CN117212976A - 一种公共建筑的环境控制系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种公共建筑的环境控制系统和方法。该公共建筑的环境控制系统和方法中，设置了独立于建筑自动化系统且与其连接的节能控制系统，并设置了分别与建筑自动化系统、节能控制系统和环控柜相连接并双向交互的选择器。通过选择器对模式切换的识别，以及在非节能模式和节能模式下对建筑自动化系统和节能控制系统的命令的响应和转发配置，实现了环控柜的特定控制点（即在节能模式下受节能控制系统控制的目标机电设备对应的控制点）的控制权在建筑自动化系统和节能控制系统之间的切换。该公共建筑的环境控制系统和方法特别适用于对公共建筑（例如地铁站）进行节能改造的场景。

Description

一种公共建筑的环境控制系统和方法

技术领域

本发明涉及节能控制技术领域，特别是一种公共建筑的环境控制系统和方法。

背景技术

公共建筑（例如地铁站）的环境控制是非常重要的，然而，目前公共建筑的环境控制系统（例如风水管理系统）普遍存在严重的能源浪费。这主要是因为在设备选型的时候，通常都按照最大负荷设计，在实际验收时，忽略了动态调节、按需供给的要求，在运行的时候，设备都工作在最大负荷状态。

随着节能需求的增长，对公共建筑，特别是地铁站的节能改造变得日益迫切。但是，这种节能改造都是在验收完成，公共建筑已经进入正常运行以后进行的，必须要求不要破坏原有的环控系统，从而能随时切换回到原有的控制模式。现有的公共建筑的节能环控方案大多都是通过将节能控制部分与原有的环控部分集成为一个整体的环控系统来实现的，这需要对原有的环控系统和环控柜进行相应的改造，这并不适用于前述的对公共建筑进行节能改造的应用场景。

发明内容

鉴于上述问题，本发明提供了一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种公共建筑的环境控制系统和方法。

本发明的一个目的是提供一种适用于对公共建筑进行节能改造场景的公共建筑的环境控制系统和方法。

本发明一个进一步的目的是实现节能模式和非节能模式的无缝切换。

本发明另一个进一步的目的是保证从节能模式切换到非节能模式时建筑自动化系统的控制命令的可靠执行。

特别地，根据本发明的一方面，提供了一种公共建筑的环境控制系统，包括：

环控柜，用于采集所述公共建筑的第一环境状态数据，并受控地控制设置在所述公共建筑现场的机电设备的运行以调节所述公共建筑的内部环境；以及

建筑自动化系统，被配置为获取所述环控柜所采集的第一环境状态数据，并基于所述第一环境状态数据向所述环控柜发送控制命令，以使所述环控柜执行所述控制命令来控制所述机电设备的运行；其中

所述环境控制系统还包括：独立于所述建筑自动化系统并与其连接的节能控制系统，以及分别与所述建筑自动化系统、所述节能控制系统和所述环控柜相连接并双向交互的选择器，其中

所述选择器被配置为：

根据从所述节能控制系统接收的模式切换信号进入节能模式或非节能模式，所述模式切换信号是由所述节能控制系统从所述建筑自动化系统接收并转发至所述选择器的；

在所述非节能模式下，分别响应所述节能控制系统和所述建筑自动化系统的第一环境状态数据获取命令以将从所述环控柜读取的所述第一环境状态数据发送至所述节能控制系统和所述建筑自动化系统，并只将从所述建筑自动化系统接收的控制命令转发至所述环控柜；以及

在所述节能模式下，分别响应所述节能控制系统和所述建筑自动化系统的第一环境状态数据获取命令以将所述第一环境状态数据分别发送至所述节能控制系统和所述建筑自动化系统，并根据预设的节能配置确定在所述节能模式下受所述节能控制系统控制的目标机电设备，将从所述节能控制系统接收的针对所述目标机电设备的全部控制命令和从所述建筑自动化系统接收的与除所述目标机电设备之外的其他机电设备相关的控制命令转发至所述环控柜。

可选地，所述预设的节能配置包括在所述节能模式下受所述节能控制系统控制的目标机电设备的相关属性信息；

所述环控柜采用寄存器用于存储和输出控制命令；

所述在所述节能模式下受所述节能控制系统控制的目标机电设备的相关属性信息包括在所述节能模式下受所述节能控制系统控制的目标机电设备对应的控制点、所述控制点所在的寄存器的地址、以及所述控制点所在的寄存器的数量。

可选地，所述模式切换信号包括进入节能模式信号和退出节能模式信号；

所述选择器还被配置为：

当接收到所述进入节能模式信号时进入所述节能模式，当接收到所述退出节能模式信号时确定退出所述节能模式而进入所述非节能模式。

可选地，所述选择器还被配置为：

当退出所述节能模式而进入所述非节能模式时，立即接收并转发所述建筑自动化系统发送的与除所述目标机电设备之外的其他机电设备相关的控制命令，并自转发起进行计时，且使转发的所述控制命令自计时起的第一预设时长内保持使能状态，所述第一预设时长大于或等于所述控制指令有效触发所述目标机电设备动作所需的使能时长。

可选地，所述节能控制系统还被配置为：

在所述节能模式下定期向所述选择器发送心跳信号；

所述选择器还被配置为：

接收所述心跳信号；

若自上一次接收到所述心跳信号后超过第二预设时长仍未收到所述心跳信号，则判定所述节能控制系统异常，退出所述节能模式而进入所述非节能模式。

可选地，所述节能控制系统包括：

传感装置，设置在所述公共建筑现场，用于检测所述公共建筑的第二环境状态数据；

调控装置，设置在所述公共建筑现场，用于在所述节能模式下受控地调控所述机电设备的运行；以及

节能控制中心，分别与所述建筑自动化系统和所述选择器连接以实现所述节能控制系统与所述建筑自动化系统之间的信号传输以及与所述选择器之间的双向交互，并且还与所述传感装置和所述调控装置通信连接，用于获取所述传感装置检测到的第二环境状态数据，并在节能模式下基于所述第一环境状态数据和所述第二环境状态数据控制所述调控装置调控所述机电设备的运行。

根据本发明的另一方面，还提供了一种公共建筑的环境控制方法，应用于选择器，所述选择器分别与建筑自动化系统、独立于所述建筑自动化系统并与其连接的节能控制系统、以及环控柜通信连接，所述环控柜用于采集所述公共建筑的第一环境状态数据，并受控地控制设置在所述公共建筑现场的机电设备的运行以调节所述公共建筑的内部环境，所述方法包括：

根据从所述节能控制系统接收的模式切换信号进入节能模式或非节能模式，所述模式切换信号是由所述节能控制系统从所述建筑自动化系统接收并转发至所述选择器的；

在所述非节能模式下，分别响应所述节能控制系统和所述建筑自动化系统的环境状态数据获取命令以将从所述环控柜读取的所述第一环境状态数据发送至所述节能控制系统和所述建筑自动化系统，并只将从所述建筑自动化系统接收的用于控制所述机电设备的运行的控制命令转发至所述环控柜；以及

在所述节能模式下，分别响应所述节能控制系统和所述建筑自动化系统的环境状态数据获取命令以将所述第一环境状态数据分别发送至所述节能控制系统和所述建筑自动化系统，并根据预设的节能配置确定在所述节能模式下受所述节能控制系统控制的目标机电设备，将从所述节能控制系统接收的针对所述目标机电设备的全部控制命令和从所述建筑自动化系统接收的与除所述目标机电设备之外的其他机电设备相关的控制命令转发至所述环控柜。

可选地，所述模式切换信号包括进入节能模式信号和退出节能模式信号；

根据从所述节能控制系统接收的模式切换信号进入节能模式或非节能模式的步骤包括：

当接收到所述进入节能模式信号时进入所述节能模式，当接收到所述退出节能模式信号时确定退出所述节能模式而进入所述非节能模式。

可选地，该环境控制方法还包括：

当退出所述节能模式而进入所述非节能模式时，立即接收并转发所述建筑自动化系统发送的与除所述目标机电设备之外的其他机电设备相关的控制命令，并自转发起进行计时，且使转发的所述控制命令自计时起的第一预设时长内保持使能状态，所述第一预设时长大于或等于所述控制指令有效触发所述目标机电设备动作所需的使能时长。

可选地，该环境控制方法还包括：

在所述节能模式下接收所述节能控制系统定期发送的心跳信号；

判断自上一次接收到所述心跳信号后第二预设时长内是否再次收到所述心跳信号；

若否，则判定所述节能控制系统异常，退出所述节能模式而进入所述非节能模式。

本发明提出的公共建筑的环境控制系统和方法中，设置了独立于建筑自动化系统且与其连接的节能控制系统，并设置了分别与建筑自动化系统、节能控制系统和环控柜相连接并双向交互的选择器。通过选择器对模式切换的识别，以及在非节能模式和节能模式下对建筑自动化系统和节能控制系统的命令的响应和转发配置，实现了环控柜的特定控制点（即在节能模式下受节能控制系统控制的目标机电设备对应的控制点）的控制权在建筑自动化系统和节能控制系统之间的切换（具体地，在非节能模式下，该特定控制点由建筑自动化系统控制，在节能模式下，该特定控制点由节能控制系统控制）。本方案提供的公共建筑的环境控制系统和方法特别适用于对公共建筑（例如地铁站）进行节能改造的场景，无需改变原有的建筑自动化系统和环控柜的结构和控制逻辑，由选择器承担原有的建筑自动化系统、环控柜与新增的节能控制系统融合和协调的关键作用，可随时切换回由建筑自动化系统完全控制的原有的控制模式。

进一步地，在本发明的公共建筑的环境控制系统和方法中，无论在节能模式还是非节能模式下，选择器均可以响应建筑自动化系统和节能控制系统的环境状态数据获取命令，在节能模式下选择器只转发建筑自动化系统发送的控制命令至环控柜执行，在非节能模式下选择器根据预设的节能配置转发节能控制系统发送的控制命令和建筑自动化系统发送的部分控制命令（即，与除目标机电设备之外的其他机电设备相关的控制命令）至环控柜执行。这使得无论在节能模式还是非节能模式下，建筑自动化系统原来的工作状态保持依旧，数据获取命令和控制命令都有正常应答，且环控柜也可以与作为主机的建筑自动化系统和节能控制系统正常地通信，上传数据并执行命令，从而实现了节能模式和非节能模式的无缝切换。

进一步地，在本发明的公共建筑的环境控制系统和方法中，当选择器确定退出节能模式而进入非节能模式（即，识别出从节能模式切换为非节能模式）时，立即接收并转发建筑自动化系统发送的与除目标机电设备之外的其他机电设备相关的控制命令，并自转发起进行计时，且使转发的这些控制命令自计时起的第一预设时长内保持使能状态。在从节能模式切换为非节能模式时，建筑自动化系统会向节能控制系统发送退出节能模式命令，并向选择器发送针对原本由节能控制系统控制的某个或某些目标机电设备的控制指令（如控制该目标机电设备进行动作的使能信号，如值为1的使能脉冲），但由于节能控制系统收到退出节能模式命令切换为非节能模式之后，再通知选择器，所以选择器识别出从节能模式切换为非节能模式，并转发建筑自动化系统的针对该某个或某些目标机电设备的控制指令（如具体可以为，向环控柜发出值为1的使能脉冲）的开始时刻，相对于建筑自动化系统发出该控制命令的时刻，必然存在一个时间上的延迟。以使能脉冲为例，选择器发出的使能脉冲的上升沿落后于建筑自动化系统发出的使能脉冲的上升沿，这样，如果选择器转发的信号的使能结束时间与建筑自动化系统发出的信号一致，将导致环控柜接收的使能脉冲的脉冲宽度变窄，从而不能有效触发目标机电设备的动作。本发明方案中通过选择器在识别出从节能模式切换为非节能模式时，使转发的这些控制命令自计时起的第一预设时长（第一预设时长大于或等于该控制指令有效触发目标机电设备动作所需的使能时长）内保持使能状态，避免了由于上述的时间延迟而导致选择器转发的控制信号的使能时长不够从而不能有效触发目标机电设备动作的难题，保证了从节能模式切换到非节能模式时建筑自动化系统的控制命令的可靠执行。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1示出了公共建筑的原有环控系统的示意性结构框图。

图2示出了根据本发明一实施例的公共建筑的环境控制系统的示意性结构框图；

图3示出了另一种公共建筑的环境控制系统的示意性结构框图；

图4示出了根据本发明一实施例的公共建筑的环境控制系统中选择器转发控制信号的原理示意图；

图5示出了根据本发明另一实施例的公共建筑的环境控制系统的示意性结构框图；

图6示出了根据本发明一实施例的公共建筑的环境控制方法的流程示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

对公共建筑（例如地铁站）的节能改造通常都是在验收完成，公共建筑已经进入正常运行以后进行的，必须要求不要破坏原有的环控系统，从而能随时切换回到原有的控制模式。

图1示出了公共建筑的原有环控系统的示意性结构框图。如图1所示，公共建筑的原有环控系统一般包括建筑自动化系统（Building Automation System，简称BAS）和环控柜。当然，本领域技术人员可认识到，环控系统还包括设置在公共建筑现场，由环控柜控制的机电设备，为了简洁起见，图1中未示出。BAS系统作为控制中心，从环控柜读取公共建筑的现场数据，进行决策并向环控柜发送控制命令从而控制机电设备。环控柜可以是PLC（Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器），其通过其IO模块与BAS系统和机电设备通信，采集现场信号，控制现场机电设备。

在一些具体实施方式中，BAS系统可与现场环控柜通过Modbus RTU协议进行交互，BAS系统为主站，环控柜为从站，主站发起命令，从站实时应答。PLC采用寄存器进行存储和输出。主站的命令包括：（1）数据获取命令，即读寄存器，获取寄存器中的数据，包括PLC采集到的各种开关量和模拟量；（2）控制命令，即写寄存器，在寄存器中写入模拟量输出和开关量输出，由PLC输出至机电设备从而控制机电设备的运行，模拟量输出通常用于控制阀门、变频器等，开关量输出通常用于控制继电器等。

考虑到上述原有环控系统的特点，本发明实施例提供了一种公共建筑的环境控制系统。

图2示出了根据本发明一实施例的公共建筑的环境控制系统100的示意性结构框图。参见图2所示，本发明的公共建筑的环境控制系统100一般可包括建筑自动化系统110（简称为BAS系统110）、环控柜120、节能控制系统130和选择器140。

环控柜120一般可以设置在公共建筑现场，用于采集公共建筑的第一环境状态数据，并受控地控制设置在公共建筑现场的机电设备的运行以调节公共建筑的内部环境。

本领域技术人员可认识到，环控柜120可通过设置在公共建筑现场的各种环境传感装置来采集公共建筑的第一环境状态数据。设置在共建筑现场用于调节公共建筑的内部环境的机电设备例如可包括水泵、风机、照明装置等现场环境调节设备。环控柜120分别与环境传感装置和机电设备连接，用于采集环境传感装置检测到的第一环境状态数据，并受控地控制机电设备的运行。环控柜120采集公共建筑的第一环境状态数据以及环控柜120控制机电设备运行的方式应为本领域所习知，为了不模糊或掩盖本发明的重点，此处不再详细描述。

建筑自动化系统110被配置为获取环控柜120所采集的第一环境状态数据，并基于第一环境状态数据进行决策，向环控柜120发送控制命令，以使环控柜120根据控制命令控制机电设备的运行。

对于对公共建筑（例如地铁站）进行节能改造的场景，上述的机电设备、环控柜120和建筑自动化系统110可以是该公共建筑的原有的环控系统的部件。

节能控制系统130为建筑自动化系统110之外的一个独立的系统并与建筑自动化系统110连接。节能控制系统130单向地从建筑自动化系统110接收模式切换信号，以在节能模式和非节能模式之间切换，且在节能模式下与建筑自动化系统110一起控制机电设备的运行。即，在节能模式下，节能控制系统130也对环控柜120中的一些特定控制点进行控制，其中特定控制点将在下文中详细说明。

选择器140分别与建筑自动化系统110、节能控制系统130和环控柜120相连接并与它们双向交互。特别地，选择器140被配置为：根据从节能控制系统130接收的模式切换信号进入节能模式或非节能模式，模式切换信号是由节能控制系统130从建筑自动化系统110接收并转发至选择器140的；在非节能模式下，分别响应节能控制系统130和建筑自动化系统110的环境状态数据获取命令以将从环控柜120读取的第一环境状态数据发送至节能控制系统130和建筑自动化系统110，并只将从建筑自动化系统110接收的控制命令转发至环控柜120；以及在节能模式下，分别响应节能控制系统130和建筑自动化系统110的环境状态数据获取命令以将第一环境状态数据分别发送至节能控制系统130和建筑自动化系统110，并根据预设的节能配置确定在节能模式下受节能控制系统130控制的目标机电设备，将从节能控制系统130接收的针对目标机电设备的全部控制命令和从建筑自动化系统110接收的与除目标机电设备之外的其他机电设备相关的控制命令转发至环控柜120。

在本发明的方案中，节能控制系统130与选择器140之间进行双向通讯，且以节能控制系统130为主站，选择器140为从站。建筑自动化系统110与选择器140之间进行双向通讯，且以建筑自动化系统110为主站，选择器140为从站。选择器140与环控柜120之间进行双向通讯，且以选择器140为主站，环控柜120为从站。

本发明实施例提出的公共建筑的环境控制系统100中，设置了独立于建筑自动化系统110且与其连接的节能控制系统130，并设置了分别与建筑自动化系统110、节能控制系统130和环控柜120相连接并双向交互的选择器140。通过选择器140对模式切换的识别，以及在非节能模式和节能模式下对建筑自动化系统110和节能控制系统130的命令的响应和转发配置，实现了环控柜120的特定控制点（即在节能模式下受节能控制系统130控制的目标机电设备对应的控制点）的控制权在建筑自动化系统110和节能控制系统130之间的切换（具体地，在非节能模式下，该特定控制点由建筑自动化系统110控制，在节能模式下，该特定控制点由节能控制系统130控制）。本方案提供的公共建筑的环境控制系统100和方法特别适用于对公共建筑（例如地铁站）进行节能改造的场景，无需改变原有的建筑自动化系统110和环控柜120的结构和控制逻辑，由选择器140承担原有的建筑自动化系统110、环控柜120与新增的节能控制系统130融合和协调的关键作用，可随时切换回由建筑自动化系统110完全控制的原有的控制模式。

进一步地，在本发明的公共建筑的环境控制系统100中，无论在节能模式还是非节能模式下，选择器140均可以响应建筑自动化系统110和节能控制系统130的环境状态数据获取命令，在节能模式下选择器140只转发建筑自动化系统110发送的控制命令至环控柜120执行，在非节能模式下选择器140根据预设的节能配置转发节能控制系统130发送的控制命令和建筑自动化系统110发送的部分控制命令（即，与除目标机电设备之外的其他机电设备相关的控制命令）至环控柜120执行。这使得无论在节能模式还是非节能模式下，建筑自动化系统110原来的工作状态保持依旧，数据获取命令和控制命令都有正常应答，且环控柜120也可以与作为主机的建筑自动化系统110和节能控制系统130正常地通信，上传数据并执行命令，从而实现了节能模式和非节能模式的无缝切换。图3还示出了另一种公共建筑的环境控制系统的示意性结构框图。在这种环境控制系统的方案中，信号选择器设置在节能控制系统、环控柜和机电设备之间。来自BAS系统的环控柜的控制点信号和节能控制系统的控制点均输出至信号选择器，即，所有的控制信号（包括模拟控制信号和开关量控制信号）均接入信号选择器，由信号选择器进行信号筛选后，再将筛选出的控制信号接入机电设备。信号源的选择由节能控制系统控制。这种方案需要安装大量的信号选择器设备，成本高，安装工作量大。相比之下，本发明将选择器设置在BAS系统、节能控制系统和环控柜之间的方案（如图2所示），仅通过一个选择器配合其特定的模式识别和命令响应及转发配置即实现了节能模式和非节能模式的无缝切换，极大地降低了成本并减少安装工作量。下面仅以将选择器设置在BAS系统、节能控制系统和环控柜之间的方案为例，对其他的实施例进行介绍。

本文中非节能模式可以包括除节能模式之外的原环控系统所具有的其他任何模式，例如，非节能模式可以包括消防模式、常规模式、全功率模式等。

在一些具体的实施例中，前述的环境状态数据获取命令例如可以是读命令，BAS系统110和节能控制系统130通过读命令读取环控柜120采集的数据，则无论是节能模式还是非节能模式下，对于来自BAS系统110和节能控制系统130的读命令，选择器140均正常应答。

前述的控制命令例如可以是写命令，BAS系统110和节能控制系统130通过写命令。在非节能模式下，选择器140屏蔽节能控制系统130发来的写命令，只转发BAS系统110发来的写命令，从而使得环控柜120完全执行BAS系统110的控制命令。在节能模式下，选择器140将节能控制系统130的控制命令全面转发给环控柜120，而将BAS系统110的控制命令存储在其内存中，根据预设的节能配置对BAS系统110的控制命令进行筛选后，将筛选出的与除目标机电设备之外的其他机电设备相关的控制命令转发给环控柜120。如此，在节能模式下，环控柜120大部分控制点执行节能控制系统130的控制命令，少部分控制点仍执行BAS系统110的控制命令。

此外，选择器140可以按照自身设定的频率（或称为节奏）对环控柜120进行读和写操作（如读寄存器和写寄存器），而与BAS系统110和节能控制系统130的读写频率（或称为读写节奏）无关。

在一些实施例中，本发明的公共建筑的环境控制系统100中各部件之间的接口通讯协议保持一致。例如，假如原有的BAS系统与环控柜之间的接口通讯协议为Modbus RTU，则节能控制系统130与BAS系统110之间、节能控制系统130与选择器140之间、BAS系统110与选择器140之间、以及选择器140与环控柜120之间的接口通讯协议均为Modbus RTU。如此，使整个系统的通讯更为便捷且易于实现。

在一些实施例中，预设的节能配置包括在节能模式下受节能控制系统130控制的目标机电设备的相关属性信息。预设的节能配置通过配置文件的形式存储在选择器140中。

在一些具体的实施例中，环控柜120采用寄存器用于存储和输出控制命令。相应地，在节能模式下受节能控制系统130控制的目标机电设备的相关属性信息包括在节能模式下受节能控制系统130控制的目标机电设备对应的控制点、控制点所在的寄存器的地址、以及控制点所在的寄存器的数量。这使得选择器140在对建筑自动化系统110的控制命令进行筛选时更具有针对性，提高了筛选的效率。

下面以环控柜120采用保持寄存器（Holding Register）类型，并采用Modbus RTU协议为例，对上述的配置文件进行说明。

对于Modbus RTU协议的寄存器控制，读功能码为03，写功能码为06，1个位对应一个继电器控制点，16位则对应16个继电器，一个寄存器地址的数据为双字节。因此，无论是节能控制系统130还是BAS系统110，向环控柜120发出的控制命令的最小单位为寄存器16个位，对应16个继电器。在节能模式下，某些寄存器中的这16个继电器中一部分由节能控制系统130控制，另一部分则仍由BAS系统110控制，这需要通过预设的节能配置来确定（筛选）。一个二进制的配置文件的例子如下所示：

00 03 00 00

00 05 00 F1

00 07 23 12

00 08 34 67

其中，第1行表示需要配置的寄存器的数量。具体地，00 03表示有3个寄存器地址需要配置，00 00是保留字节，为了每行4字节整齐划一。

第2至4行中每一行表示需要配置的一个寄存器的相关信息。具体地，第2行中0005表示寄存器地址为0005，00F1换成二进制为0000000011110001，每一位对应一个继电器，1值表示该位对应的继电器在节能模式下归节能控制系统130控制，0值表示该位对应的继电器任何时刻都归BAS系统110控制，因此00F1又可以称为屏蔽字。第3、4行与第2行同理。

当进入节能模式后，选择器140向环控柜120的0005、0007、0008三个保持寄存器发送命令时，需要把节能控制系统130发来的控制命令中的寄存器数值与BAS系统110发来的控制命令中的寄存器数值，按照配置的屏蔽字进行合成。换言之，选择器140只转发BAS系统110发来的控制命令中与任何时刻都归BAS系统110控制的继电器对应的寄存器数值。

在一些实施例中，如图2所示，模式切换信号包括进入节能模式信号和退出节能模式信号。相应地，选择器140还被配置为：当接收到进入节能模式信号时进入节能模式（即，切换至节能模式），当接收到退出节能模式信号时确定退出节能模式而进入非节能模式（即，切换回非节能模式）。

具体地，BAS系统110在确定需进入节能模式后，向节能控制系统130发送进入节能模式信号。节能控制系统130接收到进入节能模式信号后，切换到节能模式，并将进入节能模式信号转发给选择器140，从而选择器140根据接收到的进入节能模式信号同样切换至节能模式。类似地，BAS系统110在确定需退出节能模式后，向节能控制系统130发送退出节能模式信号。节能控制系统130接收到退出节能模式信号后，切换到非节能模式，并将退出节能模式信号转发给选择器140，从而选择器140根据接收到的退出节能模式信号同样切换至非节能模式。

此外，本领域技术人员可理解，在环境控制系统100启动后，BAS系统110发送模式切换信号之前，选择器140可默认在非节能模式下运行。

在一些优选的实施例中，选择器140还被配置为：当退出节能模式而进入非节能模式时，立即接收并转发建筑自动化系统110发送的与除目标机电设备之外的其他机电设备相关的控制命令，并自转发起进行计时，且使转发的控制命令自计时起的第一预设时长内保持使能状态，第一预设时长大于或等于控制指令有效触发目标机电设备动作所需的使能时长。第一预设时长可根据被控机电设备的特性和实际应用需求进行设置。

本申请的发明人还创造性地认识到，在从节能模式切换为非节能模式时，建筑自动化系统110会向节能控制系统130发送退出节能模式命令，并向选择器140发送针对原本由节能控制系统130控制的某个或某些目标机电设备的控制指令（如控制该目标机电设备进行动作的使能信号，如值为1的使能脉冲），但由于节能控制系统130收到退出节能模式命令切换为非节能模式之后，再通知选择器140，所以选择器140识别出从节能模式切换为非节能模式，并转发建筑自动化系统110的针对该某个或某些目标机电设备的控制指令（如具体可以为，向环控柜120发出值为1的使能脉冲）的开始时刻，相对于建筑自动化系统110发出该控制命令的时刻，必然存在一个时间上的延迟。以使能脉冲为例，即选择器140发出的使能脉冲的上升沿落后于建筑自动化系统110发出的使能脉冲的上升沿，这样，如果选择器140转发的信号的使能结束时间与建筑自动化系统110发出的信号一致，将导致环控柜120接收的使能脉冲的脉冲宽度变窄，从而不能有效触发目标机电设备的动作。

针对这个问题，本发明实施例中通过选择器140在识别出从节能模式切换为非节能模式时，使转发的这些控制命令自计时起的第一预设时长（第一预设时长大于或等于该控制指令有效触发目标机电设备动作所需的使能时长）内保持使能状态，避免了由于上述的时间延迟而导致选择器140转发的控制信号的使能时长不够从而不能有效触发目标机电设备动作的难题，保证了从节能模式切换到非节能模式时建筑自动化系统110的控制命令的可靠执行。

图4示出了根据本发明一实施例的公共建筑的环境控制系统100中选择器140转发控制信号的原理示意图。下面结合图4通过举例说明前述的选择器140使转发的控制命令自计时起的第一预设时长内保持使能状态的作用原理。

举例来说，假设原有的BAS系统110在进入消防模式（非节能模式之一）后，会向环控柜120的某个控制点发送一个控制信号，具体为使能脉冲，其具有一定的脉冲宽度，用于打开或关闭某个阀门。但在本发明的环境控制系统100中，当处于节能模式时，该控制点由节能控制系统130控制。由此，当节能控制系统130收到BAS系统110的退出节能模式命令切换为非节能模式，再通知选择器140进行切换，必然存在时间上的延迟。当选择器140切换为非节能模式，此时该控制点由BAS系统110控制，选择器140转发BAS系统110的控制命令，发出使能脉冲，但该使能脉冲的上升沿已经落后于BAS系统110的使能脉冲的上升沿。以图4所示的关键时间节点为例，BAS系统110进入消防模式后，于时间节点a向节能控制系统130发送退出节能模式命令，并向选择器140发出控制信号（使能脉冲）的上升沿。节能控制系统130在时间节点b收到退出节能模式命令后退出节能模式，并将退出节能模式命令转发给选择器140。选择器140在时间节点c收到退出节能模式命令后，识别到从节能模式到非节能模式切换的场景，转发BAS系统110的控制命令，输出脉冲信号并开始计时，但该脉冲信号的上升沿（发出时间节点为c）已落后于BAS系统110的使能脉冲的上升沿。到时间节点d，BAS系统110判断控制信号的脉冲宽度（d-a）已到，发出下降沿，但选择器140认为计时时间还未达到第一预设时长，继续保持转发的控制命令的使能状态（即，继续输出1），直到到达时间节点e，选择器140判断计时时间（e-c）已到达第一预设时长（第一预设时长例如等于触发该阀门动作所需的脉冲宽度），控制命令的脉冲宽度已足够，发出下降沿。如此，在从节能模式到非节能模式的切换状态，选择器140可以主动地将转发的脉冲宽度延长到足够的宽度，保证有效触发阀门的动作（打开/关闭）。

在一些实施例中，节能控制系统130还被配置为：在节能模式下定期向选择器140发送心跳信号。相应地，选择器140还被配置为：接收节能控制系统130发送的心跳信号；若自上一次接收到心跳信号后超过第二预设时长仍未收到心跳信号，则判定节能控制系统130异常，退出节能模式而进入非节能模式。第二预设时长可根据实际应用需求进行设置。

本实施例中，节能控制系统130定期向选择器140发送心跳信号，表示自身工作正常。如果选择器140超过第二预设时长未收到心跳信号，则说明节能控制系统130已出现异常，无法实现在节能模式下的有效控制。通过这种方式，选择器140可以及时获知节能控制系统130出现异常并切换至非节能模式，从而将目标机电设备的控制权转移至BAS系统110，保证对机电设备的有效控制，避免由于节能控制系统130出现异常而导致的机电设备运行故障。

图5示出了根据本发明另一实施例的公共建筑的环境控制系统100的示意性结构框图。参见图5所示，在一些实施例中，节能控制系统130可以包括传感装置131、调控装置132和节能控制中心133。

传感装置131设置在公共建筑现场，用于检测公共建筑的第二环境状态数据。例如，传感装置131可以是新增的一些传感器，用于对温度、湿度等环境状态信息进行及时采集。调控装置132设置在公共建筑现场，用于在节能模式下受控地调控机电设备的运行。例如，调控装置132可以包括变频器，通过控制水泵、风机等机电设备的负荷，实现整个环境控制系统100的稳定运行和能耗节省。

节能控制中心133分别与建筑自动化系统110和选择器140连接以实现节能控制系统130与建筑自动化系统110之间的信号传输以及与选择器140之间的双向交互。此外，节能控制中心133还与传感装置131和调控装置132通信连接，用于获取传感装置131检测到的第二环境状态数据，并在节能模式下基于第一环境状态数据和第二环境状态数据控制调控装置132调控机电设备的运行。

当然，本领域技术人员可以理解，在节能模式下，节能控制中心133还基于第一环境状态数据和第二环境状态数据进行决策并生成针对目标机电设备的控制命令并将该控制命令发送给选择器140。第二环境状态数据与第一环境状态数据互不重叠，共同作为节能控制系统进行节能决策的基础。

基于同一技术构思，本发明还提供了一种公共建筑的环境控制方法。该环境控制方法由公共建筑的环境控制系统100中的选择器140执行，其中，该公共建筑的环境控制系统100可具有如图2所示的结构。具体地，公共建筑的环境控制系统100可包括建筑自动化系统110、环控柜120、节能控制系统130和选择器140。选择器140分别与建筑自动化系统110、独立于建筑自动化系统110并与其连接的节能控制系统130、以及环控柜120通信连接。环控柜120用于采集公共建筑的第一环境状态数据，并受控地控制设置在公共建筑现场的机电设备的运行以调节公共建筑的内部环境。

图6示出了根据本发明一实施例的公共建筑的环境控制方法的流程示意图。参见图6所示，该环境控制方法至少包括以下步骤S602至步骤S606。

步骤S602，根据从节能控制系统130接收的模式切换信号进入节能模式或非节能模式，其中模式切换信号是由节能控制系统130从建筑自动化系统110接收并转发至选择器140的。若进入非节能模式，则执行步骤S604。若进入节能模式，则执行步骤S606。

步骤S604，在非节能模式下，分别响应节能控制系统130和建筑自动化系统110的环境状态数据获取命令以将从环控柜120读取的第一环境状态数据发送至节能控制系统130和建筑自动化系统110，并只将从建筑自动化系统110接收的用于控制机电设备的运行的控制命令转发至环控柜120。

步骤S606，在节能模式下，分别响应节能控制系统130和建筑自动化系统110的环境状态数据获取命令以将第一环境状态数据分别发送至节能控制系统130和建筑自动化系统110，并根据预设的节能配置确定在节能模式下受节能控制系统130控制的目标机电设备，将从节能控制系统130接收的针对目标机电设备的全部控制命令和从建筑自动化系统110接收的与除目标机电设备之外的其他机电设备相关的控制命令转发至所述环控柜120。

在一些实施例中，预设的节能配置包括在节能模式下受节能控制系统130控制的目标机电设备的相关属性信息。预设的节能配置通过配置文件的形式存储在选择器140中。

在一些具体的实施例中，环控柜120采用寄存器用于存储和输出控制命令。相应地，在节能模式下受节能控制系统130控制的目标机电设备的相关属性信息包括在节能模式下受节能控制系统130控制的目标机电设备对应的控制点、控制点所在的寄存器的地址、以及控制点所在的寄存器的数量。

在一些实施例中，模式切换信号包括进入节能模式信号和退出节能模式信号。相应地，根据从节能控制系统130接收的模式切换信号进入节能模式或非节能模式的步骤包括：当接收到进入节能模式信号时进入节能模式，当接收到退出节能模式信号时确定退出节能模式而进入非节能模式。

在一些优选的实施例中，该环境控制方法还包括：

当退出节能模式而进入非节能模式时，立即接收并转发建筑自动化系统110发送的与除目标机电设备之外的其他机电设备相关的控制命令，并自转发起进行计时，且使转发的控制命令自计时起的第一预设时长内保持使能状态，第一预设时长大于或等于控制指令有效触发目标机电设备动作所需的使能时长。

在一些实施例中，该环境控制方法还包括：

在节能模式下接收节能控制系统130定期发送的心跳信号；

判断自上一次接收到心跳信号后第二预设时长内是否再次收到心跳信号；

若否，则判定节能控制系统130异常，退出节能模式而进入非节能模式。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，上述描述的方法实施例中的对应过程可以参考前述系统、装置或单元的具体工作过程，为简洁起见，在此不另赘述。

或者，实现前述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件（诸如个人计算机，服务器，或者网络设备等的计算设备）来完成，所述程序指令可以存储于一计算机可读取存储介质中，当所述程序指令被计算设备的处理器执行时，所述计算设备执行本发明各实施例所述方法的全部或部分步骤。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：在本发明的精神和原则之内，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案脱离本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种公共建筑的环境控制系统，包括：

环控柜，用于采集所述公共建筑的第一环境状态数据，并受控地控制设置在所述公共建筑现场的机电设备的运行以调节所述公共建筑的内部环境；以及

建筑自动化系统，被配置为获取所述环控柜所采集的第一环境状态数据，并基于所述第一环境状态数据向所述环控柜发送控制命令，以使所述环控柜执行所述控制命令来控制所述机电设备的运行；其特征在于

所述环境控制系统还包括：独立于所述建筑自动化系统并与其连接的节能控制系统，以及分别与所述建筑自动化系统、所述节能控制系统和所述环控柜相连接并双向交互的选择器，其中

所述选择器被配置为：

根据从所述节能控制系统接收的模式切换信号进入节能模式或非节能模式，所述模式切换信号是由所述节能控制系统从所述建筑自动化系统接收并转发至所述选择器的；

在所述非节能模式下，分别响应所述节能控制系统和所述建筑自动化系统的第一环境状态数据获取命令以将从所述环控柜读取的所述第一环境状态数据发送至所述节能控制系统和所述建筑自动化系统，并只将从所述建筑自动化系统接收的控制命令转发至所述环控柜；以及

在所述节能模式下，分别响应所述节能控制系统和所述建筑自动化系统的第一环境状态数据获取命令以将所述第一环境状态数据分别发送至所述节能控制系统和所述建筑自动化系统，并根据预设的节能配置确定在所述节能模式下受所述节能控制系统控制的目标机电设备，将从所述节能控制系统接收的针对所述目标机电设备的全部控制命令和从所述建筑自动化系统接收的与除所述目标机电设备之外的其他机电设备相关的控制命令转发至所述环控柜。

2.根据权利要求1所述的公共建筑的环境控制系统，其特征在于，所述预设的节能配置包括在所述节能模式下受所述节能控制系统控制的目标机电设备的相关属性信息；

所述环控柜采用寄存器用于存储和输出控制命令；

所述在所述节能模式下受所述节能控制系统控制的目标机电设备的相关属性信息包括在所述节能模式下受所述节能控制系统控制的目标机电设备对应的控制点、所述控制点所在的寄存器的地址、以及所述控制点所在的寄存器的数量。

3.根据权利要求1或2所述的公共建筑的环境控制系统，其特征在于，所述模式切换信号包括进入节能模式信号和退出节能模式信号；

所述选择器还被配置为：

当接收到所述进入节能模式信号时进入所述节能模式，当接收到所述退出节能模式信号时退出所述节能模式而进入所述非节能模式。

4.根据权利要求3所述的公共建筑的环境控制系统，其特征在于，所述选择器还被配置为：

当退出所述节能模式而进入所述非节能模式时，立即接收并转发所述建筑自动化系统发送的与除所述目标机电设备之外的其他机电设备相关的控制命令，并自转发起进行计时，且使转发的所述控制命令自计时起的第一预设时长内保持使能状态，所述第一预设时长大于或等于所述控制指令有效触发所述目标机电设备动作所需的使能时长。

5.根据权利要求1、2和4中任一项所述的公共建筑的环境控制系统，其特征在于，所述节能控制系统还被配置为：

在所述节能模式下定期向所述选择器发送心跳信号；

所述选择器还被配置为：

接收所述心跳信号；

若自上一次接收到所述心跳信号后超过第二预设时长仍未收到所述心跳信号，则判定所述节能控制系统异常，退出所述节能模式而进入所述非节能模式。

6.根据权利要求1、2和4中任一项所述的公共建筑的环境控制系统，其特征在于，所述节能控制系统包括：

传感装置，设置在所述公共建筑现场，用于检测所述公共建筑的第二环境状态数据；

调控装置，设置在所述公共建筑现场，用于在所述节能模式下受控地调控所述机电设备的运行；以及

节能控制中心，分别与所述建筑自动化系统和所述选择器连接以实现所述节能控制系统与所述建筑自动化系统之间的信号传输以及与所述选择器之间的双向交互，并且还与所述传感装置和所述调控装置通信连接，用于获取所述传感装置检测到的第二环境状态数据，并在节能模式下基于所述第一环境状态数据和所述第二环境状态数据控制所述调控装置调控所述机电设备的运行。

7.一种公共建筑的环境控制方法，应用于选择器，所述选择器分别与建筑自动化系统、独立于所述建筑自动化系统并与其连接的节能控制系统、以及环控柜通信连接，所述环控柜用于采集所述公共建筑的第一环境状态数据，并受控地控制设置在所述公共建筑现场的机电设备的运行以调节所述公共建筑的内部环境，所述方法包括：

根据从所述节能控制系统接收的模式切换信号进入节能模式或非节能模式，所述模式切换信号是由所述节能控制系统从所述建筑自动化系统接收并转发至所述选择器的；

在所述非节能模式下，分别响应所述节能控制系统和所述建筑自动化系统的环境状态数据获取命令以将从所述环控柜读取的所述第一环境状态数据发送至所述节能控制系统和所述建筑自动化系统，并只将从所述建筑自动化系统接收的用于控制所述机电设备的运行的控制命令转发至所述环控柜；以及

在所述节能模式下，分别响应所述节能控制系统和所述建筑自动化系统的环境状态数据获取命令以将所述第一环境状态数据分别发送至所述节能控制系统和所述建筑自动化系统，并根据预设的节能配置确定在所述节能模式下受所述节能控制系统控制的目标机电设备，将从所述节能控制系统接收的针对所述目标机电设备的全部控制命令和从所述建筑自动化系统接收的与除所述目标机电设备之外的其他机电设备相关的控制命令转发至所述环控柜。

8.根据权利要求7所述的公共建筑的环境控制方法，其特征在于，所述模式切换信号包括进入节能模式信号和退出节能模式信号；

根据从所述节能控制系统接收的模式切换信号进入节能模式或非节能模式的步骤包括：

当接收到所述进入节能模式信号时进入所述节能模式，当接收到所述退出节能模式信号时确定退出所述节能模式而进入所述非节能模式。

9.根据权利要求8所述的公共建筑的环境控制方法，其特征在于，还包括：

当退出所述节能模式而进入所述非节能模式时，立即接收并转发所述建筑自动化系统发送的与除所述目标机电设备之外的其他机电设备相关的控制命令，并自转发起进行计时，且使转发的所述控制命令自计时起的第一预设时长内保持使能状态，所述第一预设时长大于或等于所述控制指令有效触发所述目标机电设备动作所需的使能时长。

10.根据权利要求7-9中任一项所述的公共建筑的环境控制方法，其特征在于，还包括：

在所述节能模式下接收所述节能控制系统定期发送的心跳信号；

判断自上一次接收到所述心跳信号后第二预设时长内是否再次收到所述心跳信号；

若否，则判定所述节能控制系统异常，退出所述节能模式而进入所述非节能模式。