[发明专利]基于BACnet和EIB协议的楼宇自控系统

权利要求书

1.一种基于BACnet和EIB协议的楼宇自控系统及其双协议转换方法，其特征在于系统由BACnet监控中心、BACnet/ISO08802-3路由器、BACnet/LonTalk路由器、BACnet/PTP路由器、BACnet网桥、BACnet/EIB网关、BACnet/ISO08802-3设备节点、BACnet/LonTalk设备节点、BACnet/PTP设备节点、BACnet/MSTP设备节点、EIB总线设备节点组成；其中，BACnet监控中心通过BACnet/MSTP子网分别与BACnet/ISO08802-3路由器、BACnet/LonTalk路由器、BACnet/PTP路由器、BACnet网桥、BACnet/EIB网关相连，BACnet/ISO08802-3路由器通过BACnet/ISO08802-3子网与各BACnet/ISO08802-3设备节点相连，BACnet/LonTalk路由器通过BACnet/LonTalk子网与BACnet/LonTalk设备节点相连，BACnet/PTP路由器通过BACnet/PTP子网与各BACnet/PTP设备相连，BACnet网桥通过BACnet/MSTP子网与各BACnet/MSTP设备节点相连，BACnet/EIB网关通过EIB总线子网与各EIB总线设备节点相连；BACnet网桥连接相同数据链路层和物理层的BACnet子网，路由器连接不同数据链路层和物理层的BACnet子网，EIB总线子网与BACnet则借助BACnet/EIB网关进行连接；网关经MSTP模块接入BACnet/MSTP子网、经EIB总线耦合单元接入EIB总线子网；网关不仅执行BACnet网络和EIB总线子网间的路由，而且具备BACnet和EIB两种协议应用层数据的变换功能。

2.根据权利要求1所述的一种基于BACnet和EIB协议的楼宇自控系统，其特征在于所述BACnet/EIB网关电路的连接关系为：处理器分别与存储器、按键、显示模块、MSTP模块、串行PEI16协议转换模块相接；串行PEI16协议转换模块与EIB总线耦合单元相接，并接入EIB总线子网；MSTP模块由光电隔离单元和RS485单元组成，处理器经光电隔离单元和RS485单元相接，RS485单元接入BACnet/MSTP子网；所述的处理器是以ARM920T为内核的S3C2410X芯片，MSTP模块的光电隔离单元采用两个6N137芯片、RS485单元采用MAX490芯片，存储器采用K9F1208UOM芯片，显示模块采用NL2432DR22。

3.根据权利要求2所述的MSTP模块，其特征在于所述的MSTP模块电路为：BACnet/MSTP总线上的Data1+与MAX490的引脚6相连，BACnet/MSTP总线上的Data1-与MAX490的引脚5相连，BACnet/MSTP总线上的Data2+与MAX490的引脚7相连，BACnet/MSTP总线上的Data2-与MAX490的引脚8相连，BACnet/MSTP总线上的GND与MAX490的引脚4并联后接地，MAX490的引脚1接电源+12V，MAX490的引脚2与电阻R1的一端相连，MAX490的引脚3与电阻R2的一端相连，第一6N137芯片的引脚2与电阻R1的另一端相连，第一6N137芯片的引脚3与引脚5并联后接地，第一6N137芯片的引脚6与S3C2410X芯片的引脚RXD0、电阻R3的一端相连，第一6N137芯片的引脚8与第二6N137芯片的引脚8并联后与电阻R3的另一端、电阻R4的一端、电源+5V、电容C1的一端相连，第二6N137芯片的引脚2与电阻R2的另一端相连，第二6N137芯片的引脚3与引脚5并联后接地，第二6N137芯片的引脚6与S3C2410X芯片的引脚TXD0、电阻R4的另一端相连，电容C1的另一端接地。

4.根据权利要求2所述的EIB总线耦合单元，其特征在于所述的EIB总线耦合单元电路的连接关系为：串行/EIB协议转换模块分别与电源模块、时钟发生器、串行同步接口模块、串行通讯接口、监视/控制切换模块、EIB双绞线转换模块相连；EIB双绞线转换模块与双绞线电压转换模块相连；所述的串行/EIB协议转换模块采用ZC441016CFN芯片，EIB双绞线转换模块采用FZE1065E芯片，串行同步接口模块采用74HC164芯片。

5.一种采用如权利要求1所述BACnet/EIB网关的BACnet与EIB协议转换方法如下：

BACnet/EIB网关的软件由BACnet/EIB协议变換单元、BACnet报文解析单元和EIB报文解析单元组成；BACnet/EIB协议变換单元包括双协议地址变換模块、双协议APCI（Application-Layer Protocol Control Information，应用层协议控制信息）变換模块和双协议应用程序数据变換模块，以及双协议地址关联表和双协议APCI对照表；

BACnet/EIB网关初始化配置时，EIB配置工具ETS为毎个EIB设备地址表增设物理组地址供BACnet监控中心寻址；BACnet协议可变部分编码通过在TLV编码时添加“标记（tag）”对不同功能和结构的楼控设备进行描述实现与EIB协议的变換；

BACnet/EIB网关进行协议转换时，BACnet/EIB网关从EIB总线子网接收EIB报文，EIB报文解/编模块分拆EIB报文得到组地址、APCI和应用程序数据三部分；双协议地址变換模块借助双协议地址关联表，由组地址变換成BACnet地址；双协议APCI变換模块借助双协议APCI对照表，把EIB协议的APCI变換成BACnet的APCI；双协议应用程序数据变換模块则将EIB应用程序数据变換成BACnet应用程序数据；最后，BACnet报文解/编模块汇对BACnet地址、BACnet的APCI和应用程序数据重新编码，打包成BACnet报文发送至BACnet网络，经BACnet网络至目标BACnet设备，EIB总线子网接收BACnet报文的过程与此相反。