一种扁平化智能楼宇精密控制系统及方法与流程

本发明属于信息技术领域，尤其涉及一种扁平化智能楼宇精密控制系统及方法。

背景技术：

智能楼宇是对建筑物进行楼宇自动化、安防自动化、消防自动化、能耗管理自动化管理，在传统建筑物管理的基础上发展而来，随着城市化规模的不断推进，大型楼宇数量的不断增多，智能楼宇越来越成为一种楼宇管理的重要手段。

但现有的智能楼宇解决方案中，大多采用“小型传感器+网络+总控制器”的模式，中央总控制器负责监控和管理，其最主要的缺点是难以做到楼宇中小规模地区的精准控制，只能对其部分状态进行监控，需要人员采集监控信息。而且当楼宇过大时，中央处理器的规格要求过高，不利于保持和维护。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种扁平化智能楼宇精密控制系统及方法，采用扁平化和分布式的设计理念，解决了楼宇任意区域的精密控制问题。

本发明的目的是通过如下技术方案来完成的，这种扁平化智能楼宇精密控制系统，包括传感器模块、自处理模块、组网模块、显示模块、权限模块和数据库模块；其中，

传感器模块：采用极低功耗和微型化的传感器硬件，与自处理模块电连接，包括人体入座感知技术、超低功耗组网等关键技术，保证对楼宇中每个角落的感知。面向通用设备和传感器的硬件平台，可支持220V强电、并且具备长期安全应用的能力，对外的数据接口包括0-10v、4-20mA、RS232/485、CAN总线、GPIO等。

自处理模块：通过组网模块和权限模块与显示模块相连接，采用扁平化的设计理念，将每个房间或某块区域作为一个处理域，整个楼宇分为多个处理域，每个处理域相互独立又互相关联，每个处理域配备独立的域处理器进行域内数据的收集、处理以及对外数据交换；

组网模块：各域处理器通过基于准确时间同步的时分技术，组成全网精准同步的网状网络，数据包能通过其它域控制器进行数据转发和接力式传递，各个域控制器在低功耗的睡眠期间能够定时唤醒，从而实现在线时的快速数据传递及无线网络的通信；整个网络的建立和维护过程均自主完成。另外，网关技术在支持ZigBee技术的基础上，同时支持以太网技术、Wi-Fi技术以及3G、4G等移动通信技术。

显示模块：采用两种显示模式，一种是处理域处理器外接显示屏，供相关人员掌握该处理域内的各项传感信息，并进行一部分数据处理；另一种是各处理域自组网络，通过接入该网络网关的显示网页及应用软件进行数据的监控和处理；

权限模块：系统的显示模块需要用户登录，分为不同权限进行不同操作；一级用户享有全部权限，可以对各处理域的所有数据进行读取和处理，二级用户享有特定部分域权限，游客只享有部分处理域的数据读取权限；

数据库模块：用于收集各处理域自组网络中形成的历史数据，根据历史数据编制楼宇管理手册，设置不同的安全等级策略。

本发明所述的扁平化智能楼宇精密控制方法，包括如下步骤：

(1)、在楼宇各房间、角落布置传感器模块；采用极低功耗和微型化的特定传感器硬件设计，包括人体入座感知技术、超低功耗组网等关键技术，保证对楼宇中每个角落的感知。

(2)、设置处理域，并配置域处理器参数

采用扁平化的设计理念，将每个房间或某块区域作为一个处理域，整个楼宇分为多个处理域，每个处理域配备域处理器进行域内数据的收集、处理以及对外数据交换，通过改变域处理器参数进行该处理域的精密控制；

(3)、各域处理器形成自组网络

各域处理器通过基于准确时间同步的时分技术，组成全网精准同步的网状网络，数据包能通过其它域控制器进行数据转发和接力式传递，各个域控制器在低功耗的睡眠期间能够定时唤醒，从而实现在线时的快速数据传递及无线网络的通信，整个网络的建立和维护过程均自主完成；另外，网关技术在支持ZigBee技术的基础上，同时支持以太网技术、Wi-Fi技术以及3G、4G等移动通信技术。

(4)、配置网络显示界面

显示界面根据不同权限用户提供不同的接口，实现对整个网络情况的不同权限监管，分为外接显示屏的显示界面以及接入自组网络的显示界面；

(5)、设置用户登录权限

系统的显示模块提供用户登录，分为不同权限进行不同操作；如一级用户享有全部权限，可以对各处理域的所有数据进行读取和处理，二级用户享有特定部分域权限，游客只享有部分处理域的数据读取权限；

(6)、配置数据库并由此进行楼宇智能管理

将各处理域组成的网络中形成的历史数据上传至数据库模块，并根据数据编制楼宇管理手册，设置不同的安全等级等策略，根据手册和安全等级策略进行域处理器参数的配置。

本发明的有益效果为：

(1)通过扁平化的处理域设置，实现对楼宇各个位置的实时信息掌控，并且每个处理域均有中央控制器可以实现对一些状况的自主处理。

(2)通过权限控制进行人员管理，并提供多种接入控制方式，使楼宇管理更为方便。

附图说明

图1是本发明的系统框图；

图2是本发明的方法流程图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明做详细的介绍：

本例中对大楼A运用本发明的精密控制系统，针对大楼A的结构最复杂的B层进行说明(其余楼层步骤相似)，B层配有1间大讲堂，12间办公室。

本发明提出的扁平化智能楼宇精密控制方法，如图2所示。其在实例中按如下步骤：

1、在楼宇各房间、角落布置传感器

采用极低功耗和微型化的特定传感器硬件设计，包括人体入座感知技术、超低功耗组网等关键技术，在各房间、门禁等处进行布置。

2、设置处理域，并配置域处理器参数

采用扁平化的设计理念，将相邻3个房间作为一个处理域，大讲堂单独作为一个处理域，每个处理域拥有各自的中央控制器进行域内数据的收集、处理以及对外数据交换，通过改变中央控制器参数进行对该处理域的精密控制。

3、各域处理器形成自组网络

各域处理器通过基于准确时间同步的时分技术，组成全网精准同步的网状网络，数据包能通过其它域控制器进行数据转发和接力式传递，各个域控制器在低功耗的睡眠期间能够定时唤醒，从而实现在线时的快速数据传递及无线网络的通信，整个网络的建立和维护过程均自主完成。另外，网关技术在支持ZigBee技术的基础上，同时支持以太网技术、Wi-Fi技术以及3G、4G等移动通信技术。

4、配置网络显示界面

显示界面根据不同权限用户提供不同的接口，实现对整个网络情况的不同权限监管。分为外接显示屏的显示界面以及接入自组网络的显示界面。如大讲堂这一处理域，在大讲堂门口配置液晶显示屏，对大讲堂内部的情况进行概览；对于整个处理域组成的网络，在接入后也有较为简洁的显示界面。

5、设置用户登录权限

系统的显示模块提供用户登录，分为不同权限进行不同操作，如一级用户享有全部权限，可以对各处理域的所有数据进行读取和处理，二级用户享有特定部分域权限，游客只享有部分处理域的部分数据读取权限。

6、配置数据库并由此进行楼宇智能管理

将各处理域组成的网络中形成的历史数据上传至数据库，并根据数据编制楼宇管理手册，设置不同的安全等级等策略，根据手册和安全等级策略进行域处理器参数的配置。

本发明提出的扁平化智能楼宇精密控制系统，如图1所示。

在实例中应用如下：

1、传感器模块：采用极低功耗和微型化的特定传感器硬件设计，包括人体入座感知技术、超低功耗组网等关键技术，保证对楼宇中每个角落的感知。面向通用设备和传感器的硬件平台，可支持220V强电、并且具备长期安全应用的能力，对外的数据接口包括0-10v、4-20mA、RS232/485、CAN总线、GPIO等。

2、自处理模块：采用扁平化的设计理念，将每个房间或某块区域作为一个处理域，整个楼宇分为多个处理域，每个处理域相互独立又互相关联。每个处理域配备独立的域处理器进行域内数据的收集、处理以及对外数据交换。

3、组网模块：各域处理器通过基于准确时间同步的时分技术，组成全网精准同步的网状网络，数据包能通过其它域控制器进行数据转发和接力式传递，各个域控制器在低功耗的睡眠期间能够定时唤醒，从而实现在线时的快速数据传递及无线网络的通信，整个网络的建立和维护过程均自主完成。另外，网关技术在支持ZigBee技术的基础上，同时支持以太网技术、Wi-Fi技术以及3G、4G等移动通信技术。

4、显示模块：本系统采用两种显示模式，一种是处理域处理器外接显示屏，可供相关人员掌握该处理域内的各项传感信息，并进行一部分数据处理。另一种是各处理域自组网络，通过接入该网络网关的显示网页及应用软件进行数据的监控和处理。

5、权限模块：系统的显示模块需要用户登录，分为不同权限进行不同操作。如一级用户享有全部权限，可以对各处理域的所有数据进行读取和处理，二级用户享有特定部分域权限，游客只享有部分处理域的数据读取权限。

6、数据库模块：用于收集各处理域自组网络中形成的历史数据，可以根据历史数据编制楼宇管理手册，设置不同的安全等级等策略。

当然，本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上实施例仅是用来说明本发明的，而并非作为对本发明的限定，只要在本发明的范围内，对以上实施例的变化、变型都将落入本发明的保护范围。