CN104768276A - 一种3d照明监控方法、装置及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种3D照明监控方法、装置及系统，涉及智能化建筑技术领域，能够更加直观、全面、完整的对照明运行状况进行监测、分析和管理；并且与日照模型结合实现照明控制，有利于节能。本发明的主要方法包括：获取实际建筑内照明组件的实际信息，并基于BIM模型根据该实际信息建立3D照明系统模型；根据实际建筑当前所处的日照光环境等级选择相应的3D日照模型，建立3D照明系统与日照之间的变化模型；根据变化模型控制所述实际建筑内照明组件的工作状态；从数据中心服务器获取实际建筑内照明组件在变化模型控制下的相关数据，并将相关数据在3D照明系统模型上展示。本发明的方法主要用于3D照明监控过程中。

Description

一种3D照明监控方法、装置及系统

技术领域

本发明涉及智能化建筑技术领域，具体涉及智能化建筑中的能耗监控领域，尤其涉及一种3D照明监控方法、装置及系统。

背景技术

绿色照明、低碳照明是智能楼宇建筑电气照明系统发展的重要趋势。现在建筑照明系统并不单纯的追求节约系统电能消耗，而是在满足建筑基本照明功能特性的基础上通过各种优化的方案，使整个照明系统在照度、亮度等技术指标满足相关照明区域功能需求，为人们提供一个高质高效的照明环境。为了便于集中了解照明系统的运行状况，现有技术中由建筑设备管理系统（BAS系统）来实现。根据监控需求通过命名的方式对建筑照明系统的空间分布进行区分，通过数字、图表、文字描述的形式对照明系统的运行状况进行展示。

发明人发现，现有的照明系统监控局限于二维空间的信息展示，信息显示形式不够直观，加之不同照明设备能耗水平高低存在差异，管理者很难从上述描述形式对整个照明系统的运行情况有一个总体的把握，导致无法准确定位用能不合理或者管理策略方面的缺陷。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种3D照明监控方法、装置及系统，来解决以上背景技术部分提到的技术问题。

一方面，本发明实施例提供了一种3D照明监控方法，包括：

获取实际建筑内照明组件的实际信息，并基于BIM模型根据所述实际信息建立3D照明系统模型；

根据所述实际建筑当前所处的日照光环境等级选择相应的3D日照模型，建立3D照明系统与日照之间的变化模型；

根据所述变化模型，控制所述实际建筑内照明组件的工作状态；

从数据中心服务器获取所述实际建筑内照明组件在所述变化模型控制下的相关数据，并将所述相关数据在所述3D照明系统模型上展示。

另一方面，本发明实施例还提出了一种3D照明监控装置，包括：

实际信息获取单元，用于获取实际建筑内照明组件的实际信息；

3D照明系统模型建立单元，用于基于BIM模型根据所述实际信息建立3D照明系统模型；

变化模型建立单元，用于根据所述实际建筑当前所处的日照光环境等级选择相应的3D日照模型，建立3D照明系统与日照之间的变化模型；

控制单元，用于根据所述变化模型，控制所述实际建筑内照明组件的工作状态；

相关数据获取单元，用于从数据中心服务器获取所述实际建筑内照明组件在所述变化模型控制下的相关数据；

显示单元，用于将所述相关数据在所述3D照明系统模型上展示。

另一方面，本发明实施例还提出了一种3D照明监控系统，包括：上述的3D照明监控装置。

本发明实施例提出的3D照明监控方法、装置及系统，基于BIM模型根据所述实际信息建立3D照明系统模型，在将照明组件的相关数据进行展示时，在该3D照明系统模型中展示，相比现有技术中二维空间的信息展示，能够更加直观、全面、完整的对照明运行状况进行监测、分析和管理；并且本发明实施例中，与日照模型结合实现照明控制，有利于节能。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1是本发明具体实施方式提供的一种3D照明监控方法流程图；

图2是本发明具体实施方式提供的一种基于BIM模型根据所述实际信息建立3D照明系统模型的流程图；

图3是本发明具体实施方式提供的照明监控系统示意图；

图4是本发明具体实施方式提供的从数据中心服务器获取所述实际建筑内照明组件在所述变化模型控制下的相关数据的流程图；

图5是本发明具体实施方式提供的一种3D照明监控装置；

图6是本发明具体实施方式提供的另一种3D照明监控装置；

图7是本发明具体实施方式提供的另一种3D照明监控装置。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部内容。

本发明实施例提供了一种3D照明监控方法，如图1所示，该方法包括：

101、获取实际建筑内照明组件的实际信息，并基于BIM模型根据所述实际信息建立3D照明系统模型。

其中，所述实际信息可以包括但不局限于空间相对位置信息和属性信息，其中，空间相对位置信息，包括户外照明、用户照明、走廊照明、办公室照明、会议室照明、车库照明等；属性信息，包括组合照明、独立照明等。

102、根据所述实际建筑当前所处的日照光环境等级选择相应的3D日照模型，建立3D照明系统与日照之间的变化模型。

需要说明的是，对建筑物来说，光环境是由光照射于其内外空间所形成的环境。光环境系统包括室外光环境和室内光环境。室外光环境主要是日照环境。由于建筑物所处的空间位置不同，其周围形成的光环境存在很大的差别。例如，位于赤道线附近的建筑，其周围每天形成的光环境在一年之内存在较小的变化；而对于四季分明纬度带的建筑，其周围每天形成的光环境根据四季变化呈现明显的不同等。因此，为了便于分析，本实施例中结合建筑物的空间位置信息，根据建筑一年内周围形成的光环境的变化，分成不同的光环境等级，从而建立相应的3D日照模型。这里的光环境不同等级只是用于区别日照光环境是否存在较大的变化。在进行分级的时候，可以按照节气变化分成不同的日照光环境等级。也可以按照其他方式进行分类（月、周等），具体的本发明实施例对此不进行限制。

例如，按节气变化进行等级划分时，根据当前建筑所处的节气可以知道当前的日照光环境等级，从预先建立的3D日照模型中选择相应的日照模型，建立照明系统与日照之间的相对变化模型。日照模型与照明系统模型的相对变化规律共同形成了建筑的光环境。

103、根据所述变化模型，控制所述实际建筑内照明组件的工作状态。

为了将建筑的光环境维持在一个合适的范围，既能满足人对环境的要求，又能达到节能环保的目的，在根据所述变化模型，控制所述实际建筑内照明组件的工作状态时，基于所述变化模型，根据照明系统与日照的变化，可以通过自动或者手动的方式控制照明组件的开启或者停止。

以酒店照明系统为例进行说明，办公室及酒店客房等区域可以采用手动控制、按时间表自动控制、按室内照度自动控制、按有无人自动控制等；门厅、走道、楼梯等区域主要采用时间表控制；大厅、会议室、接待室等区域使用时间不定、不同场合对需求照明差异大，预先设定集中照明场景，使用时根据具体场合切换等。所述控制方式优选能够与日照模型结合的控制方式。

104、从数据中心服务器获取所述实际建筑内照明组件在所述变化模型控制下的相关数据，并将所述相关数据在所述3D照明系统模型上展示。

进一步的，在基于BIM模型根据所述实际信息建立3D照明系统模型时，可以采用但不局限于如下方法实现，如图2所示，该方法包括：

201、从所述BIM模型中获取模型建筑内照明组件的预设信息。

其中，所述预设信息可以包括但不局限于空间相对位置信息和属性信息，其中，空间相对位置信息，包括户外照明、用户照明、走廊照明、办公室照明、会议室照明、车库照明等；属性信息，包括组合照明、独立照明等。

202、将所述实际信息与所述预设信息进行对比；若所述实际信息与所述预设信息不同，则执行203；若所述实际信息与所述预设信息相同，则执行204。

203、将所述实际信息作为3D照明系统建模信息，之后执行205。

204、将所述实际信息或者预设信息作为3D照明系统建模信息，之后执行205。

205、根据所述3D照明系统建模信息建立3D照明系统模型。

进一步的，在从数据中心服务器获取所述实际建筑内照明组件在所述变化模型控制下的相关数据时，如图3和图4所示，可以通过但不局限于以下的方法实现，该方法包括：

301、与照明组件连接的检测设备实时检测照明组件的耗电量、室内照度等相关数据，并将该相关数据上传到数据采集器。将该相关数据上传到数据采集器时，可以通过RS-485通讯实现，但本发明实施例对此并不进行限制。

302、数据采集器通过对不同传输协议传输来的相关数据进行解析，获取实际建筑内照明组件在所述变化模型控制下的相关数据并远传到数据中心服务器存储。

其中，数据采集器兼有数据采集、通信管理、访问控制及数据解析（主要是协议解析）等功能。数据采集器向数据中心服务器传输数据时，可以采用定时上传或者服务器访问控制的方式实现，但具体的本发明实施例对此并不进行限制，其他的实现方式也可以。

303、数据中心服务器对实际建筑内照明组件在所述变化模型控制下的相关数据进行处理，计算照明组件的能耗指标数据。

能耗指标数据包括但不局限于照明组件当日耗电量、月平均值及相比上月的对比趋势、根据当月耗电量预测下月耗电情况等指标进行计算、分析等。

进一步的，在基于BIM模型根据所述实际信息建立3D照明系统模型之后，还包括：对所述3D照明系统模型中的照明组件进行标识，建立模型中的照明组件与实际建筑内照明组件的对应关系，并设置照明系统相关数据的显示方式。

其中，该显示方式可以为包括色彩、图案或字符中的一种或任意种组合，例如，在用颜色进行标识时，可以对照明组件所覆盖到的能够照亮的面积进行颜色标识。具体的本发明实施例对此不进行限制，可以根据用户的需求进行选择。基于上述设置，在从数据中心服务器获取所述实际建筑内照明组件在所述变化模型控制下的相关数据，并将所述相关数据在所述3D照明系统模型上展示包括：

从数据中心服务器获取所述实际建筑内照明组件在所述变化模型控制下的相关数据；

根据所述实际建筑内照明组件的标识查询所述对应关系，确定所述实际建筑内照明组件在3D照明系统模型中的空间位置和相关数据的显示方式；

将所述相关数据按照确定的显示方式在确定的空间位置处显示。

基于上述方法，本发明实施例还提出了一种3D照明监控装置，如图5所示，该装置包括：

实际信息获取单元41，用于获取实际建筑内照明组件的实际信息。

3D照明系统模型建立单元42，用于基于BIM模型根据所述实际信息建立3D照明系统模型。

变化模型建立单元43，用于根据所述实际建筑当前所处的日照光环境等级选择相应的3D日照模型，建立3D照明系统与日照之间的变化模型。

控制单元44，用于根据所述变化模型，控制所述实际建筑内照明组件的工作状态。

相关数据获取单元45，用于从数据中心服务器获取所述实际建筑内照明组件在所述变化模型控制下的相关数据。

显示单元46，用于将所述相关数据在所述3D照明系统模型上展示。

进一步的，如图6所示，该3D照明监控装置还包括：

3D日照模型建立单元47，用于在根据所述实际建筑当前所处的日照光环境等级选择相应的日照模型之前，根据所述实际建筑的实际空间位置信息和所述实际建筑一年内周围形成的光环境的变化，将光环境分成不同的等级，从而建立相应的3D日照模型。

进一步的，如图7所示，该3D照明监控装置还包括：

设置单元48，用于在基于BIM模型根据所述实际信息建立3D照明系统模型之后，对所述3D照明系统模型中的照明组件进行标识，建立模型中的照明组件与实际建筑内照明组件的对应关系，并设置照明系统相关数据的显示方式；

所述显示单元46具体用于，根据所述实际建筑内照明组件的标识查询所述对应关系，确定所述实际建筑内照明组件在3D照明系统模型中的空间位置和相关数据的显示方式；将所述相关数据按照确定的显示方式在确定的空间位置处显示。

需要说明的是，本发明实施例提供的3D照明监控装置组成单元的其他描述，可以参考方法实施例部分的相关描述，本发明实施例对此将不再赘述。

一种3D照明监控系统，包括上述的3D照明监控装置。

进一步的，该3D照明监控系统还包括数据中心服务器，用于接收数据采集器采集的所述实际建筑内照明组件在所述变化模型控制下的相关数据。

需要说明的是，本发明实施例提供的3D照明监控系统的各组成部分的其他描述，可以参考方法实施例部分的相关描述，本发明实施例对此将不再赘述。

本发明实施例提出的3D照明监控方法、装置及系统，基于BIM模型根据所述实际信息建立3D照明系统模型，在将照明组件的相关数据进行展示时，在该3D照明系统模型中展示，相比现有技术中二维空间的信息展示，能够更加直观、全面、完整的对照明运行状况进行监测、分析和管理。并且，本发明实施例中，与日照模型结合实现照明控制，有利于节能。

并且，本发明实施例提供的3D照明监控方法、装置及系统，其数据采集装置、数据处理设备以及3D照明监控装置，是彼此分离，并且通过一定的数据通信连接，现实不受时间和空间限制，可实现远程能源管理。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种3D照明监控方法，其特征在于，包括：

获取实际建筑内照明组件的实际信息，并基于建筑信息模型BIM根据所述实际信息建立3D照明系统模型；

根据所述实际建筑当前所处的日照光环境等级选择相应的3D日照模型，建立3D照明系统与日照之间的变化模型；

根据所述变化模型，控制所述实际建筑内照明组件的工作状态；

从数据中心服务器获取所述实际建筑内照明组件在所述变化模型控制下的相关数据，并将所述相关数据在所述3D照明系统模型上展示。

2.根据权利要求1所述的3D照明监控方法，其特征在于，所述基于BIM模型根据所述实际信息建立3D照明系统模型包括：

从所述BIM模型中获取模型建筑内照明组件的预设信息；

将所述实际信息与所述预设信息进行对比；

若所述实际信息与所述预设信息不同，则将所述实际信息作为3D照明系统建模信息；

若所述实际信息与所述预设信息相同，则将所述实际信息或者预设信息作为3D照明系统建模信息；

根据所述3D照明系统建模信息建立3D照明系统模型。

3.根据权利要求2所述的3D照明监控方法，其特征在于，在根据所述实际建筑当前所处的日照光环境等级选择相应的日照模型之前，还包括：

根据所述实际建筑的实际空间位置信息和所述实际建筑一年内周围形成的光环境的变化，将光环境分成不同的等级，从而建立相应的3D日照模型。

4.根据权利要求2所述的3D照明监控方法，其特征在于，根据所述变化模型，控制所述实际建筑内照明组件的工作状态为：

基于所述变化模型，根据照明系统与日照的变化，通过自动或者手动的方式控制照明组件的开启或者停止。

5.根据权利要求2所述的3D照明监控方法，其特征在于，在基于BIM模型根据所述实际信息建立3D照明系统模型之后，还包括：

对所述3D照明系统模型中的照明组件进行标识，建立模型中的照明组件与实际建筑内照明组件的对应关系，并设置照明系统相关数据的显示方式；

所述从数据中心服务器获取所述实际建筑内照明组件在所述变化模型控制下的相关数据，并将所述相关数据在所述3D照明系统模型上展示包括：

从数据中心服务器获取所述实际建筑内照明组件在所述变化模型控制下的相关数据；

根据所述实际建筑内照明组件的标识查询所述对应关系，确定所述实际建筑内照明组件在3D照明系统模型中的空间位置和相关数据的显示方式；

将所述相关数据按照确定的显示方式在确定的空间位置处显示。

6.一种3D照明监控装置，其特征在于，包括：

实际信息获取单元，用于获取实际建筑内照明组件的实际信息；

3D照明系统模型建立单元，用于基于BIM模型根据所述实际信息建立3D照明系统模型；

变化模型建立单元，用于根据所述实际建筑当前所处的日照光环境等级选择相应的3D日照模型，建立3D照明系统与日照之间的变化模型；

控制单元，用于根据所述变化模型，控制所述实际建筑内照明组件的工作状态；

相关数据获取单元，用于从数据中心服务器获取所述实际建筑内照明组件在所述变化模型控制下的相关数据；

显示单元，用于将所述相关数据在所述3D照明系统模型上展示。

7.根据权利要求6所述的3D照明监控装置，其特征在于，还包括：

3D日照模型建立单元，用于在根据所述实际建筑当前所处的日照光环境等级选择相应的日照模型之前，根据所述实际建筑的实际空间位置信息和所述实际建筑一年内周围形成的光环境的变化，将光环境分成不同的等级，从而建立相应的3D日照模型。

8.根据权利要求6或7所述的3D照明监控装置，其特征在于，还包括：

设置单元，用于在基于BIM模型根据所述实际信息建立3D照明系统模型之后，对所述3D照明系统模型中的照明组件进行标识，建立模型中的照明组件与实际建筑内照明组件的对应关系，并设置照明系统相关数据的显示方式；

所述显示单元具体用于，根据所述实际建筑内照明组件的标识查询所述对应关系，确定所述实际建筑内照明组件在3D照明系统模型中的空间位置和相关数据的显示方式；将所述相关数据按照确定的显示方式在确定的空间位置处显示。

9.一种3D照明监控系统，其特征在于，包括：

如权利要求6-10中任一项所述的3D照明监控装置。

10.根据权利要求9所述的3D照明监控系统，其特征在于，还包括：

数据中心服务器，用于接收数据采集器采集的所述实际建筑内照明组件在所述变化模型控制下的相关数据。