一种基于现场总线的智能建筑楼宇控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于现场总线的智能建筑楼宇控制系统，包括采集模块、定位模块、通信模块以及处理模块，采集模块采集楼宇环境生成环境数值，环境数值通过通信模块无线发送至处理模块，处理模块融合、压缩环境数值后，将环境数值与参比数值进行对比，并根据对比结果发出相应指令，定位模块依据环境数值定位采集模块所处楼宇区域。本发明专利技术根据指令一和指令二生成预警信息，并发送至用户端预警，该控制系统通过对楼宇内部环境的多个状态进行实时数值采集，当采集数值发生异常变化时，及时做出控制，并且根据异常数值生成预警信号发送至用户端提示住户，智能化程度高，安全性好。安全性好。安全性好。

【技术实现步骤摘要】
一种基于现场总线的智能建筑楼宇控制系统


[0001]本专利技术涉及智能控制
，具体涉及一种基于现场总线的智能建筑楼宇控制系统。

技术介绍

[0002]智能楼宇的建设就是发展智慧城市的一个很好的体现，房地产业已经将智能楼宇视为寻求可持续发展的战略目标，智能技术在楼宇中的应用，能够有效提升人们的生活环境，节能社会型建设和促进建筑业可持续发展，楼宇控制系统是针对楼宇内各种机电设备进行集中管理和监控的系统，包括空调新风机组、送排风机、集水坑与排水泵、电梯、变配电、照明等。
[0003]申请号201410626522.2的中国专利公开了一种基于现场总线的智能建筑楼宇控制系统，包括：底层传感器、执行机构和子系统智能网关，所述执行机构电性连接所述底层传感器的输出端，所述执行机构的输出端通过RS485总线电性连接所述子系统智能网关，所述子系统智能网关电性连接有中央服务器并将所述子系统智能网关的数值备份到所述中央服务器，所述中央服务器电性连接有云主机并将数值备份到所述云主机。通过上述方式，本专利技术基于现场总线的智能建筑楼宇控制系统具有各个智能网关终端协同工作、设计优化、结构新颖、性能稳定、成本降低、效率提高等优点，在基于现场总线的智能建筑楼宇控制系统的普及上有着广泛的市场前景。
[0004]上述技术存在以下不足：现有的楼宇控制系统仅通过对楼宇内部环境信号进行采集，当环境数值发生异常变化时，控制系统根据异常数值生成异常信号，并将异常信号发送至中央服务器，由中央服务器发出警报提示工作人员，再由工作人员对异常数值发出的区域进行巡检排查，工作人员排查需要大量人力，且巡检排查效率低，从而导致楼宇控制系统的安全性差。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种基于现场总线的智能建筑楼宇控制系统，以解决
技术介绍
中不足。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种基于现场总线的智能建筑楼宇控制方法，所述控制方法包括以下步骤：
[0007]S1：采集端实时采集楼宇环境，并生成环境数值，将环境数值基于无线通信发送至服务器端；
[0008]S2：服务器端处理环境数值，并将环境数值与参比数值进行对比；
[0009]S3：环境数值大于参比数值，服务器端生成指令一发送至控制端；
[0010]S4：环境数值小于参比数值，服务器端生成指令二发送至控制端，
[0011]S5：根据指令一和指令二生成预警信息，并发送至用户端预警。
[0012]在一个优选的实施方式中，所述环境数值包括烟雾浓度数值、空气质量数值、环境
温湿度数值以及环境光照数值，所述参比数值包括烟雾浓度阈值、空气质量阈值、环境温湿度阈值以及环境光照阈值。
[0013]在一个优选的实施方式中，步骤S3中，烟雾浓度数值＞烟雾浓度阈值，空气质量数值＞空气质量阈值，环境温湿度数值＞环境温湿度阈值，环境光照数值＞环境光照阈值，步骤S4中，烟雾浓度数值＜烟雾浓度阈值，空气质量数值＜空气质量阈值，环境温湿度数值＜环境温湿度阈值，环境光照数值＞环境光照阈值。
[0014]在一个优选的实施方式中，所述用户端包括手机App，预警信息通过手机App提示，且用户通过手机App查看楼宇内部环境信息，管理员通过用户端对用户的权限是否合法进行有效的检验。
[0015]本专利技术还提供一种基于现场总线的智能建筑楼宇控制系统，所述控制系统用于实现一种基于现场总线的智能建筑楼宇控制方法，包括采集模块、定位模块、通信模块以及处理模块；
[0016]采集模块采集楼宇环境生成环境数值，环境数值通过通信模块无线发送至处理模块，处理模块融合、压缩环境数值后，将环境数值与参比数值进行对比，并根据对比结果发出相应指令，定位模块依据环境数值定位采集模块所处楼宇区域。
[0017]在一个优选的实施方式中，所述采集模块包括烟雾传感器、空气质量传感器、温湿度传感器以及光照传感器，烟雾传感器用于检测环境烟雾浓度，空气质量传感器用于检测空气质量，温湿度传感器用于检测环境温湿度，光照传感器用于检测环境亮度。
[0018]在一个优选的实施方式中，所述处理模块基于PID对比环境数值与参比数值，并根据对比结果发出相应指令，计算公式为：
[0019]e(t)＝r(t)
‑
y(t)
[0020]其中，r(t)为系统设定的输入，y(t)为系统实际输出值，e(t)表示y(t)与r(t)之间的偏差。
[0021]在一个优选的实施方式中，所述处理模块基于BP神经网络进行数值融合，包括以下步骤：
[0022]根据DCHP分簇路由协议，对传感器网络分簇，选出第一簇头和第二簇头；
[0023]第一簇头将自身及簇内节点信息发送至汇聚节点，汇聚节点依据发来的信息构造BP神经网络；
[0024]利用簇内成员节点和第一簇头进行融合运算；
[0025]每个簇的传感器节点对收集的数值信息进行处理，结果发送到第一簇头节点，根据隐含层和输出层的神经元函数进一步融合处理；
[0026]第一簇头将融合后特征值发送给相邻第二簇头，再由第二簇头节点经多跳路由发送到汇聚节点。
[0027]在一个优选的实施方式中，所述处理模块对无线传感器的数值压缩包括以下步骤：
[0028]非Sink节点产生数值流时，设n0为该节点的编号；
[0029]设S<x[t1],x[t2],x[t3],...>为节点n0产生的关于监测值的时间序列；
[0030]第一个数值点(t1,x[t1])到达时存储，第二个数值点(t2,x[t2])到达，找到一条线段，使两个数值点到这条线段的竖直距离≤ε；
[0031]第三个数值点(t3,x[t3])到达时，检查前三个数值点；
[0032]前三个数值点能用一条线段描述，且满足ε误差界限要求，等待第四个数值点的到达；
[0033]前三个数值点不能用一条线段描述，则将第一个数值点和第二个数值点用一条线段描述，然后从第三个数值点开始查找新的线段；
[0034]每当一个新的数值点到达，进行检查操作，直到时间序列结束。
[0035]在一个优选的实施方式中，所述定位模块在定位楼宇区域包括以下步骤：
[0036]获取起始跳数：锚节点向其它节点广播信息，消息中有一个跳计数器Hops
i
，初始值为0，统计离开锚节点的起始跳数，每收到一个广播消息就将跳数加1，当同一节点收到多个来自相同Id
i
的锚节点信息时，取起始跳数作为到该锚节点的起始跳数；
[0037]估算距离：未知节点通过第一步中获得的起始跳数以及网络中已知的锚节点坐标来估计一个跳的平均距离，计算公式为：
[0038][0039]式中：(x
i
,y
i
),(x
j
,y
j
)代表锚节点i和j的坐标，h
i
为锚节点i和j本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于现场总线的智能建筑楼宇控制方法，其特征在于：所述控制方法包括以下步骤：S1：采集端实时采集楼宇环境，并生成环境数值，将环境数值基于无线通信发送至服务器端；S2：服务器端处理环境数值，并将环境数值与参比数值进行对比；S3：环境数值大于参比数值，服务器端生成指令一发送至控制端；S4：环境数值小于参比数值，服务器端生成指令二发送至控制端；S5：根据指令一和指令二生成预警信息，并发送至用户端预警。2.根据权利要求1所述的一种基于现场总线的智能建筑楼宇控制方法，其特征在于：所述环境数值包括烟雾浓度数值、空气质量数值、环境温湿度数值以及环境光照数值，所述参比数值包括烟雾浓度阈值、空气质量阈值、环境温湿度阈值以及环境光照阈值。3.根据权利要求2所述的一种基于现场总线的智能建筑楼宇控制方法，其特征在于：步骤S3中，烟雾浓度数值＞烟雾浓度阈值，空气质量数值＞空气质量阈值，环境温湿度数值＞环境温湿度阈值，环境光照数值＞环境光照阈值，步骤S4中，烟雾浓度数值＜烟雾浓度阈值，空气质量数值＜空气质量阈值，环境温湿度数值＜环境温湿度阈值，环境光照数值＞环境光照阈值。4.根据权利要求1所述的一种基于现场总线的智能建筑楼宇控制方法，其特征在于：所述用户端包括手机App，预警信息通过手机App提示，且用户通过手机App查看楼宇内部环境信息，管理员通过用户端对用户的权限是否合法进行有效的检验。5.一种基于现场总线的智能建筑楼宇控制系统，所述控制系统用于实现权利要求1
‑
4任一项所述的一种基于现场总线的智能建筑楼宇控制方法，其特征在于：包括采集模块、定位模块、通信模块以及处理模块；采集模块采集楼宇环境生成环境数值，环境数值通过通信模块无线发送至处理模块，处理模块融合、压缩环境数值后，将环境数值与参比数值进行对比，并根据对比结果发出相应指令，定位模块依据环境数值定位采集模块所处楼宇区域。6.根据权利要求5所述的一种基于现场总线的智能建筑楼宇控制系统，其特征在于：所述采集模块包括烟雾传感器、空气质量传感器、温湿度传感器以及光照传感器，烟雾传感器用于检测环境烟雾浓度，空气质量传感器用于检测空气质量，温湿度传感器用于检测环境温湿度，光照传感器用于检测环境亮度。7.根据权利要求6所述的一种基于现场总线的智能建筑楼宇控制系统，其特征在于：所述处理模块基于PID对比环境数值与参比数值，并根据对比结果发出相应指令，计算公式为：e(t)＝r(t)
‑
y(t)其中，r(t)为系统设定的输入，y(t)为系统实际输出值，e(t)表示y(t)与r(t)之间的偏差。8.根据权利要求7所...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄成成，王炜张，周春煦，邹辉，张智华，李胜永，
申请(专利权)人：江苏庭川建设工程有限公司，
类型：发明
国别省市：