CN107895329A - 一种智能建筑集成管理平台 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能建筑集成管理平台，包括用户端、数据处理中心、接口适配端以及数据库；用户端接入用户指令，根据用户指令实现对智能建筑信息状态的监控，接收弱电子系统上传的报警并显示，并用于将各弱电子系统的控制信息和状态信息集成到一个界面上进行显示；接口适配端用于进行协议适配；数据处理中心用于处理接入的弱电子系统的请求，并根据用户端接入的指令、数据库以及通过接口适配端所接入的信息实现数据的实时交互；数据库中存储有智能建筑电子地图、预子系统联动关系表、联动预案、事件优先级列表以及与各优先级对应的响应时延；本系统将各弱电子系统集中到一个平台上进行管理和联动，即节省了人力，也提高了智能建筑对实发事件进行快速响应的能力。

Description

一种智能建筑集成管理平台

技术领域

本发明属于智能建筑信息处理技术领域，具体涉及一种智能建筑集成管理平台。

背景技术

近年来，随着电子技术、自动化技术、通信技术、计算机技术等IT技术和新材料、新设备等与建筑业直接相关技术的高速发展，人们对建筑的舒适性、安全性、高效性、便捷性和节能性的要求越来越高，智能建筑系统也就应运而生。智能建筑不止是将智能化系统堆砌在建筑物里面而已，而是利用计算机网络技术，在各系统间建立起有机的联系，把原来相对独立的资源、功能等集合到一个相互关联、协调和统一的智能化集成系统之中，对各子系统进行科学高效的综合管理，以实现信息综合，资源共享，提高客户的工作效率、提升建筑适用性、增强用户感知、降低使用成本。

现有的一些建筑物集成管理平台，可以为用户提供一种平台将原本孤立无意义的数据统一起来，再进行数据分析，也可以将建筑物内各个子系统如安防、门禁、消防、视频等控制系统集成在一个平台上，提高了管理水平。但是现有的上述管理系统集成度较低，没有将建筑物内所有的更为广泛的弱电子系统集成在一个平台上，控制也较为繁琐，不能实现智能地全面监测建筑物的运行环境。另外，现有的建筑物集成管理平台无法实现建筑物视野的3D可视化，对监控设备的定位准确度造成一定影响。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种智能建筑集成管理平台，其目的在于实现整个楼宇的信息汇集、资源共享和集中管控。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种智能建筑集成管理平台，包括面向用户的用户端、数据处理中心、接口适配端以及数据库；用户端、数据处理中心、接口适配端与数据库之间具有数据交互；

其中，用户端用于接入用户对智能建筑状态信息进行检测控制的各种指令，并根据用户指令实现对智能建筑信息状态的监控；并用于接收智能建筑所接入的各弱电子系统上传的各类报警并加以直观显示；并用于将各弱电子系统的控制信息和状态信息集成到一个界面上进行显示；

接口适配端用于对智能建筑接入的各弱电子系统进行协议适配，将各弱电子系统发送的数据转换为统一格式；并将发往各弱电子系统的数据由统一格式转换为各子系统所能识别的数据格式；

数据处理中心用于处理智能建筑所接入的弱电子系统的请求和应答，根据用户端接入的指令、数据库以及通过接口适配端所接入的信息实现数据的实时交互；并用于实现设备状态巡检、数据交互以及存储、同步数据库、运行日志管理、联动任务调度、时间表任务调度的服务功能；

数据库中存储有智能建筑电子地图、预定义的子系统联动关系表、联动预案、事件优先级列表以及与优先级对应的响应时延；

其中子系统联动关系表包括某一子系统、事件的发生将会触发哪些子系统动作的内容；

通过事件优先级列表对系统中的全局事件进行分级，使系统中不同的事件具有不同的优先级，对不同优先级的事件设置有不同的响应时延；

联动预案是指预先根据触发类型、设备类型、设备对象、逻辑关系、告警类型配置制定的控制方案，当联动触发条件满足时，数据处理中心将各子系统对应的控制信号按照预先设置好的方案经由接口适配端发送到该集成管理平台所接入的各弱电子系统。

优选的，上述智能建筑集成管理平台，其用户端具有接入C/S用户端、B/S用户端和手机App用户端的接口以及配置工具模块；通过配置工具模块与数据库进行交互；其中，C/S用户端是指Client/Server(客户机/服务器)结构的用户端；B/S用户端是指Browser/Server(浏览器/服务器)结构的用户端。

优选的，上述智能建筑集成管理平台，其接口适配端包括主控模块、服务接口模块、数据转换模块、数据库接口模块以及通信接口模块；主控模块与服务接口模块、数据转换模块、数据库接口模块以及通信接口模块之间均具有连接；

通过服务接口模块接收用户端下发的指令，通过通信接口接入各弱电子系统，通过数据转换模块进行协议转换，通过数据库接口模块与数据库进行数据交互。

优选的，上述智能建筑集成管理平台，其接口适配端的通信接口模块兼容SDK、OPC、KNXnetlp、BACnet以及Modbus TCP协议并具有可拓展性。

优选的，上述智能建筑集成管理平台，其数据处理中心包括主控模块、用户管理模块、模式管理模块、告警管理模块、属性管理模块、事件管理模块、日志管理模块、配合管理模块、联动管理模块、数据库接口模块和缓存模块；

其中，主控模块与其余模块之间均具有信号交互；联动控制模块用于根据用户端下发的联动指令来触发弱电子系统的联动；还用于根据预先设定的事件优先级由事件触发直接调用数据库内预存的子系统联动关系表或联动预案来触发弱电子系统之间的联动。

优选的，上述的智能建筑集成管理平台，其数据处理中心还包括报表统计汇总模块系统，用于根据所接入的门禁管理系统上报的数据记录所有的出入、报警、故障事件，并根据预设的模板进行分类汇总生成报表发送到数据库存储。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：

(1)本发明提供的智能建筑集成管理平台，通过其接口适配端实现对各弱电子系统的适配，兼容现有各协议格式的各弱电子系统；实现了将现有智能建筑所采用的各弱电子系统接入到统一平台进行管理的功能，并通过该集成管理平台实现弱电子系统之间的联动，实现跨系统的协调和合作处理；克服了现有的智能建筑各弱电子系统之间互相独立或集成度不高、控制繁琐、不能实现智能地全面监测建筑物的缺陷；提高了智能建筑的智慧程度，即节省了人力，又提高了智能建筑对突发事件进行快速响应的能力；

(2)本发明提供的智能建筑集成管理平台，实现了整个楼宇的信息汇集、资源共享、集中管控、业态优化，确保楼宇内所有设备处于安全、高效、节能、最佳运行状态，为人们创造一个安全、舒适、便捷、高效的生活、工作环境；

(3)本发明提供的智能建筑集成管理平台，其接口适配端兼容现有各弱电子系统所支持的协议，并具有可扩展性；在次基础上可将智能建筑所采用的管理子系统均接入到该系统，该集成管理平台也具有可扩展性，实现了弱电子系统的高度集成管理；

(4)本发明提供的智能建筑集成管理平台，智能建筑所接入的各弱电子系统所上报的信息均存储在数据库中，由此实现了大数据的采集；进而可通过数据中心根据用户权限、用户指令对指定数据进行分析以获取所需要的信息；

(5)本发明提供的智能建筑集成管理平台，其优选方案采用3D可视化地图，进一步提高了各弱电子系统的设备状态监控和搜索定位的效率。

附图说明

图1是本发明提供的智能建筑集成管理平台的一个实施例的架构示意图；

图2是将实施例提供的智能建筑集成管理平台用于智能建筑集成管理的架构示意图；

图3是实施例中所接入的周界防范系统的联动流程示意图；

图4是实施例中所接入的门禁系统的联动流程示意图；

图5是实施例中所接入的电子巡更系统的联动流程示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

参照图1，是实施例提供的智能建筑集成管理平台的架构示意图；参照图2，是将实施例提供的上述集成管理平台用于智能建筑集成管理的架构示意图。

实施例提供的该智能建筑集成管理平台包括作为表现层的面向用户的用户端、作为业务逻辑层的数据处理中心、作为接口适配端的接口适配端以及数据库；用户端、数据处理中心、接口适配端与数据库之间具有数据交互。

用户端用于接入用户对智能建筑状态信息进行检测控制的各种指令，并根据用户指令实现对智能建筑信息状态的监控；具有接入C/S用户端、B/S用户端和手机App用户端的接口以及配置工具模块；

用户可以直接在PC机或者IPDA/IPHONE终端设备上对监控内容进行实时查看或历史回放查看；用户端可接收子系统弱电上报的各类报警并加以直观显示，并采用“一张图”的方式呈现被监控的智能建筑的业态信息；“一张图”是指将接入到该集成管理平台的智能建筑所包括的弱电子系统的控制信息和状态信息集成到一个界面上，实现一体化显示。

接口适配端作为该智能建筑集成管理平台与各弱电子系统之间的接口层，用于对智能建筑所接入的各弱电子系统进行协议适配，控制该集成管理平台与各弱电子系统进行数据交互；通过接口适配端实现对不同的弱电子系统进行状态控制以分离故障、分散风险。

接口适配端包括主控模块、服务接口模块、数据转换模块、数据库接口模块以及通信接口模块；其中，通信接口模块兼容SDK、OPC、KNXnetlp、BACnet以及Modbus TCP协议并具有可拓展性。实施例中，接口适配端将BACnet、Network API、LonMark、OPC Server、NetworkDDE、RS232/RS422/RS485串行通信协议和TCP/IP网络协议等数据协议作统一处理，最大化减少同类协议的重复开发。

数据处理中心作为用户端与智能建筑接入的各弱电子系统交互的桥梁，用于处理弱电子系统的请求和应答；根据用户端接入的指令、数据库以及通过接口适配端所接入的信息实现数据的实时交互；并用于实现设备状态巡检、数据交互以及存储和管理、同步数据库、运行日志管理、联动任务调度、时间表任务调度的服务功能。数据处理中心包括主控模块、用户管理模块、模式管理模块、告警管理模块、属性管理模块、事件管理模块、日志管理模块、配合管理模块、联动管理模块、数据库接口模块和缓存模块；其中，联动控制模块可根据用户端下发的联动指令来触发某几个弱电子系统的联动；或根据预先设定的事件优先级由事件触发直接调用数据库内预存的子系统联动关系表来触发弱电子系统之间的联动。

数据库中存储有智能建筑物电子地图，预定义的子系统联动关系表，联动关系表包括某一子系统、事件的发生将会触发哪些子系统动作的内容；还预存有系统中的全局事件对应的优先级以及各级别事件的响应时延；通过对系统中的全局事件进行分级，使系统中不同的事件具有不同的优先级，对不同优先级的事件设置有不同的响应时延；还预存有故障处理专家库以及联动预案；联动预案是指预先根据触发类型、设备类型、设备对象、逻辑关系、告警类型等配置制定的控制方案，当联动触发条件满足时，数据处理中心将各子系统对应的控制信号按照预先设置好的方案经由接口适配端发送到该集成管理平台所接入的各弱电子系统。实施例中的电子地图为楼宇建筑的室内外3D可视化地图以提高设备状态监控和搜索定位的效率。

参照图2所示意的，该智能建筑集成管理平台接入了包括消防报警控制系统、周界防范系统、电梯控制系统、给排水系统、广播系统、电子巡更系统、视频监控系统、空调控制系统、智能照明系统、门禁系统、能耗监测系统在内的多个弱电子系统。

其中，消防报警控制系统、周界防范系统、电梯控制系统、给排水系统通过Modbus485总线协议接入到本智能建筑集成管理平台的接口适配端；

广播系统、电子巡更系统、视频监控系统通过SDK总线协议接入到本智能建筑集成管理平台的接口适配端；空调控制系统通过OPC总线协议接入到本智能建筑集成管理平台的接口适配端；智能照明系统通过KNXnetlp方式接入到本智能建筑集成管理平台的接口适配端；门禁系统通过BACnet协议接入到本智能建筑集成管理平台的接口适配端；能耗监测系统通过Modbus TCP总线协议接入到本智能建筑集成管理平台的接口适配端。

以下结合具体的弱电子系统与本集成系统之间的信号交互具体阐述工作原理及工作过程。

具体的，实施例中，智能建筑所接入的周界防范包括电子围栏、泄漏地感、红外报警和红外对射模块；采用电子围栏与双向泄漏地感探测防范对人体入侵移动进行探测，在探测到异样入侵时产生声光报警，并向本集成管理平台上报入侵状态信息，具体流程参图3；

一方面，本集成管理平台根据数据库内存储的预设方案联动对应的视频监控系统进行入侵地图像视频信息采集；另一方面，在满足预设的报警条件时触发报警模块，在用户端弹出视频报警窗口、并触发声光电形式的报警以提醒值班人员注意或采取行动；并通过数据处理中心的联动管理模块进行视频监控与预存的电子地图的实时联动，使得用户端的报警提醒界面呈现报警触发设备、报警点位、实时视频信息；由此，在周界防范系统上报异常时，无需用户在多个系统之间进行切换，可在第一时间实时、全面的掌握现场信息；并可通过用户端经数据处理中心向视频监控系统下发命令，使视频监控系统持续对可疑目标进行跟踪，为值班人员进行语音喝止或者抓捕提供预判信息。

对智能建筑所接入的门禁管理系统，可通过实施例提供的智能建筑集成管理平台的用户端设定每个持卡人的权限、有效使用时间及范围，使用者可依据权限在规定的时间内开启/关闭不同的区域。

门禁管理系统具有实时检查持卡人的合法性的功能；当用户端智能建筑集成管理平台通过门禁管理系统监控到门禁开启时间过久或被强迫进入时，向智能建筑管理系统上报事件；参照图4所示，本集成管理平台通过数据处理中心联动处理，通过告警处理模块触发报警信号，并通过联动管理模块调用电子地图，在用户端界面上显示地图并在地图上标识出案发地点；并联动调用智能建筑所接入的视频监控系统对案发地进行视频采集；当门禁管理系统上报的事件等级高出阈值，则通过数据处理中心经由接口适配端向门禁管理系统下发设置出门按钮失效的指令。

通过本智能建筑集成管理平台联合门禁管理系统与视频监控系统，还可实现考勤管理和访客管理。通过用户端设置有效考勤、迟到、早退、假期等时间参数；由数据处理中心根据设置的时间参数以及门禁管理系统上报并存储在数据库的刷卡数据提取考勤信息，并可根据预设的权限由管理员通过用户端进行补登录入以及考勤信息修改。可对通过用户端设置的指定考勤点的数据进行过滤，保留有用的考勤记录，依据预设的模板按员工姓名、编号、部门、日期进行统计，自动生成多种格式的人事、考勤报表。

对于访客管理而言，当访客通过发送照片或自拍图片给被访者，经审核授权后，通过与门禁管理系统联动的视频监控系统采集访客图像并进行对比，比对通过后联动门禁管理系统开门，而无需访客再进行繁琐的证件登记。而通过视频监控系统所采集的访客图片则保存到数据库。可通过用户端设定查询条件，对历史的登记数据进行快速检索。

智能建筑所接入的电梯控制系统通过BACnet协议与智能建筑集成管理平台进行通讯，智能建筑集成管理平台可以对电梯的运行状态和故障报警以及能量回馈情况进行检测和控制。

楼宇内管理人员可以通过智能建筑集成管理平台了解到电梯的运行状态、及时获知电梯故障、直接监测故障的发生，降低事故风险。

智能建筑所接入的智能照明系统通过KNXnetIp方式与智能建筑集成管理平台进行通讯，实现以下控制功能：通过红外感应检测人员进入，实现自动开启照明功能；系统可以根据实际环境自动调节楼宇内智能照明的色温、亮度及颜色，提高用户的舒适感；智能建筑集成管理平台可以远程控制智能照明，实时获得照明的开关状态，提高了管理人员的工作效率；具有场景模式、定时、时序控制及软重启的功能，例如，上班时楼宇内所有照明会自动开启，下班后则自动关闭；以根据系统集成的门禁报警、消防报警、周界报警等信号进行照明联动的控制。

智能建筑所接入的视频监控系统对建筑物内各重要部位、周边的事态进行不间断远程观察记录，替代人工巡逻，提高突发事件的反应速度，通过该集成管理平台对其上传的图像进行智能图像分析，当发现异常时自动触发联动报警，以主动提醒管理人员进行处置；通过本集成管理平台将视频监控系统与入侵报警等系统进行联动，控制自动切换相关视频画面至用户端的大屏，并控制通过带云台的摄像机集中锁定异常事件。

智能建筑所接入的能耗监测系统的数据采集终端包括各类智能仪表、能耗计量装置。各种能耗计量装置用来度量各种分区、分项、分类能耗，包括电能表、水表、燃气表、热(冷)量表；能耗监测系统采用MODBUSTCP协议与智能建筑集成管理平台进行通讯，将建筑能耗数据标准化处理后存储到数据库。

智能建筑所接入的电子巡更包括信息点、巡检器、数据线、计算机及软件系统；巡更时间/地点异常报警的流程如图5所示，具体如下：当发生巡更报警时联动智能建筑接入的照明系统开启相应区域的公共照明；联动智能建筑接入的视频监控系统确定最近的摄像头锁定发生报警的现场，并将摄像头的画面显示到用户端监控工作站屏幕上。

智能建筑所接入的广播系统采用SDK的形式与智能建筑集成管理平台进行通讯，智能建筑采用数字化公共广播系统，具有以下特点：

广播范围为智能建筑全室外路段，分3个大区，主要在上下班、午间休息、重大活动播放音乐。采用网络化广播系统，利用现有局域网并实现多网合一；全数字化传输，覆盖整个智能建筑。突破传统公共广播只能下传和只能由机房集中控制的格局，具有互动功能，终端具有点播和控制及无线遥控功能。终端与分区可任意组合，通过控制软件界面实现随时重组，而无须另行布线；并可在局域网和广域网可接入的任何地方可实现远程控制。

智能建筑所接入的空调控制系统通过OPC与智能建筑集成管理平台进行通讯，具体控制过程如下：

启停控制：在用户端对智能建筑内的组合式空调送风机进行启停设置，或者按照预先设定的时间开启。空调开启后实时上报空调机组的运行状态，通过本集成管理平台可对空调机组的运行状态及参数进行控制；

空气品质控制：实时检测室内CO₂浓度，一旦发现CO₂浓度高于设定阈值，立即下发控制指令调节风阀开度和风机频率，改变新风量和送风量，使空气质量达到预设范围。

节能控制：自动识别室内外温差，对风机进行线性调速，以低功率的热交换系统代替高功率的空调工作，达到节省电能的目的；当楼宇内的温度高于设定阈值，空气换热器换热不能满足供冷要求时，通过集成管理平台给空调控制系统下达指令进行降温；当温度降到关闭阈值时，控制空调关闭，当室内温度很低时，控制热交换器和空调系统关闭以降低能耗。

智能建筑所接入的给排水系统通过MODBUS485协议接入到本智能建筑集成管理平台，实现给排水的调度，自适应用户用水量的变化，水泵及时改变其运行方式，实现水泵的最佳运行。通过实时监控水泵的自动启停控制、水泵的故障报警、水泵的运行状态监测、水箱水位监测实现自动控制。实时获取水箱的高低水位信号，发送至智能建筑集成管理平台，自动控制水泵的启/停，并且进行溢水和枯水预警。在低位蓄水池处设液位传感器或压力传感器来检测水池液面位置。当水池水位上升至上限(停泵水位)时，传感器向给排水系统送出信号，智能建筑集成管理平台接收到该信号后给水泵机组下发停机控制命令。当系统监测到水位低于所设的低位报警水位时，自动向集成管理平台上报报警信号。

在智能建筑设置有消防报警控制系统作为消防控制中心，由火灾探测、火灾自动报警和设备联动控制系统组成，控制整个智能建筑的消防报警设备。消防控制中心作为一个分布式数据库系统，以控制区域的地理位置为索引，以进行高效的数据查询。

智能建筑所接入的消防报警控制系统通过MODUBUS485协议接入智能建筑集成管理平台，实时上报探测信息、报警信息以及火灾自动报警系统相关设备信息至智能建筑集成管理平台，通过用户端显示探测参数、数据报表、图形；并将上报的数据存储在数据库，可根据用户指令生成火灾统计报表；发生火警时，智能建筑集成管理平台根据联动预案调动接入到该集成管理平台的子系统进行动作。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种智能建筑集成管理平台，其特征在于，包括面向用户的用户端、数据处理中心、接口适配端以及数据库；用户端、数据处理中心、接口适配端与数据库之间具有数据交互；

所述用户端用于接入用户对智能建筑状态信息进行检测控制的用户指令，并根据用户指令实现对智能建筑信息状态的监控；并用于接收智能建筑所接入的各弱电子系统上传的报警并显示；并用于将各弱电子系统的控制信息和状态信息集成到一个界面上进行显示；

所述接口适配端用于对弱电子系统进行协议适配，将各弱电子系统发送的数据转换为统一格式；并将发往各弱电子系统的数据由统一格式转换为各弱电子系统所能识别的数据格式；

所述数据处理中心用于处理弱电子系统的请求，并用于根据用户端接入的指令、数据库以及通过接口适配端所接入的信息实现数据的实时交互；

所述数据库中存储有智能建筑电子地图、预定义的子系统联动关系表、联动预案、事件优先级列表以及与各优先级对应的响应时延。

2.如权利要求1所述的智能建筑集成管理平台，所述用户端具有接入C/S用户端、B/S用户端和手机App用户端的接口以及配置工具模块；通过配置工具模块与数据库进行交互。

3.如权利要求1或所述的智能建筑集成管理平台，所述接口适配端包括主控模块、服务接口模块、数据转换模块、数据库接口模块以及通信接口模块；所述主控模块与服务接口模块、数据转换模块、数据库接口模块以及通信接口模块之间均具有连接；

通过所述服务接口模块接收用户端下发的指令，通过所述通信接口模块接入各弱电子系统，通过所述数据转换模块进行协议转换，通过所述数据库接口模块与数据库进行数据交互。

4.如权利要求3所述的智能建筑集成管理平台，其特征在于，所述通信接口模块兼容SDK、OPC、KNXnetlp、BACnet以及Modbus TCP协议并具有可拓展性。

5.如权利要求1或2所述的智能建筑集成管理平台，其特征在于，所述数据处理中心包括主控模块、用户管理模块、模式管理模块、告警管理模块、属性管理模块、事件管理模块、日志管理模块、配合管理模块、联动管理模块、数据库接口模块和缓存模块；

所述主控模块与其余模块之间均具有信号交互；联动控制模块用于根据用户端下发的联动指令来触发弱电子系统的联动；还用于根据预先设定的事件优先级由事件触发调用数据库内预存的子系统联动关系表或联动预案来触发弱电子系统之间的联动。

6.如权利要求5所述的智能建筑集成管理平台，其特征在于，所述数据处理中心还包括报表统计汇总模块系统，用于根据所接入的门禁管理系统上报的数据记录所有的出入、报警、故障事件，并根据预设的模板进行分类汇总生成报表发送到数据库存储。

7.如权利要求1或2所述的智能建筑集成管理平台，其特征在于，所述智能建筑电子地图采用3D地图；

所述子系统联动关系表包括某一子系统、事件的发生将会触发哪些子系统动作的内容；

通过所述事件优先级列表对系统中的全局事件进行分级，使系统中不同的事件具有不同的优先级，对不同优先级的事件设置有不同的响应时延；

所述联动预案是指预先根据触发类型、设备类型、设备对象、逻辑关系、告警类型配置制定的控制方案；当联动触发条件满足时，数据处理中心将各弱电子系统对应的控制信号按照预设的时延及优先级经由接口适配端发送到对应的弱电子系统。