CN114679460A - 建筑运维监控报警系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及运维管控技术领域，特别是涉及一种建筑运维监控报警系统，包括：采集层，用于监控点监控数据的采集并将采集到的监控数据上传云端平台；云端平台，包括算法分配服务器、分布式计算集群以及整合服务器；所述算法分配服务器接收采集层上传的监控数据，并分配对应的算法，将监控数据以及对应算法分发给所述分布式计算集群；所述分布式计算集群运算得到结果并传输给所述整合服务器；所述整合服务器对接收到的若干个运算结果进行整合得到最终结果，并将最终结果传输给管控层；管控层，用于根据接收到的最终结果执行展示和/或预警操作。本发明提供的系统采用云端平台的方式，将多建筑的数据进行集中处理，减小了单一建筑的硬件要求。

Description

建筑运维监控报警系统

技术领域

本发明涉及运维管控技术领域，特别是涉及一种建筑运维监控报警系统。

背景技术

建筑包括房屋以及构筑物两大类，其中，房屋是人们生活、工作、学习、生产、经营、储物以及进行其它社会活动的主要场所。现代建筑不仅仅是一个单独的遮蔽空间的概念，要实现其功能，建筑内附加了大量用于支持建筑发挥其功能的系统，如水电系统、监控系统、运维系统等。

特别对于大型的现代建筑，建筑体内的各类系统设备数量多，复杂度高，日常管理维护中多采用自动监控系统进行运维管理，特别是基于BIM技术的运维数据分析与预警得到了广泛应用，为建筑的智能监管提供了极大的便利。

但是，现代建筑内设施总的故障率实际并不高，单一建筑要构建独立的运维监控系统成本很高，导致现实中大量的商业建筑迫于成本仍然采用老式的监控室加人工巡检的方式，效率低且准确性不高，无法做到及时预警及处置。

发明内容

基于此，有必要针对上述的问题，提供一种建筑运维监控报警系统。

本发明实施例是这样实现的，一种建筑运维监控报警系统，所述建筑运维监控报警系统包括：

采集层，用于监控点监控数据的采集并将采集到的监控数据上传云端平台；

云端平台，包括算法分配服务器、分布式计算集群以及整合服务器；

所述算法分配服务器接收采集层上传的监控数据，并根据监控数据的特征分配对应的算法，将监控数据以及对应算法分发给所述分布式计算集群；

所述分布式计算集群接收算法分配服务器分发的监控数据以及对应算法，运算得到结果并传输给所述整合服务器；

所述整合服务器接收分布式计算集群针对同一监控数据返回的若干个运算结果并对接收到的若干个运算结果进行整合得到最终结果，并将最终结果传输给管控层；

管控层，用于根据接收到的最终结果执行展示和/或预警操作。

本发明提供的建筑运维监控报警系统通过云端平台的设置，将多建筑的监控数据进行集中管控处理，降低了每一单独建筑对于监控的硬件要求，利用云端平台的资源优势，可以提高运算分析的准确性。

附图说明

图1为一个实施例提供的建筑运维监控报警系统的结构框图；

图2为一个实施例提供的计算机设备的内部结构框图。

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。

可以理解，本发明所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件，但除非特别说明，这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分。举例来说，在不脱离本发明的范围的情况下，可以将第一xx脚本称为第二xx脚本，且类似地，可将第二xx脚本称为第一xx脚本。

如图1所示，在一个实施例中，提出了一种建筑运维监控报警系统，所述建筑运维监控报警系统包括：

采集层，用于监控点监控数据的采集并将采集到的监控数据上传云端平台；

云端平台，包括算法分配服务器、分布式计算集群以及整合服务器；

所述算法分配服务器接收采集层上传的监控数据，并根据监控数据的特征分配对应的算法，将监控数据以及对应算法分发给所述分布式计算集群；

所述分布式计算集群接收算法分配服务器分发的监控数据以及对应算法，运算得到结果并传输给所述整合服务器；

所述整合服务器接收分布式计算集群针对同一监控数据返回的若干个运算结果并对接收到的若干个运算结果进行整合得到最终结果，并将最终结果传输给管控层；

管控层，用于根据接收到的最终结果执行展示和/或预警操作。

在本实施例中，采集层用于数据的采集，这里的数据包括水电的使用数据、运维设备数据（如电梯的运行记录数据）、温控数据（温度与时间的记录数据）、消防数据（消防设施的运行记录数据）以及监控设备数据（监控设备的运行记录数据，而不是监控设备所采集到的数据）。

在本实施例中，云端平台可以采用集中式或者公布式的布置，与各个建筑的采集层之间通过网络连接，实现各建筑所采集到的监控数据的集中处理分析。在本实施例中，云端平台包括算法分配服务器、分布式计算集群以及整合服务器；算法分配服务器的设置可以针对不同数据匹配对应的算法，并且实现了算法资源的整合，减少了运算节点资源存储的负担；分布式计算集群由若干个计算节点构成，当不执行计算任务时，每个节点可以执行其原功能，仅在节点空闲时参与系统的运算，通过增加节点的数量，可以保证分布式计算集群满足系统需要，这里的计算节点包括但不限于特定的分散服务器、个人电脑、手机等移动终端。整合服务器用于对数据进行整合以得到最终结果。

在本实施例中，管控层获取最终结果，根据最终结果与设定阈值的大小关系，确定仅作展示还是进行预警提醒，这里的预警提醒包括但不限于语音提醒、声光报警等。

本发明提供的建筑运维监控报警系统通过云端平台的设置，将多建筑的监控数据进行集中管控处理，降低了每一单独建筑对于监控的硬件要求，利用云端平台的资源优势，可以提高运算分析的准确性。

作为本发明的一个优选实施例，所述采集层包括若干个连接单元，每个连接单元与一建筑体对应，每个连接单元向下连接若干采集端，向上连接所述云端平台；

所述连接单元根据各个采集端采集到的监控数据制作表单，表单中包括类型、数据值以及对应时间，每个类型包括至少一个采集端。

在本实施例中，这里的连接单元具体可以是路由器或者网关等，各个采集端分别与连接单元连接，通过连接单元实现监控数据的上传。在本实施例中，采集端具体可以是水表、电表、各设备的运行数据记录单元等，此由各建筑内的具体监控硬件的形式决定。

在本实施例中，连接单元将采集到的数据间歇式地上传，每个上传周期制作一张表单，形成一个单位的监控数据，云端通过对比两张表单张前后的数据变化可以获取两个周期之间的数据变化，通过表单的方式，除了记录数据的变化情况之后，还记录了数据的维持情况，即同样记录了未改变的数据，以供运算时调用。表单中的类型即水电数据、运维设备数据、温控数据、消防数据以及监控设备数据。

作为本发明的一个优选实施例，所述算法分配服务器包括分配运算模块以及算法数据库；

分配运算模块判断监控数据的类型，根据监控数据的类型匹配对应算法，还用于计算监控数据的复杂度，根据监控数据的复杂度将监控数据分发到分布式计算集群的不同计算节点；

算法数据库用于监控数据处理算法的存储。

在本实施例中，分配运算模块用于算法的匹配，同时还用于监控数据的复杂度计算；算法数据库用于监控数据处理算法的存储。

作为本发明的一个优选实施例，监控数据的复杂度的通过下式计算：

其中：D为监控数据的复杂度；k为监控数据的类型系数之和，

，

为接收到的第

个监控数据的类型系数，对于水电数据、运维设备数据、温控数据、消防数据以及监控设备数据，

具有不同的预设值；Q为监控数据的大小，

，

为数据爆发期接收到的第

个监控数据的数据量大小，且

与

接收的时间间隔小于设定时间t；n为监控数据中包含的耦合数据的个数。

在本实施例中，通过计算监控数据的复杂度，可以判断计算的相对用时大小，从而在进行数据分发的时候针对性地分发给特定的节点，以提高处理速度或者准确率。需要说明的是，每个监控数据由大量的表单组成，表单是监控数据的最小单元。为监控数据的类型系数之和，即每个监控数据中所有表单内，发生改变的数据对应的类型的系数之和；本实施例中的数据爆发期是指接收的数据量突然增大的某个时期，通常可以用单位时间接收到的数据量的大小来衡量，当单位时间接收到的数据量达到设定值时，此时期则为数据爆发期，表征了所采集到的数据在某个时期集中出现，系统出现不稳定迹象。这里的耦合的数据是指相互之间存在关联的数据，表明了不同类型的数据同时或者先后产生波动，需要分析这类数据之间的关系性，导致数据的复杂度提高。

作为本发明的一个优选实施例，所述根据监控数据的复杂度将监控数据分发到分布式计算集群的不同计算节点，包括：

根据监控数据的复杂度确定所需的计算资源C，其中，C正比于监控数据的复杂度D；

获取分布式计算集群所有节点的空闲计算资源；

根据空闲计算资源由大到小，选定前若干个节点使选定的若干个节点的空闲计算资源之和不小于C且节点的数量最少，根据选定的各节点空闲计算资源的比例将监控数据进行拆分并分发给选定的若干个节点；

根据空闲计算资源由小到大，选定前若干个节点使选定的若干个节点的空闲计算资源之和不小于C且节点的数量最少，根据选定的各节点空闲计算资源的比例将监控数据进行拆分并分发给选定的若干个节点；

在余下的节点中，随机选定若干个节点直至选定的若干个节点的空闲计算资源之和不小于C，根据选定的各节点空闲计算资源的比例将监控数据进行拆分并分发给选定的若干个节点。

在本实施例中，根据空闲资源由大到小对监控数据进行划分，可以减少监控数据的划分量，便于数据的分布与处理；而根据空闲资源由小到大对监控数据进行划分，可以减小每个节点的计算量，从而减小计算的时间；而随机选定若干个节点进行分发，且用于不同节点结果相互验证，以提高准确率。

在本实施例中，通过三种方式综合的分发机制，可以实现计算结果的验证。

作为本发明的一个优选实施例，所述管控层包括若干个管控终端，每一管控终端对应一建筑体，管控终端包括显示屏、输入装置、报警装置。

在本实施例中，显示屏用于最终结果的展示，管控层可以配置本建筑的BIM模型，将计算所得的数据导向BIM模型内进行展示，当数据超过设定阈值时，进行预警提示。

作为本发明的一个优选实施例，所述建筑运维监控报警系统还包括数据库，数据库分别与云端平台中的算法分配服务器、分布式计算集群以及整合服务器连接，数据库用于各个建筑的历史监控数据以及对历史监控数据的处理得到的中间数据的存储。

在本实施例中，数据库除了用于记录各个部分的过程数据、历史数据之外，还为各个部分进行数据处理时提高参考。例如算法分配服务器进行算法分配时，可以先查询同一建筑是否出现过相同的监控数据，若出现过，则直接调用历史分配方案进行算法分配；类似地，整合服务器在获取计算结果后，可以先与数据库中同一建筑的历史数据比对，

作为本发明的一个优选实施例，所述算法分配服务器根据监控数据的特征分配对应的算法，包括：

根据监控数据的类型确定对应的基础算法；

根据监控数据类型的两两组合确定所需的解耦算法；

调用数据库中监控数据对应的建筑的历史数据作为校验数据；

将所述基础算法、所述解耦算法以及所述校验数据打包并与监控数据绑定。

在本实施例中，每种监控数据类型对应一种基础算法；对于不同基础算法的组合，需要不同的解耦算法进行解耦运算；此外，还包括调用数据库中的历史数据作为计算结果的验证数据，统一打包进行分发。需要说明的是，打包得到是监控数据进行分发时的最小划分单元，即一个计算任务，对应一张表单。

作为本发明的一个优选实施例，所述整合服务器接收分布式计算集群针对同一监控数据返回的若干个运算结果并对接收到的若干个运算结果进行整合得到最终结果，包括：

整合服务器接收分布式计算集群针对同一监控数据返回的若干个运算结果；

对接收到的运算结果进行最小数据包分解，得到系列结果单元；

对于任意一个结果单元，判断是否存在相同的结果单元；

若存在，则取该结果单元为最终结果单元；

若不存在，则将该结果单元对应的监控数据返回给算法分配服务器并重新分发计算。

在本实施例中，通过上述处理，可以实现不同节点计算结果的相互验证，从而提高准确率。

作为本发明的一个优选实施例，对于返回结果相同的节点，通过奖励机制进行反馈以提升对应节点在分布式计算集群中的优先级。

在本实施例中，对于优选级高的节点发布的计算任务，系统可以优先处理，此外，在随机选定节点时，优选考虑优选级高的节点，从优进一步提高准确率。

图2示出了一个实施例中计算机设备的内部结构图。该计算机设备具体可以是图1中的算法分配服务器、分布式计算集群的节点或者整合服务器。如图2所示，该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口、输入装置和显示屏。其中，存储器包括非易失性存储介质和内存储器。该计算机设备的非易失性存储介质存储有操作系统，还可存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时，可使得处理器实现本发明实施例提供的建筑运维监控报警系统中对应的算法步骤。该内存储器中也可储存有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时，可使得处理器实现本发明实施例提供的建筑运维监控报警系统中对应的算法步骤。计算机设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。

在一个实施例中，提出了一种计算机设备，所述计算机设备包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现本发明实施例提供的建筑运维监控报警系统中对应的算法步骤。

在一个实施例中，提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时，实现本发明实施例提供的建筑运维监控报警系统中对应的算法步骤。

应该理解的是，即使本发明各实施例各个步骤按顺序依次描述，但是这些步骤并不是必然按照描述的先后顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，各实施例中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例中的全部或部分步骤，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各实施例的步骤。其中，本发明所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器（ROM）、可编程ROM（PROM）、电可编程ROM（EPROM）、电可擦除可编程ROM（EEPROM）或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器（RAM）或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM（SRAM）、动态RAM（DRAM）、同步DRAM（SDRAM）、双数据率SDRAM（DDRSDRAM）、增强型SDRAM（ESDRAM）、同步链路（Synchlink） DRAM（SLDRAM）、存储器总线（Rambus）直接RAM（RDRAM）、直接存储器总线动态RAM（DRDRAM）、以及存储器总线动态RAM（RDRAM）等。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.建筑运维监控报警系统，其特征在于，所述建筑运维监控报警系统包括：

采集层，用于监控点监控数据的采集并将采集到的监控数据上传云端平台；

云端平台，包括算法分配服务器、分布式计算集群以及整合服务器；

所述算法分配服务器接收采集层上传的监控数据，并根据监控数据的特征分配对应的算法，将监控数据以及对应算法分发给所述分布式计算集群；

所述分布式计算集群接收算法分配服务器分发的监控数据以及对应算法，运算得到结果并传输给所述整合服务器；

所述整合服务器接收分布式计算集群针对同一监控数据返回的若干个运算结果并对接收到的若干个运算结果进行整合得到最终结果，并将最终结果传输给管控层；

管控层，用于根据接收到的最终结果执行展示和/或预警操作。

2.根据权利要求1所述的建筑运维监控报警系统，其特征在于，所述采集层包括若干个连接单元，每个连接单元与一建筑体对应，每个连接单元向下连接若干采集端，向上连接所述云端平台；

所述连接单元根据各个采集端采集到的监控数据制作表单，表单中包括类型、数据值以及对应时间，每个类型包括至少一个采集端。

3.根据权利要求1所述的建筑运维监控报警系统，其特征在于，所述算法分配服务器包括分配运算模块以及算法数据库；

分配运算模块判断监控数据的类型，根据监控数据的类型匹配对应算法，还用于计算监控数据的复杂度，根据监控数据的复杂度将监控数据分发到分布式计算集群的不同计算节点；

算法数据库用于监控数据处理算法的存储。

4.根据权利要求3所述的建筑运维监控报警系统，其特征在于，监控数据的复杂度的通过下式计算：

其中：D为监控数据的复杂度； k为监控数据的类型系数之和，

，

为接收到的第

个监控数据的类型系数，对于水电数据、运维设备数据、温控数据、消防数据以及监控设备数据，

具有不同的预设值；Q为监控数据的大小，

，

为数据爆发期接收到的第

个监控数据的数据量大小，且

与

接收的时间间隔小于设定时间t；n为监控数据中包含的耦合数据的个数。

5.根据权利要求3所述的建筑运维监控报警系统，其特征在于，所述根据监控数据的复杂度将监控数据分发到分布式计算集群的不同计算节点，包括：

根据监控数据的复杂度确定所需的计算资源C，其中，C正比于监控数据的复杂度D；

获取分布式计算集群所有节点的空闲计算资源；

根据空闲计算资源由大到小，选定前若干个节点使选定的若干个节点的空闲计算资源之和不小于C且节点的数量最少，根据选定的各节点空闲计算资源的比例将监控数据进行拆分并分发给选定的若干个节点；

根据空闲计算资源由小到大，选定前若干个节点使选定的若干个节点的空闲计算资源之和不小于C且节点的数量最少，根据选定的各节点空闲计算资源的比例将监控数据进行拆分并分发给选定的若干个节点；

在余下的节点中，随机选定若干个节点直至选定的若干个节点的空闲计算资源之和不小于C，根据选定的各节点空闲计算资源的比例将监控数据进行拆分并分发给选定的若干个节点。

6.根据权利要求1所述的建筑运维监控报警系统，其特征在于，所述管控层包括若干个管控终端，每一管控终端对应一建筑体，管控终端包括显示屏、输入装置、报警装置。

7.根据权利要求1-6任意一项所述的建筑运维监控报警系统，其特征在于，所述建筑运维监控报警系统还包括数据库，数据库分别与云端平台中的算法分配服务器、分布式计算集群以及整合服务器连接，数据库用于各个建筑的历史监控数据以及对历史监控数据的处理得到的中间数据的存储。

8.根据权利要求7所述的建筑运维监控报警系统，其特征在于，所述算法分配服务器根据监控数据的特征分配对应的算法，包括：

根据监控数据的类型确定对应的基础算法；

根据监控数据类型的两两组合确定所需的解耦算法；

调用数据库中监控数据对应的建筑的历史数据作为校验数据；

将所述基础算法、所述解耦算法以及所述校验数据打包并与监控数据绑定。

9.根据权利要求7所述的建筑运维监控报警系统，其特征在于，所述整合服务器接收分布式计算集群针对同一监控数据返回的若干个运算结果并对接收到的若干个运算结果进行整合得到最终结果，包括：

整合服务器接收分布式计算集群针对同一监控数据返回的若干个运算结果；

对接收到的运算结果进行最小数据包分解，得到系列结果单元；

对于任意一个结果单元，判断是否存在相同的结果单元；

若存在，则取该结果单元为最终结果单元；

若不存在，则将该结果单元对应的监控数据返回给算法分配服务器并重新分发计算。

10.根据权利要求9所述的建筑运维监控报警系统，其特征在于，对于返回结果相同的节点，通过奖励机制进行反馈以提升对应节点在分布式计算集群中的优先级。

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