物联网全分布式电力线的宽带楼宇自控系统技术方案

技术编号:21898556 阅读:29 留言:0更新日期:2019-08-17 18:14
本实用新型专利技术公开了一种物联网全分布式电力线的宽带楼宇自控系统,包括有线互联网和无线物联网及电力线宽带以太网,所述有线互联网和无线物联网及电力线宽带以太网组成三网合一系统构架,还包括云服务器,还包括物联网终端设备,所述物联网终端设备通过电力线宽带或无线的方式与云服务器相连接。本实用新型专利技术的特点为,第一,系统通过物联网构架进行通讯;第二,每个物联网终端设备都有一套相同结构的数据库,在某个物联网终端设备中经合法修改的参数所有经分组中的终端设备中的参数自动同步并保存,利用智能手机等移动设备及其APP软件对现场设备进行简单配置,不需调试人员具有很强的编程能力,应用上容易普及。

Wideband Building Automation and Control System of Internet of Things Fully Distributed Power Line

【技术实现步骤摘要】
物联网全分布式电力线的宽带楼宇自控系统
本技术涉及楼宇控制系统的改进,特别是物联网全分布式电力线的宽带楼宇自控系统。
技术介绍
电力线宽带技术都应用在互联网中视频传输之中,还没有被应用在建筑楼宇自控和能耗管控一体化系统方面,本技术是首次将该传输技术应用到楼宇自控,智能照明等领域,本技术的电力线宽带以太网系统具有240M带宽的高速通信和物联网分布式的控制特点,电力线宽带系统综合有线互联网通道、无线物联网网通道与远端现场物联网终端设备和云服务器平台进行高速通信,为远程节能运维提供了强有力的技术保证。现有的楼宇自控系统构架是各种传感器、电动执行器与控制器相连接,控制器通过传感器采集数据经CPU进行比较运算后的结果输出到执行器,控制器通过总线与系统服务器相连接进行通信,对于控制器来说是一种集中控制方式,一旦控制器损坏,整个一片被控设备(如空调等)就会失控。另外,传统的系统控制器在施工调试时还需现场进行复杂的编程,对调试工程师的技术要求很高,所以造成该系统调试和以后的维护非常麻烦,国内现有楼控系统二年后系统瘫痪率达70%以上。
技术实现思路
本技术的目的是为了解决上述问题,设计了物联网全分布式电力线的宽带楼宇自控系统,包括有线互联网和无线物联网及电力线宽带以太网,所述有线互联网和无线物联网及电力线宽带以太网组成三网物联网构架,还包括云服务器、智能移动设备,还包括物联网终端设备,所述物联网终端设备包括物联网终端监控模块、物联网终端传感器、物联网终端电动执行器,其中,所述物联网终端监控模块、物联网终端传感器、物联网终端电动执行器通过电力线宽带相连接,物联网终端传感器、物联网终端电动执行通过电力线宽带或无线的方式与云服务器相连接;所述联网终端监控模块,用于监测物联网终端电动执行器的运行参数和控制调节;所述物联网终端传感器,将采集到的数据存入区域链数据库中运算并更新数据库,并通过互联网及物联网发送到云服务器进行逻辑运算;所述物联网终端电动执行器,用于调用自身的区域链数据库中的指令执行,或通过互联网及物联网接收到云服务器逻辑运算结果,驱动联网终端电动执行器的正确工作;所述云服务器,用于接收并储存并显示物联网终端传感器发送的监测数据,并在通过配置和设定现场物联网终端设备。作为优选,所述物联网终端监控模块,直接与变频器或智能电表进行通信,并转换其通信协议兼容到以太网中传感器间通信,其采集到数据也可通过互联网及物联网发送到云服务器进行逻辑运算;同时通过模块内嵌控制逻辑或通过互联网及物联网接收到云服务器逻辑运算结果驱动物联网终端电动执行器的驱动组件工作。作为优选,所述物联网终端传感器包括温度传感器、温湿度传感器、二氧化碳传感器、一氧化碳传感器、压力压差传感器的至少一种。作为优选,所述物联网终端监控模块包括各种风机、水泵监控模块、变频器监控模块、电动阀门监控模块中至少一种。作为优选,所述电动执行终端包括各种风机、水泵、各种冷冻冷却器、电加热器、变频器等辅助执行设备、风阀和水阀的电动执行器的至少一种。作为优选,所述联网终端监控模块、所述物联网终端传感器、所述物联网终端电动执行器之间通过宽带电力线相连接;任一所述联网终端监控模块、所述物联网终端传感器、所述物联网终端分别通过无线NB-Iot通道与云服务器相连接或任一所述联网终端监控模块、所述物联网终端传感器、所述物联网终端通过电力线宽带透传以有线互联网形式与云服务器相连接。作为优选,还包括智能移动设备及其客户端软件APP,在现场终端尚未与云服务器相连接时,利用智能移动设备与其中一个所述物联网终端设备相连接,用于调取远端服务器的配置数据并下载至该物联网终端设备中永久保存,并将配置参数生成Excel文件供保存到智能移动设备或云服务器中。作为优选,所述智能移动设备调取并配置物联网终端设备属性,该设备属性包括工程名称,IP地址和MAC地址,工程名称,设备名称和编号,安装位置,监控对象。物联网全分布式电力线的宽带楼宇自控方法,该方法包括以下步骤:步骤一:在物联网终端设备中内预装一个共享的区块链数据库;步骤二:为每个物联网终端设备可配置的IP地址及设备编号及原始固件编号;步骤三:物联网终端设备云服务器与物联网终端设备连接,将现场采集到的数据和云服务器发来的指令数据存入其区块链数据库中运算并更新数据库,物联网终端设备将实时数据发送至云服务器。作为优选,所述物联网终端设备云服务器与物联网终端设备连接,进行数据上传或数据配置步骤,其具体为:所述物联网终端设备通过互联网或NB-Iot物联网连接与云服务器相连接,其中,物联终端传感器将现场采集到的和云服务器发来的指令数据存入区块链数据库中运算并更新数据库,以太网中的物联网终端电动执行器调用自身区块链数据库中逻辑指令执行;物联网终端设备通过互联网或物联网将实时数据发送至云服务器;更换物联网终端设备后,利用智能移动设备调取云服务器上存储的数据并将该数据实时同步至更换后的节点设备中并存入区块链数据库中。作为优选,所述物联网终端传感器将采集到的数据通过切换至云计算控制方式后直接送到云服务器,通过云计算后将结果传回现场物联网终端电动执行器进行实时控制,实现现场设备云计算和云控制,所传输数据的实行严格加密和解密措施。作为优选,将上述的系统配置成与云服务器通信正常时系统为云计算和云控制方式,在通信中断时自动切换成以太网内区块链逻辑数据库控制。有益效果利用本技术的技术方案制作的物联网全分布式电力线的宽带楼宇自控系统,各物联网终端传感器、执行器和风机水泵监控模块通过其特有的逻辑程序固件执行采集和执行指令,并与本身储存器中共数据库通信,具有以下有益效果:一、无极性的双线电力线TCP/IP通信宽带组成以太网手拉手或自由拓扑连接各物联网终端设备,替代了8芯线TCP/IP布线方式,解决了8芯线以太网只能只能利用交换机的星形连接的问题,并且在双线上叠加了不高于400VAC的供电提供各终端设备的电源,双线上可以不供电只通信,也可以只供电不通信作为一个独立的多功能控制节点使用,所以其灵活性在楼宇自控系统和智能照明及能耗采集应用中价值得到了提升。二、区块链概念首次在自动控制系统中的应用,每个终端节点设备都有一套相同程序的共享数据库,在某个节点设备中合法修改的参数在所有节点设备中的参数同步修改并保存,数据库中的数据提供系统中各物联网终端设备共享,其冗余功能和数据安全性及可靠性得到了极大的提高,不需调试人员具有很强的编程能力,对系统逻辑控制方面来说是免调试的。三、每个物联网终端设备都是采集和执行及监控装置,都兼备了复杂的逻辑控制功能,使系统完全属于无主从的分布式物联网结构系统无需专门的现场控制器,而每个终端设备的数据都可经有线和无线方式进入互联网与其他物联网设备进行关联通信,使云服务器与最底层的传感器、执行器进行高速通信,远程监测可直达传感器和执行器内部,一旦出现故障远程服务器立即报警,提示最底层的设备故障状态,这与传统楼控系统完全不同的含义,因为传统的楼宇自控系统远程监测必须是先进入现场服务器,通过服务器监控到控制器,根据控制器内的数据状态通过分析判断才能确认传感器或执行器发生故障,维护人员无法准确判断故障是控制上的输入端口损坏还是传感器损坏及还是阀门卡死等。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.物联网全分布式电力线的宽带楼宇自控系统,包括有线互联网和无线物联网及电力线宽带以太网,所述有线互联网和无线物联网及电力线宽带以太网组成三网物联网构架,还包括云服务器、智能移动设备,其特征在于,还包括物联网终端设备,所述物联网终端设备包括物联网终端监控模块、物联网终端传感器、物联网终端电动执行器,其中,所述物联网终端监控模块、物联网终端传感器、物联网终端电动执行器通过电力线宽带相连接,通过电力线宽带或无线的方式与云服务器相连接;所述联网终端监控模块,用于监测物联网终端电动执行器的运行参数和控制调节;所述物联网终端传感器,将采集到的数据存入区域链数据库中运算并更新数据库,并通过互联网及物联网发送到云服务器进行逻辑运算;所述物联网终端电动执行器,用于调用自身的区域链数据库中的指令执行,或通过互联网及物联网接收到云服务器逻辑运算结果,驱动联网终端电动执行器的正确工作;所述云服务器,用于接收并储存并显示物联网终端传感器发送的监测数据,并在通过配置和设定现场物联网终端设备。

【技术特征摘要】
1.物联网全分布式电力线的宽带楼宇自控系统,包括有线互联网和无线物联网及电力线宽带以太网,所述有线互联网和无线物联网及电力线宽带以太网组成三网物联网构架,还包括云服务器、智能移动设备,其特征在于,还包括物联网终端设备,所述物联网终端设备包括物联网终端监控模块、物联网终端传感器、物联网终端电动执行器,其中,所述物联网终端监控模块、物联网终端传感器、物联网终端电动执行器通过电力线宽带相连接,通过电力线宽带或无线的方式与云服务器相连接;所述联网终端监控模块,用于监测物联网终端电动执行器的运行参数和控制调节;所述物联网终端传感器,将采集到的数据存入区域链数据库中运算并更新数据库,并通过互联网及物联网发送到云服务器进行逻辑运算;所述物联网终端电动执行器,用于调用自身的区域链数据库中的指令执行,或通过互联网及物联网接收到云服务器逻辑运算结果,驱动联网终端电动执行器的正确工作;所述云服务器,用于接收并储存并显示物联网终端传感器发送的监测数据,并在通过配置和设定现场物联网终端设备。2.根据权利要求1所述的物联网全分布式电力线的宽带楼宇自控系统,其特征在于,所述物联网终端监控模块,模块带有RS485通信接口,直接与变频器或智能电表进行通信,并转换其通信协议兼容到以太网中传感器间通信,其采集到数据也可通过互联网及物联网发送到云服务器进行逻辑运算;同时通过模块内嵌控制逻辑或通过互联网及物联网接收到云服务器逻辑运算结果驱动物联网终端电动执行器的驱动组件工作。3.根据权利要求1所述的物联网全分布式电力线的宽带楼宇自控系统,其特征在于,所述物联网终端传感器包括温度...

【专利技术属性】
技术研发人员:张永辉潘广
申请(专利权)人:南京菲迪尔电子科技有限公司
类型:新型
国别省市:江苏,32

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