KNX · ETS6 · UPS Modbus · Gira X1 · Victron · BACnet · 10 мин чтения

Контроль резервного питания KNX: мониторинг ИБП, генератора и батарей в ETS6

Контроль инфраструктуры резервного питания через KNX превращает разрозненные сигналы тревоги в скоординированную реакцию здания — активацию сценариев аварийного освещения, отключение не критических нагрузок и оповещение службы эксплуатации при пропадании сети или низком заряде батарей.

Зачем нужен контроль резервного питания через KNX

Без интеграции KNX отказ сети или низкий заряд батареи ИБП сигнализируется только светодиодом на передней панели или локальным зуммером — невидимо для системы управления зданием и для людей в удалённых помещениях. Контроль через KNX подключает эти сигналы ко всей автоматизации здания, обеспечивая автоматические и регистрируемые реакции.

Автоматические реакции, доступные через KNX

Активация сценария аварийного освещения при отказе сети
Отключение систем ОВиК и зарядных станций для увеличения времени автономии
Оповещение жильцов через всплывающее окно Gira X1 или дисплей в комнате
Интеграция с менеджером энергии для контроля состояния батарей

Recorded data for O&M

Временная метка каждого события отказа и восстановления сети
SOC батареи в начале и конце каждого события
Длительность каждого отключения для страховки и отчётности
Счётчик моточасов генератора для контроля интервалов обслуживания

Бинарные входы KNX для контактов состояния питания

Самый простой и надёжный способ контроля резервного питания в KNX — использовать сухие контакты от ИБП и АВР, подключённые к модулям дискретных входов KNX. Этот метод работает с любыми ИБП или генераторами, имеющими вспомогательные контакты — без шлюзов и преобразования протоколов.

Подключение дискретных входов и настройка в 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

Важно при подключении контактов: используйте экранированный кабель для соединения релейных контактов ИБП с дискретным входом KNX. Неэкранированный кабель, проложенный рядом с силовыми линиями в одном канале, может наводить помехи, которые будут восприниматься как ложное отключение сети. Экран заземляйте только с одного конца (со стороны входа KNX), чтобы избежать контуров заземления.

Интеграция ИБП Eaton через Modbus TCP и шлюз KNX

ИБП с поддержкой IP от Eaton, APC и Riello передают состояние батареи, оставшееся время работы и аварийные сигналы по Modbus TCP или SNMP. Шлюз Modbus-KNX опрашивает эти значения и публикует их в виде групповых адресов KNX, что позволяет системе умного дома принимать решения на основе реального процента заряда, а не по простому порогу низкого заряда.

Сопоставление групповых адресов KNX с данными Eaton по Modbus TCP

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

Логика ETS6: аварийное освещение и отключение нагрузки

Модуль логики ETS6 (или внешний логический контроллер, например MDT SCN-LOGM.01) обрабатывает групповые адреса состояния питания и запускает пропорциональные реакции в зависимости от серьёзности события — различая кратковременное падение сети, длительную работу генератора и критически низкий заряд батареи.

Дерево реакций модуля логики ETS6 на события питания

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

Визуализация KNX: панель Gira X1 и HomeServer

Специализированная панель резервного питания на Gira X1 или HomeServer предоставляет управляющему персоналу обзор состояния всех источников резервного питания, историю отключений и тренды заряда батарей. Панель настраивается в Gira Project Assistant (GPA) с использованием стандартных виджетов, привязанных к определённым выше групповым адресам.

Макет панели резервного питания на Gira X1

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

Интеграция Victron Cerbo GX и KNX

В домах с системами батарей Victron Energy — инверторно-зарядными устройствами MultiPlus, Quattro или EasySolar с блоком мониторинга Cerbo GX — можно интегрировать данные о состоянии заряда и мощности солнечных панелей в шину KNX через мост Modbus TCP. Victron предоставляет все данные устройств на порту Modbus TCP 502 без дополнительных лицензий.

Подключение Victron Cerbo GX к KNX по Modbus TCP

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 → KNX без шлюза: если KNX IP-роутер доступен в той же локальной сети, Node-RED на Raspberry Pi, расположенном рядом с Cerbo GX, обеспечивает самый гибкий мост. Библиотека node-red-contrib-knx поддерживает туннелирование KNX/IP напрямую, что исключает затраты на выделенный шлюз Modbus-KNX для установок только с батареями.

Эскалация аварий: BACnet, SCADA и SMS-шлюз

Для критически важных объектов — больниц, дата-центров, крупных коммерческих зданий — эскалация аварий по питанию должна достигать команды управления объектом в течение нескольких секунд после отключения сети, независимо от времени суток. Цепочка эскалации идёт от KNX через BACnet или SCADA к SMS, email или пейджеру.

Цепочка эскалации аварий

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

Требования для больниц и дата-центров: Стандарты HTM 06-01 (больничная инфраструктура Великобритании) и EN 50171 (центральное питание аварийного освещения) требуют ведения журнала всех отключений сети с указанием длительности, состояния нагрузки и времени работы от батарей. Журнал событий по групповым адресам KNX вместе с архивом тревог SCADA полностью закрывают это требование — настройте обе системы на хранение истории не менее 12 месяцев.

Связанные руководства

Power Backup & Resilience

Выбор ИБП для электрощитов: IEC 62040, расчёт и установка на DIN-рейку