一种基于数字驱动的建筑楼宇运维管控系统及其应用

摘要

本发明提供一种基于数字驱动的建筑楼宇运维管控系统及其应用，涉及智慧楼宇技术领域。该基于数字驱动的建筑楼宇运维管控系统，包括运维管控系统，所述运维管控系统包括有建筑整体能效监测系统、建筑设备管理系统、建筑环境风险监测系统、建筑模型数据库、终端处理模块、建筑整合模块和信号传输模块。通过乘客乘坐电梯时使用手机微信的扫一扫扫描电梯模块上张贴的二维码即可进入无接触乘梯操作平台，乘客在无接触乘梯操作平台内输入目的楼层，通过信号传输模块将信号传输至电梯运行管控模块控制电梯单元运行至目的楼层后打开，通过红外传感器可判断乘客是否走出电梯，无接触式乘梯操作，在疫情防控期间避免交叉感染。

说明书

技术领域

本发明涉及智慧楼宇技术领域，具体为一种基于数字驱动的建筑楼宇运维管控系统及其应用。

背景技术

智能楼宇的核心是5A系统，智能楼宇就是通过通信网络系统将此5个系统进行有机的综合，集结构、系统、服务、管理及它们之间的最优化组合，使建筑物具有了安全、便利、高效、节能的特点，智能楼宇是一个边沿性交叉性的学科，涉及计算机技术、自动控制、通讯技术、建筑技术等，并且有越来越多的新技术在智能楼宇中应用。

现有的智慧楼宇运维系统在使用时无法对建筑内的设备进行统一管理，并且无法对建筑楼宇内的能效和环境风险进行监控，使用非常不方便。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于数字驱动的建筑楼宇运维管控系统及其应用，解决了现有的智慧楼宇运维系统在使用时无法对建筑内的设备进行统一管理的问题。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种基于数字驱动的建筑楼宇运维管控系统，包括运维管控系统，所述运维管控系统包括有建筑整体能效监测系统、建筑设备管理系统、建筑环境风险监测系统、建筑模型数据库、终端处理模块、建筑整合模块和信号传输模块，所述建筑整体能效监测系统、建筑设备管理系统和建筑环境风险监测系统与终端处理模块之间分别通过信号传输模块互相连接，所述建筑模型数据库与终端处理模块之间通过信号传输模块互相连接，所述建筑整合模块与终端处理模块之间通过信号传输模块互相连接；

所述信号传输模块的传输方式包括硬件接口和协议接口，所述硬件接口包括有FE/GE、RS485/232和RFID etc，所述软件接口包括有如MQTT、Modbus和OPC etc。

优选的，所述建筑整体能效监测系统包括有电量统计模块、用水量统计模块和计量模块，所述电量统计模块与建筑内各楼层的电表相连接，所述用水量统计模块与建筑内各楼层的水表相连接，所述计量模块用于对建筑中各楼层的用电量和用水量进行统计。

优选的，所述建筑设备管理系统包括有无接触乘梯操作平台、电梯运行管控模块和电梯模块，所述无接触乘梯操作平台用于实现无接触智能乘梯，所述电梯运行管控模块用于对电梯运行进行调控，所述电梯模块分别与电梯运行管控模块和无接触乘梯操作平台之间通过信号传输模块互相连接。

优选的，所述电梯模块包括有电梯单元、压力传感器、红外传感器、加速度传感器、红外线测距仪、扬声器和二维码，所述电梯模块设有多个且每个电梯模块拥有单独的编号，所述二维码与无接触乘梯操作平台相链接，所述压力传感器用于对电梯单元的载重进行称重，所述红外传感器用于对走出电梯单元的人数进行计数，所述加速度传感器用于对电梯单元的运行速度进行监控，所述红外线测距仪安装在电梯井底部，用于对电梯单元的运行高度进行监测。

优选的，所述建筑环境风险监测系统包括有烟雾传感器、温度传感器、排风扇、警报铃和空气监测模块，所述烟雾传感器、温度传感器、排风扇、警报铃和空气监测模块均均匀分布与建筑内各楼层，所述监控监测模块用于对楼层内的空气质量进行检测，所述建筑模型数据库内储存有建筑楼宇的3DBIM模型，所述建筑整合模块用于将多栋建筑整合在一个运维管控系统内。

优选的，一种基于数字驱动的建筑楼宇运维管控系统的应用，包括以下方式：

A.建筑能耗统计

通过电量统计模块对建筑内各楼层的每月用电量进行统计，通过用水量统计模块对建筑内各楼层的每月用水量进行统计，并由计量模块进行总和统计，通过信号传输模块传递至终端处理模块进行记录；

B.电梯设备管理

通过压力传感器可对电梯单元的载重进行检测，当负载过大时电梯单元发出警报声，通过加速度传感器可对电梯单元运行时的加速度进行检测，通过红外传感器可对出入电梯单元的人数进行计算，通过红外线测距仪可对电梯单元运行时的高度进行监测；乘客乘坐电梯时使用手机微信的扫一扫扫描电梯模块上张贴的二维码即可进入无接触乘梯操作平台，乘客在无接触乘梯操作平台内输入目的楼层，通过信号传输模块将信号传输至电梯运行管控模块控制电梯单元运行至目的楼层后打开，通过红外传感器可判断乘客是否走出电梯；

C.建筑环境监测

通过烟雾传感器和温度传感器可对建筑内各楼层内部的环境情况，当烟雾传感器检测到有烟雾产生时或楼层内部温度较高时，则说明楼层内可能发生火灾，警报铃发出警报提醒楼层内人们撤离，同时通过信号传输模块将火灾信号传输至终端处理模块内，提醒工作人员及时处理；通过空气检测模块可对建筑内各楼层的空气质量进行检测，当空气质量较差时打开排风扇将建筑外部的新鲜空气输送至建筑内，对内部空气替换。

工作原理：通过压力传感器可对电梯单元的载重进行检测，当负载过大时电梯单元发出警报声，通过加速度传感器可对电梯单元运行时的加速度进行检测，通过红外传感器可对出入电梯单元的人数进行计算，通过红外线测距仪可对电梯单元运行时的高度进行监测；乘客乘坐电梯时使用手机微信的扫一扫扫描电梯模块上张贴的二维码即可进入无接触乘梯操作平台，乘客在无接触乘梯操作平台内输入目的楼层，通过信号传输模块将信号传输至电梯运行管控模块控制电梯单元运行至目的楼层后打开，通过红外传感器可判断乘客是否走出电梯，当有多人预约乘梯时，通过电梯运行管控模块从下至上按照预约楼层依次停留，当同一层有多位乘客预约到达时，通过红外传感器判断走出电梯的人数，数量一致后电梯单元方可再次运行；通过电梯运行管控模块可对电梯模块的运行状态进行控制，在使用高峰期时所有电梯模块全部工作，在平峰期时一半的电梯模块工作，在低峰期时一台电梯模块工作；通过压力传感器可对电梯单元的载重进行检测，当负载过大时电梯单元发出警报声，通过加速度传感器可对电梯单元运行时的加速度进行检测，通过红外传感器可对出入电梯单元的人数进行计算，通过红外线测距仪可对电梯单元运行时的高度进行监测；乘客乘坐电梯时使用手机微信的扫一扫扫描电梯模块上张贴的二维码即可进入无接触乘梯操作平台，乘客在无接触乘梯操作平台内输入目的楼层，通过信号传输模块将信号传输至电梯运行管控模块控制电梯单元运行至目的楼层后打开，通过红外传感器可判断乘客是否走出电梯；通过电梯运行管控模块可对电梯模块的运行状态进行控制，在使用高峰期时所有电梯模块全部工作，在平峰期时一半的电梯模块工作，在低峰期时一台电梯模块工作。

本发明提供了一种基于数字驱动的建筑楼宇运维管控系统及其应用。具备以下有益效果：

1、本发明通过压力传感器可对电梯单元的载重进行检测，当负载过大时电梯单元发出警报声，通过加速度传感器可对电梯单元运行时的加速度进行检测，通过红外传感器可对出入电梯单元的人数进行计算，通过红外线测距仪可对电梯单元运行时的高度进行监测；乘客乘坐电梯时使用手机微信的扫一扫扫描电梯模块上张贴的二维码即可进入无接触乘梯操作平台，乘客在无接触乘梯操作平台内输入目的楼层，通过信号传输模块将信号传输至电梯运行管控模块控制电梯单元运行至目的楼层后打开，通过红外传感器可判断乘客是否走出电梯，无接触式乘梯操作，在疫情防控期间避免交叉感染；通过电梯运行管控模块可对电梯模块的运行状态进行控制，在使用高峰期时所有电梯模块全部工作，在平峰期时一半的电梯模块工作，在低峰期时一台电梯模块工作。

2、本发明通过烟雾传感器和温度传感器可对建筑内各楼层内部的环境情况，当烟雾传感器检测到有烟雾产生时或楼层内部温度较高时，则说明楼层内可能发生火灾，警报铃发出警报提醒楼层内人们撤离，同时通过信号传输模块将火灾信号传输至终端处理模块内，提醒工作人员及时处理；通过空气检测模块可对建筑内各楼层的空气质量进行检测，当空气质量较差时打开排风扇将建筑外部的新鲜空气输送至建筑内，对内部空气替换，自动对建筑内部的环境进行监测并预警。

附图说明

图1为本发明的运维管控系统结构框图；

图2为本发明的建筑整体能效监测系统结构框图；

图3为本发明的建筑设备管理系统结构框图；

图4为本发明的电梯模块结构框图；

图5为本发明的建筑环境风险监测系统结构框图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一：

如图1-5所示，本发明实施例提供一种基于数字驱动的建筑楼宇运维管控系统，包括运维管控系统，运维管控系统包括有建筑整体能效监测系统、建筑设备管理系统、建筑环境风险监测系统、建筑模型数据库、终端处理模块、建筑整合模块和信号传输模块，建筑整体能效监测系统、建筑设备管理系统和建筑环境风险监测系统与终端处理模块之间分别通过信号传输模块互相连接，建筑模型数据库与终端处理模块之间通过信号传输模块互相连接，建筑整合模块与终端处理模块之间通过信号传输模块互相连接；

信号传输模块的传输方式包括硬件接口和协议接口，硬件接口包括有FE/GE、RS485/232和RFID etc，软件接口包括有如MQTT、Modbus和OPC etc。

建筑整体能效监测系统包括有电量统计模块、用水量统计模块和计量模块，电量统计模块与建筑内各楼层的电表相连接，用水量统计模块与建筑内各楼层的水表相连接，计量模块用于对建筑中各楼层的用电量和用水量进行统计。

建筑设备管理系统包括有无接触乘梯操作平台、电梯运行管控模块和电梯模块，无接触乘梯操作平台用于实现无接触智能乘梯，电梯运行管控模块用于对电梯运行进行调控，电梯模块分别与电梯运行管控模块和无接触乘梯操作平台之间通过信号传输模块互相连接，通过电梯运行管控模块可对电梯模块的运行状态进行控制，在使用高峰期时所有电梯模块全部工作，在平峰期时一半的电梯模块工作，在低峰期时一台电梯模块工作。

电梯模块包括有电梯单元、压力传感器、红外传感器、加速度传感器、红外线测距仪、扬声器和二维码，电梯模块设有多个且每个电梯模块拥有单独的编号，二维码与无接触乘梯操作平台相链接，压力传感器用于对电梯单元的载重进行称重，红外传感器用于对走出电梯单元的人数进行计数，加速度传感器用于对电梯单元的运行速度进行监控，红外线测距仪安装在电梯井底部，用于对电梯单元的运行高度进行监测。

建筑环境风险监测系统包括有烟雾传感器、温度传感器、排风扇、警报铃和空气监测模块，烟雾传感器、温度传感器、排风扇、警报铃和空气监测模块均均匀分布与建筑内各楼层，监控监测模块用于对楼层内的空气质量进行检测，建筑模型数据库内储存有建筑楼宇的3D BIM模型，建筑整合模块用于将多栋建筑整合在一个运维管控系统内。

实施例二：

如图1-5所示，本发明实施例提供一种基于数字驱动的建筑楼宇运维管控系统的应用，包括以下方式：

A.建筑能耗统计

通过电量统计模块对建筑内各楼层的每月用电量进行统计，通过用水量统计模块对建筑内各楼层的每月用水量进行统计，并由计量模块进行总和统计，通过信号传输模块传递至终端处理模块进行记录；

B.电梯设备管理

通过压力传感器可对电梯单元的载重进行检测，当负载过大时电梯单元发出警报声，通过加速度传感器可对电梯单元运行时的加速度进行检测，通过红外传感器可对出入电梯单元的人数进行计算，通过红外线测距仪可对电梯单元运行时的高度进行监测，当发现电梯单元在某一高度停留时间超过两分钟后，自动将信号传递至终端处理模块进行处理；乘客乘坐电梯时使用手机微信的扫一扫扫描电梯模块上张贴的二维码即可进入无接触乘梯操作平台，乘客在无接触乘梯操作平台内输入目的楼层，通过信号传输模块将信号传输至电梯运行管控模块控制电梯单元运行至目的楼层后打开，通过红外传感器可判断乘客是否走出电梯，当有多人预约乘梯时，通过电梯运行管控模块从下至上按照预约楼层依次停留，当同一层有多位乘客预约到达时，通过红外传感器判断走出电梯的人数，数量一致后电梯单元方可再次运行；

C.建筑环境监测

通过烟雾传感器和温度传感器可对建筑内各楼层内部的环境情况，当烟雾传感器检测到有烟雾产生时或楼层内部温度较高时，则说明楼层内可能发生火灾，警报铃发出警报提醒楼层内人们撤离，同时通过信号传输模块将火灾信号传输至终端处理模块内，提醒工作人员及时处理；通过空气检测模块可对建筑内各楼层的空气质量进行检测，当空气质量较差时打开排风扇将建筑外部的新鲜空气输送至建筑内，对内部空气替换。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。