一种基于物联网的建筑生态云平台的制作方法

本发明涉及智能建筑领域，尤其涉及一种基于物联网的建筑生态云平台。

背景技术：

绿色建筑是当代建筑的发展趋势，其特点是在保证用户的舒适健康的前提下，实现与自然的友好相处。我国住房与城乡建设部与科技部联合发布的《绿色建筑技术导则》明确指出，智能化技术是绿色建筑和建筑节能的重要手段，它能有效地控制能源的使用、降低建筑物各类设备的能耗，保证建筑物在全寿命周期内更加绿色环保、高效节能。

现有技术已实现了对建筑环境数据的采集和电气设备能耗的测控，但是建筑内具有大量测控装置，如果运维人员逐一对其进行运行、维护和管理则需花费大量的人力物力。存储性能和并发通信直接决定了建筑物联网系统能否安全、稳定地运行。因此，如何搭建一种具备传感器管理、电气设备管理、人员监测、数据智能处理等功能，可实现对建筑物联网系统运维的建筑生态测控系统仍是待解决的技术问题。

技术实现要素：

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种基于物联网的建筑生态云平台，该云平台不仅可以实现对建筑环境的全面感知，还具备传感器管理、电气设备管理、人员监测、数据智能处理等功能，将上述功能按模块化封装集成到云平台之中，可向用户提供云存储和云计算等服务，用户只需在客户端软件点击各类服务模块就可实现对建筑物联网系统的运维。

本发明所采用的技术方案是：

一种基于物联网的建筑生态云平台，包括建筑生态云服务器、移动终端、无线路由器、建筑环境监测模块、人员流动监测模块、电气设备测控模块、能耗监测模块和安防模块；

所述建筑环境监测模块，用于实时获取监控区域内建筑环境状态监测数据，并通过无线路由器将建筑环境状态监测数据无线传输至建筑生态云服务器；

所述人员流动监测模块，用于实时获取监控区域内人员状态监测数据，并通过无线路由器将人员状态监测数据无线传输至建筑生态云服务器；

所述能耗监测模块，用于实时获取监控区域内电气设备的能耗监测数据；

所述安防模块，用于在监控区域内，获取监控区域视频信息、门禁信息，若存在安防问题，则通过无线路由器向建筑生态云服务器发生报警信息；

所述建筑生态云服务器，用于接收所述建筑环境状态监测数据、人员状态监测数据、能耗监测数据和安防信息，进行云数据库中建筑环境状态、人员状态、能耗和安防信息数据的实时更新，并通过电气设备测控模块对电气设备进行控制；

所述移动终端，用于使用客户端软件访问所述建筑生态云服务器，查看当前监控区域内建筑环境状态监测数据、人员状态监测数据、能耗监测数据和安防信息。

进一步的，所述建筑生态云服务器包括中央处理模块、无线通讯模块、云存储模块和api数据接口；所述中央处理模块通过无线通讯模块接收监测数据，并将监测数据存储在云存储模块中，通过api数据接口与移动终端通讯连接，根据所述api数据接口接收所述移动终端发送的数据读取指令，根据所述数据读取指令将云存储模块中存储的数据返回至所述移动终端。

进一步的，所述无线路由器的数量不少于3个，任意两个无线路由器之间采用桥接或中继方式连接。

进一步的，所述环境监测模块包括温湿度监测节点、二氧化碳浓度监测节点、pm2.5浓度监测节点和光照度监测节点，所述温湿度监测节点包括温湿度传感器、第一控制器和第一wifi模块，所述第一控制器接收所述温湿度传感器采集的温湿度数据并处理，通过第一wifi模块将处理后的温湿度数据发送至建筑生态云服务器；所述二氧化碳浓度监测节点包括二氧化碳传感器、第二控制器和第二wifi模块，所述第二控制器接收所述二氧化碳传感器采集的二氧化碳浓度数据并处理，通过第一wifi模块将处理后的二氧化碳浓度数据发送至建筑生态云服务器；所述pm2.5浓度监测节点包括pm2.5传感器、第三控制器和第三wifi模块，所述第三控制器接收所述pm2.5传感器采集的pm2.5浓度数据并处理，通过第三wifi模块将处理后的pm2.5浓度数据发送至建筑生态云服务器；所述光照度监测节点包括光照度传感器、第四控制器和第四wifi模块，所述第四控制器接收所述光照度传感器采集的光照强度数据并处理，通过第四wifi模块将处理后的光照强度数据发送至建筑生态云服务器。

进一步的，所述人员流动监测模块包括红外传感器、第五控制器和第五wifi模块，所述第五控制器接收红外传感器采集的监控区域内人员状态数据，并通过第五wifi模块发送至建筑生态云服务器。

进一步的，所述电气设备测控模块包括第六控制器、执行器和第六wifi模块，所述第六控制器通过所述第六wifi模块接收所述建筑生态云服务器发送的控制指令，根据所述控制指令通过执行器控制继电器的断开和连接。

进一步的，所述能耗监测模块包括交流电监测节点和第七wifi模块，所述交流电监测节点用于采集流经电气设备的电压值和电流值，根据电压值和电流值得出电气设备的能耗以及生成这些能耗时需要向外界释放的二氧化碳排放量，并通过第七wifi模块将电气设备的电压值、电流值和能耗发送至建筑生态云服务器；

进一步的，所述交流电监测节点包括电压传感器、电流传感器和第七控制器，所述电流传感器用于采集流经电气设备的电流值，所述电压传感器用于采集流经电气设备的电压值，所述第七控制器用于接收所述电流传感器采集的电流值和所述电压传感器采集的电压值。

进一步的，还包括便民服务模块，所述便民服务模块包括智能控制模块、数据采集模块、信息存储模块、第一无线通信模块和信息发布系统，所述智能控制模块通过所述数据采集模块采集各个子功能模块所监测的基础设施状态信息和功能模块自身的状态信息，并存储到所述信息存储模块中，所述智能控制模块通过第一无线通信模块接收建筑生态云服务器指令，或返回各个子功能模块所监测的基础设施状态信息和功能模块自身的状态信息，根据指令控制各个子功能模块运行状态，所述智能控制模块通过网线与信息发布系统连接，通过信息发布系统发布信息；所述子功能模块为车位锁管理模块、自动售卖机管理模块、空气净化器管理模块或自动饮水机管理模块中的一种。

进一步的，所述安防模块包括入侵探测模块、门禁模块、火灾监测模块、和联动报警模块，所述入侵探测模块包括多路视频采集摄像头，所述门禁模块包括门禁控制器、读卡器和电控锁，所述读卡器和电控锁分别与门禁控制器相连；所述火灾监测模块包括温度传感单元和烟雾传感单元，所述联动报警模块包括多路红外报警器、第二无线通信模块和主控制器，所述多路红外报警器通过有线或无线方式与主控制器连接，所述多路视频采集摄像头、门禁控制器和温度传感单元和烟雾传感单元分别通过无线通信模块与主控制器无线通信连接，所述主控制器通过第二无线通信模块与所述建筑生态云服务器通信连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明采用建筑生态云服务器实现数据的存储和分析，采用环境监测模块实时对建筑环境状态监测，采用人员流动监测模块实时对监控区域内人员个数状态监测，采用能耗监测模块对各类电气设备进行能耗监测，采用安防模块监测监控区域内的影像、门禁等安防信息，若出现安防问题，及时报警并将报警信息发送至建筑生态云服务器，同时建筑生态云服务器可根据控制指令通过气设备测控模块中电气设备控制节点实现对电气设备的控制，无需运维人员逐一对各功能模块进行运行、维护和管理，用户可通过移动终端实时访问建筑生态云服务器，查看当前监控区域内建筑环境状态监测数据、人员状态监测数据、能耗监测数据和安防信息，该云平台即实现对建筑环境的全面监测，还具备传感器管理、电气设备管理、人员监测、数据智能处理等功能，还可实现建筑物联网海量数据的存储和分析，大大减少搭建本地服务器等基础设施所产生的成本。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

图1是本发明实施例的整体结构示意图；

图2是本发明实施例的整体结构框图。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

为了实现对建筑环境数据的采集和电气设备能耗的测控装置的统一维护和管理，本申请提供了一种基于物联网的建筑生态云平台，该云平台不仅可以实现对建筑环境的全面监控，还具备传感器管理、电气设备管理、人员监测、数据智能处理等功能，可向用户提供云存储和云计算等服务，用户利用安装在移动终端上客户端软件实现对建筑生态云平台的运维。

本申请的一种典型的实施方式中，如图1所示，提供了一种基于物联网的建筑生态云平台，该云平台中包括建筑生态云服务器1、移动终端2、无线路由器3、建筑环境监测模块4、人员流动监测模块5、电气设备测控模块6、能耗监测模块7和安防模块8。

其中，建筑环境监测模块4、人员流动监测模块5、电气设备测控模块6、能耗监测模块7和安防模块8同时通过无线路由器3与建筑生态云服务器1进行通信连接，所述建筑环境监测模块4，用于实时获取监控区域内建筑环境状态监测数据，并通过无线路由器将建筑环境状态监测数据无线传输至建筑生态云服务器；所述人员流动监测模块5，用于实时获取监控区域内人员状态监测数据，并通过无线路由器将人员状态监测数据无线传输至建筑生态云服务器；所述能耗监测模块7，用于实时获取监控区域内电气设备和房间的能耗监测数据；所述安防模块8，用于在监控区域内，获取监控区域视频信息、门禁信息，若存在安防问题，则通过无线路由器向建筑生态云服务器发生报警信息。

所述建筑生态云服务器1，用于接收所述建筑环境监测模块4发送的建筑环境状态监测数据、所述人员流动监测模块5发送的人员状态监测数据、所述能耗监测模块7发送的能耗监测数据、所述安防模块8发送的安防信息，进行云数据库中建筑环境状态、人员状态、能耗和安防信息数据的实时更新，并通过电气设备测控模块6对电气设备进行控制。

所述移动终端2，用于使用客户端软件设置所述建筑生态云服务器功能，查看当前监控区域内建筑环境状态监测数据、人员状态监测数据、能耗监测数据和安防信息。

本实施例提供的基于物联网的建筑生态云平台，将物联网建筑的环境监测模块、人员流动监测、电气设备测控、能耗监测、安防等各种功能以各种服务模块的形式集成在云平台上，可以满足用户数量多、用户定制、高并发读写、安全性、稳定性等需求，用户只需利用移动终端上客户端软件点击各类服务模块就可实现对建筑生态云平台的运维。

本申请的另一种实施例中，如图2所示，上述的建筑生态云服务器1包括中央处理模块10、无线通讯模块12、云存储模块11和api数据接口13；所述中央处理模块10通过无线通讯模块12接收监测数据，并将监测数据存储在云存储模块11中，通过api数据接口13与移动终端2通讯连接，根据所述api数据接口13接收所述移动终端发送的数据读取指令，根据所述数据读取指令将云存储模块中存储的数据返回至所述移动终端。

用户可通过计算机、智能手机等移动终端2设备访问建筑生态云平台，对建筑生态云平台进行模块化操作。

上述的云存储模块11包括云数据库，该云数据库的结构主要包括执行器列表、管理员列表、用户列表、推送表、建筑名称列表、楼层列表、房间/区域列表、各类环境监测传感器列表、各类环境监测数据列表、能耗列表、基础设施管理列表和安防列表。

考虑到实际工程中环境监测节点数量以及wifi信号覆盖范围，所述无线路由器3的数量不少于3个，任意两个无线路由器之间采用桥接或中继方式连接。

所述环境监测模块4包括温湿度监测节点41、二氧化碳浓度监测节点42、pm2.5浓度监测节点43和光照度监测节点44，通过温湿度监测节点、二氧化碳浓度监测节点、pm2.5浓度监测节点和光照度监测节点实现建筑环境状态的采集。

其中，所述温湿度监测节点41包括温湿度传感器411、第一控制器412和第一wifi模块413，所述第一控制器接收所述温湿度传感器采集的温湿度数据并处理，通过第一wifi模块将处理后的温湿度数据发送至建筑生态云服务器。

所述二氧化碳浓度监测节点42包括二氧化碳传感器421、第二控制器422和第二wifi模块423，所述第二控制器接收所述二氧化碳传感器采集的二氧化碳浓度数据并处理，通过第一wifi模块将处理后的二氧化碳浓度数据发送至建筑生态云服务器。

所述pm2.5浓度监测节点43包括pm2.5传感器431、第三控制器432和第三wifi模块433，所述第三控制器接收所述pm2.5传感器采集的pm2.5浓度数据并处理，通过第三wifi模块将处理后的pm2.5浓度数据发送至建筑生态云服务器。

所述光照度监测节点44包括光照度传感器441、第四控制器442和第四wifi模块443，所述第四控制器接收所述光照度传感器采集的光照强度数据并处理，通过第四wifi模块将处理后的光照强度数据发送至建筑生态云服务器。

上述的环境监测模块4中，各类环境监测节点的控制器根据设定的周期向传感器发送读取数据请求，或传感器主动发送数据至控制器，控制器接收传感器采集的数据并对数据处理之后，通过wifi模块向建筑生态云服务器发送传感器采集的数据。

所述人员流动监测模块5包括红外传感器51、第五控制器52和第五wifi模块53，所述第五控制器接收红外传感器采集的监控区域内人员状态数据，并通过第五wifi模块发送至建筑生态云服务器。

所述能耗监测模块7包括交流电监测节点71和第七wifi模块72，所述交流电监测节点用于采集流经电气设备的电压值和电流值，根据电压值和电流值得出电气设备的能耗以及生成这些能耗时需要向外界释放的二氧化碳排放量，并通过第七wifi模块将电压值、电流值和能耗发送至建筑生态云服务器；

其中，上述交流电监测节点71包括电压传感器、电流传感器和第七控制器，所述电流传感器用于采集经电表和电气设备的电流值，所述电压传感器用于采集经电表和电气设备的电压值，所述第七控制器用于接收所述电流传感器采集的电流值和所述电压传感器采集的电压值。

上述能耗监测模块可与电气设备相连，通过电压传感器、电流传感器采集周期时间内流经的电气设备的电压值和电流值，第七控制器根据电压值和电流值得出设备能耗以及生成这些能耗时需要向外界释放的二氧化碳排放量。

所述电气设备测控模块6包括多个电气设备控制节点61，所述电气设备控制节点包括第六控制器611、执行器612和第六wifi模块613，所述第六控制器通过所述第六wifi模块接收所述建筑生态云服务器下达控制指令，通过执行器控制继电器的断开和连接。

上述电气设备测控模块中，在各个电气设备控制节点，控制器通过第六wifi模块持续向建筑生态云平台发送请求并接收建筑生态云平台的控制命令，进而通过执行器控制继电器的断开和连接。

本实施例公开的基于物联网的建筑生态云平台，通过温湿度监测节点41采集建筑环境温湿度数据，二氧化碳浓度监测节点42采集建筑环境中二氧化碳浓度数据，pm2.5浓度监测节点43采集建筑环境中pm2.5浓度数据，光照度监测节点44采集建筑环境中光照强度数据，通过人员流动监测模块采集监控区域内人员状态数据，通过wifi模块将数据发送到建筑生态云服务器的云数据库中，平台可按不同需求来分析处理数据，运维人员可通过移动终端2上网页和手机app等客户端软件查看原始数据和分析处理得到的结果，同时建筑生态云服务器可根据指令通过电气设备测控模块6中电气设备控制节点实现对电气设备的控制。

本申请的又一实施例中，基于物联网的建筑生态云平台还包括所述便民服务模块9，所述便民服务模块9包括智能控制模块92、数据采集模块93、信息存储模块94、第一无线通信模块95和信息发布系统96，所述智能控制模块92通过所述数据采集模块93采集各个子功能模块91所监测的基础设施状态信息和功能模块自身的状态信息，并存储到所述信息存储模块94中，所述智能控制模块通过第一无线通信模块95接收建筑生态云服务器指令，或返回各个子功能模块所监测的基础设施状态信息和功能模块自身的状态信息，根据指令控制各个子功能模块运行状态，所述智能控制模块通过网线与信息发布系统94连接，通过信息发布系统发布信息。

本实施例中，子功能模块91包括车位锁管理模块、自动售卖机管理模块、空气净化器管理模块或自动饮水机管理模块中的一种，所述车位锁管理模块、自动售卖机管理模块、空气净化器管理模块或自动饮水机管理模块通过信号线与数据采集模块93连接。当子功能模块为车位锁管理模块时，用户通过移动终端向建筑生态云服务器发送预约车位指令，建筑生态云服务器将预约车位指令发送至便民服务模块，便民服务模块9中根据指令驱动车位锁管理模块打开车位锁。所述安防模块8包括入侵探测模块81、门禁模块82、火灾监测模块83、和联动报警模块84，所述入侵探测模块81包括多路视频采集摄像头，所述门禁模块82包括门禁控制器、读卡器和电控锁，所述读卡器和电控锁分别与门禁控制器相连；所述火灾监测模块83包括温度传感单元和烟雾传感单元，所述联动报警模块84包括多路红外报警器、第二无线通信模块和主控制器，所述多路视频采集摄像头、多路红外报警器均安装于监控区域内，所述多路视频采集摄像头用于采集监控区域的影像，所述多路红外报警器用于监控监控区域的安全状况及报警，所述多路红外报警器通过第二无线通信模块与主控制器连接，所述多路视频采集摄像头、门禁控制器和温度传感单元和烟雾传感单元分别通过有线或无线方式与主控制器通信连接，若监控区域内发生非法入侵或火灾，主控制器能及时触发红外报警器发出报警信号；所述主控制器通过第二无线通信模块与所述建筑生态云服务器通信连接，使所述建筑生态云服务器实时接收监控区域的影像和报警信号。

本实施例公开的基于物联网的建筑生态云平台，通过安防模块实时监测监控区域内的影像、门禁等安防信息，若发生安防问题，能及时报警，并实时将影像和报警信号传输至建筑生态云服务器。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。