專利名稱：用于實現(xiàn)樓宇技術自動化的裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于實現(xiàn)對至少具有一個房間的建筑物、工廠、建筑群和/或場區(qū)或應用單元進行操作技術自動化以及必要時進行安全監(jiān)控的裝置。
居住和/或商貿(mào)建筑的樓宇技術智能自動化計劃至少15年以來力求實現(xiàn)不同的解答途徑。通過將原來單獨的調(diào)節(jié)和/或控制功能聯(lián)合起來使居住的舒適度、能源應用的效率以及安全性得到迅速改善。數(shù)字電子技術明顯地日益增加的集成度使自動化被進一步推進，該數(shù)字電子技術利用相當大的存儲容量和很高的處理器計算速度從而使成本保持不變或者竟然降低了成本。
在專業(yè)范圍清楚地知道一種“歐洲布線總線”(EIB；也稱INSTABUS)，其為用于建筑技術自動化的分散構建的總線系統(tǒng)。在該總線上分散布置有傳感器和執(zhí)行器，其全部采用專用的微處理器。因此EIB適合于帶有分散智能單元的總線系統(tǒng)。所有用戶通過|兩芯|電纜彼此連接，通過其不僅提供電源，而且也進行數(shù)據(jù)交換。用戶通過確定的物理地址在總線上被識別。
傳感器記錄溫度或高度的測量值，并且其將測量信號輸入到在總線上傳輸?shù)碾妶?。所有具有相應目標地址的?zhí)行器接收該電報的信息，并且其執(zhí)行相應的調(diào)節(jié)和/或控制功能，例如采暖設備閥門的控制、空調(diào)制冷裝置的運行和停止、風扇的連通和切斷、百葉窗的位置控制、照明設備的亮度調(diào)節(jié)以及其他很多控制。
EIB的缺點是由于其全部采用專用的微處理器而造成單個元件高的施工費用。對于所有的任務，要安裝單個元件，它們通過特別的電纜連接導致高的安裝費用。這些元件確定為它們的基本功能。其對于參數(shù)化，即為單獨的功能設置提供僅有的少量空間，因此系統(tǒng)的靈活性并不盡如人意。分散的總線結構使經(jīng)營者不能進行系統(tǒng)的自由設置。該設置需由進行自動化的專業(yè)人員多次進行手工設置。很多電氣技工卻懼怕高昂的檢查費用以及費時的程序化，使得EIB盡管在大的建筑方面有成就(主要用于工商業(yè)方面的應用)，然而在個人房屋和居住建筑物方面，特別在小的單元情況下，EIB大范圍的成果仍然是無濟于事。
為完善EIB而研制一種EIB電源線。它使得這樣一種元件納入總線系統(tǒng)中，連接到它的電纜接頭上可以不再改變。EIB電源線以以下概念為基礎，即元件之間的數(shù)據(jù)交換通過電源網(wǎng)絡窄頻帶發(fā)揮作用。這從技術角度而言完全不同于成熟技術。特別關鍵的是在網(wǎng)絡導線上傳輸?shù)目偩€信號由各個電氣負荷削弱。傳輸功率和頻帶受公務規(guī)則嚴格限制，數(shù)據(jù)傳輸率很低。所以一般來說作為總線連接，數(shù)據(jù)電纜比EIB電源線更好。
單是以無線電為基礎的遠程控制根據(jù)當前背景技術僅僅對一個或者少數(shù)幾個執(zhí)行器起作用。不能實現(xiàn)總線系統(tǒng)全面的調(diào)節(jié)和/或控制功能。無線傳輸?shù)目煽啃圆⒉槐M如人意，它的生理學作用并不清楚。尤其是無線遠程控制的廣泛應用帶來高的投資成本。
對于樓宇技術的自動化，另外還已知一種PHC-總線(PEHA公司的PEHA樓宇控制)。該總線適合于小的目標，特別是一個和多個家庭樓宇。其具有中央設備，其一般在保險箱中中斷并且完全執(zhí)行調(diào)節(jié)和/或控制功能。
PHC總線的缺點是每個傳感器和執(zhí)行器必須單個連接到其上。這導致高的安裝費用?；趲в兄醒胫悄軉卧目偩€結構，PHC總線的應用能力限制在幾個簡單的報告和服務功能上。
人們設計出LCN(本地控制網(wǎng)絡)作為用于樓宇技術自動化最新的智能網(wǎng)絡工具，其中智能節(jié)點通過總線通訊。智能單元是分散結構。LCN不具有中央設備。在LCN建筑群中聯(lián)合了傳感器和執(zhí)行器功能。為了能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，因此使用現(xiàn)有電源網(wǎng)絡的自由芯線。
LCN的缺點是每個LCN建筑群本地專用的智能單元導致特別高的實施費用?；趲в蟹稚⒅悄軉卧目偩€結構，經(jīng)營者不能夠很容易地自由進行配置。
本發(fā)明的任務是設計開頭提及的這種裝置，其通過小的生產(chǎn)成本和安裝費用實現(xiàn)并且使經(jīng)營者能夠自由設置。
在解決該問題的裝置中，對于所有房間或每個房間提供監(jiān)控和/或測量和/或調(diào)節(jié)和/或控制模塊(房間模塊)，其帶有集成的傳感器和一個或多個電源接頭以及每一個僅僅作為電源網(wǎng)絡電極的接頭。在房間模塊和上級監(jiān)控和/或測量和/或調(diào)節(jié)和/或控制模塊(中心模塊)之間有數(shù)據(jù)總線連接。
根據(jù)本發(fā)明，成套的傳感器以及用于每個房間的房間內(nèi)部的插座、照明以及所有可能的執(zhí)行器的電源接頭的調(diào)節(jié)和/或控制集中到唯一的房間模塊。傳感器是房間模塊的集成部分。其可以測量溫度和/或亮度和/或空氣成分，特別是CO2、其他氣體或煙霧的濃度以及在房間的漂移。執(zhí)行器通過傳統(tǒng)普通的三芯、間或五芯電源網(wǎng)絡連接到房間模塊。用于插座、照明和執(zhí)行器的房間模塊電源接頭不僅能夠進行輸入-輸出控制，也可以使輸出電壓連續(xù)或者分級調(diào)整和/或控制。只要需要進行房間模塊和執(zhí)行器之間的數(shù)據(jù)傳輸，則通過電源網(wǎng)絡的導線，優(yōu)選零線進行。執(zhí)行器一般不具有本地智能單元。由于應用標準元件使得執(zhí)行器的構成和安裝相當方便并且不費時。
房間的房間模塊或者多個房間的房間模塊與中心模塊一起通過數(shù)據(jù)總線連接。在簡單的實施例中，一個或者極少幾個房間模塊與中心模塊直接連接到數(shù)據(jù)總線。
在帶有大量房間模塊的實施例中，其能夠與上級監(jiān)控和/或測量和/或調(diào)節(jié)和/或控制模塊(分配模塊)一起處在數(shù)據(jù)總線上，并且至少兩個分配模塊與中心模塊處在數(shù)據(jù)總線。在分配模塊上收集傳感器的測量值。當前的分配模塊具有對房間模塊的調(diào)節(jié)和/或控制功能進行協(xié)調(diào)的任務，而它自身可以承擔在上一級例如使用單元的調(diào)節(jié)和/或控制和/或監(jiān)控功能。為此，需要進行當前和/或累積的耗材如油、氣體、電、熱水和冷水、氣壓、真空、冷卻劑消耗等的測量以及通向使用單元的通道的監(jiān)控。為了后一目的，分配模塊應當適合于處理一個或多個監(jiān)控相機的視頻信號。這樣僅僅房間模塊與分配模塊處在數(shù)據(jù)總線上，這使得用于總線的布線費用很小。
分配模塊使經(jīng)營者能夠在當前使用單元的上級對運行技術的配置進行訪問?？梢詫Ψ峙淠K進行編程。為此，它可以具有適于PC、MAC、PDA等的接口，在其上運行友好用戶界面的結構化軟件。傳感器全部的測量值和與之相連的調(diào)節(jié)和/或控制功能的配置可提供給經(jīng)營者。經(jīng)營者可以親手進行配置，以便在需要時能夠改造以及按照個人的愿望進行調(diào)整。
在優(yōu)選實施例中至少一個分配模塊與外部通訊。為此，其可以具有帶有模擬的、ISDN、UMTS、GSM、無線或者其他合適接口的模塊。向外部與上級系統(tǒng)進行通訊適合于房間監(jiān)控的報警報告以及采暖、空調(diào)制冷裝置的故障和服務報告。報告的接收器例如可以是計算機、電話、移動電話或者UMTS-終端設備。以分配模塊與外部的通訊可以遙控選擇功能。
多個使用單元的分配模塊與建筑物、建筑群或場區(qū)的上級中央監(jiān)控模塊和/或測量模塊和/或調(diào)節(jié)和/或控制模塊(中心模塊)一起處在數(shù)據(jù)總線上。整個單元的傳感器的測量值匯聚到中心模塊。中心模塊具有對分配模塊的調(diào)節(jié)和/或控制功能進行分配的任務，并且它自身可承擔整個單元上一級的調(diào)節(jié)和/或控制和/或監(jiān)控功能。其中包括整個外部的監(jiān)控，中央進、出區(qū)域、停車帶、地下車庫的監(jiān)控，中央采暖設備和現(xiàn)存的能源獲得設備例如太陽能的調(diào)節(jié)和/或控制，整個單元級的當前和/或累積的耗材如油、氣體、電、熱水和冷水以及其他更多物質(zhì)的測量。中心模塊應當適合于處理一個或者多個監(jiān)控相機的視頻信號。這樣只有分配模塊與中心模塊一起處在數(shù)據(jù)總線，這使得用于總線的布線費用很小。
優(yōu)選的，也可以對中心模塊進行編程并將其連接到PC、MAC、PDA等以進行配置。應當由對整個單元負責的例如管理房屋的專業(yè)人員對其進行配置。
在優(yōu)選實施例中，中心模塊可以與外部通訊。為此，其可以具有帶有模擬的、ISDN、GSM接口的模塊。向外部與上級系統(tǒng)進行通訊適合于建筑物監(jiān)控的報警報告以及采暖、空調(diào)設備以及太陽能裝置的故障和服務報告。報告的接收器例如可以是計算機、電話、移動電話或者UMTS-終端設備。與外部的通訊允許遠程選擇功能。
與傳統(tǒng)的樓宇技術自動化總線系統(tǒng)相比，本發(fā)明大大減少了器材費用和布線費用。通過在房間模塊中對傳感器、房間執(zhí)行器的調(diào)節(jié)功能和/或控制功能的聯(lián)合以及無花費的傳統(tǒng)執(zhí)行器接頭，而沒有覆蓋其電源網(wǎng)絡的本地智能單元，實現(xiàn)了房間模塊與中心模塊或分配模塊的數(shù)據(jù)連接以及必要時分配模塊與中心模塊的數(shù)據(jù)連接。從而實現(xiàn)信息傳遞以及分級調(diào)節(jié)和/或控制，這一點最佳反映了真實的訪問興趣和訪問能力。
下面參照附圖表示的實施例對本發(fā)明進行詳細說明。其示意為

圖1表示房間模塊的基本方案，圖2表示房間模塊的補充方案，圖3表示線路圖，其中多個房間模塊處在帶有分配模塊的數(shù)據(jù)總線上，以及多個分配模塊處在帶有中心模塊的數(shù)據(jù)總線上。
根據(jù)圖1的房間模塊10具有大約室內(nèi)布線開關的尺寸。這樣它適合于后面所說的傳統(tǒng)的單軸開關板。
房間模塊10具有用作連接三芯電源網(wǎng)絡的接頭的第一輸入端12以及用作連接數(shù)據(jù)總線16的接頭的第二輸入端14。在所描述的實施例中，數(shù)據(jù)總線16是絞合的兩芯電纜。但它也可以是玻璃纖維導體、電源線、無線電通訊站之間的間隔或其他類似物。
房間模塊10具有集成的傳感器18，例如用于溫度、亮度、氣體、移動的測量。它還具有六個其他的輸出端20、22，用作插座、照明和多種執(zhí)行器的接頭，每一個都采用電源網(wǎng)絡的三芯電纜。四個輸出端20是輸入-輸出開關，兩個輸出端22用于調(diào)節(jié)。
根據(jù)圖2的房間模塊24具有大約兩個室內(nèi)布線開關大小。這樣其適合于后面所述的傳統(tǒng)的雙路開關板。
另外，房間模塊24在前面板上具有六個可自由編程的按鈕26，用作三相電源網(wǎng)絡的傳統(tǒng)按鈕或開關的接頭的四個輸入端28，以及用于電控鍵、門接點、電信等的四個小電壓輸入端30。此外，房間模塊24可以通過無線或者紅外遙控通訊。低壓電路和電網(wǎng)電路在房間模塊24中嚴格分開。
在建筑的使用單元每一個房間安裝的房間模塊10、24通過數(shù)據(jù)總線16連接到安裝在使用單元保險箱中的分配模塊32上。該分配模塊32可以在不同的擴建階段實現(xiàn)并且可以具有多個并行的數(shù)據(jù)總線通道。
多個使用單元的分配模塊32處在帶有整個建筑的中心模塊36的公共數(shù)據(jù)總線34上，中心模塊36安裝在主配線柜上。在所述實施例中數(shù)據(jù)總線34為絞合的兩芯電纜。但它也可以是玻璃纖維導體、電源線、無線電通訊站之間的間隔或其他類似物。中心模塊36可以在不同的擴建階段實現(xiàn)并且與建筑物的外部通訊38。
附圖標記列表10房間模塊12網(wǎng)絡輸入端14數(shù)據(jù)總線輸入端16數(shù)據(jù)總線18傳感器20輸入-輸出轉(zhuǎn)換接頭22調(diào)節(jié)接頭24房間模塊26按鈕28網(wǎng)絡輸入端30低壓輸入端32分配模塊34數(shù)據(jù)總線36中心模塊38與外部的通訊
權利要求
1.一種用于實現(xiàn)對至少具有一個房間的建筑物、工廠、建筑群和/或場區(qū)或應用單元進行操作技術自動化以及必要時進行安全監(jiān)控的裝置，其特征在于，對于所有房間或者每個房間的監(jiān)控和/或測量和/或調(diào)節(jié)和/或控制模塊(房間模塊10、24)，其帶有集成的傳感器(18)和一個或多個電源接頭(20、22)以及其他的每一個僅僅作為電源電極的接頭，房間模塊(10、24)與上級監(jiān)控和/或測量和/或調(diào)節(jié)和/或控制模塊(中心模塊36)之間數(shù)據(jù)總線連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的裝置，其特征在于，房間模塊(10、24)帶有集成的傳感器(18)，該傳感器(18)用于溫度和/或亮度和/或空氣成分，特別是CO2、其他氣體或煙霧的濃度和/或在房間漂移的測量。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的裝置，其特征在于，至少一個房間模塊(10、24)的電源接頭(20)可以進行輸入-輸出控制。
4.根據(jù)權利要求1-3中之一所述的裝置，其特征在于，至少一個房間模塊(10、24)的電源接頭(22)可以使它的輸出電壓持續(xù)或者分級調(diào)節(jié)和/或控制。
5.根據(jù)權利要求1-4中之一所述的裝置，其特征在于，房間模塊(10、24)與中心模塊(36)一起處在數(shù)據(jù)總線上。
6.根據(jù)權利要求1-4中之一所述的裝置，其特征在于，至少兩個房間模塊(10、24)與上級的監(jiān)控和/或測量和/或調(diào)節(jié)和/或控制模塊(分配模塊32)一起處在數(shù)據(jù)總線(16)上，并且至少兩個分配模塊(32)與中心模塊(36)一起處在數(shù)據(jù)總線(34)上。
7.根據(jù)權利要求6所述的裝置，其特征在于，分配模塊(32)可編程。
8.根據(jù)權利要求6或7所述的裝置，其特征在于，至少一個分配模塊(32)與外部通訊。
9.根據(jù)權利要求1-8中之一所述的裝置，其特征在于，中心模塊(36)可編程。
10.根據(jù)權利要求1-9中之一所述的裝置，其特征在于，中心模塊(36)與,外部通訊。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種裝置，其具有用于每個房間的房間模塊(10、24)，該模塊(10、24)帶有集成的傳感器(18)和電源接頭(20、22)，另外對于執(zhí)行器每一個僅僅作為電源電極的接頭。房間模塊(10、24)直接與中心模塊(36)或與分配模塊(32)處于數(shù)據(jù)總線上(16)，該分配模塊(32)自身與中心模塊(36)處于數(shù)據(jù)總線(34)上。
文檔編號H02J13/00GK1930923SQ200580008169
公開日2007年3月14日 申請日期2005年1月21日 優(yōu)先權日2004年2月3日
發(fā)明者尤杜·鮑格納, 格萊格爾·斯帝爾 申請人:尤杜·鮑格納, 格萊格爾·斯帝爾