CN110456705B - 可动态扩展接口的网络控制装置、楼宇自控系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可动态扩展接口的网络控制装置、楼宇自控系统。其中网络控制装置，包括主控芯片和输出接口，所述主控芯片通过至少两条属性不同的通信总线连接至所述输出接口，并根据终端情况选择对应的通信总线使用。本发明可以实现输出接口的动态扩展，可任意切换不同的通信总线和通信速率，提供了系统灵活性和扩展性的基础。

Description

可动态扩展接口的网络控制装置、楼宇自控系统

技术领域

本发明涉及网络控制技术，尤其涉及一种可动态扩展接口的网络控制装置以及采用该装置的楼宇自控系统。

背景技术

随着智能楼宇控制技术的快速发展，人们对建筑智能化、集成化的要求越来越高，越来越多的系统设备需要接入到楼宇建筑实施监控，但各个厂家设备的硬件接口和协议接口标准不统一，网络控制器需要多接口和协议二次编程能力。现有的智能楼宇网络控制器大多已实现接口扩展和软件组态功能，但仍有接口扩展的距离短和可扩展接入模块数量少的问题，而且其运行模式相对单一，不能适配控制，给楼控现场集成化带来不便和成本的增加。

发明内容

为了解决现有技术中的网络控制器不能动态扩展硬件接口的技术问题，提出了可动态扩展接口的网络控制装置、楼宇自控系统。

本发明提出的网络控制装置，包括主控芯片和输出接口，所述主控芯片通过至少两条属性不同的通信总线连接至所述输出接口，并根据终端情况选择对应的通信总线使用。

具体的，所述通信总线的属性包括传输的数据格式和对应的总线特性。

优选的，所述主控芯片切换至不同的通信总线使用时，其运行模式不同。

具体的，所述运行模式包括单系统运行模式和多系统运行模式。

在一个实施例中，所述单系统运行模式中，所述输出接口连接至各终端。在另一个实施例中，所述终端通过扩展模块连接至所述输出接口。

在一个实施例中，所述多系统运行模式中，所述输出接口连接多个路由器，各路由器分别连接至各终端。在另一个实施例中，所述终端通过扩展模块连接至路由器。

具体的，所述扩展模块可以为接口类型转换模块。

具体的，所述主控芯片通过接入至输出接口的部件的类型来选择对应的通信总线使用，或者所述主控芯片通过接收用户输入的信号来选择对应的通信总线使用。

本发明提出的楼宇自控系统，采用了上述技术方案中所述的网络控制装置。

本发明通过冗余式双通信总线来连接网络控制器的输出接口，加上扩展模块，可实现远距离通信，并结合多通道冗余通信的方式接入，系统自适应选择通信系统和对应的运行模式，不仅增加网络的适应性、灵活性，还增加了网络控制器扩展模块接入的数量及通信长度，给现场工程人员在集成化过程中带来便利，并节省了系统集成成本。

附图说明

下面结合实施例和附图对本发明进行详细说明，其中：

图1是本发明网络控制器的局部结构示意图。

图2是本发明网络控制装置的第一实施例的结构示意图。

图3是本发明网络控制装置的第二实施例的结构示意图。

图4是本发明路由器的第一实施例的结构示意图。

图5是本发明路由器的第二实施例的结构示意图。

图6是本发明应用实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的原理及实施例。

本发明的网络控制装置的核心部件是网络控制器，图1给出了网络控制器的一个具体实施例的部分结构图，主要是输出部分的结构图。本发明的网络控制装置包括主控芯片和输出接口（即网络控制器的主控芯片和输出接口）

本发明的主控芯片通过至少两条属性不同的通信总线连接至输出接口，并且根据终端情况选择对应的通信总线使用，即通过冗余总线适配切换。图中给出的是两条通信总线的例子，这两条通信总线的类型可以是RS485总线、CAN总线等，当它们是相同类型的总线时，例如都是RS485总线时，可以采用相同的通讯协议，此时主控芯片的工作量可以相对少一点，若是它们是不同类型的总线时，主控芯片需要在切换到不同的通信总线上时采用不同的通讯协议。两条通信总线的属性不同指的是它们传输的数据格式和对应的总线特性不同，总线特性根据总线类型不同具体也不同，例如当总线类型为RS485时，其总线特性就包含了波特率等设置。主控芯片通过连接同一类型或不同类型的不同两个或多个通信总线到同一个端口输出总线上，通过设定不同通信总线的不同属性（数据格式、总线属性等信息）以达到接收到不同数据信息。

当主控芯片切换至不同的通信总线使用时，其运行模式也不同。图2和图3给出了两种网络控制装置的结构示意图。图2的运行模式是单系统运行模式，图3的运行模式是多系统模式。

在单系统运行模式中，网络控制器的输出接口可以直接连接至各终端，图中给出的实施例是通过扩展模块连接至各终端，这里扩展模块具体可以是接口类型转换模块，这样可以接入更多的终端。网络控制器与扩展模块为手拉手的连接模式，由于总线和协议的限定，此时最大可接入的扩展模块的数量为N，N>1。当主控芯片判断接入到其输出接口的是扩展模块或者是终端时，主控芯片将通信线路切换至代表通信接口1的通信总线上，此时网络控制器的输出接口的通信速率为K1。

在多系统运行模式中，网络控制器的输出接口先连接路由器，再通过路由器连接至各终端，这里的路由器可以是一个，也可以是多个，当路由器是多个时，网络控制装置可以实现二维式模组扩展，其中路由器顺次连接，每一个路由器可以接入多个终端，或者是通过多个扩展模块接入多个终端，最终形成二维式模组结构。在这种运行模式中，网络控制器与扩展模块为树状连接模式，网络控制器接入到路由模块的通信速率为K，路由模块通过协议逻辑处理，通信速率为K1连接到扩展模块上，通信速率为K2连接到路由模块上，每一个路由模块组成一个通信系统，此时最大可接入的扩展模块的数量为N²。

主控芯片设定通信接口1的通信速率为K1，通信接口2的通信速率为K。当扩展模块接入到网络控制器时，扩展模块发送确认信息到输出接口上，当输出接口的数据传输数据的速率为K，通信接口2能正常接收到数据，网络控制器运行多系统运行模式；当输出接口接收传输数据的速率为K1，则通信接口1能正常通信，网络控制器运行单系统运行模式。当连接网络控制器的路由器的输入速率为K，输出速率可以分为两种，路由器输出由器的速率为K2。在图4的这种路由器结构中，通信速率K=通信速率K2＞通信速率给扩展模块或者是终端时，输出速率为K1，路由器输出给与其顺次手拉手的路K1，在图5的这种路由器结构中，通信速率K≠通信速率K2≠通信速率K1。

两种运行模式进行切换时，除了通过主控芯片来主动识别时，如果第二种运行模式中主控芯片接口资源较少的情况可以使用其他触发的手段，如主控芯片通过接收用户输入的信号来选择对应的通信总线使用，例如按键输入的信号等。

图6给出的是本发明的网络控制装置的一个具体应用实例，将本发明的网络控制装置应用在楼宇自控系统当中，楼宇自控系统可以分为三层，用于进行人机交互的操作管理层，网络控制层（即网络控制装置）和现场设备层（即终端层）。操作管理层为现场操作人员进行数据监控、设备管理和组态逻辑编写，网络控制层为网络控制器及扩展模块，现场控制层为现场设备和各个楼控子系统，现场设备可以是电灯照明、空调、排风设备等，楼控子系统包含暖通系统、给排水系统、电梯系统、照明系统、安防系统、消防系统等。通过网络控制层（网络控制器和扩展模块）接入到现场设备进行数据交换。网络控制器通过冗余通信总线接入到同一输出端口上，然后根据接入模块类型选择系统通信方案。

现场操作人员在工程现场安装设备接入到智能楼宇系统过程中，把现场设备通过通信协议接口连接到网络控制器对应的协议接口上，当现有的硬件接口不满足系统的硬件接口数量接入时，可通过接入扩展模块进行硬件接口扩展，网络控制器和扩展模块之间按照特定协议进行数据交换和逻辑传输。

由于本发明的网络控制器可以实现至少两种运行模式的切换，当网络控制器运行单系统运行模式时，某个时段无法正常接收数据，网络控制器先判断接口故障问题，切换到另一条通信总线上（图中通信接口1切换为通信接口2），如果通信正常则判断切换前的通信总线（通信接口1）故障，如果仍未解决异常，则为输出接口或者是扩展接口等通信故障，将故障信息上传到操作管理层，通知现场操作人员进行故障排查。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种网络控制装置，包括主控芯片和输出接口，其特征在于，所述主控芯片通过至少两条属性不同的通信总线连接至同一个所述输出接口，并根据终端情况选择对应的通信总线使用；

所述通信总线的属性包括传输的数据格式和对应的总线特性；

所述主控芯片切换至不同通信总线使用时，其运行模式不同，所述运行模式包括单系统运行模式和多系统运行模式，所述单系统运行模式可接入的扩展模块或终端的最大数量为N，N＞1。

2.如权利要求1所述的网络控制装置，其特征在于，所述单系统运行模式中，所述输出接口连接至各终端。

3.如权利要求2所述的网络控制装置，其特征在于，所述终端通过扩展模块连接至所述输出接口。

4.如权利要求1所述的网络控制装置，其特征在于，所述多系统运行模式中，所述输出接口连接多个路由器，各路由器分别连接至各终端。

5.如权利要求4所述的网络控制装置，其特征在于，所述终端通过扩展模块连接至路由器。

6.如权利要求3或5所述的网络控制装置，其特征在于，所述扩展模块为接口类型转换模块。

7.如权利要求1所述的网络控制装置，其特征在于，所述主控芯片通过接入至输出接口的部件的类型来选择对应的通信总线使用，或者所述主控芯片通过接收用户输入的信号来选择对应的通信总线使用。

8.一种楼宇自控系统，其特征在于，采用了如权利要求1至7任意一项所述的网络控制装置。

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