CN104698911A - 电力载波智能控制方法及控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明适用于电力载波传输技术领域，提供一种电力载波智能控制方法及控制系统，所述系统包括控制器、集中器，所述控制器通过第一载波模块挂载在电力线上，所述集中器通过第二载波模块挂载在电力线上，所述集中器通过通信接口连接有显控终端，所述控制器通过输入接口连接有感应器以及输入控制装置，所述集中器与控制器间通过电力线传输指令和数据。本发明实现快速响应操作者的控制需求，不需要重新布设控制线，直接把控制信号输入到控制器，同时集中器通过电力线可查询到控制器相应的状态，很好的解决了快速响应与控制器集中管理的问题。

Description

电力载波智能控制方法及控制系统

技术领域

本发明属于电力载波传输技术领域，尤其涉及一种电力载波智能控制方法及控制系统。

背景技术

目前电力系统中，一些控制器只能接收来自上级总控制器的控制，通过上级设备采集控制需求，再通过总线发指令给到控制器，这样连接比较麻烦，图1为常用的一种连接示意图，图中采用dali总线连接，也可以采用RS485，或DMX512等总线连接，无论采用何种连接方式，均需要布线，同时控制面板与总控制器间也需要布线，这样就会多出两组布线。

图2示出了另一种连接方式示意图，也存在布线问题，同时将调光部分放在总控制器，通过可控硅方式调光，会导致市电谐波变大。

图3示出了第三种连接方式示意图，通过电力载波把控制需求发回总控制器，总控制器再通过电力线来控制调光控制器，这样会出现很长的延时，也同时增加了成本，面板的设计也变得复杂。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种电力载波智能控制方法及控制系统，旨在解决现有控制系统中布线复杂、响应速度慢的技术问题。

一方面。从控制器侧，所述电力载波智能控制方法包括下述步骤：

通过输入接口获取感应器数据；

当接收到来自于集中器的操作指令时，预处理所述操作指令；

当接收到控制输入指令时，预处理所述控制输入指令；

根据所述操作指令和控制输入指令做相应的输出处理。

另一方面，从集中器侧，所述电力载波智能控制方法包括下述步骤：

启动控制器后进行人机显示处理；

当接收到操作指令时，通过电力线将所述操作指令发送至控制器；

当定时时间到时，向对应控制器发出状态查询指令；

接收控制器返回的状态信息并处理，输出相关报表和显示信息。

第三，本发明还提供了一种控制器，包括第一处理模块、与所述第一处理模块连接的第一载波模块、输入接口，所述第一处理模块包括：

数据接收单元，用于通过输入接口获取感应器数据；

第一预处理单元，用于当接收到来自于集中器的操作指令时，预处理所述操作指令；

第二预处理单元，用于当接收到控制输入指令时，预处理所述控制输入指令；

输出处理单元，用于根据所述操作指令和控制输入指令做相应的输出处理。

第四，本发明还提供了一种集中器，包括第二处理模块、与所述第二处理模块连接的第二载波模块、通信接口，所述第二处理模块包括：

人机显示单元，用于在启动控制器后进行人机显示处理；

指令发送单元，用于当接收到操作指令时，通过电力线将所述操作指令发送至控制器；

查询单元，用于当定时时间到时，向对应控制器发出状态查询指令；

处理显示单元，用于接收控制器返回的状态信息并处理，输出相关报表和显示信息。

第五，所述电力载波智能控制系统，包括所述控制器、所述集中器，所述控制器通过第一载波模块挂载在电力线上，所述集中器通过第二载波模块挂载在电力线上，所述集中器通过通信接口连接有显控终端，所述控制器通过输入接口连接有感应器以及输入控制装置，所述集中器与控制器间通过电力线传输指令和数据。

本发明的有益效果是：本发明技术方案中，控制器与集中器采用电力载波方式进行通信，省略了控制器与集中器之间的连线，简化了连接线路，使其更有利于安装、维护及拓展；而且控制器可以直接接收输入控制装置输入，以及直接接收感应器输入，实现现场监控，并且实现快速响应；同时显控终端通过集中器采用电力线查询方法获取控制器的状态信息，实现远程监控。

附图说明

图1是一种电力控制系统的连接示意图；

图2是另一种电力控制系统的连接示意图；

图3是第三种电力控制系统的连接示意图；

图4是电力载波智能控制系统的结构图；

图5是控制器的工作流程图；

图6是集中器的工作流程图；

图7是第一处理模块的结构图；

图8是第二处理模块的结构图；

图9是输入接口的一种具体电路图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

电力载波是电力系统特有的通信方式，是指利用现有的电力线，通过载波方式将模拟或数字信号进行高速传输的技术。电力载波通信通过电力线载波模块将载有信息的高频信号加载到电力线上，用电力线进行数据传输，然后再通过电力线载波模块，将高频信号从电力线上分离出来传送到终端设备。控制系统中控制器和集中器中都有内嵌的载波模块接口，直接利用供电线路构成内部网络。因此电力线不仅提供了电源，也提供了信息通信的手段，这也是电力载波通信优势的一种体现。

本发明借助电力线采用电力载波方式，控制器与集中器进行通讯，实现远程监控和控制器集中管理，这样可以很大程度地简化接线电路，降低成本。此外，控制器还提供控制输入接口和感应输入接口，方便现场操控及实时控制，并可实现快速响应。通过本发明，把远程监控和现场实时控制有效的结合在一起，使系统更加人性化。为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

图4示出了本发明实施例提供的电力载波智能控制系统的结构，为了便于说明仅示出了与本发明实施例相关的部分。

本实施例提供的电力载波智能控制系统包括控制器1、集中器2，所述控制器1包括第一处理模块11、与所述第一处理模块连接的第一载波模块12、输入接口13，所述集中器2包括第二处理模块21、与所述第二处理模块连接的第二载波模块22、通信接口23，这里仅列举控制器和集中器的必要组成部分，当然还包括其他部分，比如集中器还包括电源、外部接口，控制器还包括内部电源模块、电源输出模块、调光输出模块等等，这里不再赘述。

所述控制器1通过第一载波模块11挂载在电力线上，所述集中器2通过第二载波模块21挂载在电力线上，所述集中器2通过通信接口23连接有显控终端3，所述控制器1通过输入接口13连接有感应器4以及输入控制装置5，所述集中器2与控制器1间通过电力线传输指令和数据。

具体工作时，如图5所示，所述控制器的工作步骤如下：

步骤S201、通过输入接口获取感应器数据；

步骤S202、当接收到来自于集中器的操作指令时，预处理所述操作指令；

步骤S203、当接收到控制输入指令时，预处理所述控制输入指令；

步骤S204、根据所述操作指令和控制输入指令做相应的输出处理。

本实施例中，控制器启动之后，首先先检测感应器输出的数据，主要是状态信息，如光照强度，以便自动控制模式时可自动控制，然后检测是否有来自于集中器的操作指令，若有，则接收所述操作指令并做预处理，并且临时存储，若没有，则跳过此步；再检测是否有来自于输入控制装置的控制输入指令，若有，同样先做预处理，若没有也跳过此步；此后根据控制输入指令和接收到的操作指令做相应的输出处理，比如调光输出。如有需要，通过电力线回传控制器的状态信息给集中器；之后返回到检测感应器的输入，不断循环。

具体工作时，如图6所示，所述集中器的工作步骤如下：

步骤S301、启动控制器后进行人机显示处理；

步骤S302、当接收到操作指令时，通过电力线将所述操作指令发送至控制器；

步骤S303、当定时时间到时，向对应控制器发出状态查询指令；

步骤S304、接收控制器返回的状态信息并处理，输出相关报表和显示信息。

集中器启动之后，先做人机的显示处理，检测是否有用户控制或自动控制的操作指令，有则通过集电力线将所述操作指令发送至控制器，没有则跳过此步；再判断是否达到定时时间，时间到则向对应控制器发出状态查询指令，本实施例中，集中器采用定时查询方式获取各控制器的状态信息，通常定时时间设置在1S以内，这样更新状态数据比较及时；之后等待控制器回传相应的状态信息数据，如定时时间没到，直接返回人机显示处理，不断的循环。

上述控制器和集中器所执行的步骤分别由第一处理模块和第二处理模块完成，对应的，参照图7，所述第一处理模块11包括：

数据接收单元111，用于通过输入接口获取感应器数据；

第一预处理单元112，用于当接收到来自于集中器的操作指令时，预处理所述操作指令；

第二预处理单元113，用于当接收到控制输入指令时，预处理所述控制输入指令；

输出处理单元114，用于根据所述操作指令和控制输入指令做相应的输出处理。

优选的，还包括：

信息回传单元，用于通过电力线回传控制器的状态信息给集中器。

参照图8，所述第二处理模块21包括：

人机显示单元211，用于在启动控制器后进行人机显示处理；

指令发送单元212，用于当接收到操作指令时，通过电力线将所述操作指令发送至控制器；

查询单元213，用于当定时时间到时，向对应控制器发出状态查询指令；

处理显示单元214，用于接收控制器返回的状态信息并处理，输出相关报表和显示信息。

如图9所示，下面描述输入接口的一种具体电路结构，所述输入接口13包括感应输入接口131和控制输入接口132，感应输入接口131用于接入感应器，比如光敏电阻，控制输入接口132用于接入控制输入装置，比如人体感应器、按键开关、触摸开关或者调光控制面板。所述感应输入接口通过电阻R2连接到第一处理模块的一个模数采样接口PA1，同时第一处理模块的一个输出接口PA2通过电阻R1连接到所述感应输入接口，所述控制输入接口通过电阻R5连接到第一处理模块的一个输入接口PA3，所述输出接口PA2和输入接口PA3之间连接有电阻R3，输入接口PA3通过电阻R4连接到地。

具体原理如下：

所述感应输入接口接入光敏电阻，第一处理模块通过一个IO口(即输出接口PA2)输出一个高电平，与VCC电压一致，通过另外一个带ADC的IO口(即模数采样接口PA1)读取电压，得到的电压数值为电阻R1(10K，也可以设其它的阻值)与外接光敏电阻的分压，该电压经电阻R2输入到第一处理模块内部，经模数采样得到，对照光敏电阻的参数可得到照度，用于自动调光。

所述控制输入接口接入控制输入装置，可以是人体感应器，也可以是普通按键开关，也可以是触摸开关，也可以是调光控制面板。如果控制输入装置是人体感应器，通过VCC引脚给外部的人体感应器件供电，通过图示中电阻R5引入到第一处理模块，人体感应器输出高电平或低电平，引入到第一处理器的输入接口PA3，同样也通过ADC读取电压值，平常没有输入时输出低电压或一半VCC电压，具体输出值与感应器特性有关，根据输出电压值可知是开灯信号与关灯信号，普通开关控制原理相同，这里不赘述。

如果控制输入装置为调光控制面板，调光控制面板内部分压得到3/4VCC电压与1/4VCC电压，当第一处理模块读取到3/4VCC电压时做调光调亮处理，而当第一处理模块读取到1/4VCC电压时，做调光调暗处理，这两种处理只要能通过ADC区分面板输出的不同信号即可，每一种电压均可设定为调亮或调暗，不影响整个控制的原理。根据集中器发出的查询指令，第一处理模块将控制信息与读取信息，发送到集中器作总体信息处理，由于感应器和控制输入装置是直接接在控制器的输入接口，控制器会第一时间得到控制的需求，作出最及时的响应，提高人的体验感受。

本发明实现快速响应操作者的控制需求，不需要重新布设控制线，直接把控制信号输入到控制器，同时集中器通过电力线可查询到控制器相应的状态，很好的解决了快速响应与控制器集中管理的问题。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了较详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改、或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种电力载波智能控制方法，其特征在于，所述方法包括：

通过输入接口获取感应器数据；

当接收到来自于集中器的操作指令时，预处理所述操作指令；

当接收到控制输入指令时，预处理所述控制输入指令；

根据所述操作指令和控制输入指令做相应的输出处理。

2.如权利要求1所述电力载波智能控制方法，其特征在于，所述方法还包括：

通过电力线回传控制器的状态信息给集中器。

3.一种电力载波智能控制方法，其特征在于，所述方法包括：

启动控制器后进行人机显示处理；

当接收到操作指令时，通过电力线将所述操作指令发送至控制器；

当定时时间到时，向对应控制器发出状态查询指令；

接收控制器返回的状态信息并处理，输出相关报表和显示信息。

4.一种控制器，其特征在于，所述控制器包括第一处理模块、与所述第一处理模块连接的第一载波模块、输入接口，所述第一处理模块包括：

数据接收单元，用于通过输入接口获取感应器数据；

第一预处理单元，用于当接收到来自于集中器的操作指令时，预处理所述操作指令；

第二预处理单元，用于当接收到控制输入指令时，预处理所述控制输入指令；

输出处理单元，用于根据所述操作指令和控制输入指令做相应的输出处理。

5.如权利要求4所述控制器，其特征在于，所述一处理模块还包括：

信息回传单元，用于通过电力线回传控制器的状态信息给集中器。

6.一种集中器，其特征在于，所述集中器包括第二处理模块、与所述第二处理模块连接的第二载波模块、通信接口，所述第二处理模块包括：

人机显示单元，用于在启动控制器后进行人机显示处理；

指令发送单元，用于当接收到操作指令时，通过电力线将所述操作指令发送至控制器；

查询单元，用于当定时时间到时，向对应控制器发出状态查询指令；

处理显示单元，用于接收控制器返回的状态信息并处理，输出相关报表和显示信息。

7.一种电力载波智能控制系统，其特征在于，所述系统包括如权利要求4或5所述的控制器、如权利要求6所述的集中器，所述控制器通过第一载波模块挂载在电力线上，所述集中器通过第二载波模块挂载在电力线上，所述集中器通过通信接口连接有显控终端，所述控制器通过输入接口连接有感应器以及输入控制装置，所述集中器与控制器间通过电力线传输指令和数据。

8.如权利要求7所述电力载波智能控制系统，其特征在于，所述感应器为光敏电阻，所述输入控制装置为人体感应器、按键开关、触摸开关或者调光控制面板。

9.如权利要求7所述电力载波智能控制系统，其特征在于，所述输入接口包括感应输入接口和控制输入接口，所述感应输入接口通过电阻R2连接到第一处理模块的一个模数采样接口PA1，同时第一处理模块的一个输出接口PA2通过电阻R1连接到所述感应输入接口，所述控制输入接口通过电阻R5连接到第一处理模块的一个输入接口PA3，所述输出接口PA2和输入接口PA3之间连接有电阻R3，输入接口PA3通过电阻R4连接到地。