消防二总线 PowerBus 通信原理简介
一、PowerBus简绍
PowerBus即仪表总线，是国内自主发明、设计的一种总线供电技术，属于一种低压直流载波供电总线，其特点如下：
- 电压：最大支持供电电压48V。
- 通信距离：最远通讯距离3000m。
- 速率：PowerBus支持9600bps、2400dps半双工通讯。
- 从机数量：最多支持256从机单元
在实际的工程应用中RS232、RS458、CAN由于现场的环境的复杂性容易将通讯线接错，给现场维护带来极大麻烦使得系统的可靠性、可维护性极大的降低。 PoweBus 能够有效的改善上述总线的缺点，其具有无极性接法、可维护性高、任意拓扑、通讯距离远的优点，在PowerBus总线上可以自定义通信协议，或者按照标准的modbus协议通信，降低了施工设计的要求。
特点：任意拓扑连接方式
PowerBus可以支持多种拓扑连接方式
图 PowerBus 拓扑方式
二、运用场景
-消防应急指示系统
- LED智能照明控制
- 可燃气体探测系统
- 防火监控系统
- 自动化控制 - 智慧家居
三、典型应用图
从站原理图
首先需要设计一种可编码寻址通用联动控制接口件。
- 一方面它作为二总线上的挂接设备——能被区域控制器寻址，同时返回自身的状态信息；
- 另一方面当区域控制器需要联动它所控制的消防设备时能提供控制触点。
如图①，通用联动接口通过桥式输入电路与总线相联，桥式输入电路可使联动接口与总线相联时，不分总线的极性。(BRIDGE)
如图②，电源调整器为内部提供稳压电源。(BUCK)
如图③，在正常情况下，当区域控制器发出的寻址码与本联动接口的地址码开关的设置相符时，解码器与控制电路打开可控电流源向区域控制器返回额定的电流值，同时巡检指示灯闪。
区域控制器根据它返回的电流值可以判断该联动接口运行正常或故障，并作出相应的处理。
当发生火灾和联动条件符合时，区域控制器除了发出地址码外，还发出联动控制码来控制相应的消防设备——“控制触点”动作。
被联动的设备给出回答时，除了自身处理工作之外，还能通过返回额定的电流值中有所体现，则区域控制器根据它返回的电流值作出相应的处理。
控制触点采用继电器，它所需的电流为+24，由区域控制器或专门的外部电源提供。
主站原理图：
四、PowerBUS 与 RS-485\MeterBUS之间的区别
扩展：MeterBUS 技术
图 M-BUS 架构
M-BUS（MeterBus）即仪表总线，开发的目的是用于满足网络系统和远程抄表的需要，当计量仪表收到数据发送请求时，将当前测量的数据发送到主站，（主站可以是手持设备，计算机，或其他终端）。主站定期读取在建筑物中安装的计量仪表的数据。具有两总线无极性，布线无拓扑要求，抗干扰能力强，带终端级数多，可靠等一系列优点，是目前自动抄表系统应用的最好的总线标准。
M-Bus总线的闭环电路中始终是有电流的，该电流可为挂在总线上的Slave供电的，所以M-Bus可以为无源仪表设备供电；
图 MeterBUS 协议
请求：Master发送指令给Slave，指令信息是通过总线上的电压高低平来实现数据的下发，如图中的Mark和Space构成“1010xxxx”数据；
响应：Slave发送数据给Master，挂在总线上的Slave收到指令后会进行响应，即上报数据（比如上报水表数据），上行数据是通过环路的电流来实现数据的传输的，如上图中Space和Mark构成的“101xxxx”数据信息，此刻环路的电压应稳定为36V，但由于阻抗（可简单理解就是电阻）的存在，会带来电压的一定消耗，所以36V电压会有些许的下降；上述过程可以明显的看出，M-Bus在下发指令时是不能同时接受数据的，上报数据时无法下发指令，这就是半双工，M-Bus确实半双工的。
注：电压逻辑0，是Mark电压下降12V，而不是严格的24V；稳定供电电流1.5mA也是理论上的，实际是很小浮动的；电流逻辑1，是Mark电流上加（11~20）mA，而不是确定的加15mA。
五、应用场合
一种基于二总线协议的智能网关
本文提出智能网关采用二总线协议，通过二总线组成物联网的内网，可同时挂接256个设备，设备可以是考勤机，门禁机，智能门铃，烟雾传感器等需要组网的电子设备，智能网关通过二总线为终端设备供电并收发终端设备的数据，将收集到的数据转换成外网能识别的格式（比如转换成TCP/IP协议），通过互联网或者4G发送到外网。
智能网关是家居智能化，办公智能化的重要组成部分，作为内网和外网的通信桥梁，保证内外网络通信顺畅。目前智能网关常见的组网方式为无线的Zigbee或者Z-wave组网，优点是无线通讯，低功耗等，比如小米智能家庭套装;有线方式为串口，485或者以太网组网，优点是传输速率快，通用性强，可靠性高，比如多比物联的工业物联网关TN102。
二总线协议只有两根线：一根地线，根信号线同时供电和通讯，属于低压载波供电技术，主從架构，主站芯片收发数据并接收回码，从站芯片收发数据并发送回码。二总线组网相对无线组网，数据传输速率和数据可靠性上提高很多;相对有线组网，可以节省组网设备的电源，节省线材，节约成本，方便组装等优点。因此，本方案提出以二总线协议组网。
通过二总线组成物联网内网，终端设备可以是考勤机，门禁机，智能门铃，智能照明，烟雾传感器等等需要组网的电子设备。智能网关通过二总线给终端设备供电。二总线主从芯片收发终端设备的数据，将收集到的数据通过串口发送给智能网关的MCU，智能网关将数据转换成外网能识别的格式（比如转换成TCP/IP协议），通过互联网或者4G发送到外网。如图1所示。
参考资料：
1. CSDN资源：《POWERBUS全部资料.rar》：https://download.csdn.net/download/Garry_su/14926134
1. https://blog.csdn.net/qq_45288535/article/details/132561417
2. 《RS-485总线、M-BUS总线与POWERBUS总线原理解析与应用示例》：https://blog.csdn.net/Rock_climbing/article/details/134050047
推荐：很好地介绍了M-BUS总线与POWERBUS总线之间的区别。
同时用示波器显示了各种情况下的波形。
