專利名稱：一種交流電削波脈沖編碼控制技術(shù)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電力線通訊技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及到基于電力線通訊實(shí)施的對(duì)電器設(shè)備的控制和利用電力線通訊技術(shù)建立物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)控制領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有民用電力線通訊及控制技術(shù)中，主要是采用以電力線作為傳輸媒介，并通過(guò)其傳送經(jīng)過(guò)調(diào)制的高頻信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)電力線上設(shè)備的通訊和控制的技術(shù)，該技術(shù)主要代表是美國(guó)的X-1O技術(shù)及其改良體系。但是該技術(shù)在中國(guó)復(fù)雜的民用電力環(huán)境中一直難以獲得良好的通訊可靠性和系統(tǒng)穩(wěn)定性保障，且通訊速度慢、編碼規(guī)則單一，難以建立高效的控制網(wǎng)絡(luò)。如果加大電力載波的輸出功率，又很容易通過(guò)電力線的天線作用造成高頻輻射而致電磁環(huán)境污染，同時(shí)，還降低了通訊效率。交流電半波削波技術(shù)通常僅用于照明燈具的調(diào)光功能，其原理是采用輸出單一的前、后沿連續(xù)削波脈沖，并通過(guò)調(diào)節(jié)其占空比直接對(duì)光源進(jìn)行調(diào)光，但該技術(shù)并非用于交流供電回路的通訊與控制。

發(fā)明內(nèi)容
所要解決的技術(shù)問(wèn)題:本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)不足，提供了一種直接基于交流電半波削波脈沖組合的編碼控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)交流電半波削波輸出后的最佳的組合，形成交流電半波削波脈沖輸出的有效組合代碼，以實(shí)現(xiàn)針對(duì)交流供電回路設(shè)備間的通訊與控制，建立更可靠、更高效的電力線通訊平臺(tái)。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案:一種交流電削波脈沖編碼控制技術(shù)，其特征在于，包括:利用交流雙向控制器件對(duì)交流電的正、負(fù)半波的前、后沿按照削波脈沖編碼要求進(jìn)行各種通斷控制，形成交流電半波削波脈沖輸出的有效組合代碼，以實(shí)現(xiàn)針對(duì)交流供電回路設(shè)備間的通訊與控制。所述的交流雙向控制器件是有源開關(guān)器件及其構(gòu)成的電路?；蛘呤菬o(wú)源的機(jī)械開關(guān)及其構(gòu)成的電路。所述的削波脈沖編碼規(guī)則中包括:削波脈沖的時(shí)間基準(zhǔn)及削波的占空比標(biāo)準(zhǔn)，所述的時(shí)間基準(zhǔn)為以交流電的實(shí)時(shí)過(guò)零點(diǎn)作為時(shí)間基準(zhǔn)，并以此對(duì)交流電正、負(fù)半波實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)時(shí)長(zhǎng)延時(shí)的通斷控制；所述的占空比是指在半波周期內(nèi)單次被削波部分所占時(shí)長(zhǎng)與本次未被削波部分所占時(shí)長(zhǎng)之比。所述的交流電半波削波脈沖輸出的有效組合代碼，是將不同的前、后沿削波脈沖及與其不同的占空比的組合定義為各種不同的編碼，以及將正半波、負(fù)半波脈沖串定義為兩種特殊的脈沖組合編碼。本發(fā)明有益效果:通過(guò)實(shí)施以上技術(shù)方案，具有以下技術(shù)效果:本發(fā)明提供的系統(tǒng)突破了電力載波技術(shù)僅僅利用電力線作為傳輸媒介以及采用簡(jiǎn)單的編碼結(jié)構(gòu)所存在的局限性，直接利用交流電半波的削波脈沖的特點(diǎn)，大幅度提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣燃靶?。在系統(tǒng)可靠性和傳輸效率上得到了大幅度提高?；谝陨霞夹g(shù)效果，本發(fā)明主要應(yīng)用于:通過(guò)提供交流供電回路電器設(shè)備間的通訊與控制代碼，充分利用現(xiàn)有的交流供電線路在無(wú)需額外布線的前提下，對(duì)回路中的用電設(shè)備進(jìn)行高可靠、高效率的智能控制與網(wǎng)絡(luò)管理，并可以此作為建立物聯(lián)網(wǎng)的電力線通訊技術(shù)基礎(chǔ)。


圖1是本發(fā)明交流雙向控制器件對(duì)交流電半波削波控制原理圖。圖2是本發(fā)明交流電半波削波輸出時(shí)間基準(zhǔn)及延時(shí)控制示意圖。圖3是本發(fā)明交流電半波削波輸出占空比示意圖。圖4是本發(fā)明固定占空比時(shí)的24種半波削波脈沖組合編碼規(guī)則示意圖。圖5是本發(fā)明正、負(fù)半波的脈沖串組合組示意圖。圖6是本發(fā)明實(shí)施例原理圖。圖7是本發(fā)明實(shí)施例編碼規(guī)則意圖。
具體實(shí)施例方式為了更好的理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖詳細(xì)描述本發(fā)明提供的實(shí)施例。本發(fā)明提供了一種交流電半波削波脈沖控制及通訊編碼的技術(shù)創(chuàng)新，其技術(shù)要點(diǎn)包括:本發(fā)明提供的系統(tǒng)利用所述的交流電雙向控制器件，如圖1所示，對(duì)交流電的正、負(fù)半波的前、后沿按照所述的削波脈沖編碼規(guī)則進(jìn)行各種通斷控制，形成交流電半波削波脈沖輸出的有效組合代碼，以實(shí)現(xiàn)針對(duì)交流供電回路電器設(shè)備間的通訊與控制。所述的交流雙向控制器件可以是有源開關(guān)元件及其構(gòu)成的電路，也可以是無(wú)源的機(jī)械開關(guān)及其構(gòu)成的電路。所述的削波脈沖編碼規(guī)則中包括:如圖2所示的削波脈沖的時(shí)間基準(zhǔn)，以及如圖3所示的削波的占空比。所述的時(shí)間基準(zhǔn)為以交流電的實(shí)時(shí)過(guò)零點(diǎn)作為時(shí)間基準(zhǔn)，并以此對(duì)交流電正、負(fù)半波實(shí)施延遲標(biāo)準(zhǔn)時(shí)長(zhǎng)的通斷控制，延時(shí)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)長(zhǎng)為O到半波時(shí)長(zhǎng)，通斷控制在半波周期內(nèi)可以是一次，也可以是多次。所述的占空比是指在半波周期內(nèi)單次被削波部分所占時(shí)長(zhǎng)與本次未削波部分所占時(shí)長(zhǎng)之比，所述的占空比范圍為0_100%。如圖4所示的半波削波脈沖在固定占空比時(shí)的組合編碼基本規(guī)則。所述的交流電半波削波脈沖輸出的有效組合代碼，是將不同的前、后沿削波脈沖的組合定義為不同的組合代碼，并以該組合編碼作為交流電削波脈沖組合編碼的基本元素。以及如圖5所示的正半波、負(fù)半波脈沖串這兩種特殊的脈沖組合編碼。在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，所述的占空比根據(jù)需要有各種不同的變化，以形成更加豐富的削波脈沖組合編碼序列，進(jìn)一步提高脈沖信息的傳輸效率。本發(fā)明實(shí)施例中提供一種基于交流電半波削波脈沖的編碼控制技術(shù)的輸出控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括:在本實(shí)施例中，如圖6所示，包括了一個(gè)控制器和一個(gè)電器設(shè)備終端。在本實(shí)施例的控制器中，CPU提供編碼控制指令驅(qū)動(dòng)所述的交流電雙向控制器件(雙向IGBT電路)，實(shí)施對(duì)交流電半波削波脈沖的通斷控制以及其編碼輸出。所述的交流電雙向控制器件直接串聯(lián)于交流供電回路中，在沒(méi)有CPU驅(qū)動(dòng)控制時(shí)為完全導(dǎo)通狀態(tài)，為回路電器設(shè)備終端提供正常的交流供電。當(dāng)CPU發(fā)出控制指令時(shí)(如11，02，03，19)，驅(qū)動(dòng)交流電雙向控制器件根據(jù)控制指令的不同而分別處于截止?fàn)顟B(tài)或?qū)顟B(tài)，形成交流電半波削波脈沖組合(如C12，C3, C4, C20)，并以此對(duì)在回路中的電器設(shè)備終端進(jìn)行控制。在本實(shí)施例中:CPU通過(guò)檢測(cè)電路提取交流電的實(shí)時(shí)過(guò)零點(diǎn)作為削波控制的時(shí)間基準(zhǔn)，然后按照預(yù)先設(shè)置的編碼規(guī)則，通過(guò)提前或延遲時(shí)間，對(duì)交流雙向控制器件實(shí)施通斷控制。在本實(shí)施例中:如圖7所示，編碼規(guī)則采用了固定延遲標(biāo)準(zhǔn)時(shí)長(zhǎng)和固定占空比值，在實(shí)施例中還可以有不同的延遲標(biāo)準(zhǔn)時(shí)長(zhǎng)和動(dòng)態(tài)的占空比。在上述實(shí)施例中，所述交流雙向控制器件為雙向IGBT電路，但在其它實(shí)施例中，不限于此類器件或電路。所述的電器終端設(shè)備可以是燈光控制器，也可以是其它的電器設(shè)備或接口裝置。以上對(duì)本發(fā)明實(shí)施案例所提供的一種利用所述的交流電雙向控制器件對(duì)交流電的正、負(fù)半波的前沿和后沿按照所述的削波脈沖組合編碼規(guī)則進(jìn)行各種通斷控制，形成交流電半波削波脈沖輸出的有效組合代碼，以實(shí)現(xiàn)針對(duì)交流供電回路設(shè)備間的通訊與控制的創(chuàng)新技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)介紹。對(duì)于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的思想，在具體實(shí)施方式
及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處，綜上所述，本說(shuō)明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
權(quán)利要求
1.一種交流電削波脈沖編碼控制技術(shù)，其特征在于，包括:利用交流雙向控制器件對(duì)交流電的正、負(fù)半波的前、后沿按照削波脈沖編碼規(guī)則要求進(jìn)行各種通斷控制，形成交流電半波削波脈沖輸出的有效組合代碼，以實(shí)現(xiàn)針對(duì)交流供電回路設(shè)備間的通訊與控制。
2.如權(quán)利要求1所述的一種交流電削波脈沖編碼控制技術(shù)，其特征在于:所述的交流雙向控制器件是有源開關(guān)器件及其構(gòu)成的電路。
3.如權(quán)利要求1所述的一種交流電削波脈沖編碼控制技術(shù)，其特征在于:所述的交流雙向控制器件是無(wú)源的機(jī)械開關(guān)及其構(gòu)成的電路。
4.如權(quán)利要求1所述的一種交流電削波脈沖編碼控制技術(shù)，其特征在于:所述的削波脈沖編碼規(guī)則中包括:削波脈沖的時(shí)間基準(zhǔn)及削波的占空比標(biāo)準(zhǔn)，所述的時(shí)間基準(zhǔn)為以交流電的實(shí)時(shí)過(guò)零點(diǎn)作為時(shí)間基準(zhǔn)，并以此對(duì)交流電正、負(fù)半波實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)時(shí)長(zhǎng)延時(shí)的通斷控制；所述的占空比是指在半波周期內(nèi)單次被削波部分所占時(shí)長(zhǎng)與本次未被削波部分所占時(shí)長(zhǎng)之比。
5.如權(quán)利要求1所述的一種交流電削波脈沖編碼控制技術(shù)，其特征在于:所述的交流電半波削波脈沖輸出的有效組合代碼，是將不同的前、后沿削波脈沖及與其不同的占空比的組合定義為各種不同的編碼，以及將正半波、負(fù)半波脈沖串定義為兩種特殊的脈沖組合編碼。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種交流電削波脈沖編碼控制技術(shù)，利用交流雙向控制器件對(duì)交流電的正、負(fù)半波的前、后沿按照削波脈沖編碼規(guī)則要求進(jìn)行各種通斷控制，形成交流電半波削波脈沖輸出的有效組合代碼，以實(shí)現(xiàn)針對(duì)交流供電回路設(shè)備間的通訊與控制。本發(fā)明提供的系統(tǒng)由于利用交流供電本身作為可控信號(hào)源，避免了系統(tǒng)受電力環(huán)境中高頻干擾對(duì)可靠性的影響，降低了系統(tǒng)造價(jià)。本發(fā)明主要應(yīng)用于利用現(xiàn)有的交流電供電線路，在不用額外增加布線前提下實(shí)現(xiàn)對(duì)回路中的設(shè)備進(jìn)行智能控制與管理。
文檔編號(hào)H04B3/54GK103166678SQ20131006097
公開日2013年6月19日 申請(qǐng)日期2013年2月27日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月27日
發(fā)明者黎輝 申請(qǐng)人:黎輝