KNX · ETS6 · UPS Modbus · Gira X1 · Victron · BACnet · 10 min lasīšanai

KNX rezerves barošanas uzraudzība: UPS, ģeneratora un akumulatoru stāvokļa monitorings ETS6

KNX rezerves barošanas infrastruktūras uzraudzība pārvērš atsevišķus trauksmes signālus koordinētā ēkas reakcijā — aktivizējot avārijas apgaismojuma ainas, atslēdzot nekritiskās slodzes un paziņojot apsaimniekotājam brīdī, kad pazūd tīkla spriegums vai izsīkst akumulatoru rezerves.

Kāpēc nepieciešama KNX uzraudzība rezerves barošanai

Bez KNX integrācijas UPS tīkla atteice vai zems akumulatora līmenis tiek signalizēts tikai ar priekšējā paneļa LED vai lokālu skaņas signālu — neredzams ēkas vadības sistēmai un iedzīvotājiem attālās telpās. KNX uzraudzība savieno šos statusa signālus ar visu ēkas automatizācijas slāni, nodrošinot automātiskas un reģistrētas reakcijas.

Automātiskās reakcijas, ko nodrošina KNX

Avārijas apgaismojuma ainas aktivizācija tīkla atteices gadījumā
HVAC un EV uzlādes slodžu atslēgšana, lai pagarinātu autonomiju
Iedzīvotāju paziņošana caur Gira X1 uznirstošo logu vai telpas displeju
Enerģijas pārvaldnieka integrācija akumulatora stāvokļa uzraudzībai

Recorded data for O&M

Katra tīkla atteices un atjaunošanas notikuma laika zīmogs
Akumulatora SOC katra notikuma sākumā un beigās
Katra atslēguma ilgums apdrošināšanai un atbilstībai
Ģeneratora darba stundu skaitītājs apkopes intervālu kontrolei

KNX binārie ieejas signāli barošanas statusa kontaktiem

Vienkāršākais un uzticamākais veids, kā uzraudzīt rezerves barošanu KNX sistēmā, ir izmantot potenciāli brīvos releju kontaktus no UPS un ATS, kas savienoti ar KNX bināro ieeju moduļiem. Šī metode darbojas ar jebkuru UPS vai ģeneratoru, kam ir palīgkontakti — bez vārtejas vai protokola konvertācijas.

Bināro ieeju vadu pieslēgšana un konfigurācija ETS6

Input 1 — UPS mains fail:
  Source: UPS relay output (NC contact — closes on mains fail)
  KNX device: MDT BE-08230.02 or Siemens 5WG1-125 binary input
  ETS6 parameter: "Normal position = OPEN" → sends 1 on closure
  Group address: 8/0/0 — UPS Mains Fail
  DPT: 1.005 (alarm) — 1 = mains failed, 0 = mains OK
  Cyclical sending: every 10 minutes (heartbeat for monitoring)

Input 2 — Generator running:
  Source: ATS K2 contactor NO auxiliary (closes when on generator)
  Group address: 8/0/1 — Generator Running
  DPT: 1.001 (switch) — 1 = load on generator
  Reaction time: 10 ms (immediate — no filter delay needed)

Input 3 — Battery low:
  Source: UPS battery low relay (NO — closes at battery < 20%)
  Group address: 8/0/2 — Battery Low Alarm
  DPT: 1.005 (alarm) — 1 = battery below threshold
  Action: immediate load shedding + alarm escalation

Input 4 — Battery fault:
  Source: UPS fault relay (NO — closes on internal fault)
  Group address: 8/0/3 — UPS Fault
  DPT: 1.005 (alarm) — triggers maintenance notification

Piezīme par kontaktu vadiem: izmantojiet ekranētu kabeli UPS releju kontaktu savienošanai ar KNX bināro ieeju — neekranēts kabelis, kas novietots blakus strāvas kabeļiem vienā kanālā, var uztvert komutācijas traucējumus, kas reģistrējas kā viltus tīkla pazušanas trauksmes. Pieslēdziet kabeļa ekrānu zemē tikai vienā galā (binārās ieejas pusē), lai izvairītos no zemējuma cilpām.

Modbus TCP UPS uz KNX: Eaton vārtejas integrācija

IP saderīgie UPS bloki no Eaton, APC un Riello sniedz datus par akumulatora stāvokli, atlikušo darbības laiku un trauksmēm caur Modbus TCP vai SNMP. KNX Modbus vārteja nopollē šīs vērtības un publicē tās kā KNX grupu adreses, ļaujot ēkas automatizācijas sistēmai pieņemt lēmumus, pamatojoties uz faktisko akumulatora procentu, nevis vienkāršu zema akumulatora slieksni.

Eaton UPS Modbus TCP uz KNX grupu adrešu kartējums

Eaton 5PX / 9PX with Network Management Card (NMC):
  Modbus TCP port: 502, unit ID: 1

Key Modbus registers → KNX group addresses:
  Register 0x0020 → Battery capacity (%)
    DPT 5.001 → GA 8/1/0 — UPS Battery SOC %
    Action: if < 30% → activate Stage 1 load shedding

  Register 0x0021 → Estimated remaining runtime (minutes)
    DPT 7.001 → GA 8/1/1 — UPS Runtime Remaining min
    Action: if < 10 min → activate Stage 2 load shedding

  Register 0x0024 → UPS status word (bitmask)
    DPT 7.001 → GA 8/1/2 — UPS Status Word
    Bit 3 = 1: on battery (mains fail)
    Bit 4 = 1: low battery
    Bit 5 = 1: fault condition

  Register 0x002F → Input voltage L1 (V × 10)
    DPT 9.020 → GA 8/1/3 — Mains Voltage V

KNX Modbus gateway options:
  Intesis IN701KNX002000 (Modbus TCP master)
  MDT KNX/Modbus Gateway (SCN-MBTCP.02)
  WAGO 750-362 with KNX coupler

ETS6 loģika: avārijas apgaismojums un slodzes atslēgšana

ETS6 loģikas modulis (vai ārējs loģikas kontrolieris, piemēram, MDT SCN-LOGM.01) apstrādā barošanas statusa grupu adreses un iedarbina proporcionālas reakcijas atkarībā no notikuma nopietnības — atšķirot īslaicīgu tīkla kritumu, ilgstošu ģeneratora darbību un kritiski zemu akumulatora uzlādes līmeni.

ETS6 loģikas moduļa reakciju koks uz barošanas notikumiem

Condition 1: GA 8/0/0 (Mains Fail) = 1
  Delay: 5 seconds (ride-through momentary events)
  → Activate scene 10 "Emergency" on all lighting groups
    (dim non-critical areas to 20%, maintain escape routes at 100%)
  → Send value 0 to HVAC temperature setback GA (raise setpoint 4°C)
  → Send OFF to EV charger group address (shed ~7kW)
  → Send OFF to commercial refrigeration pre-cool group
  → Write event timestamp to GA 8/3/0 (Last Mains Fail Time)

Condition 2: GA 8/1/0 (Battery SOC) < 30%
  → Additionally shed: server room AC (transfer to local UPS cooling)
  → Notify Gira X1: popup "Battery below 30% — 30 min autonomy"
  → Send alarm to KNX IP router syslog

Condition 3: GA 8/1/1 (Runtime Remaining) < 10 minutes
  → Initiate graceful shutdown sequence for IT servers
  → Activate Stage 2 load shedding: all non-life-safety loads OFF
  → Priority: emergency lighting, fire alarm, security — maintained

Condition 4: GA 8/0/0 = 0 (mains restored)
  → Delay 90 seconds (allow retransfer and stabilisation)
  → Restore normal lighting scenes (staggered 10-second delays)
  → Restore HVAC setpoints (5-minute delay to limit inrush)
  → EV charger: restore after 3 minutes
  → Log restoration event with duration

KNX vizualizācija: Gira X1 un HomeServer panelis

Īpašs rezerves barošanas panelis Gira X1 vai HomeServer nodrošina apsaimniekotājiem ātru pārskatu par visu rezerves barošanas avotu statusu, vēsturiskajiem atslēgumiem un akumulatoru stāvokļa tendencēm. Panelis tiek konfigurēts Gira Project Assistant (GPA), izmantojot standarta logrīkus, kas piesaistīti iepriekš definētajām grupu adresēm.

Gira X1 rezerves barošanas paneļa izkārtojums

Dashboard page: "Power Backup Status"

Row 1 — Status tiles (traffic light widgets):
  UPS Status:      GA 8/0/0 — green=OK, red=Mains Fail
  Generator:       GA 8/0/1 — grey=standby, green=running
  Battery Low:     GA 8/0/2 — green=OK, amber=low, red=critical
  UPS Fault:       GA 8/0/3 — green=OK, red=fault

Row 2 — Bargraph widgets:
  Battery SOC %:   GA 8/1/0 — 0–100%, threshold markers at 30% and 80%
  Mains Voltage:   GA 8/1/3 — 0–260V, limit lines at 207V and 253V

Row 3 — Numeric displays:
  Runtime remaining: GA 8/1/1 — minutes, unit label "min"
  Generator hours:   GA 8/4/0 — accumulated counter, unit "h"

Row 4 — Event log widget:
  Last mains fail:   GA 8/3/0 — timestamp (DPT 19.001)
  Last restoration:  GA 8/3/1 — timestamp
  Last outage duration: GA 8/3/2 — minutes

Victron Cerbo GX un KNX integrācija

Ēkās ar Victron Energy akumulatoru sistēmām — MultiPlus, Quattro vai EasySolar invertoru-lādētājiem ar Cerbo GX monitoringa bloku — var integrēt akumulatora uzlādes stāvokļa un saules enerģijas datus KNX kopnē, izmantojot Modbus TCP tiltu. Victron natively nodrošina visu ierīču datus uz Modbus TCP porta 502 bez papildu licencēm.

Victron Cerbo GX Modbus TCP uz KNX

Cerbo GX Modbus TCP setup:
  Enable in Cerbo GX: Settings > Services > Modbus-TCP: ON
  Default port: 502, static IP recommended

Key Modbus registers (unit ID 100 = system overview):
  Register 840 → Battery SOC (%)         → GA 8/5/0 DPT 5.001
  Register 842 → Battery voltage (V×100) → GA 8/5/1 DPT 9.020
  Register 843 → Battery power (W)       → GA 8/5/2 DPT 13.010
  Register 850 → Grid power (W)          → GA 8/5/3 DPT 13.010
  Register 855 → AC input status         → GA 8/5/4 DPT 1.001
    0 = disconnected, 1 = connected, 2 = ignore

Bridge options:
  Option A: KNX Modbus gateway (Intesis IN701KNX)
    → direct Modbus TCP polling, no middleware
  Option B: Node-RED on local server
    → node-red-contrib-victron (official Victron nodes)
    → node-red-contrib-knx (KNX/IP bridge)
    → Adds calculated values: self-consumption %, import cost

KNX action — battery SOC < 20% (GA 8/5/0):
  → Reduce EV charger to minimum 6A
  → Notify visualisation: "Battery low — grid backup active"

Cerbo GX uz KNX bez vārtejas: ja KNX IP maršrutētājs ir pieejams tajā pašā lokālajā tīklā, Node-RED, kas darbojas uz Raspberry Pi, kas atrodas blakus Cerbo GX, nodrošina viselastīgāko tiltu. Bibliotēka node-red-contrib-knx atbalsta KNX/IP tunelēšanu natively, novēršot nepieciešamību pēc atsevišķas Modbus-KNX vārtejas tikai akumulatoru instalācijām.

Trauksmes eskalācija: BACnet, SCADA un SMS vārteja

Kritiskām iekārtām — slimnīcām, datu centriem, lielām komerciālām ēkām — barošanas trauksmes eskalācijai jāsasniedz apsaimniekošanas komanda dažu sekunžu laikā pēc tīkla pazušanas, neatkarīgi no diennakts laika. Eskalācijas ķēde iet no KNX caur BACnet vai SCADA uz SMS, e-pastu vai peidžeru.

Trauksmes eskalācijas ķēde

Level 1 — KNX (immediate, building-wide):
  GA 8/0/0 = 1 → Emergency lighting + load shedding scenes
  KNX visualisation popup on all Gira X1 / touchpanel devices
  Reaction time: < 1 second

Level 2 — BACnet alarm (< 10 seconds):
  KNX/BACnet gateway (e.g. Intesis IN701BAC) publishes:
    BACnet Binary Value: UPS_Mains_Fail (instance 100)
    BACnet Analog Value: Battery_SOC (instance 101)
  BACnet BBMD broadcasts to building SCADA system
  SCADA: alarm acknowledged by operator → work order created

Level 3 — SMS/Email gateway (< 30 seconds):
  SCADA → SMS gateway (e.g. SMSEagle, Moxa OnCell) on mains fail
  Recipient group: FM engineer on-call, building manager
  Message: "MAINS FAIL [building name] [timestamp]
            Generator running: [YES/NO]
            Battery SOC: [%], Runtime: [min]"
  Escalation: if not acknowledged in 5 min → page duty manager

Level 4 — Restoration notification:
  GA 8/0/0 = 0 → SMS: "MAINS RESTORED [building] [timestamp]
                       Outage duration: [X] min"
  Auto-close SCADA alarm with duration logged

Prasības slimnīcām un datu centriem: Standarti HTM 06-01 (Lielbritānijas slimnīcu elektroinfrastruktūra) un EN 50171 (centrālā barošana avārijas apgaismojumam) pieprasa reģistrēt katru tīkla atslēgšanās notikumu ar ilgumu, slodzes stāvokli un akumulatora darbības laiku. KNX grupas adrešu notikumu žurnāls kopā ar SCADA trauksmju arhīvu pilnībā izpilda šo prasību — konfigurējiet abas sistēmas glabāt vēsturi vismaz 12 mēnešus.

Saistītie ceļveži

Power Backup & Resilience

UPS izvēle elektrosadalēm: IEC 62040, jaudas aprēķins un uzstādīšana uz DIN sliedes