CN115668869A - 建筑物管理系统元数据的远程发现 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种从建筑物场地处的建筑物管理系统远程获得元数据的方法，该方法包括利用设置在建筑物场地处并能够操作地与建筑物管理系统耦合的智能网关。在智能网关处接收用于智能网关从建筑物管理系统获得元数据的请求，该智能网关将元数据请求应用于建筑物管理系统的单独部件。智能网关从建筑物管理系统的单独部件接收请求的元数据并且将所接收的元数据转换成预定格式。智能网关将所转换的元数据传送到远程服务器。

Description

建筑物管理系统元数据的远程发现

技术领域

本公开整体涉及建筑物管理系统。更具体地，本公开涉及基于云的建筑物管理系统。

背景技术

建筑物管理系统可用于控制各种不同建筑物管理系统部件的操作。在许多情况下，建筑物管理系统包括用于控制建筑物场地处的整个建筑物管理系统的集中式监控建筑物管理系统控制器。从远程场地配置和/或管理此类系统可能是一个挑战。所期望的是更易于从远程位置配置和/或管理的基于云的建筑物管理系统。

发明内容

本公开整体涉及基于云的建筑物管理系统。在一个示例中，一种从建筑物场地处的建筑物管理系统远程获得元数据的方法包括利用设置在建筑物场地处并能够操作地与建筑物管理系统耦合的智能网关。在智能网关处接收用于智能网关从建筑物管理系统获得元数据的请求，该智能网关将元数据请求应用于建筑物管理系统的单独部件。智能网关从建筑物管理系统的单独部件接收请求的元数据并且将所接收的元数据转换成预定格式以供远程服务器使用。智能网关将所转换的元数据传送到远程服务器。

在另一个示例中，公开了一种远程配置建筑物场地处的建筑物管理系统的方法。建筑物管理系统能够操作地与设置在建筑物场地处的智能网关耦合，该智能网关本身能够操作地与网络耦合。智能网关询问建筑物管理系统的一个或多个部件，以便从建筑物管理系统的一个或多个部件获得元数据，并且将所接收的元数据转换成预定格式以供远程服务器使用。智能网关将所转换的元数据传送到远程服务器。在一些情况下，智能网关从远程服务器接收针对建筑物管理系统的配置信息，其中配置信息至少部分地基于传送到远程服务器的所转换的元数据。

在另一个示例中，一种非暂态计算机可读存储介质在其上存储有可执行指令。当可执行指令由智能网关的一个或多个处理器执行时，致使智能网关的一个或多个处理器从远程服务器接受用于智能网关从建筑物管理系统获得请求的元数据的请求，并且将一个或多个元数据请求发送到建筑物管理系统的单独部件。智能网关的一个或多个处理器从建筑物管理系统的单独部件接收请求的元数据，将所接收的元数据转换成预定格式以供远程服务器使用，并且将所转换的元数据传送到远程服务器。

提供前面的发明内容是为了便于理解本公开所特有的一些创新特征，而并非意图作为完整的描述。通过将整个说明书、权利要求书、附图和说明书摘要视作一个整体，可以获得对本公开的全面理解。

附图说明

结合附图考虑以下对各种示例的描述，可以更全面地理解本公开，在附图中：

图1是例示性系统的示意性框图；

图2是示出图1的例示性系统的特征的示意性框图；

图3是示出可使用图1的例示性系统执行的例示性方法的流程图；

图4是示出可使用图1的例示性系统执行的例示性方法的流程图；并且

图5是示出可使用图1的例示性系统执行的例示性方法的流程图。

虽然本公开服从于各种修改和另选形式，但是其细节已经在附图中以示例的方式示出并将被详细描述。然而，应当理解，其意图并非是将本公开限制于所述的特定示例。相反，其意图是覆盖落入本公开的实质和范围内的所有修改、等同物和替代方案。

具体实施方式

应参考附图阅读以下描述，其中不同附图中的相似元件以相同的方式编号。附图未必按比例绘制，其描绘了不旨在限制本公开范围的示例。虽然展示了各种元件的示例，但是本领域的技术人员将认识到，所提供的许多示例具有可以利用的合适替代方案。

本文假设所有数字均由术语“约”修饰，除非内容另有明确说明。用端点对数值范围的表述包括包含在该范围内的所有数字(例如，1至5包括1、1.5、2、2.75、3、3.80、4和5)。

如在本说明书和所附权利要求中所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”包括复数指代物，除非内容另有明确说明。如在本说明书和所附权利要求中所使用的，术语“或”通常以其包括“和/或”的意义使用，除非内容另有明确说明。

应当注意，在说明书中提及“一个实施方案”、“一些实施方案”、“其他实施方案”等，是指示所描述的实施方案可以包括特定的特征、结构或特性，但是每个实施方案可以不必包括该特定的特征、结构或特性。而且，这些短语不一定是指同一实施方案。另外，当结合一个实施方案描述特定的特征、结构或特性时，设想该特征、结构或特性结合一个实施方案进行描述，并且设想无论是否明确描述，该特征、结构或特性都可以应用于其他实施方案，除非有明确的相反说明。

图1是例示性建筑物系统10的示意性框图。在其最广义术语中，例示性建筑物系统10包括建筑物场地12和基于云的服务器14。建筑物场地12通常可以表示任何建筑物或建筑物的一部分。在一些情况下，建筑物场地12可被认为表示不单独具有集中式本地监控建筑物管理系统的建筑物或建筑物的一部分。建筑物场地12包括多个建筑物系统部件16，该多个建筑物系统部件分别被标记为16a、16b和16c。虽然总共示出了三个建筑物系统部件16，但是应当理解，这仅仅是说明性的，因为建筑物场地12可以包括任何数量的建筑物系统部件16。建筑物系统部件16可以表示加热、空调和通风(HVAC)系统内的单独部件，诸如例如加热源、冷却源、通风源、变风量箱、空气阻尼器等。建筑物系统部件16中的一些建筑物系统部件可以表示安全系统内的单独部件，诸如安全传感器、控制板等。建筑物系统部件16中的一些建筑物系统部件可以表示照明系统内的单独部件，诸如单独照明源。

建筑物场地12包括多个本地控制器18，该多个本地控制器分别被标记为18a、18b、18c。本地控制器18可用于例如控制建筑物系统部件16的操作。虽然总共示出了三个本地控制器18，但是应当理解，这仅仅是说明性的，因为建筑物场地12可以包括任何数量的本地控制器18。尽管被示为在单独建筑物系统部件和对应的单独本地控制器18之间具有一对一关系，但这并非在所有情况下都是如此。例如，在一些情况下，单个本地控制器18可以控制两个或更多个不同的建筑物系统部件16的操作。

在HVAC系统中，例如，特定本地控制器18可以控制由建筑物系统部件16中的一个建筑物系统部件表示的变风量箱的操作。用于该特定建筑物系统部件16的本地控制器18可以控制变风量箱内的相对阻尼器位置，以便在建筑物场地12的对应部分内实现期望的空气流量，或者可能实现期望的温度设定点。这些只是示例。

本地控制器18中的每个本地控制器能够操作地与本地网络20耦合。本地网络20可以是例如硬连线网络，或者在一些情况下可以是无线网络。智能网关22可以能够操作地耦合到本地网络20，并且因此可以能够操作地耦合到本地控制器18中的每个本地控制器，该本地控制器本身能够操作地耦合到本地网络20。在一些情况下，特别是在建筑物场地12是相对小的情况下，可能不存在本地网络20。在此类情况下，本地控制器18中的每个本地控制器可以替代地经由有线或无线连接直接耦合到智能网关22。在一些情况下，特别是在改装现有建筑物场地12的情况下，本地控制器18中的每个本地控制器可以能够操作地耦合到传统控制器或传统网关设备26。应当理解，建筑物系统部件16、本地控制器18、本地网络20和传统网关设备26(如果存在的话)可以统称为安装在建筑物场地12处的建筑物管理系统28。在一些情况下，本地网络20可以根据网络协议诸如BACNET、MODBUS、LONTALK、ENOCEAN、ZIGBEE、X10和/或任何其他合适的网络协议进行操作。

在所示的示例中，智能网关22用作本地控制器18与基于云的服务器14之间的中间件。例如，智能网关22可以被配置为能够询问其发现能够操作地耦合到本地网络20的任何设备，并且从那些设备获得信息诸如元数据，该信息帮助智能网关22和/或基于云的服务器14识别那些设备，包括建筑物系统部件16和本地控制器18。智能网关22还可以被配置为从基于云的服务器14接收本地配置信息，并且向本地控制器18中的每个本地控制器提供适当的本地配置，使得本地控制器18中的每个本地控制器能够最佳地控制它们所负责的建筑物系统部件16的操作。在一些情况下，智能网关22可以被配置为收集关于建筑物系统部件16的操作的最初由本地控制器18收集的操作数据，并且可以被配置为向基于云的服务器14提供所收集的操作数据。智能网关22可以经由网络24能够操作地耦合到基于云的服务器14。网络24可以表示单个网络，或者两个或更多个不同网络的汇编。网络24可以包括互联网。

可以表示单个计算机服务器或计算机服务器的集合的基于云的服务器14可以用作用于建筑物管理系统的集中式建筑物管理系统控制器。在一些情况下，由基于云的服务器14实现的集中式建筑物管理系统控制器可以被认为是现场集中式建筑物管理系统控制器的替代。此类集中式建筑物管理系统控制器可以提供现场集中式建筑物管理控制器的一些或全部功能，而不需要将通常与现场集中式建筑物管理系统控制器相关联的全部硬件，诸如运行集中式建筑物管理系统软件的服务器、台式计算机或其他计算机硬件。

图2提供了关于由基于云的服务器14和智能网关22两者提供的功能的附加细节。如图所示，基于云的服务器14包括管理员门户30、模型同步块32和远程配置块34，它们中的每一者与服务器36和/或基于云的服务器38通信。在一些情况下，服务器36和基于云的服务器38都可以被认为是单个基于云的服务器的一部分，并且也可以单独地或组合地表示图1所示的网络24的全部或一部分。管理员门户30允许用户获得对智能网关22的访问，使得用户可以请求从建筑物管理系统28的单独部件收集元数据。可以看出，在离开管理员门户30的箭头内示出了数字“1”。

在使用管理员门户30时，用户可以获得对智能网关22内示出的云连接器块40的访问。云连接器块40可以包括例如有线或无线收发器，以便通过云连接器块40传输数据。数据请求流向(如箭头中的数字“2”所指示的)原始数据发现服务块42，该原始数据发现服务块将数据请求应用于设备驱动程序块44，如箭头中的数字“3”所指示的。例如，如果建筑物系统部件16是BACNET设备，则设备驱动程序块44本身可以是BACNET驱动程序。

请求的元数据被提供回智能网关22，并且在数据流向模型同步块48之前存储在数据库46内，在该数据库中，元数据被转换成适当的预定格式以被发送回基于云的服务器14。在一些情况下，从根据协议诸如BACnet、OPCUA(OPC统一架构)、SNMP(简单网络管理协议)等操作的设备接收的元数据包括在Niagara中操作的对应驱动程序。例如，当点数据被提取到Niagara中时，它将被转换成Niagara对象模型。例如，对于BACnet，对象模型或分级结构是BacnetNetwork>BacnetDevices>BacnetPoints。使用称为标记的机制，为分级结构的每个级别建立关系。再次使用我们的示例，BacknetNetwork–hasChildren>Devices–hasChildren>points，其中hasChildren是标签。模型同步块48可以在元数据转换期间引用标签字典52。标签字典52可以提供用于用有用信息来标记所接收的元数据的附加信息，该有用信息诸如并且取决于所接收的元数据、数据类型、测量单位、元数据的源和/或目的地、与元数据相关联的点名称和/或任何其他合适的信息。

如箭头内的数字“5”所指示的，所转换的元数据通过云连接器块40流回，并且向上流到基于云的服务器14内的模型同步块32。基于云的服务器14内的模型同步块32可以允许远程或基于云的服务器14例如周期性地更新建筑物管理系统的基于云的模型。基于云的模型可用于例如控制、诊断和/或以其他方式操作建筑物管理系统。在一些情况下，构建模型包括运行迭代器以获得所有部件和设备以及它们之间的关系。对于每个设备，获得点。该模型数据被推送到模型同步块32。在一些情况下，上下文发现机器学习算法可用于将点和组分到不同设备中。

在所示的示例中，远程配置块34可以从用户接收配置设置。在一些情况下，远程配置块34可以使用来自智能网关22的请求的元数据中的至少一些请求的元数据来帮助确定和/或推荐用于建筑物管理系统28内的设备的适当配置设置。在一些情况下，远程配置块34使得远程或基于云的服务器14能够配置建筑物管理系统28的单独部件中的至少一些单独部件，并且经由智能网关22将配置数据下载到建筑物管理系统28的单独部件中的至少一些单独部件。将这些配置设置发送到智能网关22并且发送到智能网关22内的远程配置块50。远程配置块50将配置设置发送到设备驱动程序块44，该设备驱动程序块将配置设置发送到单独建筑物系统部件16。

图3提供了示出从建筑物场地(诸如建筑物场地12)处的建筑物管理系统(诸如建筑物管理系统28)远程获得元数据的例示性方法60的流程图。建筑物管理系统能够操作地与设置在建筑物场地处的智能网关(诸如智能网关22)耦合，该智能网关本身能够操作地与网络(诸如本地网络20)耦合。在一些情况下，在建筑物场地的初始调试期间，智能网关22首先如框62处所示安装在建筑物场地处，任选地如框64处所示，能够操作地耦合到建筑物管理系统，并且如框66处所示，能够操作地耦合到互联网。一旦这被完成，就可以由基于云的服务器完成建筑物管理系统的调试和/或操作的其余部分中的大部分或全部。

一旦建立，如框68处所示，就可以在智能网关处接收用于智能网关从建筑物管理系统获得元数据的请求。该请求可以例如由远程服务器生成，或者在一些情况下在图2所示的管理员门户30处发起。智能网关如框70处所示将元数据请求应用于建筑物管理系统的单独部件，并且如框72处所示从建筑物管理系统的单独部件接收请求的元数据。智能网关如框74处所示将所接收的元数据转换成预定格式以供远程服务器使用，并且如框76处所示将所转换的元数据传送到远程服务器。在转换元数据时，智能网关22可以将标签和/或关系添加到所接收的元数据。远程或基于云的服务器14可以被配置为使用所转换的元数据来例如生成建筑物管理系统的基于云的模型。在一些情况下，远程或基于云的服务器14可以被配置为使用更新的元数据随时间推移更新建筑物管理系统的基于云的模型。

在一些情况下，智能网关22可以被配置为在接收到对元数据的请求时，询问建筑物管理系统28的单独部件以获得请求的元数据。这些请求可以是与建筑物管理系统28的单独部件兼容的格式。例如，建筑物管理系统28的单独部件可以通过具有网络协议的网络诸如BACNET网络连接到智能网关22，并且可以使用与网络协议兼容的命令诸如BACNET命令来进行元数据请求。智能网关22在转换元数据并将所转换的元数据传送到远程服务器14之前，将所接收的元数据存储在数据库46中。智能网关22可以被配置为与建筑物管理系统28的单独部件中的至少一些单独部件直接通信。在一些情况下，智能网关22可以被配置为通过能够操作地耦合在智能网关22与建筑物管理系统28的单独部件中的至少一些单独部件之间的传统网关设备26来与建筑物管理系统28的单独部件中的至少一些单独部件通信。

图4是示出远程配置建筑物场地处的建筑物管理系统的例示性方法80的流程图。建筑物管理系统可以能够操作地与设置在建筑物场地处的智能网关耦合，该智能网关本身能够操作地与网络耦合。如框82处所示，智能网关询问建筑物管理系统的一个或多个部件，以便从建筑物管理系统的一个或多个部件获得元数据。然后，如框84处所示，智能网关将所接收的元数据转换成预定格式以供远程服务器使用。如框86处所示，智能网关将所转换的元数据传送到远程服务器。

如框88处所示，智能网关也可以从远程服务器接收针对建筑物管理系统的配置信息，其中配置信息至少部分地基于传送到远程服务器的所转换的元数据或从其导出。由智能网关接收的配置信息可以例如包括针对智能网关的操作指令和/或针对控制建筑物管理系统的一个或多个部件的操作的一个或多个本地控制器的操作指令。

图5是示出获得元数据的例示性方法90的流程图。如框92处所示，智能网关从远程服务器接受用于智能网关从建筑物管理系统获得请求的元数据的请求。如框94处所示，将一个或多个元数据请求发送到建筑物管理系统的单独部件。如框96处所示，从建筑物管理系统的单独部件接收请求的元数据，并且如框98处所示，将请求的元数据转换成预定格式以供远程服务器使用。如框100处所示，将所转换的元数据传送到远程服务器。在一些情况下，智能网关与建筑物管理系统的单独部件中的至少一些单独部件直接通信。智能网关可以例如通过能够操作地耦合在智能网关与建筑物管理系统的单独部件中的至少一些单独部件之间的传统网关设备来与建筑物管理系统的单独部件中的至少一些单独部件通信。

虽然关于建筑物管理系统描述了上述公开，但是设想本公开可以应用于其他应用，诸如工业过程控制应用、航空应用和/或任何其他合适的应用。例如，在工业过程控制应用中，系统可以类似于图1中所示的系统，不同之处在于，建筑物系统部件可以用工业过程控制部件代替。位于工业设施中并且操作地连接到工业过程控制部件的智能网关可以所描述的方式与基于云的服务器通信。同样，在航空应用中，系统可以类似于图1中所示的系统，不同之处在于，建筑物系统部件可以用飞机控制部件代替。位于飞机中并且操作地连接到飞机控制部件的智能网关可以所描述的方式与基于云的服务器通信。

尽管已经如此描述了本公开的若干说明性实施方案，但是本领域的技术人员将容易理解，在本文所附权利要求书的范围内，可以制造和使用其他实施方案。然而，应当理解，本公开在许多方面仅为说明性的。在不超出本公开范围的情况下，可以对细节(尤其是与形状、大小、零件的布置，以及步骤的排除和顺序有关的细节)进行改变。当然，本公开的范围以表达所附权利要求书的语言来限定。

Claims (15)

1.一种从建筑物场地处的建筑物管理系统远程获得元数据的方法，所述建筑物管理系统能够操作地与设置在所述建筑物场地处的智能网关耦合，所述智能网关本身能够操作地与网络耦合，所述方法包括：

在所述智能网关处接收用于所述智能网关从所述建筑物管理系统获得元数据的请求；

所述智能网关将元数据请求应用于所述建筑物管理系统的单独部件；

所述智能网关从所述建筑物管理系统的所述单独部件接收请求的元数据；

所述智能网关将所接收的元数据转换成预定格式；以及

所述智能网关将所转换的元数据传送到远程服务器。

2.根据权利要求1所述的方法，其中用于所述智能网关从所述建筑物管理系统获得元数据的所述请求由所述远程服务器生成。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述远程服务器被配置为使用所转换的元数据来生成所述建筑物管理系统的基于云的模型。

4.根据权利要求3所述的方法，其中所述远程服务器被配置为周期性地更新所述建筑物管理系统的所述基于云的模型。

5.根据权利要求1所述的方法，其中所述智能网关被配置为在接收到对元数据的所述请求时，询问所述建筑物管理系统的单独部件以获得所述请求的元数据。

6.根据权利要求5所述的方法，其中所述智能网关被配置为在转换所述元数据并将所转换的元数据传送到所述远程服务器之前，将所接收的元数据存储在数据库中。

7.根据权利要求5所述的方法，其中所述智能网关被配置为与所述建筑物管理系统的所述单独部件中的至少一些单独部件直接通信。

8.根据权利要求5所述的方法，其中所述智能网关被配置为通过能够操作地耦合在所述智能网关与所述建筑物管理系统的所述单独部件中的至少一些单独部件之间的传统网关设备来与所述建筑物管理系统的所述单独部件中的所述至少一些单独部件通信。

9.根据权利要求4所述的方法，其中所述远程服务器提供模型同步模块，所述模型同步模块使得所述远程服务器能够周期性地更新所述建筑物管理系统的所述基于云的模型。

10.根据权利要求1所述的方法，其中所述远程服务器提供远程配置模块，所述远程配置模块使得所述远程服务器能够配置所述建筑物管理系统的所述单独部件中的至少一些单独部件，并且经由所述智能网关将配置数据下载到所述建筑物管理系统的所述单独部件中的至少一些单独部件。

11.根据权利要求1所述的方法，还包括以下初始步骤：

在所述建筑物场地处安装所述智能网关；

将所述智能网关能够操作地连接到所述建筑物管理系统；以及

将所述智能网关能够操作地连接到互联网。

12.根据权利要求1所述的方法，其中所述智能网关转换所接收的元数据包括将标签添加到所接收的元数据和/或将关系添加到所接收的元数据。

13.根据权利要求1所述的方法，还包括：

所述智能网关从所述远程服务器接收针对所述建筑物管理系统的配置信息，其中所述配置信息至少部分地基于传送到所述远程服务器的所转换的元数据。

14.根据权利要求13所述的方法，其中由所述智能网关接收的所述配置信息包括针对所述智能网关的操作指令。

15.一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质上存储有可执行指令，所述可执行指令在由智能网关的一个或多个处理器执行时致使所述智能网关的所述一个或多个处理器：

从远程服务器接受用于所述智能网关从建筑物管理系统获得元数据的请求；

将一个或多个元数据请求发送到所述建筑物管理系统的单独部件；

从所述建筑物管理系统的所述单独部件接收请求的元数据；

将所接收的元数据转换成预定格式；以及

将所转换的元数据传送到所述远程服务器。

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