專利名稱：基于電力線路的通訊系統(tǒng)和通訊方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電力線路載波通訊技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種基于電力線路的通訊系統(tǒng)和一種基于電力線路的通訊方法。
背景技術(shù)：
目前，在普通低壓電力供電線路上做數(shù)據(jù)通訊應(yīng)用，大多采用電力線載波技術(shù)，也就是PLC (Programmable Logic Controller,可編程邏輯控制器)通訊技術(shù)予以實(shí)現(xiàn)。該技術(shù)為寬帶通訊技術(shù)，其通訊誤碼率、可靠性、通訊距離、應(yīng)用成本等受到電力線路負(fù)載特性影響，在實(shí)際應(yīng)用中受到一定的限制。因此，需要一種新的基于電力線路的窄帶通訊技術(shù)，可以在電力線路不進(jìn)行交流供電的情況下，通過(guò)低壓窄帶實(shí)現(xiàn)載波通訊。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明正是基于上述問(wèn)題，提出了一種新的基于電力線路的窄帶通訊技術(shù)，在對(duì)數(shù)據(jù)通訊速率無(wú)特殊要求的情況下，采用本發(fā)明作為電力線路有線通訊方式的補(bǔ)充，應(yīng)用于點(diǎn)到點(diǎn)，點(diǎn)到多點(diǎn)的低速窄帶數(shù)據(jù)通訊，可以實(shí)現(xiàn)低成本、低誤碼、低功率，高可靠、相對(duì)較長(zhǎng)距離的數(shù)據(jù)傳輸。填補(bǔ)了有線窄帶數(shù)據(jù)傳輸應(yīng)用在普通低壓電力線路上應(yīng)用的空白。有鑒于此，本發(fā)明提出了一種基于電力線路的通訊系統(tǒng)，包括狀態(tài)判斷模塊，用于判斷所述電力線路是否處于交流供電狀態(tài)；直流供電模塊，設(shè)置在所述電力線路上的第一端，連接在所述電力線路的火線和零線之間，用于在所述狀態(tài)判斷模塊判斷所述電力線路不處于交流供電狀態(tài)時(shí)，為所述電力線路供電；第一信號(hào)發(fā)生裝置，設(shè)置在所述電力線路的第二端，用于利用所述直流供電模塊的直流電壓，生成第一通訊信號(hào)；第一信號(hào)接收裝置，設(shè)置在所述第一端，用于檢測(cè)所述第一通訊信號(hào)，以獲取對(duì)應(yīng)的通訊信息。在該技術(shù)方案中，在電力線路不進(jìn)行交流供電時(shí)，利用電力線路中的火線、零線構(gòu)成直流回路，并基于該直流回路中的直流電壓生成第一通訊信號(hào)。需要說(shuō)明的是，由于這里的第一信號(hào)發(fā)生裝置與直流供電模塊是處于電力線路的不同位置的不同器件，因而并不是通過(guò)對(duì)直流供電模塊的開(kāi)關(guān)控制以生成第一通訊信號(hào)的。在上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，所述第一信號(hào)發(fā)生裝置包括第一功耗模塊，用于在所述直流供電模塊進(jìn)行直流供電時(shí)產(chǎn)生相應(yīng)的功耗，以使所述電力線路上的電壓改變；第一接入控制模塊，用于控制所述第一功耗模塊是否接入所述電力線路；所述第一信號(hào)接收裝置包括第一電壓檢測(cè)模塊，用于檢測(cè)所述電力線路上的電壓變化，并根據(jù)所述電壓改變獲取對(duì)應(yīng)的通訊信息。在該技術(shù)方案中，當(dāng)?shù)谝还哪K接入電力線路中時(shí)，由于其對(duì)電路造成的功耗，使得電力線路產(chǎn)生電壓降，而當(dāng)?shù)谝还哪K不接入電力線路中時(shí)，則電壓恢復(fù)為原來(lái)的數(shù)值。因此，通過(guò)對(duì)第一功耗模塊的接入與否，來(lái)對(duì)電力線路中的電壓數(shù)值造成變化，以形成相應(yīng)的第一通訊信號(hào)，實(shí)現(xiàn)通訊信息的傳遞。這里的第一功耗模塊可以為電感、電阻等元器件或由其構(gòu)成的組合電路。在上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，還包括保護(hù)模塊，設(shè)置在所述電力線路上，用于在所述電力線路恢復(fù)至所述交流供電狀態(tài)時(shí)，阻斷交流電流對(duì)所述第一信號(hào)發(fā)生裝置的影響。在該技術(shù)方案中，電力線路可能設(shè)定為一段時(shí)間交流供電、一段時(shí)間不供電，因此，當(dāng)電力線路從不供電恢復(fù)至交流供電時(shí)，通過(guò)設(shè)置保護(hù)模塊，可以對(duì)第一信號(hào)發(fā)生裝置進(jìn)行保護(hù)，以避免其由于電壓變化而發(fā)生損壞。需要說(shuō)明的是，這里的保護(hù)模塊和上述第一功耗模塊可以為相互獨(dú)立的兩個(gè)模塊，但也可以集成為同一個(gè)模塊，比如采用電感等器件時(shí)，則既可以實(shí)現(xiàn)對(duì)于電路的電壓變化，又可以將第一信號(hào)發(fā)生裝置與交流電隔離，以實(shí)現(xiàn)保護(hù)功能。在上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，還包括第二信號(hào)發(fā)生裝置，設(shè)置在所述電力線路的第一端，用于利用所述直流供電模塊產(chǎn)生的直流電壓生成第二通訊信號(hào)；第二信號(hào)接收裝置，設(shè)置在所述第二端，用于檢測(cè)所述第二通訊信號(hào)，以獲取對(duì)應(yīng)的通訊信息。在該技術(shù)方案中，除了通過(guò)第一信號(hào)發(fā)生裝置從第二端向第一端進(jìn)行單向通信，·還可以在第一端設(shè)置第二信號(hào)發(fā)生裝置，從而實(shí)現(xiàn)第一端與第二端之間的雙向通信。在上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，所述第二信號(hào)發(fā)生裝置包括第二功耗模塊，用于在所述直流供電模塊進(jìn)行直流供電時(shí)產(chǎn)生相應(yīng)的功耗，以使所述電力線路上的電壓改變；第二接入控制模塊，用于控制所述第二功耗模塊是否接入所述電力線路；所述第二信號(hào)接收裝置包括第二電壓檢測(cè)模塊，用于檢測(cè)所述電力線路上的電壓變化，并根據(jù)所述電壓改變獲取對(duì)應(yīng)的通訊信息。在該技術(shù)方案中，第二信號(hào)發(fā)生裝置與第一信號(hào)發(fā)生裝置的工作原理相類似。由于是通過(guò)控制第一功耗模塊和第二功耗模塊是否接入電力線路，從而產(chǎn)生相應(yīng)的第一通訊信號(hào)和第二通訊信號(hào)，而不是通過(guò)對(duì)直流供電模塊的開(kāi)關(guān)控制，因而可以實(shí)現(xiàn)信號(hào)的雙向傳輸。根據(jù)本發(fā)明的又一方面，還提出了一種基于電力線路的通訊方法，包括步驟302，當(dāng)所述電力線路不處于交流供電狀態(tài)時(shí)，通過(guò)設(shè)置在所述電力線路的第一端的火線和零線之間的直流供電模塊，為所述電力線路供電；步驟304，設(shè)置在所述電力線路上的第二端的第一信號(hào)發(fā)生裝置，利用所述直流供電模塊的直流電壓，生成第一通訊信號(hào)；步驟306，設(shè)置在所述第一端的第一信號(hào)接收裝置檢測(cè)所述第一通訊信號(hào)，以獲取對(duì)應(yīng)的通訊信肩、O在該技術(shù)方案中，在電力線路不進(jìn)行交流供電時(shí)，利用電力線路中的火線、零線構(gòu)成直流回路，并基于該直流回路中的直流電壓生成第一通訊信號(hào)。需要說(shuō)明的是，由于這里的第一信號(hào)發(fā)生裝置與直流供電模塊是處于電力線路的不同位置的不同器件，因而并不是通過(guò)對(duì)直流供電模塊的開(kāi)關(guān)控制以生成第一通訊信號(hào)的。在上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，所述第一信號(hào)發(fā)生裝置中包含第一功耗模塊，所述第一功耗模塊在所述直流供電模塊進(jìn)行直流供電時(shí)產(chǎn)生相應(yīng)的功耗，以使所述電力線路上的電壓改變，則所述步驟304包括通過(guò)控制所述第一功耗模塊是否接入所述電力線路中，以生成所述第一通訊信號(hào)；以及所述步驟306包括所述第一信號(hào)接收裝置通過(guò)檢測(cè)所述電力線路上的電壓變化，以根據(jù)所述電壓改變獲取對(duì)應(yīng)的通訊信息。在該技術(shù)方案中，當(dāng)?shù)谝还哪K接入電力線路中時(shí)，由于其對(duì)電路造成的功耗，使得電力線路產(chǎn)生電壓降，而當(dāng)?shù)谝还哪K不接入電力線路中時(shí)，則電壓恢復(fù)為原來(lái)的數(shù)值。因此，通過(guò)對(duì)第一功耗模塊的接入與否，來(lái)對(duì)電力線路中的電壓數(shù)值造成變化，以形成相應(yīng)的第一通訊信號(hào)，實(shí)現(xiàn)通訊信息的傳遞。這里的第一功耗模塊可以為電感、電阻等元器件或由其構(gòu)成的組合電路。在上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，還包括當(dāng)所述電力線路恢復(fù)至所述交流供電狀態(tài)時(shí)，通過(guò)設(shè)置在所述電力線路上的保護(hù)模塊，阻斷交流電流對(duì)所述第一信號(hào)發(fā)生裝置的影響。在該技術(shù)方案中，電力線路可能設(shè)定為一段時(shí)間交流供電、一段時(shí)間不供電，因此，當(dāng)電力線路從不供電恢復(fù)至交流供電時(shí)，通過(guò)設(shè)置保護(hù)模塊，可以對(duì)第一信號(hào)發(fā)生裝置進(jìn)行保護(hù)，以避免其由于電壓變化而發(fā)生損壞。需要說(shuō)明的是，這里的保護(hù)模塊和上述第一功耗模塊可以為相互獨(dú)立的兩個(gè)模塊，但也可以集成為同一個(gè)模塊，比如采用電感等器件時(shí)，則既可以實(shí)現(xiàn)對(duì)于電路的電壓變化，又可以將第一信號(hào)發(fā)生裝置與交流電隔離，以實(shí)現(xiàn)保護(hù)功能。 在上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，還包括設(shè)置在所述第一端的第二信號(hào)發(fā)生裝置利用所述直流供電模塊產(chǎn)生的直流電壓生成第二通訊信號(hào)；設(shè)置在所述第二端的第二信號(hào)接收裝置檢測(cè)所述第二通訊信號(hào)，以獲取對(duì)應(yīng)的通訊信息。在該技術(shù)方案中，除了通過(guò)第一信號(hào)發(fā)生裝置從第二端向第一端進(jìn)行單向通信，還可以在第一端設(shè)置第二信號(hào)發(fā)生裝置，從而實(shí)現(xiàn)第一端與第二端之間的雙向通信。在上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，所述第二信號(hào)發(fā)生裝置中包含第二功耗模塊，所述第二功耗模塊在所述直流供電模塊進(jìn)行直流供電時(shí)產(chǎn)生相應(yīng)的功耗，以使所述電力線路上的電壓改變；通過(guò)控制所述第二功耗模塊是否接入所述電力線路中，以生成所述第二通訊信號(hào)；以及所述第二信號(hào)接收裝置通過(guò)檢測(cè)所述電力線路上的電壓變化，以根據(jù)所述電壓改變獲取對(duì)應(yīng)的通訊信息。在該技術(shù)方案中，第二信號(hào)發(fā)生裝置與第一信號(hào)發(fā)生裝置的工作原理相類似。由于是通過(guò)控制第一功耗模塊和第二功耗模塊是否接入電力線路，從而產(chǎn)生相應(yīng)的第一通訊信號(hào)和第二通訊信號(hào)，而不是通過(guò)對(duì)直流供電模塊的開(kāi)關(guān)控制，因而可以實(shí)現(xiàn)信號(hào)的雙向傳輸。通過(guò)以上技術(shù)方案，在對(duì)數(shù)據(jù)通訊速率無(wú)特殊要求的情況下，采用本發(fā)明作為電力線路有線通訊方式的補(bǔ)充，應(yīng)用于點(diǎn)到點(diǎn)，點(diǎn)到多點(diǎn)的低速窄帶數(shù)據(jù)通訊，可以實(shí)現(xiàn)低成本、低誤碼、低功率，高可靠、相對(duì)較長(zhǎng)距離的數(shù)據(jù)傳輸。填補(bǔ)了有線窄帶數(shù)據(jù)傳輸應(yīng)用在普通低壓電力線路上應(yīng)用的空白。


圖I示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的基于電力線路的通訊系統(tǒng)的框圖；圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的基于電力線路的通訊系統(tǒng)的框圖；圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的基于電力線路的通訊方法的流程圖；圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的基于電力線路進(jìn)行通訊的示意圖。
具體實(shí)施方式
為了能夠更清楚地理解本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的詳細(xì)描述。需要說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明，但是，本發(fā)明還可以采用其他不同于在此描述的其他方式來(lái)實(shí)施，因此，本發(fā)明并不限于下面公開(kāi)的具體實(shí)施例的限制。圖I示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的基于電力線路的通訊系統(tǒng)的框圖。如圖I所示，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的基于電力線路的通訊系統(tǒng)100，包括狀態(tài)判斷模塊102，用于判斷所述電力線路是否處于交流供電狀態(tài)；直流供電模塊104，設(shè)置在所述電力線路上的第一端，連接在所述電力線路的火線和零線之間，用于在所述狀態(tài)判斷模塊102判斷所述電力線路不處于交流供電狀態(tài)時(shí)，為所述電力線路供電；信號(hào)發(fā)生裝置106，設(shè)置在所述電力線路的第二端，用于利用所述直流供電模塊104的直流電壓，生成通訊信號(hào)；信號(hào)接收裝置108，設(shè)置在所述第一端，用于檢測(cè)所述通訊信號(hào)，以獲取對(duì)應(yīng)的 通訊信息。在該技術(shù)方案中，在電力線路不進(jìn)行交流供電時(shí)，利用電力線路中的火線、零線構(gòu)成直流回路，并基于該直流回路中的直流電壓生成通訊信號(hào)。需要說(shuō)明的是，由于這里的信號(hào)發(fā)生裝置106與直流供電模塊104是處于電力線路的不同位置的不同器件，因而并不是通過(guò)對(duì)直流供電模塊104的開(kāi)關(guān)控制以生成通訊信號(hào)的。在上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，所述信號(hào)發(fā)生裝置106包括功耗模塊1062，用于在所述直流供電模塊104進(jìn)行直流供電時(shí)產(chǎn)生相應(yīng)的功耗，以使所述電力線路上的電壓改變；接入控制模塊1064，用于控制所述功耗模塊1062是否接入所述電力線路；所述信號(hào)接收裝置108包括電壓檢測(cè)模塊1080，用于檢測(cè)所述電力線路上的電壓變化，并根據(jù)所述電壓改變獲取對(duì)應(yīng)的通訊信息。在該技術(shù)方案中，當(dāng)功耗模塊1062接入電力線路中時(shí)，由于其對(duì)電路造成的功耗，使得電力線路產(chǎn)生電壓降，而當(dāng)功耗模塊1062不接入電力線路中時(shí)，則電壓恢復(fù)為原來(lái)的數(shù)值。因此，通過(guò)對(duì)功耗模塊1062的接入與否，來(lái)對(duì)電力線路中的電壓數(shù)值造成變化，以形成相應(yīng)的第一通訊信號(hào)，實(shí)現(xiàn)通訊信息的傳遞。這里的功耗模塊1062可以為電感、電阻等元器件或由其構(gòu)成的組合電路。在上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，還包括保護(hù)模塊110，設(shè)置在所述電力線路上，用于在所述電力線路恢復(fù)至所述交流供電狀態(tài)時(shí)，阻斷交流電流對(duì)所述信號(hào)發(fā)生裝置106的影響。在該技術(shù)方案中，電力線路可能設(shè)定為一段時(shí)間交流供電、一段時(shí)間不供電，因此，當(dāng)電力線路從不供電恢復(fù)至交流供電時(shí)，通過(guò)設(shè)置保護(hù)模塊110，可以對(duì)信號(hào)發(fā)生裝置106進(jìn)行保護(hù)，以避免其由于電壓變化而發(fā)生損壞。需要說(shuō)明的是，這里的保護(hù)模塊110和上述功耗模塊1062可以為相互獨(dú)立的兩個(gè)模塊，但也可以集成為同一個(gè)模塊，比如采用電感等器件時(shí)，則既可以實(shí)現(xiàn)對(duì)于電路的電壓變化，又可以將信號(hào)發(fā)生裝置106與交流電隔離，以實(shí)現(xiàn)保護(hù)功能。以上基于圖I所述的技術(shù)方案中，實(shí)現(xiàn)了從第二端設(shè)置的信號(hào)發(fā)生裝置106向第一端的信號(hào)接收裝置108的單向通訊過(guò)程；而由于本發(fā)明不是通過(guò)對(duì)直流供電模塊104的開(kāi)關(guān)控制，因而除了單向通訊外，還可以實(shí)現(xiàn)雙向通訊，下面結(jié)合圖2進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的基于電力線路的通訊系統(tǒng)的框圖。如圖2所示，根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的基于電力線路的通訊系統(tǒng)200，包括狀態(tài)判斷模塊202，用于判斷所述電力線路是否處于交流供電狀態(tài)；直流供電模塊204，設(shè)置在所述電力線路上的第一端，連接在所述電力線路的火線和零線之間，用于在所述狀態(tài)判斷模塊202判斷所述電力線路不處于交流供電狀態(tài)時(shí)，為所述電力線路供電；第一信號(hào)發(fā)生裝置206，設(shè)置在所述電力線路的第二 端，用于利用所述直流供電模塊204的直流電壓，生成第一通訊信號(hào)；第一信號(hào)接收裝置208，設(shè)置在所述第一端，用于檢測(cè)所述第一通訊信號(hào)，以獲取對(duì)應(yīng)的通訊信息。在該技術(shù)方案中，在電力線路不進(jìn)行交流供電時(shí)，利用電力線路中的火線、零線構(gòu)成直流回路，并基于該直流回路中的直流電壓生成第一通訊信號(hào)。需要說(shuō)明的是，由于這里的第一信號(hào)發(fā)生裝置206與直流供電模塊204是處于電力線路的不同位置的不同器件，因而并不是通過(guò)對(duì)直流供電模塊204的開(kāi)關(guān)控制以生成第一通訊信號(hào)的。在上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，所述第一信號(hào)發(fā)生裝置206包括第一功耗模塊2062，用于在所述直流供電模塊進(jìn)行直流供電時(shí)產(chǎn)生相應(yīng)的功耗，以使所述電力線路上的電壓改變；第一接入控制模塊2064，用于控制所述第一功耗模塊2062是否接入所述電力線路；所述第一信號(hào)接收裝置208包括第一電壓檢測(cè)模塊2080，用于檢測(cè)所述電力線路上的電壓變化，并根據(jù)所述電壓改變獲取對(duì)應(yīng)的通訊信息。在該技術(shù)方案中，當(dāng)?shù)谝还哪K2062接入電力線路中時(shí)，由于其對(duì)電路造成的功耗，使得電力線路產(chǎn)生電壓降，而當(dāng)?shù)谝还哪K2062不接入電力線路中時(shí)，則電壓恢復(fù)為原來(lái)的數(shù)值。因此，通過(guò)對(duì)第一功耗模塊2062的接入與否，來(lái)對(duì)電力線路中的電壓數(shù)值造成變化，以形成相應(yīng)的第一通訊信號(hào)，實(shí)現(xiàn)通訊信息的傳遞。這里的第一功耗模塊2062可以為電感、電阻等元器件或由其構(gòu)成的組合電路。在上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，還包括保護(hù)模塊214，設(shè)置在所述電力線路上，用于在所述電力線路恢復(fù)至所述交流供電狀態(tài)時(shí)，阻斷交流電流對(duì)所述第一信號(hào)發(fā)生裝置206的影響。在該技術(shù)方案中，電力線路可能設(shè)定為一段時(shí)間交流供電、一段時(shí)間不供電，因此，當(dāng)電力線路從不供電恢復(fù)至交流供電時(shí)，通過(guò)設(shè)置保護(hù)模塊214，可以對(duì)第一信號(hào)發(fā)生裝置206進(jìn)行保護(hù)，以避免其由于電壓變化而發(fā)生損壞。需要說(shuō)明的是，這里的保護(hù)模塊214和上述第一功耗模塊2062可以為相互獨(dú)立的兩個(gè)模塊，但也可以集成為同一個(gè)模塊，比如采用電感等器件時(shí)，則既可以實(shí)現(xiàn)對(duì)于電路的電壓變化，又可以將第一信號(hào)發(fā)生裝置206與交流電隔離，以實(shí)現(xiàn)保護(hù)功能。在上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，還包括第二信號(hào)發(fā)生裝置210，設(shè)置在所述電力線路的第一端，用于利用所述直流供電模塊產(chǎn)生的直流電壓生成第二通訊信號(hào)；第二信號(hào)接收裝置212，設(shè)置在所述第二端，用于檢測(cè)所述第二通訊信號(hào)，以獲取對(duì)應(yīng)的通訊信息。在該技術(shù)方案中，除了通過(guò)第一信號(hào)發(fā)生裝置2006從第二端向第一端進(jìn)行單向通信，還可以在第一端設(shè)置第二信號(hào)發(fā)生裝置210，從而實(shí)現(xiàn)第一端與第二端之間的雙向通 目。在上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，所述第二信號(hào)發(fā)生裝置210包括第二功耗模塊2102，用于在所述直流供電模塊進(jìn)行直流供電時(shí)產(chǎn)生相應(yīng)的功耗，以使所述電力線路上的電壓改變；第二接入控制模塊2104，用于控制所述第二功耗模塊2102是否接入所述電力線路；所述第二信號(hào)接收裝置212包括第二電壓檢測(cè)模塊2120，用于檢測(cè)所述電力線路上的電壓變化，并根據(jù)所述電壓改變獲取對(duì)應(yīng)的通訊信息。在該技術(shù)方案中，第二信號(hào)發(fā)生裝置210與第一信號(hào)發(fā)生裝置206的工作原理相類似。由于是通過(guò)控制第一功耗模塊2062和第二功耗模塊2102是否接入電力線路，從而產(chǎn)生相應(yīng)的第一通訊信號(hào)和第二通訊信號(hào)，而不是通過(guò)對(duì)直流供電模塊204的開(kāi)關(guān)控制，因而可以實(shí)現(xiàn)信號(hào)的雙向傳輸。圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的基于電力線路的通訊方法的流程圖。如圖3所示，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的基于電力線路的通訊方法，包括步驟302，當(dāng)所述電力線路不處于交流供電狀態(tài)時(shí)，通過(guò)設(shè)置在所述電力線路的第一端的火線和零線之間的直流供電模塊，為所述電力線路供電；步驟304，設(shè)置在所述電力線路上的第 二端的第一信號(hào)發(fā)生裝置，利用所述直流供電模塊的直流電壓，生成第一通訊信號(hào)；步驟306，設(shè)置在所述第一端的第一信號(hào)接收裝置檢測(cè)所述第一通訊信號(hào)，以獲取對(duì)應(yīng)的通訊信肩、O在該技術(shù)方案中，在電力線路不進(jìn)行交流供電時(shí)，利用電力線路中的火線、零線構(gòu)成直流回路，并基于該直流回路中的直流電壓生成第一通訊信號(hào)。需要說(shuō)明的是，由于這里的第一信號(hào)發(fā)生裝置與直流供電模塊是處于電力線路的不同位置的不同器件，因而并不是通過(guò)對(duì)直流供電模塊的開(kāi)關(guān)控制以生成第一通訊信號(hào)的。在上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，所述第一信號(hào)發(fā)生裝置中包含第一功耗模塊，所述第一功耗模塊在所述直流供電模塊進(jìn)行直流供電時(shí)產(chǎn)生相應(yīng)的功耗，以使所述電力線路上的電壓改變，則所述步驟304包括通過(guò)控制所述第一功耗模塊是否接入所述電力線路中，以生成所述第一通訊信號(hào)，其中，所述第一通訊信號(hào)對(duì)應(yīng)于所述電力線路上的電壓變化；以及所述步驟306包括所述第一信號(hào)接收裝置通過(guò)檢測(cè)所述電力線路上的電壓變化，以根據(jù)所述電壓改變獲取對(duì)應(yīng)的通訊信息。在該技術(shù)方案中，當(dāng)?shù)谝还哪K接入電力線路中時(shí)，由于其對(duì)電路造成的功耗，使得電力線路產(chǎn)生電壓降，而當(dāng)?shù)谝还哪K不接入電力線路中時(shí)，則電壓恢復(fù)為原來(lái)的數(shù)值。因此，通過(guò)對(duì)第一功耗模塊的接入與否，來(lái)對(duì)電力線路中的電壓數(shù)值造成變化，以形成相應(yīng)的第一通訊信號(hào)，實(shí)現(xiàn)通訊信息的傳遞。這里的第一功耗模塊可以為電感、電阻等元器件或由其構(gòu)成的組合電路。在上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，還包括當(dāng)所述電力線路恢復(fù)至所述交流供電狀態(tài)時(shí)，通過(guò)設(shè)置在所述電力線路上的保護(hù)模塊，阻斷交流電流對(duì)所述第一信號(hào)發(fā)生裝置的影響。在該技術(shù)方案中，電力線路可能設(shè)定為一段時(shí)間交流供電、一段時(shí)間不供電，因此，當(dāng)電力線路從不供電恢復(fù)至交流供電時(shí)，通過(guò)設(shè)置保護(hù)模塊，可以對(duì)第一信號(hào)發(fā)生裝置進(jìn)行保護(hù)，以避免其由于電壓變化而發(fā)生損壞。需要說(shuō)明的是，這里的保護(hù)模塊和上述第一功耗模塊可以為相互獨(dú)立的兩個(gè)模塊，但也可以集成為同一個(gè)模塊，比如采用電感等器件時(shí)，則既可以實(shí)現(xiàn)對(duì)于電路的電壓變化，又可以將第一信號(hào)發(fā)生裝置與交流電隔離，以實(shí)現(xiàn)保護(hù)功能。
在上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，還包括設(shè)置在所述第一端的第二信號(hào)發(fā)生裝置利用所述直流供電模塊產(chǎn)生的直流電壓生成第二通訊信號(hào)；設(shè)置在所述第二端的第二信號(hào)接收裝置檢測(cè)所述第二通訊信號(hào)，以獲取對(duì)應(yīng)的通訊信息。在該技術(shù)方案中，除了通過(guò)第一信號(hào)發(fā)生裝置從第二端向第一端進(jìn)行單向通信，還可以在第一端設(shè)置第二信號(hào)發(fā)生裝置，從而實(shí)現(xiàn)第一端與第二端之間的雙向通信。在上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，所述第二信號(hào)發(fā)生裝置中包含第二功耗模塊，所述第二功耗模塊在所述直流供電模塊進(jìn)行直流供電時(shí)產(chǎn)生相應(yīng)的功耗，以使所述電力線路上的電壓改變；通過(guò)控制所述第二功耗模塊是否接入所述電力線路中，以生成所述第二通訊信號(hào)；以及所述第二信號(hào)接收裝置通過(guò)檢測(cè)所述電力線路上的電壓變化，以根據(jù)所述電壓改變獲取對(duì)應(yīng)的通訊信息。在該技術(shù)方案中，第二信號(hào)發(fā)生裝置與第一信號(hào)發(fā)生裝置的工作原理相類似。由于是通過(guò)控制第一功耗模塊和第二功耗模塊是否接入電力線路，從而產(chǎn)生相應(yīng)的第一通訊信號(hào)和第二通訊信號(hào)，而不是通過(guò)對(duì)直流供電模塊的開(kāi)關(guān)控制，因而可以實(shí)現(xiàn)信號(hào)的雙向 傳輸。圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的基于電力線路進(jìn)行通訊的示意圖。如圖4所示，在電力線路中，對(duì)于任意相的火線與零線之間，均可以實(shí)現(xiàn)基于本發(fā)明的通訊方案。具體地，比如對(duì)于A相火線，可以由用戶根據(jù)需要在該電力線路上選擇需要進(jìn)行通訊的端口，例如圖中的第一端和第二端。選擇一個(gè)端口，比如第一端，設(shè)置直流供電模塊204，以使得在電力線路不處于交流供電的情況下，通過(guò)直流供電模塊204提供直流電，從而實(shí)現(xiàn)基于該直流電信號(hào)的電力線路載波通訊。通過(guò)本發(fā)明的技術(shù)方案，可以實(shí)現(xiàn)基于電力線路的單向通訊和雙向通訊，下面將結(jié)合圖4依次進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。對(duì)于單向通訊過(guò)程以從第二端向第一端發(fā)送通訊信號(hào)為例。在第二端設(shè)置第一功耗模塊2062和第一接入控制模塊2064，其中，第一接入控制模塊2064控制第一功耗模塊2062是否接入電力線路中當(dāng)?shù)谝还哪K2062被接入電力線路中時(shí)，由于其會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的功耗，從而導(dǎo)致電路電壓下降；當(dāng)?shù)谝还哪K2062與電力線路斷開(kāi)時(shí)，則電路電壓將恢復(fù)至原來(lái)的數(shù)值。因此，通過(guò)在第一端設(shè)置第一電壓檢測(cè)模塊2080，對(duì)電路電壓進(jìn)行檢測(cè)，即可得到相應(yīng)的通訊信息，比如當(dāng)?shù)谝还哪K2062未接入、電路電壓正常時(shí)記錄為1，當(dāng)?shù)谝还哪K2062接入、電路電壓下降時(shí)記錄為O，從而實(shí)現(xiàn)信號(hào)傳遞。需要說(shuō)明的是，第一功耗模塊2062與第一接入控制模塊2064的連接方式有很多種，顯然并不限于圖4所示的串聯(lián)方式，采用并聯(lián)或其他方式時(shí)，只要能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)于第一功耗模塊2062的接入控制，則都可以應(yīng)用。另外，由于電力線路可能是一段時(shí)間不進(jìn)行交流供電，之后再恢復(fù)交流供電，此時(shí)可能會(huì)對(duì)第一接入控制模塊2064等造成損壞。因此，可以通過(guò)在電力線路中設(shè)置第一保護(hù)模塊404A，在電路中出現(xiàn)直流與交流電力變化時(shí)，能夠?qū)Φ谝唤尤肟刂颇K2064等進(jìn)行保護(hù)，以避免其出現(xiàn)損壞。這里的第一保護(hù)模塊404A和第一功耗模塊2062可以為各自獨(dú)立的兩個(gè)模塊，也可以集成為同一個(gè)模塊，比如當(dāng)采用電感器時(shí)，既能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)電壓的控制，由能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)交流電的阻隔。對(duì)于從第一端向第二端的通訊過(guò)程與上述方案類似。通過(guò)第二接入控制模塊2104控制第二功耗模塊2102是否接入電力線路中，從而造成設(shè)置在第二端的第二電壓檢測(cè)模塊2120檢測(cè)到的電路電壓的變化，以實(shí)現(xiàn)信號(hào)的傳遞。同時(shí)，也可以設(shè)置第二保護(hù)模塊404B,以實(shí)現(xiàn)對(duì)第二接入控制模塊2104等的保護(hù)。對(duì)于雙向通訊過(guò)程與單向通訊過(guò)程類似地，同時(shí)分別在第一端設(shè)置第二功耗模塊2102、第二接入控制模塊2104、第一電壓檢測(cè)模塊2080等，在第二端設(shè)置第一功耗模塊2062、第一接入控制模塊2064、第二電壓檢測(cè)模塊2120等，則可以實(shí)現(xiàn)在第一端與第二端之間的雙向通訊。具體地，由于在本發(fā)明的技術(shù)方案中，是通過(guò)對(duì)功耗模塊的接入與否來(lái)控制電路電壓的變化的，因而能夠?qū)崿F(xiàn)信號(hào)的雙向傳輸。
·
以上結(jié)合附圖詳細(xì)說(shuō)明了本發(fā)明的技術(shù)方案，本發(fā)明提供了一種基于電力線路的通訊系統(tǒng)和一種基于電力線路的通訊方法，在對(duì)數(shù)據(jù)通訊速率無(wú)特殊要求的情況下，采用本發(fā)明作為電力線路有線通訊方式的補(bǔ)充，應(yīng)用于點(diǎn)到點(diǎn)，點(diǎn)到多點(diǎn)的低速窄帶數(shù)據(jù)通訊，可以實(shí)現(xiàn)低成本、低誤碼、低功率，高可靠、相對(duì)較長(zhǎng)距離的數(shù)據(jù)傳輸。填補(bǔ)了有線窄帶數(shù)據(jù)傳輸應(yīng)用在普通低壓電力線路上應(yīng)用的空白。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種基于電力線路的通訊系統(tǒng)，其特征在于，包括 狀態(tài)判斷模塊，用于判斷所述電力線路是否處于交流供電狀態(tài)； 直流供電模塊，設(shè)置在所述電力線路上的第一端，連接在所述電力線路的火線和零線之間，用于在所述狀態(tài)判斷模塊判斷所述電力線路不處于交流供電狀態(tài)時(shí)，為所述電力線路供電； 第一信號(hào)發(fā)生裝置，設(shè)置在所述電力線路的第二端，用于利用所述直流供電模塊的直流電壓，生成第一通訊信號(hào)； 第一信號(hào)接收裝置，設(shè)置在所述第一端，用于檢測(cè)所述第一通訊信號(hào)，以獲取對(duì)應(yīng)的通訊信息。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于電力線路的通訊系統(tǒng)，其特征在于，所述第一信號(hào)發(fā)生裝置包括 第一功耗模塊，用于在所述直流供電模塊進(jìn)行直流供電時(shí)產(chǎn)生相應(yīng)的功耗，以使所述電力線路上的電壓改變； 第一接入控制模塊，用于控制所述第一功耗模塊是否接入所述電力線路； 所述第一信號(hào)接收裝置包括 第一電壓檢測(cè)模塊，用于檢測(cè)所述電力線路上的電壓變化，并根據(jù)所述電壓改變獲取對(duì)應(yīng)的通訊信息。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于電力線路的通訊系統(tǒng)，其特征在于，還包括 保護(hù)模塊，設(shè)置在所述電力線路上，用于在所述電力線路恢復(fù)至所述交流供電狀態(tài)時(shí)，阻斷交流電流對(duì)所述第一信號(hào)發(fā)生裝置的影響。
4.根據(jù)權(quán)利要求I至3中任一項(xiàng)所述的基于電力線路的通訊系統(tǒng)，其特征在于，還包括 第二信號(hào)發(fā)生裝置，設(shè)置在所述電力線路的第一端，用于利用所述直流供電模塊產(chǎn)生的直流電壓生成第二通訊信號(hào)； 第二信號(hào)接收裝置，設(shè)置在所述第二端，用于檢測(cè)所述第二通訊信號(hào)，以獲取對(duì)應(yīng)的通訊信息。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于電力線路的通訊系統(tǒng)，其特征在于，所述第二信號(hào)發(fā)生裝置包括 第二功耗模塊，用于在所述直流供電模塊進(jìn)行直流供電時(shí)產(chǎn)生相應(yīng)的功耗，以使所述電力線路上的電壓改變； 第二接入控制模塊，用于控制所述第二功耗模塊是否接入所述電力線路； 所述第二信號(hào)接收裝置包括 第二電壓檢測(cè)模塊，用于檢測(cè)所述電力線路上的電壓變化，并根據(jù)所述電壓改變獲取對(duì)應(yīng)的通訊信息。
6.一種基于電力線路的通訊方法，其特征在于，包括 步驟302，當(dāng)所述電力線路不處于交流供電狀態(tài)時(shí)，通過(guò)設(shè)置在所述電力線路的第一端的火線和零線之間的直流供電模塊，為所述電力線路供電； 步驟304，設(shè)置在所述電力線路上的第二端的第一信號(hào)發(fā)生裝置，利用所述直流供電模塊的直流電壓，生成第一通訊信號(hào)；步驟306，設(shè)置在所述第一端的第一信號(hào)接收裝置檢測(cè)所述第一通訊信號(hào)，以獲取對(duì)應(yīng)的通訊信息。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于電力線路的通訊方法，其特征在于，所述第一信號(hào)發(fā)生裝置中包含第一功耗模塊，所述第一功耗模塊在所述直流供電模塊進(jìn)行直流供電時(shí)產(chǎn)生相應(yīng)的功耗，以使所述電力線路上的電壓改變，則所述步驟304包括 通過(guò)控制所述第一功耗模塊是否接入所述電力線路中，以生成所述第一通訊信號(hào)；以及 所述步驟306包括 所述第一信號(hào)接收裝置通過(guò)檢測(cè)所述電力線路上的電壓變化，以根據(jù)所述電壓改變獲取對(duì)應(yīng)的通訊信息。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于電力線路的通訊方法，其特征在于，還包括 當(dāng)所述電力線路恢復(fù)至所述交流供電狀態(tài)時(shí)，通過(guò)設(shè)置在所述電力線路上的保護(hù)模塊，阻斷交流電流對(duì)所述第一信號(hào)發(fā)生裝置的影響。
9.根據(jù)權(quán)利要求6至8中任一項(xiàng)所述的基于電力線路的通訊方法，其特征在于，還包括 設(shè)置在所述第一端的第二信號(hào)發(fā)生裝置利用所述直流供電模塊產(chǎn)生的直流電壓生成第二通訊信號(hào)； 設(shè)置在所述第二端的第二信號(hào)接收裝置檢測(cè)所述第二通訊信號(hào)，以獲取對(duì)應(yīng)的通訊信肩、O
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的基于電力線路的通訊方法，其特征在于，所述第二信號(hào)發(fā)生裝置中包含第二功耗模塊，所述第二功耗模塊在所述直流供電模塊進(jìn)行直流供電時(shí)產(chǎn)生相應(yīng)的功耗，以使所述電力線路上的電壓改變； 通過(guò)控制所述第二功耗模塊是否接入所述電力線路中，以生成所述第二通訊信號(hào)；以及 所述第二信號(hào)接收裝置通過(guò)檢測(cè)所述電力線路上的電壓變化，以根據(jù)所述電壓改變獲取對(duì)應(yīng)的通訊信息。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種基于電力線路的通訊系統(tǒng)，包括狀態(tài)判斷模塊，用于判斷所述電力線路是否處于交流供電狀態(tài)；直流供電模塊，設(shè)置在所述電力線路上的第一端，連接在所述電力線路的火線和零線之間，用于在所述狀態(tài)判斷模塊判斷所述電力線路不處于交流供電狀態(tài)時(shí)，為所述電力線路供電；第一信號(hào)發(fā)生裝置，設(shè)置在所述電力線路的第二端，用于利用所述直流供電模塊的直流電壓，生成第一通訊信號(hào)；第一信號(hào)接收裝置，設(shè)置在所述第一端，用于檢測(cè)所述第一通訊信號(hào)，以獲取對(duì)應(yīng)的通訊信息。本發(fā)明還提出了一種基于電力線路的通訊方法。通過(guò)本發(fā)明的技術(shù)方案，可以在電力線路不進(jìn)行交流供電的情況下，通過(guò)低壓窄帶實(shí)現(xiàn)載波通訊。
文檔編號(hào)H04B3/54GK102904613SQ20121039723
公開(kāi)日2013年1月30日 申請(qǐng)日期2012年10月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月18日
發(fā)明者楊振興, 楊立君, 欒淑利 申請(qǐng)人:宋莉莉