CN116346168A - 一种分布式plc混合网组系统 - Google Patents
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Abstract
本发明属于全屋智能家居技术领域，具体公开了一种分布式PLC混合网组系统，包括PLC路由服务器、PLC路由器和PLC智能终端设备，PLC路由服务器包括第一MCU处理器、第一WIFI模块与网口和多个第一PLC集中器，PLC路由器包括第二MCU处理器、第二PLC终端、第二WIFI模块与网口和多个第二PLC集中器，第一PLC集中器与第二PLC终端之间通过通信连接，第二PLC集中器与PLC智能终端设备之间通过PLC电力线通信连接，两个WIFI模块与网口之间通信连接。本发明集PLC电力线分布式组网与WIFI和网线混合组网于同一网组系统，可接入更多的硬件智能终端，通信的范围更远、信号更稳定、速度更快。
Description
技术领域
本发明属于全屋智能家居技术领域，尤其涉及一种分布式PLC混合网组系统。
背景技术
PLC电力载波通信是电力系统带宽利用率较高的一种通信技术，即可用于实时监控、控制及交流报文传输，又可以用于信息传输。PLC电力载波通信是指通过频谱较宽、通信距离较远的电力系统辅助网络，使用特殊信号传输信息的技术，其关键技术是将数据信息编码为一系列载波频率，然后使用调制器将载波频率加载到电力系统辅助网络上，最后将载波信号调失传输到目的地，具有信号传输距离远、传输的信息量大，通信的安全性高，抗干扰性强，以及能够抗击电磁干扰的特点。
随着当前物联网技术的不断发展，PLC电力线载波通信技术在全屋智能家居应用中也越来越广；但目前PLC电力线载波通信技术接入的方式还是比较单一，一般是通过一个PLC网关(PLC集中器)接入多个PLC智能终端，只有一个PLC网络；用户再通过APP去控制PLC网关，来控制相应的PLC智能终端。此单一的组网可接入的设备有限，最多可接入一100个PLC智能终端设备左右，接入的距离最大也在一千米左右，接入的智能硬件设备与通信距离也比较有限。
因此，发明人致力于设计一种网组系统以解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于：提供一种分布式PLC混合网组系统，可以接入更多的硬件智能终端，通信的范围更远、通信信号更稳定、通信速度更快，更好的管理硬件智能设备。
为了达到上述目的，本发明所采用的一种技术方案为：
一种分布式PLC混合网组系统，包括PLC路由服务器、PLC路由器和PLC智能终端设备，所述PLC路由服务器包括第一MCU处理器、第一WIFI模块与网口和多个第一PLC集中器，所述PLC路由器包括第二MCU处理器、第二PLC终端、第二WIFI模块与网口和多个第二PLC集中器，所述第一PLC集中器与所述第二PLC终端之间通过PLC电力线通信连接，所述第二PLC集中器与所述PLC智能终端设备之间通过PLC电力线通信连接，所述第一WIFI模块与网口与所述第二WIFI模块与网口之间通信连接。
作为本发明分布式PLC混合网组系统的一种改进，所述PLC路由器的数量为多个并与所述第一PLC集中器的数量相同，多个所述第一PLC集中器与多个所述第二PLC终端一一对应通信连接。
优选的，所述PLC路由器和所述第一PLC集中器的数量均为三个，三个所述第一PLC集中器与三个所述PLC路由器内的第二PLC终端一一对应通信连接。
作为本发明分布式PLC混合网组系统的一种改进，所述PLC智能终端设备的数量大于或等于所述第二PLC集中器的数量，同一所述第二PLC集中器与至少一个所述PLC智能终端设备通信连接。
优选的，同一所述PLC路由器内第二PLC集中器的数量为100个，100个所述第二PLC集中器与100个不同的所述PLC智能终端设备一一对应通信连接。
作为本发明分布式PLC混合网组系统的一种改进，所述PLC智能终端设备为智能开关、智能插座或LED驱动器。
作为本发明分布式PLC混合网组系统的一种改进，所述智能开关为三键PLC智能开关，所述智能插座为10A智能插座或16A智能插座。
作为本发明分布式PLC混合网组系统的一种改进，所述PLC路由服务器的输入端通信连接有第一滤波器。
作为本发明分布式PLC混合网组系统的一种改进，所述第一PLC集中器与对应的所述第二PLC集中器之间通信连接有第二滤波器。
作为本发明分布式PLC混合网组系统的一种改进，所述PLC路由服务器还包括第一PLC终端。
与现有技术相比，本发明的分布式PLC混合网组系统，通过在PLC路由服务器和PLC路由器内设置WIFI模块与网口、多个PLC集中器，集PLC电力线分布式组网与WIFI和网线混合组网于同一网组系统，可接入更多的硬件智能终端，通信的范围更远、通信信号更稳定、通信速度更快；更好的管理硬件智能设备；该混合网组系统可广泛适用于家庭套房、公寓、别墅等个人住所，也适用于酒店、商城、博物馆等大型的场所。
附图说明：
图1是本发明的分布式PLC混合网组系统的架构示意图；
图2是本发明的分布式PLC混合网组系统的一个分布式框架示意图。
图示说明：
1、PLC路由服务器；11、第一MCU处理器；12、第一PLC终端；13、第一WIFI模块与网口；14、第一PLC集中器；2、PLC路由器；21、第二MCU处理器；22、第二PLC终端；23、第二WIFI模块与网口；24、第二PLC集中器；3、PLC智能终端设备；4、第一滤波器；5、第二滤波器。
具体实施方式
下面结合附图，具体阐明本发明的实施方式，附图仅供参考和说明使用，不构成对本发明专利保护范围的限制。
参照图1和图2，一种分布式PLC混合网组系统，包括一PLC路由服务器1、多个PLC路由器2和多个PLC智能终端设备3，PLC路由服务器1包括一第一MCU处理器11、一第一PLC终端12、一第一WIFI模块与网口13和多个第一PLC集中器14，PLC路由器2包括一第二MCU处理器21、一第二PLC终端22、一第二WIFI模块与网口23和多个第二PLC集中器24，其中，第一PLC集中器14与第二PLC终端22之间通过PLC电力线通信连接，第二PLC集中器24与PLC智能终端设备3之间通过PLC电力线通信连接，第一WIFI模块与网口13与第二WIFI模块与网口23之间通信连接。
参照图1，所述PLC路由器2的数量为多个并与第一PLC集中器14的数量相同，多个第一PLC集中器14与多个第二PLC终端22一一对应通信连接，PLC智能终端设备3的数量大于或等于第二PLC集中器24的数量，同一第二PLC集中器24与至少一个PLC智能终端设备3通信连接，本发明中，PLC路由器2和第一PLC集中器14的数量均优选为三个，三个所述第一PLC集中器14与三个所述PLC路由器2内的第二PLC终端22一一对应通信连接，同一PLC路由器2内第二PLC集中器24的数量优选为100个，100个第二PLC集中器24与100个不同的PLC智能终端设备3一一对应通信连接，比如：单个PLC路由服务器1有三个第一PLC集中器14，而单个第一PLC集中器14可接入100个PLC智能终端设备3，因此，单个PLC路由服务器1一共可接入300个PLC智能终端设备3，同理，单个PLC路由服务器1有300个第一PLC集中器14，一个第一PLC集中器14可接入300个PLC智能终端设备3，如此分布式的布置，一共可接入9万个PLC智能终端设备3，这对于一般的家庭用户来说都是足够的。当然，PLC路由器2后面也可以继续接入PLC路由器2，这样就可以扩展更多的PLC智能终端节点，可满足各种大型场所的需求。PLC路由服务器1可以通过PLC电力线通信控制所有的PLC智能终端设备3，也可以通过网线或者WIFI与PLC路由器2通信控制所有的PLC智能终端设备3。当某个PLC路由器2网络卡顿或者没有连接到网络时,可以用PLC路由服务器1直接通过PLC通信去控制PLC路由器2的PLC节点设备。相比于一般的PLC组网和传统的单一WIFI和网络组网，此分布式的组网接入的节点数量更多，更稳定。单个PLC路由器2可供用户接入100个PLC节点，用户可以按照自己喜好把PLC智能终端设备3接在不同的PLC路由器2上，更方便用户管理与查询。通过这种PLC分布式混合组网的方式，可接入更多的PLC智能终端设备3，用户可通过APP控制整套智能家居网络,用起来更方便、稳定与流畅。本发明中，PLC智能终端设备3为智能开关、智能插座或LED驱动器，智能开关具体为三键PLC智能开关，智能插座为10A智能插座或16A智能插座。
参照图2，为了滤掉交流电源产生的噪声，PLC路由服务器1的输入端通信连接有第一滤波器4，该第一滤波器4接于PLC路由服务器1的L、N零火线上，为了隔绝第一PLC集中器14与第二PLC集中器24之间的PLC信号干扰，第一PLC集中器14与对应的第二PLC集中器24之间通信连接有第二滤波器5，比如：PLC路由器2的其中一个第二PLC集中器24接入三个PLC智能终端设备3，三个PLC智能终端设备3具体为一个三键PLC智能开关、一个10A智能插座和一个16A智能插座，由此组成一个简单的分布式混合组网的架构，该混合组网的PLC性能测试方法为：通过PLC的上位机工具，让PLC路由服务器1与PLC路由器2、PLC路由器2与三个PLC智能终端设备3(三键PLC智能开关、10A智能插座、16A智能插座)的PLC集中器与PLC终端之间进行收发通信；PLC集中器发送控制信号给到PLC终端，PLC终端接受信号并解析控制信号并进行相应的执行动作，控制执行完成之后发送执行结果给PLC集中器；测试信号信噪比以及它们收发通信的成功率。上位机信噪比测试数据为：平均信噪比大于30dB，通信成功率测试：100％。混合组网的网络性能测试方法：让PLC路由服务器1与PLC路由器2之间进行PIN网，让它们之间相互发包，测试网速以及通信的成功率。若没有问题，表明该智能家居分布式的混合组网的方案可行，具有很好的实用性。可让用户接入更多的智能家居硬件设备，通信距离更远，更快，更稳定。
本发明的分布式PLC混合网组系统的有益技术效果为：
(1)、接入设备更多，不仅适用于一般的家庭用户，也适用于酒店、商城、博物馆等大型的场所，可适用于各种场所；
(2)、通信的范围更远、通信速度更快；
(3)、节点数更多，可分级管理,更好的管理PLC智能终端设备3；
(4)、通信更稳定、用户用起来更舒服、方便。
以上所揭露的仅为本发明的较佳实施例，不能以此来限定本发明的权利保护范围，因此依本发明申请专利范围上所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。
Claims (10)
1.一种分布式PLC混合网组系统，其特征在于，包括PLC路由服务器、PLC路由器和PLC智能终端设备，所述PLC路由服务器包括第一MCU处理器、第一WIFI模块与网口和多个第一PLC集中器，所述PLC路由器包括第二MCU处理器、第二PLC终端、第二WIFI模块与网口和多个第二PLC集中器，所述第一PLC集中器与所述第二PLC终端之间通过PLC电力线通信连接，所述第二PLC集中器与所述PLC智能终端设备之间通过PLC电力线通信连接，所述第一WIFI模块与网口与所述第二WIFI模块与网口之间通信连接。
2.根据权利要求1所述的分布式PLC混合网组系统，其特征在于，所述PLC路由器的数量为多个并与所述第一PLC集中器的数量相同，多个所述第一PLC集中器与多个所述第二PLC终端一一对应通信连接。
3.根据权利要求2所述的分布式PLC混合网组系统，其特征在于，所述PLC路由器和所述第一PLC集中器的数量均为三个，三个所述第一PLC集中器与三个所述PLC路由器内的第二PLC终端一一对应通信连接。
4.根据权利要求1所述的分布式PLC混合网组系统，其特征在于，所述PLC智能终端设备的数量大于或等于所述第二PLC集中器的数量，同一所述第二PLC集中器与至少一个所述PLC智能终端设备通信连接。
5.根据权利要求4所述的分布式PLC混合网组系统，其特征在于，同一所述PLC路由器内第二PLC集中器的数量为100个，100个所述第二PLC集中器与100个不同的所述PLC智能终端设备一一对应通信连接。
6.根据权利要求1所述的分布式PLC混合网组系统，其特征在于，所述PLC智能终端设备为智能开关、智能插座或LED驱动器。
7.根据权利要求6所述的分布式PLC混合网组系统，其特征在于，所述智能开关为三键PLC智能开关，所述智能插座为10A智能插座或16A智能插座。
8.根据权利要求1所述的分布式PLC混合网组系统，其特征在于，所述PLC路由服务器的输入端通信连接有第一滤波器。
9.根据权利要求1所述的分布式PLC混合网组系统，其特征在于，所述第一PLC集中器与对应的所述第二PLC集中器之间通信连接有第二滤波器。
10.根据权利要求1所述的分布式PLC混合网组系统，其特征在于，所述PLC路由服务器还包括第一PLC终端。
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