CN117634826B - 基于云计算和多维数据的智能建筑状态监测管理系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了基于云计算和多维数据的智能建筑状态监测管理系统，属于智能建筑状态监测管理技术领域，包括监测模块、配套评估模块、意见反馈模块和个性管理模块；监测模块用于对智能建筑进行实时监测，获取各监测项对应的监测数据，将监测数据在预设的建筑监测模型中进行实时显示；意见反馈模块接收住户上传的反馈数据，将反馈数据储存在对应的储存节点中；并基于储存节点中储存的反馈数据，按照预设画像模板生成住户对应的住户意见画像；配套评估模块对各配套设备进行评估，建筑监测模型进行区域划分，形成若干个单元管理区域；设置各单元管理区域对应的目标管理标准；个性管理模块用于对各单元管理区域进行个性化管理。

Description

基于云计算和多维数据的智能建筑状态监测管理系统

技术领域

本发明属于智能建筑状态监测管理技术领域，具体是基于云计算和多维数据的智能建筑状态监测管理系统。

背景技术

随着现代社会对建筑物的效率、安全性和可持续性的需求；以及城市化进程的加速和人口的增长，建筑物的数量和规模不断增加，对建筑物的管理和维护提出了更高的要求。传统的建筑物管理方式往往依赖于人工巡检和手动操作，效率低下且容易出现疏漏。而智能建筑状态监测管理系统的出现，利用物联网、大数据和人工智能等先进技术，可以实时监测建筑物的各种状态，提供数据分析和智能控制，从而提高建筑物的运行效率、安全性和可持续性。此外，随着能源危机和环境问题的日益突出，节能减排成为全球关注的焦点。智能建筑状态监测管理系统可以通过对建筑物能耗的实时监测和优化，提供节能建议和控制策略，帮助建筑物实现能源的高效利用，减少对环境的影响。因此，智能建筑状态监测管理系统的出现满足了现代社会对建筑物效率、安全性和可持续性的需求，提高建筑物的管理水平和运行效率，为用户提供更舒适、安全、节能的建筑环境。

但是现有的智能建筑状态监测管理系统还具有以下问题：

1、缺乏配套评估，智能建筑状态监测管理系统需要与各种不同的设备和系统进行集成，包括传感器、控制设备、安防系统等。如果这些设备和系统之间的技术兼容性不好，可能会导致系统的稳定性和可靠性受到影响；而当前很多的智能建筑状态监测管理系统都忽略了这个问题，即使有部分的用户发现了这个现象，一般采取的方法也是在进行智能建筑状态监测管理系统安装时，通过对应的技术人员进行人工校核、验证，效率较低，还容易出现遗漏情况。

2、管理缺乏个性化，随着人们生活水平的提高，人们对生活质量的要求也越来越高，当前智能建筑状态监测管理系统对楼宇内的统一化管理，使得某些方面的监测、管理不能满足一些住户的要求，不符合充分服务住户的理念；仅依靠人工根据经验及少量的住户反馈，是难以进行各住户的个性化管理的；尤其是很多的住户不愿花费较多的时间去向管理人员进行反馈。

发明内容

为了解决上述方案存在的问题，本发明提供了基于云计算和多维数据的智能建筑状态监测管理系统。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

基于云计算和多维数据的智能建筑状态监测管理系统，包括监测模块、配套评估模块、意见反馈模块和个性管理模块；

所述监测模块用于对智能建筑进行实时监测，获取各监测项对应的监测数据，将获得的所述监测数据在预设的建筑监测模型中进行实时显示，所述建筑监测模型中设置有各所述监测项对应各显示节点，所述显示节点用于显示对应采集设备的采集数据。

所述意见反馈模块用于智能建筑中各住户使用，并接收住户上传的反馈数据，将获得的所述反馈数据储存在对应的储存节点中；并基于储存节点中储存的所述反馈数据，按照预设画像模板生成住户对应的住户意见画像；获取住户信息，将所述住户信息和所述住户意见画像储存在所述储存节点中；对所述储存节点中储存的所述反馈数据进行处理，获得对应的校核调整反馈数据和人工反馈数据，将获得的人工反馈数据发送给相应管理人员。

进一步地，对储存节点中储存的反馈数据进行处理的方法包括：

预设各反馈种类，按照各所述反馈种类对所述储存节点中储存的所述反馈数据进行识别，获得各所述反馈种类对应的反馈种类数据；将各所述反馈种类数据进行整合，形成校核调整反馈数据；将不属于各所述反馈种类的各反馈数据进行整合为人工反馈数据。

所述配套评估模块用于对各配套设备进行评估，评估过程如下：

识别建筑监测模型，根据所述建筑监测模型进行区域划分，形成若干个单元管理区域；将获得的各所述单元管理区域在建筑监测模型中进行对应标记；

设置各单元管理区域对应的评估调整标准，获取各所述单元管理区域对应的历史监测数据，分析所述历史监测数据能否达到对应的评估调整标准，识别对应的调整项；将获得的调整项发送给对应的管理人员，由管理人员进行相应的配套调整决策，并根据调整决策对所述评估调整标准相应调整，获得各单元管理区域对应的目标管理标准。

进一步地，根据建筑监测模型进行区域划分的方法包括：

步骤SA1：识别所述建筑监测模型中的各单元区域，将各所述单元区域在所述建筑监测模型中进行相应标记；

按照预设名录表识别各配套设备，获取各所述配套设备对应的功能范围；将各所述配套设备以及对应的所述功能范围在所述建筑监测模型中进行相应标记；

步骤SA2：识别所述功能范围不小于单元区域的各配套设备，标记为基准设备；将所述基准设备对应的功能范围标记为基准范围；

步骤SA3：标记单元区域中的基准单元，识别基准范围包括所述基准单元的各基准设备；

当没有包括所述基准单元的基准设备时，进入步骤SA5；

当有包括所述基准单元的基准设备时，将所述基准设备标记为标准设备，并将所述基准单元与下一级单元区域进行合并，形成新的基准单元；进入步骤SA4；若无下一级单元区域，进入步骤SA5；

步骤SA4：识别各目标设备的基准范围是否包括基准单元；

当不包括所述基准单元时，进入步骤SA5；

当包括所述基准单元时，将所述基准单元与下一级单元区域进行合并，形成新的基准单元，若无下一级单元区域，进入步骤SA5；循环步骤SA4，直到各所述目标设备均不包括所述基准单元为止；

步骤SA5：将基准单元作为一个单元管理区；

步骤SA6：返回步骤SA3，直到无单元区域为止。

进一步地，设置单元管理区域的评估调整标准的方法包括：

识别各所述单元管理区域对应的住户，根据识别的住户信息对接相应的储存节点，识别所述储存节点中对应的校核调整反馈数据；对获得的所述校核调整反馈数据进行分析，获得各所述单元管理区域对应的评估调整标准。

进一步地，对获得的校核调整反馈数据进行分析的方法包括：

根据校核调整反馈数据识别所述单元管理区域内各住户对应的反馈分类数据，根据所述反馈分类数据识别住户的反馈需求，对所述反馈需求进行筛选，获得对应的目标需求；

将所述目标需求分为同类需求和单独需求，识别所述同类需求对应的住户，标记为目标住户，将所述目标住户标记为i，i＝1、2、……、n，n为目标住户的数量；将所述同类需求对应的需求值标记为TSi；

获取各所述目标住户的住户意见画像，根据所述住户意见画像识别各目标住户在所述同类需求中对应的历史反馈次数和需求比重，将所述历史反馈次数和所述需求比重分别标记为Ci·freq和Xi·weight；

则根据标准调整公式计算所述同类需求对应的标准需求值，式中：T·par为标准需求值；Y·par为原标准需求值；

识别各单独需求对应的需求值，标记为TS，则标准需求值T·par＝Y·par+TS；

将获得的各标准需求值进行整理，形成评估调整标准。

进一步地，对反馈需求进行筛选的方法包括：

汇总各住户对应的反馈需求，模拟具有的各种反馈需求，形成模拟需求，基于模拟需求建立对应的判断模型，判断模型的表达式为其中x表示对应的反馈需求，A表示异常需求；判断模型的输入为反馈需求，输出为判断结果y，y＝G(x)；通过判断模型对各反馈需求进行分析，获得各反馈需求对应的判断结果，将判断结果y＝0的反馈需求标记为目标需求。

所述个性管理模块用于对各所述单元管理区域进行个性化管理，对接所述建筑监测模型，实时识别所述建筑监测模型中各所述单元管理区域的监测数据；获取各所述单元管理区域的目标管理标准，根据所述目标管理标准和所述监测数据对所述单元管理区域的相应设备进行动态管理。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

通过监测模块、配套评估模块、意见反馈模块和个性管理模块之间的相互配合，实现对智能建筑的智能化管理，同时实现为智能建筑中各住户的个性化服务，提高管理质量。通过设置意见反馈模块，便于各户主随时上传有关的意见和建议，避免因为需要花费较多时间而导致各住户不愿反馈意见，使得缺乏足够的反馈数据而导致不能更好的服务各住户，并为后续配套评估模块和个性管理模块提供数据支持。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明原理框图。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，基于云计算和多维数据的智能建筑状态监测管理系统，包括监测模块、配套评估模块、意见反馈模块和个性管理模块；

所述监测模块用于利用现有的智能建筑状态监测管理系统中各功能进行监测，如温度、湿度、各种能耗、光照等监测，利用原有传感采集设备进行监测，实现实时获取各监测项对应的监测数据；根据智能建筑的建筑图、建构图等现有图纸建立智能建筑对应的建筑三维模型，根据各监测项对应的采集设备位置和数据显示要求，在建筑三维模型中对应位置处设置对应的显示节点，通过各显示节点显示各传感器的采集数据，将当前的建筑三维模型标记为建筑监测模型；一个监测项对应的监测数据中包括该监测项对应的各采集设备的采集数据。

所述意见反馈模块用于智能建筑中各住户使用，住户通过意见反馈模块可以随时上传其对智能建筑中所在位置的意见和建议，形成该住户的反馈数据，并储存在该住户对应的储存节点中，各储存节点储存有该住户对应的住户信息以及住户意见画像；住户信息包括户号、住址等数据；住户意见画像为根据储存节点中该住户的反馈数据生成的住户画像，可以利用现有的画像生成技术进行设置，用于快速统计该住户具有的反馈类型、比重、反馈时间分布等相关数据，可以预设对应的画像模板，使其按照对应的数据进行统计生成住户意见画像。

预设各反馈种类，反馈种类指的是能够用于后续校核、调整使用的种类，如监测数据不全面的反馈、温度调整反馈、湿度调整反馈等反馈种类，具体的需要根据实际监测需求进行设置各反馈种类；按照各反馈种类对储存节点中储存的反馈数据进行识别，获得各反馈种类对应的反馈种类数据；将各反馈种类数据进行整合，形成该住户的校核调整反馈数据；将不属于各反馈种类的各反馈数据进行整合为人工反馈数据，即住户将其他反馈意见进行上传，不属于分析范围，需要工作人员进行人工处理；将获得的人工反馈数据发送给相应管理人员。

通过设置意见反馈模块，便于各户主随时上传有关的意见和建议，避免因为需要花费较多时间而导致各住户不愿反馈意见，使得缺乏足够的反馈数据而导致不能更好的服务各住户，并为后续配套评估模块和个性管理模块提供数据支持。

所述配套评估模块用于对各配套设备进行评估，评估过程如下：

识别建筑监测模型，获取建筑监测模型中各住户的位置以及各配套设备位置、处理范围进行区域划分，形成若干个单元管理区域；将获得的各单元管理区域在建筑监测模型中进行对应标记；

识别各单元管理区域对应的住户，根据识别的住户信息对接相应的储存节点，识别储存节点中对应的校核调整反馈数据；对获得的校核调整反馈数据进行分析，获得各单元管理区域对应的评估调整标准；

获取各单元管理区域对应的历史监测数据，分析历史监测数据能否达到对应的评估调整标准，识别对应的调整项，如缺项、不能调整到的项等；将获得的调整项发送给对应的管理人员，由管理人员进行相应的配套调整决策；如决定是否进行该调整项调整、如何调整等相关决策；

并根据调整决策对评估调整标准相应调整，获得各单元管理区域对应的目标管理标准；如未调整的调整项，还是按照原管理标准进行管理，进行调整的调整项，根据其评估调整标准对原管理标准进行调整，全部完成后，形成该单元管理区域的目标管理标准。

对获得的校核调整反馈数据进行分析的方法包括：

根据校核调整反馈数据识别单元管理区域内各住户对应的反馈分类数据，根据反馈分类数据识别住户的反馈需求，如温度需求、湿度需求、光照需求、监测种类调整需求等；利用现有数据识别分析技术进行识别分析，确定各反馈分类数据对应的反馈需求；

汇总各住户对应的反馈需求，模拟可能具有的各种反馈需求，形成模拟需求，基于模拟需求建立对应的判断模型，判断模型的表达式为

其中x表示对应的反馈需求，A表示异常需求，即反馈需求不符合要求，利用大量的模拟需求进行训练建立，判断模型的输入为反馈需求，输出为判断结果y，y＝G(x)；通过判断模型对各反馈需求进行分析，获得各反馈需求对应的判断结果，将判断结果y＝0的反馈需求标记为目标需求。

将目标需求分为同类需求和单独需求，同类需求为同一反馈种类对应的不同住户的目标需求，单独需求即只有一个住户提出的目标需求；

识别同类需求对应的住户，标记为目标住户，将目标住户标记为i，i＝1、2、……、n，n为目标住户的数量；将同类需求对应的需求值标记为TSi；如温度调整变化多少、湿度调整变化多少、光照强度调整变化程度等(如下调10％)；各反馈种类均设置对应的数值化方式，绝大多数需求为直接数值，可以直接应用，部分不能获得数值的需求预设相应的转化关系进行转化即可，如依据不同的调整程度进行转化，下降或升高的百分比；

获取各目标住户的住户意见画像，根据住户意见画像识别各目标住户在该同类需求中对应的历史反馈次数和在所有历史反馈种类中所占的比重，标记为需求比重，将获得的历史反馈次数和需求比重分别标记为Ci·freq和Xi·weight；

则根据标准调整公式计算该同类需求对应的标准需求值，式中：T·par为标准需求值；Y·par为原标准需求值；

识别各单独需求对应的需求值，标记为TS，则标准需求值T·par＝Y·par+TS；

将获得的各标准需求值进行整理，结合没有相应需求对应的标准需求值，形成评估调整标准。

其中，根据建筑监测模型进行区域划分的方法包括：

步骤SA1：识别建筑监测模型中的各单元区域，单元区域根据智慧建筑的分层布局进行确定的，如智慧建筑为2个单元，每个单元并不相通，各单元均为一梯两户，则每层各单元均有一个单元区域，即一梯两户对应的区域为一个单元区域，该智慧建筑一层有2个单元区域；若具有一个单元，且一层中各住户经过公共区域能够进行连通，则一层为一个单元区域；一般常见的为上述两种情况或相似情况，制定相应的单元区域认定规则，根据单元区域认定规则进行识别，确定具有的各单元区域。

将单元区域在建筑监测模型中进行相应标记，识别各配套设备，如各种采集设备、控制设备等，按照预设名录表进行识别，某些不用分析的或不参与分析的等不列入名录表中，主要针对的是对各楼层进行调整、监测的设备，如每层的空调控制设备，几层一个的报警设备等；

获取各配套设备对应的负责范围，即采集设备的采集范围、控制设备的控制范围，如空调用于控制哪些楼层的温度；将获得的负责范围标记的功能范围；将各配套设备以及对应的功能范围在建筑监测模型中进行相应标记；

步骤SA2：识别功能范围不小于单元区域的各配套设备，标记为基准设备；将基准设备对应的功能范围标记为基准范围；

标记单元区域中的基准单元，基准单元一般为智慧楼宇底层对应的单元区域，也可以选择顶层对应的单元区域为基准单元；

步骤SA3：识别基准范围包括基准单元的各基准设备；指的是基准范围完全覆盖基准单元，若为合并更新后的基准单元，则覆盖新的基准单元；

当没有包括基准单元的基准设备时，进入步骤SA5；

当有包括基准单元的基准设备时，将对应基准设备标记为标准设备，并将基准单元与下一级单元区域进行合并，形成新的基准单元；进入步骤SA4；下一级单元区域是按照楼层进行的，如一个楼栋单元从下到上依次排序，初始的基准单元为底层的单元区域，则该基准单元的下一级单元区域为该楼栋单元上一层(第二层)的单元区域；可以在标记单元区域和基准单元时，同步设置对应的各单元区域顺序表；

步骤SA4：识别各目标设备的基准范围是否包括基准单元；

当不包括基准单元时，进入步骤SA5；

当包括基准单元时，将基准单元与下一级单元区域进行合并，形成新的基准单元；继续判断各目标设备的基准范围是否包括基准单元，直到各目标设备均不包括基准单元为止；

步骤SA5：将该基准单元作为一个单元管理区。

步骤SA6：返回步骤SA3，直到无单元区域为止。

若无下一级单元区域，直接进入步骤SA5。

所述个性管理模块用于对各单元管理区域进行个性化管理，对接建筑监测模型，实时识别建筑监测模型中各单元管理区域的监测数据；获取各单元管理区域的目标管理标准，根据获得的目标管理标准和对应的监测数据对该单元管理区域的相应设备进行动态管理。

通过监测模块、配套评估模块、意见反馈模块和个性管理模块之间的相互配合，实现对智能建筑的智能化管理，同时实现为智能建筑中各住户的个性化服务，提高管理质量。

上述公式均是去除量纲取其数值计算，公式是由采集大量数据进行软件模拟得到最接近真实情况的一个公式，公式中的预设参数和预设阈值由本领域的技术人员根据实际情况设定或者大量数据模拟获得。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方法而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方法进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方法的精神和范围。

Claims (3)

1.基于云计算和多维数据的智能建筑状态监测管理系统，其特征在于，包括监测模块、配套评估模块、意见反馈模块和个性管理模块；

所述监测模块用于对智能建筑进行实时监测，获取各监测项对应的监测数据，将所述监测数据在预设的建筑监测模型中进行实时显示；

所述意见反馈模块用于智能建筑中各住户使用，接收住户上传的反馈数据，将所述反馈数据储存在对应的储存节点中；并基于储存节点中储存的所述反馈数据，按照预设画像模板生成住户对应的住户意见画像；获取住户信息，将所述住户信息和所述住户意见画像储存在所述储存节点中；对所述储存节点中储存的所述反馈数据进行处理，获得对应的校核调整反馈数据和人工反馈数据，将所述人工反馈数据发送给相应管理人员；

所述配套评估模块用于对各配套设备进行评估，识别建筑监测模型，根据所述建筑监测模型进行区域划分，形成若干个单元管理区域；将获得的各所述单元管理区域在建筑监测模型中进行对应标记；

设置各单元管理区域对应的评估调整标准，获取各所述单元管理区域对应的历史监测数据，分析所述历史监测数据能否达到对应的评估调整标准，识别对应的调整项；将获得的调整项发送给对应的管理人员，由管理人员进行相应的配套调整决策，并根据调整决策对所述评估调整标准相应调整，获得各单元管理区域对应的目标管理标准；

所述个性管理模块用于对各所述单元管理区域进行个性化管理，对接所述建筑监测模型，实时识别所述建筑监测模型中各所述单元管理区域的监测数据；获取各所述单元管理区域的目标管理标准，根据所述目标管理标准和所述监测数据对所述单元管理区域的相应设备进行动态管理；

意见反馈模块中对储存节点中储存的反馈数据进行处理的方法包括：

预设各反馈种类，按照各所述反馈种类对所述储存节点中储存的所述反馈数据进行识别，获得各所述反馈种类对应的反馈种类数据；将各所述反馈种类数据进行整合，形成校核调整反馈数据；将不属于各所述反馈种类的各反馈数据进行整合为人工反馈数据；

配套评估模块中根据建筑监测模型进行区域划分的方法包括：

步骤SA1：识别所述建筑监测模型中的各单元区域，将各所述单元区域在所述建筑监测模型中进行相应标记；

按照预设名录表识别各配套设备，获取各所述配套设备对应的功能范围；将各所述配套设备以及对应的所述功能范围在所述建筑监测模型中进行相应标记；

步骤SA2：识别所述功能范围不小于单元区域的各配套设备，标记为基准设备；将所述基准设备对应的功能范围标记为基准范围；

步骤SA3：标记单元区域中的基准单元，识别基准范围包括所述基准单元的各基准设备；

当没有包括所述基准单元的基准设备时，进入步骤SA5；

当有包括所述基准单元的基准设备时，将所述基准设备标记为标准设备，并将所述基准单元与下一级单元区域进行合并，形成新的基准单元；进入步骤SA4；若无下一级单元区域，进入步骤SA5；

步骤SA4：识别各目标设备的基准范围是否包括基准单元；

当不包括所述基准单元时，进入步骤SA5；

当包括所述基准单元时，将所述基准单元与下一级单元区域进行合并，形成新的基准单元，若无下一级单元区域，进入步骤SA5；循环步骤SA4，直到各所述目标设备均不包括所述基准单元为止；

步骤SA5：将基准单元作为一个单元管理区；

步骤SA6：返回步骤SA3，直到无单元区域为止；

设置单元管理区域的评估调整标准的方法包括：

识别各所述单元管理区域对应的住户，根据识别的住户信息对接相应的储存节点，识别所述储存节点中对应的校核调整反馈数据；对获得的所述校核调整反馈数据进行分析，获得各所述单元管理区域对应的评估调整标准；

对获得的校核调整反馈数据进行分析的方法包括：

根据校核调整反馈数据识别所述单元管理区域内各住户对应的反馈分类数据，根据所述反馈分类数据识别住户的反馈需求，对所述反馈需求进行筛选，获得对应的目标需求；

将所述目标需求分为同类需求和单独需求，识别所述同类需求对应的住户，标记为目标住户，将所述目标住户标记为i，i=1、2、……、n，n为目标住户的数量；将所述同类需求对应的需求值标记为TSi；

获取各所述目标住户的住户意见画像，根据所述住户意见画像识别各目标住户在所述同类需求中对应的历史反馈次数和需求比重，将所述历史反馈次数和所述需求比重分别标记为Ci·freq和Xi·weight；

则根据标准调整公式计算所述同类需求对应的标准需求值，式中：T·par为标准需求值；Y·par为原标准需求值；

识别各单独需求对应的需求值，标记为TS，则标准需求值T·par=Y·par+TS；

将获得的各标准需求值进行整理，形成评估调整标准；

对反馈需求进行筛选的方法包括：

汇总各住户对应的反馈需求，模拟具有的各种反馈需求，形成模拟需求，基于模拟需求建立对应的判断模型，判断模型的表达式为，其中x表示对应的反馈需求，A表示异常需求；判断模型的输入为反馈需求，输出为判断结果y，y=G(x)；通过判断模型对各反馈需求进行分析，获得各反馈需求对应的判断结果，将判断结果y=0的反馈需求标记为目标需求。

2.根据权利要求1所述的基于云计算和多维数据的智能建筑状态监测管理系统，其特征在于，所述建筑监测模型中设置有各所述监测项对应各显示节点，所述显示节点用于显示对应采集设备的采集数据。

3.根据权利要求1所述的基于云计算和多维数据的智能建筑状态监测管理系统，其特征在于，步骤S1中，所述预设名录表用户汇总各种需要进行分析的配套设备信息。