本實(shí)用新型涉及的是一種用于風(fēng)機(jī)盤(pán)管控制器的載波通訊單元,屬于工業(yè)控制領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

水冷式中央空調(diào)的風(fēng)機(jī)盤(pán)管控制面板，主要適用于市場(chǎng)上主流的二管二線制、二管三線制、四管二線制風(fēng)機(jī)盤(pán)管；中央空調(diào)一般應(yīng)用于工業(yè)控制和公共應(yīng)用等領(lǐng)域，為大型的應(yīng)用場(chǎng)合，功率和耗電量比較大，導(dǎo)致企業(yè)和公共服務(wù)行業(yè)的用電能耗也比較大；傳統(tǒng)的中央空調(diào)風(fēng)機(jī)盤(pán)管控制器采用手動(dòng)的方式進(jìn)行操作，中央空調(diào)溫度控制人為因素比較多，室內(nèi)溫度無(wú)法做到有效的控制，無(wú)法真正實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的功效。

電力線載波通信技術(shù)是指利用電力線傳輸數(shù)據(jù)的一種通信方式，寬帶載波使用數(shù)字化多載波頻分復(fù)用技術(shù)，將較寬的載波頻帶劃分為多個(gè)子載波，分別加載相互正交的高頻載波對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制，實(shí)現(xiàn)多載波并行通信，大大的提高了通訊的速度和通訊的距離，是水冷中央空調(diào)控制面板優(yōu)選的通訊方式。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型提出的是一種用于風(fēng)機(jī)盤(pán)管控制器的載波通訊單元，其目的是將電力線寬帶載波通訊技術(shù)應(yīng)用于中央空調(diào)風(fēng)機(jī)盤(pán)管控制器中，使得中央空調(diào)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控，真正實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。

本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案：一種用于風(fēng)機(jī)盤(pán)管控制器的載波通訊單元，其結(jié)構(gòu)包括調(diào)制解調(diào)部分、存儲(chǔ)部分、接收部分、發(fā)送部分和濾波耦合電路；其特征是所述的調(diào)制解調(diào)部分的第一信號(hào)輸入/輸出端與處理單元的第一信號(hào)輸入/輸出端相連，調(diào)制解調(diào)部分的第二信號(hào)輸入/輸出端與存儲(chǔ)部分的信號(hào)輸入/輸出端相連，調(diào)制解調(diào)部分的信號(hào)輸出端與接收部分的信號(hào)輸入端相連，調(diào)制解調(diào)部分的信號(hào)輸入端與發(fā)送部分的信號(hào)輸出端相連；接收部分的信號(hào)輸出端與濾波耦合電路的信號(hào)輸入端相連；濾波耦合部分的信號(hào)輸出端與發(fā)送部分的信號(hào)輸入端相連；濾波耦合電路的電力線接口與低壓電力線相連。

本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)：

1）將電力線寬帶載波通訊技術(shù)應(yīng)用于中央空調(diào)風(fēng)機(jī)盤(pán)管控制器中，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)中央空調(diào)風(fēng)機(jī)盤(pán)管控制器的遠(yuǎn)程控制；

2）寬帶載波通信速率高，可以在極短的時(shí)間內(nèi)完成數(shù)據(jù)的傳輸，可以大大降低遭受突發(fā)干擾的影響，即使一次通信失敗，也可以迅速進(jìn)行重發(fā)，確保數(shù)據(jù)可靠；

3）通過(guò)寬帶載波通訊技術(shù)的中繼功能，可以大大提高風(fēng)機(jī)盤(pán)管控制器的傳輸距離，真正實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制和節(jié)能減排。

附圖說(shuō)明

附圖1是基于電力線寬帶載波通訊技術(shù)的風(fēng)機(jī)盤(pán)管控制器的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖2是載波通訊單元與處理單元關(guān)聯(lián)圖。

附圖3是處理單元與控制單元關(guān)聯(lián)圖。

附圖4是載波通訊單元系統(tǒng)框圖。

附圖5為帶通濾波器及其限幅電路。

附圖6為濾波耦合電路。

具體實(shí)施方式

一種基于電力線寬帶載波通訊技術(shù)的風(fēng)機(jī)盤(pán)管控制器，其結(jié)構(gòu)包括電源單元、控制單元、處理單元、載波通訊單元、人機(jī)交互單元；其中，電源單元的第一輸出端與控制單元的電源輸入端相連，電源單元的第二輸出端與處理單元的電源輸入端相連，電源單元的第三輸出端與載波通訊單元的電源輸入端相連；處理單元的第一信號(hào)輸入/輸出端與載波通訊單元的第一信號(hào)輸入/輸出端相連，處理單元的第二信號(hào)輸入/輸出端與人機(jī)交互單元的信號(hào)輸入/輸出端相連，處理單元的信號(hào)輸出端與控制單元的信號(hào)輸入端相連。

所述的電源單元包括ACDC電源轉(zhuǎn)換及其相關(guān)電路，ACDC采用隔離反激式電源變換，AC輸入電壓范圍為176V-264V；DC輸出電壓為12V，輸出電流為250mA；ACDC初級(jí)與次級(jí)隔離電壓為2500V。

所述的控制單元的信號(hào)輸入端包括HT輸入端口、CL輸入端口、HF輸入端口、MF輸入端口、LF輸入端口，HT輸入端口、CL輸入端口、HF輸入端口、MF輸入端口、LF輸入端口分別與處理單元信號(hào)輸出端上的HT輸出端口、CL輸出端口、HF輸出端口、MF輸出端口、LF輸出端口對(duì)應(yīng)相接；所述HT輸入端口、CL輸入端口、HF輸入端口、MF輸入端口、LF輸入端口分布在控制單元中的5個(gè)控制繼電器上，5個(gè)控制繼電器的開(kāi)合由處理單元進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，5個(gè)控制繼電器所控制的輸出狀態(tài)包括制冷、制熱、高速風(fēng)、中速風(fēng)和低速風(fēng)等，體現(xiàn)在中央空調(diào)風(fēng)機(jī)盤(pán)管控制器的輸出狀態(tài)主要包括制冷、制熱、高速風(fēng)、中速風(fēng)和低速風(fēng)等。

所述的控制單元中還包括外圍電路。

所述的處理單元包括主MCU及其外圍電路，如圖2和圖3所示，處理單元的信號(hào)輸出端與控制單元的信號(hào)輸入相連；處理單元的第一信號(hào)輸入/輸出端與載波通訊單元的信號(hào)輸入/輸出端相連；處理單元主要采集溫度等環(huán)境變量，通過(guò)載波通訊單元發(fā)送給集中器和主臺(tái)軟件，主臺(tái)軟件和集中器可以設(shè)定相應(yīng)控制參數(shù)，再通過(guò)載波通訊單元下發(fā)控制命令給處理單元，處理單元最后再對(duì)控制單元進(jìn)行控制，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)中央空調(diào)的制冷、制熱和風(fēng)速等控制功能。

所述的人機(jī)交互單元包括液晶顯示面板、按鍵等人機(jī)交互組件，液晶顯示面板方便用戶(hù)實(shí)時(shí)查看溫度、風(fēng)速和模式等參數(shù)，按鍵能夠保證用戶(hù)也能對(duì)液晶顯示面板進(jìn)行一些優(yōu)先級(jí)比較低的參數(shù)設(shè)定。

所述的載波通訊單元包括調(diào)制解調(diào)部分、存儲(chǔ)部分、接收部分、發(fā)送部分和濾波耦合電路；其中，調(diào)制解調(diào)部分的第一信號(hào)輸入/輸出端與處理單元的第一信號(hào)輸入/輸出端相連，調(diào)制解調(diào)部分的第二信號(hào)輸入/輸出端與存儲(chǔ)部分的信號(hào)輸入/輸出端相連，調(diào)制解調(diào)部分的信號(hào)輸出端與接收部分的信號(hào)輸入端相連，調(diào)制解調(diào)部分的信號(hào)輸入端與發(fā)送部分的信號(hào)輸出端相連；接收部分的信號(hào)輸出端與濾波耦合電路的信號(hào)輸入端相連；濾波耦合電路的信號(hào)輸出端與發(fā)送部分的信號(hào)輸入端相連；濾波耦合電路的電力線接口與低壓電力線相連。

所述調(diào)制解調(diào)部分的第一信號(hào)輸入/輸出端包括RXD輸出端口、TXD輸入端口、RST輸入端口、EVENT輸入端口；其中RXD輸出端口與處理單元第一信號(hào)輸入/輸出端中的RXD輸入端口相連，TXD輸入端口與處理單元第一信號(hào)輸入/輸出端中的TXD輸出端口相連，RST輸入端口與處理單元第一信號(hào)輸入/輸出端中的RST輸出端口相連，EVENT輸入端口與處理單元第一信號(hào)輸入/輸出端中的EVENT輸出端口相連。

所述調(diào)制解調(diào)部分頻率帶寬為2M-12MHZ，采用基于OFDM的DMT調(diào)制方式，不同于傳統(tǒng)的OFDM調(diào)制方式，使用自適應(yīng)載波算法瞬時(shí)計(jì)算所有子通道的信噪比，根據(jù)其結(jié)果動(dòng)態(tài)的為各信道添加負(fù)載，同時(shí)預(yù)測(cè)下一瞬間的信噪分布并且自行學(xué)習(xí)電網(wǎng)干擾概算，有效規(guī)避干擾，優(yōu)化載波質(zhì)量，并從根本上降低了寬帶載波芯片的功耗。

所述存儲(chǔ)部分包括存儲(chǔ)芯片及其外圍電路，主要用來(lái)存儲(chǔ)系統(tǒng)軟件及部分?jǐn)?shù)據(jù)。

所述發(fā)送部分包括線路驅(qū)動(dòng)放大器及其外圍電路組成，使用THS6214線路驅(qū)動(dòng)放大器。

所述接收部分包括帶通濾波器和限幅電路，帶通濾波器僅允許有用的寬帶載波信號(hào)通過(guò)，限幅電路過(guò)濾外部過(guò)壓信號(hào)，防止外部干擾對(duì)調(diào)制解調(diào)單元造成損壞。

所述帶通濾波器及其限幅電路如圖5所示，寬帶載波接收電路將外部輸入的差分信號(hào)，經(jīng)過(guò)帶通濾波器，輸入到MCU的模擬前端進(jìn)行調(diào)制解調(diào)；芯片的輸入管腳增加了雙保護(hù)二極管電路D10二極管和D14二極管,C1電容、C2電容與芯片內(nèi)部組成高通濾波器；寬帶載波接收電路為2M-12M的帶通濾波器，其中為5階2M的高通濾波器，3階12M的低通濾波器。

所述濾波耦合電路包括濾波電路、耦合電路、信號(hào)變壓器、高通濾波器、保護(hù)電路和電力線接口，濾波耦合電路如圖6所示,濾波耦合電路用于低壓電力線與發(fā)送部分和接收部分之間的信號(hào)傳輸，電力線接口接收到信號(hào)后依次通過(guò)保護(hù)電路、高通濾波器、信號(hào)變壓器，保護(hù)電路過(guò)濾外部過(guò)壓信號(hào)。對(duì)照?qǐng)D6的濾波耦合電路，C11電容為Y1，4.7nF的安規(guī)電容，形成高通濾波器，高通濾波器對(duì)低壓電力線50Hz信號(hào)的阻隔并使寬帶載波信號(hào)可以雙向通過(guò)；保護(hù)TVS管D1，用以抑制電路線上的高脈沖干擾；T1信號(hào)變壓器，頻率響應(yīng)的曲線在0.5MHZ到12MHZ的頻帶內(nèi)衰減小于1dB，T1信號(hào)變壓器發(fā)送部分接口與接收部分接口與信號(hào)變壓器相連進(jìn)行信號(hào)和數(shù)據(jù)的收發(fā)。

一種基于電力線寬帶載波通訊技術(shù)的風(fēng)機(jī)盤(pán)管控制器通過(guò)電力線寬帶載波通訊技術(shù)，使得中央空調(diào)風(fēng)機(jī)盤(pán)管控制器實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程控制功能，電力線寬帶載波通訊可以在電力線上高速傳輸數(shù)字信號(hào)，便于采集信號(hào)數(shù)據(jù)和處理信號(hào)數(shù)據(jù)；電力線寬帶載波通訊具有多級(jí)中繼功能，可以大大提高載波的通訊距離，真正實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，總之，通過(guò)一種基于電力線寬帶載波通訊技術(shù)的風(fēng)機(jī)盤(pán)管控制器實(shí)現(xiàn)了節(jié)能減排的功效。