1.一種利用電力線載波技術(shù)的監(jiān)控設(shè)備,包括主節(jié)點(diǎn)、調(diào)制解調(diào)器、從節(jié)點(diǎn),其特征在于,一個(gè)設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)含有一個(gè)主節(jié)點(diǎn)和多個(gè)從節(jié)點(diǎn),主從節(jié)點(diǎn)、調(diào)制解調(diào)器通過(guò)電力線信道組成單總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),主節(jié)點(diǎn)為系統(tǒng)監(jiān)控基站,接收來(lái)自從節(jié)點(diǎn)的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù),調(diào)制解調(diào)器用于完成監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的調(diào)制、解調(diào)和耦合,為主從節(jié)點(diǎn)通信提供通路;從節(jié)點(diǎn)為被監(jiān)控設(shè)備,按照規(guī)定的總線訪問(wèn)機(jī)制將監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)發(fā)送給主節(jié)點(diǎn),電力線為數(shù)據(jù)傳輸提供通道,同時(shí)為主從節(jié)點(diǎn)和調(diào)制解調(diào)器提供電源;
所述的主節(jié)點(diǎn)和從節(jié)點(diǎn)與調(diào)制解調(diào)器接口采用UART或USB通信方式通信;
所述的調(diào)制解調(diào)器主要包括調(diào)制解調(diào)模塊、AD/DA模塊、耦合器模塊,其中調(diào)制解調(diào)模塊采用RS編碼對(duì)節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼,來(lái)避免來(lái)自電力線信道中的單頻點(diǎn)脈沖干擾,然后采用采用相位連續(xù)的PSK調(diào)制解調(diào)方式對(duì)數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行調(diào)制,保證減小頻譜擴(kuò)展和干擾,然后將調(diào)制好的信號(hào)通過(guò)AD模塊、耦合器模塊發(fā)送至電力線信道上,同理與主節(jié)點(diǎn)連接的調(diào)制解調(diào)器完成對(duì)信號(hào)的接收、解調(diào)、解碼等流程,將監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)發(fā)送給主節(jié)點(diǎn)。
2.一種利用電力線載波技術(shù)實(shí)現(xiàn)設(shè)備監(jiān)控的方法,其監(jiān)控方法包括物理層設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)鏈路層信道訪問(wèn)機(jī)制設(shè)計(jì),其中物理層主要實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的調(diào)制解調(diào)方式和信號(hào)處理相關(guān)內(nèi)容,為數(shù)據(jù)鏈路層通信提供底層訪問(wèn)服務(wù)和接口;數(shù)據(jù)鏈路層主要發(fā)明了一套基于改進(jìn)的令牌總線的多址通信通信方案,包括以下步驟:
1、物理層數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程如下:
1)從節(jié)點(diǎn)通過(guò)UART或USB方式將監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)發(fā)送給調(diào)制解調(diào)器;
2)調(diào)制解調(diào)器將監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行組幀,然后經(jīng)RS編碼、連續(xù)相位的PSK調(diào)制、DA變換、信號(hào)耦合,然后將信號(hào)發(fā)送至電力線信道上;
3)主節(jié)點(diǎn)通過(guò)耦合器感知電力線上的模擬信號(hào),然后經(jīng)AD轉(zhuǎn)換、PSK解調(diào)、RS解碼,從幀中獲取來(lái)自從節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù);
4)主節(jié)點(diǎn)向從節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)同上;
2、數(shù)據(jù)鏈路層基于改進(jìn)的令牌總線多址訪問(wèn):
1)系統(tǒng)上電后,總線上的調(diào)制解調(diào)器通過(guò)電力線進(jìn)行自組網(wǎng),組網(wǎng)后每一個(gè)節(jié)點(diǎn)都具備唯一的邏輯地址;
每一個(gè)從節(jié)點(diǎn)都有前繼地址和后繼地址,以及主節(jié)點(diǎn)地址;
2)當(dāng)網(wǎng)絡(luò)空閑時(shí),只有空閑令牌在環(huán)路上不停流動(dòng);
4)當(dāng)一個(gè)站想發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí),必須截獲空閑令牌;
3)系統(tǒng)上電后,初始空閑令牌由主節(jié)點(diǎn)發(fā)出,遍歷所有從節(jié)點(diǎn)后,由最后一個(gè)從節(jié)點(diǎn)傳遞給主節(jié)點(diǎn);
5)如果經(jīng)過(guò)的令牌其比特為1,則不是空閑令牌,只能耐心等待;
6)如果經(jīng)過(guò)的令牌其比特為0,這時(shí),發(fā)送站將令牌比特置為1,并將本節(jié)點(diǎn)所需發(fā)送數(shù)據(jù)長(zhǎng)度等信息發(fā)送至主節(jié)點(diǎn),主節(jié)點(diǎn)接收此信息后,對(duì)該從節(jié)點(diǎn)應(yīng)答,并將總線訪問(wèn)權(quán)授予此從節(jié)點(diǎn),從節(jié)點(diǎn)收到主節(jié)點(diǎn)授權(quán)后將待發(fā)送數(shù)據(jù)組裝成數(shù)據(jù)幀,發(fā)送數(shù)據(jù)至主節(jié)點(diǎn),該從節(jié)點(diǎn)可以連續(xù)地發(fā)送直到無(wú)數(shù)據(jù)可發(fā)為止;
7)從節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)完成后,向主節(jié)點(diǎn)發(fā)送釋放令牌請(qǐng)求,讓出總線訪問(wèn)權(quán);
待主節(jié)點(diǎn)應(yīng)答后,將空閑令牌發(fā)送至下一從節(jié)點(diǎn);
8)當(dāng)環(huán)路中所有節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)完成后,將空閑令牌發(fā)送至主節(jié)點(diǎn),主節(jié)點(diǎn)獲得令牌后,可以訪問(wèn)從節(jié)點(diǎn);
如果無(wú)需訪問(wèn)從節(jié)點(diǎn),可以將令牌傳遞給1號(hào)從節(jié)點(diǎn),繼續(xù)上述傳遞流程。