CN105137894A - 3d智能楼宇控制系统及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及交互式远程控制技术，具体涉及一种3D智能楼宇控制系统及其方法。本发明的3D智能楼宇控制系统，包括环境监测模块、智能玻璃模块、智能电器控制模块、灯光控制模块、安防控制模块、中央控制模块和控制终端；所述中央控制模块分别与环境监测模块、智能玻璃模块、智能电器控制模块、灯光控制模块和安防控制模块连接；其特征在于，还包括3D显示及控制模块，所述3D显示及控制模块分别与中央控制系统和控制终端连接。本发明的有益效果为，具有良好沉浸感的交互界面，具有多目标多子系统实时控制的特性，可以实现具备跨平台的操作，为用户的使用提供了更多选择。本发明尤其适用于智能楼宇控制系统。

Description

3D智能楼宇控制系统及其方法

技术领域

本发明涉及交互式远程控制技术，具体涉及一种3D智能楼宇控制系统及其方法。

背景技术

近年来，各种高层建筑和大型楼宇中，都在安装了管理楼宇的智能系统。智能楼宇系统是以楼宇为平台，利用综合布线技术、网络通信技术、安全防范技术、自动控制技术、音视频技术将智能楼宇中有的设施进行集成，构建高效的办公和家庭设施及其同步的管理系统，以提高生活的安全性、舒适性和生活效率，并实现节能环保的居住环境。

对于智能楼宇系统的管理者而言，传统的智能楼宇系统的界面大多采用列表下拉窗口等常规方式，缺乏良好的人机交互界面，管理者不容易直观地掌握楼宇中的整体情况。对于楼宇的各个子系统的工作情况，缺乏与用户良好的交互操作，在使用每个子系统时是比彼此孤立的，缺乏有效的综合和良好的集成性。对于智能楼宇中的住户而言，传统的智能楼宇系统无法给住户一个直观的控制交互界面，住户难以知道各个子系统在楼宇中的空间位置，因此传统的楼宇控制系统存在使用不方便以及整体控制力差的缺点。

发明内容

本发明所要解决的，就是针对上述传统的楼宇控制系统存在的问题，提出一种3D智能楼宇控制系统及其方法。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3D智能楼宇控制系统，包括环境监测模块、智能玻璃模块、智能电器控制模块、灯光控制模块、安防控制模块、中央控制模块和控制终端；所述中央控制模块分别与环境监测模块、智能玻璃模块、智能电器控制模块、灯光控制模块和安防控制模块连接；其特征在于，还包括3D显示及控制模块，所述3D显示及控制模块分别与中央控制系统和控制终端连接；其中，

所述环境监测模块包括温度监测装置和烟雾监测装置，用于实时监测楼宇内温度和烟雾，并将监测结果发送到中央控制模块；

所述智能玻璃模块用于根据中央控制模块的命令控制楼宇内玻璃的颜色；

所述智能电器控制模块用于根据中央控制模块的命令控制楼宇内电器的开关；

所述灯光控制模块用于根据中央控制模块的命令控制楼宇内电灯的开关；

所述安防控制模块用于对楼宇内主要通道进行实时视频监控，将监控结果发送到中央控制模块，并根据中央控制模块的命令控制楼宇内通道的开闭；

所述中央控制模块用于发送控制命令到智能玻璃模块、智能电器控制模块和灯光控制模块，同时接收环境监测模块和安防监控模块发送的数据并进行处理，并将结果发送到3D显示及控制模块，所述中央控制模块还接收3D显示及控制模块的控制命令；

所述3D显示及控制模块用于显示楼宇的3D图像，所述3D图像中将环境监测模块、智能玻璃模块、智能电器控制模块、灯光控制模块和安防控制模块的可控单元根据其在楼宇中的实际位置坐标进行标识，同时可通过在3D显示及控制模块中操作可控单元，向中央控制模块发送控制该可控单元的命令；

所述控制终端用于在3D显示及控制模块所构建的3D图像中进行漫游及发送控制命令，所述控制终端为搭载有智能操作系统的手持设备。

3D智能楼宇控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

a.构建楼宇3D模型，所述楼宇3D模型中在与楼宇实际位置相对应处标识有楼宇控制系统可控子模块；

b.根据楼宇3D模型生成3D显示及控制模块；所述3D显示及控制模块用于对楼宇3D模型进行漫游，并可发送控制命令对可见的楼宇控制系统可控子模块进行操作；

c.根据3D显示及控制模块生成多个可控终端，所述可控终端可分别漫游3D模型及发送控制命令。

本发明的有益效果为，具有良好沉浸感的交互界面，具有多目标多子系统实时控制的特性，可以实现具备跨平台的操作，为用户的使用提供了更多选择。

附图说明

图1是本发明的系统的逻辑结构框图；

图2是本发明的方法的流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图，详细描述本发明的技术方案：

如图1所示，本发明的3D智能楼宇控制系统，包括环境监测模块、智能玻璃模块、智能电器控制模块、灯光控制模块、安防控制模块、中央控制模块和控制终端；所述中央控制模块分别与环境监测模块、智能玻璃模块、智能电器控制模块、灯光控制模块和安防控制模块连接；其特征在于，还包括3D显示及控制模块，所述3D显示及控制模块分别与中央控制系统和控制终端连接。

本发明的工作原理为：

控制终端在接收到用户操作指令后，将操作指令传输给中央控制模块。在这里，可以通过多种通讯方式将智能家居控制命令发送到智能家居控制模块。比如，可以通过蓝牙通讯、红外通讯、局域网通讯、英特网通讯、wifi通讯、2G通讯、3G通讯或4G通讯等方式，将智能家居控制命令发送到智能家居控制模块。

3D智能楼宇控制系统中，灯光控制模块基于用户提出的3D智能楼宇控制命令对家居灯光和楼宇灯光进行控制。通过灯光控制模块中的各个传感单元实现楼宇内灯光的控制，白天时灯光为关闭状态，夜晚灯光为开通状态，通过热释电路检测有无人，检测到有人时开灯，无人时关灯。再通过中央控制模块和3D显示及控制模块，实现对灯光的自由控制。其中控制优先级有高到低依次为中央控制模块、3D显示及控制模块、灯光控制模块。采用该种优先级顺序，有利用用户的控制和使用。

3D智能楼宇控制系统中，智能玻璃模块基于用户提出的3D智能楼宇控制命令对楼宇玻璃进行控制。智能玻璃模块通过对季节、光照强度和室内外温度进行综合分析，自动调节玻璃颜色，以实现对楼宇内温度和光照的调节。用户可以通过3D显示及控制模块对玻璃颜色再次调节，以改变室内光照强度。

3D智能楼宇控制系统中，智能电器控制模块基于用户提出的3D智能楼宇控制命令对家居设备进行控制。智能电器控制模块可以连接多种类型的智能家居设备，例如电视机、空调等具有红外遥控的家电设备。也可以是公共设施中的门禁等专有线路与主控模块连接的设备。对于采用红外遥控设备，在实施时通过智能电器控制模块的主控单元对红外遥控设备的红外遥控器进行解码学习，进而通过智能电器控制模块的红外发射设备对相关电器进行控制。对于采用专有线路与主控模块连接的设备，智能电器控制模块、3D显示及控制模块和中央控制模块对各个设备进行标准化建模，通过规范的接口一同实现各个设备控制，其中控制优先级有高到低依次为中央控制模块、智能电器控制模块、3D显示及控制模块。

3D智能楼宇控制系统中，环境监测模块基于中央控制模块对楼宇监控的需要，完成的一系列环境监测。可通过一些列传感器，实时监控楼宇内楼宇内部的温度、湿度和空气量等数据，同时对室内灯光、声音、燃气、电能等数据进行检测，为智能楼宇的管理者和住户提供直观的数据显示，为楼宇中的管理人员和住户提供数据基础。

3D智能楼宇控制系统中，环境监测模块基于对楼宇内住户与财产安全的需求，完成的一些列安全监测。可通过一系列传感器，完成烟雾检测、火灾检测等检测，同时对窗口、门禁等可出入地点进行侵入检测，并实时获取报警信息。安防控制模块控制楼宇内部每个房间的门口、窗户、通道的关闭和开启，以及防火、防盗、防烟、防风、防尘、防震各种装置的关闭和开启。楼宇的检测结果会实时显示在3D显示及控制模块中，为楼宇管理者和住户提供直观的检测信息。

中央控制模块是3D智能楼宇控制系统的核心单元。中央控制模块接收来自3D显示及控制模块的控制命令，该命令由用户通过控制终端发出，实现对各个子模块的控制和监控。

如图2所示，本发明的控制方法包括：

(1)构建楼宇3D模型；

(2)在步骤(1)的基础上，构建智能楼宇模块中的各个子模块，形成完整的智能楼宇模块。如包括灯光控制模块、智能玻璃模块、智能电器控制模块、环境监测模块、安防控制模块、中央控制模块；将所有模块的可控子模块根据实际在楼宇中的位置坐标映射到3D模型中；

(3)、在步骤(1)和步骤(2)的基础上，采集智能楼宇模块中个子模块的数据信息，包括各个子模块的空间位置信息、功能信息和工作状态信息。按照这些信息进行标准化设计，形成标准化接口，建立具有固定功能的功能组建。为了模块扩展方便，各个子模块的空间位置信息、功能信息和工作状态信息都采用标准化接口，进而简化了3D智能楼宇控制系统扩展时的难度。而各个子模块的空间位置信息、功能信息和工作状态信息则为3D显示及控制模块提供了空间信息和演示信息，方便使用者实时、直观地了解各个子模块的工作情况。

(4)构建3D显示及控制模块，用于在上述3D模型中进行漫游，同时可根据人在实际模型中运动的物理特性，完成消息捕捉、视角控制和物体碰撞检测的控制命令。

漫游运动是模拟人在楼宇中的运动，真实的反应楼宇管理者和住户在楼宇中的空间位置和运动状态，该运动符合各种物理规则，进一步完成物体直接的碰撞检测，真实、全面的反映出用户漫游于楼宇中的状态。

根据漫游运动提供的基本信息，完成反应楼宇管理者和住户的视角控制，在视角内提供各个子模块的运作状态和控制信息，实现多目标实时控制，让用户在漫游楼宇和控制各个子模块时有较好的沉浸感。

(5)根据使用者使用平台的不同，建立多种平台控制终端，比如PC平台3D智能楼宇控制端、网页3D智能楼宇控制端和移动设备3D智能楼宇控制端，解决了传统3D智能楼宇控制系统控制终端单一的状况，为楼宇管理者和住户提供了更多选择。

在本发明所述的方案中，可采用如3DMAX构建3D模型，Unity3D构建3D显示及控制模块，3DMAX及Unity3D具有成熟的应用技术，具有较好的稳定性。

Claims (2)

1.3D智能楼宇控制系统，包括环境监测模块、智能玻璃模块、智能电器控制模块、灯光控制模块、安防控制模块、中央控制模块和控制终端；所述中央控制模块分别与环境监测模块、智能玻璃模块、智能电器控制模块、灯光控制模块和安防控制模块连接；其特征在于，还包括3D显示及控制模块，所述3D显示及控制模块分别与中央控制系统和控制终端连接；其中，

所述环境监测模块包括温度监测装置和烟雾监测装置，用于实时监测楼宇内温度和烟雾，并将监测结果发送到中央控制模块；

所述智能玻璃模块用于根据中央控制模块的命令控制楼宇内玻璃的颜色；

所述智能电器控制模块用于根据中央控制模块的命令控制楼宇内电器的开关；

所述灯光控制模块用于根据中央控制模块的命令控制楼宇内电灯的开关；

所述安防控制模块用于对楼宇内主要通道进行实时视频监控，将监控结果发送到中央控制模块，并根据中央控制模块的命令控制楼宇内通道的开闭；

所述中央控制模块用于发送控制命令到智能玻璃模块、智能电器控制模块和灯光控制模块，同时接收环境监测模块和安防监控模块发送的数据并进行处理，并将结果发送到3D显示及控制模块，所述中央控制模块还接收3D显示及控制模块的控制命令；

所述3D显示及控制模块用于显示楼宇的3D图像，所述3D图像中将环境监测模块、智能玻璃模块、智能电器控制模块、灯光控制模块和安防控制模块的可控单元根据其在楼宇中的实际位置坐标进行标识，同时可通过在3D显示及控制模块中操作可控单元，向中央控制模块发送控制该可控单元的命令；

所述控制终端用于在3D显示及控制模块所构建的3D图像中进行漫游及发送控制命令，所述控制终端为搭载有智能操作系统的手持设备。

2.3D智能楼宇控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

a.构建楼宇3D模型，所述楼宇3D模型中在与楼宇实际位置相对应处标识有楼宇控制系统可控子模块；

b.根据楼宇3D模型生成3D显示及控制模块；所述3D显示及控制模块用于对楼宇3D模型进行漫游，并可发送控制命令对可见的楼宇控制系统可控子模块进行操作；

c.根据3D显示及控制模块生成多个可控终端，所述可控终端可分别漫游3D模型及发送控制命令。