一种室内电器管理系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种室内电器管理系统及其控制方法，室内电器管理系统包含无线控制器、中央处理模块、PLC网关、若干集中管理器、若干载波通信模块、电力线、以及若干组PLC节点，每一组PLC节点包含至少一个PLC节点；每个集中管理器通过一个载波通信模块和电力线电气相连，每个PLC节点通过一个载波通信模块和电力线相连，每一个集中管理器对应一组PLC节点；中央处理模块通过PLC网关和各个集中管理器电气相连；无线控制器和中央处理模块基于WIFI通信，无线控制器包含GPS定位模块。本发明专利技术结构简单，使用方便；不改变原有的室内布线，通信效率高，且在无线控制器处于室外时，能够监测到电器的状态信息但是不能进行操作，提高了保密和安全性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及智能家居及电子通信技术，尤其涉及一种室内电器管理系统及其控制方法。
技术介绍
目前，室内电器控制方式主要有电器本身按钮控制和无线通信技术，包括红外线遥控器及WIFI通信技术，但是电器直接控制需要近距离接触电器，而红外线遥控器需要对准电器的接收端才能进行有效控制，WIFI通信技术是智能家居电器主流控制技术之一，搭配移动控制平台可以实现远距离的电器控制。基于WIFI通信技术的室内电器管理系统需要有个中央处理模块集中控制电器，电器与中央处理模块，中央处理模块与移动控制平台都采用WIFI进行通信连接，但是此技术在室内使用时会受到室内墙壁的干扰，通信效率不高，并且保密性差，当控制平台不在室内时，WIFI控制信号被破解，电器的安全就无法得到保障。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对
技术介绍
中所涉及到的缺陷，提供一种室内电器管理系统及其控制方法，不改变室内布线，利用电力线进行中央处理模块及电器之间信号传输的方式，提高通信效率，限制控制平台的控制权限，提高安全性。本专利技术为解决上述技术问题采用以下技术方案：一种室内电器管理系统，包含无线控制器、中央处理模块、PLC网关、若干集中管理器、若干载波通信模块、电力线、以及若干组PLC节点，每一组PLC节点包含至少一个PLC节点；所述载波通信模块的数量等于集中管理器的数量加上PLC节点的数量，每个集中管理器通过一个载波通信模块和电力线电气相连，每个PLC节点通过一个载波通信模块和电力线相连；所述集中管理器和PLC节点组的数量相同，每一个集中管理器对应一组PLC节点；所述中央处理模块通过PLC网关和各个集中管理器电气相连；所述无线控制器和中央处理模块基于WIFI通信；所述载波通信模块用于将信息耦合至所述电力线上和从电力线上读取信息；所述集中管理器用于管理器对应的PLC节点组，读取PLC节点组内每一个PLC节点的状态信息进行统合，并将PLC网关下达的命令发送给指定的PLC节点；所述PLC节点即用电设备，用于执行接收到的命令和上传其状态信息；所述PLC网关用于管理各个集中管理器，将各个集中管理器读取的PLC节点状态信息发送给中央处理模块，并将中央处理模块下达的命令发送给指定的集中管理器；所述中央处理模块用于统合各个集中管理器读取的PLC节点状态信息，将其发送给无线控制器，并根据无线控制器的坐标决定是否将无线控制器下达的命令发送至PLC网关；所述无线控制器包含GPS定位模块，用于接收显示各个PLC节点的状态信息和发送命令和其GPS坐标给所述中央处理模块。作为本专利技术一种室内电器管理系统进一步的优化方案，所述载波通信模块包含电力线耦合电路、带通滤波电路、载波处理芯片、过零检测电路和接口电路，其中，载波处理芯片分别和过零检测电路的一端、带通滤波电路的一端、接口电路的一端相连，所述过零检测电路的另一端和所述电力线相连，所述带通滤波电路的另一端通过所述电力线耦合电路与所述电力线相连，所述接口电路的另一端和集中管理器或用电设备相连；所述过零检测电路用于检测交流电的过零点，即是信号收发的时间点，并将其传递给所述载波处理芯片；所述电力线耦合电路用于将发送信号耦合到电力线路上，或从电力线上接收信号；所述带通滤波电路用于滤除有效信号的频带外干扰；所述载波处理芯片用于调制和解调信号，并识别转发。作为本专利技术一种室内电器管理系统进一步的优化方案，中央处理模块包含处理芯片和与其相连的WIFI通信模块，所述处理芯片采用NXP LPC54102（Cortex M4+M0双核）MCU模块。作为本专利技术一种室内电器管理系统进一步的优化方案，所述载波通信模块采用ST7540开发板作为处理芯片。本专利技术还公开了一种基于该室内电器管理系统的控制方法，包含以下步骤：步骤1），无线控制器的GPS定位模块测得无线控制器的GPS坐标，并将其发送给所述中央控制模块；步骤2），中央控制模块将得到的GPS坐标与预先设定的室内电器管理系统所在的房屋地图进行匹配，判断无线控制器是否处于室内；步骤3），当无线控制器处于室内时，中央处理模块统合各个集中管理器读取的PLC节点状态信息，将其发送给无线控制器，并将无线控制器下达的命令发送至PLC网关；步骤4），当无线控制器不处于室内时，中央处理模块统合各个集中管理器读取的PLC节点状态信息，将其发送给无线控制器，同时截断无线控制器下达的命令，不将其发送至PLC网关。本专利技术采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：1. 结构简单，使用方便；2. 电力线载波通信技术不改变原有的室内布线，通信效率高；3. 使用户在室外能够监测到电器的状态信息但是不能进行操作，提高了保密和安全性。附图说明图1为室内电器管理系统的结构示意图；图2为载波通信模块的模块示意图；图3为室内电器管理系统的模块示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的技术方案做进一步的详细说明：如图1所示，本专利技术公开了一种室内电器管理系统，包含无线控制器、中央处理模块、PLC网关、若干集中管理器、若干载波通信模块、电力线、以及若干组PLC节点，每一组PLC节点包含至少一个PLC节点；所述载波通信模块的数量等于集中管理器的数量加上PLC节点的数量，每个集中管理器通过一个载波通信模块和电力线电气相连，每个PLC节点通过一个载波通信模块和电力线相连；所述集中管理器和PLC节点组的数量相同，每一个集中管理器对应一组PLC节点；所述中央处理模块通过PLC网关和各个集中管理器电气相连；所述无线控制器和中央处理模块基于WIFI通信；所述载波通信模块用于将信息耦合至所述电力线上和从电力线上读取信息；所述集中管理器用于管理器对应的PLC节点组，读取PLC节点组内每一个PLC节点的状态信息进行统合，并将PLC网关下达的命令发送给指定的PLC节点；所述PLC节点即用电设备，用于执行接收到的命令和上传其状态信息；所述PLC网关用于管理各个集中管理器，将各个集中管理器读取的PLC节点状态信息发送给中央处理模块，并将中央处理模块下达的命令发送给指定的集中管理器；所述中央处理模块用于统合各个集中管理器读取的PLC节点状态信息，将其发送给无线控制器，并根据无线控制器的坐标决定是否将无线控制器下达的命令发送至PLC网关；所述无线控制器包含GPS定位模块，用于接收显示各个PLC节点的状态信息和发送命令和其GPS坐标给所述中央处理模块。所述载波通信模块包含电力线耦合电路、带通滤波电路、载波处理芯片、过零检测电路和接口电路，其中，载波处理芯片分别和过零检测电路的一端、带通滤波电路的一端、接口电路的一端相连，所述过零检测电路的另一端和所述电力线相连，所述带通滤波电路的另一端通过所述电力线耦合电路与所述电力线相连，所述接口电路的另一端和集中管理器或用电设备相连；所述过零检测电路用于检测交流电的过零点，即是信号收发的时间点，并将其传递给所述载波处理芯片；所述电力线耦合电路用于将发送信号耦合到电力线路上，或从电力线上接收信号；所述带通滤波电路用于滤除有效信号的频带外干扰；所述载波处理芯片用于调制和解调信号，并识别转发。中央处理模块包含处理芯片和与其相连的WIFI通信模块，所述处理芯片采用NXP LPC54102（Cortex M4+M0双核）MCU模块。系统的模块图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种室内电器管理系统，其特征在于，包含无线控制器、中央处理模块、PLC网关、若干集中管理器、若干载波通信模块、电力线、以及若干组PLC节点，每一组PLC节点包含至少一个PLC节点；所述载波通信模块的数量等于集中管理器的数量加上PLC节点的数量，每个集中管理器通过一个载波通信模块和电力线电气相连，每个PLC节点通过一个载波通信模块和电力线相连；所述集中管理器和PLC节点组的数量相同，每一个集中管理器对应一组PLC节点；所述中央处理模块通过PLC网关和各个集中管理器电气相连；所述无线控制器和中央处理模块基于WIFI通信；所述载波通信模块用于将信息耦合至所述电力线上和从电力线上读取信息；所述集中管理器用于管理器对应的PLC节点组，读取PLC节点组内每一个PLC节点的状态信息进行统合，并将PLC网关下达的命令发送给指定的PLC节点；所述PLC节点即用电设备，用于执行接收到的命令和上传其状态信息；所述PLC网关用于管理各个集中管理器，将各个集中管理器读取的PLC节点状态信息发送给中央处理模块，并将中央处理模块下达的命令发送给指定的集中管理器；所述中央处理模块用于统合各个集中管理器读取的PLC节点状态信息，将其发送给无线控制器，并根据无线控制器的坐标决定是否将无线控制器下达的命令发送至PLC网关；所述无线控制器包含GPS定位模块，用于接收显示各个PLC节点的状态信息和发送命令和其GPS坐标给所述中央处理模块。...

【技术特征摘要】
1. 一种室内电器管理系统，其特征在于，包含无线控制器、中央处理模块、PLC网关、若干集中管理器、若干载波通信模块、电力线、以及若干组PLC节点，每一组PLC节点包含至少一个PLC节点；所述载波通信模块的数量等于集中管理器的数量加上PLC节点的数量，每个集中管理器通过一个载波通信模块和电力线电气相连，每个PLC节点通过一个载波通信模块和电力线相连；所述集中管理器和PLC节点组的数量相同，每一个集中管理器对应一组PLC节点；所述中央处理模块通过PLC网关和各个集中管理器电气相连；所述无线控制器和中央处理模块基于WIFI通信；所述载波通信模块用于将信息耦合至所述电力线上和从电力线上读取信息；所述集中管理器用于管理器对应的PLC节点组，读取PLC节点组内每一个PLC节点的状态信息进行统合，并将PLC网关下达的命令发送给指定的PLC节点；所述PLC节点即用电设备，用于执行接收到的命令和上传其状态信息；所述PLC网关用于管理各个集中管理器，将各个集中管理器读取的PLC节点状态信息发送给中央处理模块，并将中央处理模块下达的命令发送给指定的集中管理器；所述中央处理模块用于统合各个集中管理器读取的PLC节点状态信息，将其发送给无线控制器，并根据无线控制器的坐标决定是否将无线控制器下达的命令发送至PLC网关；所述无线控制器包含GPS定位模块，用于接收显示各个PLC节点的状态信息和发送命令和其GPS坐标给所述中央处理模块。2. 根据权利要求1所述的室内电器管理系统，其特征在于，所述载波通信模块包含电力线耦合电路、带通滤波电路、载波处理芯片、过零检测电路和接口电路，其中，载波处理芯片分别和...

【专利技术属性】
技术研发人员：张榕，王欢，颜华珍，赵伟，刘建业，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32