[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

技術領域

本發明屬樓宇自控的技術范疇，特別是指基于BACnet和EIB協議的樓宇自控技術及其雙協議轉換方法。

背景技術

樓宇自控領域中，BACnet和EIB協議是贏得廣泛認同和應用的兩大主流國際標準。

歐洲安裝總線（EIB）由Siemens、ABB等企業首先提出，1990年成立的EIBA為EIB的管理機構，2010年EIBA的全球注冊會員突破400；國際上很多知名公司相繼推出符合EIB規范的系列產品，目前已占據歐洲樓宇自動化設備80％的市場。1999年，以EIB為基礎、汲取歐洲另兩個樓宇自控協議（BatiBus和EHSA）配置模式等優點，提出了KNX/EIB協議。2003年，KNX/EIB列入歐洲標準EN50090；2006年，列入國際標準ISO/IEC?14543-3；2007年7月，列入中國標準GB/Z?20965--2007。KNX/EIB（以下簡稱EIB）標準化程度高，協議具有結構簡單、高效穩定的優異特性，是生產高性價比和高可靠性樓宇自控產品的技術支撐和保障。EIB源自樓宇照明、百葉窗（窗簾）、安防等控制的共性需求制定協議，采用獨特的組（邏輯）地址高效通信機制，并將樓宇自控產品簡化成兩類：命令發送者--傳感器，命令接收者--執行器；上述考量對于開關量或復雜度一般的控制而言，如照明、安防等控制，具有無可比擬的技術經濟優勢；但當EIB拓展至復雜控制系統時，如供暖制冷及空調系統（HVAC&R），EIB產品受制于協議自身的局限性，始終難有大的作為；EIB協議體系框架內實施HVAC&R工程時，所需的復雜控制功能往往只能求助EIB監控中心、即不得不放棄EIB無需主控制器的點對點（peer?to?peer）分布式控制方式，導致系統復雜度的增大、可靠性和效率的下降。

1987年，美國供暖制冷及空調工程師協會ASHRAE提出BACnet協議；1995年6月，ASHRAE推出BACnet?1995版，同年12月成為ANSI美國國家標準；2003年，BACnet協議批準成為國際標準IS016484--5；2009年10月，BACnet中國協會成立。BACnet源自HVAC&R等控制的共性需求制定協議，將7層OSI模型精簡為4層：低2層引入4種業已得到成功規模應用的物理層和數據鏈路層協議，以適應不同性價比及保護原有投資的訴求；根據樓宇自控網絡結構較固定的特征，BACnet網絡層功能進行了多方面的簡化--人工配置單一靜態路徑的路由表；對象、屬性、服務定義在BACnet的應用層，借鑒面向對象的設計理念、參照IS0?8824/8825?ASN.1規則對自控設備進行統一的形式化描述，自控設備間的互操作則采用混合模式--間接模式用于樓宇自控設備的樓宇控制功能，直接模式與樓宇自控設備的通信及管理有關。BACnet沿襲工控領域的產品分類法，分為傳感器、執行器和控制器；在樓宇的HVAC&R工程系統中，相應的BACnet自控設備品種豐富、功能完備、性價比高，牢牢占據著市場的主導地位；但當BACnet涉足僅需簡單控制的系統時，如照明及百葉窗（窗簾）系統，BACnet產品亦受制于協議自身的局限性，多年來成效有限差強人意；BACnet協議體系框架內實施照明及百葉窗（窗簾）等工程時，一方面BACnet自控設備的復雜控制功能被束之高閣，另一方面又因BACnet軟硬件資源開銷大，導致其性價比欠佳、競爭力缺失；因此，BACnet智能樓宇中高效智能的HVAC&R與簡單的硬接線（繼電器）照明并存的奇特景象屢見不鮮，2011年5月新落成的杭州某醫院大樓就是一個典型案例。