[發明專利]基于BACnet和EIB協議的樓宇自控系統

有效

• 申請號: 201210008863.4
• 申請日: 2012-01-12
• 公開（公告）號: CN102571795A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 徐佳東;詹永喆;鄭鈞國;徐曉忻;吳明光
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: H04L29/06
• 分類號: H04L29/06
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 張法高

1.一種基于BACnet和EIB協議的樓宇自控系統及其雙協議轉換方法，其特征在于系統由BACnet監控中心、BACnet/ISO08802-3路由器、BACnet/LonTalk路由器、BACnet/PTP路由器、BACnet網橋、BACnet/EIB網關、BACnet/ISO08802-3設備節點、BACnet/LonTalk設備節點、BACnet/PTP設備節點、BACnet/MSTP設備節點、EIB總線設備節點組成；其中，BACnet監控中心通過BACnet/MSTP子網分別與BACnet/ISO08802-3路由器、BACnet/LonTalk路由器、BACnet/PTP路由器、BACnet網橋、BACnet/EIB網關相連，BACnet/ISO08802-3路由器通過BACnet/ISO08802-3子網與各BACnet/ISO08802-3設備節點相連，BACnet/LonTalk路由器通過BACnet/LonTalk子網與BACnet/LonTalk設備節點相連，BACnet/PTP路由器通過BACnet/PTP子網與各BACnet/PTP設備相連，BACnet網橋通過BACnet/MSTP子網與各BACnet/MSTP設備節點相連，BACnet/EIB網關通過EIB總線子網與各EIB總線設備節點相連；BACnet網橋連接相同數據鏈路層和物理層的BACnet子網，路由器連接不同數據鏈路層和物理層的BACnet子網，EIB總線子網與BACnet則借助BACnet/EIB網關進行連接；網關經MSTP模塊接入BACnet/MSTP子網、經EIB總線耦合單元接入EIB總線子網；網關不僅執行BACnet網絡和EIB總線子網間的路由，而且具備BACnet和EIB兩種協議應用層數據的變換功能。

2.根據權利要求1所述的一種基于BACnet和EIB協議的樓宇自控系統，其特征在于所述BACnet/EIB網關電路的連接關系為：處理器分別與存儲器、按鍵、顯示模塊、MSTP模塊、串行PEI16協議轉換模塊相接；串行PEI16協議轉換模塊與EIB總線耦合單元相接，并接入EIB總線子網；MSTP模塊由光電隔離單元和RS485單元組成，處理器經光電隔離單元和RS485單元相接，RS485單元接入BACnet/MSTP子網；所述的處理器是以ARM920T為內核的S3C2410X芯片，MSTP模塊的光電隔離單元采用兩個6N137芯片、RS485單元采用MAX490芯片，存儲器采用K9F1208UOM芯片，顯示模塊采用NL2432DR22。

3.根據權利要求2所述的MSTP模塊，其特征在于所述的MSTP模塊電路為：BACnet/MSTP總線上的Data1+與MAX490的引腳6相連，BACnet/MSTP總線上的Data1-與MAX490的引腳5相連，BACnet/MSTP總線上的Data2+與MAX490的引腳7相連，BACnet/MSTP總線上的Data2-與MAX490的引腳8相連，BACnet/MSTP總線上的GND與MAX490的引腳4并聯后接地，MAX490的引腳1接電源+12V，MAX490的引腳2與電阻R1的一端相連，MAX490的引腳3與電阻R2的一端相連，第一6N137芯片的引腳2與電阻R1的另一端相連，第一6N137芯片的引腳3與引腳5并聯后接地，第一6N137芯片的引腳6與S3C2410X芯片的引腳RXD0、電阻R3的一端相連，第一6N137芯片的引腳8與第二6N137芯片的引腳8并聯后與電阻R3的另一端、電阻R4的一端、電源+5V、電容C1的一端相連，第二6N137芯片的引腳2與電阻R2的另一端相連，第二6N137芯片的引腳3與引腳5并聯后接地，第二6N137芯片的引腳6與S3C2410X芯片的引腳TXD0、電阻R4的另一端相連，電容C1的另一端接地。

4.根據權利要求2所述的EIB總線耦合單元，其特征在于所述的EIB總線耦合單元電路的連接關系為：串行/EIB協議轉換模塊分別與電源模塊、時鐘發生器、串行同步接口模塊、串行通訊接口、監視/控制切換模塊、EIB雙絞線轉換模塊相連；EIB雙絞線轉換模塊與雙絞線電壓轉換模塊相連；所述的串行/EIB協議轉換模塊采用ZC441016CFN芯片，EIB雙絞線轉換模塊采用FZE1065E芯片，串行同步接口模塊采用74HC164芯片。

5.一種采用如權利要求1所述BACnet/EIB網關的BACnet與EIB協議轉換方法如下：

BACnet/EIB網關的軟件由BACnet/EIB協議變換單元、BACnet報文解析單元和EIB報文解析單元組成；BACnet/EIB協議變換單元包括雙協議地址變換模塊、雙協議APCI（Application-Layer?Protocol?Control?Information，應用層協議控制信息）變換模塊和雙協議應用程序數據變換模塊，以及雙協議地址關聯表和雙協議APCI對照表；

BACnet/EIB網關初始化配置時，EIB配置工具ETS為毎個EIB設備地址表增設物理組地址供BACnet監控中心尋址；BACnet協議可變部分編碼通過在TLV編碼時添加“標記（tag）”對不同功能和結構的樓控設備進行描述實現與EIB協議的變換；

BACnet/EIB網關進行協議轉換時，BACnet/EIB網關從EIB總線子網接收EIB報文，EIB報文解/編模塊分拆EIB報文得到組地址、APCI和應用程序數據三部分；雙協議地址變換模塊借助雙協議地址關聯表，由組地址變換成BACnet地址；雙協議APCI變換模塊借助雙協議APCI對照表，把EIB協議的APCI變換成BACnet的APCI；雙協議應用程序數據變換模塊則將EIB應用程序數據變換成BACnet應用程序數據；最后，BACnet報文解/編模塊匯對BACnet地址、BACnet的APCI和應用程序數據重新編碼，打包成BACnet報文發送至BACnet網絡，經BACnet網絡至目標BACnet設備，EIB總線子網接收BACnet報文的過程與此相反。