CN110007618A - 群智能建筑应用程序与仿真模型运行交互方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种群智能建筑应用程序与仿真模型运行交互方法，包括如下步骤：(10)仿真模型初始参数设置：初始设置仿真模型运行参数；(20)仿真模型运行：仿真模型根据仿真模型运行参数运行，完成对相应设备的仿真控制模拟，得到模拟数据；(30)仿真模型变化监测：定时采集仿真模型模拟数据，将变化后的模拟数据作为应用程序运行参数；(40)应用程序运行：应用程序根据仿真模型模拟数据运行，得到应用程序事件；(50)应用程序变化监测：当应用程序事件存在差异时，维护事件任务队列，得到新的仿真模型运行参数，并转向(20)仿真模型运行步骤。本发明的交互方法，有效实现群智能建筑仿真模型与应用程序之间的仿真数据管理与交换。

Description

群智能建筑应用程序与仿真模型运行交互方法

技术领域

本发明属于智能建筑控制技术领域，特别是一种群智能建筑应用程序与仿真模型运行交互方法。

背景技术

群智能建筑系统一种新型的智能建筑控制系统，它基于建筑空间分布，将整个建筑及其机电系统看作由建筑空间单元和大型机电设备连接而成的的无中心网络。群智能建筑系统呈网络结构，每个建筑空间单元和机电设备各自对应一个CPN(Computing ProcessNode)，其中包含标准信息集，集成和管理建筑空间单元内部和大型机电设备自身的各类信息，可以标准化生产、大量复制拓展；CPN之间依据建筑空间的拓扑关系即插即用地连接组成一个网络，相互连接的CPN之间基于网络通信进行并行计算，整体构成一种无中心的计算平台。群智能建筑系统具有底层信息高效共享、自识别、自组织、自协调、易操作、易改造、易扩展等特点，有效地解决了传统集中式建筑控制系统面临的困难，满足了现代智能建筑的新需要。

群智能建筑应用程序对群智能建筑的运行、管理和控制起着直接作用。为保证其有效性、安全性、稳定性，需要在群智能建筑应用程序实际运行前，对其进行有效的仿真测试和验证。而群智能建筑应用程序的仿真作用对象是群智能建筑仿真模型，即仿真平台中的虚拟建筑设备、建筑环境等，用于刻画描述建筑内部各类设备和物理环境的运行参数和变化特性，通过与群智能建筑应用程序的数据交互，完整地模拟出应用程序在智能建筑中的真实运行情况。

群智能建筑应用程序和群智能建筑仿真模型作为群智能建筑仿真中的两个重要端点，是整个仿真过程中的数据来源和数据终点。群智能建筑实际运行过程中，一些复杂的控制任务需要多个建筑子系统、多种设备联合动作，或涉及不同子系统和不同物理场存在依赖关系、相互影响。

现有技术存在的问题是：缺少群智能建筑仿真模型和应用程序进行仿真数据管理与交换的支撑机制，无法实现对群智能建筑仿真模型和应用程序运行交互的支持，进而无法仿真模拟群智能建筑应用程序在群智能建筑中的真实运行情况。

发明内容

本发明的目的在于提供一种群智能建筑应用程序与仿真模型运行交互方法，有效实现群智能建筑仿真模型与应用程序之间的仿真数据管理与交换，保证仿真模拟群智能建筑应用程序在群智能建筑中的真实运行情况。

实现本发明目的的技术方案为：

一种群智能建筑应用程序与仿真模型运行交互方法，所述群智能建筑仿真模型用于刻画各类机电设备和建筑空间的相关参数、物理量、运行方式和状态，所述群智能建筑应用程序用于运行、管理和控制群智能建筑，包括如下步骤：

(10)仿真模型初始参数设置：根据实体智能建筑设备和物理场，初始设置仿真模型运行参数；

(20)仿真模型运行：群智能建筑仿真模型根据仿真模型运行参数运行，完成对相应设备的仿真控制模拟，并根据模型设备和物理场数学规律运算得到模拟数据；

(30)仿真模型变化监测：定时采集仿真模型模拟数据，当模拟数据出现变化时，将变化后的模拟数据作为群智能建筑应用程序的应用程序运行参数；

(40)应用程序运行：群智能建筑应用程序根据仿真模型模拟数据运行，生成对群智能建筑各类设备的控制信号和对物理环境的影响作用，得到应用程序事件；

(50)应用程序变化监测：采集每次应用程序事件，并将其与上一次应用程序事件比较，当应用程序事件存在差异时，则维护事件任务队列，得到新的仿真模型运行参数，并转向(20)仿真模型运行步骤。

与现有技术相比，本发明的显著优点包括：

有效实现群智能建筑仿真模型与应用程序之间的仿真数据管理与交换，保证仿真模拟群智能建筑应用程序在群智能建筑中的真实运行情况：

本发明通过定时触发的方式周期性获取群智能建筑仿真模型的模拟数据，根据不同设备运行特性不同，通过前人经验和特性曲线总结设置合理触发周期，既保证了仿真模型的模拟数据量充足可靠和仿真运行的实时性，又降低了仿真运行过程中的性能成本，显著提高了仿真模拟的效率。

本发明通过数据的变化驱动数据的传递，通过对比新数据和前一时刻数据，当确认发生变化后再驱动后续运算，在定时采集模型数据的基础上，进一步降低了仿真运行的性能成本和资源占用，提高仿真过程的整体运行效率。

附图说明

图1为本发明群智能建筑应用程序与仿真模型运行交互方法的主流程图。

图2为图1中仿真模型变化监测步骤的流程图。

图3为图1中应用程序变化监测步骤的流程图。

具体实施方式

如图1所示，本发明群智能建筑应用程序与仿真模型运行交互方法，包括如下步骤：

(10)仿真模型初始参数设置：根据实体智能建筑设备和物理场，初始设置仿真模型运行参数；

(20)仿真模型运行：群智能建筑仿真模型根据仿真模型运行参数运行，完成对相应设备的仿真控制模拟，并根据模型设备和物理场数学规律运算得到模拟数据；

群智能建筑仿真模型用于刻画各类机电设备和建筑空间的相关参数、物理量、运行方式和状态等，包括群智能建筑相关的所有空间单元、机电设备和物理环境等，在运行过程中通过与群智能建筑应用程序沟通交互，接收其控制信号作为自身输入，完成对相应设备的仿真控制模拟，并根据模型设备和物理场数学规律进一步运算得到输出，向群智能建筑仿真模型端传递。

(30)仿真模型变化监测：定时采集仿真模型模拟数据，当模拟数据出现变化时，将变化后的模拟数据作为群智能建筑应用程序的应用程序运行参数；

如图2所示，所述(30)仿真模型变化监测步骤包括：

(31)采集模型数据：根据触发周期，按时采集群智能建筑仿真模型模拟数据；

(32)监视变化参数：将采集的群智能建筑仿真模型模拟数据与其上时刻的模拟数据比较，当比较结果存在差异时，则将此变化后的模拟数据向群智能建筑应用程序端传递.

(40)应用程序运行：群智能建筑应用程序根据仿真模型模拟数据运行，生成对群智能建筑各类设备的控制信号和对物理环境的影响作用，得到应用程序事件；

所述群智能建筑应用程序用于运行、管理和控制群智能建筑。

群智能建筑应用程序运行时，其中的控制算法通过运算执行，生成对群智能建筑各类设备的控制信号和对物理环境的影响作用，作为输出向群智能建筑仿真模型传递，实现控制算法的仿真模拟，并接收仿真模型的反馈数据作为输入。

(50)应用程序变化监测：采集每次应用程序事件，并将其与上一次应用程序事件比较，当应用程序事件存在差异时，则维护事件任务队列，得到新的仿真模型运行参数，并转向(20)仿真模型运行步骤。

如图3所示，所述(50)应用程序变化监测骤包括：

(51)监视变化事件：将群智能建筑应用程序根据仿真模型模拟数据运行生成的本次应用程序事件与上一次应用程序事件比较，当比较结果存在差异时，则将本次应用程序事件作为变化事件；

(52)事件任务队列维护：将变化事件按照事件时间顺序和优先级进行排序，形成事件任务队列；；

(53)参数输出：将事件任务队列作为新的仿真模型运行参数，如未出现结束标志，则跳转至(20)仿真模型运行步骤。

为实现不同群智能建筑仿真模型之间的数据交互，每个群智能建筑仿真模型的数据接口还可包括读接口、写接口和回调接口，读、写接口分别通过读参数和写参数和外界的其他群智能建筑仿真模型和应用程序实现双向交互；当仿真模型需要其他仿真模型的参数参与执行时，通过回调接口单向获取其他应用程序或仿真模型的回调参数，实现对其他仿真模型的数据调用。

Claims (3)

1.一种群智能建筑应用程序与仿真模型运行交互方法，所述群智能建筑仿真模型用于刻画各类机电设备和建筑空间的相关参数、物理量、运行方式和状态，所述群智能建筑应用程序用于运行、管理和控制群智能建筑，其特征在于，包括如下步骤：

(10)仿真模型初始参数设置：根据实体智能建筑设备和物理场，初始设置仿真模型运行参数；

(20)仿真模型运行：群智能建筑仿真模型根据仿真模型运行参数运行，完成对相应设备的仿真控制模拟，并根据模型设备和物理场数学规律运算得到模拟数据；

(30)仿真模型变化监测：定时采集仿真模型模拟数据，当模拟数据出现变化时，将变化后的模拟数据作为群智能建筑应用程序的应用程序运行参数；

(40)应用程序运行：群智能建筑应用程序根据仿真模型模拟数据运行，生成对群智能建筑各类设备的控制信号和对物理环境的影响作用，得到应用程序事件；

(50)应用程序变化监测：采集每次应用程序事件，并将其与上一次应用程序事件比较，当应用程序事件存在差异时，则维护事件任务队列，得到新的仿真模型运行参数，并转向(20)仿真模型运行步骤。

2.根据权利要求1所述的交互方法，其特征在于，所述(30)仿真模型变化监测步骤包括：

(31)采集模型数据：根据触发周期，按时采集群智能建筑仿真模型模拟数据；

(32)监视变化参数：将采集的群智能建筑仿真模型模拟数据与其上时刻的模拟数据比较，当比较结果存在差异时，则将此变化后的模拟数据向群智能建筑应用程序端传递。

3.根据权利要求1所述的交互方法，其特征在于，所述(50)应用程序变化监测步骤包括：

(51)监视变化事件：将群智能建筑应用程序根据仿真模型模拟数据运行生成的本次应用程序事件与上一次应用程序事件比较，当比较结果存在差异时，则将本次应用程序事件作为变化事件；

(52)事件任务队列维护：将变化事件按照事件时间顺序和优先级进行排序，形成事件任务队列；；

(53)参数输出：将事件任务队列作为新的仿真模型运行参数，如未出现结束标志，则跳转至(20)仿真模型运行步骤。