CN107547280B - 一种物联网智能建筑系统架构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种物联网智能建筑系统架构,本发明具有扁平化、无中心的特点,基于物联网建筑架构所构建的智能建筑可实现建筑物内的各物理参量的全面感知,满足数据共享、协调工作等新需求,解决传统智能建筑的数据孤岛、数据采集不全、资源利用率低、运维成本高等问题,改变传统智能建筑的运维方式,通过异构网络融合、信息汇聚、决策诊断、反馈控制和大数据分析等手段,形成由底层设备到上层应用相统一的一体化服务管理体系。
Description
技术领域
本发明涉及一种物联网智能建筑系统架构。
背景技术
传统智能建筑运载有楼宇自控系统、安防监控系统、智能照明系统等智能化系统,这些智能化系统封闭自治,每个子系统配备独立的管理计算机,管控中心配备中心计算机,形成以单项功能为主的纵向管理架构,带来了数据孤岛、数据采集不全、资源利用率低、运维成本高等问题。为实现数据集成,传统的智能建筑系统采用协议转换、开放的标准协议、OPC等系统集成方式,协议复杂等,集成工作量大,同时由于知识产权保护或盈利需求,DDC或PLC厂家并不提供全部的数据,因此传统智能建筑系统集成相对困难。
随着建筑运维的进行,新的控制需求被不断提出,但是各个子系统的产品与实施方案由不同的控制厂商提供,规划方案设计不合理,每增加一个新的功能需求,对原架构改动较大,并影响建筑的正常运维;此外,部分厂商要价过高,或者时间一久部分系统的底层设备与上层节点的关系难以查清,进行升级改造需要更换原有系统,这些问题为旧系统的升级改造带来困难。
物联网技术的发展使建筑内私人区域的电气设备的管控成为可能,建筑内私人区域的设备同样是智能建筑的重要组成部分,而传统智能建筑管理的智能化系统只实现了楼宇自控、安防监控等公共区域电气设施的监控管理。
当前的智能建筑的架构,已经成为智能建筑迅速发展的阻力,迫切需要改进。物联技术为智能建筑的发展提供了新的思路,国家十三五规划中提出从物联网概念出发,研究“扁平化、无中心”的新型智能建筑监控管理平台,研究可大幅降低组网与调试成本的具有灵活性、可扩展和可重构性的新型建筑智能化系统架构。
发明内容
本发明为了解决上述问题,提出了一种物联网智能建筑系统架构,本发明具有扁平化、无中心的特点,基于物联网建筑架构所构建的智能建筑可实现建筑物内的各物理参量的全面感知,满足数据共享、协调工作等新需求,解决传统智能建筑的数据孤岛、数据采集不全、资源利用率低、运维成本高等问题,改变传统智能建筑的运维方式,通过异构网络融合、信息汇聚、决策诊断、反馈控制和大数据分析等手段,形成由底层设备到上层应用相统一的一体化服务管理体系。
为了实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
一种物联网智能建筑系统架构,包括至少一所建筑物、多个物联网DDC有线传感控制网络和多个物联网节点无线传感控制网络、部署于本地服务器的本地控制管理平台以及部署于云端服务器集群的云平台,其中:
每个物联网DDC有线传感控制网络,包括至少一个物联网DDC、若干个传感器和执行器,物联网DDC与对应的传感器和执行器连接,形成网络子系统,每个物联网DDC从属于唯一的子系统,所述物联网DDC具有唯一的ID与IP地址,通过有线网络连接到本地局域网中,与本地服务器平台进行双向通信;
每个物联网节点无线传感控制网络,包括至少一个物联网节点和若干个控制建筑物各个区域内的电气设备的智能模块,所述物联网节点与智能模块支持TCP/IP通信,具有唯一的ID与IP地址,通过无线网络连接到广域网中,将感知控制信息传送到云平台中,实现与云平台的双向通信;
所述本地控制管理平台,被配置为对各个物联网DDC有线传感控制网络中的物联网DDC进行组态,配置物联网DDC的组态信息并更新,实现自组织与重构;
所述云平台,被配置为接收各个物联网节点采集的电气设备的状态参数,进行远程监控、管理与房间组态配置,同时赋予远程监控对象对应的权限,以提供不同的管理配置权限;
通过本地控制管理平台与云平台的连接,以及对各个物联网DDC和物联网节点的直接自组织与重构,构成扁平化控制架构,实现建筑物内的各物理参量的全面感知、异构网络的数据共享与协调工作。
进一步的,物联网DDC与本地服务器TCP/IP双向直接通信,物联网节点与物联网建筑云平台TCP/IP直接通信,本地服务器经授权后可上传或下载云服务器集群的信息,形成扁平化无中心物联网建筑体系结构,远程监控终端通过访问位于本地控制管理平台或云平台的应用或数据服务,实现智能管控和建筑运维管理。
进一步的,物联网DDC与传感器、执行器共同构成物联网DDC有线传感控制网络,被配置为分别替代智能建筑智能照明系统、空调控制系统、给排水控制系统等子系统执行相关感知控制;物联网DDC支持TCP/IP通信,针对不同的系统不同的监控要求与测点数量的不同配置不同类型的物联网DDC;物联网DDC支持远程可重构,通过连接本地控制管理平台,配置物联网DDC的各路模拟量、数字量I/O口号、量程、报警上下限、采样频率及PID参数的组态信息,并将配置信息下载到物联网DDC中,物联网DDC解析配置信息,更改内部配置。
进一步的,所述智能模块包括但不限于环境模块、智能插座、智能开关和红外转发模块。
进一步的,本地控制管理平台部署于建筑物内部或建筑物附近的本地服务器或服务器集群,承载物业管理的相关公共设施的数据与应用服务;云平台部署于云端服务器集群中,承载私人区域内设备的数据与应用,同时具备承载本地管理平台相关应用与数据的能力;本地控制管理平台的所承载的物业管理相关数据或应用经授权后可上传或下载使用位于物联网建筑云上的应用与数据。
进一步的,智能控制架构支持系统或区域的软件组态,通过软件节点定义系统或区域,并添加所属的物联网节点与物联网DDC,划分物联网DDC与物联网节点所属区域或系统。
进一步的,本地控制管理平台与云平台均配置有权限管理机制,依据用户注册信息定义角色,所述角色包括系统管理员、物业运维人员、设备生产商、办公人员或安保人员;依据用户角色类别配置不同的管理权限,依据用户具体注册信息与物联网节点/物联网DDC的属性信息,定义具体权限,实现不同角色对节点/DDC及其下属电气设备的管理功能。
进一步的,物联网DDC有不同的型号,具有不同的功能,适用于物联网建筑中不同的控制系统,单独的物联网节点或物联网DDC属于独立的区域或系统,管理独立区域或系统的电气设备,即物联网节点或联网DDC与建筑物中的区域或系统是多对一或一对一的关系,通过配置各个用户所管理的物联网节点或物联网DDC的ID,定义对应的管理与控制多个区域或系统的电气设备的权限。
通过系统或区域权限表设置从属于该系统的物联网节点或物联网DDC的ID,配置管理用户权限内的系统或区域ID,即可定义其所管理的系统或区域权限。
根据所管理的电气设备的地域、品牌、产品的运行与维护情况,配置相应的管理权限,即经授权后,各个电气设备生产商获取权限区域内所属品牌的设备的所有运行与维护情况。
与现有技术相比,本发明的有益效果为:
(1)本发明的架构是扁平化无中心的体系结构,相对于传统智能建筑的单项功能为主的纵向管理架构具有自组织、可扩展、可重构等特点,实现互联互通、无缝接入、分布式监控等功能;
(2)本发明除实现空调控制系统、智能照明控制系统、给排水控制系统等公共电气设备的监控管理,同时可实现私人区域如办公室、家庭内部电气设备的管理与控制;
(3)单所物联网建筑现场中仅部署一个本地控制管理平台,相对于传统智能建筑每个系统部署一个控制平台而言,节约了硬件资源,节省成本;同时物联网节点与物联网DDC均不占用过多空间资源,不需要专有空间放置,易于推广;
(4)本发明的物联网DDC、物联网节点与物联网建筑云或本地控制管理平台间遵从统一的通信协议,实现数据透明化,数据统一流向物联网建筑平台,依据同意的存储标准进行存储,从根本上解决了传统智能建筑的信息孤岛、协调联动困难等问题;
(5)本发明相对于传统建筑只能进行现场组态与调试或只能使用某个厂家的配置软件进行DDC配置而言,物联网DDC2支持远程组态配置,安装配置方便,系统升级更新更加容易;
(6)本发明支持系统或区域的软件组态,物联网建筑的数据将统一存储于物联网建筑监控平台与物联网建筑云中,通过物联网节点/DDC的功能或系统的归属定义,划分其所属区域或系统,系统或功能划分由原来的硬件层次上的隔离转变为软件数据与应用层次上的划分,灵活性与可扩展性大大增强。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解,本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请,并不构成对本申请的不当限定。
图1物联网建筑架构图;
图2物联网办公建筑的智能化部署架构图;
图3物联网办公建筑人员权限授予流程图;
其中:1、APP,2、物联网DDC,3、物联网节点,4、物联网建筑云平台,5、物联网建筑本地控制管理平台,6、web终端,7、传感器,8、执行器,9、智能模块,10、物联网DDC有线传感控制网络,11、物联网节点无线传感控制网络。
具体实施方式:
下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。
应该指出,以下详细说明都是例示性的,旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明,本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是,这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式,而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的,除非上下文另外明确指出,否则单数形式也意图包括复数形式,此外,还应当理解的是,当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时,其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
在本发明中,术语如“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“侧”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,只是为了便于叙述本发明各部件或元件结构关系而确定的关系词,并非特指本发明中任一部件或元件,不能理解为对本发明的限制。
本发明中,术语如“固接”、“相连”、“连接”等应做广义理解,表示可以是固定连接,也可以是一体地连接或可拆卸连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的相关科研或技术人员,可以根据具体情况确定上述术语在本发明中的具体含义,不能理解为对本发明的限制。
正如背景技术所介绍的,现有技术中存在传统智能建筑的数据孤岛、数据采集不全、资源利用率低、运维成本高的不足,为了解决如上的技术问题,本申请提出了一种新型智能建筑——物联网建筑的架构。物联网建筑应用物联网技术,实现建筑物内的各类物理参量的全面感知,通过异构网络融合、信息汇聚、决策诊断、在线控制、大数据分析等手段,形成由底层设备到上层应用相统一的一体化服务管理体系,实现建筑全寿命过程节能、舒适、安全、健康等多目标优化综合优化管理。物联网建筑与传统智能建筑不同的关键之处在于基于物联网的建筑智能化的方法,并形成扁平化无中心的物联网建筑体系结构。同时,物联网建筑除完成传统智能建筑的对空调控制系统、给排水控制系统、照明控制系统等公共设施的管控外,还建立了办公室或家庭内部的电气设备的管控体系。
本申请的一种典型的实施方式中,物联网建筑包括至少一所建筑及多个物联网DDC有线传感控制网络10、多个物联网节点无线传感控制网络11、部署于本地服务器的物联网建筑本地控制管理平台5、部署于云端服务器集群的物联网建筑云平台4,物联网DDC2与本地服务器TCP/IP双向直接通信,物联网节点与物联网建筑云平台TCP/IP直接通信,本地服务器经授权后可上传或下载云服务器集群的信息,形成扁平化无中心物联网建筑体系结构,APP1或web终端6通过访问位于物联网建筑本地控制管理平台5或物联网建筑云4的应用或数据服务,实现智能管控、节能优化分析、建筑运维管理等功能;
物联网建筑通过物联网节点无线传感网络可实现建筑内私人区域如办公室、家庭内的电气设备的管理与控制,具备自组网功能;物联网节点3采用201510341688.4中所述的物联网节点,与智能模块9通过433MHZ无线连接,支持TCP/IP通信,具有唯一的ID与IP地址,通过无线网络连接到广域网中,将感知控制信息传送到物联网建筑云平台4中,实现与物联网建筑云平台的双向通信4;
物联网DDC2与传感器7、执行器8共同构成了物联网DDC有线传感控制网络5,替代传统智能建筑智能照明系统、空调控制系统、给排水控制系统等子系统执行相关感知控制功能。每个物联网子系统包括至少一个物联网DDC2与若干个传感器7、执行器8,每个物联网DDC2从属于唯一的子系统;物联网DDC2与传感器7、执行器8通过信号传输线连接,物联网DDC2支持TCP/IP通信,具有唯一的ID与IP地址,通过有线网络连接到本地局域网中,与本地服务器平台进行双向通信;物联网DDC2有多个种类,针对不同的系统不同的监控要求与测点数量的不同采用不同类型的物联网DDC2;物联网DDC2支持远程可重构,在物联网建筑本地控制管理平台5中部署有具备物联网DDC 2组态功能的相关软件,用户通过访问软件组态界面,配置物联网DDC的各路模拟量、数字量I/O口号、量程、报警上下限、采样频率及PID参数等组态信息,并将配置信息下载到物联网DDC2中,物联网DDC2解析配置信息,更改内部配置;
本地控制管理平台5部署于建筑内部或建筑附近的本地服务器或服务器集群,承载物业管理的相关公共设施的数据与应用服务。物联网建筑云平台4部署于云端服务器集群中,承载私人区域内设备的数据与应用,同时具备承载本地管理平台相关应用与数据的能力。本地控制管理平台5的所承载的物业管理相关数据或应用经授权后可上传或下载使用位于物联网建筑云上的应用与数据。
物联网建筑支持系统或区域的软件组态,系统或功能划分由原来的硬件层次上的隔离转变为软件数据与应用层次上的划分,通过软件节点定义系统或区域,并添加所属的物联网节点3与物联网DDC2,划分物联网DDC2与物联网节点3所属区域或系统,因此,物联网建筑建立了一套基于角色与属性的权限管理机制,依据用户注册信息定义角色,所述角色包括系统管理员、物业运维人员、设备生产商、办公人员、安保人员等等;依据用户角色类别使用不同的权限管理方法,依据用户具体注册信息与物联网节点/物联网DDC的属性信息,定义具体权限,即实现不同角色对节点/DDC及其下属电气设备的管理功能。
物联网建筑考虑物联网DDC2/物联网节点的种类、上行/下行、标准的建筑及建筑内部电气设施描述、功能、传输信息特点等进行整体规划设计,统一制定物联网DDC2/物联网节点3与物联网建筑云4或本地控制管理平台3间统一的通信协议;
物联网建筑中传感器/执行器、智能终端1的监控信息将传输到物联网建筑云4或本地控制管理平台5中进行统一的存储与管理,同时云平台与本地控制管理平台中存储有物联网建筑运维的相关数据;物联网建筑云4与本地控制管理平台3对外提供标准数据接口,满足本地/云端或其他的应用远程或本地访问要求;
本地控制管理平台5部署于建筑内部或建筑附近的本地服务器或服务器集群,承载物业管理的相关物联网系统的数据与应用服务。物联网建筑云平台4部署于云端服务器集群上,承载智能家居/办公物联系统的数据与应用,同时具备承载本地管理平台相关应用与数据的能力。本地控制管理平台5的所承载的物业管理相关数据或应用经授权后可移植到物联网建筑云上,也可下载或使用位于物联网建筑云上的应用与数据。
物联网建筑建立了基于角色与属性的权限管理机制,当用户初次使用物联网建筑平台的服务时,首先进行注册,平台依据注册信息进行用户角色的定义,不同的角色有不同的权限管理方法,不同的权限管理方法依据用户的具体信息与物联网节点/物联网DDC的属性信息,授予具体权限,即可实现不同角色对节点/DDC及其下属电气设备的管理功能。
用户初次使用平台的注册信息包括用户名称,公司、职位、工作部门、工作地点、办公ID、手机号码/邮箱,用户注册后,物联网平台抽取已有的企业或人员信息,进行信息比对,判断其是否有权利使用该物联网平台的服务,验证成功后,生成人员ID,并将人员ID与手机号/Email信息关联,用户填写密码,完成注册。平台依据其公司、职位、工作部门定义角色,并依据其工作地点等定义其具体权限信息。
不同的角色有不同的权限管理方法,现论述以下三种主要的权限管理方法:
物联网DDC2有不同的型号,具有不同的功能,适用于物联网建筑中不同的控制系统,单独的物联网节点3/物联网DDC2属于独立的区域或系统,管理独立区域或系统的电气设备,即物联网节点3/物联网DDC2与物联网建筑中的区域或系统是多对一或一对一的关系,通过配置物业管理人员或建筑内办公人员所管理的物联网节点3/物联网DDC2的ID,定义物业管理人员或建筑内办公人员管理与控制多个区域或系统的电气设备的权限。
通过系统/区域权限表设置从属于该系统的物联网节点3/物联网DDC2的ID,配置物业管理人员或建筑内办公人员的权限内的系统/区域ID,即可定义其所管理的系统或区域权限。
物联网建筑定义了电气设备的多个属性,如地域、品牌等,电气设备生产商关注其应用于物联网建筑的产品的运行与维护情况,物联网建筑提供基于品牌的管理权限,即经授权后,电气设备生产商可获取权限区域内本品牌的设备的所有运行与维护情况。
作为另一种典型实施方式,如图1所示,物联网建筑与智能建筑的关键区别在于建筑智能化模式的不同,物联网建筑包括至少一所建筑及多个物联网DDC有线传感控制网络10、多个物联网节点无线传感控制网络11、部署于本地服务器的物联网建筑本地控制管理平台5、部署于云端服务器集群的物联网建筑云平台4,物联网DDC2与本地服务器TCP/IP双向直接通信,物联网节点与物联网建筑云平台TCP/IP直接通信,本地服务器经授权后可上传或下载云服务器集群的信息,形成扁平化无中心物联网建筑体系结构,APP1或web终端6通过访问位于物联网建筑本地控制管理平台5或物联网建筑云4的应用或数据服务,实现智能管控、节能优化分析、建筑运维管理等功能;
公共建筑、住宅建筑、工业建筑等均是智能建筑的具体应用领域,物联网建筑作为一种新型的智能建筑,可适用于不同的应用领域,依据各个应用领域不同的运维管理需求,衍生出不同的应用模式,以某办公建筑为例,说明物联网建筑的具体实施模式。
图2为某物联网办公建筑的智能化部署图,该办公建筑是被动式建筑,部署有空调自动控制系统、照明控制系统、给排水控制系统及门禁控制系统、停车场控制系统、能源管理系统、会议系统等,同时在办公室内部署有办公物联系统,该系统实现了办公室内的设备的管理与控制,为实现该办公建筑的安全、健康、舒适、节能,该建筑采用了扁平化、无中心的物联网建筑架构。
空调自控系统、照明控制系统、给排水控制系统等自控系统基于物联DDC传感网络构建,针对不同控制系统的不同功能要求,选用不同的物联网DDC,如空调自控系统选用具有过程控制功能的DDC,智能照明系统所选用的DDC其特点是主要是开关量的控制而且不需要复杂的算法控制,只需要简单的逻辑控制、场景控制、调光控制。每个控制系统选用多个DDC,多个DDC共同完成该控制系统的监控功能。
进一步的,针对物联网DDC传感网络的控制管理,本地服务器上部署有组态编程软件,组态编程软件针对物联网DDC技术人员开发,具备权限的技术人员通过组态编程软件可以查询到以太网中所有的物联网DDC设备及其所连接的传感器的具体信息,当需要重新配置时,通过组态可重构编程软件配置界面进行物联网DDC的组态配置,物联网DDC配置内容包括名称、地理位置、IP地址、端口号、首次注册时间、型号、各路I/O口号、量程、报警上下限、采样频率使用情况等属性,软件配置完成后,平台将配置信息依据与物联网DDC统一通信协议转换为标准格式,并下载到物联网DDC中。
进一步的,物联网建筑运维管理软件专门针对该办公建筑内的公共管理人员如物业管理人员、安保人员等,不同的人员因其身份的不同,具有不同的设备管理权限与功能使用权限。物业管理人员登录后,通过设备监控界面看到各个子系统的运行情况,使用运维管理软件提供的设备管理、运维数据分析等功能,此外物业管理人员也可看到整个办公建筑各个办公室的设备运行状态,但无法控制;
办公物联系统基于物联网节点无线传感网络构建,每个办公室部署有一到两个物联网节点与若干个智能模块。
进一步的,物联网节点无线传感网络具备设备自组织功能,所部署的物联网节点具有通信网关、设备管理、事件记录、报警功能,与智能模块通过433MHZ无线连接,支持TCP/IP通信,具有唯一的ID与IP地址,物联网节点通过无线路由器连接到广域网中,与云端物联网建筑平台直接通信。
进一步的,智能模块有环境模块、智能插座、智能开关、红外转发模块等,环境模块可采集室内CO2浓度、CO浓度、PM2.5、PM10等环境参数,实现了室内环境监测;智能插座模块外接饮水机、打印机等设备,控制设备的通断电;智能开关实现室内灯光照明控制;红外感应模块实现了空调等设备的状态控制。
进一步的,针对办公物联系统,开发办公物联的管理软件平台,部署于云端,该管理软件平台具有设备的远程监控功能、设备管理功能、房间组态配置功能等,办公人员用自己的ID与密码登陆后,可看到其权限内房间内电气设备的状态,进行设备控制、房间组态。
办公建筑内部部署有本地服务器或服务器集群,承载公共区域电气设施的数据与应用服务,与物联网DDC通过以太网连接,与物联网建筑云通过安全网关广域互联,经授权后可下载或上传数据。本地服务器上部署有物联网建筑实时数据库、关系数据库、NOSQL数据库、数据挖掘与分析组件、DDC组态编程软件、资源管理器、安全管理器、节能优化模型等,同时部署有依据物联网办公建筑实际需求,基于数据与服务组件所开发的应用软件平台,实现设备远程监控、设备管理、节能分析等功能。本地控制管理平台支持本地访问,用户通过手机APP或web端访问应用。
物联网建筑云平台包括建筑云基础设施、建筑云数据存储与管理中心、平台服务中心、平台运维管理中心等。物联网建筑云平台存储与管理经授权的由物联网节点上传的数据,提供办公室内的设备控制、环境监测、房间组态等功能。
该办公建筑建立了基于角色与属性的权限管理机制,图3为物联网办公建筑人员权限授予流程,当用户初次使用物联网建筑平台的服务时,首先进行注册,平台依据注册信息进行用户角色的定义,不同的角色有不同的权限管理方法,不同的权限管理方法依据用户的具体信息与物联网节点/物联网DDC的属性信息,授予具体权限,即可实现不同角色对节点/DDC及其下属电气设备的管理功能。
用户初次使用平台的注册信息包括用户名称,工作部门、工作地点、办公ID、手机号码/邮箱,用户注册后,物联网平台抽取已有的办公人员信息,进行信息比对,判断其是否有权利使用该物联网平台的服务,验证成功后,生成人员ID,并将人员ID与手机号/Email信息关联,用户填写密码,完成注册。平台依据其职位、工作部门定义角色,并依据其工作地点等定义其具体权限信息。
不同的角色有不同的权限管理方法,现论述使用的主要的权限管理方法:
物联网DDC有不同的型号,具有不同的功能,适用于物联网建筑中不同的控制系统,单独的物联网DDC属于独立的区域或系统,管理独立区域或系统的电气设备,通过配置物业管理人员、安保人员等建筑运维人员对DDC的管控权限,进而确定其系统管理权限;
通过确定办公建筑内办公人员所管理的物联网节点的ID,定义办公人员区域管理权限;
通过系统/区域权限表设置从属于该系统的物联网节点3/物联网DDC2的ID,配置物业管理人员或建筑内办公人员的权限内的系统/区域ID,即可定义其所管理的系统或区域权限。
物联网办公建筑定义了电气设备的多个属性,如地域、品牌等,电气设备生产商关注其应用于物联网建筑的产品的运行与维护情况,物联网建筑提供基于品牌的管理权限,即经授权后,电气设备生产商可获取权限区域内本品牌的设备的所有运行与维护情况。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已,并不用于限制本申请,对于本领域的技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述,但并非对本发明保护范围的限制,所属领域技术人员应该明白,在本发明的技术方案的基础上,本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。
Claims (10)
1.一种物联网智能建筑系统架构,其特征是:包括至少一所建筑物、多个物联网DDC有线传感控制网络和多个物联网节点无线传感控制网络、部署于本地服务器的本地控制管理平台以及部署于云端服务器集群的云平台,其中:
每个物联网DDC有线传感控制网络,包括至少一个物联网DDC、若干个传感器和执行器,物联网DDC与对应的传感器和执行器连接,形成网络子系统,每个物联网DDC从属于唯一的子系统,所述物联网DDC具有唯一的ID与IP地址,通过有线网络连接到本地局域网中,与本地服务器平台进行双向通信;
每个物联网节点无线传感控制网络,包括至少一个物联网节点和若干个控制建筑物各个区域内的电气设备的智能模块,所述物联网节点与智能模块支持TCP/IP通信,具有唯一的ID与IP地址,通过无线网络连接到广域网中,将感知控制信息传送到云平台中,实现与云平台的双向通信;
所述本地控制管理平台,被配置为对各个物联网DDC有线传感控制网络中的物联网DDC进行组态,配置物联网DDC的组态信息并更新,实现自组织与重构;
所述云平台,被配置为接收各个物联网节点采集的电气设备的状态参数,进行远程监控、管理与房间组态配置,同时赋予远程监控对象对应的权限,以提供不同的管理配置权限;
通过本地控制管理平台与云平台的连接,以及对各个物联网DDC和物联网节点的直接自组织与重构,构成扁平化控制架构,实现建筑物内的各物理参量的全面感知、异构网络的数据共享与协调工作。
2.如权利要求1所述的一种物联网智能建筑系统架构,其特征是:物联网DDC与本地服务器TCP/IP双向直接通信,物联网节点与物联网建筑云平台TCP/IP直接通信,本地服务器经授权后可上传或下载云服务器集群的信息,形成扁平化无中心物联网建筑体系结构,远程监控终端通过访问位于本地控制管理平台或云平台的应用或数据服务,实现智能管控和建筑运维管理。
3.如权利要求1所述的一种物联网智能建筑系统架构,其特征是:物联网DDC与传感器、执行器共同构成物联网DDC有线传感控制网络,被配置为分别替代智能建筑智能照明系统、空调控制系统、给排水控制系统子系统执行相关感知控制;物联网DDC支持TCP/IP通信,针对不同的系统不同的监控要求与测点数量的不同配置不同类型的物联网DDC;物联网DDC支持远程可重构,通过连接本地控制管理平台,配置物联网DDC的各路模拟量、数字量I/O口号、量程、报警上下限、采样频率及PID参数的组态信息,并将配置信息下载到物联网DDC中,物联网DDC解析配置信息,更改内部配置。
4.如权利要求1所述的一种物联网智能建筑系统架构,其特征是:所述智能模块包括但不限于环境模块、智能插座、智能开关和红外转发模块。
5.如权利要求1所述的一种物联网智能建筑系统架构,其特征是:本地控制管理平台部署于建筑物内部或建筑物附近的本地服务器或服务器集群,承载物业管理的相关公共设施的数据与应用服务;云平台部署于云端服务器集群中,承载私人区域内设备的数据与应用,同时具备承载本地管理平台相关应用与数据的能力;本地控制管理平台的所承载的物业管理相关数据或应用经授权后可上传或下载使用位于物联网建筑云上的应用与数据。
6.如权利要求1所述的一种物联网智能建筑系统架构,其特征是:智能控制架构支持系统或区域的软件组态,通过软件节点定义系统或区域,并添加所属的物联网节点与物联网DDC,划分物联网DDC与物联网节点所属区域或系统。
7.如权利要求1所述的一种物联网智能建筑系统架构,其特征是:本地控制管理平台与云平台均配置有权限管理机制,依据用户注册信息定义角色,所述角色包括系统管理员、物业运维人员、设备生产商、办公人员或安保人员;依据用户角色类别配置不同的管理权限,依据用户具体注册信息与物联网节点/物联网DDC的属性信息,定义具体权限,实现不同角色对物联网节点/物联网DDC及其下属电气设备的管理功能。
8.如权利要求1所述的一种物联网智能建筑系统架构,其特征是:物联网DDC有不同的型号,具有不同的功能,适用于物联网建筑中不同的控制系统,单独的物联网节点或物联网DDC属于独立的区域或系统,管理独立区域或系统的电气设备,即物联网节点或物联网DDC与建筑物中的区域或系统是多对一或一对一的关系,通过配置各个用户所管理的物联网节点或物联网DDC的ID,定义对应的管理与控制多个区域或系统的电气设备的权限。
9.如权利要求1所述的一种物联网智能建筑系统架构,其特征是:通过系统或区域权限表设置从属于该系统的物联网节点或物联网DDC的ID,配置管理用户权限内的系统或区域ID,即可定义其所管理的系统或区域权限。
10.如权利要求1所述的一种物联网智能建筑系统架构,其特征是:根据所管理的电气设备的地域、品牌、产品的运行与维护情况,配置相应的管理权限,即经授权后,各个电气设备生产商获取权限区域内所属品牌的设备的所有运行与维护情况。
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