一种结合楼宇功能分区的弱电优化部署方法技术

本发明专利技术涉及部署优化的技术领域，公开了一种结合楼宇功能分区的弱电优化部署方法，所述方法包括：构建无线接入设备楼层信道传输损耗模型并计算得到不同功能分区的通信信道损耗限制值；构造无线接入设备通信范围覆盖模型，基于目标函数以及模型约束对模型进行优化求解，在求解得到的最优无线接入设备部署位置序列进行无线接入设备部署。本发明专利技术以无线接入设备所构成无线局域网对楼宇内所有弱电设备的通信整体覆盖度为目标函数，以所有弱电设备正常通信为约束进行最优部署位置序列求解，使得受到强电设备电磁波干扰的弱电设备的通信信道损耗值较小，以及所构成无线局域网对楼宇的覆盖度达到最大，提高弱电设备的通信效率。提高弱电设备的通信效率。提高弱电设备的通信效率。

【技术实现步骤摘要】
一种结合楼宇功能分区的弱电优化部署方法


[0001]本专利技术涉及部署优化的
，尤其涉及一种结合楼宇功能分区的弱电优化部署方法。

技术介绍

[0002]伴随着互联网技术的快速发展及智慧楼宇建设的逐步推广，办公园区已经迈入信息化、智能化管理时代，同时办公园区内弱电系统所承载的应用设备也更加多样化、复杂化。弱电系统安全稳定的运转是办公园区内工作科研开展、后勤管理工作及日常生活的基本保障。在当下信息化时代中，弱电系统的管理模式及方法需进行全面改进。在传统的弱电系统中，通常将无线接入点等重要设备直接接入普通的电源插座中，缺乏对楼宇功能分区的优化处理，导致部分区域存在大量冗余无线接入设备，部分区域未部署无线接入设备。针对该问题，本专利技术提出一种结合楼宇功能分区的弱电优化部署方法。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本专利技术提供一种结合楼宇功能分区的弱电优化部署方法，目的在于：1）根据弱电设备所处区域的封闭状况、距离无线接入设备的距离以及途径障碍物的类型对弱电设备的通信传输损耗进行度量，并基于弱电设备同强电设备的距离构建不同类型弱电设备的通信信道损耗限制值，其中同强电设备的距离越近，则受到强电设备的电磁干扰的影响越大，限制值越低，则弱电设备的通信传输损耗也须越低，否则将会无法进行正常通信，实现弱电设备的通信状况分析；2）以无线接入设备所构成无线局域网对楼宇内所有弱电设备的通信整体覆盖度为目标函数，以所有弱电设备正常通信为约束构建无线接入设备通信范围覆盖模型，进而对模型进行求解，在模型求解过程中根据部署位置的迭代方向以及迭代步长进行更新路径控制，避免更新后位置距离更新前位置较远，使得弱电设备无法正常运行，并保证各楼层具有足够的无线接入设备，得到若干个无线接入设备的最优部署位置序列，使得受到强电设备电磁波干扰的弱电设备的通信信道损耗值较小，且使得所构成无线局域网对楼宇的覆盖率达到最大，提高弱电设备的通信效率。
[0004]实现上述目的，本专利技术提供的一种结合楼宇功能分区的弱电优化部署方法，包括以下步骤：S1：生成结合功能分区的楼宇模型，构建无线接入设备楼层信道传输损耗模型并计算得到不同功能分区的通信信道损耗限制值，所述无线接入设备楼层信道传输损耗模型以距无线接入设备的距离为输入，以弱电设备的通信信道损耗值为输出；S2：构造无线接入设备通信范围覆盖模型，所述模型以结合楼层功能分区的通信整体覆盖度为目标函数，以无线接入设备部署位置对不同功能分区的弱电设备的通信信道损耗值低于限制值为约束；S3：基于目标函数以及模型约束对无线接入设备通信范围覆盖模型进行优化求解，得到最优无线接入设备部署位置序列；
S4：在最优无线接入设备部署位置序列进行无线接入设备部署。
[0005]作为本专利技术的进一步改进方法：可选地，所述S1步骤中生成结合功能分区的楼宇模型，包括：生成结合功能分区的楼宇模型，其中楼宇模型的表示形式为：其中：表示楼宇模型中第h层楼层中的弱电设备集合，表示第h层楼层中的第个弱电设备，表示第h层楼层中弱电设备的总数，表示楼宇模型中的楼层数，所述弱电设备负责传递信号信息，弱电设备类型包括用于传递视频信息的摄像头设备、传递语音信息的对讲设备、各种类型传感器设备以及网络设备；表示弱电设备的信息数据描述； 表示弱电设备的弱电设备类型，，M表示弱电设备类型的总数；表示弱电设备的所处区域类型，，其中表示弱电设备处于开阔区域，表示弱电设备处于半开阔半封闭区域，表示弱电设备处于全封闭区域；表示弱电设备距离最近强电设备的直线距离；所述强电设备为电压达到220伏以上的电气设备，用于传输能量；所述弱电设备类型即为弱电设备所处区域的功能。
[0006]可选地，所述S1步骤中构建无线接入设备楼层信道传输损耗模型，包括：构建无线接入设备楼层信道传输损耗模型，所述无线接入设备楼层信道传输损耗模型以距无线接入设备的距离为输入，以弱电设备的通信信道损耗值为输出，其中无线接入设备楼层信道传输损耗模型的形式为：入设备楼层信道传输损耗模型的形式为：入设备楼层信道传输损耗模型的形式为：其中：表示弱电设备对处于位置loc的无线接入设备的通信信道损耗值；表示区域衰减值；
表示弱电设备到处于位置loc的无线接入设备的直线路径的所经障碍物的信道损耗因子；表示信道衰减系数，将其设置为0.2；表示弱电设备到处于位置loc的直线距离；表示预设置的距离阈值。
[0007]在本专利技术实施例中，无线接入设备为交换机，交换机构成了楼宇的无线局域网，弱电设备通过连接交换机进而接入到无线局域网进行通信。
[0008]可选地，所述S1步骤中计算得到不同功能分区的通信信道损耗限制值，包括：计算得到不同功能分区的通信信道损耗限制值，其中第m种功能区域的通信信道损耗限制值计算公式为：其中：表示第m种功能区域的通信信道损耗限制值，即第m种弱电设备类型的弱电设备的通信信道损耗限制值，；表示第m种弱电设备类型的弱电设备集合，则表示弱电设备集合中第j个弱电设备距离最近强电设备的直线距离；表示弱电设备集合中弱电设备的总数；表示预设的强电设备电磁干扰半径；在本专利技术实施例中，当弱电设备与强电设备之间的间距小于强电设备电磁干扰半径时，强电设备通电所产生的电磁波会对弱电设备进行干扰，导致信号削弱。
[0009]可选地，所述S2步骤中构造无线接入设备通信范围覆盖模型，包括：构造无线接入设备通信范围覆盖模型，所述无线接入设备通信范围覆盖模型以结合楼层功能分区的通信整体覆盖度为目标函数，以无线接入设备部署位置对不同功能分区的通信信道损耗值低于限制值为约束，其中无线接入设备通信范围覆盖模型的目标函数为：其中：表示控制参数，将其设置为0.01；表示以自然常数为底的指数函数；表示无线接入设备通信范围覆盖模型的目标函数，
表示N个无线接入设备部署位置序列，表示中的第n个无线接入设备部署位置，N表示待部署的无线接入设备总数，表示按照无线接入设备部署位置部署后，所构成无线局域网对楼宇内所有弱电设备的整体覆盖率；表示部署在的无线接入设备对楼宇内所有弱电设备r的联合感知概率；表示部署在的无线接入设备对楼宇内第g个弱电设备 的感知覆盖率，G表示楼宇内弱电设备的总数，；表示部署在的无线接入设备与弱电设备的直线距离； 表示预设的最大感知覆盖半径；所述无线接入设备通信范围覆盖模型的约束为：其中：表示弱电设备的弱电设备类型，，表示第种功能区域的通信信道损耗限制值；表示弱电设备的最小通信信道损耗值；表示使得弱电设备的通信信道损耗值达到最小的无线接入设备部署位置。
[0010]可选地，所述S3步骤中基于目标函数以及模型约束对无线接入设备通信范围覆盖模型进行优化求解，包括：基于目标函数以及模型约束对无线接入设备通信范围覆盖模型进行优化求解，其中优化求解流程为：S31：初始化生成符合模型约束的N个无线接入设备部署位置序列，其中楼宇中第h层的无线接入设备部署位置数目不低于，所述初始化生成的无线接入设备部署位置序列为：
[0011]S32：设置优化求解算法的当前迭代次数为t，最大迭代次数为Max，则第t次迭代得本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种结合楼宇功能分区的弱电优化部署方法，其特征在于，所述方法包括：S1：生成结合功能分区的楼宇模型，构建无线接入设备楼层信道传输损耗模型并计算得到不同功能分区的通信信道损耗限制值；S2：构造无线接入设备通信范围覆盖模型，所述模型以结合楼层功能分区的通信整体覆盖度为目标函数，以无线接入设备部署位置对不同功能分区的弱电设备的通信信道损耗值低于限制值为约束；S3：基于目标函数以及模型约束对无线接入设备通信范围覆盖模型进行优化求解，得到最优无线接入设备部署位置序列；S4：在最优无线接入设备部署位置序列进行无线接入设备部署。2.如权利要求1所述的一种结合楼宇功能分区的弱电优化部署方法，其特征在于，所述S1步骤中生成结合功能分区的楼宇模型，包括：生成结合功能分区的楼宇模型，其中楼宇模型的表示形式为：其中：表示楼宇模型中第h层楼层中的弱电设备集合，表示第h层楼层中的第个弱电设备，表示第h层楼层中弱电设备的总数，表示楼宇模型中的楼层数，所述弱电设备负责传递信号信息，弱电设备类型包括用于传递视频信息的摄像头设备、传递语音信息的对讲设备、各种类型传感器设备以及网络设备；表示弱电设备的信息数据描述；表示弱电设备的弱电设备类型，，M表示弱电设备类型的总数；表示弱电设备的所处区域类型，，其中表示弱电设备处于开阔区域，表示弱电设备处于半开阔半封闭区域，表示弱电设备处于全封闭区域；表示弱电设备距离最近强电设备的直线距离；所述强电设备为电压达到220伏以上的电气设备，用于传输能量；所述弱电设备类型即为弱电设备所处区域的功能。3.如权利要求1所述的一种结合楼宇功能分区的弱电优化部署方法，其特征在于，所述S1步骤中构建无线接入设备楼层信道传输损耗模型，包括：构建无线接入设备楼层信道传输损耗模型，所述无线接入设备楼层信道传输损耗模型以距无线接入设备的距离为输入，以弱电设备的通信信道损耗值为输出，其中无线接入设备楼层信道传输损耗模型的形式为：备楼层信道传输损耗模型的形式为：
其中：表示弱电设备对处于位置loc的无线接入设备的通信信道损耗值；表示区域衰减值；表示弱电设备到处于位置loc的无线接入设备的直线路径的所经障碍物的信道损耗因子；表示信道衰减系数，将其设置为0.2；表示弱电设备到处于位置loc的直线距离；表示预设置的距离阈值。4.如权利要求3所述的一种结合楼宇功能分区的弱电优化部署方法，其特征在于，所述S1步骤中计算得到不同功能分区的通信信道损耗限制值，包括：计算得到不同功能分区的通信信道损耗限制值，其中第m种功能区域的通信信道损耗限制值计算公式为：其中：表示第m种功能区域的通信信道损耗限制值，即第m种弱电设备类型的弱电设备的通信信道损耗限制值，；表示第m种弱电设备类型的弱电设备集合，则表示弱电设备集合中第j个弱电设备距离最近强电设备的直线距离；表示弱电设备集合中弱电设备的总数；表示预设的强电设备电磁干扰半径。5.如权利要求1所述的一种结合楼宇功能分区的弱电优化部署方法，其特征在于，所述S2步骤中构造无线接入设备通信范围覆盖模型，包括：构造无线接入设备通信范围覆盖模型，所述无线接入设备通信范围覆盖模...

【专利技术属性】
技术研发人员：王艺，史金龙，刘文峰，陈常坤，
申请(专利权)人：中化学交通建设集团有限公司，
类型：发明
国别省市：