CN101639695B

CN101639695B - 智能楼宇网络化控制系统

Info

Publication number: CN101639695B
Application number: CN2009103060696A
Authority: CN
Inventors: 夏继媛; 冯明发; 胡启龙; 陈海松
Original assignee: Shenzhen Polytechnic
Current assignee: Shenzhen Polytechnic
Priority date: 2009-08-25
Filing date: 2009-08-25
Publication date: 2012-12-19
Anticipated expiration: 2029-08-25
Also published as: CN101639695A

Abstract

本发明提供一种智能楼宇网络化控制方法，本控制方法包括在楼宇的外部设置检测传感器；在楼宇的内部设置分级式Zigbee网络系统；在楼宇的内部设置物业设备；由检测传感器采集楼宇外的天气信号，并将该天气信号发送至Zigbee网络系统；再由Zigbee网络系统发出命令调节物业设备的使用状态。本发明的有益效果是：采用根据实际的天气情况，来调节物业设备使用状态的方法，科学的实现节能管理，满足人们正常、舒适使用的同时，减少人员的管理成本；另外，簇状连接方式的网络拓扑结构保证了网络的实时性、稳定性。

Description

智能楼宇网络化控制系统

【技术领域】

本发明涉及智能控制系统，特别是一种基于Zigbee技术的智能楼宇网络化控制系统。

【背景技术】

社会的发展、人类的进步，充分表现在都市文明上，其很明显的一点就是楼宇的构造上。经济落后的时候，人民居住在小楼、矮屋内，不要求其外观如何好看，仅内部结构就过于简单、装修很差。

经济提升以后，人民的生活水平提高，房屋的居住条件有了改善。此时，人民不满足于小楼、矮屋，建起了高楼，楼内的使用设备增多，同时楼表也有了简单装饰，相对以前来说，有了很大的突破。

今天，高楼大厦随处可见，不仅其内部装修豪华，其外部结构也整齐美观，例如：用统一的幕墙结构，大大提高外观美感，一个建筑正如一件艺术品；设置统一的功能结构，窗帘布局或空调布局，这样外观来看就非常整齐。

但是，现有的楼宇整体管理却存有缺陷，即各使用单元自主调节，增加了工作总量，另外，不合理的调节，亦造成了能源的极大浪费。

【发明内容】

为了解决现有的技术问题，本发明提供一种智能楼宇网络化控制系统，其采用智能化控制，保证楼宇的整体外观美感，同时，根据天气情况适时调节物业设备的使用状态，优化能源的消费。

本发明解决现有的技术问题，提供一种智能楼宇网络化控制方法，本控制方法包括在楼宇的外部设置检测传感器；在楼宇的内部设置分级式Zigbee网络系统；在楼宇的内部设置物业设备；由检测传感器采集楼宇外的天气信号，并将该天气信号发送至Zigbee网络系统；再由Zigbee网络系统发出命令调节物业设备的使用状态。

本发明更进一步的改进是：

步骤在楼宇的外部设置检测传感器中，该检测传感器为多个，其分布于楼宇的各个面上。

步骤在楼宇的内部设置分级式Zigbee网络系统中，该Zigbee网络系统包括三级，其分别是Zigbee网络协调器、Zigbee路由器和Zigbee终端设备；所述Zigbee网络协调器将信息广播至所述Zigbee路由器，所述Zigbee路由器再将信息广播至所述Zigbee终端设备，实现广播信息的分级式无线传输。

所述Zigbee网络系统为簇状连接方式；本Zigbee网络系统包括控制器，所述控制器与所述Zigbee网络协调器相连。

步骤在楼宇的内部设置物业设备中，该物业设备包括窗帘、百叶窗、照明系统和空调系统。

所述Zigbee终端设备与所述窗帘、所述百叶窗、所述照明系统和所述空调系统相连，调节其使用状态。

所述天气信号包括空气温度、空气湿度、光照强度和风力强度。

相较于现有技术，本发明的有益效果是：采用根据实际的天气情况，来调节物业设备使用状态的方法，科学的实现节能管理，满足人们正常、舒适使用的同时，减少人员的管理成本；另外，簇状连接方式的网络拓扑结构保证了网络的实时性、稳定性。

本发明解决现有的技术问题，提供一种智能楼宇网络化控制装置，本智能楼宇网络化控制装置包括设置在楼宇外部的检测传感器；设置在楼宇内部的分级式Zigbee网络系统；设置在楼宇内部的物业设备；所述检测传感器与所述Zigbee网络系统相连，同时，所述物业设备亦与所述Zigbee网络系统相连，所述Zigbee网络系统根据所述检测传感器检测的天气信号控制所述物业设备的使用状态。

本发明更进一步的改进是：

所述Zigbee网络系统为簇状连接方式；本Zigbee网络系统包括控制器，所述控制器与所述Zigbee网络协调器相连；所述Zigbee网络系统包括三级，其分别是Zigbee网络协调器、Zigbee路由器和Zigbee终端设备；所述Zigbee网络协调器将信息广播至所述Zigbee路由器，所述Zigbee路由器再将信息广播至所述Zigbee终端设备，实现广播信息的分级式无线传输。

所述检测传感器为多个，其分布于楼宇的各个面上；所述物业设备包括窗帘、百叶窗、照明系统和空调系统；所述天气信号包括空气温度、空气湿度、光照强度和风力强度。

相较于现有技术，本发明的有益效果是：采用检测传感器采集实际的天气情况，再根据该天气情况调节物业设备的使用状态，科学的实现节能管理，满足人们正常、舒适使用的同时，减少人员的管理成本；另外，簇状连接方式的网络拓扑结构保证了网络的实时性、稳定性。

【附图说明】

图1为本发明Zigbee网络系统簇状连接方式的网络拓扑图；

图2为Zigbee终端设备的结构示意图；

图3为Zigbee网络协调器的结构示意图。

【具体实施方式】

下面结合附图说明及具体实施方式对本发明进一步说明。

如图1至图3所示，一种智能楼宇网络化控制方法，本控制方法包括在楼宇的外部设置检测传感器12，由于楼宇为立体结构，其具有不同的面结构，各面结构的天气情况亦不同，所以检测传感器12为多个，分处于不同的面结构上，也可以根据需要，在一面结构上分布多个检测传感器12；在楼宇的内部设置分级式Zigbee网络系统10；在楼宇的内部设置物业设备(包括窗帘111、空调系统112和照明系统113)，物业设备是建筑的必要结构或人们生活的必须品，有利于提高居住舒适度；由检测传感器12采集楼宇外的天气信号，并将该天气信号发送至Zigbee网络系统；再由Zigbee网络系统发出命令调节物业设备的使用状态。省去各单元使用者的自行管理成本，同时，结合室外的天气情况，科学的调节室内物业设备的使用状态，更有利于人员的健康。

在本发明中，步骤在楼宇的外部设置检测传感器12中，该检测传感器12为多个，其分布于楼宇的各个面上，根据不同面上检测传感器12的采集信息，调节与该面关系密切的物业设备，保证外观统一的同时，有利于能源使用最小化。

在本发明中，步骤在楼宇的内部设置分级式Zigbee网络系统中，该Zigbee网络系统，其作为一种基于IEEE 802.15.4标准的无线传输技术，ZigBee网络系统可满足远程监视、控制和传感器网络应用等需求，具有低速率、低功耗、低成本的特点，工作频率为868MHz、915MHz或2.4GHz，其中2.4GHz是一个全球通用的ISM频率；另外，ZigBee网络系统结网方式多样，除通用的网状拓朴外，还支持星状(Star)、簇状(Cluster)等拓朴结构；安全加密方面，使用了128-bit的AES对称加密。在本发明方案中Zigbee网络系统10包括三级，其分别是Zigbee网络协调器101、Zigbee路由器102和Zigbee终端设备103；ZigBee网络协调器101是整个网络的中心，其负责的功能包括建立，维持和管理网络，分配网络地址等，ZigBee网络协调器包括ZigBee射频收发器及控制器，控制器与检测传感器12相连，分析、处理采集的天气信息，判断出适宜的物业设备使用状态，并将该物业设备的使用状态传输至ZigBee射频收发器，由其对外广播。当所述Zigbee网络协调器101将信息广播至所述Zigbee路由器102，所述Zigbee路由器102再将信息广播至所述Zigbee终端设备103，实现广播信息的分级式无线传输。ZigBee终端设备包括ZigBee射频收发器、微处理器及电机，该ZigBee射频收发器接收到广播信息以后，经微处理器控制调节电机的输出，从而改变物业设备的使用状态。本发明优选采用簇状连接方式的Zigbee网络系统。

本发明中，步骤在楼宇的内部设置物业设备中，该物业设备包括窗帘111、百叶窗、照明系统113和空调系统112，除了上述常用物业以外，也可以包括其它的本技术领域悉知的物业设备。窗帘的开合，百叶窗的倾斜角度，照明系统的亮度，空调系统的统一开关，这些使用状态均可经Zigbee终端设备控制物业设备本身进行合理调节。

在本发明中，从空气中采集的参数值包括空气温度、空气湿度、光照强度和风力强度，亦可以根据需要，进一步检测空气的洁净度等其它的空气参数。

基于上述方案，本发明智能楼宇网络化控制系统为了便于各楼层各使用单元的个性化使用条件，与物业设备相连设置有控制节点，经该控制节点使用者直接调节物业设备的使用状态，以满足于个性化的需要。

本发明智能楼宇网络化控制方法，其根据室外空气温度、光照强度和空气湿度等参数来统一控制楼宇窗帘的开合、调节百叶窗倾斜角度，美化整栋建筑的外观。同时对楼内的照明系统、空调系统进行联动控制，根据场合需要进行灯光亮度调节、空调的统一开关，可避免人为因素造成的电力资源浪费现象，起到节能作用。

本发明采用根据实际的天气情况，来调节物业设备使用状态的方法，科学的实现节能管理，满足人们正常、舒适使用的同时，减少人员的管理成本；另外，簇状连接方式的网络拓扑结构保证了网络的实时性、稳定性。

如图1至图3所示，一种智能楼宇网络化控制装置，设置在楼宇外部的检测传感器12，由于楼宇为立体结构，其具有不同的面结构，各面结构的天气情况亦不同，所以检测传感器12为多个，分处于不同的面结构上，也可以根据需要，在一面结构上分布多个检测传感器12；设置在楼宇内部的分级式Zigbee网络系统；设置在楼宇内部的物业设备(包括窗帘111、空调系统112和照明系统113)，在楼宇的内部设置物业设备，物业设备是建筑的必要结构或人们生活的必须品，有利于提高居住舒适度；所述检测传感器12与所述Zigbee网络系统相连，同时，所述物业设备亦与所述Zigbee网络系统相连，所述Zigbee网络系统根据所述检测传感器12检测的天气信号控制所述物业设备的使用状态。由检测传感器12采集楼宇外的天气信号，并将该天气信号发送至Zigbee网络系统；再由Zigbee网络系统发出命令调节物业设备的使用状态。省去各单元使用者的自行管理成本，同时，结合室外的天气情况，科学的调节室内物业设备的使用状态，更有利于人员的健康。

在本发明中，该检测传感器12为多个，其分布于楼宇的各个面上，根据不同面上检测传感器12的采集信息，调节与该面关系密切的物业设备，保证外观统一的同时，有利于能源使用最小化。

在本发明中，该Zigbee网络系统，其作为一种基于IEEE 802.15.4标准的无线传输技术，ZigBee网络系统可满足远程监视、控制和传感器网络应用等需求，具有低速率、低功耗、低成本的特点，工作频率为868MHz、915MHz或2.4GHz，其中2.4GHz是一个全球通用的ISM频率；另外，ZigBee网络系统结网方式多样，除通用的网状拓朴外，还支持星状(Star)、簇状(Cluster)等拓朴结构；安全加密方面，使用了128-bit的AES对称加密。在本发明方案中Zigbee网络系统10包括三级，其分别是Zigbee网络协调器101、Zigbee路由器102和Zigbee终端设备103；ZigBee网络协调器101是整个网络的中心，其负责的功能包括建立，维持和管理网络，分配网络地址等ZigBee网络协调器包括ZigBee射频收发器及控制器，控制器与检测传感器12相连，分析、处理采集的天气信息，判断出适宜的物业设备使用状态，并将该物业设备的使用状态传输至ZigBee射频收发器，由其对外广播。当所述Zigbee网络协调器101将信息广播至所述Zigbee路由器102，所述Zigbee路由器102再将信息广播至所述Zigbee终端设备103，实现广播信息的分级式无线传输。ZigBee终端设备包括ZigBee射频收发器、微处理器及电机，该ZigBee射频收发器接收到广播信息以后，经微处理器控制调节电机的输出，从而改变物业设备的使用状态。本发明优选采用簇状连接方式的Zigbee网络系统。

本发明中，该物业设备包括窗帘111、百叶窗、照明系统113和空调系统112，除了上述常用物业以外，也可以包括其它的本技术领域悉知的物业设备。窗帘的开合，百叶窗的倾斜角度，照明系统的亮度，空调系统的统一开关，这些使用状态均可经Zigbee终端设备控制物业设备本身进行合理调节。

本发明智能楼宇网络化控制装置，其根据室外空气温度、光照强度和空气湿度等参数来统一控制楼宇窗帘的开合、调节百叶窗倾斜角度，美化整栋建筑的外观。同时对楼内的照明系统、空调系统进行联动控制，根据场合需要进行灯光亮度调节、空调的统一开关，可避免人为因素造成的电力资源浪费现象，起到节能作用。

本发明采用检测传感器12采集实际的天气情况，再根据该天气情况调节物业设备的使用状态，科学的实现节能管理，满足人们正常、舒适使用的同时，减少人员的管理成本；另外，簇状连接方式的网络拓扑结构保证了网络的实时性、稳定性。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims

1.一种智能楼宇网络化控制方法，其特征在于，本控制方法包括

在楼宇的外部设置检测传感器；

在楼宇的内部设置分级式Zigbee网络系统；

在楼宇的内部设置物业设备；该物业设备包括窗帘、百叶窗、照明系统和空调系统；

由检测传感器采集楼宇外的天气信号，并将该天气信号发送至Zigbee网络系统；再由Zigbee网络系统发出命令调节物业设备的使用状态；该天气信号包括空气温度、空气湿度、光照强度和风力强度；

根据室外空气温度、光照强度和空气湿度来统一控制楼宇窗帘的开合、调节百叶窗倾斜角度，美化整栋建筑的外观；同时对楼内的照明系统、空调系统进行联动控制，根据场合需要进行灯光亮度调节、空调的统一开关，可避免人为因素造成的电力资源浪费现象，起到节能作用。

2.根据权利要求1所述的智能楼宇网络化控制方法，其特征在于：步骤在楼宇的外部设置检测传感器中，该检测传感器为多个，其分布于楼宇的各个面上。

3.根据权利要求1所述的智能楼宇网络化控制方法，其特征在于：步骤在楼宇的内部设置分级式Zigbee网络系统中，该Zigbee网络系统包括三级，其分别是Zigbee网络协调器、Zigbee路由器和Zigbee终端设备；所述Zigbee网络协调器将信息广播至所述Zigbee路由器，所述Zigbee路由器再将信息广播至所述Zigbee终端设备，实现广播信息的分级式无线传输。

4.根据权利要求3所述的智能楼宇网络化控制方法，其特征在于：所述Zigbee网络系统为簇状连接方式；本Zigbee网络系统包括控制器，所述控制器与所述Zigbee网络协调器相连。

5.根据权利要求3或4所述的智能楼宇网络化控制方法，其特征在于：所述Zigbee终端设备与所述窗帘、所述百叶窗、所述照明系统和所述空调系统相连，调节其使用状态。

6.一种智能楼宇网络化控制装置，其特征在于：本智能楼宇网络化控制装置包括设置在楼宇外部的检测传感器；

设置在楼宇内部的分级式Zigbee网络系统；

设置在楼宇内部的物业设备；所述物业设备包括窗帘、百叶窗、照明系统和空调系统；

所述检测传感器与所述Zigbee网络系统相连，同时，所述物业设备亦与所述Zigbee网络系统相连，所述Zigbee网络系统根据所述检测传感器检测的天气信号控制所述物业设备的使用状态；所述天气信号包括空气温度、空气湿度、光照强度和风力强度；

7.根据权利要求6所述的智能楼宇网络化控制装置，其特征在于：

所述Zigbee网络系统为簇状连接方式；本Zigbee网络系统包括控制器，所述控制器与所述Zigbee网络协调器相连；

所述Zigbee网络系统包括三级，其分别是Zigbee网络协调器、Zigbee路由器和Zigbee终端设备；所述Zigbee网络协调器将信息广播至所述Zigbee路由器，所述Zigbee路由器再将信息广播至所述Zigbee终端设备，实现广播信息的分级式无线传输。

8.根据权利要求6或7所述的智能楼宇网络化控制装置，其特征在于：所述检测传感器为多个，其分布于楼宇的各个面上。