[發(fā)明專利]基于PLC智能家居網(wǎng)關(guān)裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310566832.5
• 申請日: 2013-11-15
• 公開（公告）號: CN103607344B
• 公開（公告）日: 2017-06-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 康濤;胡國榮;黃韜;胡純;厲領(lǐng);王康
• 申請（專利權(quán)）人: 南京博立康電力設(shè)備有限公司
• 主分類號: H04L12/66
• 分類號: H04L12/66;G05B19/418;H04B3/54
• 代理公司: 南京眾聯(lián)專利代理有限公司32206
• 代理人: 葉涓涓

1.一種基于PLC智能家居網(wǎng)關(guān)裝置，其特征在于：包括作為中央控制的主控單元；

主控單元包括負(fù)荷控制單元，負(fù)荷控制單元對家庭用電設(shè)備的操控行為按照預(yù)設(shè)的規(guī)律有序執(zhí)行；所述規(guī)律如下：負(fù)荷控制由數(shù)據(jù)中心發(fā)起，當(dāng)家庭網(wǎng)關(guān)的通訊模塊接收到數(shù)據(jù)中心的負(fù)荷控制的

指令后，首先判斷當(dāng)前家庭總用電功率是否已經(jīng)超過了給定功率閥值：

1) 當(dāng)家庭用電總功率大于/ 等于限電功率，判斷所有“已經(jīng)打開電器”的優(yōu)先級別并按照優(yōu)先級從高到低來計算總功率，將關(guān)閉優(yōu)先級較小的電器，以保證家庭已使用家電總功率不大于限電功率，如出現(xiàn)判斷有某幾個同一優(yōu)先級的已使用電器，會按照額定功率從高到低的順序關(guān)閉；當(dāng)程序中負(fù)荷控制單元得出需要關(guān)閉電器的名單后，會向驅(qū)動層下發(fā)關(guān)閉電器的指令，并通過UART 串口通訊將關(guān)閉電器的指令下達(dá)PLC 通信單元，由PLC 主控單元向各PLC 設(shè)備節(jié)點下發(fā)關(guān)閉指令，完成智能插座上的用電器關(guān)閉操作；

2) 當(dāng)家庭用電總功率小于限電功率，打開相應(yīng)電器，額定功率逐個累加，總功率不大于限電功率則操作電器可以正常打開；當(dāng)出現(xiàn)增加某個電器后總功率大于限電功率，則

提示此電器暫時禁止操作；

3) 限電情況下，禁止網(wǎng)關(guān)、服務(wù)器、手機終端等對預(yù)設(shè)的用電模式進行修改，并刪除當(dāng)前模式下的鏈表中的模式預(yù)約命令；

4) 解除限電之后，將恢復(fù)正常，執(zhí)行所有根據(jù)用戶要求對某個插座或單個電器進行相應(yīng)操作；

用于與用戶進行信息交互的交互單元，所述交互單元與主控單元相連；

用于計量家庭用電量的計量單元，所述計量單元與主控單元、220V輸入電路相連；

用于寬帶網(wǎng)絡(luò)接入、室內(nèi)無線網(wǎng)絡(luò)信號覆蓋及與其它通訊終端的通信的無線路由通信單元，所述無線路由通信單元與主控單元相連；

用于室內(nèi)電力線載波通信的PLC通信單元，所述PLC通信單元分別與主控單元、220V電力線相連；

用于家庭用電負(fù)荷控制的限電執(zhí)行單元，所述的限電執(zhí)行單元分別與主控單元、家庭電路輸入電路相連，；

用于為各個模塊供電的電源單元，所述電源單元分別與主控單元、交互單元、計量單元、無線路由通信單元、PLC通信單元及限電執(zhí)行單元相連；

所述的計量單元包括MCU芯片、電能計量芯片、存儲芯片、電流/電壓取樣電路、串口通信電路，所述計量單元通過電流/電壓取樣電路采集家庭輸入電信號，通過電能計量芯片和MCU芯片處理，并根據(jù)需要與主控單元通過串口進行通信，將相關(guān)的計量數(shù)據(jù)送到主控單元進行分析處理。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于PLC智能家居網(wǎng)關(guān)裝置，其特征在于：所述的主控單元包括嵌入式CPU、存儲電路、外圍電路組成，其中存儲電路主要包括SDRAM、FLASH存儲芯片。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于PLC智能家居網(wǎng)關(guān)裝置，其特征在于：所述的交互單元包括用于顯示和輸入的觸摸屏。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于PLC智能家居網(wǎng)關(guān)裝置，其特征在于：所述的無線路由通信單元包括網(wǎng)絡(luò)通信芯片、WiFi射頻芯片、一個WAN口、兩個LAN口及外圍電路；無線路由通信單元將家庭戶外的寬帶網(wǎng)絡(luò)通過家庭網(wǎng)關(guān)與家庭局域網(wǎng)絡(luò)進行交互；通過以太網(wǎng)協(xié)議、總線或USB與主控單元進行通信，將經(jīng)過處理過的計量數(shù)據(jù)傳送到互聯(lián)網(wǎng)端服務(wù)器；通過WiFi信號覆蓋整個家庭區(qū)域，實現(xiàn)智能手機、平板電腦等智能終端設(shè)備上傳下載業(yè)務(wù)；通過WiFi與燈控裝置、門控裝置等智能控制設(shè)備進行數(shù)據(jù)通信，實現(xiàn)智能家居控制。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于PLC智能家居網(wǎng)關(guān)裝置，其特征在于：所述的PLC通信單元含有電力線載波芯片和相應(yīng)信號調(diào)制解調(diào)電路，電力線載波芯片通過串行接口、總線或TCP/IP方式與主控單元進行信號數(shù)據(jù)傳輸，將來自主控單元的數(shù)據(jù)耦合到電力線上或?qū)碜噪娏€上的數(shù)據(jù)信號調(diào)制解調(diào)并傳輸?shù)街骺貑卧?/p>

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于PLC智能家居網(wǎng)關(guān)裝置，其特征在于：所述的限電執(zhí)行單元包括控制家庭整體電路通斷的執(zhí)行電路，限電執(zhí)行單元根據(jù)網(wǎng)關(guān)上預(yù)設(shè)定的家庭總電量指標(biāo)或遠(yuǎn)程的操控行為，用于對家庭整體電路進行通斷控制地執(zhí)行。