RU2752423C2 - Способ беспроводного интеллектуального управления освещением, электроприборами и интеллектуальными системами и программно-аппаратный комплекс control-r для его осуществления - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к области беспроводных электронных технологий, в частности к беспроводному интеллектуальному управлению освещением, электроприборами и интеллектуальными системами. Технический результат заключается в расширении арсенала технических средств интеллектуального управления электроприборами, обеспечивающих безопасность, экономию электроэнергии и расширение функциональных возможностей управления. Для этого осуществляют получение данных о состоянии текущей окружающей обстановки, анализ и оценивание полученных данных на соответствие заданным параметрам требуемого состояния, генерирование команд управления освещением, электроприборами, интеллектуальными системами, соответствующих заданным условиям требуемого состояния, и отправку сгенерированных команд контроллерам светильников, электроприборам, интеллектуальным системам, с целью создания уровня яркости светильников, поддержание нужного состояния электроприборов и интеллектуальных систем, соответствующих заданным условиям требуемой обстановки. При этом для организации беспроводной сети используется топология вида «MESH-сеть», а приём и передача данных или команд осуществляется через программный шлюз MQTT брокера. 2 н. и 30 з.п. ф-лы, 10 ил.

Description

Изобретение относится к области беспроводных электронных технологий, в частности к способу и программируемым аппаратам для беспроводного интеллектуального управления освещением, электроприборами и интеллектуальными системами.

Известен способ и аппарат для управления интеллектуальным освещением в системах «умный дом», «интеллектуальный дом», который содержит маршрутизатор, компьютер клиента (терминал-дисплей, планшет), конечные устройства в виде датчиков обнаружения (присутствия) вмонтированных в терминалы-дисплеи, наручных радиобраслетов и управляемых источников тока, облачного сервера (по патенту RU2595893, G06F 7/00, опубл. 27.08.2016).

Известный способ основан на анализе текущей обстановки, путем получения информации с конечных устройств (ручного браслета, терминала) и оценки соответствия полученной информации заданным условиям конфигурации обстановки, на основании которой сгенерированные команды отправляются светильникам, чтобы произвести мигание светом, выставить нужный цвет света, уровень яркости освещения.

В качестве автоматизации применяется облачный сервер, к которому через Wi-Fi, 2G, 3G могут подключаться маршрутизатор, терминал, планшет, компьютер пользователя. Через интерфейс ввода настроек и сконфигурированных библиотек условий обстановки, хранящихся на облачном сервере, происходит сбор, опрос конечных устройств и генерация команд для управляемых источников света. Маршрутизация между конечными устройствами происходит на основе беспроводных технологий малого радиуса Bluetooth, IrDA, UWB, RFID.

Недостатком данного способа является отсутствие гибкости и надежности в автоматизации управления, небезопасная работа устройств на основе беспроводных технологий малого радиуса, и невозможность управления светильниками в промышленной и уличной среде.

Наиболее близким техническим решением является интеллектуальная светодиодная система освещения (ИССО) и светильник интеллектуальной светодиодной системы освещения (по патенту RU120308, Н05В 37/02, опубл. 10.09.2012).

Известная ИССО и светильник интеллектуальной светодиодной системы освещения основаны на светодиодных светильниках, которые включают в себя регулируемый блок питания и электронный модуль управления световым потоком, а также электроприборах, которые могут взаимодействовать с электронным модулем в светильнике и выполнять команды, поступающие от сервера через настройки, сделанные по локальной сети/дистанционно с помощью управляющего компьютера, автономной панели локального управления, пульта инфракрасного управления.

Взаимодействие между модулями ИССО и светильника интеллектуальной светодиодной системы освещения, основано на блоках декодирования управляющих команд и микропроцессорных контроллерах с возможностью алгоритмической обработки сигналов управления, формирования управляющих импульсов и ретрансляции их по силовой сети 220В, где маршрутизация данных команд/информации осуществляется через проводной интерфейс RS-485 и беспроводной радиоканал по единому протоколу.

Недостатком известной ИССО и светильника интеллектуальной светодиодной системы освещения является недостаточная надежность при работе, примитивная автоматизация, высокая стоимость монтажных работ по прокладке проводов при внедрении ИССО, осложнения и ограниченные возможности применения при уличном/магистральном освещении.

Очень низкая скорость передачи данных по силовой сети. Беспроводная составляющая в ИССО практически не задействована, кроме как для проведения процедур дистанционных настроек.

При использовании протокола RS-485 существует очень высокая вероятность возникновения сбоев, помех в работе при маршрутизации данных, риск рассинхронизации и достоверности получения данных/информации.

Задача заявляемого способа и программно-аппаратного комплекса (ПАК) Control-R – создание универсальной беспроводной интеллектуальной системы управления освещением в отдельном здании, сооружении, на городских улицах, открытых территориях, аллеях, парковках для автомобилей, пассажирских железнодорожных платформах, автомобильных дорогах и магистралях, а также для управления электроприборами нагрузкой до 1,5 кВт и интеллектуальными системами, работающими по беспроводному радиоканалу совместимому с ПАК единому транспортному протоколу, с целью мониторинга энергопотребления, энергосбережения, безопасности и экономии электроэнергии.

Технический результат, на достижение которого направлено предлагаемое изобретение, заключается в автоматизации и повышении удобства управления системами освещения, электроприборами и интеллектуальными системами энергосбережения и безопасности, экономии электроэнергии и расширении функциональных возможностей.

Указанный технический результат достигается тем, что способ беспроводного интеллектуального управления освещением, электроприборами и интеллектуальными системами включает в себя: получение данных о состоянии текущей окружающей обстановки, анализ и оценивание полученных данных на соответствие заданным параметрам требуемого состояния, генерирование команд управления освещением, электроприборами, интеллектуальными системами, соответствующих заданным условиям требуемого состояния, и отправка сгенерированных команд специальным контроллерам светильников, электроприборам, интеллектуальным системам, с целью создания уровня яркости светильников, поддержание нужного состояния электроприборов и интеллектуальных систем, соответствующих заданным условиям требуемой обстановки.

Кроме того, сбор, хранение и обработка, полученных данных может происходить на независимом компьютере, выполняющего функции сервера и координатора (инициатора) беспроводной сети

Кроме того, информация о состоянии окружающей обстановки может содержать информацию о событии при мониторинге по каналам беспроводной связи, а именно одновременно оценивается интенсивность движения объекта (человека, автомобиля и пр.), температура окружающей среды, освещенность объекта и окружающей обстановки, и полученные данные в автоматическом режиме сравниваются, соответствует ли текущая обстановка заданными условиям обстановки.

Кроме того, информация о состоянии окружающей обстановки может содержать информацию о событии при мониторинге по каналам беспроводной связи, а именно интенсивности движения объекта, позволяет с помощью контроллеров регулировать уровень яркость светильников в заданной зоне, включать/выключать электроприборы, в зависимости от заданных условий по уровню интенсивности объекта (человека/автомобиля) в заданной зоне.

Кроме того, информация о состоянии окружающей обстановки может содержать информацию о событии при мониторинге по каналам беспроводной связи, а именно освещенности объекта и окружающей обстановки, позволяет с помощью контроллеров регулировать уровень яркости светильников в заданной зоне, включать/выключать электроприборы, в зависимости от заданных условий по уровню освещенности объекта и окружающей обстановки в заданной зоне.

Кроме того, информация о состоянии окружающей обстановки может содержать информацию о событии при мониторинге по каналам беспроводной связи, а именно температуры окружающей среды, позволяет с помощью контроллеров включать/выключать электроприборы, в зависимости от заданных условий по уровню температуры окружающей среды.

Кроме того, информация о состоянии окружающей обстановки может содержать информацию о событии при мониторинге по каналам беспроводной связи, а именно времени, позволяет с помощью контроллеров регулировать уровень яркость светильников в заданной зоне, включать/выключать светильники по расписанию, включать/выключать электроприборы, в зависимости от заданных условий в точное время или за период времени, в заданной зоне.

Кроме того, информация о состоянии окружающей обстановки может содержать информацию о событии, которое происходит независимо от мониторинга (вход/выход человека на запрашиваемую зону, постановка на охрану; запуск пожарной сигнализации и др.), позволяет с помощью контроллеров регулировать уровень яркости светильников в заданной зоне, включать/выключать светильники по расписанию, включать/выключать электроприборы, включать/выключать интеллектуальные системы в зависимости от заданных условий и в соответствии с заранее смоделированным событием, в заданной зоне.

Кроме того, в качестве электроприборов могут применяться: светодиодные светильники с входом управления по 0-10В DALI, ШИМ; светодиодные светильники не имеющие входов управления по 0-10В, DALI, ШИМ; люминесцентные светильники; источники тока со встроенным контроллером, реле со встроенным контроллером, работающими по единому проприетарному радио протоколу (RF ПП) с комплексом Control-R; светодиодные светильники со встроенным контроллером, работающим по единому радио протоколу RF ПП с комплексом Control-R; электродвигатели, станки, кондиционеры и другие приборы мощностью до 1,5 кВт.

Кроме того, в качестве электроприборов могут применяться интерфейсные устройства интеллектуальных систем пожарных и охранных сигнализаций, датчики присутствия, датчики дыма, датчики тепла, датчики разбития стекла, датчики протечки, датчики открытия/закрытия, датчики газа, а также приборы систем отопления (котлы, радиаторы, калориферы и др.).

Кроме того, управление и настройки модулей электронных аппаратов и программных модулей комплекса может происходить дистанционно по беспроводного радиоканалу на чистоте в диапазоне 860-960 МГц по единому радио протоколу (RF ПП), обеспечивающий маршрутизацию данных и команд между аппаратами и электроприборами.

Кроме того, управление и настройки модулей электронных аппаратов и программных модулей комплекса может происходить дистанционно через Интернет по беспроводному радиоканалу на чистоте 2,4 ГГц (Wi-Fi) или проводной TCP/IP LAN Ethernet, используя беспроводной радиоканал в диапазоне 860-960 МГц по единому RF проприетарному протоколу (RF ПП), обеспечивающий маршрутизацию данных и команд между аппаратами и электроприборами.

Кроме того, для организации беспроводной сети может использоваться два вида топологии: «Активная звезда» и «MESH-сеть».

Кроме того, единый радио протокол (RF ПП), обеспечивающий маршрутизацию данных и команд между аппаратами и электроприборами использует топологию беспроводной сети «Активная звезда», при которой в центре сети находится сервер (координатор, коммутатор), который получает и раздает пакеты информации конечным контроллерам, электроприборам как всем сразу вместе, так и отдельно на каждый не соблюдая/меняя приоритетность.

Кроме того, единый радио протокол (RF ПП), обеспечивающий маршрутизацию данных и команд между аппаратами и электроприборами использует ячеистую топологию беспроводной сети «MESH-сеть», при которой сервер (координатор) выполняет настройки и координацию работы сети, а пакеты информации передаются напрямую между конечными контроллерами, электроприборами, по принципу «каждый с каждым», выполняя функции коммутатора, предоставляя широкий выбор маршрута трафика до сервера (координатора).

Способ реализуется с помощью программно-аппаратного комплекса Control-R, аппаратная часть которого включает в себя: координатор с функциями сервера и агрегатора данных; контроллер для управления светильниками, электроприборами и возможностью измерять потребляемую мощность; мультисенсор с возможностью подключения датчиков с сухим контактом.

Кроме того, координатор может включать в себя:

модуль по организации беспроводной сети по радио каналу на частоте в диапазоне 860-960 мГц в соответствии с протоколом IEEE 802.15.14;

модуль для двухсторонней связи с API на компьютере клиента по беспроводной сети WI-FI;

модуль для двухсторонней связи с API на компьютере клиента по проводной сети Ethernet, LAN;

модуль памяти для сбора, хранения информации;

модуль оперативной памяти;

модуль процессорный;

модуль звукового и речевого оповещения;

модуль дисплея терминала.

Кроме того, контроллер может включать в себя:

модуль для двухсторонней связи по радиоканалу на частоте в диапазоне 860-960 мГц с координатором и другими приборами, работающими по единому радио протоколу RF ПП с ПАК Control-R;

модуль управления яркостью светодиодных светильников по аналоговому протоколу 0-10В;

модуль управления яркостью светодиодных светильников по цифровому протоколу DALI;

модуль управления яркостью светодиодных светильников по аналоговому протоколу ШИМ;

модуль для измерения и технического учета электроэнергии, потребляемой светильниками и электроприборами;

модуль-реле, отвечающего за включения/выключения электроприборов мощностью до 1,5 кВт;

модуль-датчик измерения температуры внутри контроллера;

Кроме того, мультидатчик может включать в себя:

модуль для двухсторонней связи по радиоканалу на частоте в диапазоне 860-960 мГц с координатором и другими приборами, работающими по единому радио протоколу RF ПП с ПАК Control-R;

модуль-датчик движения, работающего в инфракрасном диапазоне;

модуль-датчик освещения, работающего на принципе анализа поступающего света на фоточувствительную область фотодиода;

модуль-датчик температуры;

модуль для подключения внешних датчиков с сухим контактом.

Кроме того, программная часть Control-R может включать в себя:

ПО сервера;

модуль RF ПП организации сети топологии «Активная звезда»;

модуль RF ПП организации сети топологии «MESH»;

модуль ПО для координатора;

модуль ПО для контроллера;

модуль ПО для мультисенсора;

модуль ПО для элетроприборов;

модуль ПО для интеллектульных систем (ИС);

модуль ПО для IP видеокамер

модуль MQTT брокера;

модуль шлюза сервер-MQTT брокер;

модуль MQTT коннектора;

библиотека состояния конечных устройств (электроприборов);

библиотека сценарных алгоритмов;

база данных оперативная SQ Lite;

база данных основная MySQL;

модуль просмотра видеопотока с IP видеокамер;

ПО (API) клиента;

Кроме того, ПО (программное обеспечение) сервера может обеспечивать работу следующих функций:

- организация беспроводной сети по топологии «Активная звезда» или «MESH» и опроса мультисенсоров и контроллеров по радиоканалу на частоте в диапазоне 860-960 мГц в соответствии с единым радио протоколом RF ПП, работающего на основе IEEE 802.15.4;

- запуск двухсторонней связи с API на компьютере клиента по беспроводной сети WI-FI;

- запуск двухсторонней связи с API на компьютере клиента по проводной сети Ethernet, LAN;

- отвечающих за сбор, хранения информации, агрегирование данных и координирование процессов автоматизации;

- запуск сценарных решений на основе триггерных функций (в зависимости от интенсивности движения; освещенности, температуры);

- запуск сценарных решений на основе времени (создание расписаний по часам, дням, неделям, месяцам, датам);

- запуск сценарных решений на основе событий (вход/выход объекта на запрашиваемую зону, постановка на охрану; запуск пожарной сигнализации и др.);

- измерение потребляемой мощности и других электрических величин внутри контроллеров;

- измерение потребляемой мощности и других электрических величин как всех контроллеров, так и отдельно по каждой группе;

- загрузка и хранение плана, схем помещений;

- отображение контроллера светильника и мультидатчика в виде пиктограмм на схеме помещения,

- фиксирование и хранение координат расположения пиктограмм контроллеров и мультидатчиков на схеме помещения;

- настройки мониторинга;

- включение/выключение светильников отдельно и групп светильников;

- формирование групп;

- управление яркостью светильников в ручном режиме;

- управление яркостью светильников в автоматическом режиме, согласно выставленных условий;

- формирование графиков фактического потребления электроэнергии;

- формирование графиков номинального потребления электроэнергии;

- формирование графиков экономии электроэнергии;

- формирование отчетов о фактическом и номинальном электропотреблении;

- измерения уровня освещенности, температуры внешней окружающей обстановки и интенсивности движения объектов;

- формирование графиков изменения освещенности в Люксах в заданной зоне;

- формирование графиков изменения интенсивности движения в подсчете количества срабатываний в заданной зоне;

- формирование графиков изменения температуры в градусах Цельсия в заданной зоне;

- анализ ситуаций в автоматическом режиме;

- обработка данных в автоматическом режиме, согласно заложенных условий и алгоритмов;

- одновременная работа сервера локально и через сеть Интернет;

- обеспечение работы без внешних серверов («облаков»);

- обеспечение дистанционного управления через сеть Интернет;

- звуковое и речевое оповещение;

- прием/передача данных/команд через программный шлюз MQTT брокеру;

- прием/передач данных/команд через программный шлюз API клиенту.

Кроме того, ПО (программное обеспечение) контроллера может обеспечивать работу следующих функций:

- двухсторонняя связь по радиоканалу на частоте в диапазоне 860-960 МГц с координатором и другими приборами, работающими по единому протоколу RF ПП с ПАК Control-R;

- работа по радиоканалу в беспроводной сети топологии «Активная звезда»;

- работа по радиоканалу в беспроводной сети топологии «MESH-сеть»;

- двухсторонний обмен пакетами данных/информации между другими контроллерами и мультисенсорами по принципу «каждый с каждым» с целью поиска короткого пути трафика до сервера (координатора);

- двухсторонний обмен пакетами данных/информации с сервером (координатором) для автоматического обнаружения в сети и самостоятельного закрепления за координатором под своим уникальным адресом;

- работа модуля управления яркостью светодиодных светильников по аналоговому протоколу 0-10В;

- работа модуля управления яркостью светодиодных светильников по цифровому протоколу DALI;

- работа модуля управления яркостью светодиодных светильников по аналоговому протоколу ШИМ;

- работа модуля измерения и технического учета электроэнергии, потребляемой светильниками и электроприборами;

- работа модуля-реле, отвечающего за включения/выключения электроприборов мощностью до 1,5 кВт;

- работа модуля-датчика измерения температуры внутри контроллера;

Кроме того, ПО (программное обеспечение) мультидатчика может обеспечивать работу следующих функций:

- двухсторонняя связь по радиоканалу на частоте в диапазоне 860-960 МГц с координатором и другими приборами, работающими по единому радио протоколу RF ПП с ПАК Control-R;

- работа по радиоканалу в беспроводной сети топологии «Активная звезда»;

- работа по радиоканалу в беспроводной сети топологии «MESH-сеть»;

- двухсторонний обмен пакетами данных/информации между другими мультисенсорами и контроллерами по принципу «каждый с каждым» с целью поиска короткого пути трафика до сервера (координатора);

- двухсторонний обмен пакетами данных/информации с сервером (координатором) для автоматического обнаружения в сети и самостоятельного закрепления за координатором под своим уникальным адресом;

- работа модуля-датчика движения, предназначенного для сбора данных интенсивности движения объекта с помощью сенсора, работающего в инфракрасном диапазоне;

- работа модуля-датчика освещенности, предназначенного для сбора данных по освещенности с помощью специального фотодиода, работающего на принципе анализа поступающего света на фоточувствительную область;

- калибровка запрашиваемой зоны освещенности в Люксах;

- работа модуля-датчика температуры, предназначенного для сбора данных по температуре в окружающей среде;

- работа модуля подключения внешних датчиков с сухим контактом.

Кроме того, ПО (программное обеспечение) модуля MQTT брокера может обеспечивать работу следующих функций:

- передача данных в защищенном и зашифрованном виде;

- гарантированная доставка сообщений до подписчиков;

Кроме того, ПО (программное обеспечение) модуля шлюза сервер-MQTT брокера может обеспечивать работу следующих функций:

- транслирование данных между сервером (координатором) и MQTT брокером;

Кроме того, ПО (программное обеспечение) модуля MQTT коннектора может обеспечивать работу следующих функций:

- двухсторонняя передача данных между сервером (координатором) и API клиента на компьютере;

Кроме того, ПО (программное обеспечение) модуля библиотеки состояния конечных устройств (электроприборов) может обеспечивать работу следующих функций:

- получение сообщений от MQTT брокера об изменении состояний устройств (электроприборов);

- обновление состояний устройств(электроприборов) в оперативной базе данных SQLite;

- отправка запросов о текущем состоянии устройств (электроприборов);

- ведение записей архивных данных значений с контроллеров, датчиков для формирования графиков;

-отправка ответов на запросы архивных данных значений с контроллеров, датчиков.

Кроме того, ПО (программное обеспечение) модуля библиотека сценарных алгоритмов может обеспечивать работу следующих функций:

- поддержание постоянного подключения к MQTT брокеру;

- запуск раз в секунду (в зависимости от настроек) проверку срабатывания правил выполнения для сценарных скриптов;

- запуск сценарных скриптов при срабатывании триггеров.

Кроме того, ПО (программное обеспечение) модуля базы данных оперативной SQ Lite может обеспечивать работу следующих функций:

- текущее состояние всех конечных устройств (электроприборов);

- текущие суммарные значения для считываемых параметров (кВт, градусы Цельсия, Люксы, интенсивность движения);

- короткая история изменения состояния/полученных данных устройств (электроприборов), измеряемая секундами, долями секунд;

- короткая история изменения настроек.

Кроме того, ПО (программное обеспечение) модуля базы данных основной MySQL обеспечивает работу следующих функций:

- настройка сервера;

- история данных датчиков (посекундная, поминутная, почасовая etc);

- история изменения настроек;

- данные пиктограмм;

- данные скриптов;

- данные схем помещений.

Кроме того, ПО (программное обеспечение) модуля просмотра видеопотока с IP видеокамер может обеспечивать работу следующих функций:

- активация IP видеокамер с помощью специального ключа;

- отображение видеопотока с подключенных IP видеокамер;

- отображение видеопотока синхронно внутри API клиента независимо от работы других модулей ПО.

Кроме того, ПО (программное обеспечение) модуля API клиента может обеспечивать работу следующих функций:

-просмотр подключенных контроллеров, мультидатчиков (электроприборов) с отображением ID номеров каждого устройства;

- подключение/исключение из сети контроллеров, мультидатчиков (электроприборов);

- создание неограниченное разделов-помещений для размещения в них подключенных контроллеров, мультидатчиков (электроприборов);

- закрепление за выбранными разделами-помещений необходимого количества контроллеров, мультидатчиков (электроприборов);

- удаление контроллеров, мультидатчиков (электроприборов) из выбранного помещения, где устройства были закреплены;

- загрузка схем помещений в выбранные разделы-помещений;

- отображение на схеме раздела-помещений, закрепленных контроллеров, мультидатчиков (электроприборов) в виде специальных пиктограмм;

- отображение функций контроллеров, мультидатчиков (электроприборов) в виде виджетов, открывающихся при нажатии на пиктограмму;

- инициация событий сценарных скриптов;

- группирование контроллеров;

- отображение графиков мониторинга;

- просмотр видеопотока с IP видеокамер.

Предлагаемое изобретение поясняется следующими схемами, которые показывают варианты осуществления настоящего изобретения, соответствуют настоящему изобретению и, вместе с описанием, служат для пояснения принципов настоящего изобретения:

Фиг. 1 – блок-схема способа беспроводного управления интеллектуальным освещением, электроприборами и интеллектуальными системами;

Фиг. 2 – функциональная блок-схема способа беспроводного управления интеллектуальным освещением, электроприборами и интеллектуальными системами;

Фиг. 3 – схематическое изображение способа беспроводного управления интеллектуальным освещением, электроприборами и интеллектуальными системами по сети топологии «Активная звезда»;

Фиг. 4 – схематическое изображение способа беспроводного управления интеллектуальным освещением, электроприборами и интеллектуальными системами по сети топологии «MESH-сеть»;

Фиг. 5 – функциональную блок-схему модулей программного обеспечения Control-R для беспроводного управления интеллектуальным освещением, электроприборами и интеллектуальными системами;

Фиг. 6 – схематическое изображение аппарата (сервера/координатора) для беспроводного управления интеллектуальным освещением, электроприборами и интеллектуальными системами;

Фиг. 7 – схематическое изображение аппарата (контроллера) для беспроводного управления интеллектуальным освещением, электроприборами и интеллектуальными системами;

Фиг. 8 – схематическое изображение аппарата (мультисенсора) для беспроводного управления интеллектуальным освещением и интеллектуальными системами;

Фиг. 9 – функциональная блок-схема способа беспроводного управления интеллектуальными системами в соответствии со третьим примером осуществления

Фиг. 10 – схематическое изображение аппарата (сервера/координатора) для беспроводного управления интеллектуальным освещением, электроприборами и интеллектуальными системами в условиях применения с мобильным Интернетом.

Первый вариант осуществления:

На Фиг.3 представлена схематическое изображение способа беспроводного управления интеллектуальным освещением, электроприборами и интеллектуальными системами используя топологию «Активная звезда».

На Фиг.4 представлена схематическое изображение способа беспроводного управления интеллектуальным освещением, электроприборами и интеллектуальными системами используя топологию «MESH-сеть».

Как показано на Фиг.1, первый вариант осуществления применяется, когда требуется активировать конечные устройства, электроприборы и настроить сеть для работы в следующей обстановке:

Сервер (координатор) 305 подключен к управляющему компьютеру клиента 303 или Терминалу 304 с помощью LAN или по беспроводной сети Wi-Fi. Подведено питание 220В к следующим конечным устройствам: контроллеры «К»; мультисенсоры «М»; мультисенсоры к которым через сухой контакт подключены датчики движения, открытия/закрытия/ газа и др. «Д»; электроприборы «Э»; светодиодные светильники со встроенным контроллером «Л»; IP-видеокамера. На терминале или компьютере клиента открывается специальное приложение для настройки и работы системы управления интеллектуальным освещением и интеллектуальными системами. Способ в первом варианте осуществления применяется для безоблачного сервера к которому можно подключиться по локальной сети или дистанционно через Интернет и включает в себя следующие этапы:

На этапе 101 происходит опрос конечных устройств, электроприборов, получение данных о состоянии и передача этих данных/информации по беспроводному каналу связи используя топологию сети «Активная звезда» или «MESH-сеть».

На этапе 102 происходит анализ и оценка полученных данных/информации на сервере на соответствие тем данным, которые хранятся в библиотеке сервера.

На этапе 103 происходит генерирование команд для отправки/присвоения уникального адреса ID номера для каждого конечного устройства, электроприбора.

На этапе 104 происходит получение от сервера специальных команд на закрепление за контроллером уникального ID адреса и привязка его к сети, инициированной сервером (координатором).

На этапе 105 происходит получение от сервера специальных команд на закрепление за мультисенсором уникального ID адреса и привязка его к сети, инициированной сервером (координатором).

На этапе 106 происходит получение от сервера специальных команд на закрепление за электроприбором уникального ID адреса и привязка его к сети, инициированной сервером (координатором).

Первый вариант осуществления имеет следующие положительные эффекты:

Способность конечных устройств, электроприборов работать в системе управления интеллектуальным освещением, интеллектуальными системами происходит без затрат времени на программную и техническую настройку вручную, активация конечных устройств, электроприборов занимает считанные секунды и происходит автоматически по принципу «plug&play».

Присваиваемые ID адреса конечным устройствам, электроприборам имеют уникальную структуру и свойство закрепляться только за одним сервером (координатором), что исключает сетевые коллизии и потери в сети.

Осуществлять одновременно дистанционный и визуальный контроль и управление.

Второй вариант осуществления.

На Фиг.3 представлена схематическое изображение способа беспроводного управления интеллектуальным освещением, электроприборами и интеллектуальными системами используя топологию «Активная звезда».

На Фиг.4 представлена схематическое изображение способа беспроводного управления интеллектуальным освещением, электроприборами и интеллектуальными системами используя топологию «MESH-сеть».

На Фиг.6 представляет собой схематическое изображение аппарата (сервера/координатора) для беспроводного управления интеллектуальным освещением и интеллектуальными системами.

На Фиг.7 представляет собой схематическое изображение аппарата (контроллера) для беспроводного управления интеллектуальным освещением, электроприборами и интеллектуальными системами.

На Фиг.8 представляет собой схематическое изображение аппарата (мультисенсора) для беспроводного управления интеллектуальным освещением, электроприборами и интеллектуальными системами.

Как показано на Фиг.2, второй вариант осуществления применяется, когда требуется управлять яркостью светильников, источники тока которых, имеют входы управления 0-10В, DALI, ШИМ в зависимости от интенсивности движения человека и изменения поступающего природного света в здании, сооружении в автоматическом режиме и произвести технический учет электроэнергии, включая интегрированную функцию видеонаблюдения в следующей обстановке:

Сервер (координатор) 305 подключен к управляющему компьютеру клиента 303 или Терминалу 304 с помощью LAN или по беспроводной сети Wi-Fi. Подведено питание 220В к следующим конечным устройствам: контроллеры «К», мультисенсоры «М»; мультисенсоры к которым через сухой контакт подключены датчики движения, открытия/закрытия/ газа и др. «Д»; электроприборы «Э»; светодиодные светильники со встроенным контроллером «Л». Светодиодные светильники подключены к контроллеру «К», согласно Фиг.6 - через модуль 704 к управлению 0-10В, через модуль 702 к управлению DALI, через модуль 703 к управлению ШИМ и через модуль 705 к реле.

На этапе 201 происходит опрос данных мультисенсора о состоянии освещенности в заданной зоне, калибровка данных искусственного и природного освещения.

На этапе 202 происходит опрос данных мультисенсора об уровне интенсивности движения человека в заданной зоне.

На этапе 203 происходит опрос данных мультисенсора о состоянии температуры в заданной зоне.

На этапе 204 происходит опрос данных контроллера о состоянии потребления электроэнергии в заданной зоне.

На этапе 205 происходит активация IP видеокамеры в заданной зоне. Вводится специальный ключ активации для получения данных видеопотока.

На этапе 206 происходит получение данных/информации о событии при мониторинге интенсивности движения человека, изменения освещенности в Люксах в здании, сооружении, изменения температуры в градусах Цельсия, изменения мощности в кВт, отправленных с контроллеров. Полученные данные/информация поступает на локальный сервер и хранятся в специальной базе данных, подготовляются для дальнейшего этапа обработки/оценки данных/информации.

На этапе 207 происходит анализ поступивших данных/информации и оценивается отслеживание интенсивности движущихся объектов (человека, автомобиля), изменения освещенности в Люксах, изменения температуры в градусах Цельсия и изменения мощности в кВт в заданной зоне. При чем оценка поступивших данных/информации и определение соответствия текущей обстановки заданным условиям обстановки, происходит по всем полученным параметрам одновременно/параллельно.

На этапе 208 происходит в, предварительно, сохраненной библиотеке конфигурации состояния обстановки, формирование и отправка запросов на соответствие полученных параметров заданным условиям обстановки и на основе сценарных скриптов и анализа сравнения, генерируются команды (управления яркостью светильников, включение/выключение нагрузки, управления состоянием интеллектуальных систем и др.) для отправки контроллерам светильников, электроприборам и интеллектуальным системам.

На этапе 209 происходит отправка сгенерированных команд для управления яркостью светильников в диапазоне 1-100%, включения/выключения нагрузок, управления контроллерами, управления электроприборами и управления состоянием интеллектуальных систем.

На этапе 210 происходит получение сгенерированных команд контроллерами светильников, имеющих входы управления 0-10В, DALI, ШИМ.

На этапе 211 происходит получение сгенерированных команд электроприборами, имеющие входы управления.

На этапе 212 происходит получение сгенерированных команд интеллектуальными системами.

Второй вариант осуществления имеет следующие положительные эффекты:

Способность контроллеров, электроприборов работать в системе управления интеллектуальным освещением, подстраиваясь под заданные требования по освещенности в люксах в заданной зоне. Причем заданные требования по освещенности в люксах поддерживаются в автоматическом режиме, регулирование яркостью светильников происходит на основе одновременного анализа/оценки сразу двух параметров: интенсивности движения и уровня освещенности. Что в совокупности позволяет добиться максимального полезного уровня освещенности для комфортной работы человека не нарушая ГОСТы и другие нормативные требования по освещению и максимального экономического эффекта по энергосбережению освещения нефункциональных зон.

Для контроля потребления электроэнергии нет необходимости в установке дополнительного оборудования, весь технический учет потребления электроэнергии в заданной зоне ведется напрямую из контроллера/контроллеров и данные транслируются на сервер, которые в виде графика потребления электроэнергии отображаются в приложении на компьютере клиента. С помощью графиков потребления электроэнергии можно определить пики нагрузок и уровень экономии электроэнергии, а также настроить алгоритмы работы сценарных скриптов для дополнительного улучшения экономического эффекта.

Осуществлять одновременно дистанционный и визуальный контроль и управление.

Третий вариант осуществления.

На Фиг.3 представлена схематическое изображение способа беспроводного управления интеллектуальным освещением, электроприборами и интеллектуальными системами, используя топологию «Активная звезда».

На Фиг.4 представлена схематическое изображение способа беспроводного управления интеллектуальным освещением, электроприборами и интеллектуальными системами используя топологию «MESH-сеть».

На Фиг.6 представляет собой схематическое изображение аппарата (сервера/координатора) для беспроводного управления интеллектуальным освещением и интеллектуальными системами.

На Фиг.7 представляет собой схематическое изображение аппарата (контроллера) для беспроводного управления интеллектуальным освещением, электроприборами и интеллектуальными системами.

На Фиг.8 представляет собой схематическое изображение аппарата (мультисенсора) для беспроводного управления интеллектуальным освещением, электроприборами и интеллектуальными системами.

Как показано на Фиг.9, третий вариант осуществления применяется, когда требуется управлять интеллектуальными системами (системами безопасности, системами пожаротушения, системами отопления и др.) в здании, сооружении, прилегающих уличных территориях с интегрированной функцией видеонаблюдения в следующей обстановке:

Сервер (координатор) 305 подключен к управляющему компьютеру клиента 303 или Терминалу 304 с помощью LAN или по беспроводной сети Wi-Fi. Подведено питание 220В к следующим конечным устройствам: контроллеры «К», мультисенсоры «М»; мультисенсоры к которым через сухой контакт подключены датчики движения, открытия/закрытия/, датчики газа, датчики дыма, датчики протечки и др. «Д1», «Д2», «Дn»; электроприборы «Э»; электродвигатели, калориферы, котлы отопления, модули пожаротушения к контроллеру «К», согласно Фиг.6 - через модуль 704 к управлению 0-10В, через модуль 705 к реле.

На этапе 901 происходит опрос данных мультисенсора об уровне интенсивности движения человека/автомобиля в заданной зоне.

На этапе 902 происходит опрос данных датчика дыма Д1, подключенного к мультисенсору через сухой контакт в заданной зоне.

На этапе 903 происходит опрос данных датчика открытия/закрытия Д2, подключенного к мультисенсору через сухой контакт в заданной зоне.

На этапе 904 происходит опрос данных мультисенсора о состоянии температуры в заданной зоне.

На этапе 905 происходит активация IP видеокамеры в заданной зоне. Вводится специальный ключ активации для получения данных видеопотока.

На этапе 906 происходит получение данных/информации о событии при мониторинге движущихся объектов (человека, автомобиля), изменения температуры в градусах Цельсия, изменения данных с датчиков Д1, Д2 и Дn. Полученные данные/информация поступает на локальный сервер и хранятся в специальной базе данных, подготовляются для дальнейшего этапа обработки/оценки данных/информации.

На этапе 907 происходит анализ поступивших данных/информации и оценивается отслеживание интенсивности движущихся объектов (человека, автомобиля), изменения температуры в градусах Цельсия и изменения данных с датчиков Д1, Д2 и Дn в заданной зоне. При чем оценка поступивших данных/информации и определение соответствия текущей обстановки заданным условиям обстановки, происходит по всем полученным параметрам одновременно/параллельно.

На этапе 908 происходит в, предварительно, сохраненной библиотеке конфигурации состояния обстановки, формирование и отправка запросов на соответствие полученных параметров заданным условиям обстановки и на основе сценарных скриптов и анализа сравнения, генерируются команды (управления электроприборами, калориферами, котлами отопления, модулями пожаротушения, управления состоянием интеллектуальных систем) для отправки контроллерам, электроприборам и интеллектуальным системам.

На этапе 909 происходит отправка сгенерированных команд для управления электроприборами, калориферами, котлами отопления, модулями пожаротушения, управления состоянием интеллектуальных систем на контроллеры, электроприборы, таким образом, чтобы достигался максимальный эффект по энергосбережению и безопасности.

На этапе 910 происходит получение сгенерированных команд контроллерами, имеющих входы управления 0-10В.

На этапе 911 происходит получение сгенерированных команд электроприборами, имеющие входы управления 0-10В или преобразователи, выдающие управляющее напряжение от 0 до 10В.

На этапе 912 происходит получение сгенерированных команд интеллектуальными системами (системами пожаротушения, охранными системами, системами отопления и др.).

Третий вариант осуществления имеет следующие положительные эффекты:

Способность контроллеров, электроприборов работать в системе беспроводного управления интеллектуальными системами (системами пожаротушения, охранными системами, системами отопления и др.), выполняя все требования по безопасности и энергосбережению. В частности контроллер Фиг.7 можно подключить к любому электронному устройству систем пожаротушения, охраны и отопления, имеющий входы управления 0-10В, а к мультисенсору Фиг.8 можно подключить по сухому контакту, используя специальные адаптеры, неограниченное количество внешних датчиков различных производителей. Данная универсальность дает широкие возможности для реализации сложных задач, связанных с безопасностью и энергосбережением. Благодаря топологии сети «MESH» (Фиг.4) можно: подключать неограниченное количества устройств интеллектуальных систем пожаротушения, охраны и отопления; подключать устройства в труднодоступных зонах, где нет возможности подвести питание 220В; до минимума уменьшить расходы на монтажные работы; в кратчайшие сроки вводить беспроводные системы пожаротушения, охраны и отопления в эксплуатацию; осуществлять одновременно дистанционный и визуальный контроль и управление.

Четвертый вариант осуществления.

На Фиг.4 представлена схематическое изображение способа беспроводного управления интеллектуальным освещением, электроприборами и интеллектуальными системами используя топологию «MESH-сеть».

На Фиг.10 представляет собой схематическое изображение аппарата (сервера/координатора) для беспроводного управления интеллектуальным освещением и интеллектуальными системами в условиях применения с мобильным Интернетом.

На Фиг.7 представляет собой схематическое изображение аппарата (контроллера) для беспроводного управления интеллектуальным освещением, электроприборами и интеллектуальными системами.

На Фиг.8 представляет собой схематическое изображение аппарата (мультисенсора) для беспроводного управления интеллектуальным освещением и интеллектуальными системами.

Как показано на Фиг.2, второй вариант осуществления применяется, когда требуется управлять яркостью светильников магистрального освещения, источники тока которых, имеют входы управления 0-10В, DALI, ШИМ в зависимости от интенсивности движения автомобиля и изменения природного света на автомагистралях, городских и сельских улицах, прилегающих территориях к зданию, сооружению, парках отдыха в автоматическом режиме и произвести технический учет электроэнергии, включая интегрированную функцию видеонаблюдения в следующей обстановке:

Сервер (координатор) 305 подключен к управляющему компьютеру клиента 303 с помощью LAN или по беспроводной сети Wi-Fi, или через Интернет. Подведено питание 220В к серверу, 4G модему и к следующим конечным устройствам: контроллеры «К», мультисенсоры «М»; мультисенсоры к которым через сухой контакт подключены датчики движения большого радиуса действия, датчики присутствия. «Д»; электроприборы «Э»; светильники со встроенным контроллером «Л». Светильники подключены к контроллеру «К», согласно Фиг.6 - через модуль 704 к управлению 0-10В, через модуль 702 к управлению DALI, через модуль 703 к управлению ШИМ и через модуль 705 к реле.

На этапе 201 происходит опрос данных мультисенсора о состоянии освещенности в заданной зоне, калибровка данных искусственного и природного освещения.

На этапе 202 происходит опрос данных мультисенсора об уровне интенсивности движения человека в заданной зоне.

На этапе 203 происходит опрос данных мультисенсора о состоянии температуры в заданной зоне.

На этапе 204 происходит опрос данных контроллера о состоянии потребления электроэнергии в заданной зоне.

На этапе 205 происходит активация IP видеокамеры в заданной зоне. Вводится специальный ключ активации для получения данных видеопотока.

На этапе 206 происходит получение данных/информации о событии при мониторинге интенсивности движения автомобиля, изменения освещенности в Люксах на заданном участке автомагистрали, городской или сельской улицы, прилегающей территории к зданию, сооружению, парка отдыха, изменения мощности в кВт, отправленных с конроллеров. Полученные данные/информация поступает на ближайший локальный сервер и хранятся в специальной базе данных, подготовляются для дальнейшего этапа обработки/оценки данных/информации.

На этапе 207 происходит анализ поступивших данных/информации и оценивается отслеживание интенсивности движущихся автомобилей/людей, изменения освещенности в Люксах и изменения мощности в кВт в заданной зоне/заданном участке дороги. При чем оценка поступивших данных/информации и определение соответствия текущей обстановки заданным условиям обстановки, происходит по всем полученным параметрам одновременно/параллельно.

На этапе 208 происходит в, предварительно, сохраненной библиотеке конфигурации состояния обстановки, формирование и отправка запросов на соответствие полученных параметров заданным условиям обстановки и на основе сценарных скриптов и анализа сравнения, генерируются команды (управления яркостью светильников, включение/выключение группы светильников, управлению яркостью группы светильников) для отправки контроллерам светильников.

На этапе 209 происходит отправка сгенерированных команд для управления яркостью светильников в диапазоне 1-100%, включение/выключение группы светильников, управлению яркостью группы светильников.

На этапе 210 происходит получение сгенерированных команд контроллерами светильников, имеющих входы управления 0-10В, DALI, ШИМ.

На этапе 211 происходит получение сгенерированных команд электроприборами, имеющие входы управления.

На этапе 212 происходит получение сгенерированных команд интеллектуальными системами управления освещением, использующие свой алгоритм обмена данными, но интегрированные с Control-R по единому протоколу верхнего уровня.

Четвертый вариант осуществления имеет следующие положительные эффекты:

Способность контроллеров, электроприборов работать в системе управления интеллектуальным освещением на автомобильных магистралях, городских и сельских улицах, прилегающих территориях к зданию, сооружению, парках отдыха подстраиваясь под заданные требования по освещенности в люксах в заданной зоне/участке автодороги. Причем заданные требования по освещенности в люксах поддерживаются в автоматическом режиме, регулирование яркостью светильников происходит на основе одновременного анализа/оценки сразу двух параметров: интенсивности движения автомобиля/людей и уровня освещенности. Что в совокупности позволяет добиться максимального полезного уровня освещенности для комфортного передвижения автомобилей/людей в ночное время, не нарушая ГОСТы и другие нормативные требования по освещению и максимального экономического эффекта по энергосбережению освещения нефункциональных зон/автодорог.

Для контроля потребления электроэнергии нет необходимости в установке дополнительного оборудования, весь технический учет потребления электроэнергии в заданной зоне ведется напрямую из контроллера/контроллеров и данные транслируются на сервер, которые в виде графика потребления электроэнергии отображаются в приложении на компьютере клиента. С помощью графиков потребления электроэнергии можно определить пики нагрузок и уровень экономии электроэнергии, а также настроить алгоритмы работы сценарных скриптов для дополнительного улучшения экономического эффекта.

Осуществлять одновременно дистанционный и визуальный контроль и управление.

Благодаря топологии сети «MESH» (Фиг.4) можно: подключать неограниченное количество магистральных светильников с входом управления 0-10В, DALI, ШИМ, контролировать и дистанционно управлять магистральным освещением в радиусе до 100 км и больше.

Вышеуказанные варианты осуществления являются исключительно иллюстративными примерами применения, что проверено на практике и не охватывают всех вариантов осуществления, которые заявляемый способ и программно-аппаратный комплекс (ПАК) CONTROL-R для беспроводного интеллектуального управления освещением, электроприборами и интеллектуальными системами может реализовать.

Технический результат достигается за счет технических решений, предусмотренные вариантами осуществления настоящего изобретения и может включать в себя следующие положительные эффекты:

- позволяет выполнять управляющие действия в соответствии с изменениями состояний обстановки и, таким образом, обеспечивает интеллектуальное управление и расширяет область применения интеллектуального освещения, электроприборов, интеллектуальных систем, а также позволяет избавиться от необходимости ручных операций при управлении интеллектуальным освещением, электроприборами, интеллектуальными системами и добиться безопасной среды и максимальной экономии электроэнергии;

- обеспечивает доступность управления освещением, электроприборами, интеллектуальными системами в труднодоступных местах, в зданиях, сооружениях, на открытой местности, улицах, автомобильных магистралях,

- обеспечивает автоматическое управление интеллектуальным освещением, электроприборами, интеллектуальными системами и делает управление интеллектуальным освещением, электроприборами, интеллектуальными системами комфортным и безопасным.

Таким образом, решения, используемые в изобретении, обеспечивают достижение технического результата.

Claims (159)

1. Способ беспроводного интеллектуального управления освещением, электроприборами и интеллектуальными системами, включающий в себя: получение данных о состоянии текущей окружающей обстановки, анализ и оценивание полученных данных на соответствие заданным параметрам требуемого состояния, генерирование команд управления освещением, электроприборами, интеллектуальными системами, соответствующих заданным условиям требуемого состояния, и отправка сгенерированных команд контроллерам светильников, электроприборам, интеллектуальным системам, с целью создания уровня яркости светильников, поддержание нужного состояния электроприборов и интеллектуальных систем, соответствующих заданным условиям требуемой обстановки, отличающийся тем, что для организации беспроводной сети используется топология вида «MESH-сеть», а также тем, что приём и передача данных или команд осуществляется через программный шлюз MQTT брокера.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что сбор, хранение и обработка полученных данных происходит на независимом компьютере, выполняющем функции сервера и координатора беспроводной сети.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что информация о состоянии окружающей обстановки содержит информацию о событии при мониторинге по каналам беспроводной связи, а именно одновременно оценивается интенсивность движения объекта, температура окружающей среды, освещенность объекта и окружающей обстановки, и полученные данные в автоматическом режиме сравниваются, соответствует ли текущая обстановка заданным условиям обстановки.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что информация о состоянии окружающей обстановки содержит информацию о событии при мониторинге по каналам беспроводной связи, а именно интенсивности движения объекта, позволяет с помощью контроллеров регулировать уровень яркости светильников в заданной зоне, включать/выключать электроприборы, в зависимости от заданных условий по уровню интенсивности объекта в заданной зоне.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что информация о состоянии окружающей обстановки содержит информацию о событии при мониторинге по каналам беспроводной связи, а именно освещенности объекта и окружающей обстановки, позволяет с помощью контроллеров регулировать уровень яркости светильников в заданной зоне, включать/выключать электроприборы, в зависимости от заданных условий по уровню освещенности объекта и окружающей обстановки в заданной зоне.

6. Способ по п.1, отличающийся тем, что информация о состоянии окружающей обстановки содержит информацию о событии при мониторинге по каналам беспроводной связи, а именно температуры окружающей среды, позволяет с помощью контроллеров включать/выключать электроприборы, в зависимости от заданных условий по уровню температуры окружающей среды.

7. Способ по п.1, отличающийся тем, что информация о состоянии окружающей обстановки содержит информацию о событии при мониторинге по каналам беспроводной связи, а именно времени, позволяет с помощью контроллеров регулировать уровень яркость светильников в заданной зоне, включать/выключать светильники по расписанию, включать/выключать электроприборы, в зависимости от заданных условий в точное время или за период времени, в заданной зоне.

8. Способ по п.1, отличающийся тем, что информация о состоянии окружающей обстановки содержит информацию о событии, которое происходит независимо от мониторинга, позволяет с помощью контроллеров регулировать уровень яркости светильников в заданной зоне, включать/выключать светильники по расписанию, включать/выключать электроприборы, включать/выключать интеллектуальные системы в зависимости от заданных условий и в соответствии с заранее смоделированным событием, в заданной зоне.

9. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве электроприборов могут применяться: светодиодные светильники с входом управления по 0-10 В DALI, ШИМ; светодиодные светильники, не имеющие входов управления по 0-10 В, DALI, ШИМ; люминесцентные светильники; источники тока со встроенным контроллером, работающим по единому радиопротоколу с комплексом; светодиодные светильники со встроенным контроллером, работающим по единому радиопротоколу с комплексом; электродвигатели, станки, кондиционеры и другие приборы мощностью до 1,5 кВт.

10. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве электроприборов применяются интерфейсные устройства интеллектуальных систем пожарных и охранных сигнализаций, датчики присутствия, датчики дыма, датчики тепла, датчики разбития стекла, датчики протечки, датчики открытия/закрытия, датчики газа, а также приборы систем отопления.

11. Способ по п.1, отличающийся тем, что управление и настройка модулей электронных аппаратов и программных модулей комплекса происходит дистанционно по беспроводному радиоканалу на частоте в диапазоне 860-960 МГц по единому RF проприетарному протоколу (RF ПП), обеспечивающему маршрутизацию данных и команд между аппаратами и электроприборами.

12. Способ по п.1, отличающийся тем, что управление и настройка модулей электронных аппаратов и программных модулей комплекса происходит дистанционно через Интернет по беспроводному радиоканалу на частоте 2,4 ГГц или проводной TCP/IP LAN Ethernet, используя беспроводной радиоканал в диапазоне 860-960 МГц по единому RF проприетарному протоколу, обеспечивающему маршрутизацию данных и команд между аппаратами и электроприборами.

13. Способ по п.1, отличающийся тем, что для организации беспроводной сети используется два вида топологии: «Активная звезда» и «MESH-сеть».

14. Способ по п.1, отличающийся тем, что единый протокол RF ПП, обеспечивающий маршрутизацию данных и команд между аппаратами и электроприборами, использует топологию беспроводной сети «Активная звезда», при которой в центре сети находится сервер, который получает и раздает пакеты информации конечным контроллерам, электроприборам как всем сразу вместе, так и отдельно на каждый, не соблюдая/меняя приоритетность.

15. Способ по п.1, отличающийся тем, что единый протокол RF ПП, обеспечивающий маршрутизацию данных и команд между аппаратами и электроприборами использует ячеистую топологию беспроводной сети «MESH-сеть», при которой сервер выполняет настройки и координацию работы сети, а пакеты информации передаются напрямую между конечными контроллерами, электроприборами, по принципу «каждый с каждым», выполняя функции коммутатора, предоставляя широкий выбор маршрута трафика до сервера.

16. Программно-аппаратный комплекс, включающий в себя аппаратную часть, состоящую из координатора с функциями сервера и агрегатора данных, контроллера для управления светильниками, электроприборами и возможностью измерять потребляемую мощность, мультисенсора с возможностью подключения датчиков с сухим контактом, отличающийся тем, что ПО сервера обеспечивает работу следующих функций: организация беспроводной сети по топологии «Активная звезда» или «MESH».

17. Комплекс по п.16, отличающийся тем, что координатор включает в себя:

- модуль по организации беспроводной сети по радиоканалу на частоте в диапазоне 860-960 МГц в соответствии с протоколом IEEE 802.15.14;

- модуль для двухсторонней связи с API на компьютере клиента по беспроводной сети WI-FI;

- модуль для двухсторонней связи с API на компьютере клиента по проводной сети Ethernet, LAN;

- модуль памяти для сбора, хранения информации;

- модуль оперативной памяти;

- модуль процессорный;

- модуль звукового и речевого оповещения;

- модуль дисплея терминала.

18. Комплекс по п.16, отличающийся тем, что контроллер включает в себя:

- модуль для двухсторонней связи по радиоканалу на частоте в диапазоне 860-960 МГц с координатором и другими приборами, работающими по единому протоколу RF ПП с ПАК;

- модуль управления яркостью светодиодных светильников по аналоговому протоколу 0-10 В;

- модуль управления яркостью светодиодных светильников по цифровому протоколу DALI;

- модуль управления яркостью светодиодных светильников по аналоговому протоколу ШИМ;

- модуль для измерения и технического учета электроэнергии, потребляемой светильниками и электроприборами;

- модуль-реле, отвечающий за включения/выключения электроприборов мощностью до 1,5 кВт;

- модуль-датчик измерения температуры внутри контроллера.

19. Комплекс по п.16, отличающийся тем, что мультидатчик включает в себя:

- модуль для двухсторонней связи по радиоканалу на частоте в диапазоне 860-960 МГц с координатором и другими приборами, работающими по единому протоколу RF ПП с ПАК;

- модуль-датчик движения, работающий в инфракрасном диапазоне;

- модуль-датчик освещения, работающий на принципе анализа поступающего света на фоточувствительную область фотодиода;

- модуль-датчик температуры;

- модуль для подключения внешних датчиков с сухим контактом.

20. Комплекс по п.16, отличающийся тем, что программная часть включает в себя:

- ПО сервера;

- модуль RF ПП организации сети топологии «Активная звезда»;

- модуль RF ПП организации сети топологии «MESH»;

- модуль ПО для координатора;

- модуль ПО для контроллера;

- модуль ПО для мультисенсора;

- модуль ПО для электроприборов;

- модуль ПО для интеллектуальных систем;

- модуль ПО для IP видеокамер;

- модуль MQTT брокера;

- модуль шлюза сервер-MQTT брокер;

- модуль MQTT коннектора;

- библиотека состояния конечных устройств;

- библиотека сценарных алгоритмов;

- база данных оперативная SQ Lite;

- база данных основная MySQL;

- модуль просмотра видеопотока с IP видеокамер;

- ПО клиента.

21. Комплекс по п.16, отличающийся тем, что ПО сервера обеспечивает работу следующих функций:

- организация беспроводной сети по топологии «Активная звезда» или «MESH» и опроса мультисенсоров и контроллеров по радиоканалу на частоте в диапазоне 860-960 МГц в соответствии с единым протоколом RF ПП, работающим на основе IEEE 802.15.4;

- запуск двухсторонней связи с API на компьютере клиента по беспроводной сети WI-FI;

- запуск двухсторонней связи с API на компьютере клиента по проводной сети Ethernet, LAN;

- сбор, хранение информации, агрегирование данных и координирование процессов автоматизации;

- запуск сценарных решений на основе триггерных функций;

- запуск сценарных решений на основе времени;

- запуск сценарных решений на основе событий;

- измерение потребляемой мощности и других электрических величин внутри контроллеров;

- измерение потребляемой мощности и других электрических величин как всех контроллеров, так и отдельно по каждой группе;

- загрузка и хранение плана, схем помещений;

- отображение контроллера светильника и мультидатчика в виде пиктограмм на схеме помещения;

- фиксирование и хранение координат расположения пиктограмм контроллеров и мультидатчиков на схеме помещения;

- настройки мониторинга;

- включение/выключение светильников отдельно и групп светильников;

- формирование групп;

- управление яркостью светильников в ручном режиме;

- управление яркостью светильников в автоматическом режиме согласно выставленным условиям;

- формирование графиков фактического потребления электроэнергии;

- формирование графиков номинального потребления электроэнергии;

- формирование графиков экономии электроэнергии;

- формирование отчетов о фактическом и номинальном электропотреблении;

- измерения уровня освещенности, температуры внешней окружающей обстановки и интенсивности движения объектов;

- формирование графиков изменения освещенности в Люксах в заданной зоне;

- формирование графиков изменения интенсивности движения в подсчете количества срабатываний в заданной зоне;

- формирование графиков изменения температуры в градусах Цельсия в заданной зоне;

- анализ ситуаций в автоматическом режиме;

- обработка данных в автоматическом режиме согласно заложенным условиям и алгоритмам;

- одновременная работа сервера локально и через сеть Интернет;

- обеспечение работы без внешних серверов;

- обеспечение дистанционного управления через сеть Интернет;

- звуковое и речевое оповещение;

- прием/передача данных/команд через программный шлюз MQTT брокеру;

- прием/передача данных/команд через программный шлюз API клиенту.

22. Комплекс по п.16, отличающийся тем, что ПО контроллера обеспечивает работу следующих функций:

- двухсторонняя связь по радиоканалу на частоте в диапазоне 860-960 МГц с координатором и другими приборами, работающими по единому протоколу RF ПП с ПАК;

- работа по радиоканалу в беспроводной сети топологии «Активная звезда»;

- работа по радиоканалу в беспроводной сети топологии «MESH-сеть»;

- двухсторонний обмен пакетами данных/информации между другими контроллерами и мультисенсорами по принципу «каждый с каждым» с целью поиска короткого пути трафика до сервера (координатора);

- двухсторонний обмен пакетами данных/информации с сервером (координатором) для автоматического обнаружения в сети и самостоятельного закрепления за координатором под своим уникальным адресом;

- работа модуля управления яркостью светодиодных светильников по аналоговому протоколу 0-10 В;

- работа модуля управления яркостью светодиодных светильников по цифровому протоколу DALI;

- работа модуля управления яркостью светодиодных светильников по аналоговому протоколу ШИМ;

- работа модуля измерения и технического учета электроэнергии, потребляемой светильниками и электроприборами;

- работа модуля-реле, отвечающего за включения/выключения электроприборов мощностью до 1,5 кВт;

- работа модуля-датчика измерения температуры внутри контроллера.

23. Комплекс по п.16, отличающийся тем, что ПО мультидатчика обеспечивает работу следующих функций:

- двухсторонняя связь по радиоканалу на частоте в диапазоне 860-960 МГц с координатором и другими приборами, работающими по единому протоколу RF ПП с ПАК;

- работа по радиоканалу в беспроводной сети топологии «Активная звезда»;

- работа по радиоканалу в беспроводной сети топологии «MESH-сеть»;

- двухсторонний обмен пакетами данных/информации между другими мультисенсорами и контроллерами по принципу «каждый с каждым» с целью поиска короткого пути трафика до сервера;

- двухсторонний обмен пакетами данных/информации с сервером для автоматического обнаружения в сети и самостоятельного закрепления за координатором под своим уникальным адресом;

- работа модуля-датчика движения, предназначенного для сбора данных интенсивности движения объекта с помощью сенсора, работающего в инфракрасном диапазоне;

- работа модуля-датчика освещенности, предназначенного для сбора данных по освещенности с помощью фотодиода, работающего на принципе анализа поступающего света на фоточувствительную область;

- калибровка запрашиваемой зоны освещенности в Люксах;

- работа модуля-датчика температуры, предназначенного для сбора данных по температуре в окружающей среде;

- работа модуля подключения внешних датчиков с сухим контактом.

24. Комплекс по п.16, отличающийся тем, что ПО модуля MQTT брокера обеспечивает работу следующих функций:

- передача данных в защищенном и зашифрованном виде;

- гарантированная доставка сообщений до подписчиков.

25. Комплекс по п.16, отличающийся тем, что ПО модуля шлюза сервер-MQTT брокера обеспечивает работу функции транслирования данных между сервером (координатором) и MQTT брокером.

26. Комплекс по п.16, отличающийся тем, что ПО модуля MQTT коннектора обеспечивает работу функции двухсторонней передачи данных между сервером и API клиента на компьютере.

27. Комплекс по п.16, отличающийся тем, что ПО модуля библиотеки состояния конечных устройств обеспечивает работу следующих функций:

- получение сообщений от MQTT брокера об изменении состояний устройств;

- обновление состояний устройств в оперативной базе данных SQLite;

- отправка запросов о текущем состоянии устройств;

- ведение записей архивных данных значений с контроллеров, датчиков для формирования графиков;

- отправка ответов на запросы архивных данных значений с контроллеров, датчиков.

28. Комплекс по п.16, отличающийся тем, что ПО модуля библиотеки сценарных алгоритмов обеспечивает работу следующих функций:

- поддержание постоянного подключения к MQTT брокеру;

- запуск раз в секунду проверки срабатывания правил выполнения для сценарных скриптов;

- запуск сценарных скриптов при срабатывании триггеров.

29. Комплекс по п.16, отличающийся тем, что ПО модуля базы данных оперативной SQ Lite обеспечивает работу следующих функций:

- текущее состояние всех конечных устройств;

- текущие суммарные значения для считываемых параметров;

- короткая история изменения состояния/полученных данных устройств, измеряемая секундами, долями секунд;

- короткая история изменения настроек.

30. Комплекс по п.16, отличающийся тем, что ПО модуля базы данных основной MySQL обеспечивает работу следующих функций:

- настройка сервера;

- история данных датчиков;

- история изменения настроек;

- данные пиктограмм;

- данные скриптов;

- данные схем помещений.

31. Комплекс по п.16, отличающийся тем, что ПО модуля просмотра видеопотока с IP видеокамер может обеспечивать работу следующих функций:

- активация IP видеокамер с помощью ключа;

- отображение видеопотока с подключенных IP видеокамер;

- отображение видеопотока синхронно внутри API клиента независимо от работы других модулей ПО.

32. Комплекс по п.16, отличающийся тем, что ПО модуля API клиента обеспечивает работу следующих функций:

- просмотр подключенных контроллеров, мультидатчиков с отображением ID номеров каждого устройства;

- подключение/исключение из сети контроллеров, мультидатчиков;

- создание неограниченного раздела-помещений для размещения в них подключенных контроллеров, мультидатчиков;

- закрепление за выбранными разделами-помещений необходимого количества контроллеров, мультидатчиков;

- удаление контроллеров, мультидатчиков из выбранного помещения, где устройства были закреплены;

- загрузка схем помещений в выбранные разделы-помещений;

- отображение на схеме раздела-помещений, закрепленных контроллеров, мультидатчиков в виде пиктограмм;

- отображение функций контроллеров, мультидатчиков в виде виджетов, открывающихся при нажатии на пиктограмму;

- инициация событий сценарных скриптов;

- группирование контроллеров;

- отображение графиков мониторинга;

- просмотр видеопотока с IP видеокамер.

Images