DE102010016392B4 - Interface for connecting a reporting and testing device of a security lighting system to a building management system, in particular in a building, and associated method - Google Patents
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Abstract
Schnittstelle (1, 1‘, 1‘‘) zwischen einem ersten Gebäudeleitsystem und einer Notlichtbeleuchtungsanlage (52) über die Daten der Notlichtbeleuchtungsanlage dem Gebäudeleitsystem zur Verfügung gestellt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnittstelle (1, 1‘, 1‘‘) einen Schaltkreis (7, 7‘) zur Protokoll- und Pegelanpassung umfasst, der Daten eines seriellen Busses (33, 33‘, 33‘‘, 33‘‘‘) in ein Protokoll, das in dem Gebäudeleitsystem zur Datenkommunikation verwendet wird, umwandelt, und die Schnittstelle (1, 1‘, 1‘‘) einen Speicher (3, 3‘) für Daten umfasst, in dem Daten der Notlichtbeleuchtungsanlage (52) abgelegt sind, die von dem Gebäudeleitsystem ausgelesen werden, wobei der Schaltkreis (7, 7‘) zur Protokoll- und Pegelanpassung in Abhängigkeit des Gebäudeleitsystems austauschbar und so an ein zweites Gebäudeleitsystem anpassbar ist.Interface (1, 1 ', 1' ') between a first building management system and an emergency lighting system (52) via the data of the emergency lighting system the building management system are provided, characterized in that the interface (1, 1', 1 '') a Protocol and level matching circuit (7, 7 ') converting serial bus data (33, 33', 33 '', 33 '' ') into a protocol used in the building management system for data communication; and the interface (1, 1 ', 1' ') comprises a memory (3, 3') for data in which data of the emergency lighting system (52) are read, which are read by the building management system, the circuit (7, 7 ') ) for protocol and level adjustment depending on the building management system interchangeable and so adaptable to a second building management system.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft die Anbindung einer Melde- und Testeinrichtung einer Sicherheitsbeleuchtungsanlage an ein Gebäudeleitsystem, insbesondere in einem Bauwerk, wobei eine Schnittstelle nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 und ein Verfahren zur Anpassung einer Schnittstelle für eine Kommunikation zwischen einer Notlichtbeleuchtungsanlage und einem Gebäudeleitsystem behandelt werden.The present invention relates to the connection of a reporting and testing device of a security lighting system to a building management system, in particular in a building, an interface according to the preamble of
Sicherheitsbeleuchtungsanlagen werden durch zahlreiche Normen und Richtlinien beschrieben und festgelegt, die von Einsatzgebiet zu Einsatzgebiet und von Land zu Land ihre Besonderheiten und ihre ganz eigenen Ausgestaltungen haben. In diesem Zusammenhang weithin beachtete Normen sind die EN 50171, die DIN 43534 und die DIN VDE 0510, die häufig noch von berufsgenossenschaftlichen Vereinigungen durch Vorschriften zur Unfallverhütung ergänzt werden.Safety lighting systems are described and defined by numerous standards and guidelines, which have their specific characteristics and their individual configurations from field to field and from country to country. In this context, widely observed standards are the EN 50171, the DIN 43534 and the DIN VDE 0510, which are often supplemented by associations of occupational associations by accident prevention regulations.
Gebäude und Bauwerke, insbesondere Gebäude und Bauwerke mit einem öffentlichen Charakter und öffentliche Gebäude, wie Hotels, Kreuzfahrtschiffe, Kongresszentren, Veranstaltungsräume, Stadien, Museen und Theater sowie größere Verwaltungsgebäude, z. B. Gerichte, sind mit Sicherheitsbeleuchtungsanlagen auszustatten, damit in einem Notfall, wie einem Brand, Personen aus dem Gefahrenbereich evakuiert werden können, insbesondere wird gefordert, dass während der Evakuationsphase Fluchtwege ausreichend ausgeleuchtet sind.Buildings and structures, in particular buildings and structures of a public character and public buildings, such as hotels, cruise ships, convention centers, function rooms, stadiums, museums and theaters, as well as larger administrative buildings, eg. As courts are equipped with emergency lighting systems, so that in an emergency, such as a fire, people can be evacuated from the danger area, in particular, it is required that during the evacuation escape routes are sufficiently illuminated.
Stand der TechnikState of the art
Wie steuerungstechnisch unter Verwendung der allgemeinen Energieversorgungsleitungen für die Notlichtleuchte eine Versorgung bei unterbrochener Allgemeinversorgung sichergestellt werden kann, sofern die Einzelleuchten jeweils nicht einzeln versorgt, also nicht mit Einzelbatterien ausgestattet sind, lässt sich beispielhaft der
Hierbei sind einzelne Teile der Notlichtbeleuchtungsanlage häufig mit einem oder mehreren Mikrokontrollern ausgestattet. Ein seit langem immer wieder gerne eingesetzter Mikrokontroller ist ein Mikrokontroller, der der Familie MCS-51 zugerechnet werden kann. Natürlich können auch leistungsfähigere Mikrokontroller genauso wie Mikroprozessoren als Steuerungskern der Notlichtbeleuchtungsanlage eingesetzt werden. Die Gebäudeleitwerktechnik umfasst häufig einen ähnlichen Mikrokontroller oder Mikroprozessor.In this case, individual parts of the emergency lighting system are often equipped with one or more microcontrollers. A long-time favorite microcontroller is a microcontroller, which can be attributed to the family MCS-51. Of course, even more powerful microcontrollers as well as microprocessors can be used as the control core of the emergency lighting system. The building management technology often includes a similar microcontroller or microprocessor.
Die
Es wird auf die zuvor genannten Druckschriften verwiesen, um einen allgemeinen Überblick zu üblichen Begriffen, Terminologien und Schaltungsarten von Notlichtbeleuchtungsanlagen zu erhalten. Der Offenbarungsumfang der zuvor genannten Druckschriften wird vollinhaltlich an Stelle einer ausführlichen Beschreibung jedes üblichen Begriffs der Notlichtbeleuchtungstechnik in die vorliegende Beschreibung inkorporiert.Reference is made to the aforementioned references for a general overview of common terms, terminologies and types of circuit of emergency lighting systems. The scope of disclosure of the aforementioned references is incorporated in the present specification in full in place of a detailed description of each common term of emergency lighting technology.
Tatsächlich propagieren viele Hersteller von Notlichtbeleuchtungsanlagen genauso wie von Gebäudeleitsystemen ihre proprietären Kommunikationsprotokolle, sodass ein Ausweichen auf Komponenten anderer Hersteller erschwert wird.In fact, many manufacturers of emergency lighting systems as well as building management systems propagate their proprietary communication protocols, making it more difficult to avoid components from other manufacturers.
Beispielhaft sei die
Die
Auch aus dem Katalog CPS 220 SV der INOTEC Sicherheitstechnik GmbH lässt sich entnehmen, dass dieses Unternehmen auf proprietäre Standards setzt. The catalog CPS 220 SV of INOTEC Sicherheitstechnik GmbH also shows that this company relies on proprietary standards.
Hiervon unabhängig zeigt das Planungshandbuch Notbeleuchtung unter dem Titel „Willing Lichtnavigation“ von der Dr. Ing. Willing GmbH wichtige und interessante Aspekte zu Notlichtbeleuchtungsanlagen auf. The planning manual for emergency lighting under the title "Willing Lichtnavigation" by Dr. Ing. Ing. Willing GmbH important and interesting aspects of emergency lighting systems.
Ein weiteres Notlichtbeleuchtungssystem ist in der
Datenübertragungssysteme, z. B. über einen CAN-Bus oder zu dem BUS-System KNX, werden in den Druckschriften
In dem Gebrauchsmuster
Das Dokument
Eine Netzwerktopologie und ein zugehöriges Steuersystem für ein energiesparendes Beleuchtungssystem stellt die Patentanmeldung
Für Gebäudeleitsysteme werden in Deutschland gerne Protokolle eingesetzt, die nach dem modBus-System, spezifiziert von der Modbus Organization, oder nach dem Protokoll SIM-KNX, spezifiziert in der EN 50090 und der ISO/IEC 14543-3, arbeiten. Daneben gibt es zahlreiche weitere Busprotokolle, beispielhaft seien der OpenCAN-Bus und das EMS-Protokoll benannt.For building management systems in Germany, protocols are used that work according to the modBus system specified by the Modbus Organization or according to the SIM-KNX protocol specified in EN 50090 and ISO / IEC 14543-3. In addition, there are numerous other bus protocols, such as the OpenCAN bus and the EMS protocol are named.
Aufgabenstellungtask
Ein Hersteller von Komponenten für Notlichtbeleuchtungsanlagen, die in öffentlichen Gebäuden verbaut werden können, ist entweder gehalten, sich einem Kommunikationsstandard anzuschließen und damit andere auszugrenzen, wenn die Notlichtbeleuchtungsanlage steuerungstechnisch oder überwachungsmäßig in ein Gebäudeleitsystem einbindbar sein soll, oder als Alternative kann er den Weg wählen, zahlreiche unterschiedliche Schnittstellengeräte vorzuhalten, um so die Notlichtbeleuchtungsanlage in verschiedene Gebäudeleitsysteme einbinden zu können. Beide Wege sind unerwünscht. Schließt sich der Hersteller von Notlichtbeleuchtungssystemen einem Kommunikationskonsortium an, so hat er Gremienarbeit zu leisten, die ihn von der eigentlichen Tätigkeit – Notlichtbeleuchtungsanlagen weiterzuentwickeln – abhält. Kommt er den Wünschen der Kunden nach, für unterschiedliche Bussysteme Schnittstellengeräte zu entwickeln, droht die Gefahr, dass ständig neue Schnittstellengeräte entwickelt werden müssen, die eventuell nur wenige Male zum Einsatz kommen.A manufacturer of components for emergency lighting systems that can be installed in public buildings is either required to adhere to a communication standard and thus exclude others if the emergency lighting system is to be integrated into a building management system in terms of control technology or monitoring, or alternatively it can choose the way Numerous different interface devices vorzuhalten so as to integrate the emergency lighting system in various building management systems. Both ways are undesirable. If the manufacturer of emergency lighting systems joins a communications consortium, he has To perform committee work, which keeps him from the actual activity - emergency lighting systems - to develop. If it fulfills the wishes of customers to develop interface devices for different bus systems, there is a danger of constantly developing new interface devices that may only be used a few times.
Es wäre also erstrebenswert, wenn eine kommunikative Anbindung, insbesondere für den Datenaustausch von Überwachungs-, Zustands- und Steuerungsdaten, der Notlichtbeleuchtungsanlage an das System der Gebäudeleittechnik möglich ist, ohne dass der Hersteller der Notlichtbeleuchtungsanlage das vollständige Busprotokoll in dem System der Gebäudeleittechnik kennen muss.It would therefore be desirable if a communicative connection, in particular for the exchange of data from monitoring, state and control data, the emergency lighting system to the system of building management is possible without the manufacturer of the emergency lighting system must know the full bus protocol in the system of building management.
Erschwerend ist zu berücksichtigen, dass Notlichtbeleuchtungsanlagen als sicherheitskritische Anlagen gelten, die nicht aufgrund von Fehlern in der Datenkommunikation ausfallen dürfen. Die Notlichtbeleuchtungsanlage soll im Fall einer Störung in einen sicheren Funktionszustand gehen, damit sich Nutzer des Gebäudes, in dem die Notlichtbeleuchtungsanlage installiert ist, geordnet in Sicherheit bringen können.A further complicating factor is that emergency lighting systems are regarded as safety-critical systems that must not fail due to errors in the data communication. In the event of a fault, the emergency lighting system should be in a safe functional state, so that users of the building in which the emergency lighting system is installed can safely get to safety.
Der Hersteller von Notlichtbeleuchtungsanlagen steht für eine Fehlerfreiheit seiner Komponenten und dem mit diesen Komponenten aufgebauten System ein, die durch Dritte, wie unabhängige technische Überwachungsvereine, verifizierbar sein soll. Treten bei der Abnahme der elektrischen Anlage Störungen in der Kommunikation auf, so verweigern technische Überwachungsvereine die Freigabe der Anlage und damit die Freigabe des Gebäudes für den Publikumsbetrieb.The manufacturer of emergency lighting systems is responsible for ensuring that its components and the system constructed with these components are free of defects and that it is to be verifiable by third parties such as independent technical inspection associations. If disturbances in the communication occur during the acceptance of the electrical system, technical monitoring associations refuse the release of the system and thus the release of the building for the public company.
Dem Hersteller der Notlichtbeleuchtungsanlage sind zu einigen proprietären Kommunikationsprotokollen nicht alle Spezifikationen zugänglich, trotzdem soll er für die Fehlerfreiheit der Kommunikation einstehen. Zudem ist häufig nicht einmal dem Elektroinstallationsbetrieb, der die Notlichtbeleuchtungsanlage in einem Gebäude aufbaut, das gesamte System der Gebäudeleittechnik bekannt. Manche Systeme der Gebäudeleittechnik kümmern sich um die Gebäudeklimatisierung genauso wie um die Zugangskontrolle in einzelne restriktive Bereiche. Die Einbindung der Notlichtbeleuchtungsanlage ist für viele gewerksausführende Handwerksbetriebe von nachrangiger Bedeutung, gleichzeitig wollen diese aber auch auf das System der Gebäudeleittechnik zugreifen können.Not all specifications are available to the manufacturer of the emergency lighting system for some proprietary communication protocols, but he should nevertheless guarantee the freedom from errors in the communication. In addition, not even the electrical installation operation, which builds the emergency lighting system in a building, the entire system of building management is often known. Some systems of the building control system take care of the air conditioning of the building as well as the access control in individual restrictive areas. The integration of the emergency lighting system is of secondary importance for many trade-related craft businesses, but at the same time they also want to be able to access the building management system.
Es muss eine Betriebssicherheit der Anlage gewährleistet werden. Häufig soll die Notlichtbeleuchtungsanlage in das System der Gebäudeleittechnik einbindbar sein.It must be ensured operational safety of the system. Often, the emergency lighting system should be embeddable in the system of building management.
Erfindungsbeschreibunginvention description
Die erfindungsgemäße Aufgabenstellung wird durch eine Schnittstelle nach Anspruch 1 gelöst. Eine solche Schnittstelle kann in einem Bauwerk nach Anspruch 11 verbaut werden. Ein geeignetes Verfahren zur Anpassung einer Schnittstelle wird in Anspruch 10 beschrieben. Vorteilhafte Weiterbildungen lassen sich den abhängigen Ansprüchen entnehmen.The object of the invention is achieved by an interface according to
Zur Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe trägt bei, dass eine Schnittstelle geschaffen wird, die zwischen einem Gebäudeleitsystem und einer Notlichtbeleuchtungsanlage eine Verbindung herstellen kann. Als Schnittstelle wird eine elektronische oder elektrische Einheit bezeichnet, an der das Gebäudeleitsystem und Teile der Notlichtbeleuchtungsanlage angeschlossen werden können. Idealerweise handelt es sich um ein abgeschlossenes Modul, das als Einheit zwischen den unterschiedlichen Abschnitten der elektrischen Anlage eines Gebäudes angesiedelt werden kann. Die Schnittstelle sollte also ein Gerät sein, das in die Steuerungsanlage eines Gebäudes integriert werden kann. Über die Schnittstelle werden die Daten der Notlichtbeleuchtungsanlage dem Gebäudeleitsystem zur Verfügung gestellt. Die Schnittstelle steht für den Informationsaustausch zwischen den beiden Subsystemen, der Notlichtbeleuchtungsanlage und des Gebäudeleitsystems, parat.To achieve the object of the invention contributes that an interface is created that can connect between a building management system and an emergency lighting system. The interface is an electronic or electrical unit to which the building management system and parts of the emergency lighting system can be connected. Ideally, it is a self-contained module that can be placed as a unit between the different sections of a building's electrical system. The interface should therefore be a device that can be integrated into the control system of a building. The data of the emergency lighting system is made available to the building management system via the interface. The interface is responsible for the exchange of information between the two subsystems, the emergency lighting system and the building management system.
Für die Förderung des Datenaustauschs umfasst die Schnittstelle einen Speicher. Mit anderen Worten, die Schnittstelle ist mit einem Speicher ausgestattet. Ein solcher Speicher kann ein RAM-Baustein oder auch ein EEPROM sein. Besonders vorteilhaft sind Speicherbausteine, die als dual-ported SRAMs bezeichnet werden. Solche Typen Speicher werden u. a. unter den Typenbezeichnungen CY7C132, CY7C136, CY7C136A, CY7C142, CY7C146 als integrierte Schaltkreise angeboten (Hersteller: Cypress Perform). Alternativ lässt sich die Schnittstelle mit einem EEPROM als Speicher für Daten aufbauen. Der Speicher wird dazu verwendet, dass in ihm Daten des Notlichtbeleuchtungssystems abgelegt werden. Der Speicher archiviert Daten der Notlichtbeleuchtungsanlage. Der Speicher ist ein Datenaustauschbassin. Die in dem Speicher abgelegten Daten lassen sich von dem Gebäudeleitsystem auslesen. Alle Daten, die von einer Hälfte der elektrischen Anlage zu der anderen Seite der elektrischen Anlage gelangen sollen, werden in dem Speicher gepuffert.For the promotion of the data exchange, the interface comprises a memory. In other words, the interface is equipped with a memory. Such a memory may be a RAM module or an EEPROM. Particularly advantageous are memory modules, which are referred to as dual-ported SRAMs. Such types of memory are u. a. offered under the type designations CY7C132, CY7C136, CY7C136A, CY7C142, CY7C146 as integrated circuits (manufacturer: Cypress Perform). Alternatively, the interface can be built with an EEPROM as memory for data. The memory is used to store data from the emergency lighting system. The store files data of the emergency lighting system. The store is a data exchange basin. The data stored in the memory can be read by the building management system. All data to be transferred from one half of the electrical system to the other side of the electrical system is buffered in the memory.
Ein weiterer Teil der Schnittstelle ist ein Schaltkreis. Die Schnittstelle hat einen Schaltkreis zur Protokollanpassung. Die Schnittstelle wandelt mit Hilfe des Schaltkreises die Daten des seriellen Busses in ein Protokoll um. Das Protokoll ergibt sich aus dem Protokoll, das in dem Gebäudeleitsystem zur Datenkommunikation verwendet wird. Mit der angesprochenen schaltungstechnischen Realisierung werden der Speicher und die den Speicher steuernde Einheit, wie z. B. ein Mikroprozessor, entlastet. Der Schaltkreis verarbeitet und wandelt die Daten auf dem seriellen Bus in Daten um, die dem im Gebäudeleitsystem vorherrschenden Busprotokoll entsprechen.Another part of the interface is a circuit. The interface has a protocol adaptation protocol. The interface uses the circuit to convert the serial bus data into a protocol. The protocol follows from the protocol used in the building management system is used for data communication. With the mentioned circuitry realization of the memory and the memory controlling unit, such. As a microprocessor, relieved. The circuit processes and converts the data on the serial bus into data corresponding to the bus protocol prevailing in the building management system.
Die Schnittstelle ist so gut strukturiert aufgebaut, dass ggf. nur das Modul, das den Schaltkreis für die Protokollanpassung umfasst, ausgetauscht werden muss, wenn die Schnittstelle an ein anderes Gebäudeleitsystem anzupassen ist. Alle anderen Baugruppen der Schnittstelle können unverändert beibehalten werden. Die Schnittstelle kann als standardisiertes Bauteil oder als standardisierte Baugruppe unverändert beibehalten werden, ggf. muss nur das Modul für die Pegelanpassung bzw. der Busadapter für die Datenkommunikation zum Gebäudeleitsystem angepasst oder ausgetauscht werden. Zudem vereinfacht sich die Synchronisierung zwischen den beiden Seiten der Anlage.The interface is structured so well that, if necessary, only the module comprising the protocol adaptation circuit has to be exchanged if the interface is to be adapted to another building management system. All other modules of the interface can be kept unchanged. The interface can be kept unchanged as a standardized component or as a standardized module, if necessary, only the module for level adjustment or the bus adapter for data communication to the building management system must be adapted or replaced. In addition, the synchronization between the two sides of the system is simplified.
Die Schnittstelle dient dazu, dass eine Kommunikation zwischen zwei Seiten aufgebaut werden kann. Die Kommunikation findet zwischen einem Gebäudeleitsystem und einer Notlichtbeleuchtungsanlage statt. Das Verfahren zur Kommunikation verbindet die Datenströme zwischen einer Notlichtbeleuchtungsanlage und einem Gebäudeleitsystem unter Zuhilfenahme der Schnittstelle. Hierfür hat die Schnittstelle wenigstens einen Speicher, vorzugsweise einen Speicherbereich, der in Unterbereiche unterteilt ist. Der Speicher dient dazu, dass Daten für die Kommunikation von einer Seite auf die andere Seite der Schnittstelle transferiert werden können. Es werden also Daten von der Notlichtbeleuchtungsanlage (die eine Seite) zum Gebäudeleitsystem (die andere Seite) und umgekehrt, übertragen. Hierfür werden die zu übertragenden Daten in dem Speicher abgelegt. In der Notlichtbeleuchtungsanlage gibt es Daten, die für die andere Seite der Schnittstelle bestimmt sind. Diese Daten werden unter Zwischenschaltung des Speichers, also in und aus dem Speicher, transferiert.The interface serves to establish a communication between two pages. The communication takes place between a building management system and an emergency lighting system. The method for communication connects the data streams between an emergency lighting system and a building management system with the aid of the interface. For this purpose, the interface has at least one memory, preferably a memory area which is subdivided into subregions. The memory is used so that data for communication can be transferred from one side to the other side of the interface. Thus, data is transmitted from the emergency lighting system (the one side) to the building management system (the other side) and vice versa. For this purpose, the data to be transmitted are stored in the memory. In the emergency lighting system there is data intended for the other side of the interface. This data is transferred with the interposition of the memory, ie in and out of the memory.
Eine solche Schnittstelle kann in einem Bauwerk verbaut werden. Der Bedarf für Notlichtbeleuchtungsanlagen ist bei öffentlichen Gebäuden (siehe beispielhaft die weiter oben erstellte Zusammenstellung, wo überall Notlichtbeleuchtungsanlagen einzubauen sind) besonders hoch. Solche Gebäude haben eine größere Anzahl Einzelräume, z. B. mehrere Hundert. Über wenigstens einige der Einzelräume erstreckt sich eine elektrische Anlage. Die elektrische Anlage ist in dem Bauwerk aufgebaut. In zumindest einigen der Einzelräume existiert eine Notlichtbeleuchtungsanlage. Zudem umfasst das Bauwerk zumindest in einem Bereich ein elektrisches Bauwerkleitsystem. Der Speicher ist mit einzelnen Zellen realisiert. In Zellen des Speichers sind einzelne Daten aus dem Betrieb der Notlichtbeleuchtungsanlage archivierbar. Der Speicher loggt sozusagen Daten, die im Betrieb der Notlichtbeleuchtungsanlage entstehen. Der Speicher, insbesondere jede einzelne Zelle, sowohl von dem Bauwerkleitsystem wie auch aus der Sicherheitsbeleuchtungsanlage, können adressiert werden. Danach können die Daten ausgelesen werden. Beispielhaft werden die Daten von der Notlichtbeleuchtungsanlage bzw. dem ersten Teil der elektrischen Anlage in dem Speicher abgelegt. Die andere Seite der Anlage darf anschließend die Daten zwar auslesen und so verarbeiten, aber nicht manipulieren oder verändern.Such an interface can be installed in a building. The need for emergency lighting systems is particularly high in public buildings (see, for example, the compilation above, where emergency lighting systems are to be installed everywhere). Such buildings have a larger number of individual rooms, z. B. several hundred. About at least some of the individual rooms extends an electrical system. The electrical system is built in the building. In at least some of the individual rooms there is an emergency lighting system. In addition, the building comprises at least in one area an electrical building control system. The memory is realized with individual cells. In cells of the memory, individual data from the operation of the emergency lighting system can be archived. The storage log so to speak, data that arise during operation of the emergency lighting system. The memory, in particular each individual cell, both from the building management system and from the safety lighting system, can be addressed. Afterwards, the data can be read out. By way of example, the data from the emergency lighting system or the first part of the electrical system is stored in the memory. The other side of the system may then read out the data and process it, but not manipulate or modify it.
Besonders vorteilhaft sind die Schnittstelle und das dazugehörige Verfahren bei zentralisiert versorgten Notlichtbeleuchtungsanlagen einzusetzen, d. h. bei Zentralbatterieanlagen und Batterieanlagen mit Leistungsbegrenzung. Die Zentralbatterieanlage oder die Batterieanlage mit Leistungsbegrenzung kann dabei für einen Mischbetrieb ausgelegt sein, also mit einer halbierten Anzahl an Endstromkreisen für zwei Gruppen von Notlichtleuchten zusammenarbeiten.It is particularly advantageous to use the interface and the associated method in centralized emergency lighting systems, ie. H. in central battery systems and battery systems with power limitation. The central battery system or the battery system with power limitation can be designed for a mixed operation, so work together with a halved number of final circuits for two groups of emergency lights.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen lassen sich den nachfolgenden Ausführungen entnehmen, die für sich gesehen eigenständige erfinderische Aspekte offenbaren können.Further advantageous embodiments can be found in the following explanations, which can reveal their own inventive aspects.
Vorteilhaft ist es, wenn der Speicher in zwei Bereiche unterteilt ist. Der Speicher hat sozusagen einen ersten Speicherbereich und einen zweiten Speicherbereich. Die Speicher oder Teile der Speicherbereiche werden in regelmäßigen Abständen adressiert, ausgelesen, „refreshed“ oder sonst wie bearbeitet. Die Rate, mit der die Adressierung erfolgt, wird als Zugriffshäufigkeit bezeichnet. Die Zugriffshäufigkeit wird in ein Zeitverhältnis gesetzt, z. B. 500 Speicherzugriffe pro Minute. Die Zugriffshäufigkeit auf einzelne Zellen des ersten Speicherbereichs hat einen anderen Wert, als die Zugriffshäufigkeit auf einzelne Zellen des zweiten Speicherbereichs. Die Zugriffshäufigkeiten jedes Speicherbereichs werden für den ausgewählten Speicherbereich festgelegt. Die Zugriffshäufigkeiten der einzelnen Speicherbereiche variieren untereinander. Während eines abgeschlossenen Zeitraums können die Zugriffshäufigkeiten des einen Speicherbereichs von den Zugriffshäufigkeiten eines anderen Speicherbereichs abweichen. Die Speicher überdauern nur eine gewisse Anzahl Zugriffe. Zum Beispiel werden von einigen Herstellern EEPROM-Speicher häufig mit Zahlen wie 100.000 für garantierte Schreibzugriffe spezifiziert. Werden die Zugriffshäufigkeiten soweit wie möglich reduziert, so steigert es die Lebenszeit der Speicher und damit die Zuverlässigkeit und die Fehlertoleranz der Schnittstelle, folglich des gesamten Notlichtbeleuchtungssystems.It is advantageous if the memory is divided into two areas. The memory has, as it were, a first memory area and a second memory area. The memories or parts of the memory areas are addressed, read out, "refreshed" or otherwise processed at regular intervals. The rate at which the addressing occurs is called the access frequency. The access frequency is set in a time ratio, for. B. 500 memory accesses per minute. The access frequency to individual cells of the first memory area has a value other than the access frequency to individual cells of the second memory area. The access frequencies of each storage area are set for the selected storage area. The access frequencies of the individual memory areas vary with each other. During a completed period, the access frequencies of one memory area may differ from the access frequencies of another memory area. The memory only outlast a certain number of hits. For example, some manufacturers often specify EEPROM memory with numbers such as 100,000 for guaranteed write accesses. Reducing the access frequencies as much as possible increases the lifetime of the memories and thus the reliability and fault tolerance of the interface, hence the entire emergency lighting system.
In der Schnittstelle ist der Speicher durch einen seriellen Bus angebunden. Zumindest eine der Operationen, wie ein Schreiben oder ein Auslesen der Daten, oder sogar beides, in dem Speicher erfolgt über den seriellen Bus. Vorzugsweise ist der Speicher mit wenigstens zwei Ports ausgestattet. Über die Ports ist der Speicher zeitgleich ansprechbar. Es kann ein und die gleiche Zelle sowohl über den einen als auch über den anderen Port zur gleichen Zeit adressiert werden, z. B. ausgelesen werden, also im selben Moment werden die gespeicherten Daten für die andere Seite der Anlage zur Verfügung gestellt. Der Dual-Port erlaubt es, auf die gleiche Zelle von jedem Port aus zeitgleich zuzugreifen. Die Daten stehen beiden Teilen der elektrischen Anlage so zur Verfügung, wie die Notlichtbeleuchtungsanlage bzw. das Gebäudeleitsystem die Daten anfordert. Neben dem seriellen Bus in der Schnittstelle kann die Anbindung des Busses des Gebäudeleitsystems und der Notlichtbeleuchtungsanlage auch in der Form eines seriellen Busses realisiert werden. Solche seriellen Busse sind z. B. die USB-Busse (Universal Serial Bus des Typs 1.0, 1.1, 2.0 und 3.0). Die Schnittstelle vereinfacht sich in ihrer Topologie, wenn der USB-Bus auch intern weitergeführt worden ist. So kann zum Gebäudeleitsystem hin und zur Notlichtbeleuchtungsanlage hin jeweils, zumindest aber auf einer Seite, ein USB-Bus geführt werden, der bis zu dem Speicher der Schnittstelle reicht. Der Speicher vereinfacht sich in diesem Fall auch, wenn ein ASCII-kodierter Speicher für das Ablegen der Daten genutzt wird. Somit kann zusätzlich ein Leitrechner über die USB-Anbindung auf die Daten z. B. aufgrund einer Prüfung der Notlichtbeleuchtungsanlage in der Gestalt von Prüfdaten zugreifen. Zusätzlich oder alternativ können die Daten auf einem Protokolldrucker bereitgestellt werden. In the interface, the memory is connected by a serial bus. At least one of the operations, such as writing or reading the data, or even both, in the memory is via the serial bus. Preferably, the memory is equipped with at least two ports. The memory can be addressed simultaneously via the ports. One and the same cell can be addressed both at the same time and at the same port at the same time, e.g. B. be read, so at the same moment the stored data for the other side of the system are provided. The dual port allows simultaneous access to the same cell from each port. The data is available to both parts of the electrical installation as required by the emergency lighting system or the building management system. In addition to the serial bus in the interface, the connection of the bus of the building management system and the emergency lighting system can also be realized in the form of a serial bus. Such serial buses are z. For example, the USB buses (Universal Serial Bus Type 1.0, 1.1, 2.0 and 3.0). The interface is simplified in its topology if the USB bus has also been continued internally. Thus, to the building management system and the emergency lighting system towards each, but at least on one side, a USB bus are performed, which extends to the memory of the interface. The memory also simplifies in this case when an ASCII-encoded memory is used for storing the data. Thus, in addition, a host computer via the USB connection to the data z. B. due to a test of the emergency lighting system in the form of test data access. Additionally or alternatively, the data may be provided on a log printer.
Einer der beiden Ports, vorzugsweise der Port, an dem der Bus für die Datenkommunikation des Gebäudeleitsystems angeschlossen ist, erlaubt nur Zugriffe, die die Daten in dem Speicherbereich oder in einzelnen Zellen nicht permanent verändern. Das kann z. B. dadurch sichergestellt werden, dass ausschließlich Lesezugriffe auf einzelnen Zellen des Speichers erlaubt sind. Die restlichen Zellen eines Speicherbereichs können dabei immer noch manipuliert werden. Natürlich ist es auch vorstellbar, dass ganze Bereiche, also ein gesamter Speicherbereich, für die Veränderung der darin abgelegten Daten gesperrt ist, wenn der Zugriff auf diese Daten von dem Gebäudeleitsystem hervorgerufen worden sein sollte.One of the two ports, preferably the port to which the bus for the data communication of the building management system is connected, only allows accesses that do not permanently change the data in the memory area or in individual cells. This can z. B. be ensured that only read accesses to individual cells of the memory are allowed. The remaining cells of a memory area can still be manipulated. Of course, it is also conceivable that entire areas, ie an entire storage area, is blocked for the modification of the data stored therein, if the access to this data should have been caused by the building management system.
Der Speicher speichert bzw. legt verschiedene Daten des Notlichtbeleuchtungssystems ab. Solche Daten, die besonders interessant für die gesamte elektrische Anlage sind, sind die nachfolgenden Parameter. Es sollten z. B. Daten zu bestimmten Fehlern einzelner Leuchten zur Verfügung stehen. Fallen Leuchten aus, so kann das Ereignis unter Speicherung der Leuchtennummer z. B. mit einem Zeitstempel abgelegt werden. Fällt ein Leuchtmittel in einer Leuchte aus, aber die übrigen Leuchtmittel der Leuchte sind weiterhin betreibbar, so kann ein dementsprechend „leichter“ Fehler ebenfalls archiviert werden. Die Fehler lassen sich anhand von Fehlercodes festhalten. Ein weiterer Fehler, der ein besonderes Interesse hervorruft, ist ein Fehler über das elektrische Verhalten in einzelnen Stromkreisen. Solche elektrischen Fehler können z. B. Isolationsfehler oder unzulässige Stromwerte in einzelnen Endstromkreisen sein. Weiterhin ist der Betriebszustand der Notlichtbeleuchtungsanlage wichtig und auch interessant. Es können für die Notlichtbeleuchtungsanlage unterschiedliche Betriebszustände definiert werden. Spannungswerte in der Notlichtbeleuchtungsanlage sind wichtige Kenngrößen. Es können z. B. die Spannungswerte von Netzspannungen oder die Spannungswerte innerhalb der Zentralbatterieanlage ermittelt werden und dann im Speicher abgelegt werden. Ein weiterer Parameter, der immer gerne überprüft wird, ist der Ladungszustand einer Batterie, insbesondere wenn es sich um eine zentralisiert angeordnete, größere Batterie, wie eine Zentralbatterie, oder eine leistungsbegrenzte Batterie, die auch als Gruppenbatterie bezeichnet wird, handelt.The memory stores or stores various data of the emergency lighting system. Such data, which are particularly interesting for the entire electrical system, are the following parameters. It should be z. B. data on certain errors of individual lights are available. If lights are off, the event can be saved by storing the light number z. B. are stored with a time stamp. If a lamp in a lamp fails, but the other bulbs of the lamp are still operable, so a corresponding "light" error can also be archived. The errors can be recorded by error codes. Another error that arouses particular interest is an error about the electrical behavior in individual circuits. Such electrical errors can z. B. insulation fault or impermissible current values in individual final circuits. Furthermore, the operating state of the emergency lighting system is important and also interesting. Different operating states can be defined for the emergency lighting system. Voltage values in the emergency lighting system are important parameters. It can z. B. the voltage values of mains voltages or the voltage values are determined within the central battery system and then stored in memory. Another parameter that is always under investigation is the state of charge of a battery, especially if it is a centralized, larger battery, such as a central battery, or a power limited battery, also referred to as a group battery.
In asynchroner Zugriffsweise, insbesondere ohne zeitliche Abstimmung zwischen der Notlichtbeleuchtungsanlage und dem Gebäudeleitsystem, können die Daten unter Zuhilfenahme des Speichers bearbeitet werden.In asynchronous access, especially without timing between the emergency lighting and the building management system, the data can be edited using the memory.
Die Schnittstelle kann in vielerlei Gestalt aufgebaut sein. Besonders einfach für die Bedienung und das Montieren einer solchen Schnittstelle ist es, wenn die Schnittstelle zusammen mit dem Schaltkreis zur Protokollanpassung ein abgeschlossenes Modul darstellt. In einem Gehäuse können Schnittstelle und der Schaltkreis für die Protokollanpassung untergebracht sein. Das Gehäuse kann vorzugsweise auf einer Hutschiene montiert werden.The interface can be constructed in many forms. It is particularly easy for the operation and the mounting of such an interface if the interface together with the protocol adaptation circuit represents a closed module. A housing may contain the interface and the protocol adaptation circuit. The housing may preferably be mounted on a DIN rail.
Die Schnittstelle bietet in einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung zudem einen Rückkanal. Über den Rückkanal kann wenigstens ein Zustand, vorzugsweise können mehrere Zustände, signalisiert werden. Für den Rückkanal kann ein weiterer Bereich, ein dritter Speicherbereich, vorgehalten werden. Auch dieser Speicherbereich kann über einen seriellen Bus angesprochen werden. Das bedeutet, über eine serielle Kommunikation werden die Werte in dem Speicher ausgelesen und ggf. geschrieben. Die Zustände stehen für einen Beleuchtungszustand. Anhand des oder der Zustände setzt die Notlichtbeleuchtungsanlage einzelne der von ihr betriebenen Leuchten in Betrieb. Das Gebäudeleitsystem ist somit in der Lage, unter Zwischenschaltung bzw. Verwendung des Rückkanals, ausgewählte Leuchten der Notlichtbeleuchtungsanlage an- und auszuschalten.The interface also provides a return channel in a particularly advantageous embodiment. At least one state, preferably several states, can be signaled via the return channel. For the return channel, a further area, a third storage area, can be provided. This memory area can also be addressed via a serial bus. This means that the values in the memory are read out via a serial communication and possibly written. The states represent a lighting condition. On the basis of the state or states, the emergency lighting system puts into operation individual lights operated by it. The building management system is thus able, with the interposition or use of the return channel, selected lights the emergency lighting system on and off.
Das Bauwerk, in dem eine zuvor beschriebene Schnittstelle verbaut sein kann, kann anhand des Bauwerkleitsystems, des Gebäudeleitsystems, charakterisiert werden. Das Bauwerkleitsystem sollte einen standardisierten Feldbus umfassen. Dies reduziert den Aufwand für den Schaltkreis zur Protokollanpassung. Die Schnittstelle sollte nach einem der zuvor erörterten Aspekte realisiert sein.The building, in which a previously described interface can be installed, can be characterized by the building management system, the building management system. The building control system should include a standardized fieldbus. This reduces the overhead of the protocol adaptation circuit. The interface should be implemented according to one of the aspects discussed above.
Die Schnittstelle kann sehr gut in Notlichtbeleuchtungsanlagen verwendet werden, die an ein Gebäudeleitsystem angeschlossen werden sollen. Besonders vorteilhafte Notlichtbeleuchtungsanlagen arbeiten in Mischbetriebstechnik. Der Begriff Mischbetriebstechnik bedeutet, dass Leuchten unterschiedlichen Typs, z. B. Dauerlichtleuchten und Bereitschaftslichtleuchten, in den gleichen End- bzw. Zwischenstromkreisen angeschlossen sind, die vorzugsweise durch eine Datenkommunikation auf den Energieversorgungsleitungen ein-, aus- oder umgeschaltet werden können. In einem Endstromkreis gibt es mehrere Leuchten. Einige der Leuchten sind z. B. Dauerlichtleuchten, einige der Leuchten sind Bereitschaftslichtleuchten.The interface can be used very well in emergency lighting systems that are to be connected to a building management system. Particularly advantageous emergency lighting systems work in mixed operation technology. The term mixed operation means that lights of different types, eg. B. continuous lights and ready light lights are connected in the same end or intermediate circuits, which can be switched on, off or switched preferably by a data communication on the power supply lines. There are several lights in a final circuit. Some of the lights are z. B. Steady lights, some of the lights are ready light lights.
Das entsprechende Verfahren zum Betrieb einer Schnittstelle wie zuvor beschrieben arbeitet schwerpunktmäßig mit dem Speicher. Das Verfahren greift auf die Möglichkeit zurück, dass mit Speichern, die mehrere Adressports haben, eine Datensammelstelle vorliegt, in der die Daten aktualisiert hineingeschrieben und eventuell sogar gleichzeitig wieder ausgelesen werden können. Die Daten sind permanent vorhanden und können trotzdem fast in Echtzeit zur Verfügung gestellt werden.The corresponding method for operating an interface as described above works primarily with the memory. The method makes use of the possibility that with memories which have multiple address ports, there is a data collection point in which the data can be written in updated and possibly even read out again at the same time. The data is permanently available and can still be made available almost in real time.
Die Datenerfassung der Daten der Notlichtbeleuchtungsanlage kann in besonderen Modulen der Notlichtbeleuchtungsanlage erfolgen. Hierzu kann die Schnittstelle eine Melde- und Testeinrichtung umfassen, die als Teil der zentral angeordneten Steuerungsanlage der Notlichtbeleuchtungsanlage ausgestaltet ist. Die Steuerungsanlage ist bevorzugt in einem Schaltschrank der Batterieversorgung, also der Zentral- oder Gruppenbatterieanlage bzw. Batterieanlage mit Leistungsbegrenzung, angeordnet.The data collection of the data of the emergency lighting system can be done in special modules of the emergency lighting system. For this purpose, the interface may include a reporting and test device, which is designed as part of the central control system of the emergency lighting system. The control system is preferably arranged in a control cabinet of the battery supply, ie the central or group battery system or battery system with power limitation.
Jede Anlagenseite, die Notlichtbeleuchtungsanlage und das Gebäudeleitsystem, können voneinander unabhängig mit den Daten die von ihnen gewünschte Verarbeitung aus- und durchführen. Hierbei ist es egal, wie die einzelnen Zugriffshäufigkeiten aussehen. Jede Seite, die auf den Speicher zugreift, arbeitet mit ihrem ganz eigenen Rhythmus, der nicht durch die jeweils andere Seite der Anlage gestört wird. Sollte das Gebäudeleitsystem ausfallen, so stört das nicht die Notlichtbeleuchtungsanlage. Die Schnittstelle steht wie eine „firewall“ zwischen den Teilen der elektrischen Anlage. Fehler und Ausfälle der einen Seite schlagen wegen der Schnittstelle nicht auf die andere Seite durch.Each side of the plant, the emergency lighting system and the building management system, can independently carry out and carry out the desired processing with the data. It does not matter what the individual access frequencies look like. Each page that accesses the memory works with its own rhythm, which is not disturbed by the other side of the system. Should the building management system fail, this does not disturb the emergency lighting system. The interface acts as a firewall between the parts of the electrical system. Errors and failures of one side do not pass to the other side because of the interface.
Die exakte Funktionsweise von Mischbetriebsanlagen ist eingangs der Beschreibung angesprochen worden, worauf an dieser Stelle verwiesen werden soll. In der Regel sind die Notlichtbeleuchtungsanlagen komplexere Gebilde. Eine übliche Notlichtbeleuchtungsanlage setzt sich aus mehreren Baugruppen und Subsystemen zusammen. Diese konzeptionelle Eigenschaft von Notlichtbeleuchtungsanlagen, insbesondere der Zentralbatterieanlagen und Batterieanlagen mit Leistungsbegrenzung, kann dahingehend weitergebildet werden, dass die Notlichtbeleuchtungsanlage ein Meldesystem hat, insbesondere ein autarkes Meldesystem, welches Störmeldungen, die in der Notlichtbeleuchtungsanlage aufgefunden worden sind, signalisiert. Weiterhin kann die Notlichtbeleuchtungsanlage eine Test- und Prüfeinrichtung umfassen, welche in regelmäßigen Abständen, z. B. einmal pro Woche, sämtliche Leuchten, Stromkreise und Subsysteme der Notlichtbeleuchtungsanlage auf Funktionstüchtigkeit misst bzw. Systemausfälle, Spannungsausfälle oder Baugruppenfehler, z. B. Fehler in der Batterieladeschaltung der Zentralbatterie oder der in ihrer Leistung begrenzten Batterie, simuliert.The exact operation of mixed operating systems has been addressed in the description, which is to be referred to at this point. As a rule, the emergency lighting systems are more complex structures. A standard emergency lighting system consists of several modules and subsystems. This conceptual feature of emergency lighting systems, in particular the central battery systems and battery systems with power limitation can be further developed to the effect that the emergency lighting system has a reporting system, in particular a self-sufficient reporting system, which alarm messages that have been found in the emergency lighting system signals. Furthermore, the emergency lighting system may include a testing and testing device, which at regular intervals, for. B. once a week, all lights, circuits and subsystems of the emergency lighting system measures for functionality or system failures, power failures or module errors, eg. B. simulated errors in the battery charging circuit of the central battery or limited in their performance battery.
FigurenkurzbeschreibungBrief Description
Die Erfindung kann noch besser verstanden werden, wenn Bezug auf die beiliegenden Figuren genommen wird, wobeiThe invention can be better understood by reference to the accompanying figures, wherein
Figurenbeschreibungfigure description
Die
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1, 1’, 1’’1, 1 ', 1' '
- Schnittstelle interface
- 3, 3’3, 3 '
- Speicher Storage
- 4, 4’, 4’’4, 4 ', 4' '
- Speicherbereich storage area
- 5, 5’5, 5 '
- Mikrokontroller, z. B. der Familie MCS-51 Microcontroller, z. The family MCS-51
- 7, 7’7, 7 '
- Schaltkreis, insbesondere zur Protokollanpassung, wie ein Busadapter bzw. ein Businterface, z. B. mit einem Pegelwandler Circuit, in particular for protocol adaptation, such as a bus adapter or a bus interface, z. B. with a level converter
- 99
- Schieberegister shift register
- 11, 11’, 11’’11, 11 ', 11' '
- Testeinrichtung bzw. Prüfeinrichtung, insbesondere der Notlichtbeleuchtungsanlage Test device or testing device, in particular the emergency lighting system
- 13, 13’, 13’’13, 13 ', 13' '
- Steuereinheit, insbesondere der Notlichtbeleuchtungsanlage Control unit, in particular the emergency lighting system
- 15, 15’, 15’’15, 15 ', 15' '
- Adressbusports Adressbusports
- 17, 17’, 17’’17, 17 ', 17' '
- Datenbusports Datenbusports
- 19, 19’19, 19 '
- Steuerleitungsports, insbesondere für Lese- und Schreibzugriffe Control line ports, especially for read and write accesses
- 2121
- Port für eine Leitung des seriellen Busses Port for one line of the serial bus
- 2323
- Ports für Leitungen des seriellen Busses Ports for serial bus lines
- 25, 25’, 25’’25, 25 ', 25' '
- Port für T × D-Leitung Port for T × D line
- 27, 27’, 27’’27, 27 ', 27' '
- Port für R × D-Leitung Port for R × D line
- 2929
- Anschluss, insbesondere für Gebäudeleitsystem, bzw. Gebäudeleitsystem Connection, in particular for building management system or building management system
- 3131
- Arbitrierung arbitration
- 33, 33’, 33’’, 33’’’33, 33 ', 33' ', 33' ''
- serieller Bus serial bus
- 3535
- Gehäuse casing
- 5050
- Gebäude building
- 5252
- Notlichtbeleuchtungsanlage Notlichtbeleuchtungsanlage
- 5454
- Schaltmodul, insbesondere Lampenschaltmodul Switching module, in particular lamp switching module
- 5656
- Schaltmodul, insbesondere Lampenschaltmodul Switching module, in particular lamp switching module
- 5858
- Dauerlichtleuchte Continuous lighting
- 6060
- Bereitschaftslichtleuchte Maintained light lamp
- 6262
- elektrische Anlage Electrical system
- 6464
- Notstromquelle, z. B. Zentralbatterie Emergency power source, z. B. central battery
- 6666
- erste Batterie first battery
- 6868
- zweite Batterie second battery
- 7070
- Endstromkreis final circuit
- 7272
- Zentrale Stromversorgung Central power supply
- 7474
- Unterverteiler sub-distribution
- 7676
- eine Seite, insbesondere der elektrischen Anlage one side, especially the electrical system
- 7878
- zweite Seite, insbesondere der elektrischen Anlage second page, especially the electrical system
- 8080
- zentraler Batterieschrank central battery cabinet
- 8282
- Messleitung Measurement line
- L, L’L, L '
- Phasenleiter bzw. Energieversorgungsleitung Phase conductor or power supply line
- N, N’N, N '
- Nullleiter bzw. Energierückleiter Neutral or energy return
- PE, PE’PE, PE '
- Erdleiter bzw. Schirmung Earth conductor or shielding
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R016 | Response to examination communication | ||
R082 | Change of representative |
Representative=s name: CREMER & CREMER, DE |
|
R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: RP-TECHNIK GMBH, DE Free format text: FORMER OWNER: RP-TECHNIK E.K., 63110 RODGAU, DE Effective date: 20150413 |
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R082 | Change of representative |
Representative=s name: CREMER & CREMER, DE Effective date: 20150413 |
|
R016 | Response to examination communication | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final |