CN113791571A - 一种智能建筑楼宇设备自控报警装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于智能建筑楼宇设备自控报警技术领域，公开了一种智能建筑楼宇设备自控报警装置，包括数据采集模块、影像采集模块、能耗采集模块、中央控制和处理模块、报警模块、控制执行模块、存储模块、供电模块、显示模块和信号传输模块。本发明可以通过中央处理器对数据采集模块、影像采集模块、能耗采集模块采集的信息进行处理分析，根据检测数据判断建筑楼宇设备所处的环境信息和工作状态信息，从而对设备的异常状态进行检测，并通过将异常信息进行异常等级划分，可以根据不同的异常等级进行不同类型的报警提醒；通过控制现场控制器以及执行机构进行相应的控制与调节处理，实现无人的智能控制和监控，便于最有效合理的解决问题。

Description

一种智能建筑楼宇设备自控报警装置

技术领域

本发明属于智能建筑楼宇设备自控报警技术领域，尤其涉及一种智能建筑楼宇设备自控报警装置

背景技术

目前，楼宇控制网络中的传感器、执行器、阀门等都是智能的，楼宇的基础设施能无缝隙的将数据网和控制网连接起来，形成整体的楼宇网络。整体的楼宇网络将成为未来楼宇控制的典范。全球联网随着网络、设备和系统的发展，用户能在世界上任何地方，任何时间对智能楼宇设备自控网络上住何一点进行远程访问。整体的楼宇网络概念已不再是一个对将来的期望，今天它正在发生中。提供智能设备、子系统和系统的厂家正在如指数般的成长。这种推动力主要来自于业主们，他们对楼宇物业集成度的要求越提越高。然而，目前广泛的应用是安防、消防、楼控自成体系，集成度不高，且集成主要体现在管理层的集成，具体的联动控制效果未能分散到末端。

尤其是智能建筑楼宇设备自控报警装置，存在技术的空缺和设备的缺少，人们也逐渐意识到财产安全的重要性，也对财产安全提了更高的要求。对人们财产安全的保护意识要逐渐加强，设备和系统也要有所升级和更替，不能运用人工进行监控，要运用智能网络和智能设备进行24小时不间断的监控和保护。

通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：现有的广泛的应用是安防、消防、楼控自成体系，集成度不高，且集成主要体现在管理层的集成，具体的联动控制效果未能分散到末端。

解决以上问题及缺陷的难度为：需要在现阶段的安全设备基础上加强硬件的更替和软件的更新，设置有监控系统网络，可以高清的实时监控到各个地方的情况，软件与互联网实时的数据连接，不仅能防护一般的火灾和地震等自然灾害，还要进行人脸识别和动作捕捉，真正实现智能化预防报警。

解决以上问题及缺陷的意义为：可以通过传感器将房间和楼层内的物理参数包括温湿度、空气质量、PM值、CO含量、空气洁净度实时的通过互联网实时将数据发送到各个用户的智能终端上，如果发生灾害和财产收到侵害可以立刻进行相关的处理和反馈，并将所反馈的过程和数据保存在数据存储器内。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种智能建筑楼宇设备自控报警装置。

本发明是这样实现的，一种智能建筑楼宇设备自控报警装置，所述智能建筑楼宇设备自控报警装置包括：

数据采集模块，与中央控制和处理模块连接，用于通过多种不同功能的传感器对建筑楼宇内的环境参数进行检测；

影像采集模块，与中央控制和处理模块连接，用于通过摄像头对建筑楼宇内的设备的工作状态进行影像采集；

能耗采集模块，与中央控制和处理模块连接，用于通过能耗检测器件对建筑楼宇设备的能耗信息进行自动采集；

所述过能耗检测器件对建筑楼宇设备的能耗信息进行自动采集包括：

获取建筑楼宇内各个设备的信息；提取所述建筑楼宇设备信息中的加密标志符；

将所述加密标志符添加到采集请求指令的数字段中；对所述数字段进行编码后发送给能耗检测器件，所述能耗检测器件根据采集请求指令进行能耗数据的采集，对将采集数据解码即可得到各个设备的能耗信息；

中央控制和处理模块，与数据采集模块、影像采集模块、能耗采集模块、报警模块、控制执行模块、存储模块、供电模块、显示模块以及信号传输模块连接，用于通过中央处理器对采集的数据进行处理，并根据处理结果和预设参数对各个受控模块的工作进行协调控制；

所述中央处理器对采集到的数据进行处理后，筛选出检测到的异常信息并将异常信息进行异常等级划分，所述异常等级划分的具体方法包括：

步骤一，采集筛选出的异常数据，并将异常数据与不同的监控指标进行对应；

步骤二，提取异常数据的特征向量以刻画节点的运行状态，根据节点的运行状态评估出当前数据的异常程度；

步骤三，根据异常程度将异常状态划分为预警、高危或异常等级；

报警模块，与中央控制和处理模块连接，用于根据异常等级通过报警器发出不同类型的报警信号；

控制执行模块，与中央控制和处理模块连接，用于通过控制现场控制器以及执行机构进行系统的控制与调节。

进一步，所述智能建筑楼宇设备自控报警装置还包括有：

存储模块，与中央控制和处理模块连接，用于通过存储器对采集数据和处理信息进行存储；

供电模块，与中央控制和处理模块连接，用于通过不间断电源对整体装置进行供电；

显示模块，与中央控制和处理模块连接，用于通过显示屏对采集参数和处理结果进行显示；

信号传输模块，与中央控制和处理模块连接，用于通过无线信号传输器进行无线信号传输，将报警信号传递到远程的监控终端。

进一步，步骤二中，所述根据节点的运行状态评估出当前数据的异常程度具体包括：

当节点状态正常时，度量间的线性相关性总会保持稳定，当节点出现异常时，度量间的线性关系会发生变化，特征向量的主方向也会偏离，根据变化幅度和偏离幅度确定异常程度。

进一步，所述数据采集模块包括若干个分布在不同位置的传感器组，所述传感器组包括温度传感器、湿度传感器和烟雾传感器，所述温度传感器、湿度传感器和烟雾传感器分别与传感器无线信号收发器连接。

进一步，所述中央处理器设有计算机终端和接口装置，计算机终端通过接口装置与打印机、不间断电源连接。

进一步，所述传感器组设有安装在不同的楼道电梯和各个房间位置的若干个，所述传感器组将所有数据通过各层的无线信号传输器将信息发送到中央控制室内。

进一步，所述智能建筑楼宇设备自控报警装置，数据传输线路从各个监控点到分站控制器的线路是逐点连接，数据中心与各分站通过环形网络结构进行组网，各分站直接用一回路双芯导线连接到总线上就可以实现分站与分站之间，分站与中央站之间的通信。

进一步，所述影像采集模块的摄像头设置有分布在不同位置的多个，通过摄像头监控每一个房间的门和走廊，摄像头通过无线传输将数据传送到中央控制室内的存储器内。

进一步，所述摄像头后端通过转头旋钮与底板连接，所述底板通过预留销孔固定在墙上，所述摄像头通过无线发射器与中央处理器和现场控制器连接。

进一步，所述现场控制器与现场的传感器、执行调节机构直接相连接，对各种物理量进行测量，以及实现对被控系统的调节与控制。

结合上述的所有技术方案，本发明所具备的优点及积极效果为：本发明可以通过中央处理器对数据采集模块、影像采集模块、能耗采集模块采集的信息进行处理分析，根据检测数据判断建筑楼宇设备所处的环境信息和工作状态信息，从而对设备的异常状态进行检测，并通过将异常信息进行异常等级划分，可以根据不同的异常等级进行不同类型的报警提醒；通过控制现场控制器以及执行机构可以实现无人的智能控制和监控，如果有意外情况的发生将事情的始终和过程透明化的传送给用户和做出相应的执行动作，便于最有效合理的解决问题。

本发明从底层打破传统子系统的划分，实现了楼宇报警的彻底分散联动控制，同时系统还具备容量可扩展性，体现报警的有效性、实时性，最大程度保证人身安全、财产安全、设备安全。

本发明在进行能耗信息采集时，进行了设备标记，能够保证得到的能耗数据的安全性，同时提高处理的效率，有助于掌握单一设备以及整体设备的能耗数据，便于后期处理。

附图说明

图1是本发明实施例提供的智能建筑楼宇设备自控报警装置结构示意图。

图2是本发明实施例提供的监控设备的结构示意图。

图3是本发明实施例提供的传感器组的示意图。

图中：1、中央处理器终端；2、现场控制器；3、显示屏；4、无线发射器；5、存储器；6、预留销孔；7、底板；8、转头旋钮；9、监控无线发射器；10、保护壳；11、温度传感器；12、湿度传感器；13、烟雾传感器；14、传感器无线接收器。

图4是本发明实施例提供的智能建筑楼宇设备自控报警装置处理流程图。

图5是本发明实施例提供的异常等级划分的方法流程图。

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。

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种智能建筑楼宇设备自控报警装置，下面结合附图对本发明作详细的描述。

如图1至图3所示，本发明提供的智能建筑楼宇设备自控报警包括：中央处理器终端1、现场控制器2、显示屏3、无线发射器4、存储器5、预留销孔6、底板7、转头旋钮8、监控无线发射器9、保护壳10、温度传感器11、湿度传感器12、烟雾传感器13、传感器无线接收器14。

温度传感器11、湿度传感器12、烟雾传感器13,通过传感器无线接收器14将检测到的数据发送无线发射器4，将数据发送到中央处理器终端1并显示在显示屏3上。中央控制器发射的信号将反向输送到执行装置上，摄像头通过底板7上的预留销孔6固定在墙上，转头旋钮8可以旋转摄像头和保护壳10，通过监控无线发射器9将数据发送到中央处理器终端1。数据保存在存储器5，通过控制现场控制器2以及其他执行机构进行智能化控制。

当温度传感器11、湿度传感器12、烟雾传感器13摄像头检测到情况时，将数据发送到中央处理器终端1，显示屏3将显示意外情况，现场工作人员通过控制现场控制器2处理意外情况，直到解决问题。

如图4和图5所示，本发明实施例中的中央处理器对采集到的数据进行处理后，筛选出检测到的异常信息并将异常信息进行异常等级划分，所述异常等级划分的具体方法包括：

S101，采集筛选出的异常数据，并将异常数据与不同的监控指标进行对应；

S102，提取异常数据的特征向量以刻画节点的运行状态，根据节点的运行状态评估出当前数据的异常程度；

S103，根据异常程度将异常状态划分为预警、高危或异常等级；

本发明实施例中的步骤S102中，根据节点的运行状态评估出当前数据的异常程度具体包括：

当节点状态正常时，度量间的线性相关性总会保持稳定，当节点出现异常时，度量间的线性关系会发生变化，特征向量的主方向也会偏离，根据变化幅度和偏离幅度确定异常程度。

本发明实施例中的过能耗检测器件对建筑楼宇设备的能耗信息进行自动采集包括：

获取建筑楼宇内各个设备的信息；提取所述建筑楼宇设备信息中的加密标志符；将所述加密标志符添加到采集请求指令的数字段中；对所述数字段进行编码后发送给能耗检测器件，所述能耗检测器件根据采集请求指令进行能耗数据的采集，对将采集数据解码即可得到各个设备的能耗信息。

在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”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，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

应当注意，本发明的实施方式可以通过硬件、软件或者软件和硬件的结合来实现。硬件部分可以利用专用逻辑来实现；软件部分可以存储在存储器中，由适当的指令执行系统，例如微处理器或者专用设计硬件来执行。本领域的普通技术人员可以理解上述的设备和方法可以使用计算机可执行指令和/或包含在处理器控制代码中来实现，例如在诸如磁盘、CD或DVD-ROM的载体介质、诸如只读存储器(固件)的可编程的存储器或者诸如光学或电子信号载体的数据载体上提供了这样的代码。本发明的设备及其模块可以由诸如超大规模集成电路或门阵列、诸如逻辑芯片、晶体管等的半导体、或者诸如现场可编程门阵列、可编程逻辑设备等的可编程硬件设备的硬件电路实现，也可以用由各种类型的处理器执行的软件实现，也可以由上述硬件电路和软件的结合例如固件来实现。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，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，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种智能建筑楼宇设备自控报警装置，其特征在于，所述智能建筑楼宇设备自控报警装置包括：

所述智能建筑楼宇设备自控报警装置包括：

数据采集模块，与中央控制和处理模块连接，用于通过多种不同功能的传感器对建筑楼宇内的环境参数进行检测；

影像采集模块，与中央控制和处理模块连接，用于通过摄像头对建筑楼宇内的设备的工作状态进行影像采集；

能耗采集模块，与中央控制和处理模块连接，用于通过能耗检测器件对建筑楼宇设备的能耗信息进行自动采集；

所述过能耗检测器件对建筑楼宇设备的能耗信息进行自动采集包括：

获取建筑楼宇内各个设备的信息；提取所述建筑楼宇设备信息中的加密标志符；

将所述加密标志符添加到采集请求指令的数字段中；对所述数字段进行编码后发送给能耗检测器件，所述能耗检测器件根据采集请求指令进行能耗数据的采集，对将采集数据解码即可得到各个设备的能耗信息；

中央控制和处理模块，与数据采集模块、影像采集模块、能耗采集模块、报警模块、控制执行模块、存储模块、供电模块、显示模块以及信号传输模块连接，用于通过中央处理器对采集的数据进行处理，并根据处理结果和预设参数对各个受控模块的工作进行协调控制；

所述中央处理器对采集到的数据进行处理后，筛选出检测到的异常信息并将异常信息进行异常等级划分，所述异常等级划分的具体方法包括：

步骤一，采集筛选出的异常数据，并将异常数据与不同的监控指标进行对应；

步骤二，提取异常数据的特征向量以刻画节点的运行状态，根据节点的运行状态评估出当前数据的异常程度；

步骤三，根据异常程度将异常状态划分为预警、高危或异常等级；

报警模块，与中央控制和处理模块连接，用于根据异常等级通过报警器发出不同类型的报警信号；

控制执行模块，与中央控制和处理模块连接，用于通过控制现场控制器以及执行机构进行系统的控制与调节。

2.如权利要求1所述的智能建筑楼宇设备自控报警装置，其特征在于，所述智能建筑楼宇设备自控报警装置还包括有：

存储模块，与中央控制和处理模块连接，用于通过存储器对采集数据和处理信息进行存储；

供电模块，与中央控制和处理模块连接，用于通过不间断电源对整体装置进行供电；

显示模块，与中央控制和处理模块连接，用于通过显示屏对采集参数和处理结果进行显示；

信号传输模块，与中央控制和处理模块连接，用于通过无线信号传输器进行无线信号传输，将报警信号传递到远程的监控终端。

3.如权利要求1所述的智能建筑楼宇设备自控报警装置，其特征在于，步骤二中，所述根据节点的运行状态评估出当前数据的异常程度具体包括：

当节点状态正常时，度量间的线性相关性总会保持稳定，当节点出现异常时，度量间的线性关系会发生变化，特征向量的主方向也会偏离，根据变化幅度和偏离幅度确定异常程度。

4.如权利要求1所述的智能建筑楼宇设备自控报警装置，其特征在于，所述数据采集模块包括若干个分布在不同位置的传感器组，所述传感器组包括温度传感器、湿度传感器和烟雾传感器，所述温度传感器、湿度传感器和烟雾传感器分别与传感器无线信号收发器连接。

5.如权利要求1所述的智能建筑楼宇设备自控报警装置，其特征在于，所述中央处理器设有计算机终端和接口装置，计算机终端通过接口装置与打印机、不间断电源连接。

6.如权利要求1所述的智能建筑楼宇设备自控报警装置，其特征在于，所述传感器组设有安装在不同的楼道电梯和各个房间位置的若干个，所述传感器组将所有数据通过各层的无线信号传输器将信息发送到中央控制室内。

7.如权利要求1所述的智能建筑楼宇设备自控报警装置，其特征在于，所述智能建筑楼宇设备自控报警装置，数据传输线路从各个监控点到分站控制器的线路是逐点连接，数据中心与各分站通过环形网络结构进行组网，各分站直接用一回路双芯导线连接到总线上就可以实现分站与分站之间，分站与中央站之间的通信。

8.如权利要求1所述的智能建筑楼宇设备自控报警装置，其特征在于，所述影像采集模块的摄像头设置有分布在不同位置的多个，通过摄像头监控每一个房间的门和走廊，摄像头通过无线传输将数据传送到中央控制室内的存储器内。

9.如权利要求8所述的智能建筑楼宇设备自控报警装置，其特征在于，所述摄像头后端通过转头旋钮与底板连接，所述底板通过预留销孔固定在墙上，所述摄像头通过无线发射器与中央处理器和现场控制器连接。

10.如权利要求9所述的智能建筑楼宇设备自控报警装置，其特征在于，所述现场控制器与现场的传感器、执行调节机构直接相连接，对各种物理量进行测量，以及实现对被控系统的调节与控制。

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