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      關(guān)于智能樓宇管理系統(tǒng)設(shè)計的探討

      2016-03-16 07:57:13章明明
      環(huán)球市場 2016年25期
      關(guān)鍵詞:樓宇管理系統(tǒng)節(jié)點

      章明明

      杭州興達電器工程有限公司

      關(guān)于智能樓宇管理系統(tǒng)設(shè)計的探討

      章明明

      杭州興達電器工程有限公司

      對于目前的樓宇管理的發(fā)展需要,綜合了目前的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的特征,并提出了給予物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的樓宇智能化的管理平臺,并且根據(jù)樓宇管理的特征,從而提出了樓宇智能管理平臺的相關(guān)的設(shè)計原則,在設(shè)計原則的指引下,對智能的樓宇管理平臺的總體的結(jié)構(gòu)與網(wǎng)絡(luò)的部署以及總體的運行邏輯等做好全面的設(shè)計分析,從而實現(xiàn)了樓宇的全方位的監(jiān)控,從而實現(xiàn)樓宇的故障報警和定位,最終將通過檢測,并有效的檢驗了平臺的可行性。

      智能樓宇;物聯(lián)網(wǎng);數(shù)據(jù)接口;管理系統(tǒng);測試

      前言

      在傳統(tǒng)的樓宇的管理當(dāng)中,各個不同的系統(tǒng)之間是互相分散,與此同時,越少通信與信息的共享,從而造成樓宇管理是非?;靵y的,其自動化的程度也是比較低,這樣就會造成樓宇管理中產(chǎn)生大量浪費的現(xiàn)象,然而隨著我國電子技術(shù)與通信技術(shù)以及相關(guān)技術(shù)的快速發(fā)展,信息技術(shù)也將涉及到大型的商場當(dāng)中,這樣為實現(xiàn)智能建筑的發(fā)展打下了堅實的基礎(chǔ),智能建筑的快速發(fā)展,是以計算機技術(shù)作為基礎(chǔ),從而實現(xiàn)對樓宇的智能化的管理,成為了當(dāng)代建筑技術(shù)進而信息技術(shù)相融合的經(jīng)典事例,為此,本文章根據(jù)當(dāng)前的建筑智能化的需要,提出了一種可以基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能管理平臺,并且針對平臺的實現(xiàn)做了深入的設(shè)計工作。

      1 、系統(tǒng)設(shè)計原則

      結(jié)合智能樓宇管理實際,本系統(tǒng)的構(gòu)架定位為建立一個智能管理平臺,通過該平臺,從而實現(xiàn)對整個樓宇的監(jiān)控和維護。通過該平臺,將系統(tǒng)的各個子系統(tǒng)聯(lián)系起來,從而實現(xiàn)對整棟樓宇信息的搜集﹑分析和傳遞,最終實現(xiàn)對整個樓宇的自動化管理和決策。因此,通過對該系統(tǒng)的定位,該平臺的設(shè)計必須遵循以下幾點原則:

      1.1 集中管理,分散適配

      在系統(tǒng)設(shè)計中,考慮到系統(tǒng)管理的高效性﹑低成本﹑統(tǒng)一性等問題,對系統(tǒng)的設(shè)計和管理采用統(tǒng)一集中原則,將所有子系統(tǒng)通過SOA 思想的方式,全部接入到監(jiān)控入口,并統(tǒng)一對各個系統(tǒng)的使用角色進行布置與管理。同時,結(jié)合系統(tǒng)的的集中管理要求,必須設(shè)立相應(yīng)的終端控制模塊,從而實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的集中采集和操作。

      1.2 組件化

      在對平臺的設(shè)計中,必須滿足組件化的設(shè)計要求,從而讓系統(tǒng)可根據(jù)需求的不斷變化,而進行適當(dāng)?shù)臄U展,達到監(jiān)控的要求。

      1.3 開放性

      在規(guī)劃設(shè)計中,必須保留部分功能的接口,為未來集成需求做好準(zhǔn)備,方便與外界實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。

      2 、平臺整體架構(gòu)設(shè)計

      依據(jù)上文提出的平臺設(shè)計原則,本文設(shè)計了一種基于物聯(lián)網(wǎng)的三層智能樓宇管理平臺架構(gòu),主要包括基礎(chǔ)設(shè)施層﹑應(yīng)用層和平臺控制層。

      2.1 基礎(chǔ)設(shè)施層

      該層主要將原來各個系統(tǒng)中的傳感器全部替換為無線傳感設(shè)備,從而更加方便對系統(tǒng)進行改造和維護。該層主要負(fù)責(zé)對樓宇內(nèi)的數(shù)據(jù)進行采集和匯總,包括數(shù)據(jù)采集的終端設(shè)備﹑網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備等。其中終端設(shè)備主要門禁掃描﹑煙感器﹑溫度感應(yīng)﹑智能電表等,通過這些傳感器對數(shù)據(jù)的采集,定時將數(shù)據(jù)傳遞給中轉(zhuǎn)節(jié)點,如基站等,再通過這些中轉(zhuǎn)節(jié)點強數(shù)據(jù)上傳給服務(wù)器。

      2.2 平臺控制層

      該層主要采用B/S 的架構(gòu)模式,實現(xiàn)與設(shè)施層設(shè)備的融合,并對基礎(chǔ)層的數(shù)據(jù)進行標(biāo)準(zhǔn)化的處理,實現(xiàn)對不同子系統(tǒng)功能的封裝,以此為上層提供數(shù)據(jù)和接口服務(wù)。

      2.3 應(yīng)用層

      該層主要通過平臺層所提供的各種不同接口與服務(wù),開發(fā)出樓宇管理的具體功能,如告警模塊﹑設(shè)備管理模塊等,并依托平臺對子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進行維護和管理。

      3 、網(wǎng)絡(luò)部署

      在對平臺的網(wǎng)絡(luò)部署當(dāng)中,采用無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的方式,從而省去繁雜的布線工作,通過增加﹑減少無線節(jié)點的方式,實現(xiàn)對監(jiān)控平臺的擴展和網(wǎng)絡(luò)部署。

      4 、數(shù)據(jù)接口設(shè)計

      在系統(tǒng)中,主要利用SOA 集成思想,包含各種不同的子系統(tǒng)。因此,對該系統(tǒng)設(shè)計中,最為主要的是做好接口的設(shè)計。通過不同的數(shù)據(jù)接口,讓平臺上層和下層設(shè)備之間實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換,,最終實現(xiàn)應(yīng)用層和地層設(shè)備層之間的通信﹑數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換﹑監(jiān)聽﹑告警等功能。因此,對該數(shù)據(jù)接口的設(shè)計,采用BACnet IP 協(xié)議,并經(jīng)過NCE/NAE 設(shè)備實現(xiàn)對樓宇設(shè)備的數(shù)據(jù)采集,并向平臺層發(fā)送相關(guān)的推送信息。

      其中,Web Service 服務(wù)端主要提供對外訪問的接口,并提供標(biāo)準(zhǔn)的Web Service 調(diào)用。對這部分的實現(xiàn)則采用Tomcat 7.0+ Axis2 1.6技術(shù)。而其中的服務(wù)分發(fā)器的主要實現(xiàn)對輸入?yún)?shù)的有效性,并根據(jù)這些參數(shù)選擇不同的功能模塊進行分發(fā)處理。BACnet 則主要負(fù)責(zé)對參數(shù)的轉(zhuǎn)換,并對業(yè)務(wù)邏輯功能模塊進行封裝,實現(xiàn)對系統(tǒng)運行中的異常檢測,返回值格式的轉(zhuǎn)換等。

      5 、無線路由協(xié)議設(shè)計

      無線網(wǎng)絡(luò)協(xié)議傳輸中,數(shù)據(jù)路由通常會給網(wǎng)絡(luò)的開銷產(chǎn)生不必須的影響。如果選擇傳統(tǒng)的路由協(xié)議,則不能滿足低能耗的需求。對此,在本文中采用一種基于能量廣播和最低通信開銷的路由協(xié)議,即通過節(jié)點剩余能量和通信的開銷作為其拓?fù)錂?quán)重,從而選擇最優(yōu)簇頭結(jié)點,每個定時間選擇一次,一次保障整體無線網(wǎng)路中各個節(jié)點的能量平衡。同時,通過可靠度和跳數(shù)建立拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)圖,從而提高節(jié)點發(fā)送信息的成功率與平均能耗,以此在網(wǎng)絡(luò)不好的情況下,減少能量消耗,提高能量利用。

      6 、結(jié)束語

      智能樓宇管理系統(tǒng)不僅是樓宇管理功能上的簡單排列,而是樓宇各個智能化管理系統(tǒng)的有效綜合,并通過高效與高性能以及安全的智能樓宇綜合管理系統(tǒng),從而實現(xiàn)樓宇的高度自動化與辦公自動化以及通信及網(wǎng)絡(luò)的高度融合,最終將打造成一個開放與靈活以及適用于未來的一種管理模式,這也是智能樓宇管理系統(tǒng)的最終目的。

      [1] 王平,謝浩,付蔚.智能樓宇能量管控系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[J].自動化儀表,2014,03:64-68.

      [2] 黃浩軍,尹浩,陳和平,張俊寶,錢峰,宋偉.無線Ad Hoc 網(wǎng)絡(luò)能量感知地理路由協(xié)議研究進展[J].軟件學(xué)報,2014,05:1061-1084.

      [3] 張新.智能樓宇管理系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[J].安徽理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2014,03:73-77.

      [4] 崔然,馬旭東,彭昌海,孫宇.樓宇能源管理系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[J].計算機技術(shù)與發(fā)展,2010,07:184-187.

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