[发明专利]一种基于物联网的楼宇运营设备状态监测与可视化分析系统

摘要

本发明提出一种基于物联网的楼宇运营设备状态监测与可视化分析系统。本发明利用物联网通信技术，从智能建筑的各类传感器和功能设施等运营设备当中实时监测其状态数据。本发明进而针对状态数据，根据其采样点的空间分布，采用可视化方式，生成楼宇状态图样，通过该图样来显示整个智能建筑的状态，并且运用图像处理和模式识别技术来快速和定性地分析该图样，实现对楼宇区域性异常的识别监控。

主权项

1.一种基于物联网的楼宇运营设备状态监测与可视化分析系统，其特征在于，包括：运营设备、数据汇聚节点以及后台数据中心；所述运营设备包括布设在楼宇建筑物内的各种类型的传感器和功能设施；所述传感器用于对多种类型的环境参数进行采集；所述功能设施用于输出自身的工作状态参数；并且每个运营设备作为一个物联网的基础节点，通过无线物联网通信技术连接到数据汇聚节点，将自身获得的状态数据实时上传至数据汇聚节点；所述数据汇聚节点设置于楼宇空间的每个区域，用于与在本区域空间范围内的基础节点基于无线物联网通信技术而建立连接，进而获得本区域空间范围内的各个基础节点上传的状态数据；进行本区域状态数据的汇总和中转，通过物联网技术与后台数据中心建立无线通信链接，将本节点汇聚的状态数据上传至后台数据中心；后台数据中心汇总和存储各个基础节点通过本区域的数据汇聚节点上传的状态数据，并且对状态数据进行监测以及分析，包括：根据基础节点的空间分布，采用可视化方式，生成楼宇状态图样，通过该图样来显示整个智能建筑的状态，并且运用图像处理和模式识别技术来快速和定性地分析该图样，实现对楼宇区域性异常的识别监控；其中，所述后台数据中心包括以下模块：原始记录模块、楼宇地图模块、状态数据可视化模块、状态图样合成模块、状态图样识别分析模块、异常报警模块；所述原始记录模块用于对通过数据汇聚节点获得的各个运营设备的状态数据，以表单记录的形式进行汇总，生成原始记录文件；所述原始记录模块所生成的表单记录包括以下字段：ID，表示运营设备的编号；TYPE，表示运营设备的类型；STAT，表示状态数据的数值；KIND，表示状态数据的状态类型；DATE，表示该状态数据的采集日期；TIME，表示该状态数据的采集时间；POS，记录了采集状态数据的运营设备的空间位置坐标(X，Y，Z)，其中Z坐标表示楼层，(X，Y)坐标表示运营设备在该层楼层平面上的分布位置；所述楼宇地图模块，生成楼宇X‑Y‑Z坐标系之下的三维地图图像；所述状态数据可视化模块根据所述表单记录的POS字段的空间位置坐标(X，Y，Z)，将每个记录映射为X‑Y‑Z坐标系下的一个像素点；并且将每个记录的STAT值转化为该像素点的亮度值或颜色值，从而将任何一个时间区段内所记录的某一个状态类型的全部状态数据表示为一个三维状态可视化图像；状态图样合成模块，将状态数据可视化模块生成的所述三维状态可视化图像与楼宇的三维地图图像合成，形成与楼宇空间区域相关联的三维状态图样；状态图样识别分析模块，用于从状态图样合成模块获得所述三维状态图样，将实时获得的三维状态图样与预存的楼宇标准状态模板进行匹配，判断楼宇内任何建筑空间区域的环境状态以及各种功能设施的工作状态；异常报警模块用于在状态图样识别分析模块确定实时的三维状态图样反映的楼宇空间环境状态和工作状态存在区域性异常的情况下，执行异常报警。