CN102783044A - 电气安装系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电气安装系统，包括至少一个切换所连接的负载的第一安装设备(主站)、至少一个具有操作传感器的第二安装设备(分站)以及至少一个两芯线的导线系统，通过该导线系统电气地连接所述两个安装设备，其中导线系统的芯线与外部供能相连接并且芯线将所述安装设备彼此连接。

Description

电气安装系统

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的电气安装系统。

背景技术

在建筑安装技术的领域内存在不同的电气安装系统，以便控制电气负载的供电。在广泛使用的电气安装系统中，安装设备被布置在负载的电气供电线路中，通过这些安装设备可以直接并且根据完全不同的标准手动地或自动地控制负载。

此外，公知一种总线系统，在该总线系统中安装设备以传感器和执行机构的形式借助报文经由总线线路通信，并且控制在分开的负载电路中设置的负载。这样的总线系统是高成本的并且在现代化的框架内仅能以极高的开销安装。

此外，存在前面提到的系统的混合系统，在该混合系统中经由现有的供电线路附加地发送报文以用于控制传感器和执行机构。然而，在同一个线路网络中组合报文和负载信号会导致这种系统极其容易被干扰。

然而，传统的安装系统与总线系统相比在功能性上具有明显缺陷。在控制多个开关站的负载时，常规的多路布线或分站布线关于开关功能及其实施在首次安装中以及在现代化中是具有改善能力的。分站（Nebenstelle）的已知功能仅允许统一的负载改变。不能中央地控制具有不同的负载状态的多个负载。

在此，可以通过在各个安装设备上不同时长的操作来控制电气负载。在切换和例如调光（Dimmen）之间的区别通过短和长的操作时间实现。在长的操作时调光，而在短的操作时造成负载的接通或断开。在操作时间期间，将相应持续的开关脉冲以类似于电压电平的形式从分站传输到接通负载使用的主站（Hauptstelle）。

作为判断参数的信号长度可以是关键的，因为依据操作信号彼此相遇的时间点和主站的控制电子器件的分析例程不总是在负载上产生一致的动作。这点特别是在中央地控制多个主站时是具有缺陷的，因为在各个主站中分析例程不是同步地进行并且可能不在所有连接的负载中执行相同的开关动作。例如按照打算可以断开单个的负载，而在另一个负载中相反打算进行调光过程。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，实现一种电气安装系统，该电气安装系统在分站运行时实现扩展的功能并且产生可靠的开关动作。

上述技术问题通过权利要求1中给出的特征来解决。优选的实施方式从描述、附图和从属权利要求中得出。

按照权利要求1，本发明具有如下优点：能够以较少的开销通过使用现有的导线系统以及通过简单地更换安装设备来在功能上扩展现有的安装系统，在该现存的安装系统中，安装设备和负载被布置在电路中，并且由远离布置的安装设备来控制负载。安装设备可以被构造为具有多路的开关功能。由分站可以中央地控制切换负载的主站上的不同状态。在分站运行时可以避免多重的开关脉冲。形成轻松并可靠的系统，该系统可以在现代化的框架内以及在首次安装时使用。

在分站处和主站处的安装设备之间可以继续使用现有的、优选两芯线的导线系统。不需要例如通过单独的或附加的总线线路来补充。在操作台之间的现有安装中，一条芯线被用于两侧的电源，而另一条芯线可以用做彼此连接操作台的报文导线。

在各个操作台处的现有安装设备必须被更换，其中可以保持原则上的设备结构。用于切换负载的主站的第一安装设备可以包括开关模块和具有电子组件和布置在前侧的操作元件的上级应用模块。用于分站的第二安装设备可以具有用于供能的组件和用于产生报文的组件以及布置在前侧的操作元件。

第二安装设备的供能可以经由导线系统输送到第一安装设备以及与之相连的负载。可以这样选择第二安装设备的组件的配置，使得通过该路径提供的能量的量足以确保必要的功能。利用该能量的量可以产生报文并且提供给内部的部件。能量在第二安装设备中在内部的优选起电容作用的组件中缓冲。第二安装设备的供能可以持续地进行，优选也在报文传输期间进行。单独的或其它的电源不是必要的。

在第二安装设备（分站）中，优选在使用微处理器的情况下，在用于产生报文的组件内的操作动作触发产生数字信号，这些数字信号经由现有的（由此相对于相位短路的）芯线作为报文被传输到第一安装设备（主站）的应用模块。报文单向地在接收主站的方向上发送。为了避免在同一导线上与其它报文冲突，所有系统部件按照“先听后说”原则工作。报文的信息内容允许在第一安装设备（主站）中唯一分析，从而可以以打算的方式控制所连接的负载。

报文可以包含关于操作元件的操作时长的信息，和/或第二安装设备的哪个操作元件被操作的信息。不传输例如调光强度的值。

在此重要的是，在第二安装设备中的时间标准被转换为数字报文。由此排除，通过电压信号的长度定义的取决于不同步的分析结构的开关动作被解释为具有不统一的负载动作的长或短的操作。

在优选的实施方式中，报文包含用于识别第二安装设备的操作元件的信息。由于该区别，第二安装设备可以具有多个操作元件，从而轻松的开关动作是可能的。除了用于调亮和调暗的操作元件还可以实现用于激活用户定义的负载调节的附加的操作元件。由此，多个主站可以彼此独立地被分站操作。

用户定义的对于所谓的场景的负载状态的调节借助局部调节负载状态以及对应于第一安装设备（主站）的相应的操作元件进行。在第二安装设备（分站）上操作相应的操作元件时，由此基于传送的报文信息在第一安装设备中调用对应的负载状态。操作元件的布置和控制应当在参与的安装设备中是统一的，以用于避免故障情况。优选地，因此预先定义的功能能被分配给操作元件。

此外，与机械键控器的组合可以作为分站，因为包含安装方法。机械键控器总是主导电子分站，因为该键控器在按下的状态中相对于相位总是表示报文导线的短路。

此外，本发明可以在将其它功能集成到安装系统的情况下使用。例如可以将附加的中央控制器和信号发生器（定时器、运动探测器、无线电组件）以及控制时间、风或光的元件集成到系统中。设备可以综合为线、组以及其它系统。可选地，设备也可以以三导线技术来构造，即，具有直接连接到供电网的两芯线和报文芯线。

除了电缆连接的组件也可以使用起无线作用的组件，例如借助无线电或红外线信号进行数据传输。优选地，无线通信的功能模块被集成在安装设备中。在信号传输可以无线地进行期间，必要的电源可以通过设备基座来提供。

按照本发明的安装系统的优选的应用范围可以在照明控制或百叶窗控制的领域内给出。

附图说明

本发明的其它细节、特征和优点借助于附图由下面对优选实施方式的描述给出。附图中：

图1示意性示出了已知的换接电路，

图2示意性示出了已知的分站电路，

图3示意性示出了按照本发明的分站电路，

图4示意性示出了第一安装设备（主站）的结构，

图5示意性示出了第二安装设备（分站）的结构，

图6a示出了第二安装设备的短的操作的报文，

图6b示出了第二安装设备的长的操作的报文，

图7示意性示出了具有多个第二安装设备的扩展的电路布置，

图8示意性示出了具有机械键控器的扩展的电路布置，

图9示意性示出了具有编组的安装设备的扩展的电路布置。

在随后的描述中为相同或作用相同的部件配备相同的附图标记。

具体实施方式

在图1和图2中示意性描述了表示现有技术的两个电路布置。

图1示出了常规的换接电路，在该换接电路中负载1可以通过两个彼此远离布置的以机械开关2的方式的操作台接通或断开。在此，开关2中断或者接通直接引导至负载1的导线系统3。开关2经由两个交替使用的芯线4和芯线5彼此连接。负载1在描述中例如作为发光装置来观察。但也可以使用其它负载类型，例如百叶窗或其它电机驱动控制的耗电器。

图2示出了稍微轻松的解决方法，其中不使用两个机械开关而是一侧使用键控器6而另一侧使用具有调光功能的安装设备7。连接到安装设备7的负载1的亮度可以在安装设备7（所谓的主站）上直接调节。键控器6表示分站并且作为并联连接的操作台作用于安装设备7，以便能够调节负载1的亮度。主站和分站经由导线系统3相连接，其中芯线4确保了安装设备7的电源，而芯线5用做开关电线并且连接到安装设备7的所谓的分站接头8。在操作键控器6时，相应于操作持续时间的模拟信号经由芯线5传输到安装设备7。在此，信号长度用做负载1的接通或断开以及调亮或调暗的标准，其中仅能基于各自的负载状态在相反的负载状态中进行控制。

下面示意性地根据实施例对按照本发明的电气安装系统的结构和功能作进一步说明。

按照本发明的安装系统例如相对于图1和图2中示出的常规安装系统适用于功能地扩展或者使得在其使用中更可靠。在此，替换各个操作台上的安装设备。在此，将电路技术地与负载1对应的操作台（主站）构造为第一安装设备9，并且将另一个空间上远离的操作台（分站）构造为第二安装设备10。现有的导线系统3可以继续使用，其中芯线4实现了外部电源与第一安装设备9以及与第二安装设备10的连接，而芯线5将安装设备9和10彼此连接。除了图3中示出的配置，安装系统还可以具有另一种彼此并联连接的第一安装设备9和第二安装设备10。安装系统也可以在首次安装的范围内实现。

第一安装设备（主站）9被构造为两部分，并且由开关模块11和应用模块12组成（图4）。开关模块11包括电源13和特定类型的电气部件14，其根据类型能被构造为开关继电器、百叶窗控制器或调光器。导线系统3的芯线4在开关模块11的接头15上与电源13相连接，而导线系统3的芯线5和负载1在开关模块11的接头8和16上建立连接。经由接头8实现到第二安装设备10的连接，其中与开关模块11的输入侧的连接在内部传输到应用模块12。应用模块12机械地且电气地与开关模块11可拆分地相连。应用模块12包含按照功能的控制电子器件17（调光器，百叶窗）以及用于操作第一安装设备9的传感器18、例如操作元件19或可以通过无线电或红外线信号来操作的无线接口（未示出）。

第二安装设备（分站）10被构造为一部分并且包含用于供能的组件20和用于产生报文的组件21，其包含各自的系统智能，例如以微处理器的形式（图5）。前侧设置了用于操作第二安装设备10的传感器22，例如操作元件23。在另一个未示出的实施中利用独立的电源也能够附加无线接口，该无线接口可以通过无线电或红外线信号来操作。导线系统3的芯线4和芯线5在接头24和25上建立连接并且在内部与组件20和21相连接。

第二安装设备10的必要的供能，经由至第一安装设备9和所连接的负载1的导线系统3来实现。在此，路径为从外部供能经由芯线4、第二安装设备10中用于供能的组件20、芯线5、通过第一安装设备9并且经由负载1返回到外部供能。能量在第二安装设备10中在内部的优选起电容作用的组件20中缓冲。组件20的供能持续地进行，优选也在报文传输期间进行。这样选择报文的结构和范围，使得所需的能量的量位于几毫瓦的范围内并且尽管连接了负载1，在任何时候都可以被量取。不需要独立的电源，从而还可以使用现有导线系统3。

操作元件19和23的布置和控制在参与的安装设备9和10中是相同的并且优选预先定义，从而由此给出统一的操作方法。操作元件19和23配备了固定的功能，诸如接通、断开、调亮或调暗，这些场景通过不同时长的操作而区别。

在第二安装设备10中，优选在使用微处理器的情况下，在组件21内的操作动作触发产生数字信号，其中芯线4和芯线5按照信号短路。信号以报文的形式综合并且经由该导线连接传输到第一安装设备9的应用模块12。在那里报文被转换为在负载1上定义的开关动作。

报文包括关于所使用的操作元件23和操作持续时间的信息。对于短的或长的操作持续时间的区别标准例如可以是450ms。长于5秒的操作自动地导致超时。在图6a和图6b中示出了用于短的操作和长的操作的典型报文，其中短的操作例如引起负载的接通，而长的操作引起负载的“调高”。在另一个操作元件23中例如可以进行负载的断开和“调低”。首先，识别相应的操作元件23，此处为S1，并且作为信息存储到报文中。在操作时间低于450ms的情况下进一步将关于短的操作的信息添加到报文（图6a）。在长的操作时间的情况下同样首先识别相应的操作元件23并且作为信息存储到报文中，并且在操作时间长于450ms的情况下进一步将关于长的操作的信息添加到报文。最后得出关于操作结束的信息（图6b）。

报文被单向地传送到第一安装设备9，从而系统部件原则上分为发送器（第二安装设备、键控器、多级交换机、中央单元、风传感器...）以及接收器（第一安装设备、开关模块）。为了避免在同一导线上与其它报文冲突，所有分站统一按照“先听后说”原则工作。报文是数字的并且例如包括由信息（操作元件、操作持续时间）及其重复组成的2字节。典型地，这种报文持续64ms。所需的能量位于几微安（每单位50-200微安）范围内。

在图3、图7-9中示例性地示出了所有第一安装设备9以及所有第二安装设备10分别具有四个操作元件（S1-S4），其中在图7-9中已经选择了第一安装设备9的强烈示意性的示图。操作元件S1和S3在此被定义为用于负载1的接通和断开以及调亮和调暗，其中S1的短的操作引起负载1的接通并且长的操作引起负载1的调亮。S3的短的操作引起负载1的断开并且长的操作引起负载1的调暗。

操作元件S2和S4被定义为场景键控器。针对场景调节并联连接的负载1（图7）的单独的调光状态分别借助调光值的局部调节在各个安装设备9上进行。然后按下操作元件S2或S4来进行局部调节并且操作动作（操作元件、操作持续时间）与调光值相关联。在按下第二安装设备10上相应的操作元件S2或S4的情况下，然后基于传送的报文信息在第一安装设备9中调用各个对应的负载状态。例如由此得出如下的可能性：多个安装设备9在按下场景键控器S2时被调节到30%、50%和80%的功率。

此外，与机械键控器6的组合可以作为分站，因为包含基本的安装方法（图8）。机械键控器6总是主导电子分站10，因为该键控器6在按下的状态中相对于相位总是表示芯线5的短路。在此，短的操作基于负载1的状态引导为对立的状态（从接通至断开或者从断开至接通）。长的操作用于对立的调亮或调暗。

安装设备9，10可以综合为线、组以及其它系统，其中尤其可以考虑调光功能和百叶窗控制。此外，本发明可以在将其它功能集成到安装系统的情况下使用。例如，可以将附加的中央控制器26和信号发生器27（定时器、运动探测器、无线电组件）以及控制时间、风或光的元件集成到系统中（图9）。每个安装设备10与相关联的第一安装设备9的分站接头8相连接。可选地，安装设备10也可以以三导线技术来构造，即具有连接到供电网的两芯线和报文芯线。

附图标记列表

1  负载

2  开关

3   导线系统

4   芯线

5   芯线

6   机械键控器

7   具有调光功能的安装设备

8   接头（分站）

9   第一安装设备（主站）

10  第二安装设备（分站）

11  开关模块

12  应用模块

13  电源

14  特定类型的部件

15  接头（电源）

16  接头（负载）

17  控制电子器件

18  传感器

19  操作元件

20  组件（电源）

21  组件（报文）

22  传感器

23  操作元件S1-S4

24  接头（电源）

25  接头（报文）

26  中央控制器

27  信号发生器

Claims (15)

1.一种电气安装系统，包括至少一个切换所连接的负载（1）的第一安装设备（主站）（9）、至少一个具有操作传感器（22）的第二安装设备（分站）（10）以及至少一个两芯线的导线系统（3），通过该导线系统电气地连接所述两个安装设备（9，10），其中，导线系统（3）的芯线（4）与外部供能相连接并且芯线（5）将所述安装设备（9，10）彼此连接，其特征在于，所述第二安装设备（10）具有用于内部供能的组件（20），所述组件经由至所述第一安装设备（9）和所连接的负载（1）的所述导线系统（3）被提供能量，并且所述第二安装设备（10）具有用于产生报文的组件（21）。

2.根据权利要求1所述的电气安装系统，其特征在于，通过所述第二安装设备（10）的操作传感器（22）的操作在所述组件（21）中可以产生报文，该报文经由所述芯线（5）被传输到所述第一安装设备（9）并且该报文在所述第一安装设备（9）中产生用于所连接的负载（1）的开关动作。

3.根据上述权利要求中任一项所述的电气安装系统，其特征在于，在所述第二安装设备（10）内的供能通过电容部件进行。

4.根据上述权利要求中任一项所述的电气安装系统，其特征在于，所述第二安装设备（10）的供能在报文传输期间进行。

5.根据上述权利要求中任一项所述的电气安装系统，其特征在于，所述报文在所述第二安装设备（10）的微处理器中产生。

6.根据上述权利要求中任一项所述的电气安装系统，其特征在于，所述报文包含关于所述操作传感器（22）的操作持续时间的信息。

7.根据上述权利要求中任一项所述的电气安装系统，其特征在于，所述操作持续时间能够被区分为短的和长的操作。

8.根据上述权利要求中任一项所述的电气安装系统，其特征在于，所述报文包含所述操作传感器（22）的关于被操作的操作元件（23）的信息。

9.根据上述权利要求中任一项所述的电气安装系统，其特征在于，所述第二安装设备（10）具有多个操作元件（23）

10.根据上述权利要求中任一项所述的电气安装系统，其特征在于，所述第一安装设备（9）包括开关模块（11）和具有操作传感器（18）的应用模块（12）。

11.根据上述权利要求中任一项所述的电气安装系统，其特征在于，所述第二安装设备（10）电气地与所述第一安装设备（9）的开关模块（11）相连接，并且功能地与所述第一安装设备（9）的应用模块（12）相连接。

12.根据上述权利要求中任一项所述的电气安装系统，其特征在于，第二安装设备（10）可以中央地控制多个第一安装设备（9）上的不同的负载状态。

13.根据上述权利要求中任一项所述的电气安装系统，其特征在于，第一电气安装设备（9）被构造为开关部件、调光部件或百叶窗部件。

14.根据上述权利要求中任一项所述的电气安装系统，其特征在于，第二安装设备（10）被构造为键控器、多级键控器、中央控制器（26）或信号发生器（27）（定时器、运动探测器、无线电组件、风传感器或光传感器）。

15.根据上述权利要求中任一项所述的电气安装系统，其特征在于，第一安装设备（9）能够被综合为线、组以及其它系统。

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