本实用新型涉及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。
背景技术：
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。
技术实现要素：
本实用新型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。
本实用新型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，本实用新型具有以下有益效果：
(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实用新型进行详细说明。本实施例以本实用新型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，但本实用新型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，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4。供电接口8与第一比较器的正极之间还设有第一电阻，供电接口8与第二比较器的负极之间还设有第二电阻。FPGA芯片5上的网口6数量一般不少于2个，本实施例中FPGA芯片5上的网口6数量为4个。网络传输模块11包括有线传输组件或无线传输组件。有线传输组件包括以太网线，以太网线的两端分别与所有的RAM7和第二处理器12连接。无线传输组件包括无线信号发送器和无线信号接收器，无线信号发送器分别与所有的RAM7连接，无线信号接收器与第二处理器12连接，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。监听接口2为RS232接口。存储器可以是现有的任何一种本地存储硬件设备，如TF卡或SD卡等。不同网口连接的存储器类型可以不一样，根据需求灵活配置。
该系统的工作原理如下：首先监听接口2对KNX总线1上的报文数据进行采集，在采集的同时将报文数据转化成TTL电平信号，转化后的TTL电平信号进入信号解码器3，信号解码器3对其进行解析后再转化为报文数据，同时在报文数据中加入时间戳从而得到带有时间的报文log文件，第一处理器4将该log文件的内容通过FPGA芯片5的多个网口6，一方面并行的写入到与每个网口6连接的存储器14中实现本地报文的记录，同时也可以并行的写入到与每个网口6连接的RAM7中进行缓存，在第一处理器4进行报文的写入操作时，供电接口8将外部供电电路10提供的电压分别传输到第一处理器4和FPGA芯片5内，为其供电。由于外部供电电路10一般提供的电压不稳，为了保证数据写入的稳定性，传输控制电路9中的两个比较器通过与供电接口8的输出端相连进行电压的比较，从图中可以看出，在供电接口8的输出电压在U2和U1之间时，第一二极管和第二二极管输出低电平至第一处理器4，此时第一处理器4正常进行数据向RAM7内的写入缓存，而在供电接口8的输出电压低于U2或高于U1时，第一二极管和第二二极管输出高电平至第一处理器4，此时第一处理器4停止进行数据向RAM7内的写入，直至接收到传输控制电路9输出的低电平为止。在含有时间的报文log文件缓存到RAM7中之后，通过网络传输模块11传输至第二处理器12，在KNX总线1所处区域易于架设网线或成本未超过预算的情况下，可以选用以太网线作为网络传输模块11的实现方式，此时在第二处理器12的控制下，报文数据以相应的速度传输至服务器13内，第二处理器12主要是为了调控数据传输速度，避免数据写入速度过快而发生丢包；而如果KNX总线1所处区域不适合假设网线或者假设网线的成本过高超过负担能力，则可以通过无线信号发送器和无线信号接收器的配合，将数据传输至第二处理器12，再通过第二处理器12将数据上传至服务器13。
通过上述操作，一方面多个RAM7和存储器14的设置可以使得在报文数据量过大时也可以尽量避免数据的溢出，实现了大容量的数据缓存和存储；另一方面通过传输控制电路9，可以保证第一处理器4只有在供电电压在阈值内时才会进行数据的写入，避免了由于供电电压超范围时进行数据写入而导致的报文数据丢失的情况。