一种用于电动开窗器交互信息并可组网的控制模块

专利摘要:
本实用新型涉及一种用于电动开窗器交互信息并可组网的控制模块，包括线路板、外壳、面板；线路板包含具备2路独立串口的MCU、两个RS485通讯芯片、遥控接收芯片、晶振、接线端子组A、接线端子组B、接线端子C；接线端子组A与电动开窗器相连，接线端子组B连接现场开关，接线端子C通过通讯线接入网关；模块和电动开窗器之间相互通讯，电动开窗器不停地向模块反馈状态信息，模块不断更新收到的电动开窗器状态信息并储存，模块也可向电动开窗器发送操作指令；每个本实用新型均有独立的ID，可通过网络布线、网络设备、通讯协议和组态软件组成一个智能化控制系统，可在系统主机屏幕上对电动窗进行各种操作，并在系统主机屏幕上显示电动窗的状态。
公开号:CN214330310U
申请号:CN202023071556.XU
申请日:2020-12-18
公开日:2021-10-01
发明作者:曹文韬；许雷
申请人:Shanghai Fosele Electromechanical Equipment Co ltd；
IPC主号:E05F15-77

专利说明:
[n0001] 本实用新型涉及电动开窗和楼宇智能控制技术领域，具体地说是一种给每个电动窗配置独立的ID，通过网络布线、modbus协议、楼宇自控协议和组态软件将一个楼宇内所有的电动窗组成一个可智能化控制的系统，达到无需复杂和重复布线即可单窗单控、灵活分组组控、统一控制、并入BMS/BAS系统、远程控制、每扇电动窗的状态信息反馈等功能。
[n0002] 电动窗是近十多年来建筑领域的新宠，主要用于高窗开启和自动消防排烟开启。当一个建筑物中存在数量比较多的电动窗时，那么对数量众多的电动窗的控制(个性化控制和分组)要求变得越来越迫切，并且电动窗的状态也是物业管理部门想要了解和掌握的信息，这有利于物业的管理，并且也是楼宇智能化的发展方向。
[n0003] 楼宇智能化软件发展已经很成熟了，以霍尼韦尔、西门子、江森自控、施耐德等公司为代表的组态软件可以控制空调、灯光、电梯、消防设施等等众多的楼宇设备，但在新兴的电动窗领域暂无太多的表现，其主要原因在于两个方面：1、传统的电动开窗机在网络里无法做到可读可写；2、传统的电动窗没有独立的ID。本模块正是解决了第2点原因，并且配合使用第1点中可读可写的电动开窗机可实现建筑物内数量众多的电动窗智能化的控制。
[n0004] 本实用新型的目的就是要解决上述的不足而提供一种用于电动开窗器交互信息并可组网的控制模块，能够大大节省现场布线的材料费和人工费用，可实现灵活分组，实现日常对电动开窗器的个性化控制。
[n0005] 为实现上述目的设计一种用于电动开窗器交互信息并可组网的控制模块，包括外壳2，外壳2内安装有线路板1，外壳2顶部固定有面板3，线路板1上设有MCU11、通讯芯片12、遥控接收芯片13、晶振14、接线端子组A15、接线端子组B16、接线端子C17，MCU11具备2路独立串口，MCU11设于线路板1中部，通讯芯片12为RS485通讯芯片，通讯芯片12设置有两个，其中一个通过接线端子组A15与电动开窗器4相连交互信息，另一个由接线端子组C17通过网络通讯线与网关7相连以接收网关7发过来的操作指令和查询指令以及向网关7发送电动开窗器4的状态信息，接线端子组A15与电动开窗器4相连，电动开窗器4与模块之间通过接线端子组A15相互通讯，接线端子组B16连接电动开窗器4的本地控制开关5，并通过本地控制开关5对电动开窗器4进行控制，接线端子C17通过双绞通讯线接入网关7，网关7通过线路连接交换机8，交换机8通过网络连接系统主机9。
[n0006] 进一步地，所述接线端子组A15连接24VDC供电电源，电动开窗器4不停地向模块反馈其状态信息，模块不断更新收到的电动开窗器4的状态信息并储存下来，模块也可向电动开窗器4发送操作开窗/关窗/停止/运行到具体位置的操作指令。
[n0007] 进一步地，所述模块提供遥控接收功能，并通过与遥控器6配对提供无线遥控控制功能，以实现对电动开窗器4开窗/关窗/停止的控制。
[n0008] 进一步地，所述模块与网关7之间的通讯采用modbus通讯协议，且同一条总线上的不同模块采用手挽手的总线连接方式接入网关7，以及同一条总线上的每个模块具备各自独立的ID。
[n0009] 进一步地，所述模块接受网关7传输过来的网络操作指令，并将操作指令转发给电动开窗器4，操作指令包括开窗/关窗/停止/运行到具体位置，网络操作指令来自于系统主机9。
[n0010] 进一步地，所述模块接受网关7传输过来的系统查询指令，查询指令为查询电动开窗器的状态，系统查询指令来自于系统主机9，模块将电动开窗器发过来的最新状态信息发回至网关，网关再通过网络发送至系统主机并显示在屏幕上，状态信息包括电动开窗器的位置信息和故障信息。
[n0011] 本实用新型同现有技术相比，具有如下优点：
[n0012] (1)本实用新型与网关及网络之间通过通讯协议进行通讯，既可以通过本地控制开关或者遥控器对窗户进行操作，又可以通过系统主机对电动窗进行各种操作；
[n0013] (2)本实用新型的运用可以在网络化的系统主机(置于建筑物某一控制室)中反应每一扇窗户的真实状态，包括启闭状态、开启的角度/大小、故障等信息，方便物业人员的管理和控制；
[n0014] (3)本实用新型与可读可写的电动开窗器的组合，大大节省了现场布线的材料费和人工费用，并且可轻易实现灵活分组，实现日常对电动开窗器的个性化控制；
[n0015] (4)本实用新型能够将建筑物内数量众多的电动窗通过网络布线组成一个可智能化控制，符合楼宇智能化控制需求的系统；
[n0016] (5)本实用新型在一些诸如需要楼层总控(消防联动，火警时自动开启窗户排烟)同时日常需要个性化窗户控制的楼宇中，可以更为灵活便捷的运用。
[n0017] 图1是本实用新型的外形图；
[n0018] 图2是本实用新型的内部图；
[n0019] 图3是本实用各部件爆炸图；
[n0020] 图4是本实用新型接线示意图；
[n0021] 图5是本实用新型组网系统示意图；图中：1、线路板 2、外壳 3、面板 4、电动开窗器 5、本地控制开关 6、遥控器 7、网关 8、交换机 9、系统主机 10、LED指示灯 11、MCU 12、通讯芯片 13、遥控接收芯片 14、晶振 15、接线端子组A 16、接线端子组B 17、接线端子C18、其它外围电路 19、网络通讯线接口。
[n0022] 下面结合附图对本实用新型作以下进一步说明：
[n0023] 如附图所示，本实用新型提供了一种可与电动开窗机交互信息具备独立ID并可组网的模块，包括一块线路板1、外壳2、面板3，线路板1为主要控制部件，负责与电动开窗机交互信息，负责向电动开窗机转达系统主机发过来的操作指令和查询指令，负责接收本地控制开关和遥控器的操作指令并传输给电动开窗机，负责向网络内传输电动开窗机的状态信息。线路板1装在外壳2中，顶部固定面板3组成一个完整的模块。其中，线路板1包含具备2路独立串口的MCU11、两个RS485通讯芯片12、一个遥控接收芯片13和1个13.52127M晶振14、接线端子组A15、接线端子组B16、接线端子C17、其它外围电路18。
[n0024] 其中，接线端子组A15与电动开窗器4相连，接线端子组B16可连接电动开窗器4的现场开关，接线端子C17通过双绞通讯线接入网关7。接线端子组A15连接供电电源(24VDC)和电动开窗器4，模块和电动开窗器4之间相互通讯，电动开窗器4不停地向模块反馈其状态(位置信息和故障信息)，模块不断更新收到的电动开窗器4的状态信息并储存下来，模块也可以向电动开窗器4发送操作开窗/关窗/停止/运行到具体位置的操作指令。
[n0025] 接线端子组B16可连接开窗器的现场开关，可由现场人员操作现场开关实现对电动开窗器4的控制(开窗/关窗/停止)，并且本模块提供了无线遥控接收功能，经与遥控器配对后可通过遥控器实现对电动开窗器4的控制(开窗/关窗/停止)。接线端子C17通过双绞通讯线接入网关7，本模块与网关7之间的通讯采用modbus通讯协议，同一条总线上的不同模块采用手挽手的总线连接方式接入网关7，网关7再通过交换机接入网络利用组态软件编写HMI人机操作界面，形成一个智能化的电动窗操作系统。同一条总线上的模块具备各自不同的ID。
[n0026] 模块接受网关7传输过来的网络操作指令(开窗/关窗/停止/运行到具体位置)，操作指令来自于网络系统主机9，模块将操作指令再转发给电动开窗器(写设备的功能)。模块接受网关7传输过来的系统查询指令(查询电动开窗器的状态)，查询指令来自于网络系统主机9，模块将电动开窗器4发过来的最新状态信息发回至网关(读设备的功能)，状态信息包括电动开窗器的位置信息和故障信息。每个模块有独立的ID、模块可作为网络(网关)和受控设备(电动开窗器)之间的沟通桥梁。
[n0027] 本实用新型中，线路板1中MCU采用兆易创新(Gigadevice)的GD32E230C8T6(亦可采用其它品牌的MCU)，内置modbus的协议栈，MCU内置的程序和modbus协议是本实用新型的核心。两个RS485芯片采用EXTRA SP485芯片(亦可使用其它品牌的RS485芯片)，其中一个与电动开窗器相连交互信息，另外一个通过网络通讯线与网关相连接收网关发过来的网络操作指令和系统查询指令并向网关发送开窗机的状态信息。MCU中内置协议栈中的modbus协议为楼宇智能化通讯协议中最常用的标准协议，可无障碍的与各大主流楼宇组态软件匹配使用。
[n0028] 本新型实用组网控制电动开窗机，在一些使用开窗机数量较多的场合，尤其是高档办公楼、酒店、大型交通枢纽等建筑，往往需要较为灵活和人性化的控制方式。如果电动开窗机实现了可读可写的通讯功能，配合使用本实用型新那么则能更好的体现控制方式的灵活和人性化，并且更加智能。组网用本新型实用与电动开窗机交互各种信息，同时利用网络布线和网关、交换机等网络设备组成一个网络，最后在电脑(系统主机)上由组态软件根据建筑物实际情况开发编程一个HMI人机操作界面形成一个智能化的电动窗操作系统，由物业管理和操作。该系统可纳入楼宇智能化控制系统或不接入单独成为一个系统，系统主机可以是一台装有上述电动窗智能控制系统的电脑，可以显示每一扇窗的真实状态信息，操作者可以根据实际状态和需要进行正确必要的开关窗户操作。
[n0029] 本新型实用在一些诸如需要楼层总控(消防联动，火警时自动开启窗户排烟)同时日常需要个性化窗户控制的楼宇中，可以更为灵活便捷的运用。本新型实用通过本地控制开关或者遥控器对窗户进行操作，本新型实用和网关及网络之间通过通讯协议进行通讯。使用本新型实用和可读可写的电动开窗机的组合，大大节省了现场布线的材料费和人工费用，并且轻易实现灵活分组实现日常对电动开窗机的个性化控制。
[n0030] 为实现上述功能首先电动开窗机是具备在网络里可读可写功能，然后利用本实用新型模块，给每扇电动窗设一个独立的ID，模块通过网络通讯线连接网关接入网络。模块同时负责在受控设备(电动开窗机)和网络之间传输信息和指令的作用。
[n0031] 本实用新型并不受上述实施方式的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。

权利要求:
Claims (8)
[0001] 1.一种用于电动开窗器交互信息并可组网的控制模块，其特征在于：包括线路板(1)、外壳(2)、面板(3)；其中，线路板(1)包含具备2路独立串口的MCU(11)、两个RS485通讯芯片(12)、一个遥控接收芯片(13)、一个晶振(14)、接线端子组A(15)、接线端子组B(16)、接线端子C(17)；接线端子组A(15)与电动开窗器(4)相连，接线端子组B(16)连接电动开窗器(4)的现场开关，接线端子C(17)通过双绞通讯线接入网关(7)；模块和电动开窗器(4)之间相互通讯，电动开窗器(4)不停地向模块反馈其状态信息，状态信息包括位置信息和故障信息，模块不断更新收到的电动开窗器(4)的状态信息并储存下来，模块也可向电动开窗器(4)发送操作开窗/关窗/停止/运行到具体位置的操作指令，现场开关用于供现场人员操作以实现对电动开窗器(4)的开窗/关窗/停止控制。
[0002] 2.如权利要求1所述的模块，其特征在于：所述接线端子组A(15)连接24VDC供电电源。
[0003] 3.如权利要求1或2所述的模块，其特征在于：所述模块提供无线遥控接收功能，并经与遥控器配对后通过遥控器实现对电动开窗器(4)的开窗/关窗/停止控制。
[0004] 4.如权利要求3所述的模块，其特征在于：所述模块与网关(7)之间的通讯采用modbus通讯协议，且同一条总线上的不同模块采用手挽手的总线连接方式接入网关(7)，网关(7)再接入网络利用组态软件编写HMI人机操作界面，形成一个智能化的电动窗操作系统。
[0005] 5.如权利要求4所述的模块，其特征在于：同一条总线上的模块具备各自不同的ID。
[0006] 6.如权利要求5所述的模块，其特征在于：所述模块接受网关(7)传输过来的开窗/关窗/停止/运行到具体位置的操作指令，操作指令来自于网络系统主机(9)，模块将操作指令再转发给电动开窗器(4)。
[0007] 7.如权利要求6所述的模块，其特征在于：所述模块接受网关(7)传输过来的查询指令，查询指令用于查询电动开窗器(4)的状态，查询指令来自于网络系统主机(9)，模块将电动开窗器(4)发过来的最新状态信息发回至网关(7)，状态信息包括电动开窗器(4)的位置信息和故障信息。
[0008] 8.如权利要求7所述的模块，其特征在于：每个模块有独立的ID，模块作为网关(7)与电动开窗器(4)之间的沟通中转枢纽。

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同族专利:

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公开号 | 公开日

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引用文献:

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公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题

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法律状态:
2021-10-01| GR01| Patent grant|

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2021-10-01| GR01| Patent grant|

优先权:

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申请号 | 申请日 | 专利标题

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CN202023071556.XU|CN214330310U|2020-12-18|2020-12-18|一种用于电动开窗器交互信息并可组网的控制模块|CN202023071556.XU| CN214330310U|2020-12-18|2020-12-18|一种用于电动开窗器交互信息并可组网的控制模块|