Supervisión KNX del Respaldo de Energía: Monitoreo de UPS, Generador y Estado de Batería en ETS6
La supervisión KNX de la infraestructura de respaldo de energía transforma las alarmas aisladas en una respuesta coordinada del edificio: activación de escenas de iluminación de emergencia, desconexión de cargas no críticas y escalado de alertas a la gestión de instalaciones en el momento en que falla la red eléctrica o se agotan las reservas de batería.
Por qué la supervisión KNX para la alimentación de respaldo
Sin integración KNX, un fallo de red del SAI o una condición de batería baja se señaliza solo mediante un LED en el panel frontal o un zumbador local, invisible para el sistema de gestión del edificio y para los ocupantes en áreas remotas del edificio. La supervisión KNX conecta estas señales de estado con toda la capa de automatización del edificio, permitiendo respuestas automáticas y registradas.
Respuestas automáticas habilitadas por KNX
- Activación de la escena de iluminación de emergencia en caso de fallo de red
- Desconexión de cargas de HVAC y cargadores de VE para extender la autonomía
- Notificación a los ocupantes mediante ventana emergente de Gira X1 o pantalla de habitación
- Integración del gestor de energía para el conocimiento del estado de la batería
Recorded data for O&M
- Marca de tiempo de cada evento de fallo y restauración de la red
- Estado de carga (SOC) de la batería al inicio y final de cada evento
- Duración de cada corte para seguros y cumplimiento normativo
- Contador de horas del generador para seguimiento de intervalos de servicio
Entradas binarias KNX para contactos de estado de alimentación
La supervisión de alimentación KNX más simple y confiable utiliza contactos de relé libres de potencial del UPS y ATS conectados a módulos de entrada binaria KNX. Este método funciona con cualquier marca de UPS o generador que proporcione contactos auxiliares: no se necesita puerta de enlace ni conversión de protocolo.
Cableado de entradas binarias y configuración 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
Nota de cableado: utilice cable blindado para los contactos de relé del SAI a la entrada binaria KNX; un cable no blindado que discurre junto a cables de alimentación en el mismo conducto puede captar transitorios de conmutación que se registran como falsas alarmas de fallo de red. Conecte el blindaje del cable a tierra solo en un extremo (lado de la entrada binaria) para evitar bucles de tierra.
SAI Modbus TCP a KNX: integración con pasarela Eaton
Los SAI con capacidad IP de Eaton, APC y Riello exponen el estado de la batería, la autonomía restante y los datos de alarma a través de Modbus TCP o SNMP. Una pasarela KNX Modbus consulta estos valores y los publica como direcciones de grupo KNX, permitiendo que el sistema de automatización del edificio tome decisiones basadas en el porcentaje real de batería en lugar de un simple umbral de batería baja.
Mapeo de direcciones de grupo KNX para SAI Eaton 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 couplerLógica ETS6: iluminación de emergencia y desconexión de cargas
El módulo lógico ETS6 (o un controlador lógico externo como MDT SCN-LOGM.01) procesa las direcciones de grupo de estado de la alimentación y desencadena respuestas proporcionales según la gravedad del evento eléctrico — distinguiendo entre una breve caída de red, un funcionamiento prolongado del generador y una condición crítica de batería baja.
Módulo lógico ETS6: árbol de respuesta a eventos eléctricos
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 durationVisualización KNX: Panel de control Gira X1 y HomeServer
Un panel de control dedicado para la alimentación de respaldo en el Gira X1 o HomeServer proporciona a los administradores de instalaciones una visión general del estado de todos los activos de alimentación de respaldo, datos históricos de apagones y tendencias del estado de la batería. El panel se configura en Gira Project Assistant (GPA) utilizando tipos de widget estándar vinculados a las direcciones de grupo definidas anteriormente.
Diseño del panel de control de alimentación de respaldo 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
Integración de Victron Cerbo GX y KNX
Los edificios con sistemas de baterías Victron Energy — inversores-cargadores MultiPlus, Quattro o EasySolar con una unidad de monitoreo Cerbo GX — pueden integrar el estado de carga de la batería y los datos solares en el bus KNX a través de un puente Modbus TCP. Victron expone de forma nativa todos los datos del dispositivo en el puerto Modbus TCP 502 sin licencias adicionales.
Victron Cerbo GX Modbus TCP a 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 a KNX sin puerta de enlace: si un router KNX IP es accesible en la misma LAN, Node-RED ejecutándose en una Raspberry Pi colocada junto al Cerbo GX proporciona el puente más flexible. La librería node-red-contrib-knx maneja de forma nativa el túnel KNX/IP, eliminando el costo de una puerta de enlace Modbus-KNX dedicada para instalaciones solo con baterías.
Escalado de alarma: BACnet, SCADA y pasarela SMS
Para instalaciones críticas — hospitales, centros de datos, grandes edificios comerciales — la escalada de alarma de alimentación debe llegar a los equipos de gestión de instalaciones en segundos tras un fallo de red, independientemente de la hora del día. La cadena de escalado va desde KNX a través de BACnet o SCADA hasta notificación por SMS, correo electrónico o buscapersonas.
Cadena de escalado de alarma
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 loggedRequisito para hospitales y centros de datos: HTM 06-01 (infraestructura eléctrica hospitalaria británica) y EN 50171 (fuente de alimentación central para iluminación de seguridad) requieren registros registrados de cada evento de fallo de red con duración, estado de carga y autonomía de batería demostrada. El registro de eventos de dirección de grupo KNX combinado con el registro de alarmas SCADA cumple este requisito: configure ambos sistemas para conservar un historial mínimo de 12 meses.
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