CN200962254Y - 基于电力线通信的家居电器监控装置 - Google Patents

Abstract

一种基于电力线通信的家居电器监控装置，包括：主控板，产生已调信号；室内电线，传输主控板发出的已调信号；被控板，提取和解调还原已调信号；一个以上的家居电器；电感隔离电路接在电网的电力线与室内电线间，主控板上设有调制模块，在调制模块内设有正弦波发生电路，主控板的电器控制管理模块控制调制模块产生已调信号，被控板上设有解调模块，在解调模块内设有检波电路，控制模块根据编码对应关系从解调模块的输出中还原出原始信号。本实用新型可随时随地监控家居电器的状态，提高家居电器使用安全性及节省能源，使家居电器联网变得简单，大大简化家居电器的上网方式，降低了家居电器联网的成本，同时方便了已装修的用户。

Description

基于电力线通信的家居电器监控装置

技术领域

本实用新型涉及家居电器监控装置领域，具体地说，涉及一种基于电力线通信的家居电器监控装置。

背景技术

目前，通常的家居电器实现联网的方式都是采用计算机专用通信网络，通过网络通信技术将家居电器联网，可以使得人们随时随地监控家居电器的状态。一般来说，在新房中铺设专用通信线路并不困难，但是在已经入住的房子中重新铺设专用网线既麻烦又费钱。

发明内容

针对一般的家居电器联网采用计算机专用通信网络实现需要重新布线的问题，本实用新型提供了一种基于电力线通信的家居电器监控装置，简化了家居电器的上网方式，降低了家居电器联网的成本，同时方便了已装修的用户。

为实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：

一种基于电力线通信的家居电器监控装置，包括：主控板，用于产生已调信号；室内电线，传输主控板发出的已调信号；一个以上的被控板，提取和解调还原室内电线传输过来的已调信号；一个以上的家居电器，所述的主控板、被控板及家居电器是并联在室内电线上；所述主控板包括电器控制管理模块、按键，按键用于操纵主控板工作，被控板包括控制模块，控制模块控制家居电器的状态；其特征在于：电感隔离电路接在电网的电力线与室内电线之间，所述主控板上设有调制模块，在调制模块内设有正弦波发生电路，电器控制管理模块控制调制模块产生已调信号，所述被控板上设有解调模块，在解调模块内设有检波电路，控制模块根据编码对应关系从解调模块的输出中还原出原始信号。

当需要从解调模块产生返回信号返回调制模块，以确认已调信号被解调模块接收成功时，所述调制模块上还包括有检波电路，解调模块上还包括有正弦波发生电路。

所述主控板包括显示模块，电器控制管理模块根据返回信号表示的家居电器的状态驱动显示模块显示家居电器的工作状态。

所述主控板包括远程通信模块，其输出信号输入给电器控制管理模块；所述远程通信模块为GPRS模块。

所述主控板包括语音识别模块，其输出信号输入给电器控制管理模块。

所述家居电器的个数与被控板的个数相等，所述家居电器选取三个，与它配合的被控板也为三个。

所述主控板中的正弦波发生电路为一个，当所述家居电器为三个时，所述正弦波发生电路产生三个不同频率的正弦波信号，其频率f1、f2、f3之间具有足够的间隔，选取为1MHz、2MHz、3MHz，正弦波发生电路产生的正弦波信号频率x与频率f1、f2、f3之间具有足够的间隔，选取为5MHz。

当所述家居电器为三个时，所述主控板中的正弦波发生电路为三个，其产生三个不同频率的正弦波信号，其频率f1、f2、f3之间具有足够的间隔，选取为2MHz、3MHz、4MHz，正弦波发生电路产生的正弦波信号频率x与频率f1、f2、f3之间具有足够的间隔，选取为1MHz。

所述电感隔离电路设在室内总开关里面，或者串连在室内总开关之外。

本实用新型具有以下有益效果：首先，由于在电网电力线与室内电线之间接有电感隔离电路，电感隔离电路能够对电网电力线与室内电线之间进行良好的隔离，因此避免了电网电力线与室内电线相互之间的信号干扰，同时，在主控板中设有调制电路，在被控板中设有解调电路，因此本实用新型使家居电器的监测和控制信号能够在室内电线上有效传输，使家居电器的联网不需要再铺设专用通信线路，降低了家居电器联网的成本，同时也方便了已装修的用户；其次，调制模块的电器控制管理模块根据编码对应关系控制正弦波发生电路产生不同频率的正弦波信号，通过不同频率的正弦波的组合编码就能够代表家居电器的各种监控信号，在解调模块设有简单的检波电路，因此大大简化了调制解调电路；第三，本实用新型在主控板中设有通信模块、语音识别模块，人们在家可以通过语音控制家居电器，也可以随时随地通过短信或是互联网监控联网上的家居电器，实现了对家居电器进行远程控制和语音控制，大大方便了用户，提高了本实用新型的实用性；另外，电感隔离电路设在室内总开关里面，这样的一体化结构达到美观的效果。

附图说明

图1为根据本实用新型优选实施例的方框图。

图2为根据本实用新型优选实施例另一方框图。

图3为本实用新型另一实施例方框图。

具体实施方式

下面通过实施例并结合附图对本实用新型作进一步的详细说明。

实施例一：

如图1所示，图1为根据本实用新型优选实施例的方框图。本实用新型的基于电力线通信的家居电器监控装置，包括：一个主控板2，用于产生已调信号；室内电线5，传输主控板2发出的已调信号；三个被控板3，提取和解调还原室内电线5传输过来的已调信号；三个家居电器4，其中主控板2、被控板3及家居电器4是并联在室内电线5上；主控板2、被控板3通过发送和识别特定的控制信号来执行相应的操作，被控板3控制家居电器4的状态。

如图2所示，图2为根据本实用新型优选实施例另一方框图。电感隔离电路1接在电网的电力线与室内电线5之间，其中电感隔离电路1为高频电感；主控板2包括电器控制管理模块21、按键22、调制模块26，调制模块26与电器控制管理模块21之间的信号为双向传输，按键22用于操纵主控板2工作，在调制模块26内设有一个正弦波发生电路261，电器控制管理模块21控制该正弦波发生电路261经过倍频和混频后产生三种不同频率的正弦波信号，其中该三种不同频率的正弦波信号的频率之间具有足够的频率间隔，该三种不同频率的正弦波信号通过电器控制管理模块21的控制，可以使f1、f2、f3信号有输出或者无输出，有表示“1”、无表示“0”，或者反过来，有表示“0”、无表示“1”，则通过这三个频率的正弦波信号组合编码可以有如下八种状态：000、001、010、011、100、101、110、111，利用这八种状态的组合可以代表八种预定的信号形式，用于代表各种家居电器4的状态；被控板3包括控制模块31、解调模块32，控制模块31与解调模块32之间的信号为双向传输，控制模块31控制家居电器4的状态，在解调模块32中设有检波电路321，与控制模块31配合用于解调主控板2产生的已调信号，即控制模块31为根据编码对应关系从解调模块32的输出中还原出原始信号，并识别出各种状态，其中控制模块31为单片机。

本实用新型使用时，电网电力线上的工频市电电能经高频电感后进入室内电线5，为本实用新型的各设备供电，主控板2中的正弦波发生电路261在电器控制管理模块21的控制下，经该电器控制管理模块21根据编码对应关系进行频率组合式编码后形成已调信号，经过调制的已调信号输入到家庭内部的室内电线5，然后被控板3提取已调信号，解调模块32中的检波电路321配合控制模块31进行工作，把来自室内电线5上的已调信号还原成为原始信号，识别原始信号，每个被控板3是根据编码对应关系识别已调信号的各种状态，判断该信号是否为与其吻合的信号，从而达到控制相应家居电器4的状态，以执行相应操作，实现监控家居电器4；另外，当需要从解调模块32产生返回信号返回调制模块26确认已调信号被解调模块32接收成功时，对应于每一路家居电器4，被控板3的解调模块32中设有正弦波发生电路322，用于产生代表返回信号的正弦波信号，相应地，主控板2的调制模块26中设有检波电路262，用于检测上述返回信号，以确认检测监控的准确性。此外，编码对应关系可以根据家居电器4的类型进行固定编码，也可以在使用的时候根据房间号和家居电器4的类型通过训练得到编码对应关系。

为了提高家居电器4监控信号传输的可靠性，使得在具有复杂噪声源的室内电线5上也能可靠地传输家居电器4的监控信号，因此正弦波发生电路261在选择载波频率时，与频率为50Hz的电能在频域上保持较大的间隔，并且各个载波频率之间也保持了足够的间隔，本实施例中的三个正弦波信号的频率f1、f2、f3分别为1MHz、2MHz、3MHz，从而保证了各类家居电器4的监控信号的可靠传输；解调模块32中的正弦波发生电路322产生的正弦波信号，其频率为5MHz，也与上述三个正弦波信号的频率f1、f2、f3具有足够的间隔，同样保证了信号的可靠传输。

主控板2中设置了显示模块23，电器控制管理模块21根据从解调模块32返回的返回信号所表示的家居电器4的状态驱动显示模块23显示家居电器4的工作状态，例如，驱动显示模块23中的相应的指示灯亮，告诉用户该相应家居电器4的工作状态。

主控板2中设置了远程通信模块24，其为GPRS模块，其输出信号输入给电器控制管理模块21，用户通过发送手机短信指令，即可实现对家居电器4的监控。

主控板2中设置了语音识别模块25，其输出信号输入给电器控制管理模块21，用户通过语音指令，即可实现对家居电器4的监控。

另外，电感隔离电路1安装在室内总开关里面，或者串连在室内总开关之外。

实施例二：

本实施例与实施例一的不同在于：所述主控板2中的正弦波发生电路261为三个，如图3所示，每一个正弦波发生电路产生一种频率的正弦波信号，从而三个正弦波发生电路261产生三种不同频率的正弦波信号，其频率f1、f2、f3之间具有足够的间隔，例如，为2MHz、3MHz、4MHz，正弦波发生电路322产生的正弦波信号频率x与频率f1、f2、f3之间也具有足够的间隔，为1MHz。

Claims (10)

1、一种基于电力线通信的家居电器监控装置，包括：

主控板(2)，用于产生已调信号；

室内电线(5)，传输主控板(2)发出的已调信号；

一个以上的被控板(3)，提取和解调还原室内电线(5)传输过来的已调信号；

一个以上的家居电器(4)，所述的主控板(2)、被控板(3)及家居电器(4)是并联在室内电线(5)上；

所述主控板(2)包括电器控制管理模块(21)、按键(22)，按键(22)用于操纵主控板(2)工作，被控板(3)包括控制模块(31)，控制模块(31)控制家居电器(4)的状态；

其特征在于：电感隔离电路(1)接在电网的电力线与室内电线(5)之间，所述主控板(2)上设有调制模块(26)，在调制模块(26)内设有正弦波发生电路(261)，电器控制管理模块(21)控制调制模块(26)产生已调信号，所述被控板(3)上设有解调模块(32)，在解调模块(32)内设有检波电路(321)，控制模块(31)根据编码对应关系从解调模块(32)的输出中还原出原始信号。

2、根据权利要求1所述的基于电力线通信的家居电器监控装置，其特征在于：当需要从解调模块(32)产生返回信号返回调制模块(26)确认已调信号被解调模块(32)接收成功时，所述调制模块(26)上还包括有检波电路(262)，解调模块(32)上还包括有正弦波发生电路(322)。

3、根据权利要求2所述的基于电力线通信的家居电器监控装置，其特征在于：所述主控板(2)包括显示模块(23)，电器控制管理模块(21)根据返回信号表示的家居电器(4)的状态驱动显示模块(23)显示家居电器(4)的工作状态。

4、根据权利要求1或2所述的基于电力线通信的家居电器监控装置，其特征在于：所述主控板(2)包括远程通信模块(24)，其输出信号输入给电器控制管理模块(21)。

5、根据权利要求4所述的基于电力线通信的家居电器监控装置，其特征在于：所述远程通信模块(24)为GPRS模块。

6、根据权利要求1或2所述的基于电力线通信的家居电器监控装置，其特征在于：所述主控板(2)包括语音识别模块(25)，其输出信号输入给电器控制管理模块(21)。

7、根据权利要求2所述的基于电力线通信的家居电器监控装置，其特征在于：所述家居电器(4)的个数与被控板(3)的个数相等，所述家居电器(4)选取三个，与它配合的被控板(3)也为三个。

8、根据权利要求7所述的基于电力线通信的家居电器监控装置，其特征在于：所述主控板(2)中的正弦波发生电路(261)为一个，所述正弦波发生电路(261)产生三个不同频率的正弦波信号，其频率f1、f2、f3之间具有足够的间隔，选取为1MHz、2MHz、3MHz，正弦波发生电路(322)产生的正弦波信号频率x与频率f1、f2、f3之间具有足够的间隔，选取为5MHz。

9、根据权利要求7所述的基于电力线通信的家居电器监控装置，其特征在于：所述主控板(2)中的正弦波发生电路(261)为三个，其产生三个不同频率的正弦波信号，其频率f1、f2、f3之间具有足够的间隔，选取为2MHz、3MHz、4MHz，正弦波发生电路(322)产生的正弦波信号频率x与频率f1、f2、f3之间具有足够的间隔，选取为1MHz。

10、根据权利要求1所述的基于电力线通信的家居电器监控装置，其特征在于：所述电感隔离电路(1)设在室内总开关里面，或者串连在室内总开关之外。

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