CN202159266U

CN202159266U - 楼宇网络现场设备监控管理智能控制系统

Info

Publication number: CN202159266U
Application number: CN2011202541615U
Authority: CN
Inventors: 李建超
Original assignee: SHANGHAI LIANXUN SCIENTIFIC AND TECHNOLOGICAL INFORMATION Co Ltd
Current assignee: SHANGHAI LIANXUN SCIENTIFIC AND TECHNOLOGICAL INFORMATION Co Ltd
Priority date: 2011-07-19
Filing date: 2011-07-19
Publication date: 2012-03-07
Anticipated expiration: 2021-07-19

Abstract

本实用新型为一种楼宇网络现场设备监控管理智能控制系统，其特征在于：所述的控制系统是由一个或一个以上的智能控制器组成，所述的智能控制器是一种基于lonworks技术的数字量智能DDC控制器，其采用的模块：核心控制模块、现场总线接口、电源转换模块、状态指示模块、光电隔离模块、节点地址模块、过流保护模块、接线端子、继电器隔离模块、输入端口模块、输出端口模块和终结器模块。本实用新型实现了大量信息集中综合管理，减少设备管理的劳动强度，大大提高物业管理水平。

Description

楼宇网络现场设备监控管理智能控制系统

技术领域

本实用新型涉及一种高度集中的数字量控制器，特别是公开一种楼宇网络现场设备监控管理智能控制系统，主要用于现场楼宇自控系统（BA），通过lonworks通讯总线与中央控制站（计算机）联络，在各种智能楼宇和各种居住小区，对楼宇内和小区中各种现场设备的运行状态监视，对各类报警信息的显示，以及对其它现场设备的各类控制操作。

背景技术

现代建筑内部有大量现场设备，这些设备数量多，被控、监视、测量多达上千个点以上，并且这些设备分布在各楼层和各个角落。现有建筑在监测控制方面，多采用分散管理、就地控制、监视和测量、浪费能源、耗费人力、操作繁琐，存在缺陷。

发明内容

本实用新型的目的解决现有技术的缺陷，公开一种楼宇网络现场设备监控管理智能控制系统，设计一种基于lonworks技术的数字量智能DDC控制器实现大量信息集中综合管理，减少设备管理的劳动强度，大大提高物业管理水平。

本实用新型是这样实现的：一种楼宇网络现场设备监控管理智能控制系统，其特征在于：所述的控制系统是由一个或一个以上的智能控制器组成，所述的智能控制器是一种基于lonworks技术的数字量智能DDC控制器，其采用的模块：

（1）核心控制模块，包括一个神经元芯片，内部包括lonworks总线控制器、一个32K的SRAM存储器、一个128K的Flash存储器和一个FTT-10A智能收发器；

（2）现场总线接口，包括一个现场总线信号收发驱动器，把Lonworks收发器添加到任意一个基于神经元芯片的DDC控制器中；

（3）电源转换模块，将外部输入的直流电源转换为节点控制器内部合用的直流稳压电源，与电源转换模块之间通过电源线连接DDC控制器，包括5V电源线、24V电源线，以及地线GND；

（4）状态指示模块，包括输出节点状态指示灯和输出状态指示灯；

（5）光电隔离模块，包括控制节点与输入输出端口之间的光电耦合器，用于DDC控制器的5V与端口的24V之间的干扰隔离；

（6）节点地址模块，包括多个数据选择器、译码器和地址锁存器，用于设置设备节点控制器在现场总线上的节点地址；

（7）过流保护模块，能够迅速地检测过流状态而不损害电路的稳定性并进行电流限制的过流保护电路；

（8）接线端子，用于节点信号控制输出；

（9）继电器隔离模块，用于将DDC控制器与现场设备之前的电气连接和信号隔离；

（10）输入端口模块，采集不同电平的开关量信号，通过软件设置成直接输入、延时输入、触发输入、计时、计数和测频模块，设有状态指示模块；

（11）输出端口模块，通过软件配置，将各输入端口通道配置成多种形式的开关量控制信号，包括直接输出、延时输出、脉冲输出、单稳输出、触发输出和脉宽调制输出，设有状态指示模块；

（12）终结器模块，用于LonWorks总线网络的终端匹配器，消除网络反射、降低噪音、减少通信错误，并增加网络通过率。

本实用新型产品分核心模块、功能基板、数字量输出扩展模块三部分。其中核心模块可以通用，适用于TOPINFO系列各个型号；功能基板按不同的需求，提供数字量输入、数字量输入输出的不同组合，分为TOPINFO-BMS-D-1616、TOPINFO-BMS-D-3200、TOPINFO-BMS-D-4816三种不同型号。功能基板可以提供数字量输出功能的时候，需要数字输出扩展模块搭配使用，以提供继电控制输出。基板上每个数字量输入输出接口都有发光二极管相对应，可以实时反映该节点状态；当节点处于闭合状态时，灯光亮，反之则灭。

通过硬件和内部固件（Firmware）的有机结合，芯片几乎可以提供LonWorks网络节点控制所需要的所有功能。控制器内部编写了多种软件功能模块，可对其方便地进行参数配置和程序编写，可使控制器内部各软件功能模块任意组合，数字量信号输入，控制信号输出，并能使DDC设备之间相互联动，相互作用，实现各种逻辑运算与算术运算等应用功能。

TOPINFO-BMS-D-1616具有16路开关量输入端口，通过继电器隔离，可采集不同电平的开关量信号。借助于Echelon公司软件将其设置成直接输入、延时输入、触发输入、计时、计数等模式，并根据现场楼宇设备逻辑功能特点，配置相应逻辑功能。同时具有16路开关量输出端口，可提供无源常开和常闭触点, 具有输出指示。

TOPINFO-BMS-D-3200具有32路开关量输入端口，通过继电器隔离，可采集不同电平的开关量信号。借助于Echelon公司软件将其设置成直接输入、延时输入、触发输入、计时、计数等模式，并根据现场楼宇设备逻辑功能特点，配置相应逻辑功能。

TOPINFO-BMS-D-4816具有48路开关量输入端口，通过继电器隔离，可采集不同电平的开关量信号。借助于Echelon公司软件将其设置成直接输入、延时输入、触发输入、计时、计数等模式，并根据现场楼宇设备逻辑功能特点，配置相应逻辑功能。同时具有16路开关量输出端口，可提供无源常开和常闭触点, 具有输出指示。

本实用新型的有益效果是：

1、提高物业工作效率

DDC控制系统可以单个终端获得现场设备的所有信息，具有很强的故障诊断能力。通过简单配置，即可现场现场设备都经中心监控管理，连续实时收集设备运行资料，安排计划性维修，改进建筑物和设备的管理，并可将大量的信息集中进行综合的管理，减少设备管理的劳动强度，大大提高物业管理水平，由于各被控现场设备分布较广，进行管理全部由人工进行，需要相当多的人力投入且有极大的工作量，设置自动控制系统的目的之一，就是在可能条件下，尽量减少人员的劳动操作强度，使运行管理更为方便。

2、提高安全可靠性

DDC控制器可完成各种逻辑功能，可按现场设备的客观情况作出复杂而精确的控制，传输数据稳定。多站点连接和可扩充性，DDC控制平台和现场控制器之间应实现双向直接数据通信，没有其它中转和控制环节，数据传输时间延短，网络通信可靠。现场控制器之间实现双向直接数据通信，中央站停止工作不影响控制器功能和设备运行。单个DDC控制器出现故障，不影响总线其它DDC控制器正常工作。

把楼内的现场设备纳入DDC自动控制系统内，实现对每一台设备的在线实时监控并进行科学的管理，确保各类现场设备的安全、可靠地运行并得到及时维护延长其使用寿命。

3、降低安装维护费用

实现点到点通讯，除了总线方式的通讯外，DDC和DDC之间实现数据共享，软件数据联动控制，极大减少了自控项目的布线工程量。

系统可自动启动或停止现场设备，使其在不必要时不运转。它还可通过操作终端自动诊断设备故障，及时发现问题并防止意外故障扩大，造成更大损失，而无需维修人员亲临现场，降低维护成本。同时系统能发现操作中的许多偏差，许多问题可在客户察觉前解决。

4、保障设备的安全

附图说明

图1 是本实用新型控制系统结构图。

图2 是本实用新型DDC控制器结构框图。

具体实施方式

根据附图1和2，一种楼宇网络现场设备监控管理智能控制系统是由一个或一个以上的智能控制器5组成，计算机（中央控制站）1通过数据线3控制其所配置的PCLTA-10网卡2的数据传输，PCLTA-10网卡2与各智能控制器5之间通过lonworks通讯总线4进行信号传输。

计算机智能控制器是一种基于lonworks技术的数字量智能DDC控制器5，其采用的模块：

（1）核心控制模块6，包括一个神经元芯片，内部包括lonworks总线控制器、一个32K的SRAM存储器、一个128K的Flash存储器和一个FTT-10A智能收发器；

（2）现场总线接口7，包括一个现场总线信号收发驱动器，把Lonworks收发器添加到任意一个基于神经元芯片的DDC控制器中；

（3）电源转换模块8，将外部输入的直流电源转换为节点控制器内部合用的直流稳压电源，与电源转换模块之间通过电源线连接DDC控制器，包括5V电源线、24V电源线，以及地线GND；

（4）状态指示模块9，包括输出节点状态指示灯和输出状态指示灯；

（5）光电隔离模块10，包括控制节点与输入输出端口之间的光电耦合器，用于DDC控制器的5V与端口的24V之间的干扰隔离；

（6）节点地址模块14，包括多个数据选择器、译码器和地址锁存器，用于设置设备节点控制器在现场总线上的节点地址；

（7）过流保护模块11，能够迅速地检测过流状态而不损害电路的稳定性并进行电流限制的过流保护电路；

（8）接线端子12，用于节点信号控制输出；

（9）继电器隔离模块13，用于将DDC控制器与现场设备之前的电气连接和信号隔离；

（10）输入端口模块15，采集不同电平的开关量信号，通过软件设置成直接输入、延时输入、触发输入、计时、计数和测频模块，设有状态指示模块；

（11）输出端口模块16，通过软件配置，将各输入端口通道配置成多种形式的开关量控制信号，包括直接输出、延时输出、脉冲输出、单稳输出、触发输出和脉宽调制输出，设有状态指示模块；

（12）终结器模块17，用于LonWorks总线网络的终端匹配器，消除网络反射、降低噪音、减少通信错误，并增加网络通过率。

本实用新型产品基于美国Echelon公司的LonWorks工业网络，符合LonMark互可操作性标准，完全兼容于其他基于LonWorks标准的产品。核心部分以Toshiba公司的TMPN3150神经元芯片(Neuron Chip)作为中央处理单元，完全遵循LonTalk协议，支持ISO/OSI六层网络模型。根据不同的现场设备，提供不同数量的数字量输入(DI)、数字量输出(DO)两类输入输出接口，能够完全满足不同的现场设备的监控需求。

DDC控制器还包括采用功能基板和数字量输出扩展模块，它们与通用的核心控制模块组合成TOPINFO-BMS-D-1616，具有16路开关量的16路输入、16路输出控制器，通过继电器隔离，采集不同电平的开关量信号，将其设置成直接输入、延时输入、触发输入、计时或计数模式，并根据现场楼宇设备逻辑功能特点，配置相应逻辑功能，同时提供无源常开和常闭触点, 设置有输出指示。

功能基板、数字量输出扩展模块与核心控制模块组合成TOPINFO-BMS-D-3200，具有32路开关量的32路输入、零路输出控制器，通过继电器隔离，采集不同电平的开关量信号，将其设置成直接输入、延时输入、触发输入、计时或计数模式，并根据现场楼宇设备逻辑功能特点，配置相应逻辑功能。

功能基板、数字量输出扩展模块与核心控制模块组合成TOPINFO-BMS-D-4816，具有48路开关量的48路输入、16路输出控制器，通过继电器隔离，采集不同电平的开关量信号，将其设置成直接输入、延时输入、触发输入、计时或计数模式，并根据现场楼宇设备逻辑功能特点，配置相应逻辑功能，同时提供无源常开和常闭触点, 设置有输出指示。

实施例1

选择现场冷源系统、热交换设备、空调系统、给排水系统、电梯、照明系统等设备进行监测和控制，具有非常高的控制精确度。处于不同位置的多个建筑，可由一个DDC控制系统统一采集和控制，不必单独控制。DDC控制器能对现场冷源系统设备进行控制，包括电动蝶阀、热水循环泵、冷水循环泵、加湿器、加热器、集水器、分水器、冷却塔、风机等，并从设备读取即时温湿度信号、水流量信号、运行状态、故障信号、压力信号、阀门开度等数据。

实施例2

选择小区电梯控制系统，结合门禁及对讲设备，方便进行开放接口互连。

住户入住时，物业发放开门用IC卡，该IC卡预先设置好住户相对应的权限，住户可以通过该IC卡“控制”电梯，根据住户的IC卡权限大小，控制系统可以分为群控系统和单控系统。

使用数字量智能DDC控制器，编写相应控制逻辑，对于群控电梯系统，当住户外出归来，来到电梯厅，按下电梯召唤按钮，进入电梯桥厢以后，在位于楼层按钮旁的门禁机上刷卡后，10秒内按下住户想要到达的任一楼层按钮，电梯就会停靠所按按钮的楼层。如住户不先刷卡是无法按亮二楼及二楼以上的楼层按钮。

对于单控电梯系统，当住户外出归来，来到电梯厅，按下电梯召唤按钮，进入电梯桥厢以后，在位于楼层按钮旁的门禁机上刷卡后，电梯直接登记，无需再按键，电梯就会停靠住户所在楼层。如住户不先刷卡是无法运行，并到达二楼及二楼以上的楼层按钮。

Claims

1.一种楼宇网络现场设备监控管理智能控制系统，其特征在于：所述的控制系统是由一个或一个以上的智能控制器组成，所述的智能控制器是一种基于lonworks技术的数字量智能DDC控制器，其采用的模块：

（8）接线端子，用于节点信号控制输出；

2.根据权利要求 1 所述的楼宇网络现场设备监控管理智能控制系统，其特征在于：所述的基于lonworks技术的数字量智能DDC控制器还包括采用功能基板和数字量输出扩展模块，它们与通用的核心控制模块组合成TOPINFO-BMS-D-1616，具有16路开关量的16路输入、16路输出控制器，通过继电器隔离，采集不同电平的开关量信号，将其设置成直接输入、延时输入、触发输入、计时或计数模式，并根据现场楼宇设备逻辑功能特点，配置相应逻辑功能，同时提供无源常开和常闭触点, 设置有输出指示。

3.根据权利要求 2 所述的楼宇网络现场设备监控管理智能控制系统，其特征在于：所述的功能基板、数字量输出扩展模块与核心控制模块组合成TOPINFO-BMS-D-3200，具有32路开关量的32路输入、零路输出控制器，通过继电器隔离，采集不同电平的开关量信号，将其设置成直接输入、延时输入、触发输入、计时或计数模式，并根据现场楼宇设备逻辑功能特点，配置相应逻辑功能。

4.根据权利要求 2 所述的楼宇网络现场设备监控管理智能控制系统，其特征在于：所述的功能基板、数字量输出扩展模块与核心控制模块组合成TOPINFO-BMS-D-4816，具有48路开关量的48路输入、16路输出控制器，通过继电器隔离，采集不同电平的开关量信号，将其设置成直接输入、延时输入、触发输入、计时或计数模式，并根据现场楼宇设备逻辑功能特点，配置相应逻辑功能，同时提供无源常开和常闭触点, 设置有输出指示。