DE3030739A1

DE3030739A1 - BUILDING MANAGEMENT SYSTEM

Info

Publication number: DE3030739A1
Application number: DE19803030739
Authority: DE
Inventors: George A. Vernon Hills Ill. Bowman; Gideon Highland Park Ill. Shavit
Original assignee: Honeywell Inc
Current assignee: Honeywell Inc
Priority date: 1979-08-15
Filing date: 1980-08-14
Publication date: 1981-03-26
Also published as: GB2056731A; CA1177139A; JPS5630393A; GB2056731B; AU6095880A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Gebäudeleitsystem nach dem Gattungsbegriff des Anspruches 1. Die Energieverwaltung und die Feuer- und Sicherheitsüberwachung werden heutzutage durch rechnergestützte Systeme gesteuert. Bei der Feuer- und Sicherheitsüberwachung gestatten derartige Systeme ein hohes Maß an Sicherheit bei der Überwachung von feuer- und sicherheitsgefährdeten Punkten innerhalb eines Gebäudes, wobei sichergestellt ist, daß jeder Alarm dem Sicherheitspersonal zur Anzeige gebracht wird und daß alle Leitungen zwischen der Zentralstation, in der sich das Überwachungspersonal befindet,und den Meldestellen in den Unterstationen nicht unterbrochen werden. Bezüglich der Energieverwaltung gestatten diese Systeme die Steuerung der Klimaanlage eines Gebäudes und die Steuerung von energieverbrauchenden Lasten in Abhängigkeit von sich verändernden Bedingungen in sehr wirksamer Weise. Durch einen optimalen Einschaltzeitpunkt, eine zyklische Lastbetätigung und Lastabschaltung kann der gesamte Energieverbrauch eines Gebäudes verringert werden.The present invention relates to a building management system according to the preamble of claim 1. Energy management and fire and security monitoring are now controlled by computerized systems. Such systems allow a high level of security in fire and security surveillance when monitoring fire and safety-endangered points within a building, whereby it is ensured that every alarm is reported to the security personnel and that all lines between the central station in which the monitoring staff is located, and the reporting points in the substations are not interrupted. Regarding power management these systems allow control of a building's air conditioning and control of energy-consuming loads very effectively depending on changing conditions. With an optimal switch-on time, a cyclical one Load activation and load shutdown can reduce the overall energy consumption of a building.

Es ist jedoch sehr viel leichter, derartige Systeme in neu errichteten Gebäuden zu installieren, als diese in bestehenden Gebäuden unterzubringen, wobei selbst bei neuen Gebäuden die Kosten für die gesondert zu installierenden Leitungen die Gesamtkosten erhöhen. In kleinen Gebäuden stellt sich die Frage, ob man diese zusätzlichen Kosten aufbringt oder ob man bewußt die Kosten für einen unnötigen Energieverbrauch bzw. die durch Diebe und Einbrecher verursachten Verluste in Kauf nehmen will.However, it is much easier to use such systems in newly built Buildings to install than to accommodate these in existing buildings, even with new buildings the cost of the lines to be installed separately increase the overall costs. In small buildings the question arises whether you can do this incurs additional costs or whether you consciously consider the costs of unnecessary energy consumption or those caused by thieves and burglars wants to accept the losses caused.

In Gebäuden, wie beispielsweise Hotels verlassen die Gäste oftmals die Räume_/ohne das Licht auszuschalten, die Heizung bzw. die Klimaanlage durch geeignete Einstellung des Thermostaten zu reduzieren oder ohne die elektrischen Einrichtungen, wie beispeilsweise Radios und Fernsehgeräte abzuschalten. Auf diese Weise wird ein beträchtlicher Energiebetrag verschwendet, um derartige Lasten zu betreiben, obgleich der entsprechende Raum nicht belegt ist.In buildings such as hotels guests leave often reduce by suitably adjusting the thermostat on or off without the electrical equipment such as radios and televisions beispeilsweise off without the light of the spaces _/, the heating or air conditioning. In this way, a significant amount of energy is wasted operating such loads even though the space is unoccupied.

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Um die Vorteile von Energiesparsystemen besonders in bestehenden Gebäuden auszunutzen, ist es wünschenswert, ein derartiges System vorzugeben, das keine gesonderte Verdrahtung zwischen der Zentralstation und ihren Unterstationen erfordert. Die drahtlose Übertragung von hochfrequenten Signalen unterliegt der behördlichen Genehmigung und erfordert teure Sende- und Empfangseinrichtungen. Es ist bereits vorgeschlagen worden, die vorhandene Elektroinstallation des Gebäudes zu verwenden, um die digitale Information zu übertragen, die für die Energieverwaltung und die Feuer- und Sicherheitsüberwachung erforderlich ist. Die Elektroinstallation ist jedoch sehr störempfindlich, so daß die gesteuerten Lasten durch Störsignale in einer energieverschwendenden Weise betätigt werden können. Es ist ferner bereits vorgeschlagen worden, die innerhalb eines Gebäudes verlaufenden Telefonleitungen für die Informationsübertragung in einem Gebäudeleitsystem heranzuziehen.In order to take advantage of energy saving systems, especially in existing buildings, it is desirable to have such a system specify that no separate wiring between the central station and its substations is required. The wireless transmission of high-frequency signals is subject to official approval and requires expensive transmitting and receiving equipment. It has already been proposed to use the building's existing electrical installation for the digital information transfer required for power management and fire and security monitoring. The electrical installation however, it is very sensitive to interference, so that the controlled loads are actuated by interference signals in an energy-wasting manner can be. It has also been proposed to use telephone lines running inside a building for the Use information transfer in a building management system.

Bislang hat jedoch noch niemand den Vorschlag gemacht, das von der Antenne auf dem Dach nahezu zu jedem Raum'innerhalb eines — Gebäudes, wie beispielsweise eines Hotels verlaufende Antennen-Leitungssystem für ein derartiges Gebäudeleitsystem zu verwenden. Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gegenüber den bekannten Übertragungssystemen verbessertes übertragungssystem zu schaffen und sie löst diese Aufgabe durch die im Anspruch 1 gekennzeichnete Maßnahme. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Gebäudeleitsystems sind den Unteransprüchen entnehmbar.So far, however, nobody has made the suggestion that the antenna on the roof can be used in almost every room within a - Building, such as a hotel running antenna line system to use for such a building control system. The present invention is based on the object of a transmission system which is improved over the known transmission systems to create and it solves this problem by the measure characterized in claim 1. More beneficial Refinements of the building management system according to the invention can be found in the subclaims.

Anhand der einzigen Figur der beiliegenden Zeichnung sei im folgenden ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Gebäudeleitsystems beschrieben.The following is based on the single figure of the accompanying drawing an embodiment of the building control system according to the invention described.

Gemäß der einzigen Figur ist eine Zentralstation 10 an ein Antennen-Leitungssystem 11 angeschlossen, das durch ein Gebäude, wie beispielsweise ein Hotel verläuft. Die Zentralstation 10 kann in dem Büro oder einem anderen geeigneten Raum des Gebäudes angeordnet sein. Der Anschluß der Zentralstation 10 an die Antennenleitung 11 erfolgt über eine Anschlußeinrichtung 12. Innerhalb der übrigen Räume des Gebäudes sind Unterstationen 14 bzw.According to the single figure, a central station 10 is connected to an antenna line system 11 that runs through a building such as a hotel. The central station 10 can be located in the office or any other suitable room in the building. The connection of the central station 10 to the antenna line 11 takes place via a connection device 12. Inside the other rooms of the building are substations 14 resp.

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15 angeordnet, die ebenfalls über Anschlußeinrichtungen 17 und 18 an die Antennenleitung 11 angeschlossen sind.15 arranged, which also have connection devices 17 and 18 are connected to the antenna line 11.

Die Zentralstation 10 weist einen Adressen- und Steuergenerator in Form eines Senders 19 auf, der an die Antennenleitung 11 über ein Einkanal-Modem 20 angeschlossen ist. Der Sender 19 überträgt Nachrichten bzw. Worte mit 15 Bit an die Unterstationen. 11 Bits der durch den Sender 19 übertragenen Nachricht geben die Adresse der speziellen Unterstation vor, mit der die Zentralstation 10 einen Dialog auszuführen wünscht. Diese Adresse wird durch eine Adressentastatur 21 ausgewählt. Die weiteren vier Bit der durch den Sender 19 übertragenen Nachricht werden durch die Steuereinheit 22 ausgewählt, die beispielsweise Start/Stopfunktionen für die Lasten in der Unterstation vorgeben kann. Ein an ein Mikrofon 24 angeschlossener Tonübertrager 23 kann ebenfalls an den Sender 19 angeschlossen werden, um Sprachsignale über die Antennenleitung 11 an die Unterstation zu übertragen.The central station 10 has an address and control generator in the form of a transmitter 19 which is connected to the antenna line 11 is connected via a single-channel modem 20. The transmitter 19 transmits messages or words with 15 bits to the substations. 11 bits of the message transmitted by the transmitter 19 specify the address of the particular substation with which the central station 10 wishes to carry out a dialogue. This address is selected by an address keyboard 21. The other four bits of the message transmitted by the transmitter 19 are selected by the control unit 22, which, for example, specify start / stop functions for the loads in the substation can. A sound transmitter 23 connected to a microphone 24 can also be connected to the transmitter 19 in order to To transmit voice signals via the antenna line 11 to the substation.

Die Unterstation 14 weist einen Empfänger 28 auf, der einerseits an die Antennenleitung 11 über ein Einkanal-Modem 29 und andererseits an Lasten, wie beispielsweise ein Gebläse 30 und eine Signallampe 31 angeschlossen ist. Die Unterstation 15 weist einen Empfänger 3 2 auf, der einerseits über ein Einkanal-Modem 33 an die Antennenleitung 11 und andererseits über einen Tonempfänger 34 an einen Lautsprecher 36 angeschlossen ist.The substation 14 has a receiver 28 which is connected on the one hand to the antenna line 11 via a single-channel modem 29 and on the other hand connected to loads such as a fan 30 and a signal lamp 31. The substation 15 has a Receiver 3 2 on the one hand via a single-channel modem 33 to the antenna line 11 and on the other hand via a sound receiver 34 is connected to a loudspeaker 36.

Nachrichten, die einen Adressteil und einen Steuerteil umfassen, werden von der Zentralstation 10 zu der Antennenleitung 11 übertragen und von den Unterstationen empfangen. Der Empfänger in jeder Unterstation vergleicht die von der Zentralstation 10 empfangene Adresse mit seiner eigenen spezifischen Adresse, die über entsprechende Tastaturen 28A, 32A eingestellt wird, so daß jede Unterstation feststellen kann, ob sie von der Zentralstation 10 angewählt worden ist, um eine Steuerfunktion auszuführen. Die ausgewählte Unterstation wirkt sodann gemäß den Steuerbefehlen in dem Steuerteil der von der Zentralstation 10 gesendeten Nachricht auf ihre Lasten ein. Wenn das System in HotelsMessages which include an address part and a control part are transmitted from the central station 10 to the antenna line 11 and received by the substations. The receiver in each substation compares those from the central station 10 received address with its own specific address, which is set via corresponding keyboards 28A, 32A so that each substation can determine whether it has been selected by the central station 10 in order to carry out a control function. The selected substation then acts in accordance with the control commands in the control part of the ones sent by the central station 10 Message on their loads. When the system in hotels

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verwendet wird, so können die Lasten durch Heiz- und Kühleinheiten, Lampen, Radios, Fernsehgeräte und ähnliche in den Räumen angeordnete Geräte vorgegeben sein. Die Lasten können auch Lautsprecher umfassen, wie dies bei der Unterstation 15 der Fall ist, um beispielsweise mit Bedienungspersonal, das die Räume reinigt oder mit den in den Räumen befindlichen Gästen in Sprechkontakt zu treten.is used, the loads from heating and cooling units, Lamps, radios, televisions and similar devices arranged in the rooms can be specified. The loads can also use speakers include, as is the case with substation 15, For example, with the operating personnel who clean the rooms or with the guests in the rooms in speech contact to kick.

Der Sender 19 und die Empfänger 28 und 32 können jeweils durch einen Standard-Sender/Empfänger in integrierter Schaltkreistechnik gebildet werden. Der Sender erzeugt Worte mit 15 Bit im Manchestercode aus dem Adresseneingangssignal mit 11 Bit und dem Steuereingangssignal mit 4 Bit. Der integrierte Schaltkreis 19 besitzt einen Steueranschluß, der mit Masse verbunden ist, wodurch er als Sender arbeitet. Ferner ist ein RC-Netzwerk an ihn angeschlossen, um die Frequenz des in dem integrierten Schaltkreis 19 befindlichen Oszillators vorzugeben* Durch Beaufschlagung eines Start/Daten-Eingangsanschlusses wird die durch die Tastatur ausgewählte Adresse über das Einkanal-Modem 20 an die Antennenleitung 11 übertragen. Die Tastatur 21 besteht aus einer Reihe von 11 Schaltern, die auf die Adresse der Unterstation einstellbar sind, mit der die Zentralstation einen Dialog ausführen soll. Die Steuerinformation, die die letzten 4 Bit der von dem Sender 19 zu der Antennenleitung 11 übertragenen Nachricht von 15 Bit ausmacht, ist ein 4 Bit-Signal, das durch die Steuereinheit 22 erzeugt wird. Diese Steuerinformation kann eine Start/Stop-Information für die innerhalb der Unterstationen zu steuernden Lasten umfassen.The transmitter 19 and the receivers 28 and 32 can each by a standard transmitter / receiver in integrated circuit technology are formed. The transmitter generates words with 15 bits in Manchester code from the address input signal with 11 bits and the control input signal with 4 bits. The integrated circuit 19 has a control connection which is connected to ground, whereby he works as a transmitter. Furthermore, an RC network is connected to it in order to measure the frequency of the built-in Circuit 19 located oscillator to specify * by application of a start / data input port, the address selected by the keyboard is sent via the single channel modem 20 the antenna line 11 transmitted. The keyboard 21 consists of a series of 11 switches that point to the address of the substation can be set with which the central station is to carry out a dialog. The control information that is the last 4 bits that transmitted from the transmitter 19 to the antenna line 11 Message of 15 bits is a 4 bit signal that passes through the control unit 22 is generated. This control information can be start / stop information for those within the substations include loads to be controlled.

In der Unterstation 14 führt das Modem 29 die über die Antennenleitung 11 von der Zentralstation 10 empfangene Nachricht zu dem Empfänger 28, der aus dem gleichen Schaltkreis wie der Empfänger 19 besteht, aber mit seinem Steueranschluß an eine positive Spannung angeschlossen ist, um ihn als Empfänger zu betreiben. Ein RC-Netzwerk ist an den Schaltkreis 28 angeschlossen, um die Frequenz des in ihm enthaltenen Oszillators auszuwählen. Eine Gruppe von 11 Anschlüssen des Empfängers 28 ist an die Tastatur 28A angeschlossen, wobei deren Schalterkontakte auf eine bestimmteIn the substation 14, the modem 29 carries the message received from the central station 10 via the antenna line 11 to the receiver 28, which consists of the same circuit as the receiver 19, but has its control terminal connected to a positive voltage to make it the receiver to operate. An RC network is connected to circuit 28 to select the frequency of the oscillator it contains. A group of 11 connections of the receiver 28 is connected to the keyboard 28A, with its switch contacts on a specific

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Adresse eingestellt sind, die verwendet wird, um die Unterstation 14 zu identifizieren. Wenn die von der Zentralstation gesendete Nachricht von dem Modem 29 aufgenommen und dem Empfänger 28 zugeführt wird, so vergleicht der Empfänger 28 die empfangene Adresse mit der durch die Tastatur 28A gebildeten Adresse. Wenn die Adressen übereinstimmen, so gibt der Empfänger 28 die letzten 4 Bit der Nachricht in einen Schieberegister- und Decodierschaltkreis 64 ein, welcher die Lasten, wie beispielsweise die Lampe 31 steuert. Für weitere Lasten in einer Unterstation werden zusätzliche Ausgangssignale des Schaltkreises 64 benutzt, um auf Grund einer Decodierung der von dem Empfänger 28 empfangenen Information festzulegen, welche Last zu steuern ist und in welcher Art diese Last zu betätigen ist. Beispielsweise können 16 Lasten gleichzeitig durch jede Station gesteuert werden.Address that is used to identify the substation 14. If the one from the central station The message sent is received by the modem 29 and fed to the receiver 28, the receiver 28 compares the received message Address with the address formed by the keyboard 28A. If the addresses match, the receiver 28 gives the last 4 bits of the message into a shift register and decoder circuit 64 which loads the loads such as the lamp 31 controls. Additional output signals from circuit 64 are used for additional loads in a substation, to determine on the basis of a decoding of the information received from the receiver 28 which load is to be controlled and in what kind of load is to be operated. For example, 16 loads can be controlled simultaneously by each station.

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LeerseifeEmpty soap

Claims

HONEYWELL INC. 12. August 1980HONEYWELL INC. August 12, 1980

Honeywell Plaza 1008189 GeHoneywell Plaza 1008189 Ge

Minneapolis, Minn., USA Hz/deMinneapolis, Minn., USA Hz / de

GebäudeleitsystemBuilding management system

Patentansprüche:Patent claims:

Gebäudeleitsystem, gekennzeichnet durch die Verwendung eines Antennen-Leitungssystem (11) für die Nachrichtenübertragung zwischen einer Zentralstation (10) und einer oder mehreren Unterstationen (14;15).Building control system, characterized by the use of an antenna line system (11) for the transmission of messages between a central station (10) and one or more substations (14; 15).

2. Gebäudeleitsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Zentralstation (10) an das Antennen-Leitungssystem (11) angeschlossen ist, um Nachrichten zu übertragen, die aus einer von einem Adressengenerator (21) erzeugten Adresse gefolgt von einer durch eine Steuereinheit (22) erzeugten Steuerinformation bestehen, und daß die Unterstation (14;15) an das Antennen-Leitungssystem (11) angeschlossen ist, um mittels einer Adressen-Erkennungseinrichtung (28;32) festzustellen, ob die von der Zentralstation ausgesandte Adresse mit einer die Unterstation kennzeichnenden voreingestellten Adresse übereinstimmt, und um eine Steuerfunktion auf Grund der der Adresse nachfolgenden Steuerinformation auszuführen.2. Building control system according to claim 1, characterized in that the central station (10) on the antenna line system (11) is connected to messages to transmit the from an address generated by an address generator (21) followed by one by a Control unit (22) generated control information exist, and that the substation (14; 15) to the antenna line system (11) is connected to by means of an address recognition device (28; 32) to determine whether the address sent by the central station corresponds to a substation identifying preset address, and a control function based on the address to execute the following control information.

3. Gebäudeleitsystem nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Anschluß der Zentralstation (10) und der Unterstationen (14;15) an das Antennen-Leitungssystem (11) über Modems (20,29,33).3. Building control system according to claim 1, characterized by a connection of the central station (10) and the substations (14; 15) to the antenna line system (11) via modems (20,29,33).

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4. Gebäudeleitsystem nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentralstation (10) in dem Adressengenerator (21) eine erste Gruppe von auf die gewünschte Adresse einstellbaren Schaltern und in der Steuereinheit (22) eine zweite Gruppe von die gewünschte Steuerinformation definierenden Schaltern aufweist.4. Building control system according to claim 1 or one of the following, characterized in that the Central station (10) in the address generator (21) one first group of switches adjustable to the desired address and a second group in the control unit (22) of switches defining the desired control information having.

5. Gebäudeleitsystem nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß jede Unterstation eine Gruppe von auf die vorbestimmte Adresse einstellbaren Schaltern aufweist und daß ein Vergleicher vorgesehen ist, um die voreingestellte Adresse mit der von der Zentralstation empfangenen Adresse zu vergleichen.5. Building control system according to claim 1 or one of the following, characterized in that each Substation has a group of switches adjustable to the predetermined address and that a comparator is provided to compare the preset address with the address received from the central station.

6. Gebäudeleitsystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Vergleicher einen Teil eines integrierten Empfangsschaltkreiseli bildet.6. Building control system according to claim 5, characterized in that the comparator is a part an integrated receiving circuit forms.

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