CN104793507A - 楼宇智能自控系统ddc及自控方法 - Google Patents

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马晓陆
郭建
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Abstract

本发明公开了一种楼宇智能自控系统DDC及自控方法,属于电子信息技术领域。楼宇智能自控系统DDC,包括信息采集单元、信息通信单元、信息处理控制单元、信息反馈单元和信息显示单元,本发明的利用嵌入式和物联网技术实现了楼宇自控系统中各子系统的DDC的功能,且可有线或无线方式连接上层平台或现场节点,有效避免了楼宇自控系统中各子系统协议繁多且不统一问题,统一和简化了楼宇自控系统,同时提高了系统的快速性、可靠性和灵活性。

Description

楼宇智能自控系统DDC及自控方法
技术领域
本发明属于电子信息技术领域,尤其涉及一种楼宇自控系统附件,还涉及一种楼宇智能自控方法。
背景技术
随着经济社会的发展,人们对智能楼宇的要求与认可度也在不断增强,特别在北京、天津、广州、深圳等一线城市,智能建筑在整个建筑中所占的比例越来越高。智能楼宇系统中直接数字控制器(简称DDC)作为底层的现场控制器,直接挂接在设备层的控制网络上,具有自治性和独立性,在与上位机脱机的情况下,仍能独立工作,达到“分散控制,集中管理”的效果。
当前我国的智能楼宇系统中使用的DDC基本为国外品牌,如江森、汉维、西门子等,在一座普通的智能楼宇的楼宇控制系统中,智能化系统、消防系统、空调系统等各子系统的DDC协议繁多且不统一,有BACnet、EIB、和CAN等,导致智能楼宇控制系统中各子系统需要采用不同的布线和施工方案,施工量大,施工工期长;各系统协同工作及其相互联动变得更加困难,且需通过定制软件来完成,调试周期延长,增加了系统的使用和维护成本。
发明内容
为了克服现有技术的缺陷,本发明的目的提供一种楼宇智能自控系统DDC,该系统利用物联网和嵌入式技术实现了楼宇自控系统中各个子系统的DDC的功能,且可有线和无线方式连接上层平台或现场节点,有效解决了楼宇自控系统中各子系统协议繁多且不统一问题,提高了系统的快速性、可靠性和灵活性。
为达到上述目的,本发明采用以下技术方案:
楼宇智能自控系统DDC,包括:
信息采集单元,包括AD模块、IO模块、485模块、网口和串口,用于采集现场节点信息及邻节点DDC数据信息,现场节点信息包括模拟量、数字量及基于485总线协议数据等,模拟量信息通过AD模块采集,数字量信息通过IO模块采集,485总线数据信息通过485模块采集,邻节点DDC数据信息为邻节点DDC与本DDC之间信息的互通,DDC之间数据信息通过物联网千兆网口采集,串口实现现场节点的无线数据采集;
信息通信单元,包括光纤模块和zigbee模块,光纤有线通信接口由系统外扩的网口转光纤模块实现,将DDC信息传输到上层平台显示和分析或接受上层平台的查询或控制,上层平台为监控电脑;zigbee模块与采集单元的串口连接,实现zigbee无线通信,zigbee无线通信以无线方式采集现场节点的数据;
信息处理控制单元,包括AM335X处理器、wifi模块和网口,AM335X处理器的运行主频最高可达1G,网口、wifi模块与AM335X处理器技术连接,AM335X处理器采用绿色节能算法处理上层平台通过光纤传输来的信息和wifi模块发过来的信息,绿色节能算法包括节能控制策略和自适应选择控制策略算法,节能控制策略有:累计运行时间最少优先启动策略、当前停运时间最长优先启动策略、轮流排队启动和停止策略、累计运行时间最长优先停止策略、当前停运时间最短优先停止策略;自适应选择控制策略算法依据当前DDC的数据及邻节点DDC之间的数据信息,利用设备状态及历史数据分析,依据分析判断出区域能量消耗峰值选择最佳控制策略;
信息反馈单元,包括DA模块、IO模块、485模块、网口和串口,DA模块、IO模块、485模块、串口分别与现场节点技术相连,网口与邻节点DDC相连;
信息显示单元,包括便携式智能手提设备,将现场采集的邻节点DDC状态及DDC自身状态的信息通过系统的wifi模块将数据发送给用户或系统维护人员的的便携式智能手提设备上。
本发明的另一目的是还提供一种楼宇智能自控方法,具体流程为:
步骤S101,启动楼宇智能自控系统DDC,AD、DA、IO、光纤通信、zigbee、wifi、485等模块初始化并自检,并将自检状态和设备地址等初始信息通过光纤通信传送至上层平台;
步骤S102,该DDC记取存储器中依据应用场合不同而设置好的采样频率和端口等参数,实时采集现场节点的模拟量、数字量、485数据,同时也通过网络程序监测邻节点DDC发过来的数据信息;
步骤S103,步骤S102中的数据同时输入到该DDC的信息处理单元,信息处理单元利用当前采集到的数据和历史数据,调用绿色节能自适应算法计算节能响应级别,若达到节能响应级别则发出控制指令给现场节点及相关邻节点DDC,达到节能控制的目的;
步骤S104,同时信息处理单元处理上层平台通过光纤发过来的信息及智能设备wifi模块发送过来的信息,这些信息包括查询或控制等命令,信息处理单元依据不同的命令而执行相应的协作,如:若是查询命令,则根据查询时间查询当前或历史的节点数据信息;若是控制命令则执行相应的控制操作。
通过以上技术方案,本发明具有以下有益效果:
1、利用嵌入式技术,由该DDC将楼宇自控系统中各个子系统DDC技术连接气力啊,充分发挥楼宇自控系统中各个子系统DDC的功能,有效解决了楼宇自控系统中各子系统协议繁多且不统一问题,统一了楼宇自控系统,提高了系统的快速性、可靠性;
2、该DDC中融入了物联网技术,可有线和无线方式连接上层平台或现场节点,简化了楼宇自控系统,提高了系统应用的灵活性。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步描述。
图1是本发明楼宇智能自控系统DDC的硬件结构框图;
    图2是本发明实施例中楼宇智能自控方法的流程图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步描述。
如图1 所示,楼宇智能自控系统DDC,包括:信息采集单元,包括AD模块、IO模块、485模块、网口和串口,用于采集现场节点信息及邻节点DDC数据信息,现场节点信息包括模拟量、数字量及基于485总线协议数据等,模拟量信息通过AD模块采集,数字量信息通过IO模块采集,485总线数据信息通过485模块采集,邻节点DDC数据信息为邻节点DDC与本DDC之间信息的互通,DDC之间数据信息通过物联网千兆网口采集,串口实现现场节点的无线数据采集;
信息通信单元,包括光纤模块和zigbee模块,光纤有线通信接口由系统外扩的网口转光纤模块实现,将DDC信息传输到上层平台显示和分析或接受上层平台的查询或控制,上层平台为监控电脑;zigbee模块与采集单元的串口连接,实现zigbee无线通信,zigbee无线通信以无线方式采集现场节点的数据,从而节省布线;
信息处理控制单元,包括AM335X处理器、wifi模块和网口,AM335X处理器的运行主频最高可达1G,网口、wifi模块与AM335X处理器技术连接,AM335X处理器采用绿色节能算法处理上层平台通过光纤传输来的信息和wifi模块发过来的信息,绿色节能算法包括节能控制策略和自适应选择控制策略算法,节能控制策略有:累计运行时间最少优先启动策略、当前停运时间最长优先启动策略、轮流排队启动和停止策略、累计运行时间最长优先停止策略、当前停运时间最短优先停止策略;自适应选择控制策略算法依据当前DDC的数据及邻节点DDC之间的数据信息,利用设备状态及历史数据分析,依据分析判断出区域能量消耗峰值选择最佳控制策略,进而实现节能控制;
信息反馈单元,包括DA模块、IO模块、485模块、网口和串口,DA模块、IO模块、485模块、串口分别与现场节点技术相连,网口与邻节点DDC相连,用于反馈现场节点信息及邻节点DDC数据信息,已达到控制现场节点及邻节点DDC的状态;
信息显示单元,包括便携式智能手提设备,将现场采集的邻节点DDC状态及DDC自身状态的信息通过系统的wifi模块将数据发送给用户或系统维护人员的的便携式智能手提设备上,便携式智能手提设备包括平板、智能手机和其他移动接收设备,节省系统成本和方便维护。
图2中所示本发明的一种楼宇智能自控方法,具体流程为:步骤S101,启动楼宇智能自控系统DDC,AD、DA、IO、光纤通信、zigbee、wifi、485等模块初始化并自检,并将自检状态和设备地址等初始信息通过光纤通信传送至上层平台;步骤S102,该DDC记取存储器中依据应用场合不同而设置好的采样频率和端口等参数,实时采集现场节点的模拟量、数字量、485数据,同时也通过网络程序监测邻节点DDC发过来的数据信息;步骤S103,步骤S102中的数据同时输入到该DDC的信息处理单元,信息处理单元利用当前采集到的数据和历史数据,调用绿色节能自适应算法计算节能响应级别,若达到节能响应级别则发出控制指令给现场节点及相关邻节点DDC,达到节能控制的目的;步骤S104,同时信息处理单元处理上层平台通过光纤发过来的信息及智能设备wifi模块发送过来的信息,这些信息包括查询或控制等命令,信息处理单元依据不同的命令而执行相应的协作,如:若是查询命令,则根据查询时间查询当前或历史的节点数据信息;若是控制命令则执行相应的控制操作。
本发明的利用嵌入式和物联网技术实现了楼宇自控系统中各子系统的DDC的功能,且可有线或无线方式连接上层平台或现场节点,有效避免了楼宇自控系统中各子系统协议繁多且不统一问题,统一和简化了楼宇自控系统,同时提高了系统的快速性、可靠性和灵活性。

Claims (2)

1. 楼宇智能自控系统DDC,其特征在于包括:
信息采集单元,包括AD模块、IO模块、485模块、网口和串口,用于采集现场节点信息及邻节点DDC数据信息,现场节点信息包括模拟量、数字量及基于485总线协议数据等,模拟量信息通过AD模块采集,数字量信息通过IO模块采集,485总线数据信息通过485模块采集,邻节点DDC数据信息为邻节点DDC与本DDC之间信息的互通,DDC之间数据信息通过物联网千兆网口采集,串口实现现场节点的无线数据采集;
信息通信单元,包括光纤模块和zigbee模块,光纤有线通信接口由系统外扩的网口转光纤模块实现,将DDC信息传输到上层平台显示和分析或接受上层平台的查询或控制,上层平台为监控电脑;zigbee模块与采集单元的串口连接,实现zigbee无线通信,zigbee无线通信以无线方式采集现场节点的数据;
信息处理控制单元,包括AM335X处理器、wifi模块和网口,AM335X处理器的运行主频最高可达1G,网口、wifi模块与AM335X处理器技术连接,AM335X处理器采用绿色节能算法处理上层平台通过光纤传输来的信息和wifi模块发过来的信息,绿色节能算法包括节能控制策略和自适应选择控制策略算法,节能控制策略有:累计运行时间最少优先启动策略、当前停运时间最长优先启动策略、轮流排队启动和停止策略、累计运行时间最长优先停止策略、当前停运时间最短优先停止策略;自适应选择控制策略算法依据当前DDC的数据及邻节点DDC之间的数据信息,利用设备状态及历史数据分析,依据分析判断出区域能量消耗峰值选择最佳控制策略;
信息反馈单元,包括DA模块、IO模块、485模块、网口和串口,DA模块、IO模块、485模块、串口分别与现场节点技术相连,网口与邻节点DDC相连;
信息显示单元,包括便携式智能手提设备,将现场采集的邻节点DDC状态及DDC自身状态的信息通过系统的wifi模块将数据发送给用户或系统维护人员的的便携式智能手提设备上。
2. 一种楼宇智能自控方法,其特征在于具体流程为:
步骤S101,启动楼宇智能自控系统DDC,AD、DA、IO、光纤通信、zigbee、wifi、485等模块初始化并自检,并将自检状态和设备地址等初始信息通过光纤通信传送至上层平台;
步骤S102,该DDC记取存储器中依据应用场合不同而设置好的采样频率和端口等参数,实时采集现场节点的模拟量、数字量、485数据,同时也通过网络程序监测邻节点DDC发过来的数据信息;
步骤S103,步骤S102中的数据同时输入到该DDC的信息处理单元,信息处理单元利用当前采集到的数据和历史数据,调用绿色节能自适应算法计算节能响应级别,若达到节能响应级别则发出控制指令给现场节点及相关邻节点DDC,达到节能控制的目的;
步骤S104,同时信息处理单元处理上层平台通过光纤发过来的信息及智能设备wifi模块发送过来的信息,这些信息包括查询或控制等命令,信息处理单元依据不同的命令而执行相应的协作,如:若是查询命令,则根据查询时间查询当前或历史的节点数据信息;若是控制命令则执行相应的控制操作。
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