一種基于載波技術的群控節(jié)電裝置及方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明型屬于控制技術領域，特別涉及一種基于載波技術的群控節(jié)電裝置及方 法。
【背景技術】
[0002] 隨著能源問題越來越嚴峻，節(jié)能減排逐漸引起人們的重視。對于公共場所人員流 動時間比較固定，而目前大多數(shù)公共場所如學校，其教室、運動場、廣播、路燈等的控制都是 依靠手動去控制，手動控制存在很大的隨意性，經(jīng)常會出現(xiàn)在不需要開燈的時候燈還亮著； 在需要打開或關閉運動場燈光的時候未及時打開或關閉；在需要打開廣播的時候操作人員 未及時打開的現(xiàn)象。因此，研宄如何做到根據(jù)時間、光線燈條件，做到對公共場所用電設備 的集中、智能控制具有積極意義，對減少不必要的電能浪費油著重要作用。
【發(fā)明內容】
[0003] 為了克服現(xiàn)有技術上的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種基于載波技術的群控節(jié) 電裝置及方法，由PC機發(fā)送控制指令到載波模塊，控制信息通過載波模塊的傳輸，再經(jīng)微 控制器做進一步處理，達到根據(jù)時間和光線條件控制用電設備開啟或關閉的目的，從而達 到系統(tǒng)地、智能地控制用電設備，實現(xiàn)節(jié)能節(jié)電的效果。
[0004] 為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術方案是： 一種基于載波技術的群控節(jié)電裝置，包括有PC機，PC機通過串口與主系統(tǒng)載波模塊 相連；主系統(tǒng)載波模塊通過從系統(tǒng)載波模塊與微控制器相連；微控制器與被控用電設備相 連； 所述的接PC機用于給主系統(tǒng)載波模塊發(fā)送控制指令； 所述的微控制器接收從系統(tǒng)載波模塊轉發(fā)控制信號后控制用電設備； 所述的接220V交流線連接主系統(tǒng)載波模塊和從系統(tǒng)載波模塊，用于通信和傳遞信息；PC機的供電來自于220V交流線，并根據(jù)設定好的程序定時發(fā)送控制指令給主系統(tǒng)載 波模塊。微控制器的供電來自從系統(tǒng)載波模塊，從系統(tǒng)載波模塊接收主系統(tǒng)載波模塊發(fā)送 的控制信號并經(jīng)微控制器處理后控制各用電設備的工作狀態(tài)。
[0005] 其中， 所述PC機位于主控室； 所述主系統(tǒng)載波模塊位于主控室； 所述從系統(tǒng)載波模塊位于所要控制的各用電設備處； 所述微控制器位于所要控制的各用電設備處； 所述PC機、主系統(tǒng)載波模塊、從系統(tǒng)載波模塊均連接在220V交流線上。
[0006] 所述主系統(tǒng)載波模塊和從系統(tǒng)載波模塊通過載波方式將模擬或數(shù)字信號進行PSK 解調后，將調制信號耦合到電力線上進行傳輸，實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳遞，控制用電設備的目的。
[0007] -種基于載波技術的群控節(jié)電方法，包括以下步驟： PC機在程序的設定下，定時發(fā)送控制指令給主系統(tǒng)載波模塊；主系統(tǒng)載波模塊將接收 到的控制指令發(fā)送給從系統(tǒng)載波模塊，主系統(tǒng)載波模塊和從系統(tǒng)載波模塊通過載波方式將 模擬或數(shù)字信號進行PSK解調后，將調制信號耦合到電力線上傳輸給微控制器；該控制指 令再經(jīng)微控制器判斷是否滿足條件，若滿足條件，則執(zhí)行控制指令，若不滿足條件，則不執(zhí) 行控制指令。
[0008] 與現(xiàn)有是技術相比，本發(fā)明的有益效果是：1)對公共場所的用電設備進行集中控 制，不僅可以使操作人員得到解放，克服人為控制的不足，還可以真正達到節(jié)能節(jié)電的效 果?？紤]到潛在的龐大的用戶群，基于載波模塊的節(jié)電裝置不可小覷；2)此裝置及方法原 理簡單，方便易用，易于推廣。
【附圖說明】
[0009] 圖1是本發(fā)明的原理框圖。
[0010] 圖2是本發(fā)明實施例的原理框圖。
[0011] 圖3是本發(fā)明實施例中路燈連接示意圖。
【具體實施方式】
[0012] 下面結合附圖和實施例詳細說明本發(fā)明。
[0013] 如圖1所示，一種基于載波技術的群控節(jié)電裝置，電動部件包括：PC機、主系統(tǒng)載 波模塊、從系統(tǒng)載波模塊、微控制器和220V交流線。其中PC機的供電來自于220V交流線， 并根據(jù)設定好的程序定時發(fā)送控制指令給主系統(tǒng)載波模塊。微控制器的供電來自從系統(tǒng)載 波模塊，從系統(tǒng)載波模塊接收主系統(tǒng)載波模塊發(fā)送的控制信號并經(jīng)微控制器處理后控制各 用電設備的工作狀態(tài)。
[0014] 本發(fā)明的工作過程，參見圖2、3,PC機在程序的設定下，定時發(fā)送控制指令給主系 統(tǒng)載波模塊，主系統(tǒng)載波模塊和從系統(tǒng)載波模塊通過載波方式將模擬或數(shù)字信號進行PSK 解調后，將調制信號耦合到電力線上進行傳輸，實現(xiàn)控制指令傳遞；該控制指令再經(jīng)微控制 器判斷條件是否滿足，如果滿足條件，則執(zhí)行控制指令。
[0015] 以下工作過程以校園為例，如程序設定，早上06:30 (起床時間）接入廣播，陸續(xù)關 閉路燈，PC機則會發(fā)送接入廣播，陸續(xù)關閉路燈的指令，該指令經(jīng)主系統(tǒng)載波模塊傳遞給從 系統(tǒng)載波模塊2,最后經(jīng)與廣播相接的微控制器2根據(jù)其內部設定的時間判斷條件是否滿 足，滿足則準時接入廣播并播放起床音樂及廣播；陸續(xù)關閉路燈的指令則經(jīng)與路燈相接的 微控制器3根據(jù)其上的光控系統(tǒng)，結合此時的外界光線情況，關閉路燈，如先關閉道路左側 編號為1、3、5等奇數(shù)編號和道路右側編號為2、4、6燈偶數(shù)編號的路燈，等待半小時再接著 關閉道路左側編號為2、4、6燈偶數(shù)編號和道路右側編號為1、3、5等奇數(shù)編號的路燈。
[0016] 程序設定，早上07:10 (早餐時間）打開餐廳燈光，PC機則會發(fā)送打開餐廳燈光的 指令，該指令經(jīng)主系統(tǒng)載波模塊傳遞給從系統(tǒng)載波模塊n，最后經(jīng)與餐廳燈光相接的微控制 器n根據(jù)其內部設定的時間判斷條件是否滿足，滿足則餐廳燈光被打開。
[0017] 程序設定，早上07:40 (08:00上課）打開教室燈和多媒體，PC機則會發(fā)送打開教 室燈及多媒體的指令，該指令經(jīng)主系統(tǒng)載波模塊傳遞給從系統(tǒng)載波模塊1，此時，與教室燈 光和多媒體相接的微控制器1會分別判斷打開教室燈和多媒體的條件，其中：經(jīng)微控制器1 結合微控制器1上的光控系統(tǒng)和其內部設定的時間判斷條件是否滿足，滿足則教室燈被自 動打開；同時微控制器1根據(jù)其內部設定的時間判斷條件是否滿足，滿足則多媒體被自動 打開。
[0018] 程序設定，上午10:00 (課間）關閉教室燈光，PC機1則會發(fā)送關閉教室燈光的指 令，該指令經(jīng)主系統(tǒng)載波模塊2傳遞給從系統(tǒng)載波模塊3,最后經(jīng)與教室燈光和多媒體相接 的微控制器4結合微控制器4上的光控系統(tǒng)判斷是否滿足關閉教室燈光的條件，滿足則教 室燈光自動關閉。
[0019] 程序設定，上午12:00 (11:50放學)關閉教室多媒體，并接入廣播，PC機則會發(fā)送 關閉教室多媒體并接入廣播的指令，該指令經(jīng)主系統(tǒng)載波模塊傳遞給從系統(tǒng)載波模塊2,最 后分別經(jīng)與教室燈光和多媒體相接的微控制器2和與廣播相接的微控制器2判斷條件是否 滿足，滿足則多媒體關閉，廣播自動接入。
[0020] 程序設定，下午13:40 (14:00上課)打開教室多媒體，PC機則會發(fā)送打開教室多 媒體的指令，該指令經(jīng)主系統(tǒng)載波模塊傳遞給從系統(tǒng)載波模塊1，最后經(jīng)與教室燈光和多媒 體相接的微控制器1根據(jù)其內部設定的時間判斷條件是否滿足，滿足則多媒體打開。
[0021] 程序設定，下午18:00 (17 :50放學）關閉教室多媒體，并接入廣播，打開餐廳燈 光，PC機則會發(fā)送關閉教室多媒體，接入廣播，打開餐廳燈光的指令，該指令經(jīng)主系統(tǒng)載波 模塊傳遞給從系統(tǒng)載波模塊n，最后分別經(jīng)與與教室燈光和多媒體相接的微控制器1，與廣 播相接的微控制器2,和與餐廳燈光相接的微控制器n判斷各條件是否滿足，滿足則多媒體 關閉，廣播自動接入，餐廳燈光打開。
[0022] 程序設定，晚上19:00打開教室燈光，打開體育場燈光，陸續(xù)打開路燈，PC機則會 發(fā)送打開教室燈光、打開體育場燈光、陸續(xù)打開路燈的指令，該指令經(jīng)主系統(tǒng)載波模塊傳遞 給從系統(tǒng)載波模塊1，最后分別經(jīng)與教室燈光和多媒體相接的微控制器1，與體育場燈光相 接的微控制器，和與路燈相接的微控制器3判斷條件是否滿足，滿足則教室燈光打開，體育 場燈光打開，路燈的打開則根據(jù)與路燈相接的微控制器3內部設定的程序，根據(jù)此時微控 制器3上的光控系統(tǒng)所測得的外界光照條件，按照一定的規(guī)則打開，如先打開道路左側編 號為?、@、?等奇數(shù)編號和道路右側編號為@、?、?燈偶數(shù)編號的路燈，等待半小時再 接著打開道路左側編號為?、0)、?燈偶數(shù)編號和道路右側編號為?、S、?等奇數(shù)編號的 路燈。
[0023] 程序設定，晚上22:00關閉教室燈光，關閉體育場燈光，陸續(xù)關閉路燈，PC機則會 發(fā)送關閉教室燈光、關閉體育場燈光、陸續(xù)關閉路燈的指令，該指令經(jīng)主系統(tǒng)載波模塊傳遞 給從系統(tǒng)載波模塊1，最后分別經(jīng)與教室燈光和多媒體相接的微控制器1，與體育場燈光相 接的微控制器2,和與路燈相接的微控制器3判斷條件是否滿足，滿足則教室燈光關閉，體 育場燈光關閉，路燈的關閉則根據(jù)與路燈相接的微控制器3內部設定的程序，按照一定的 規(guī)則打開，如關閉道路左側編號為?、?、?等奇數(shù)編號和道路右側編號為?、、@燈偶 數(shù)編號的路燈，道路左側編號為?、?、?等偶數(shù)的路燈和道路右側編號為?、?、@等編 號為奇數(shù)的燈一直打開直到次日06:30繼續(xù)按照程序設定的時間執(zhí)行。
[0024] 以上工作過程中所設定的時間可以根據(jù)春夏秋冬的不同作息時間改動。且各用電 設備可外加手動開關。
【主權項】
1. 一種基于載波技術的群控節(jié)電裝置，包括有PC機，其特征在于，PC機通過串口與主 系統(tǒng)載波模塊相連；主系統(tǒng)載波模塊通過從系統(tǒng)載波模塊與微控制器相連；微控制器與被 控用電設備相連； 所述的接PC機用于給主系統(tǒng)載波模塊發(fā)送控制指令； 所述的微控制器接收從系統(tǒng)載波模塊轉發(fā)控制信號后控制用電設備； 所述的接220V交流線連接主系統(tǒng)載波模塊和從系統(tǒng)載波模塊，用于通信和傳遞信息。
2. -種基于載波技術的群控節(jié)電方法，其特征在于，包括以下步驟： PC機在程序的設定下，定時發(fā)送控制指令給主系統(tǒng)載波模塊；主系統(tǒng)載波模塊將接收 到的控制指令發(fā)送給從系統(tǒng)載波模塊，主系統(tǒng)載波模塊和從系統(tǒng)載波模塊通過載波方式將 模擬或數(shù)字信號進行PSK解調后，將調制信號耦合到電力線上傳輸給微控制器；該控制指 令再經(jīng)微控制器判斷是否滿足條件，若滿足條件，則執(zhí)行控制指令，若不滿足條件，則不執(zhí) 行控制指令。
【專利摘要】一種基于載波技術的群控節(jié)電裝置，包括有PC機，其特征在于，PC機通過串口與主系統(tǒng)載波模塊相連；主系統(tǒng)載波模塊通過從系統(tǒng)載波模塊與微控制器相連；微控制器與被控用電設備相連；其控制方法的步驟為：PC機在程序的設定下，定時發(fā)送控制指令給主系統(tǒng)載波模塊；主系統(tǒng)載波模塊將接收到的控制指令發(fā)送給從系統(tǒng)載波模塊，主系統(tǒng)載波模塊和從系統(tǒng)載波模塊通過載波方式將模擬或數(shù)字信號進行PSK解調后，將調制信號耦合到電力線上傳輸給微控制器；該控制指令再經(jīng)微控制器判斷是否滿足條件，若滿足條件，則執(zhí)行控制指令，若不滿足條件，則不執(zhí)行控制指令；具有系統(tǒng)化、智能化控制和節(jié)省電能的特點。
【IPC分類】G05B19-418
【公開號】CN104765353
【申請?zhí)枴緾N201510207238
【發(fā)明人】張開生, 張盟蒙
【申請人】陜西科技大學
【公開日】2015年7月8日
【申請日】2015年4月28日