RU166839U1 - Система управления микроклиматом в помещении с помощью wi-fi соединения - Google Patents

Abstract

1. Модуль беспроводной связи для системы управления микроклиматом в помещении, содержащий:по меньшей мере, один приемо-передатчик; и,по меньшей мере, один процессор; причемпроцессор выполнен с возможностью идентифицировать пакеты данных промышленного протокола передачи данных и инкапсулировать упомянутые пакеты данных в пакеты данных протокола TCP для генерирования пакетов данных TCP, содержащих пакеты данных промышленного протокола передачи данных; причемупомянутый приемо-передатчик выполнен с возможностью передавать упомянутые сгенерированные пакеты данных протокола TCP и принимать управляющие пакеты данных протокола TCP по Wi-Fi соединению; причем упомянутый процессор выполнен с возможностью идентифицировать в упомянутых управляющих пакетах данных протокола TCP 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.2. Модуль беспроводной связи по п. 1, отличающийся тем, что выполнен с возможностью аутентификации одного или более упомянутых удаленных устройств управления системы управления микроклиматом в помещении.3. Модуль беспроводной связи по п. 2, отличающийся тем, что выполнен с возможностью синхронизации, по меньшей мере, одного удаленного устройства управления системы управления микроклиматом в помещении с модулем автоматики системы управления микроклиматом в помещении.4. Модуль беспроводной связи по п. 3, отличающийся тем, что дополнительно выполнен с возможностью синхронизации всех подключенных к нему удаленных устройств управления

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, причем пакеты данных протокола TCP содержат полученные от средства автоматики пакеты данных, и передавать по беспроводной линии связи сгенерированные пакеты данных протокола TCP на одно или более средств управления; одно или более средств управления, выполненных с возможностью принимать упомянутые пакеты данных протокола TCP, распаковывать упомянутые пакеты данных протокола TCP для извлечения данных о статусе системы поддержания микроклимата в помещении, генерировать управляющие пакеты данных протокола TCP, причем пакеты данных протокола TCP содержат пакеты данных управления системой поддержания микроклимата в помещении, и передавать сгенерированные управляющие пакеты данных протокола TCP в одно или более средств беспроводной связи; причем каждое средство беспроводной связи выполнено с возможностью распаковывать полученные от средства управления управляющие пакеты данных протокола TCP 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 чертеже изображена общая схема управляющей системы для системы поддержания микроклимата в помещении с помощью Wi-Fi соединения.

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 посредством шины 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, причем пакеты данных протокола TCP содержат полученные от средства 101 автоматики пакеты данных, и передавать по беспроводной линии связи сгенерированные пакеты данных протокола TCP на средство 103 управления. Средства 102 беспроводной связи представляют собой Wi-Fi 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, генерируя тем самым пакеты данных протокола TCP, содержащие пакеты данных промышленного протокола передачи данных. Так же средства 102 беспроводной связи содержат один или более приемо-передатчиков, за счет которых сгенерированные пакеты данных протокола TCP передаются на одно или более средств 103 управления. 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 приемо-передатчиков, средства 102 беспроводной связи принимают управляющие пакеты данных протокола TCP. Упомянутые один или более процессоров средств 102 беспроводной связи при этом дополнительно выполнены с возможностью идентифицировать в полученных управляющих пакетах данных протокола TCP 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 в средство 101 автоматики. Так же средства 102 беспроводной связи могут быть выполнены с возможностью синхронизации средств 103 управления со средством 101 автоматики и/или между собой. Дополнительно 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, распаковывать упомянутые пакеты данных протокола TCP для извлечения данных о статусе системы поддержания микроклимата в помещении, генерировать управляющие пакеты данных протокола TCP, причем пакеты данных протокола TCP содержат пакеты данных управления системой поддержания микроклимата в помещении, и передавать сгенерированные управляющие пакеты данных протокола TCP в одно или более 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 подобные. 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 один или несколько приемо-передатчиков, за счет которых упомянутые средства 103 управления получают от средств 102 беспроводной связи упомянутые сгенерированные пакеты данных протокола TCP. Средства 103 управления так же содержат один или более процессоров, за счет которых средства 103 управления идентифицируют содержащиеся в полученных от средства 102 беспроводной связи пакеты данных промышленного протокола передачи данных и извлекают идентифицированные пакеты 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, генерируя тем самым управляющие пакеты данных протокола TCP, содержащие управляющие пакеты данных промышленного протокола передачи данных. За счет упомянутых приемо-передатчиков сгенерированные управляющие пакеты данных протокола TCP 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 подобными. 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 приемо-передатчика средства 103 управления. После того, как будет обнаружено средство 102 беспроводной связи, установление Wi-Fi соединения с которым окажется наиболее стабильным и надежным, средство 103 управления 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. После установления соединения может быть необязательно осуществлена синхронизация средства 103 управления со средством 101 автоматики посредством средства 102 беспроводной связи и/или 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 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 полученные пакет данных промышленного протокола передачи данных в пакет данных протокола TCP и по Wi-Fi соединению передает пакет данных протокола TCP, содержащий данные о статусе системы поддержания микроклимата в помещении в средство 103 управления. Средство 103 управления распаковывает полученный пакет данных TCP, 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 протокола TCP и передает сформированный управляющий пакет данных протокола TCP в средство 102 беспроводной связи. Средство 102 беспроводной связи распаковывает полученные управляющие пакеты данных протокола TCP, извлекает из них управляющие пакеты данных промышленного протокола передачи данных и по кабелю связи передает извлеченные пакеты 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 микроклиматические параметры системы к желаемым. 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 приемо-передатчика 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 средством 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. Так же за счет этого пользователь может управлять системой поддержания микроклимата в помещении, находясь в любой точке здания или за его пределами, в случае, если в пределах доступа приемо-передатчика 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.

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. Модуль беспроводной связи для системы управления микроклиматом в помещении, содержащий:

по меньшей мере, один приемо-передатчик; и,

по меньшей мере, один процессор; причем

процессор выполнен с возможностью идентифицировать пакеты данных промышленного протокола передачи данных и инкапсулировать упомянутые пакеты данных в пакеты данных протокола TCP для генерирования пакетов данных TCP, содержащих пакеты данных промышленного протокола передачи данных; причем

упомянутый приемо-передатчик выполнен с возможностью передавать упомянутые сгенерированные пакеты данных протокола TCP и принимать управляющие пакеты данных протокола TCP по Wi-Fi соединению; причем упомянутый процессор выполнен с возможностью идентифицировать в упомянутых управляющих пакетах данных протокола TCP 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.

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

3. Модуль беспроводной связи по п. 2, отличающийся тем, что выполнен с возможностью синхронизации, по меньшей мере, одного удаленного устройства управления системы управления микроклиматом в помещении с модулем автоматики системы управления микроклиматом в помещении.

4. Модуль беспроводной связи по п. 3, отличающийся тем, что дополнительно выполнен с возможностью синхронизации всех подключенных к нему удаленных устройств управления системы управления микроклиматом в помещении 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 H1, CANopen, SERCOS I/II, Modbus, BACnet, DNET, LON, LONWORKS, LONTALK, EIB, DALI.

Images