[發明專利]基于電力線載波通訊技術的燈光助降系統

在審

• 申請號: 201410744362.1
• 申請日: 2014-12-09
• 公開（公告）號: CN105741528A
• 公開（公告）日: 2016-07-06
• 發明（設計）人: 李冰
• 申請（專利權）人: 哈爾濱米米米業科技有限公司
• 主分類號: G08C19/00
• 分類號: G08C19/00;H04B3/54;H05B37/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種燈光引導系統，特別涉及一種采用電力線載波通訊技術的助降系統。

背景技術

人類在發現、使用和推廣電能的過程中，建立了龐大的、遍及全球的物理連接網絡。世界范圍內人們都期望能將現有的龐大的電力網作為信息通訊的物理網絡，將電力輸送網和通訊網合二為一，經濟地實現智能大廈、智能小區。

由于電力線載波在電力系統中使用堅固可靠的高壓電力線作為信號的傳輸媒介，可節省大量的通道建設投資，再加上電力線載波信息傳輸穩定可靠，路由合理，安全保密以及能夠同時復用遠動信號等特點，使得這種電力系統獨有的通信方式在數字微波，一點多址，光纖高頻等通信方式相繼出現的今天仍得到持續的發展。因此電力網被國外傳媒喻為未被挖掘的金山毫不為過。

電力線數字通訊技術是實現智能小區、智能家電、集中抄表和照明控制的核心技術，國外許多著名公司和研究單位都在對此進行研究，并開發出相對應的器件和產品。如：Intellon、Thomson、Atmel、Enika、national等等，而國內的許多的企業也緊隨國際步伐在利用電力線傳輸信息，特別是在遠程抄表系統方面已逐步形成應用研究的熱點。

目前我國各大型水面艦船上都配備了艦載直升機，在直升機艦面系統中艦載燈光系統是一項必備的重要設備。當前我國水面艦船上國產自研的燈光設備采用的燈具都是傳統的鹵鎢燈、白熾燈，國外的燈光設備已經由傳統的白熾燈、鹵鎢燈等更新為LED陣類型燈具，耗電只為白熾燈、鹵鎢燈的12％，壽命確長10倍以上，如法國艦船上均為此燈具。因此，開發一套新型LED燈具是很有必要的，為了簡化系統的結構，降低燈具的成本，適應船廠原有燈具布線需要，采用電力線載波技術來傳輸燈具的調光信息、工作狀態等信息是很必要的，在此基礎上設計一條燈光助降系統是很有現實意義的。

發明內容

本發明的目的是提供能夠適應船廠原有燈具布線需要，采用電力線載波技術來傳輸燈具的調光信息、工作狀態的助降系統。

本發明的目的是這樣實現的：

本發明可以分為三部分：上位機通信部分、下位機通信部分以及子系統調光檢測部分。

上位機實現的功能是輸入傳送調光信號或者接收下位機的檢測信號。主要由電源模塊、上位單片機、鍵盤/LED電路、串行口和調制耦合模塊組成。220V交流電經過電源模塊給單片機以及其他模塊提供直流電源。上位機的鍵盤輸入所要通信的下位機地址碼，以及通信的數據即調光和檢測數據。然后經過串口通信傳給調制模塊把信號調制成能夠加載到電力線上傳播的信號并經過耦合電路把這個把低壓信號加載到220V的高壓高頻電力線上，利用電力線傳播給下位機。下位機系統由電源模塊、耦合電路、解調模塊、下位單片機、調光和檢測電路組成。這部分也可分為兩部分，一部分是接受發送信號機構，即由下位機調制模塊，耦合電路組成；一部分為系統的終端執行機構，即下位機，調光和檢測電路。

下位機的電源模塊電路和上位機系統一樣主要給下位機和其他模塊提供低壓直流電源。電力線上所載的信號經過耦合和解調電路解調出來并傳輸給串口，通過串口傳給下位機，下位機根據所接收到的信號，對燈具進行控制。

本發明的工作就是傳送調光和檢測信息，最終的目的信號就這兩個。由于是多機的通信，通過主機的串行口把信號發送到系統的總線上，這時有多臺下位機與總線相連，所以需要上下位機需要一個識別信號，通過這個識別信號，上位機和下位機進行握手，然后再把目的信號發給下位機。所以可以把通信協議分為三段，即主機與從機的連接掛鉤、握手階段、發送（接收）階段以及結束階段。

(1)連接掛鉤階段

連接階段主要任務是完成通信聯絡任務，把系統的沖擊地址碼定義為#0E1H～#0EAH(假設為10個下位機)，首先上位機把要聯絡的下位機地址碼通過串口發出去，下位機接收后與本機的地址碼相比較。如果收到的地址碼與本機的地址碼相符合，則把本上的地址碼返回。并且把特殊機寄存器中的SM2清0。若收到的地址碼與本機的地址碼不相符，則從機復位。SM2不變。

(2)握手階段

上位機接收下位機返回來的地址碼信號，如果接收到的信號與發送的地址碼不相同，則主機向從機發送#0FFH,使從機復位。SM2置1。如果上位機收到的信號與發送的地址信號符合，則上位機開始向下位機發送數據。

(3)發送（接收）階段

在上位機與下位握手之后，上位機開始對指定的下位機發送數據。首先上位機給下位機發送控制指令。

(4)調光信號與檢測信號的約定