RU166838U1 - Система управления микроклиматом в помещении с помощью беспроводных соединений разного типа - Google Patents

Abstract

1. Внешний модуль беспроводной связи для модуля автоматики системы управления микроклиматом в помещении, содержащий приемопередатчик и процессор, отличающийся тем, что:упомянутый процессор выполнен с возможностью идентифицировать пакеты данных промышленного протокола передачи данных, полученные от упомянутого модуля автоматики, и инкапсулировать упомянутые пакеты данных в пакеты данных протокола TCP и в пакеты данных протокола Bluetooth для генерирования пакетов данных протокола TCP, содержащих пакеты данных промышленного протокола передачи данных, или пакетов данных протокола Bluetooth, содержащих пакеты данных промышленного протокола передачи данных; причем упомянутый приемопередатчик выполнен с возможностью передавать упомянутые сгенерированные пакеты данных протоколов TCP по Wi-Fi соединению в удаленное устройство управления системой управления микроклиматом в помещении и выполнен с возможностью передавать упомянутые сгенерированные пакеты данных протокола Bluetooth по Bluetooth соединению в упомянутое удаленное устройство управления; причем упомянутый приемопередатчик выполнен с возможностью принимать управляющие пакеты данных протокола TCP по Wi-Fi соединению от упомянутого удаленного устройства управления и управляющие пакеты данных протокола Bluetooth по Bluetooth соединению от упомянутого удаленного устройства управления; причем упомянутый процессор выполнен с возможностью идентифицировать в упомянутых управляющих пакетах данных протокола TCP и управляющих пакетах данных протокола Bluetooth управляющие пакеты данных промышленного протокола передачи данных, извлекать их и передавать извлеченные упомянутые управляющие пакеты данных промышленного

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Заявленная полезная модель относится к управляющим системам для систем поддержания микроклимата в помещении и может быть использована для гибкого и надежного управления системой поддержания микроклимата в помещении.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Наиболее близким аналогом заявленной полезной модели является управляющая система для системы поддержания микроклимата в помещении с помощью мобильного устройства пользователя (US 20120310418 A1, G05D 23/00, 06.12.2012 (HARROD GREGORY RALPH ЕТ AL.), содержащая термостат, который принимает и обрабатывает сигналы от множества датчиков и сенсоров системы поддержания микроклимата в помещении, которые осуществляют сбор информации о состоянии объектов системы поддержания микроклимата в помещении и передают управляющие сигналы в блоки управления элементами системы поддержания микроклимата в помещении с помощью упомянутого термостата, причем управление системой может осуществляться с помощью мобильного устройства пользователя, связанного с термостатом по беспроводным каналам связи, например, через Bluetooth или широкополосную сеть WAN.

Недостатком известной системы является ее ограниченные возможности управления системой поддержания микроклимата в помещении, поскольку передача управляющего сигнала осуществляется непосредственно в термостат, что затрудняет размещение элементов системы внутри зданий, а так же то, что управление осуществляется непосредственно через протоколы передачи данных общего пользования, что снижает надежность передачи сигналов внутри системы.

РАСКРЫТИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ

Задачей настоящей полезной модели является создание гибкой и надежной управляющей системы поддержания микроклимата в помещении.

Техническим результатом является повышение эффективности и надежности управления системой поддержания микроклимата в помещении.

Заявленный технический результат достигается за счет того, что управляющая система системы поддержания микроклимата в помещении содержит, по меньшей мере, средство автоматики, содержащее, по меньшей мере, один или более процессоров, причем средство автоматики выполнено с возможностью генерировать и передавать посредством шины данных пакеты данных, содержащие данные о статусе системы поддержания микроклимата в помещении, по промышленному протоколу передачи данных в одно или более средств беспроводной связи; одно или более средств беспроводной связи, выполненных с возможностью генерировать пакеты данных протокола TCP и пакеты данных протокола Bluetooth, причем пакеты данных протокола TCP и пакеты данных протокола Bluetooth содержат полученные от средства автоматики пакеты данных, и передавать по беспроводной линии связи сгенерированные пакеты данных протокола TCP и пакеты данных протокола Bluetooth на одно или более средство управления; одно или более средств управления, выполненных с возможностью принимать упомянутые пакеты данных протокола TCP или пакеты данных протокола Bluetooth, распаковывать упомянутые пакеты данных протокола TCP или пакеты данных протокола Bluetooth для извлечения данных о статусе системы поддержания микроклимата в помещении, генерировать управляющие пакеты данных протокола TCP или управляющие пакеты данных протокола Bluetooth, причем сгенерированные управляющие пакеты данных протокола TCP и сгенерированные управляющие пакеты данных протокола Bluetooth содержат пакеты данных управления системой поддержания микроклимата в помещении, и передавать сгенерированные управляющие пакеты данных протокола TCP или сгенерированные управляющие пакеты данных протокола Bluetooth в одно из удаленных средств беспроводной связи; причем каждое средство беспроводной связи выполнено с возможностью распаковывать полученные от средства управления управляющие пакеты данных протокола TCP и управляющие пакеты данных протокола Bluetooth для извлечения пакетов данных управления системой поддержания микроклимата в помещении и передавать посредством шины данных упомянутые пакеты данных управления системой поддержания микроклимата в помещении в средство автоматики по промышленному протоколу передачи данных; причем один или более процессоров средства автоматики выполнены с возможностью распаковывать полученные от, по меньшей мере, одного средства беспроводной связи пакеты данных для извлечения данных управления системой поддержания микроклимата в помещении и генерировать управляющий сигнал для изменения параметров работы системы поддержания микроклимата в помещении.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

На фиг. 1 изображена управляющая система для системы поддержания микроклимата в помещении.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ

Заявленная управляющая система 100 системы поддержания микроклимата в помещении содержит средство 101 автоматики, содержащее, по меньшей мере, один или более процессоров. Средство 101 автоматики за счет одного или более процессоров генерирует и передает пакеты данных, содержащие данные о статусе системы поддержания микроклимата в помещении, по промышленному протоколу передачи данных в одно или более средств 102 беспроводной связи. Промышленным протоколом передачи данных при этом может являться любой известный из уровня техники или вновь созданный промышленный протокол передачи данных, включая, но не ограничиваясь: Profibus, DeviceNet (CIP); ControlNet (CIP), Foundation fieldbus H1, CANopen, SERCOS I/II, Modbus, BACnet, DNET, LON, LONWORKS, LONTALK, EIB, DALI и тому подобные, передача данных по которым осуществляется посредством шины данных. Пакетами данных, содержащими данные о статусе системы поддержания микроклимата в помещении, при этом являются пакеты данных промышленного протокола передачи данных, по которому осуществляется передача упомянутых пакетов данных. Средство 101 автоматики при этом представляет собой любую известную из уровня техники или вновь создаваемую автоматику, пригодную для управления элементами системы поддержания микроклимата в помещении, в частности, элементами управления вентиляцией, элементами управления нагревом, элементами управления кондиционированием и тому подобными. Упомянутые один или более процессоров средства 101 автоматики выполнены с возможностью принимать управляющие пакеты данных промышленного протокола передачи данных от средств 102 беспроводной связи, обрабатывать полученные управляющие пакеты данных промышленного протокола передачи данных и генерировать на основе полученных данных управляющий сигнал, за счет которого осуществляется управление элементами системы поддержания микроклимата в помещении.

Средства 102 беспроводной связи при этом выполнены с возможностью генерировать пакеты данных протокола TCP и пакеты данных протокола Bluetooth, причем пакеты данных протокола TCP и пакеты данных протокола Bluetooth содержат полученные от средства 101 автоматики пакеты данных, и передавать по беспроводной линии связи сгенерированные пакеты данных протокола TCP и пакеты данных протокола Bluetooth на средство 103 управления. Средства 102 беспроводной связи представляют собой комбинированные Wi-Fi/Bluetooth модули связи, содержащие один или более процессоров, за счет которых упомянутые средства 102 беспроводной связи идентифицируют получаемые от средства 101 автоматики пакеты данных промышленного протокола передачи данных и инкапсулируют полученные пакеты данных промышленного протокола передачи данных в пакеты данных протокола TCP и в пакеты данных протокола Bluetooth, генерируя тем самым пакеты данных протокола TCP и пакеты данных протокола Bluetooth, содержащие пакеты данных промышленного протокола передачи данных. Средства 102 беспроводной связи содержат Bluetooth приемопередатчики и Wi-Fi приемопередатчики, за счет которых сгенерированные пакеты данных протокола TCP и сгенерированные пакеты данных протокола Bluetooth передаются на одно или более средств 103 управления. Кроме того средства 102 беспроводной связи могут быть удалены от средства 101 автоматики на расстояние, зависящее от используемого в управляющей системе системы поддержания микроклимата в помещении промышленного протокола передачи данных, и связаны с ним посредством кабеля передачи данных. Более того, средства 102 беспроводной связи могут быть использованы, в том числе, в качестве ретрансляторов для обеспечения связи других средств 102 беспроводной связи со средством 101 автоматики. За счет упомянутых Bluetooth приемопередатчиков и Wi-Fi приемопередатчиков, средства 102 беспроводной связи принимают управляющие пакеты данных протокола TCP и пакеты данных протокола Bluetooth. Упомянутые один или более процессоров средств 102 беспроводной связи при этом дополнительно выполнены с возможностью идентифицировать в полученных управляющих пакетах данных протокола TCP и полученных управляющих пакетах данных протокола Bluetooth управляющие пакеты данных промышленного протокола передачи данных и извлекать их. После извлечения средства 102 беспроводной связи передают извлеченные управляющие пакеты данных промышленного протокола передачи данных посредством шины передачи данных в средство 101 автоматики. Также средства 102 беспроводной связи могут быть выполнены с возможностью синхронизации средств 103 управления со средством 101 автоматики. Средства 102 беспроводной связи могут быть выполнены с возможностью осуществления аутентификации средства 103 беспроводной связи, в частности, с помощью ключа шифрования.

Средства 103 управления, при этом, выполнены с возможностью принимать упомянутые пакеты данных протокола TCP или пакеты данных протокола Bluetooth, распаковывать упомянутые пакеты данных протокола TCP или пакеты данных протокола Bluetooth для извлечения данных о статусе системы поддержания микроклимата в помещении, генерировать управляющие пакеты данных протокола TCP или управляющие пакеты данных протокола Bluetooth, причем управляющие пакеты данных протокола TCP или управляющие пакеты данных протокола Bluetooth содержат пакеты данных управления системой поддержания микроклимата в помещении, и передавать сгенерированные управляющие пакеты данных протокола TCP или сгенерированные управляющие пакеты данных протокола Bluetooth в одно из средств 102 беспроводной связи. Упомянутые средства 103 управления представляют собой, не ограничиваясь: смартфон, персональный компьютер, планшетный компьютер, фаблет, портативную игровую консоль, карманный переносной компьютер, ноутбук, пульт управления и тому подобное. Упомянутые средства 103 управления при этом содержат различные модули ввода-вывода (I/O), представляющие собой, не ограничиваясь, типичные и известные из уровня техники средства управления устройством: манипулятор типа «мышь», клавиатура, джойстик, тачпад, трекбол, электронное перо, стилус, сенсорный дисплей и тому подобное. Средства 103 управления содержат Wi-Fi приемопередатчик и/или Bluetooth приемопередатчик, за счет которых упомянутые средства 103 управления получают от средств 102 беспроводной связи упомянутые сгенерированные пакеты данных протокола TCP или упомянутые сгенерированные пакеты данных протокола Bluetooth. Средства 103 управления содержат один или более процессоров, за счет которых упомянутые средства 103 управления идентифицируют содержащиеся в полученных от средств 102 беспроводной связи пакетах данных протокола Bluetooth или пакетах данных протокола TCP пакеты данных промышленного протокола передачи данных и извлекают идентифицированные пакеты данных промышленного протокола передачи данных, предоставляя тем самым информацию о статусе системы поддержания микроклимата в помещении. Кроме того за счет упомянутых процессоров средства 103 управления формируют пакеты данных промышленного протокола передачи данных, содержащие управляющие данные, и инкапсулируют сформированные пакеты данных промышленного протокола передачи данных в пакеты данных протокола TCP или пакеты данных протокола Bluetooth, генерируя тем самым управляющие пакеты данных протокола TCP или управляющие пакеты данных протокола Bluetooth, содержащие управляющие пакеты данных промышленного протокола передачи данных. За счет упомянутых Wi-Fi приемопередатчика или Bluetooth приемопередатчика сгенерированные управляющие пакеты данных протокола TCP или сгенерированные управляющие пакеты данных протокола Bluetooth передаются в средство 102 беспроводной связи. Кроме того, средства 103 управления могут быть выполнены с возможностью осуществления аутентификации пользователя, за счет, не ограничиваясь, аутентификации паролем, аутентификации графическим паролем, аутентификации голосом, аутентификации по отпечатку пальца (отпечаткам пальцев), аутентификации по сетчатке глаза и тому подобного.

Заявленная полезная модель работает следующим образом. При активации управляющей системы для системы поддержания микроклимата в помещении, при необходимости после прохождения аутентификации пользователя на одном из средств 103 управления, средство 103 управления осуществляет опрос средств 102 беспроводной связи, находящихся в пределах досягаемости приемопередатчика средства 103 управления. При этом средство 103 управления может содержать один из или комбинацию из Wi-Fi приемопередатчика и Bluetooth приемопередатчика. После того, как будет обнаружено средство 102 беспроводной связи, установление Wi-Fi или Bluetooth соединения с которым окажется наиболее стабильным и надежным, средство 103 управления выбирает предпочтительное соединения (при наличии обоих типов приемопередатчиков) и устанавливает с ним соединение, при необходимости, предоставив пользователю возможность ввести пароль и/или ключ, за счет которого средство 103 управления будет аутентифицировано средством 102 беспроводной связи. В случае если у средства 103 управления отсутствует один из типов приемопередатчиков, например, когда средство имеет только Wi-Fi приемопередатчик, средство будет устанавливать соединение с тем средством 102 беспроводной связи, с которым установление Wi-Fi соединения окажется наиболее надежным и стабильным. В случае если средство имеет только Bluetooth приемопередатчик, аналогично будет установлено Bluetooth соединение. После установления соединения может быть необязательно осуществлена синхронизация средства 103 управления со средством 101 автоматики посредством средства 102 беспроводной связи и/или синхронизация средств 103 управления между собой. Затем посредством средства 102 беспроводной связи средство 103 управления запрашивает у средства 101 автоматики сведения о статусе системы поддержания микроклимата в помещении. Средство 101 автоматики формирует пакет данных промышленного протокола передачи данных, содержащий сведения о статусе системы поддержания микроклимата в помещении, и направляет сформированный пакет данных промышленного протокола передачи данных в средство 102 беспроводной связи. После получения от средства 101 автоматики пакета данных промышленного протокола передачи данных, содержащего сведения о статусе системы поддержания микроклимата в помещении, средство 102 беспроводной связи инкапсулирует полученный пакет данных промышленного протокола передачи данных в пакет данных протокола TCP и по Wi-Fi соединению передает пакет данных протокола TCP, содержащие данные о статусе системы поддержания микроклимата в помещении в средство 103 управления, поддерживающее Wi-Fi соединение. Аналогично, после получения от средства 101 автоматики пакета данных промышленного протокола передачи данных, содержащего сведения о статусе системы поддержания микроклимата в помещении, средство 102 беспроводной связи инкапсулирует полученный пакет данных промышленного протокола передачи данных в пакет данных протокола Bluetooth и по Bluetooth соединению передает пакет данных протокола Bluetooth, содержащий данные о статусе системы поддержания микроклимата в помещении в средство 103 управления, поддерживающее Bluetooth соединение. Средство 103 управления распаковывает полученный пакет данных TCP или пакет данных протокола Bluetooth, извлекает сведения о статусе системы поддержания микроклимата в помещении и выводит их на экран средства 103 управления. При необходимости, пользователь, используя модули I/O средства 103 управления назначает желаемые микроклиматические параметры системы поддержания микроклимата в помещении, после чего средство 103 управления формирует управляющие пакеты данных промышленного протокола передачи данных, инкапсулирует их в пакет данных TCP или пакет данных протокола Bluetooth (в зависимости от установленного соединения) и передает сформированный управляющий пакет данных TCP или управляющий пакет данных протокола Bluetooth в средство 102 беспроводной связи. Средство 102 беспроводной связи распаковывает полученные управляющие пакеты данных TCP и пакеты данных протокола Bluetooth, извлекает из них управляющие пакеты данных промышленного протокола передачи данных и по кабелю связи передает извлеченные управляющие пакеты данных промышленного протокола передачи данных в средство 101 автоматики. Средство 101 автоматики, получив управляющие пакеты данных промышленного протокола передачи данных, использует их для генерирования управляющего сигнала, который передается на элементы управления системы поддержания микроклимата в помещении, за счет чего формируется управляющее воздействие, приводящие параметры системы к заданным. В том случае, когда средство 103 управления оказывается вне зоны действия средства 102 беспроводной связи, с которым было установлено соединение, средство 103 управления осуществляет повторный опрос средств 102 беспроводной связи, находящихся в пределах доступа приемопередатчика средства 103 управления, и устанавливает новое соединение с другим средством 102 беспроводной связи, при этом повторная аутентификация средства 103 управления может не требоваться. За счет того, что заявленная управляющая система системы поддержания микроклимата в помещении содержит множество средств 102 беспроводной связи, связанных с одним модулем автоматики посредством кабелей связи (шин данных), по которым осуществляется обмен данным с помощью промышленного протокола передачи данных, естественного для систем поддержания микроклимата в помещении, обеспечивается надежность передачи управляющих пакетов данных. Пользователь при этом может управлять системой поддержания микроклимата в помещении, находясь в любой точке здания или за его пределами, в случае, если в пределах доступа приемопередатчика его средства 103 управления находится хотя бы одно средство 102 беспроводной связи, за счет чего обеспечивается гибкость управления системой поддержания микроклимата в помещении. Кроме того, гибкость управления системой поддержания микроклимата в помещении достигается за счет того, что управление может осуществляться несколькими пользователями, каждый из которых осуществляет управление с помощью собственного средства 103 управления. Дополнительно гибкость управления системой управления микроклиматом в помещении достигается за счет того, что управление осуществляется с помощью средств 103 управления, использующих разные типы приемопередатчиков (Wi-Fi или Bluetooth), что позволяет, во-первых, использовать более надежный предпочтительный тип соединения в зависимости от ситуации, и, во-вторых, позволяет использовать средства 103 управления разных типов - от Bluetooth пульта управления до смартфона.

Настоящее описание осуществления заявленной полезной модели демонстрирует лишь частный вариант осуществления и не ограничивает иные варианты реализации заявленной полезной модели, поскольку возможные альтернативные варианты осуществления заявленной полезной модели, не выходящие за пределы объема информации, изложенной в настоящей заявке, должны быть очевидными для специалиста в данной области техники, имеющим обычную квалификацию, на которого рассчитана заявленная полезная модель.

Claims (5)

1. Внешний модуль беспроводной связи для модуля автоматики системы управления микроклиматом в помещении, содержащий приемопередатчик и процессор, отличающийся тем, что:

упомянутый процессор выполнен с возможностью идентифицировать пакеты данных промышленного протокола передачи данных, полученные от упомянутого модуля автоматики, и инкапсулировать упомянутые пакеты данных в пакеты данных протокола TCP и в пакеты данных протокола Bluetooth для генерирования пакетов данных протокола TCP, содержащих пакеты данных промышленного протокола передачи данных, или пакетов данных протокола Bluetooth, содержащих пакеты данных промышленного протокола передачи данных; причем упомянутый приемопередатчик выполнен с возможностью передавать упомянутые сгенерированные пакеты данных протоколов TCP по Wi-Fi соединению в удаленное устройство управления системой управления микроклиматом в помещении и выполнен с возможностью передавать упомянутые сгенерированные пакеты данных протокола Bluetooth по Bluetooth соединению в упомянутое удаленное устройство управления; причем упомянутый приемопередатчик выполнен с возможностью принимать управляющие пакеты данных протокола TCP по Wi-Fi соединению от упомянутого удаленного устройства управления и управляющие пакеты данных протокола Bluetooth по Bluetooth соединению от упомянутого удаленного устройства управления; причем упомянутый процессор выполнен с возможностью идентифицировать в упомянутых управляющих пакетах данных протокола TCP и управляющих пакетах данных протокола Bluetooth управляющие пакеты данных промышленного протокола передачи данных, извлекать их и передавать извлеченные упомянутые управляющие пакеты данных промышленного протокола передачи данных по промышленному протоколу передачи данных в упомянутый модуль автоматики по кабелю передачи данных.

2. Модуль беспроводной связи по п. 1, отличающийся тем, что выполнен с возможностью аутентификации одного или более упомянутых удаленных устройств управления.

3. Модуль беспроводной связи по п. 2, отличающийся тем, что дополнительно выполнен с возможностью синхронизации удаленного устройства управления с модулем автоматики.

4. Модуль беспроводной связи по п. 3, отличающийся тем, что дополнительно выполнен с возможностью синхронизации удаленных устройств управления между собой.

5. Модуль беспроводной связи по п. 4, отличающийся тем, что промышленный протокол передачи данных выбран из группы: Profibus, DeviceNet (CIP); ControlNet (CIP), Foundation fieldbus HI, CANopen, SERCOS I/II, Modbus, BACnet, LON, LONWORKS, LONTALK, EIB, DALI.

Images