CN203278822U - 载波多通道多模式系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多通道多模式系统，其包括电力线和若干载波多通道多模式模块，所述载波多通道多模式模块采用多通道多模式通过电力线进行通讯。本实用新型使电力线载波得到更广泛更便捷地应用。

Description

载波多通道多模式系统

技术领域

本实用新型属于低压载波远程控制领域，具体涉及一种多模式多通道系统。 

背景技术

目前，电力线载波采用单通道的通讯方式，单通道使得通讯模式单一，很难满足实际的需求。例如载波远程测量、控制系统采用总线轮询的方式，带宽全部用于往复询问回传，当发生突发因素时，监测到的时间与系统轮询周期有关，无法保证快速反应。又例如载波对讲使用广播方式，无法拨号，更无法与外部电话及语音系统连接。 

单通道单模式通讯方式也给电力线载波的应用造成诸多不便，制约了电力线载波的广泛应用。比如在电力线语音对讲系统中传输语音信号无法传输复杂信令和其他信号。再比如传感器、数据采集设备等需要数据回传要等待主模块问询，增加了等待时间，无法保证数据的实时性。 

此外单通道单模式只能实现单一功能，无法将多种功能有机结合起来。比如RFID读写设备都需要通过专用线路连接，将RFID数据在电力线上进行传输时，无法将其与其他测量控制系统、语音系统结合，成为有机的整体。再比如，载波工业控制系统、载波语音对讲广播系统、载波RFID系统都是独立的，无法实现数据共享和传输完成结合的功能。 

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种多通道多模式系统，其采用多个通道进行电力线载波通讯，并且可根据实际需要对每个通道的通信模式进行设置，从而使电力线载波的各种应用更为灵活方便。 

为了达到上述实用新型目的，本实用新型所提供的一种多通道多模式系统是通过以下技术方案实现的： 

一种多通道多模式系统，包括电力线和若干载波多通道多模式模块，其特 征在于，所述载波多通道多模式模块采用多通道多模式通过电力线进行通讯。 

优选地，所述载波多通道多模式模块包括： 

一载波控制器，该载波控制器使用多个独立通道通过电力线进行通讯，完成数字信号与载波信号的转换； 

一滤波电路，与载波控制器相连，用于将接收到的载波信号进行滤波处理； 

一个或多个通讯接口，设置在载波控制器上，用于实现对外通讯；以及 

一CPU逻辑控制单元，与载波控制器相连，用于系统运算和程序执行。 

优选地，所述每个载波多通道多模式模块还包括一个或多个功能单元，与载波控制器相连，以实现相应的功能，所述功能单元为开关量输入\输出、模拟量输入\输出、计数器、编码器、PWM输出、RFID数据读写、指纹身份认证、虹膜身份认证、语音对讲\广播等可实现一定功能的外接或内置设备。 

优选地，所述电力线为电源线，双绞线或其他导电线路。 

优选地，所述通讯接口为WLAN无线网络、USB接口、RJ45网络接口、语音接口、RS232/485串行接口、ZIGBEE无线接口、蓝牙接口。 

优选地，所述多通道为窄带多通道，其将数字信号转变成电力线载波信号，加载在不同的频率，形成不同频率的通道，每个通道相对独立，可以单独通信。 

优选地，每个通道可采取不同的通信模式，所述通信模式包括一主多从，多主多从，点对点，点对多点，多点对多点。 

优选地，不同载波多通道多模式模块可以通讯的通道频率及个数由硬件决定，不同的通道的执行程序由软件控制。 

优选地，多个通道数据由软件确定各自的通信模式，每个载波多通道多模式模块按照各自的通信模式，在多通道多模式系统内部，分别与其相对应的载波多通道多模式模块进行通讯，完成各自任务。 

优选地，所述不同的通信模式可以相互同时并存。 

本实用新型采用多通道多模式系统，在电力线载波如此狭窄的数据传输空间，可实现大量的应用技术融合，突破原有空间足够大才能操作的束缚，使电力线载波技术得到更广泛的应用。 

附图说明

通过下面结合附图对其示例性实施例进行的描述，本实用新型上述特征和优点将会变得更加清楚和容易理解。 

图1为多通道多模式系统的示意图； 

图2为载波多通道多模式模块的原理图； 

图3为多通道的示意图； 

图4所示的是本实用新型的实施例一； 

图5所示的是本实用新型的实施例二。 

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明。 

如图1所示，一种多通道多模式系统，包括：电力线，若干载波多通道多模式模块，所述载波多通道多模式模块采用多通道多模式通过电力线进行通讯。 

如图2所示，所述载波多通道多模式模块包括：一载波控制器，该载波控制器采用多个数据通道通过电力线进行通讯，完成数字信号与载波信号的转换；一滤波电路，与载波控制器相连，用于将接收到的载波信号进行滤波处理；一个或多个通讯接口，设置在载波控制器上，用于实现对外通讯；以及一CPU逻辑控制单元，与载波控制器相连，用于系统运算和程序执行。 

所述载波控制器可以通过多个通道进行输入输出信号放大和耦合输入输出，实现数字信号和载波信号的转换。 

所述通讯接口为WLAN无线网络、USB接口、RJ45网络接口、语音接口、RS232/485串行接口、ZIGBEE无线接口、蓝牙接口等。 

所述载波多通道多模式模块还包括一个或多个功能单元，与载波控制器相连。所述功能单元为开关量输入\输出、模拟量输入\输出、计数器、编码器、PWM输出、RFID数据读写、指纹身份认证、虹膜身份认证、语音对讲\广播等可实现一定功能的外接或内置设备。 

所述电力线为电源线，双绞线或其他导电线路。 

所述多通道采用通用电力线载波通讯技术，在同一电力线内部建立N个互不干扰的通道，即窄带多通道，每个通道独立通信。 

建立多通道之后，每个通道可以采用不同的通信模式。通信模式包括一主 多从模式、多主多从模式、点对点的模式、点对多点的模式、多点对多点模式等，这些不同的模式可以相互同时并存，即为多模式通讯。所谓的主、从、点、多是各个载波多通道多模式模块之间的关系定位，比如在一个系统中，有多个载波多通道多模式模块，按照相互之间的控制关系，可以划分为主机1，主机2，从机1，从机2等。 

多通道多模式硬件原理是采用不同频率的输入/输出信号，形成多个相对独立的数据通道，使用滤波电路对输入信号滤波，CPU逻辑控制单元对多通道数据独立或者混合处理，并通过通讯接口与外部设备连接，通过显示控制输出，通过程序预先设计的逻辑，控制每个通道采用的通信模式。 

多通道在具体应用时，不同载波多通道多模式模块可以通讯的通道频率及个数由硬件决定，不同的通道的执行程序由软件控制。 

多模式在具体应用时，应用软件，对每个通道的通信模式进行设置，从而确定对应的采用此类方式的其它载波多通道多模式模块。 

多通道多模式在具体应用时，多个通道数据通过软件确定各自的通信模式，每个载波多通道多模式模块按照各自的通信模式，在多通道多模式系统内部，分别与其相对应的载波多通道多模式模块进行通讯，完成各自任务。 

图5所示的是窄带多通道的示意图，数字信号通过编码、扩频、过零传输等技术变成电力线载波信号，加载在不同的频率，就形成了不同频率的通道，每个通道相对独立，可以单独通信。也可以同时使用几个通道，每个通道分别处理不同的问题和采用不同的通信模式。如：一主多从，多主多从，点对点，点对多点，多点对多点等模式。 

例如：在温度控制过程中，主机使用一主多从模式对多个从机轮询，判断每个设备温度的正常范围，当温度超出设定范围时，对相应的加热器进行开关操作。但是由于部分设备变化异常，超出变化范围必须报警采取措施，而主机还没有轮询到该设备时，可以采用多主一从模式，将该从机的报警数据传送给主机，主机可以及时作出调整，关闭或者开启相应设备，或者同时开启语音通道对现场人员告警提醒，也可以使用点对多点通道直接关闭所有相关设备。 

图4所示的是本实用新型的实施例一： 

建立窄带通道：建立载波频率80kHZ带宽15kHZ的为通道一，建立载波 频率131kHZ带宽15kHZ的为通道二，建立载波频率180K带宽15kHZ为通道三，建立载波频率225K带宽15kHZ为通道四。 

通道一采用主从模式，主机发送命令，依次对设备轮询；通道二通道三采用多主一从模式，所有传感器、报警单元都是主设备，任意设备数据发生变化，立即向从机发送，如果通道二被占立即采用通道三，保证数据反应的迅速，从机回复数据则可以采用通道一或者通道二通道三等方式；通道四采用点对多点的模式，以广播方式对所有接收对象发布数据，任一点在通道不被占用时都可以发送数据。 

图5所示的是本实用新型的实施例二： 

建立窄带通道：建立载波频率80kHZ带宽15kHZ的为通道一，建立载波频率131kHZ带宽15kHZ的为通道二，建立载波频率180K带宽15kHZ为通道三，建立载波频率225K带宽15kHZ为通道四。 

通道一为任意通信模式，当通道一数据回传时间变长时，立即启用通道二采用相同模式相同数据通讯，以此类推，保证通讯可靠性。 

本实用新型所属领域的一般技术人员可以理解，本实用新型以上实施例仅为本实用新型的优选实施例之一，为篇幅限制，这里不能逐一列举所有实施方式，任何可以体现本实用新型权利要求技术方案的实施，都在本实用新型的保护范围内。 

需要注意的是，以上内容是结合具体的实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施方式仅限于此，在本实用新型的上述指导下，本领域技术人员可以在上述实施例的基础上进行各种改进和变形，而这些改进或者变形落在本实用新型的保护范围内。 

Claims (7)

1.一种载波多通道多模式系统，包括电力线和若干载波多通道多模式模块，其特征在于，所述载波多通道多模式模块采用多通道多模式通过电力线进行通讯，所述载波多通道多模式模块包括： 

一载波控制器，该载波控制器使用多个独立通道通过电力线进行通讯，完成数字信号与载波信号的转换； 

一滤波电路，与载波控制器相连，用于将接收到的载波信号进行滤波处理； 

一个或多个通讯接口，设置在载波控制器上，用于实现对外通讯；以及 

一CPU逻辑控制单元，与载波控制器相连，用于对多通道数据独立或者混合处理，并控制每个通道采用的通信模式。 

2.根据权利要求1所述的载波多通道多模式系统，其特征在于，所述每个载波多通道多模式模块还包括一个或多个功能单元，与载波控制器相连，以实现相应的功能，所述功能单元为开关量输入\输出、模拟量输入\输出、计数器、编码器、PWM输出、RFID数据读写、指纹身份认证、虹膜身份认证、语音对讲\广播等可实现一定功能的外接或内置设备。 

3.根据权利要求2所述的载波多通道多模式系统，其特征在于，所述电力线为电源线，双绞线或其他导电线路。 

4.根据权利要求3所述的载波多通道多模式系统，其特征在于，所述通讯接口为WLAN无线网络、USB接口、RJ45网络接口、语音接口、RS232/485串行接口、ZIGBEE无线接口、蓝牙接口。 

5.根据权利要求1-4任一所述的载波多通道多模式系统，其特征在于，所述多通道为窄带多通道，其将数字信号转变成电力线载波信号，加载在不同的频率，形成不同频率的通道，每个通道相对独立，可以单独通信。 

6.根据权利要求5任一所述的载波多通道多模式系统，其特征在于，每个通道可采取不同的通信模式，所述通信模式包括一主多从，多主多从，点对点，点对多点，多点对多点。 

7.根据权利要求6所述的载波多通道多模式系统，其特征在于，所述不同的通信模式可以相互同时并存。 

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