CN117635080A - 一种基于物联网的大型建筑可视化运管系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及建筑管理技术领域，且公开了一种基于物联网的大型建筑可视化运管系统，包括：建筑分区单元、区域数据采集单元、设备状态检测单元、网络传输单元、后台监控单元、核心处理单元、异常报警单元以及自动调控单元；建筑分区单元：用于根据大型建筑不同的功能进行划区，从而将大型建筑内部分为若干个区域；区域数据采集单元：用于对大型建筑内部的若干个区域产生的数据进行采集。能够根据大型建筑每个区域的人流量以及用电量，判定每个区域的能耗优先级，根据能耗优先级对不同区域实现次序供电以及提供不同的供能量，以保证每个区域的用电需求的同时，避免大量电能浪费的情况。

Description

一种基于物联网的大型建筑可视化运管系统

技术领域

本发明涉及建筑管理技术领域，更具体的公开了一种基于物联网的大型建筑可视化运管系统。

背景技术

随着现代科技以及基建技术的快速发展，为了满足社会的需求，越来越多的大型建筑出现在城市的各处，如商场、产业园、办公大楼等等。为了保证这些大型建筑的正常使用和运行，通常会采用物业管理的方式来对大型建筑的运行使用进行管理。而目前的物业对大型建筑的运行使用管理采用摄像头加人工巡查的方式来对大型建筑进行管理，这样导致整个大型建筑的日常运行无法做到可视化，并且维持大型建筑运行的设备在出现异常情况后，无法及时的被管理人员了解，从而导致当大型建筑出现运行出现异常情况后，管理人员无法及时的掌握，并及时的做出处理。

发明内容

本发明主要是提供一种基于物联网的大型建筑可视化运管系统，能够解决目前的大型建筑管理方式无法做到建筑运行可视化，无法使管理人员实时掌握大型建筑的运行情况的问题。

为解决上述技术问题，根据本发明的一个方面，更具体的说是一种基于物联网的大型建筑可视化运管系统，包括：建筑分区单元、区域数据采集单元、设备状态检测单元、网络传输单元、后台监控单元、核心处理单元、异常报警单元以及自动调控单元；

建筑分区单元：用于根据大型建筑不同的功能进行划区，从而将大型建筑内部分为若干个区域；

区域数据采集单元：用于对大型建筑内部的若干个区域产生的数据进行采集；

设备状态检测单元：用于对维持大型建筑正常运行的设备的状态进行检测，并得到设备的检测数据；

网络传输单元：用于将区域数据采集单元以及设备状态检测单元采集获取的数据传输到后台监控单元以及核心处理单元；

后台监控单元：用于对设备状态检测单元以及网络传输单元采集获取到的数据进行实时展示，同时可以远程调控维持大型建筑正常运行的设备；

核心处理单元：用于对区域数据采集单元以及设备状态检测单元采集获取到的数据进行处理分析，并得到处理分析结果，并可以根据处理分析结果生成大型建筑运行报告，同时可以根据处理分析结果下发控制指令给异常报警单元以及自动调控单元；

异常报警单元：用于在核心处理单元处理分析得到的结果为异常结果后，通过网络传输单元向后台监控单元报警；

自动调控单元：用于根据核心处理单元处理分析得到的结果对大型建筑设备进行自动调控。

更进一步的，所述区域数据采集单元包括：室内温度采集模块、室内湿度采集模块、用电量采集模块以及人流量采集模块；

室内温度采集模块：用于对每个区域的室内温度信息数据进行实时采集；

室内湿度采集模块：用于对每个区域的室内湿度信息数据进行实时采集；

用电量采集模块：用于对每个区域的每天的用电量信息数据进行采集；

人流量采集模块：用于对每个区域的每天的人流量信息数据进行采集。

更进一步的，所述设备状态检测单元包括：照明设备状态检测模块、空调设备状态检测模块以及除湿设备状态检测模块；

照明设备状态检测模块：用于检测大型建筑每个区域照明设备的运行状态；

空调设备状态检测模块：用于检测大型建筑内空气调节设备的运行状态，该模块包括出口温度检测模块和出风量检测模块，分别用于检测空气调节设备的出口温度以及出风量；

除湿设备状态检测模块：用于检测大型建筑内除湿设备的运行状态，该设备包括除湿度检测模块和进风量检测模块，分别用于检测除湿设备的除湿程度以及进风量。

更进一步的，所述核心处理单元包括：数据获取模块、分析判断模块、报告生成模块以及指令下发模块；

数据获取模块：用于获取区域数据采集单元以及设备状态检测单元采集到的信息数据；

分析判断模块：用于对数据获取模块获取到的数据进行分析判断，从而可以得到分析判断的结果；

指令下发模块：用于在分析判断的结果出现异常情况后，会下发控制指令给异常报警单元，并且会根据分析判断的结果下发控制指令给自动调控单元对大型建筑内部的设备进行自动调控；

报告生成模块：用于根据分析判断的结果生成大型建筑运行报告。

更进一步的，所述分析判断模块在对数据进行分析判断的时候，可以根据数据分析判断大型建筑中的照明设备、空调设备以及除湿设备是否出现异常；在判断空调设备是否出现运行异常的时候，首先获取到区域数据采集单元采集到的室内温度，同时获取到空调设备预设定的温度，并获取空调设备的出口温度以及出风量信息数据；在供冷的过程中：

若：

此时则判断空气调节设备的供冷异常，反之，空气调节设备的供冷正常，其他原因导致供冷不到位；其中，为室内温度，/>为预设定的温度，/>为持续时间，/>为空气调节设备每秒i的出口温度，/>为空气调节设备每秒i的出风量，/>为空气调节设备的额定出风量，/>为参数范围，其为历史最大出风量和最小出风量的差值；在供热的过程中：

若满足以上第二式中的任意一个条件，则判断空气调节设备的供热异常，反之，空气调节设备的供热正常，其他原因导致供热不到位；

在判断除湿设备是否出现运行异常的时候，首先获取到区域数据采集单元采集到的室内湿度，同时获取到预设定的湿度，并获取除湿设备的进风量信息数据，在除湿的过程中：

若：

此时则判断除湿设备运行异常，反之，除湿设备运行正常，其他原因导致除湿不到位；其中，为室内湿度，/>为预设的湿度，/>为持续时间，/>为进入到除湿设备前空气的湿度，/>为经过除湿设备处理后空气的湿度，/>为除湿设备每分钟j除去的湿度，/>为除湿设备每分钟j的进风量，/>为除湿设备额定的进风量，/>为预设范围参数，其为历史最大进风量和最小进风量的差值；

在照明设备是否出现运行异常的时候，通过光强传感器检测每个照明设备的光线强度，若其中有光强传感器检测到其对应的照明设备的发出的光线强度小于预设定的阈值后，则判定该照明设备出现运行异常，反之，则判定该照明设备运行正常。

更进一步的，所述分析判断模块能够从区域数据采集单元中获取一段时间内的每个区域每天的用电量信息数据以及每天的人流量信息数据，并可以综合以上获取到的数据库分析每个区域的能耗优先级：

从而可以根据能耗优先级决定供电次序以及电能供给量，能耗优先级越高，优先供电同时电能供给量越高，反之，靠后供电同时电能供给量越低；其中，lv为每个区域的能耗优先级，zd为一段时间内的总天数，、/>分别为每个区域每天的用电量以及人流量，/>为转换系数，其取值为10000。

更进一步的，所述分析判断模块能够根据室外的温度以及大型建筑的人流量综合分析得到大型建筑的供热以及供冷温度：

其中，、/>分别为供冷以及供热温度，/>、/>分别为大型建筑墙体以及空气的导热系数，D为大型建筑墙体厚度，/>为空气比热容，/>为空气密度，/>为大型建筑周围5m内的空气体积，/>为最低温度到大型建筑开始运行的温差，all为大型建筑的人流量，/>为每个人散发的热量，/>为大型建筑体积，/>为所有设备量，/>为每个设备发出的热量，/>为人体舒适温度。

更进一步的，所述后台监控单元包括：数据实时接收模块、数据展示模块以及远程调控模块；

数据实时接收模块：用于实时接收网络传输单元传输的信息数据；

数据展示模块：用于展示数据实时接收模块接收到的信息数据；

远程调控模块：用于根据需要在后台监控端，手动的调控大型建筑中的设备。

本发明一种基于物联网的大型建筑可视化运管系统的有益效果为：按照大型建筑每个区域的功能将大型建筑内部划分为多个区域，并且可以对多个区域的温湿度、人流量以及用电量等信息数据进行采集，同时可以对维持大型建筑正常运行设备的状态进行检测，并将检测采集到的数据通过网络传输给后台监控端，在后台监控端可以实时查看大型建筑每个区域以及维持大型建筑正常运行设备的情况，从而能够实现大型建筑运行过程中的可视化，进而可以使管理人员实时了解大型建筑运行的情况。并且，能够对检测采集到的数据进行分析，从而判断维持大型建筑的设备是否出现异常，进而可以在出现异常情况后及时的向管理人员进行报警，使管理人员能够及时的做出反应措施，从而保证大型建筑的正常运行。此外，能够根据大型建筑每个区域的人流量以及用电量，判定每个区域的能耗优先级，根据能耗优先级对不同区域实现次序供电以及提供不同的供能量，以保证每个区域的用电需求的同时，避免大量电能浪费的情况。同时可以根据大型建筑的外部温度以及内部的总人流量自动的调节大型建筑内部的供热和供冷温度，避免出现在供热和供冷季节无法及时的供热和供冷以及供热和供冷不合适，导致大型建筑内部人员不舒适的情况。

附图说明

下面结合附图和具体实施方法对本发明做进一步详细的说明。

图1为系统原理示意图。

具体实施方式

下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

根据本发明的一个方面，如图1所示，提供了一种基于物联网的大型建筑可视化运管系统，首先通过建筑分区单元根据建筑内部规划以及每个规划区域的功能划分为多个区域。

再通过区域数据采集单元中的室内温度采集模块、室内湿度采集模块、用电量采集模块以及人流量采集模块分别采集每个区域的室内温度、室内湿度、用电量以及人流量信息数据。同时通过设备检测单元中的照明设备检测模块、空调设备检测模块以及除湿设备检测模块分别检测建筑中的照明设备、空调设备以及除湿设备的运行状态。在对空调设备检测的过程中，分别通过出口温度检测模块和出风量检测模块分别检测空调设备的出口温度以及出口出风量信息数据。在对除湿设备检测的过程中，分别通过除湿度检测模块以及进风量检测模块分别对除湿设备的除湿程度以及进风量进行监测。然后通过网络传输单元可以将检测采集到的数据分别发送到后台监控单元以及核心处理单元。

后台监控单元的数据实时接收模块会接收检测采集到的数据，并能够通过数据展示模块进行实时展示，在管理人员发现检测采集到的数据出现异常情况后，可以通过远程调控模块调节控制维持大型建筑正常运行的设备的工作。

核心处理单元通过数据获取模块获取网络传输单元传输的数据，并通过分析判断模块对获取到的数据进行分析判断，可以根据数据分析判断大型建筑中的照明设备、空调设备以及除湿设备是否出现异常；在判断空调设备是否出现运行异常的时候，首先获取到区域数据采集单元采集到的室内温度，同时获取到空调设备预设定的温度，并获取空调设备的出口温度以及出风量信息数据；在供冷的过程中：

若：

此时则判断空气调节设备的供冷异常，此时通过指令下发模块洗发报警指令给异常报警单元，异常报警单元会通过网络传输单元向后台监控端报警，反之，空气调节设备的供冷正常，其他原因导致供冷不到位，如功能管道发生堵塞等；其中，为室内温度，/>为预设定的温度，/>为持续时间，/>为空气调节设备每秒i的出口温度，/>为空气调节设备每秒i的出风量，/>为空气调节设备的额定出风量，/>为参数范围，其为历史最大出风量和最小出风量的差值；在供热的过程中：

若满足以上第二式中的任意一个条件，则判断空气调节设备的供热异常，此时通过指令下发模块洗发报警指令给异常报警单元，异常报警单元会通过网络传输单元向后台监控端报警，反之，空气调节设备的供热正常，其他原因导致供热不到位，如管道发生堵塞等。

在判断除湿设备是否出现运行异常的时候，首先获取到区域数据采集单元采集到的室内湿度，同时获取到预设定的湿度，并获取除湿设备的进风量信息数据，在除湿的过程中：

若：

此时则判断除湿设备运行异常，此时通过指令下发模块洗发报警指令给异常报警单元，异常报警单元会通过网络传输单元向后台监控端报警，反之，除湿设备运行正常，其他原因导致除湿不到位，如空气传输管道发生堵塞的情况等；其中，为室内湿度，/>为预设的湿度，/>为持续时间，/>为进入到除湿设备前空气的湿度，/>为经过除湿设备处理后空气的湿度，/>为除湿设备每分钟j除去的湿度，/>为除湿设备每分钟j的进风量，/>为除湿设备额定的进风量，/>为预设范围参数，其为历史最大进风量和最小进风量的差值。

在照明设备是否出现运行异常的时候，通过光强传感器检测每个照明设备的光线强度，若其中有光强传感器检测到其对应的照明设备的发出的光线强度小于预设定的阈值后，则判定该照明设备出现运行异常，反之，则判定该照明设备运行正常。

另外，分析判断模块能够从区域数据采集单元中获取一段时间内的每个区域每天的用电量信息数据以及每天的人流量信息数据，并可以综合以上获取到的数据库分析每个区域的能耗优先级：

从而可以根据能耗优先级决定供电次序以及电能供给量，能耗优先级越高，优先供电同时电能供给量越高，反之，靠后供电同时电能供给量越低；其中，lv为每个区域的能耗优先级，zd为一段时间内的总天数，、/>分别为每个区域每天的用电量以及人流量，/>为转换系数，其取值为10000。

并且分析判断模块也能够根据室外的温度以及大型建筑的人流量综合分析得到大型建筑的供热以及供冷温度：

其中，、/>分别为供冷以及供热温度，/>、/>分别为大型建筑墙体以及空气的导热系数，D为大型建筑墙体厚度，/>为空气比热容，/>为空气密度，/>为大型建筑周围5m内的空气体积，/>为最低温度到大型建筑开始运行的温差，all为大型建筑的人流量，/>为每个人散发的热量，/>为大型建筑体积，/>为所有设备量，/>为每个设备发出的热量，/>、/>可通过红外检测设备（如红外摄像头等）进行测量检测，/>为人体舒适温度。避免出现在供热和供冷季节无法及时的供热和供冷以及供热和供冷不合适，导致大型建筑内部人员不舒适的情况。

其中本文中出现的电器元件均为现实中存在的电器元件。

当然，上述说明并非对本发明的限制，本发明也不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种基于物联网的大型建筑可视化运管系统，其特征在于，包括：建筑分区单元、区域数据采集单元、设备状态检测单元、网络传输单元、后台监控单元、核心处理单元、异常报警单元以及自动调控单元；

建筑分区单元：用于根据大型建筑不同的功能进行划区，从而将大型建筑内部分为若干个区域；

区域数据采集单元：用于对大型建筑内部的若干个区域产生的数据进行采集；

设备状态检测单元：用于对维持大型建筑正常运行的设备的状态进行检测，并得到设备的检测数据；

网络传输单元：用于将区域数据采集单元以及设备状态检测单元采集获取的数据传输到后台监控单元以及核心处理单元；

后台监控单元：用于对设备状态检测单元以及网络传输单元采集获取到的数据进行实时展示，同时可以远程调控维持大型建筑正常运行的设备；

核心处理单元：用于对区域数据采集单元以及设备状态检测单元采集获取到的数据进行处理分析，并得到处理分析结果，并可以根据处理分析结果生成大型建筑运行报告，同时可以根据处理分析结果下发控制指令给异常报警单元以及自动调控单元；

异常报警单元：用于在核心处理单元处理分析得到的结果为异常结果后，通过网络传输单元向后台监控单元报警；

自动调控单元：用于根据核心处理单元处理分析得到的结果对大型建筑设备进行自动调控。

2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的大型建筑可视化运管系统，其特征在于：所述区域数据采集单元包括：室内温度采集模块、室内湿度采集模块、用电量采集模块以及人流量采集模块；

室内温度采集模块：用于对每个区域的室内温度信息数据进行实时采集；

室内湿度采集模块：用于对每个区域的室内湿度信息数据进行实时采集；

用电量采集模块：用于对每个区域的每天的用电量信息数据进行采集；

人流量采集模块：用于对每个区域的每天的人流量信息数据进行采集。

3.根据权利要求1所述的一种基于物联网的大型建筑可视化运管系统，其特征在于：所述设备状态检测单元包括：照明设备状态检测模块、空调设备状态检测模块以及除湿设备状态检测模块；

照明设备状态检测模块：用于检测大型建筑每个区域照明设备的运行状态；

空调设备状态检测模块：用于检测大型建筑内空气调节设备的运行状态，该模块包括出口温度检测模块和出风量检测模块，分别用于检测空气调节设备的出口温度以及出风量；

除湿设备状态检测模块：用于检测大型建筑内除湿设备的运行状态，该设备包括除湿度检测模块和进风量检测模块，分别用于检测除湿设备的除湿程度以及进风量。

4.根据权利要求3所述的一种基于物联网的大型建筑可视化运管系统，其特征在于：所述核心处理单元包括：数据获取模块、分析判断模块、报告生成模块以及指令下发模块；

数据获取模块：用于获取区域数据采集单元以及设备状态检测单元采集到的信息数据；

分析判断模块：用于对数据获取模块获取到的数据进行分析判断，从而可以得到分析判断的结果；

指令下发模块：用于在分析判断的结果出现异常情况后，会下发控制指令给异常报警单元，并且会根据分析判断的结果下发控制指令给自动调控单元对大型建筑内部的设备进行自动调控；

报告生成模块：用于根据分析判断的结果生成大型建筑运行报告。

5.根据权利要求4所述的一种基于物联网的大型建筑可视化运管系统，其特征在于：所述分析判断模块在对数据进行分析判断的时候，可以根据数据分析判断大型建筑中的照明设备、空调设备以及除湿设备是否出现异常；在判断空调设备是否出现运行异常的时候，首先获取到区域数据采集单元采集到的室内温度，同时获取到空调设备预设定的温度，并获取空调设备的出口温度以及出风量信息数据；在供冷的过程中：

若：

此时则判断空气调节设备的供冷异常，反之，空气调节设备的供冷正常，其他原因导致供冷不到位；其中，/>为室内温度，/>为预设定的温度，/>为持续时间，/>为空气调节设备每秒/>的出口温度，/>为空气调节设备每秒/>的出风量，/>为空气调节设备的额定出风量，/>为参数范围，其为历史最大出风量和最小出风量的差值；在供热的过程中：

若满足以上第二式中的任意一个条件，则判断空气调节设备的供热异常，反之，空气调节设备的供热正常，其他原因导致供热不到位；

在判断除湿设备是否出现运行异常的时候，首先获取到区域数据采集单元采集到的室内湿度，同时获取到预设定的湿度，并获取除湿设备的进风量信息数据，在除湿的过程中：

若：

此时则判断除湿设备运行异常，反之，除湿设备运行正常，其他原因导致除湿不到位；其中，/>为室内湿度，/>为预设的湿度，/>为持续时间，/>为进入到除湿设备前空气的湿度，/>为经过除湿设备处理后空气的湿度，为除湿设备每分钟/>除去的湿度，/>为除湿设备每分钟/>的进风量，/>为除湿设备额定的进风量，/>为预设范围参数，其为历史最大进风量和最小进风量的差值；

在照明设备是否出现运行异常的时候，通过光强传感器检测每个照明设备的光线强度，若其中有光强传感器检测到其对应的照明设备的发出的光线强度小于预设定的阈值后，则判定该照明设备出现运行异常，反之，则判定该照明设备运行正常。

6.根据权利要求5所述的一种基于物联网的大型建筑可视化运管系统，其特征在于：所述分析判断模块能够从区域数据采集单元中获取一段时间内的每个区域每天的用电量信息数据以及每天的人流量信息数据，并可以综合以上获取到的数据库分析每个区域的能耗优先级：

从而可以根据能耗优先级决定供电次序以及电能供给量，能耗优先级越高，优先供电同时电能供给量越高，反之，靠后供电同时电能供给量越低；其中，/>为每个区域的能耗优先级，/>为一段时间内的总天数，/>分别为每个区域每天的用电量以及人流量，/>为转换系数，其取值为10000。

7.根据权利要求6所述的一种基于物联网的大型建筑可视化运管系统，其特征在于：所述分析判断模块能够根据室外的温度以及大型建筑的人流量综合分析得到大型建筑的供热以及供冷温度：

其中，/>分别为供冷以及供热温度，/>分别为大型建筑墙体以及空气的导热系数，/>为大型建筑墙体厚度，/>为空气比热容，/>为空气密度，/>为大型建筑周围/>内的空气体积，/>为最低温度到大型建筑开始运行的温差，/>为大型建筑的人流量，/>为每个人/>散发的热量，/>为大型建筑体积，/>为所有设备量，/>为每个设备/>发出的热量，/>为人体舒适温度。

8.根据权利要求1所述的一种基于物联网的大型建筑可视化运管系统，其特征在于：所述后台监控单元包括：数据实时接收模块、数据展示模块以及远程调控模块；

数据实时接收模块：用于实时接收网络传输单元传输的信息数据；

数据展示模块：用于展示数据实时接收模块接收到的信息数据；

远程调控模块：用于根据需要在后台监控端，手动的调控大型建筑中的设备。