CN102566532B - 一种基于knx总线设备的控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于KNX总线设备的控制系统，包括无线终端、转发器和有线终端；其中，无线终端包括依次相连的第一控制器、第一zigbee收发器和第一zigbee天线，第一控制器与KNX总线设备的触发设备相连；转发器包括依次相连接的第二zigbee天线、第二zigbee收发器、第二控制器、第一有线收发器和第一总线接口，第二zigbee天线可通过zigbee无线网络与第一zigbee天线相连接；有线终端包括依次相连的第二总线接口、第二有线收发器和第三控制器，第三控制器与KNX总线设备的楼宇管理装置相连接。本发明提供的控制系统引入了zigbee无线技术，从而可以避免现有技术中布线需要改造房间的问题，因此，本发明不仅降低了布线的成本，而且提高了整体布线的效率。

Description

一种基于KNX总线设备的控制系统

技术领域

本发明涉及KNX总线技术领域，更具体的说，涉及基于KNX总线设备的控制系统。

背景技术

KNX是Konnex的缩写。1999年5月，欧洲三大总线协议EIB、BatiBus和EHSA合并成立了Konnex协会，提出了KNX协议。该协议以EIB为基础，兼顾了BatiBus和EHSA的物理层规范，并吸收了BatiBus和EHSA中配置模式等优点，提供了家庭、楼宇自动化的完整解决方案。

KNX总线是独立于制造商和应用领域的系统。通过所有的KNX总线设备连接到KNX介质上(这些介质包括双绞线、射频、电力线或IP/Ethernet)，它们可以进行信息交换。

KNX总线设备分为控制端和被控端两类，通常使用控制端对被控端进行相应的控制。其中，控制端的KNX总线设备包括控制器和触发设备，触发设备一般为带有按键的控制面板、传感器或遥控器等；被控端的KNX总线设备包括控制器和楼宇管理装置，楼宇管理装置包括很多种类，例如：照明、遮光/百叶窗、保安系统、能源管理、供暖、通风、空调系统、信号和监控系统、服务界面及楼宇控制系统、远程控制、计量、视频/音频控制、大型家电等。

下面以智能窗帘举例，来说明其工作原理，在此例中，控制端的触发设备为带有按键的控制面板，控制端的控制器与该控制面板相连接；被控端的楼宇管理装置为窗帘，被控端的控制器与该窗帘相连接；控制端的控制器通过KNX总线与被控端的控制器相连接，而且，控制端的控制器与被控端的控制器构成了KNX总线设备的控制系统。首先，用户手动操控控制端的控制面板以产生控制信号，该控制信号通过控制端的控制器发送至被控端的控制器，被控端的控制器再将该控制信号发送至被控端的窗帘，窗帘接收到该控制信号时，会根据该控制信号进行相应的反应，例如打开或关闭的操作。

在对现有技术的研究和实践过程中，本发明的发明人发现现有技术存在以下问题：

在将多个KNX总线设备安装到房间的过程中，控制端的控制器与控制面板的距离较近，被控端的控制器与楼宇管理装置也相对较近，但是被控端的控制器与控制端的控制器相对较远，而且其二者还是通过KNX总线相连接的，所以需要对房间进行整体布线。在对有线线路布线的时候，线路的布局可能会与现有房间的构造产生冲突，此时，为了使KNX总线设备的控制系统内部的线路连通，则需要工作人员对房间进行适应性的改造，所以现有布线的方式不仅延误了工程的周期，而且增加了布线成本，降低了工作效率。

发明内容

有鉴于此，本发明的设计目的在于，提供一种基于KNX总线设备的控制系统，以降低布线成本，提高布线的工作效率。

本发明实施例是这样实现的：

一种基于KNX总线设备的控制系统，包括无线终端、转发器和有线终端；其中，

所述无线终端包括依次相连的第一控制器、第一zigbee收发器和第一zigbee天线，所述第一控制器与所述KNX总线设备的触发设备相连；

所述转发器包括依次相连接的第二zigbee天线、第二zigbee收发器、第二控制器、第一有线收发器和第一总线接口，所述第二zigbee天线可通过zigbee无线网络与所述第一zigbee天线相连接；

所述有线终端包括依次相连的第二总线接口、第二有线收发器和第三控制器，所述第三控制器与所述KNX总线设备的楼宇管理装置相连接。

优选地，在上述的控制系统中，所述第一控制器具体为可编程控制器。

优选地，在上述的控制系统中，所述第二控制器具体为可编程控制器。

优选地，在上述的控制系统中，所述第三控制器具体为可编程控制器。

与现有技术相比，本实施例提供的技术方案具有以下优点和特点：

在本发明提供的方案中，触发设备将获取到的用户输入的或自动获取的信号发送至无线终端的第一控制器中，无线终端通过第一zigbee收发器和第一zigbee天线将第一控制器中的信号传送至zigbee无线网络，转发器通过第 二zigbee天线和第二zigbee收发器从zigbee无线网络中接收无线终端发送的信号，转发器再将该信号通过第二控制器、第一有线收发器和第一总线接口发送至总线上，最后由有线终端的第二总线接口和第二有线收发器接收总线上的信号，并将该信号发送至第三控制器中，通过第三控制器对楼宇管理装置进行控制。本发明提供的控制系统引入了zigbee无线技术，可以使与触发设备相连接的一端通过zigbee无线连接代替现有的有线连接，从而可以避免现有技术中布线需要改造房间的问题，而且，与触发设备相连接的无线终端侧完全不需要布线，可以通过zigbee无线网络代替，因此，本发明不仅降低了布线的成本，而且提高了整体布线的效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明所提供的KNX总线设备的控制系统的整体示意图；

图2为本发明所提供的KNX总线设备的应用示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供了一种KNX总线设备的控制系统，包括无线终端、转发器和有线终端；其中，所述无线终端包括依次相连的第一控制器、第一zigbee收发器和第一zigbee天线，所述第一控制器与所述KNX总线设备的触发设备相连；所述转发器包括依次相连接的第二zigbee天线、第二zigbee收发器、第二控制器、第一有线收发器和第一总线接口，所述第二zigbee天线可通过zigbee无线网络与所述第一zigbee天线相连接；所述有线终端包括依次相连的第二总线接口、第二有线收发器和第三控制器，所述第三控制器与所述KNX 总线设备的楼宇管理装置相连接。本发明提供的控制系统通过使用zigbee无线网络来替代有线网络，从而降低布线成本，提高布线的工作效率。

由于上述控制系统的具体实现存在多种方式，下面通过具体实施例进行详细说明：

请参见图1所示，图1所示的为KNX总线设备的控制系统的整体示意图，本发明实施例提供一种KNX总线设备的控制系统1，包括无线终端11、转发器12和有线终端13；其中，所述无线终端11包括依次相连的第一控制器111、第一zigbee收发器112和第一zigbee天线113，所述第一控制器111与所述KNX总线设备的触发设备2相连；所述转发器12包括依次相连接的第二zigbee天线121、第二zigbee收发器122、第二控制器123、第一有线收发器124和第一总线接口125，所述第二zigbee天线121可通过zigbee无线网络与所述第一zigbee天线113相连接；所述有线终端13包括依次相连的第二总线接口133、第二有线收发器132和第三控制器131，所述第三控制器131与所述KNX总线设备的楼宇管理装置3相连接。

在图1所示的实施例中，触发设备2将获取到的用户输入的或自动获取的信号发送至无线终端11的第一控制器111中，无线终端11通过第一zigbee收发器112和第一zigbee天线113将第一控制器111中的信号传送至zigbee无线网络，转发器12通过第二zigbee天线121和第二zigbee收发器122从zigbee无线网络中接收无线终端11发送的信号，转发器12再将该信号通过第二控制器123、第一有线收发器124和第一总线接口125发送至总线上，最后由有线终端13的第二总线接口133和第二有线收发器132接收总线上的信号，并将该信号发送至第三控制器131中，通过第三控制器131对楼宇管理装置3控制。本发明提供的控制系统1引入了zigbee无线技术，可以使与触发设备2相连接的一端通过zigbee无线连接代替现有的有线连接，从而可以避免现有技术中布线需要改造房间的问题，而且，与触发设备2相连接的无线终端11侧完全不需要布线，可以通过zigbee无线网络代替，因此，本发明不仅降低了布线的成本，而且提高了整体布线的效率。

在图1所示的实施例中，第一控制器111、第二控制器123和第三控制器131均可采用可编程控制器，当然，也可采用其他类型的控制器，具体的应用可以根据实际情况来决定。

下面通过具体的应用场景来具体介绍本发明提供的控制系统在KNX总线设备中的工作原理：

请参见图2所示，图2所示的为KNX总线设备的示意图，触发设备包括窗帘控制面板21和煤气传感器22等，楼宇管理装置包括智能窗帘31和报警器32等，控制系统1包括无线终端11、转发器12和有线终端13，其中，预先建立窗帘控制面板21与智能窗帘31之间的关联，以及建立煤气传感器22和报警器32之间的关联。

当用户想要通过窗帘控制面板21打开智能窗帘31的时候，需要以下几个步骤：

第一步，用户需要按下窗帘控制面板21上面的打开窗帘的按键；

第二步，无线终端11内部的控制器会将按键触发指令经过处理后，发送给无线终端11的zigbee收发器，该zigbee收发器将控制器发送的数字信号转换成电气信号，并通过无线终端11的zigbee天线发送至zigbee无线网络中；

第三步，转发器12通过zigbee天线接收到该电气信号，并通过转发器12的zigbee收发器将该电气信号转换成数字信号发送给转发器12的控制器，该控制器对该数字信号处理，并通过转发器12的有线收发器将该数字信号转换成电气信号，再通过转发器12的总线接口将该电气信号发送至总线上；

第四步，所有有线终端13的总线接口都会接收总线上的电气信号，并通过有线终端12的有线收发器将该电气信号转换成数字信号发送至有线终端12的控制器中，该控制器会判断该数字信号是否为与相应的楼宇管理装置相匹配的数字信号，如果相匹配，则有线终端12的控制器根据该数字信号对与之连接的楼宇管理装置进行控制，如果不匹配，则不进行操作。对于本实施例的情况，由于预先已经建立了窗帘控制面板21与智能窗帘31之间的关联，所以当与智能窗帘31相连接的有线终端13的控制器获取到窗帘控制面板21发送的信号时，则该控制器会根据接收到的数字信号对智能窗帘31进行相应的打开操作，而报警器32不做任何动作。

在图2所示的实施例中，如果煤气传感器22在房间内检测到有煤气时，其通信原理与上述智能窗帘31的控制步骤大体相同，煤气传感器22通过无线终端11和转发器12将信号发送至总线上，此时，与报警器32相连接的有 线终端13的控制器通过该信号对报警器32进行控制，报警器32则会发出警报。

需要说明的是，图1至图2所示的实施例只是本发明所介绍的优选实施例，本领域技术人员在此基础上，完全可以设计出更多的实施例，因此不在此处赘述。

对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (4)

1.一种基于KNX总线设备的控制系统，其特征在于，预先设置触发设备与楼宇管理装置之间的关联，包括无线终端、转发器和有线终端；其中，

所述无线终端包括依次相连的第一控制器、第一zigbee收发器和第一zigbee天线，所述第一控制器与所述KNX总线设备的触发设备相连；所述第一控制器用于接收用户输入的或自动获取的信号；所述第一zigbee收发器和所述第一zigbee天线用于将所述第一控制器中的信号传输至zigbee无线网络；

所述转发器包括依次相连接的第二zigbee天线、第二zigbee收发器、第二控制器、第一有线收发器和第一总线接口，所述第二zigbee天线可通过zigbee无线网络与所述第一zigbee天线相连接；所述第二zigbee天线和所述第二zigbee收发器用于接收从zigbee无线网络中接收所述信号；所述第二控制器、所述第一有线收发器和所述第一总线接口用于将所述信号发送至总线上；

所述有线终端包括依次相连的第二总线接口、第二有线收发器和第三控制器，所述第三控制器与所述KNX总线设备的楼宇管理装置相连接；所述第二总线接口与所述第二有线收发器用于接收总线上的信号，并将所述信号发送至所述第三控制器；所述第三控制器用于判断所述信号是否为与相应的楼宇管理装置相匹配的信号，如果相匹配，则根据所述信号对与之相连接的楼宇管理装置进行控制。

2.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述第一控制器具体为可编程控制器。

3.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述第二控制器具体为可编程控制器。

4.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述第三控制器具体为可编程控制器。