DE9210894U1

DE9210894U1 - Anordnung zur Daten- und Befehlsübertragung in Gebäuden

Info

Publication number: DE9210894U1
Application number: DE9210894U
Authority: DE
Original assignee: HAHN-SCHICKARD-INSTITUT fur MIKRO- und INFORMATIONSTECHNIK 7730 VILLINGEN-SCHWENNINGEN DE
Current assignee: HAHN-SCHICKARD-INSTITUT fur MIKRO- und INFORMATIONSTECHNIK 7730 VILLINGEN-SCHWENNINGEN DE
Priority date: 1992-08-14
Filing date: 1992-08-14
Publication date: 1992-11-05
Anticipated expiration: 2002-08-15

Description

Gebäuden

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Daten- und Befehlsübertragung in Gebäuden gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Es sind verschiedene Vorrichtungen und Anordnungen zur Informationsübertragung bekannt. Zur Informationsübertragung können mit Vorteil die in neuerer Zeit preiswerten Personal- -Computer, die sogenannten PCs, verwendet werden. Die Kommunikation einzelner PCs kann über eine gemeinsame Signalleitung, eine sogenannte BUS-Leitung, erfolgen. Jeder einzelne PC ist an diese BUS-Leitung angeschlossen und kann von jedem anderen PC über diese angesprochen werden. Wesentlicher Nachteil dieser Art von Informationsübertragung in Gebäuden ist, daß Signalleitungen im Gebäude verlegt werden müssen. Dazu müssen Wände und Decken durchbohrt und die Leitungen teilweise in sehr aufwendiger Weise verlegt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zur

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Daten- und Befehlsübertragung, also ein Informationsübertragungssystem, in Gebäuden zu schaffen, die kostengünstig ohne bauliche Veränderungen zu installieren ist und eine hohe Flexibilität aufweist.

Diese Aufgabe wird nach dem erfindungsgemäßen Vorschlag nach Anspruch 1 dadurch gelöst, daß zur Informationsübertragung das in jedem Gebäude normalerweise vorhandene Heizungsrohrsystem als Signalleitung, also als Datenbus, verwendet wird. Ein aufwendiges Verlegen von Leitungen entfällt deshalb. An das Heizungsrohrsystem können wie bei einem herkömmlichen Datenbussystem mehrere Personalcomputer und Prozessoren, die ihrerseits unterschiedliche Sensoren bzw. Aktoren steuern, angeschlossen sein.

Vorteilhafterweise erfolgt die Signalübertragung, wie in den Ansprüchen 2 bis 7 im einzelnen angegeben ist, mit Hilfe elektroakustischer Wandler.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand-eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels im einzelnen erläutert.

Bei diesem Bespiel ist ein Personalcomputer PC mit zwei Sensoren S und einem Aktor A verbunden. Prinzipiell können auch mehrere Personalcomputer PC sowie mehrere Sensoren S und Aktoren A miteinander über das Heizungsrohrsystem miteinander verbunden werden. Der Ausgang des Personalcomputers PC ist über einen Verstärker >>, der von einer Spannungsversorgung V gespeist wird, an einen elektroakustischen Wandler M angeschlossen. Der Wandler M arbeitet im Prinzip wie ein Mikrophon (akustoelektrischer Wandler) bzw. Lautsprecher (elektroakustischer Wandler) und wandelt Schallschwingungen in elektrische Schwingungen bzw. elektrische Schwingungen in

Schallschwingungen um. Im einen Fall arbeitet der elektroakustische Wandler M als Geber, im anderen Fall als Empfänger. Die Wandler M und das Heizungsrohrsystem BUS sind damit schwingungsakustisch gekoppelt.

Die Sensoren S und die Aktoren A sind unter Zwischenschaltung von Verstärkern in entsprechender Weise an das Heizungsrohrsystem BUS angeschlossen, wie beispielhaft für zwei Sensoren S und einen Aktor A dargestellt ist. So kann an einer beliebigen Stelle des Heizungsrohrsystems BUS ein Sensor S über einen elektroakustischen Wandler M schwingungsakustisch mit dem Heizungsrohrsystem BUS gekoppelt sein. Hierbei ist der akustoelektrische Wandler M über einen Verstärker >> mit dem Ausgang eines Prozessors P verbunden, an dessen Eingang ein Sensor S liegt, der aus einer Spannungsversorgung V gespeist wird. Der Sensor S dient der Aufnahme von verschiedenen Daten, wie z.B. der Umgebungstemperatur, der Helligkeit, der Luftfeuchtigkeit, usw. Die Spannungsversorgung V des Sensors S kann mit einem Ein- bzw. Ausschalter (E/A) gesteuert werden. Mit ihr kann außerdem der Prozessor P auf Standby-Betrieb umgeschaltet werden.

An einer beliebigen Stelle ist ein Aktor A mit dem Heizungsrohrsystem BUS verbunden. Der Aktor A dient dem Steuern verschiedener Geräte. Dieses Gerät kann z.B. die Temperaturregelung eines Heizkörpers, ein Schließmechanismus für Rolläden, eine Lüftungsregelung und dergleichen sein.

Die Ansteuerung der einzelnen Sensoren erfolgt auf die folgende Weise. Jeder Prozessor hat seine eigene Kennung. Das Signal zur Kennung wird von dem Personalcomputer PC erzeugt und über den Verstärker >> von dem elektroakustischen Wandler M auf das Heizungsrohrsystem BUS übertragen. Alle an das Heizungsrohrsystem BUS angeschlossenen elektro-

akustischen Wandler M nehmen diese Kennung auf und leiten sie über ihren jeweiligen Verstärker an die angeschlossenen Prozessoren P. Stimmt die gesendete Kennung mit der Kennung eines bestimmten Prozessors P überein, so schaltet dieser Prozessor P den angeschlossenen Sensor S bzw. Aktor A über den Ein- bzw. Ausschalter E/A ein. Daraufhin wertet ein in jedem Prozessor P gespeichertes Rechenprogramm die vom Sensor S aufgenommenen Daten aus und retourniert sie zum PC, bzw. setzt die vom PC zum Aktor gesandten Daten in eine Aktion um. Nach Ablauf des Programms schaltet der Prozessor über den Schalter E/A den Sensor oder Aktor vom Heizungsrohrsystem BUS ab und setzt ihn zurück in den Wartezustand ( standby-Betrieb). Die Auswertealgorithmen können im PC generiert werden und mit einem IPL (Initial Programm Load) -Schritt in den Prozessor geladen werden. Der Spannungsversorgung V dienen der Einfachheit halber Batterien. Es ist jedoch auch eine netzgespeiste Spannungsversorgung möglich, wenn z.B. Aktoren beträchtliche Leistung zur Ausführung einer Aufgabe (z.B. Öffnen eines Rolladens) benötigen.

Mit modifizierten Rechnerprogrammen kann erreicht werden, daß die Sensoren S und/oder ggf. Aktoren A kontinuierlich angeschaltet bleiben und das Erreichen bestimmter Meß- oder Einstellwerte an den PC zurückmelden, der dann einprogrammierte Maßnahmen auslöst.

Um Störgeräusche im Heizungsrohrsystem zu vermeiden, können die akustischen Signale hochfreguent, z.B. mit 20 kHz, also mit einer vom menschlichen Gehör nicht wahrnehmbaren Frequenz, übertragen werden. Zweckmäßigerweise werden Signal-Pakete mit flachen Anstiegs- und Abfallflanken mittels eines niederfrequenten Trägers übertragen.

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Alternativ können die Befehle und Daten auch durch elektrische Impulse niedererer Spannung auf einem Träger mit höherer Frequenz im Heizungsrohrsystem BUS übertragen werden.

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Claims

1. Anordnung zur Datenübertragung, mindestens bestehend aus einem elektronischen Rechner, einem Prozessor und einer beide verbindenden Signalübertragungsleitung, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalübertragungsleitung ein Heizungsrohrsystem (BUS) ist.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Signalausgang des elektronischen Rechners mit einem elektroakustischen Wandler (M) und der Eingang des Prozessors (P) mit einem akustoelektrischen Wandler (M) verbunden sind, und daß beide Wandler (M) schwingungsakustisch an das Heizungsrohrsystem (BUS) gekoppelt sind.

3. Anordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang des Prozessors (P) mit einem Sensor (S), der zur Aufnahme von Daten (z.B. Umgebungstemperatur, Helligkeit, Luftfeuchtigkeit etc.) dient, verbunden ist.

4. Anordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang des Prozessors (P) mit einem Aktor (A), der zur Steuerung, z.B. Temperaturregelung, Schließmechanismus für Rolläden, Lüfungsregelung dient, verbunden ist.

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5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere elektronische Rechner (PC), Sensoren (S) und Aktoren (A) über das Heizungsrohrsystem (BUS) miteinander verbunden sind.

6. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandler (M) im Freguenzbereich von 20 kHz arbeiten.

7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Signale in Form von Pulspaketen mit flachen Anstiegs- und Abfallflanken auf einem niederfreguenten Träger übertragen werden.

8. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalübertragung auf dem Heizungsrohrsystem (BUS) mit elektrischen Pulsen niederer Spannung und mit einem Träger höherer Frequenz erfolgt.