CN115167230A - 一种楼宇节能控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于楼宇智能控制技术领域，具体涉及一种楼宇节能控制方法，本系统采用分布式算法自处理模式进行快速感应处理，在每一个灯也就是系统中的每一个节点上都存放了和他相邻的N个节点ID信息，当某一节点感应到有车辆或者人活动时，则会把亮灯的信息通知周边N个节点，当车辆快速移动时，那么在其他节点上同时也会感应相应的信息，快速的在整个网络中把相应亮灯的指令传输到相关的节点中，真正意义上实现了去中心化的自主控制，从而避免因为中心网络故障、服务器故障、某个节点故障导致不能实现亮灯的问题，提高了整个系统的可靠性。由于在整个响应过程是由末端发出，不需要再通过中心节点去处理，提升了响应速度。

Description

一种楼宇节能控制方法
技术领域
本发明属于楼宇智能控制技术领域，具体涉及一种楼宇节能控制方法。
背景技术
在楼宇中，通常都配备照明系统、风机系统、空气检测系统、空调系统等等，常规状态下，这些系统往往都处于开启状态，这无疑提高了能耗。现有技术中的楼宇节能改造工程，大多仅针对部分领域进行，如仅针对空调或仅针对照明，通过服务器控制空调或照明灯在没人时处于节能或关闭状态。这一控制方法存在弊端是当服务器出现故障时则无法实现节能控制。
发明内容
针对上述不足，本发明的目的是提供一种楼宇节能控制方法。
本发明提供了如下的技术方案：
一种楼宇节能控制方法，包括以下步骤：
S1、将照明系统的每盏灯、风机系统的每个风机、空气检测系统的每个检测器作为节点，各节点通过mesh组网分别形成照明节点网络、风机节点网络、空气检测节点网络；
S2、照明节点网络、风机节点网络、空气检测节点网络通过mesh组网形成楼宇节点网络；照明节点网络的每个节点均设检测传感器；照明节点网络、风机节点网络、空气检测节点网络的每个节点均设处理模块、信号发射模块、信号接收模块；以照明节点网络、风机节点网络、空气检测节点网络中某一节点为中心节点；
S3、在照明节点网络、风机节点网络、空气检测节点网络中加入新节点时，新节点向周边节点发送寻找伙伴指令；
S4、周边节点接收到寻找伙伴指令后，向新节点发送周边节点的信号强度、到中心节点的跳数、节点ID、拥有伙伴节点数量；
S5、计算拥有伙伴节点数量小于N个的周边节点的综合得分值X，将各周边节点的综合得分值X从大到小排序，新节点选择排在前的N个周边节点作为自己的伙伴节点；N为设定节点上限值；
S6、新节点以与中心节点距离跳数最少的一个伙伴节点作为连接中心节点的路由节点，新节点完成加入节点网络；
S7、当照明节点网络中某一节点的检测传感器检测到行人或车辆通过时，此节点向与其相连的伙伴节点发送开灯信号；当照明节点网络中其他节点的检测传感器没有检测到行人或车辆时，关闭对应区域的灯或者将灯调节到节能模式；
S8、照明节点网络的各节点将检测到的行人或车辆数量信息、空气检测节点网络的各节点将检测到的空气质量信息通过与中心节点形成的路由路径传输到中心节点；中心节点根据当前行人或车辆数量信息，并结合空气质量信息，调节对应区域的风机。
S6中，当与中心节点距离跳数最少的伙伴节点数量多于一个时，以接入中心节点的先后顺序确定路由节点。
S5中，周边节点得分X＝信号强度×0.3+(N-到中心节点的跳数)×0.7。
当中心节点失效时，以接入中心节点的先后顺序，确定与失效的中心节点距离跳数为1的一个伙伴节点为新的中心节点，并更新路由路径。
当照明节点网络、风机节点网络、空气检测节点网络中某一节点的伙伴节点数量小于N时，此节点发送寻找伙伴指令。
照明节点网络、风机节点网络、空气检测节点网络中所有节点每分钟向伙伴节点发送一个心跳包进行心跳保活，确认节点正常；
当某一节点超过5分钟没有收到与其连接的伙伴节点的心跳，则删除该伙伴节点的连接；如果此伙伴节点为路由节点，则重新计算路由节点。
优选地，N的范围为3-5。
优选地，N为5。
本发明的有益效果是：本发明的每个灯作为一个节点，当检测到有人或者车辆在移动，则通把它感知到的信息通知周边相邻的几盏灯，从而可以实现智能控制相关灯的亮灭，当该区域都没有移动物体存在，关闭该区域灯或者将亮度调节到一个节能模式。当车辆快速移动时，那么在其他节点上同时也会感应相应的信息，可以快速地在整个网络中把相应亮灯的指令传输到相关的节点中，真正意义上实现了去中心化的自主控制，从而避免因为中心网络故障、服务器故障、某个节点故障导致不能实现亮灯的问题，提高了整个系统的可靠性。由于在整个响应过程是由末端发出，不需要再通过中心节点去处理，提升了响应速度。每一个节点会根据它距离中心节点的最短跳数作为自己的路由路径并存储下来，当该路径失效后，就近更新路由，从而可以快速实现自组网功能，自我修复网络功能。中心节点可以根据当前移动的物体数量并结合空气质量信息，综合启动相关区域的风机，从而将有害的其他排出车库，改善用户的体验，也降低整体功耗。
附图说明
图1是本发明的流程图。
具体实施方式
如图1所示，一种楼宇节能控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将照明系统的每盏灯、风机系统的每个风机、空气检测系统的每个检测器作为节点，各节点通过mesh组网分别形成照明节点网络、风机节点网络、空气检测节点网络；本方案采用的网络为全对等Mesh结构设计，不同于传统自组织网络，采用全分布式路由算法，每个节点既是网络中的一员，且同时完成网络路由算法的一部分功能；
S2、照明节点网络、风机节点网络、空气检测节点网络通过mesh组网形成楼宇节点网络；照明节点网络的每个节点均设检测传感器；可以通过检测传感器检测人或车辆通过的数量；
照明节点网络、风机节点网络、空气检测节点网络的每个节点均设处理模块、信号发射模块、信号接收模块；以照明节点网络、风机节点网络、空气检测节点网络中某一节点为中心节点；
通过设置处理模块，可以使得每一个节点都可以作为中心节点使用。信号发射模块可以向其他节点发送信号，信号接收模块可以接收其他节点发送的信息；照明节点网络的每个节点还设有LED灯驱动器，当接收到开灯信号后，LED灯驱动器用于开启灯。
S3、在照明节点网络、风机节点网络、空气检测节点网络中加入新节点时，新节点向周边节点发送寻找伙伴指令；
S4、周边节点接收到寻找伙伴指令后，向新节点发送周边节点的信号强度、到中心节点的跳数、节点ID、拥有伙伴节点数量；
S5、计算拥有伙伴节点数量小于N个的周边节点的综合得分值X，将各周边节点的综合得分值X从大到小排序，新节点选择排在前的N个周边节点作为自己的伙伴节点；N为设定节点上限值，N的范围为3-5，可以令N为5。
周边节点得分X的计算公式为：X＝信号强度×0.3+(N-到中心节点的跳数)×0.7。
S6、新节点以与中心节点距离跳数最少的一个伙伴节点作为连接中心节点的路由节点，新节点完成加入节点网络；
当与中心节点距离跳数最少的伙伴节点数量多于一个时，以接入中心节点的先后顺序确定路由节点。
当中心节点失效时，以接入中心节点的先后顺序，确定与失效的中心节点距离跳数为1的一个伙伴节点为新的中心节点，并更新路由路径。
当路由路径中的某个节点失效后，就近重新路由，从而可以快速实现自组网功能，自我修复网络功能。
S7、当照明节点网络中某一节点的检测传感器检测到行人或车辆通过时，此节点向与其相连的伙伴节点发送开灯信号；从而可以令对应区域内的灯快速点亮；
当照明节点网络中其他节点的检测传感器没有检测到行人或车辆时，关闭对应区域的灯或者将灯调节到节能模式；
本系统采用分布式算法自处理模式进行快速感应处理，在每一个灯也就是系统中的每一个节点上都存放了和他相邻的N个节点ID信息，当某一节点感应到有车辆或者人活动时，则会把亮灯的信息通知周边N个节点，当车辆快速移动时，那么在其他节点上同时也会感应相应的信息，快速的在整个网络中把相应亮灯的指令传输到相关的节点中，真正意义上实现了去中心化的自主控制，从而避免因为中心网络故障、服务器故障、某个节点故障导致不能实现亮灯的问题，提高了整个系统的可靠性。由于在整个响应过程是由末端发出，不需要再通过中心节点去处理，提升了响应速度。
S8、照明节点网络的各节点将检测到的行人或车辆数量信息、空气检测节点网络的各节点将检测到的空气质量信息通过与中心节点形成的路由路径传输到中心节点；从而可以实现了中心节点可以获取每一个节点的数据，但是在处理点灯这个指令中并不直接参与。
中心节点根据当前行人或车辆数量信息，并结合空气质量信息，调节对应区域的风机。人员或车辆数量多的区域启动风机，人员或车辆少的区域的风机不启动或者调整到节能模式，从而将有害的其他排出车库，改善用户的体验，也降低整体功耗。
当照明节点网络、风机节点网络、空气检测节点网络中某一节点的伙伴节点数量小于N时，此节点发送寻找伙伴指令，从而使得某一节点的伙伴节点数量保持在N个。
照明节点网络、风机节点网络、空气检测节点网络中所有节点每分钟向伙伴节点发送一个心跳包进行心跳保活，确认节点正常。当某一节点超过5分钟没有收到与其连接的伙伴节点的心跳，则删除该伙伴节点的连接；如果此伙伴节点为路由节点，则重新计算路由节点。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种楼宇节能控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将照明系统的每盏灯、风机系统的每个风机、空气检测系统的每个检测器作为节点，各节点通过mesh组网分别形成照明节点网络、风机节点网络、空气检测节点网络；
S2、照明节点网络、风机节点网络、空气检测节点网络通过mesh组网形成楼宇节点网络；照明节点网络的每个节点均设检测传感器；照明节点网络、风机节点网络、空气检测节点网络的每个节点均设处理模块、信号发射模块、信号接收模块；以照明节点网络、风机节点网络、空气检测节点网络中某一节点为中心节点；
S3、在照明节点网络、风机节点网络、空气检测节点网络中加入新节点时，新节点向周边节点发送寻找伙伴指令；
S4、周边节点接收到寻找伙伴指令后，向新节点发送周边节点的信号强度、到中心节点的跳数、节点ID、拥有伙伴节点数量；
S5、计算拥有伙伴节点数量小于N个的周边节点的综合得分值X，将各周边节点的综合得分值X从大到小排序，新节点选择排在前的N个周边节点作为自己的伙伴节点；N为设定节点上限值；
S6、新节点以与中心节点距离跳数最少的一个伙伴节点作为连接中心节点的路由节点，新节点完成加入节点网络；
S7、当照明节点网络中某一节点的检测传感器检测到行人或车辆通过时，此节点向与其相连的伙伴节点发送开灯信号；当照明节点网络中其他节点的检测传感器没有检测到行人或车辆时，关闭对应区域的灯或者将灯调节到节能模式；
S8、照明节点网络的各节点将检测到的行人或车辆数量信息、空气检测节点网络的各节点将检测到的空气质量信息通过与中心节点形成的路由路径传输到中心节点；中心节点根据当前行人或车辆数量信息，并结合空气质量信息，调节对应区域的风机。
2.根据权利要求1所述的楼宇节能控制方法，其特征在于：S6中，当与中心节点距离跳数最少的伙伴节点数量多于一个时，以接入中心节点的先后顺序确定路由节点。
3.根据权利要求1所述的楼宇节能控制方法，其特征在于，S5中，周边节点得分X＝信号强度×0.3+(N-到中心节点的跳数)×0.7。
4.根据权利要求1所述的楼宇节能控制方法，其特征在于：当中心节点失效时，以接入中心节点的先后顺序，确定与失效的中心节点距离跳数为1的一个伙伴节点为新的中心节点，并更新路由路径。
5.根据权利要求1所述的楼宇节能控制方法，其特征在于：当照明节点网络、风机节点网络、空气检测节点网络中某一节点的伙伴节点数量小于N时，此节点发送寻找伙伴指令。
6.根据权利要求1所述的楼宇节能控制方法，其特征在于：照明节点网络、风机节点网络、空气检测节点网络中所有节点每分钟向伙伴节点发送一个心跳包进行心跳保活，确认节点正常；
当某一节点超过5分钟没有收到与其连接的伙伴节点的心跳，则删除该伙伴节点的连接；如果此伙伴节点为路由节点，则重新计算路由节点。
7.根据权利要求1-6中任意一项所述的楼宇节能控制方法，其特征在于：N的范围为3-5。
8.根据权利要求7所述的楼宇节能控制方法，其特征在于：N为5。
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