CN106603123A - 基于电力载波技术的网关系统 - Google Patents

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CN106603123A CN201611264722.3A CN201611264722A CN106603123A CN 106603123 A CN106603123 A CN 106603123A CN 201611264722 A CN201611264722 A CN 201611264722A CN 106603123 A CN106603123 A CN 106603123A
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Abstract

本发明公开了一种基于电力载波技术的网关系统，包括继电器单元和电源模块，还包括传感器单元、信号处理装置、执行单元、控制模块、网络模块、电力载波模块和服务器，所述传感器单元通过信号处理装置与控制模块信号连接，控制模块与电源模块连接并且控制模块通过继电器单元与执行单元信号连接，所述服务器通过电力载波模块与控制模块信号连接，并且服务器还通过网络模块与控制模块信号连接，实现两种传输方式并列运行。本发明可有效的提高自动化程度和管理效率，降低生产成本，并可以降低工作人员的劳动强度，提高工作效率。

Description

基于电力载波技术的网关系统
技术领域
本发明涉及控制网关领域，尤其涉及基于电力载波技术的网关系统。
背景技术
在标准化农业生产活动的诸多环节中，需要对某些关键性参数进行实时监测，并且根据参数的浮动情况，启动相应的应对措施以确保这些参数能够维持在特定范围内，从而保障农业生产活动的顺利进行。目前，这些参数监测大都可以采用传感器技术进行数字化采集，但是针对参数超标时所需要采取的控制过程，大多还是由用人工来完成，尤其是在自动化程度较低的农业领域；另外很多农场比较偏远正常网络不通，布线难，很难用传统的网络控制平台进行操作。
现有的传统方式，由人工巡逻来监测某些参数，一旦发现超出指定的范围，则人工启动相应的应对措施。这种方式存在诸多缺陷：(1)浪费人力资源，随着人力成本的日益上升，中国人口红利的逐渐消失，这种问题将日益突出；(2)实时性差，受人工巡逻的频率低的影响，监测活动会滞后于参数的变化，被监测参数已经超标一段时间了可能才被发现，这种滞后可能会带来一些生产上的直接损失；(3)可靠性问题，在被监测参数较多，警戒值灵活浮动的场景下，很难依赖于人工进行巡逻保证监测及控制的可靠性；(4)农业生产领域往往地域比较大，要实施网络自动化时布线工作量大，成本高，从而会阻碍信息自动化在农业领域的推广应用。
发明内容
本发明的目的是，提供基于电力载波技术的网关系统，可有效的提高自动化程度和管理效率，降低生产成本。
为实现上述目的，提供了一种基于电力载波技术的网关系统，包括继电器单元和电源模块，还包括传感器单元、信号处理装置、执行单元、控制模块、网络模块、电力载波模块和服务器，所述传感器单元通过信号处理装置与控制模块信号连接，控制模块与电源模块连接并且控制模块通过继电器单元与执行单元信号连接，所述服务器通过电力载波模块与控制模块信号连接，并且服务器还通过网络模块与控制模块信号连接，实现两种传输方式并列运行。
优选地，所述电力载波模块包括集中器单元和控制节点单元，所述集中器单元通过外界的市电与控制节点单元信号连接，并且集中器单元还与服务器信号连接，所述控制节点单元与控制模块信号连接。
优选地，所述集中器单元包括与市电信号连接的第一变压单元，与第一变压单元信号连接的第一PLC单元，与第一变压单元信号连接的集中器微控制单元，与集中器微控制单元信号连接的接发器，所述接发器与服务器信号连接，所述第一PLC单元包括与第一变压单元信号连接的第一电力线通信接发器，与第一电力线通信接发器信号连接的第一微控制单元，第一微控制单元与集中器微控制单元信号连接。
优选地，所述控制节点单元包括与市电信号连接的第二变压单元，与第二变压单元信号连接的第二PLC单元，与第二PLC单元信号连接的控制节点微控制单元，所述控制节点微控制单元与控制模块信号连接，所述第二PLC单元包括与第二变压单元信号连接的第二电力线通信接发器，与第二电力线通信接发器信号连接的第二微控制单元，所述第二微控制单元与控制节点微控制单元信号连接。
优选地，所述继电器单元包括一个及以上的继电器，所述执行单元包括一个及以上执行元件，其中，执行元件通过继电器与控制模块连接。
优选地，所述传感器单元包括一个及以上的传感器，所述信号处理单元上设有两路及以上IIC总线接口并且各IIC总线接口能够连接3V或5V供电的传感器。
优选地，所述网络模块为光纤传输方式或网线传输方式或无线传输方式。
优选地，所述电源模块为不间断电源。
优选地，所述服务器为计算机。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
本发明服务器通过电力载波模块和网络模块与控制模块连接，监测控制器实时接收的检测信号与发送的操作信号，并可对控制器进行控制，可有效的提高自动化程度和管理效率，降低生产成本。通过本发明可以降低工作人员的劳动强度，提高工作效率。本发明中不同参数正常范围的阀值以及传感器单元与继电器之间的关联信息，都可以通过控制器进行自由设定，从而实现参数监测、控制的自动化，具有很高的可靠性与灵活性；采用不间断电源，可在突发情况下停电时，提供应急电力，保存数据，延长工作时间，避免更大损失。本发明中在使用电力载波模块进行网络通讯时，工作人员可以利用服务器对电力载波进行设置，从而具有极强的应用性强。
附图说明
图1为本发明的结构框图；
图2为本发明中电力载波模块结构框图。
具体实施方式
现在参考附图描述本发明的实施例，附图中类似的元件标号代表类似的元件。
如图1所示，一种基于电力载波技术的网关系统，包括继电器单元4和电源模块6，还包括传感器单元1、信号处理装置2、执行单元3、控制模块5、网络模块7、电力载波模块8和服务器9，所述传感器单元1通过信号处理装置2与控制模块5信号连接，控制模块5与电源模块6连接并且控制模块5通过继电器单元4与执行单元3信号连接，所述服务器9通过电力载波模块8与控制模块5信号连接，并且服务器9还通过网络模块7与控制模块5信号连接，实现两种传输方式并列运行。
如图2所示，电力载波模块8包括集中器单元81和控制节点单元82，集中器单元81通过外界的市电10与控制节点单元82信号连接，并且集中器单元81还与服务器9信号连接，控制节点单元82与控制模块5信号连接。
集中器单元81包括与市电10信号连接的第一变压单元812，与第一变压单元812信号连接的第一PLC单元811，与第一变压单元812信号连接的集中器微控制单元813，与集中器微控制单元813信号连接的接发器814，接发器814与服务器9信号连接，第一PLC单元811包括与第一变压单元812信号连接的第一电力线通信接发器8111，与第一电力线通信接发器8111信号连接的第一微控制单元8112，第一微控制单元112与集中器微控制单元13信号连接。
控制节点单元82包括与市电10信号连接的第二变压单元822，与第二变压单元822信号连接的第二PLC单元821，与第二PLC单元821信号连接的控制节点微控制单元823，控制节点微控制单元823与控制模块5信号连接，第二PLC单元821包括与第二变压单元812信号连接的第二电力线通信接发器8211，与第二电力线通信接发器8211信号连接的第二微控制单元212，第二微控制单元212与控制节点微控制单元823信号连接。
在本实施例中，接发器814与服务器9通过RS485的通信方式进行连接，也可通过网线或无线连接。
继电器单元4包括七个继电器，执行单元3包括七个执行元件，其中，执行元件通过继电器与控制模块5连接。传感器单元1包括三个传感器，其中，两个为5V供电的传感器，一个为3V供电的传感器。信号处理单元2上设有三个IIC总线接口，其中两个IIC总线接口能够连接5V供电的传感器，一个IIC总线接口能够连接3V供电的传感器。通过此结构给传感器1的选型带来极大便利，增大传感器的型号选择范围，便于传感器的采购和更换。
在本实施例中，控制器4可以根据传感器的监控数据自动发出控制命令，控制继电器单元4中对应继电器的开启和关闭，从而控制执行单元3中各执行元件的工作。其中，执行单元3为通风装置和洒水装置。
此外，继电器单元4也可包括一个或五个或十个或二十个继电器，执行单元3包括一个或五个或十个或二十个执行元件，传感器单元1包括两个或六个或十个的传感器，信号处理单元2上也可设有两个或六个或十个IIC总线接口。
网络模块7为光纤传输方式或网线传输方式或无线传输方式。电源模块6为不间断电源。服务器9为计算机。通过采用不间断电源，可在突发情况下停电时，提供应急电力，保存数据，延长工作时间，避免更大损失。
本实施例具体实施流程：对种植大棚中的湿度进行自动化监测控制时，首先将选取的5V供电的湿度传感器接到信号处理单元2上对应的IIC总线接口；再将执行单元3中的洒水装置和通风装置的开关接入到继电器单元4相对应的继电器上；然后使用服务器9通过网络模块7或电力载波模块8对控制模块5进行设置，包括设置湿度传感器的监测值范围，并将湿度传感器的下限阀值关联到洒水装置，即湿度低于下限阀值时洒水装置动作，将湿度传感器的上限阀值关联到通风装置，即湿度高于上限阀值时通风装置动作，设置监测周期为1分钟。
通过设定，本系统会以1分钟为周期自动采集湿度传感器检测到的湿度值，如果发现超过上限阀值，控制模块5则自动控制与通风装置相对应的继电器通电来开启通风装置，从而降低大棚内的湿度；当湿度下降到设定值，控制模块5则控制与通风装置相对应的继电器断电来关闭通风装置；当发现湿度低于下限阀值，控制模块5则自动控制与洒水装置相对应的继电器通电来开启洒水装置，从而增大大棚内的湿度，当湿度上升到设定值时，控制模块5则控制与洒水装置相对应的继电器断电来关闭洒水装置，从而自动将湿度维持在设定范围。工作人员还可以主动通过服务器9发出执行命令，控制洒水装置和通风装置的开启或关闭。
当还需要对大棚中的其他环境条件进行自动化监测和控制，则选取相应的传感器和执行元件，控制模块5就可以据所选传感器的监测数据向对应执行元件相对的继电器发出相应的执行命令，做出相应的动作，从而达到自动控制大棚环境的效果。
通过本发明可有效的提高自动化程度和管理效率，降低生产成本，并可以降低工作人员的劳动强度，提高工作效率。
以上结合最佳实施例对本发明进行了描述，但本发明并不局限于以上揭示的实施例，而应当涵盖各种根据本发明的本质进行的修改、等效组合。

Claims (9)

1.一种基于电力载波技术的网关系统，包括继电器单元(4)和电源模块(6)，其特征在于：还包括传感器单元(1)、信号处理装置(2)、执行单元(3)、控制模块(5)、网络模块(7)、电力载波模块(8)和服务器(9)，所述传感器单元(1)通过信号处理装置(2)与控制模块(5)信号连接，控制模块(5)与电源模块(6)连接并且控制模块(5)通过继电器单元(4)与执行单元(3)信号连接，所述服务器(9)通过电力载波模块(8)与控制模块(5)信号连接，并且服务器(9)还通过网络模块(7)与控制模块(5)信号连接，实现两种传输方式并列运行。
2.如权利要求1所述的基于电力载波技术的网关系统，其特征在于：所述电力载波模块(8)包括集中器单元(81)和控制节点单元(82)，所述集中器单元(81)通过外界的市电(10)与控制节点单元(82)信号连接，并且集中器单元(81)还与服务器(9)信号连接，所述控制节点单元(82)与控制模块(5)信号连接。
3.如权利要求2所述的基于电力载波技术的网关系统，其特征在于：所述集中器单元(81)包括与市电(10)信号连接的第一变压单元(812)，与第一变压单元(812)信号连接的第一PLC单元(811)，与第一变压单元(812)信号连接的集中器微控制单元(813)，与集中器微控制单元(813)信号连接的接发器(814)，所述接发器(814)与服务器(9)信号连接，所述第一PLC单元(811)包括与第一变压单元(812)信号连接的第一电力线通信接发器(8111)，与第一电力线通信接发器(8111)信号连接的第一微控制单元(8112)，第一微控制单元(112)与集中器微控制单元(13)信号连接。
4.如权利要求2所述的基于电力载波技术的网关系统，其特征在于：所述控制节点单元(82)包括与市电(10)信号连接的第二变压单元(822)，与第二变压单元(882)信号连接的第二PLC单元(821)，与第二PLC单元(821)信号连接的控制节点微控制单元(823)，所述控制节点微控制单元(823)与控制模块(5)信号连接，所述第二PLC单元(821)包括与第二变压单元(812)信号连接的第二电力线通信接发器(8211)，与第二电力线通信接发器(8211)信号连接的第二微控制单元(212)，所述第二微控制单元(212)与控制节点微控制单元(823)信号连接。
5.如权利要求1所述的基于电力载波技术的网关系统，其特征在于：所述继电器单元(4)包括一个及以上的继电器，所述执行单元(3)包括一个及以上执行元件，其中，执行元件通过继电器与控制模块(5)连接。
6.如权利要求1所述的基于电力载波技术的网关系统，其特征在于：所述传感器单元(1)包括一个及以上的传感器，所述信号处理单元(2)上设有两路及以上IIC总线接口并且各IIC总线接口能够连接3V或5V供电的传感器。
7.如权利要求1所述的基于电力载波技术的网关系统，其特征在于：所述网络模块(7)为光纤传输方式或网线传输方式或无线传输方式。
8.如权利要求1所述的基于电力载波技术的网关系统，其特征在于：所述电源模块(6)为不间断电源。
9.如权利要求1所述的基于电力载波技术的网关系统，其特征在于：所述服务器(9)为计算机。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103684528A (zh) * 2012-09-13 2014-03-26 天津益华微电子有限公司 电力线载波和无线双信道网络通信模块
CN104731135A (zh) * 2015-02-04 2015-06-24 郑州职业技术学院 一种家庭农场的控制装置及方法
KR20150137338A (ko) * 2014-05-29 2015-12-09 제니텔정보통신 주식회사 전력선통신 기능을 탑재한 보안 어댑터 및 이를 이용한 보안감시 방법

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103684528A (zh) * 2012-09-13 2014-03-26 天津益华微电子有限公司 电力线载波和无线双信道网络通信模块
KR20150137338A (ko) * 2014-05-29 2015-12-09 제니텔정보통신 주식회사 전력선통신 기능을 탑재한 보안 어댑터 및 이를 이용한 보안감시 방법
CN104731135A (zh) * 2015-02-04 2015-06-24 郑州职业技术学院 一种家庭农场的控制装置及方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
刘志斌等: "基于BWP11B电力载波通信模块数据采集系统的设计", 《机电技术》 *

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