[發明專利]一種基于電力線通信的網關系統

在審

• 申請號: 202110347600.5
• 申請日: 2021-03-31
• 公開（公告）號: CN113141198A
• 公開（公告）日: 2021-07-20
• 發明（設計）人: 高洋;章冠華;范金良;殷宇
• 申請（專利權）人: 蘇州市高事達信息科技股份有限公司
• 主分類號: H04B3/54
• 分類號: H04B3/54;H04B3/58;H04L12/66;H02J13/00
• 代理公司: 蘇州通途佳捷專利代理事務所(普通合伙) 32367
• 代理人: 閔東

一種基于電力線通信的網關系統，所述網關系統包括電力線通信網關模塊、電力線通信中繼模塊及電力線通信終端模塊；其中，所述電力線通信網關模塊包括電壓/電流信號轉換電路、線路驅動電路、耦合電路、電力線載波通信芯片及網關聯網模組；每個網絡部署一個所述電力線通信網關模塊，通過網關的轉換協議，經電力線連接控制網絡部署中的所述電力線通信中繼模塊和所述電力線通信終端模塊。本發明有效解決傳統設備上線流程復雜，安裝部署周期長等問題，實現高速、可靠、安全的長距離的電力線通信。

技術領域

本發明屬于電子通信技術領域，涉及一種基于電力線通信的網關系統。

背景技術

現有的物聯手段，如紅外、藍牙、ZigBee、LoRa、LTE等，讓市場陷入混戰狀態，但這些技術或多或少都有問題，有的受環境影響大，有的通信距離有限，有的通信質量差，更為嚴重的是各個技術之間不能用同一張網，要想實現萬物互聯，客戶需要投入的成本大大提高。那么如何利用現有的資源來實現萬物互聯成了難題。

目前，在低壓配電網中已使用的通信技術包括光纖通信、電力線載波通信(寬帶和窄帶)、RS485/232和微功率無線通信等。電力線由于省去了通信專業電纜，直接利用現有的配電網作為能源、信息與控制一體化網絡平臺，從真正意義上實現電力與信息的同網傳輸。相比其他通信技術，低壓電力線通信技術有著諸多優勢，但通信可靠性是目前應用受到限制和質疑的最主要原因。電力線通信信道環境的復雜性和通信介質環境的共享性、開放性和多樣性，是導致電力線通信系統可靠性不強的本質原因。對于電力線通信來說，僅提高節點間點對點的通信高可靠性，并不意味著能夠提高整個網絡的通信高可靠性，它僅是網絡可靠性的基礎和前提。為了能夠實現網絡的通信可靠性，需要提出快速有效的組網方法。但在實際工況(即節點數量比較大，或節點間距離比較遠，或信道環境突然變壞等情況)中，區域內節點進行的自組網會出現多網絡共存的問題，嚴重影響組網的穩定性與快速性。因此，提出合適的多網絡融合方法，保證節點間的可靠通信，將會成為電力線通信（低壓PLC：Power Line Communication）網絡的一項前沿性課題，具有重大理論及實際意義。

因此，如何解決上述問題，是本領域技術人員著重要研究的內容。

發明內容

為克服上述現有技術中的物聯網通信技術對通信距離、通信質量、通信速率、通信安全可靠性、建網成本等的不足，本發明提供了一種基于電力線通信的網關系統，該網關系統可用于智能家居、工業廠房等。

為實現上述技術問題，本發明提供了一種基于電力線通信的網關系統，所述網關系統包括電力線通信網關模塊、電力線通信中繼模塊及電力線通信終端模塊；每個網絡部署一個所述電力線通信網關模塊，通過網關的轉換協議，經電力線連接控制網絡部署中的所述電力線通信中繼模塊和所述電力線通信終端模塊；在信號通信質量不能滿足需求時，再加裝至少一個的電力線通信中繼模塊，通過電力線繼續部署連接所述電力線通信終端模塊，實現長距離網絡覆蓋；

其中，所述電力線通信網關模塊包括電壓/電流信號轉換電路、線路驅動電路、耦合電路、電力線載波通信芯片及網關聯網模組；

所述電壓/電流信號轉換電路：用于獲取電力線的基波信號，使所述電力載波通信芯片可探知電力線基波幅值，用于過零檢測，校準同步信號；

所述線路驅動電路：用于放大線路中較弱的調制信號；

所述耦合電路：耦合或者分離調制信號和電力基波信號；用于給電力載波信號拾取或傳遞，線路驅動放大發送信號；

所述網關聯網模組：通過WIFI連接到以太網，并連接到云端，用于云端數據傳輸給電力載波通信芯片處理。

進一步地，每個網絡中部署最多15個所述電力線通信中繼模塊；電力線通信終端模塊數量不限。