一种用于KNX总线的报文记录系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种用于KNX总线的报文记录系统，包括依次连接的本地数据缓存模块、网络传输模块和第二处理器，本地数据缓存模块与KNX总线连接，第二处理器与服务器连接，本地数据缓存模块包括依次连接的监听接口、信号解码器、第一处理器和FPGA芯片，FPGA芯片上设置有多个网口，每个网口均分别与一个RAM和一个存储器连接，RAM均与网络传输模块连接；本地数据缓存模块还包括传输控制电路和供电接口，供电接口一端与外部供电电路连接，另一端分别与传输控制电路、第一处理器和FPGA芯片连接，传输控制电路的输出端与第一处理器连接。与现有技术相比，本实用新型专利技术具有报文缓存量大、报文数据传输稳定以及成本低等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种用于KNX总线的报文记录系统
本技术涉及KNX总线的数据监测领域，尤其是涉及一种用于KNX总线的报文记录系统。
技术介绍
KNX是唯一全球性的住宅和楼宇控制标准。在整个系统中，所有的传感器都通过数据线与制动器连接，而制动器则通过控制电源电路来控制电器。所有器件都通过同一条总线进行数据通信，传感器发送命令数据，相应地址上的制动器就执行相应的功能。此外，整个系统还可以通过预先设置控制参数来实现相应的系统功能，如组命令，逻辑顺序，控制的调节任务等。同时所有的信号在总线上都是以串行异步传输(广播)的形式进行传播，也就是说在任何时候，所有的总线设备总是同时接收到总线上的信息，只要总线上不再传输信息时，总线设备即可独立决定将报文发送到总线上。随着KNX通信协议的应用越发广泛，对于KNX总线上报文的记录也显得越发重要，现有技术中，对于KNX总线进行报文记录时，一方面是只能进行本地报文记录或远程报文记录，不能将二者进行融合，另一方面在进行报文记录时，往往只是通过将总线中的数据转化为加有时间戳的报文后，通过处理器写入到RAM或存储器中，再通过以太网络将RAM中的数据进行传输，最终通过另一个处理器将该数据写入到服务器中，这种方法具有如下问题：首先是处理器往往只能与单一的RAM或存储器进行连接，因此对于报文的缓存是极其有限的，在报文数据量大时，如果进行网络传输，容易导致数据的丢包；另外在通过处理器将数据写入到RAM或存储器时，由于处理器是通过外部电路进行供电，由于供电电压的不稳定，容易发生丢失报文数据的情况。
技术实现思路
本技术的目的是针对上述问题提供一种用于KNX总线的报文记录系统。本技术的目的可以通过以下技术方案来实现：一种用于KNX总线的报文记录系统，包括依次连接的本地数据缓存模块、网络传输模块和第二处理器，所述本地数据缓存模块与KNX总线连接，所述第二处理器与服务器连接，所述本地数据缓存模块包括依次连接的监听接口、信号解码器、第一处理器和FPGA芯片，所述FPGA芯片上设置有多个网口，每个网口均分别与一个RAM和一个存储器连接，所有的RAM均与网络传输模块连接；所述本地数据缓存模块还包括传输控制电路和供电接口，所述供电接口的输入端与外部供电电路连接，输出端分别与传输控制电路的输入端、第一处理器和FPGA芯片连接，所述传输控制电路的输出端与第一处理器连接。优选地，所述传输控制电路包括第一比较器、第二比较器、第一二极管和第二二极管，所述供电接口的输出端分别与第一比较器的正极输入端和第二比较器的负极输入端连接，所述第一比较器和第二比较器的输出端相接后共同连接第一处理器。优选地，所述供电接口与第一比较器的正极之间还设有第一电阻，所述供电接口与第二比较器的负极之间还设有第二电阻。优选地，所述FPGA芯片上的网口数量不少于2个。优选地，所述FPGA芯片上的网口数量为4个。优选地，所述网络传输模块包括有线传输组件或无线传输组件。优选地，所述有线传输组件包括以太网线，所述以太网线的两端分别与所有的RAM和第二处理器连接。优选地，所述无线传输组件包括无线信号发送器和无线信号接收器，所述无线信号发送器分别与所有的RAM连接，所述无线信号接收器与第二处理器连接，所述无线信号发送器与无线信号接收器之间通过无线进行通信。优选地，所述监听接口为RS232接口。与现有技术相比，本技术具有以下有益效果：(1)通过将第一处理器与具有多个网口的FPGA芯片连接，而FPGA芯片的每一个网口均可分别与一个RAM和一个存储器连接，一方面实现了本地报文记录和远程报文记录的兼容，另一方面可以有效地扩展缓存容量，同时由于FPGA具有多个网口，可以实现报文数据的并行缓存，从而在个别存储器故障无法实现数据缓存的情况下，仍然能保证报文的正常缓存，避免丢包；同时增加传输控制电路，该传输控制电路的输入端与供电接口的输出端连接，从而可以实现对供电接口输出电压的监控，在电压不在规定阈值范围内时，向第一处理器输出高电平，提醒第一处理器目前暂时停止报文的数据传输，避免由于供电电压不稳定而发生的报文传输出错或丢失报文等情况的发生。(2)传输控制电路包含两个比较器，第一比较器的正极输入端和第二比较器的负极输入端均与供电接口连接，而第一比较强的负极输入端和第二比较器的正极输入端则分别可以与第一处理器正常工作范围内的阈值电压的两个端点值电压连接，从而在供电接口的输出电压在阈值范围内时输出低电平，在超出阈值范围内时输出高电平，通过两个比较器构成的传输控制电路，可以将第一处理器的工作电压监控在一个阈值范围内，既避免了第一处理器的电压过低也避免了电压过高的情况发生。(3)供电接口与第一比较器的正极之间还设有第一电阻，供电接口与第二比较器的负极之间还设有第二电阻，通过电阻的设置，避免了由于大电流的存在而烧坏比较器，从而导致的传输控制电路失效。(4)FPGA芯片上的网口数量不少于2个，最少可以保证数据缓存的扩展功能；而4个网口的FPGA芯片，既保证了数据缓存的容量，同时也不会由于网口过多而降低FPGA芯片的数据传输速度，达到了数据量和数据读写速度的最佳平衡。(5)网络传输模块包括有线传输组件或无线传输组件，在有条件假设网线的情况下，可以通过有线传输组件即以太网线进行传输，通过以太网线传输具有速度快且稳定的优点，可以保证报文存储的完整性；而在总线所处区域不适合假设有线网的情况下，则可以通过无线传输组件，通过无线信号发送器和无线信号接收器之间的无线通信，可以克服地理条件的限制；两种传输方式可以根据实际情况进行选择，提高了整体系统的灵活性。(6)监听接口为RS232接口，覆盖的通讯距离长而且数据的处理传输速度好，同时由于RS232接口较为常见，因此成本低，性价比高。附图说明图1为用于KNX总线的报文记录系统的结构示意图；其中，1为KNX总线，2为监听接口，3为信号解码器，4为第一处理器，5为FPGA芯片，6为网口，7为RAM，8为供电接口，9为传输控制电路，10为外部供电电路，11为网络传输模块，12为第二处理器，13为服务器，14为存储器。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本技术进行详细说明。本实施例以本技术技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本技术的保护范围不限于下述的实施例。如图1所示，本实施例提供了一种用于KNX总线的报文记录系统，包括依次连接的本地数据缓存模块、网络传输模块11和第二处理器12，本地数据缓存模块与KNX总线1连接，第二处理器12与服务器13连接，本地数据缓存模块包括依次连接的监听接口2、信号解码器3、第一处理器4和FPGA芯片5，FPGA芯片5上设置有多个网口6，每个网口6均分别与一个RAM7和一个存储器14连接，所有的RAM7均与网络传输模块11连接；本地数据缓存模块还包括传输控制电路9和供电接口8，供电接口8的输入端与外部供电电路10连接，输出端分别与传输控制电路9的输入端、第一处理器4和FPGA芯片5连接，传输控制电路9的输出端与第一处理器4连接。其中，传输控制电路9包括第一比较器、第二比较器、第一二极管和第二二极管，供电接口8的输出端分别与第一比较器的正极输入端和第二比较器的负极输入端连接，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于KNX总线的报文记录系统，包括依次连接的本地数据缓存模块、网络传输模块和第二处理器，所述本地数据缓存模块与KNX总线连接，所述第二处理器与服务器连接，其特征在于，所述本地数据缓存模块包括依次连接的监听接口、信号解码器、第一处理器和FPGA芯片，所述FPGA芯片上设置有多个网口，每个网口均分别与一个RAM和一个存储器连接，所有的RAM均与网络传输模块连接；所述本地数据缓存模块还包括传输控制电路和供电接口，所述供电接口的输入端与外部供电电路连接，输出端分别与传输控制电路的输入端、第一处理器和FPGA芯片连接，所述传输控制电路的输出端与第一处理器连接。

【技术特征摘要】
1.一种用于KNX总线的报文记录系统，包括依次连接的本地数据缓存模块、网络传输模块和第二处理器，所述本地数据缓存模块与KNX总线连接，所述第二处理器与服务器连接，其特征在于，所述本地数据缓存模块包括依次连接的监听接口、信号解码器、第一处理器和FPGA芯片，所述FPGA芯片上设置有多个网口，每个网口均分别与一个RAM和一个存储器连接，所有的RAM均与网络传输模块连接；所述本地数据缓存模块还包括传输控制电路和供电接口，所述供电接口的输入端与外部供电电路连接，输出端分别与传输控制电路的输入端、第一处理器和FPGA芯片连接，所述传输控制电路的输出端与第一处理器连接。2.根据权利要求1所述的用于KNX总线的报文记录系统，其特征在于，所述传输控制电路包括第一比较器、第二比较器、第一二极管和第二二极管，所述供电接口的输出端分别与第一比较器的正极输入端和第二比较器的负极输入端连接，所述第一比较器和第二比较器的输出端相接后共同连接第一处理器。3.根据权利要求2所述的用于KNX总线的报文记录系统，其特征在于，所述供电...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈兆辉，
申请(专利权)人：上海上实龙创智慧能源科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：上海,31