一种基于Zigbee的中央空调数据优化控制系统转让专利

申请号 : CN201110425870.X

文献号 : CN102410612B

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发明人 : 叶峰吴丽菲赖乙宗李迪孔庆彦

申请人 : 华南理工大学

摘要 :

本发明公开了一种基于Zigbee的中央空调数据优化控制系统,包括:用于对Zigbee网络中所产生的所有数据的种类进行分类的数据分类装置;用于对身份配置数据进行处理的智能数据处理装置;用于对非身份配置数据进行分类处理的分级身份判决装置;用于分别处理分级身份判决装置判决出身份信息的身份维护装置;用于对拓扑故障信息、报警故障信息和繁忙故障信息进行处理的故障处理装置;用于对故障处理装置返回的功率调整信息进行拓扑自愈、记录智能数据处理装置返回的风机盘管执行信息、驱动风机盘管,以及对节点能量执行信息进行休眠和激活的能量管理装置。本发明具有高效、可靠、人性化、科学和灵活的特点。

权利要求 :

1.一种基于Zigbee的中央空调数据优化控制系统,其特征在于,包括:用于对Zigbee网络中所产生的所有数据的种类进行分类的数据分类装置;用于对非身份配置数据进行处理的智能数据处理装置;用于对身份配置数据进行处理的分级身份判决装置;用于分别处理分级身份判决装置判决出身份信息的身份维护装置;用于对拓扑故障信息、报警故障信息和繁忙故障信息进行处理的故障处理装置;用于对故障处理装置返回的功率调整信息进行拓扑自愈、记录智能数据处理装置返回的风机盘管执行信息、驱动风机盘管,以及对节点能量执行信息进行休眠和激活的能量管理装置;

所述数据分类装置将进入系统的数据进行分类,分别发送智能数据处理装置及分级身份判决装置,所述身份维护装置接收分级身份判决装置的身份信息,所述能量管理装置接收智能数据处理装置的执行信息,所述能量管理装置的故障信息发送故障处理装置,所述故障处理装置反馈功率调整信息给能量管理装置,所述身份维护装置的故障信息发送故障处理装置。

2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述智能数据处理装置包括:用于对Zigbee网络节点产生的本地数据进行筛选的本地筛选器;用于对上行数据以及对本地筛选器筛选出的需要更新的数据进行分类的数据判决器;用于对数据判决器判决出的聚集数据进行处理的聚集管理器;用于对数据判决器判决出的融合数据进行处理的融合管理器;

用于对用户输入的命令数据进行解析并提取出执行信息的命令解析器。

3.根据权利要求1或2所述的系统,其特征在于,所述融合管理器包括:用于对融合数据进行分类的数据级别判决器;用于对数据级别判决器判决出的决策级数据发送到空调控制中心以及双方进行确认过程的决策级处理模块;用于对数据级别判决器判决出的行为级数据进行融合后再发送到空调控制中心以及接收空调控制中心发送过来的确认信息的行为级处理模块;用于对数据级别判决器判决出的数据级数据进行融合后再发送到空调控制中心的数据级处理模块。

4.根据权利要求3所述的系统,其特征在于,所述身份维护装置包括:用于对分级身份判决装置判决出的属于Zigbee网络代理节点的身份信息进行处理的代理维护模块;用于对分级身份判决装置判决出的属于末端节点的身份信息进行处理的末端维护模块;用于对分级身份判决装置判决出的属于传感器节点的身份信息进行处理的传感器维护模块。

5.根据权利要求4所述的系统,其特征在于,所述代理维护模块由用于备用代理节点的选举以及代理节点间的交互过程的分布式数据库维护器、用于记录、管理下属节点信息以及向上一级节点进行登记的代理级别管理器组成。

6.根据权利要求4所述的系统,其特征在于,所述末端维护模块由用于对Zigbee网络的组的维护、以及向上一级节点进行登记的末端级别管理器组成。

7.根据权利要求4所述的系统,其特征在于,所述传感器维护模块由用于对传感器节点的传感器进行驱动,以及向上一级节点进行登记的传感器级别管理器组成。

说明书 :

一种基于Zigbee的中央空调数据优化控制系统

技术领域

[0001] 本发明涉及中央空调控制系统领域,具体是一种基于Zigbee的中央空调数据优化控制系统。

背景技术

[0002] 空调是通过调节室内温湿度使室内环境符合使用者期望的装置。
[0003] 目前,市面上使用了有线传输标准化通信协议组网的中央空调控制系统,需要耗费大量的布线费用和精力,而且灵活性、移动性不高。与此相比,无线网络的解决方案能大大减少布线成本、灵活安装及避免重新布设时产生的移动问题。众多无线网络技术当中,ZigBee作为一种新兴的无线网络技术,其传输特性最贴合中央空调控制系统的数据传输特点。ZigBee底层依据802.15.4标准,具有功耗低、成本低、传输速率低、相邻节点距离近、短时延、高容量、高安全等特点,能在数千个微小节点之间相互协调通信,能为系统带来集群控制功能。其较大的灵活性、流动性也赋予了空调控制系统内节点能互相传递信息感知整体环境的能力。可见,选取Zigbee作为空调系统的传输手段能提高系统整体的通信效率、覆盖范围、灵活性、安全系数以及减少成本投入、布设的工作量。但Zigbee仅提供了无线网络底层的传输方法标准,对于不同的应用需要采取不同的上层控制手段,才能取得更高效率的突破。然而就中央空调控制系统而言,Zigbee网络在该领域的应用大多表现在节点身份功能的组合模式不同,工程性目的较强,然而在本领域上还没有出现获得公共认同的最优解决方案,特别是对于应用于中央空调控制系统上的Zigbee网络性能与数据处理优化实现的研究成果还没有。

发明内容

[0004] 本发明针对现有技术的不足,提供一种基于Zigbee的中央空调数据优化控制系统,本发明控制系统具有高效、可靠、人性化、科学和灵活的特点。
[0005] 实现本发明目的所采用的技术方案包括:
[0006] 一种基于Zigbee的中央空调数据优化控制系统,包括:用于对Zigbee网络中所产生的所有数据的种类进行分类的数据分类装置;用于对身份配置数据进行处理的智能数据处理装置;用于对非身份配置数据进行分类处理的分级身份判决装置;用于分别处理分级身份判决装置判决出身份信息的身份维护装置;用于对拓扑故障信息、报警故障信息和繁忙故障信息进行处理的故障处理装置;用于对故障处理装置返回的功率调整信息进行拓扑自愈、记录智能数据处理装置返回的风机盘管执行信息、驱动风机盘管,以及对节点能量执行信息进行休眠和激活的能量管理装置。
[0007] 所述智能数据处理装置包括:用于对Zigbee网络节点产生的本地数据进行筛选的本地筛选器;用于对上行数据以及对本地筛选器筛选出的需要更新的数据进行分类的数据判决器;用于对数据判决器判决出的聚集数据进行处理的聚集管理器;用于对数据判决器判决出的融合数据进行处理的融合管理器;用于对用户输入的命令数据进行解析并提取出执行信息的命令解析器。
[0008] 所述融合管理器包括:用于对融合数据进行分类的数据级别判决器;用于对数据级别判决器判决出的决策级数据发送到空调控制中心以及双方进行确认过程的决策级处理模块;用于对数据级别判决器判决出的行为级数据进行融合后再发送到空调控制中心以及接收空调控制中心发送过来的确认信息的行为级处理模块;用于对数据级别判决器判决出的数据级数据进行融合后再发送到空调控制中心的数据级处理模块。
[0009] 所述身份维护装置包括:用于对分级身份判决装置判决出的属于Zigbee网络代理节点的身份信息进行处理的代理维护模块;用于对分级身份判决装置判决出的属于末端节点的身份信息进行处理的末端维护模块;用于对分级身份判决装置判决出的属于传感器节点的身份信息进行处理的传感器维护模块。
[0010] 所述代理维护模块由用于备用代理节点的选举以及代理节点间的交互过程的分布式数据库维护器;用于记录、管理下属节点信息以及向上一级节点进行登记的代理级别管理器组成。
[0011] 所述末端维护模块由用于对Zigbee网络的组的维护、以及向上一级节点进行登记的末端级别管理器组成。
[0012] 所述传感器维护模块由用于对传感器节点的传感器进行驱动,以及向上一级节点进行登记的传感器级别管理器组成。
[0013] 空调控制中心可以为计算机或手持设备,以查询、控制、配置单一或多个节点为基础功能,通过GSM\GPRS\互联网接口\移动网络接口对互联网注册用户开放,实现远程监控模式。根据硬件功能不同可选:场景策略、运行计时、分量计时、切断管理、异动预警、温度限制、动态检测、远程监控、自定义报表。
[0014] 本发明系统通过以下几个过程对中央空调数据优化进行控制:
[0015] 网络身份维护过程:
[0016] 所述的一种基于Zigbee的中央空调数据优化控制系统从功能上至少包括三种功能身份的节点,分别为传感器节点、空调末端控制节点、空调控制中心,由用户放置在如图1示的不同位置。
[0017] 所述的传感器节点感知环境和位置信息,用户通过空调控制中心配置好节点信息,如权重级别、位置信息和有效时间,以便日后进行远程控制及监视操作。
[0018] 所述的空调末端控制节点布设在各个房间,通过触摸液晶屏的图像化用户接口(GUI)进行用户与系统的人机交互,并与中央空调的核心执行设备风机盘管通过风机盘管控制接口相连,负责控制风机盘管运作。用户\管理员通过空调控制中心配置空调末端控制器与风机盘管的映射信息,通过软件录入数据库。
[0019] 所述的空调控制中心采用计算机实施,内置数据库与系统管理程序,可通过互联网对注册用户开放系统远程监控功能。
[0020] 用户\管理员将空调控制中心通过有线连接连入任一网络节点中。网络管理角度上,各个节点将根据功能需求从网络维护角度上选择自己的网络身份,通过节点初始化时产生数据从数据分类装置中分流判断为身份配置数据,最终到达分级身份判决装置将身份配置数据中的身份信息提取出来,送入身份维护装置中激活对应的一个维护模块,包括代理维护模块、末端维护模块和传感器维护模块,如图2所示。进入对应的维护模块后,配置对应的管理层次关系信息,激活对应的功能维护单元,以便自动组建Zigbee网络并形成层次式的网络维护关系。所述的网络身份主要是用于网络节点状态的层级维护,如激活末端维护模块通过节点间定期的登记监管属下的已激活传感器维护模块的节点的生存状态,及时发现网络问题(如节点失效、链路过繁忙等),采取修复措施或向上报错,同理,代理维护模块负责下属已激活末端维护模块的节点进行层级维护。
[0021] 所述的传感器维护模块对应传感器节点,如图9所示,该模块由用于对传感器节点的传感器进行驱动,以及向上一级节点进行登记的传感器级别管理器组成。包括上级登记管理器以及传感器驱动器,上级登记管理器用于与上级进行层级维护管理过程,定期向上级的空调末端控制节点发送登记信息,以表明本节点有效,并且在级别关系表中登记确认信息以记录本节点的上下级级别关系及最近的登记操作记录信息。对于来自上级节点的有效状态查询请求自动响应。传感器驱动器则会在节点处于激活状态时,采用时间驱动型的采集发送模式定期采集环境信息,如温湿度传感器节点则驱动温湿度传感器采集信息,产生属于本节点的数据。
[0022] 所述的末端维护模块对应空调末端控制节点,如图8所示,该模块由用于对Zigbee网络的组的维护、以及向上一级节点进行登记的末端级别管理器组成,当中包括用于区域节点组维护的组维护器和用于与上级进行层级维护管理过程的上级登记管理器。该组维护器负责节点组维护工作,如节点加入管辖的节点组的登记、层级关系表中层级关系条目的添加,将接受到的下属节点登记信息写入层级关系表中,维护层级关系表超时发现,将超时节点信息送入超时节点策略执行器。所述的超时节点策略执行器对超时节点进行节点有效状态查询请求,根据3次请求的响应及时延情况判定节点的有效/失效,以及及时发现通信拓扑或链路拥塞问题,输出对应故障信息。上级登记管理器负责上级进行层级维护管理过程,定期向上级的空调末端控制节点发送登记信息,以表明本节点有效,并且在层级关系表中登记确认信息以记录本节点的上下级级别关系及最近的登记操作记录信息。
[0023] 所述的代理维护模块则是根据区域节点代理选举结果激活,无需根据节点功能身份固定配置。该模块如图7所示,由用于备用代理节点的选举以及代理节点间的交互过程的分布式数据库维护器;用于记录、管理下属节点信息以及向上一级节点进行登记的代理级别管理器组成。该分布式数据库维护器包括备用代理选举执行器和代理交互执行器。
[0024] 所述的代理级别管理器包括下属节点维护器以及上级登记管理器。
[0025] 该下属节点维护器负责下属节点加入的登记,并将更新到级别关系表,接受下属节点登记信息写入级别关系表,维护级别关系表超时发现,将超时节点信息送入超时节点策略执行器。所述的超时节点策略执行器作用及具体操作流程与上述末端维护模块中的超时节点策略执行器相同。
[0026] 该上级登记管理器负责上级进行层级维护管理过程,定期向上级的空调控制中心发送登记信息,以表明本节点有效,并且在级别关系表中登记确认信息以记录本节点的上下级级别关系及最近的登记操作记录信息。
[0027] 该备用代理选举执行器用于代理节点发动备用代理选举,根据用户需求形成特征条件(如与空调控制中心跳数最少、与原代理记得点覆盖范围一致性最吻合等)选择对应的特征信息,在多点候选节点之间不断发送本节点特征信息,直至收到比本节点更符合特征条件的信息后停发,并将节点信息记录到备用代理节点一项作为代理节点失效时备用的代理节点地址,如超过一定时间没能收到其他节点的特征信息,则视为本节点作为备用代理节点,停发特征信息并激活代理交互执行器。所述的候选节点为同一代理节点管理下的已启动末端维护模块的节点,由代理节点发动选举时配置临时身份信息临时激活代理维护模块中的备用代理选举执行器,待选举完毕则恢复原来的网络身份状态。该代理交互执行器被激活时,负责备用代理节点与代理节点间级别关系、新近数据的数据库交互记录、监测代理节点的有效状态,以便在代理节点失效时数据尽可能少地丢失以及及时进行取代。
[0028] 用户命令过程:
[0029] 用户可对权限范围以内区域的节点通过配置指令进行参数配置。用户可在空调末端控制器中通过GUI发出命令数据,也可在空调控制中心发出命令数据,以设置指定节点的用户功能和安装功能。当启动自动控制模式,空调末端控制节点产生也将根据用户功能设置自动产生风机盘管操作的命令数据。所述的命令数据会通过数据分类装置被分为非身份配置数据的其中一种将送入如图5所示智能数据处理装置的命令解析器将执行信息解析出来,对于能量相关的执行信息附带的设置项如用户功能及安装功能设置送至能量管理装置,继而存入能耗管理器作为执行操作过滤条件,以对用户进行一定的权限限制,而对于从命令解析器解析出来的执行信息则须通过能耗管理器的判断,记录到能量记录表并驱动风机盘管执行对应的操作。
[0030] 智能数据处理传输过程:
[0031] 节点数据经过数据分类装置判断出的非身份配置数据会经过智能数据处理装置。所述的节点数据包括用户通过人机交互接口或空调控制中心远程控制产生的以及节点自动模式下产生的命令数据、本地/区域节点采集产生的数据、上行链路中经过本节点需要进行转发的上行数据,如图5所示。当中本地数据经过本地筛选器,遵循事件驱动发送机制,根据用户设置的比对模式筛选数据,通过比对条件的则作为更新数据送入下一步的数据判决器,而不通过的数据则不作处理,以根据用户需要减少冗余数据发送。例如,传感器突然出现的一个超高温数据会被判断为差错数据而被否决,对于连续超高温数据会判决为最高优先级更新数据(如火灾报警等)。对于更新数据和上行数据,数据判决器根据数据特征与配置采取不同发送方案,分为聚集数据与融合数据分别送往聚集管理器与融合管理器。对于来自节点个数较少、采集速度较快区域的数据采用聚集的方式,由聚集管理器分配内存聚集多个数据包,并产生定时信号以便在适当时间间隔往目标节点(如空调控制中心)发送聚集后的数据包。而其他数据则送入融合管理器中的数据级别判决器,分为决策级、行为级和数据级三类数据,分别对应决策级处理模块、行为级处理模块和数据级处理模块进行处理,根据不同的空调系统数据类型特征平衡时延、效率及可靠性三方面,如图6所示。
[0032] 该决策级处理模块用于决策级数据的发送以及负责双方的确认过程。所述的决策级数据为系统最高级别的数据,属于需要用户作出决策的紧急数据,如火灾警报、节点无法修复警告等。该决策级数据采用两次ACK过程确保信息可靠到达,并采用直接发送的形式立刻发送。决策级数据包到达目标节点以后,需要目标节点返回对该数据已顺利接收的确认信息,再由源节点对该确认信息发送一次再次确认信息过后才视为数据已可靠送达。
[0033] 所述的行为级数据为系统第二级别的数据,属于需要用户及节点操作报告的数据,如用户改变风速、节点自动控制模式下改变风速等。该行为级数据送至融合管理器行为级数据融合缓冲区中,根据不同维度进行融合,采用一次ACK过程确保信息可靠到达,即决策级数据包到目标节点以后,需要目标节点返回对该数据已顺利接收的确认信息,源节点收到确认信息后视为该数据已送达。
[0034] 所述的数据级数据为系统第三级别的数据,属于普通数据,如温湿度数据等。该行为级数据送至融合管理器数据级数据融合缓冲区中,根据不同维度与算法进行融合,无需ACK过程。除采用上述行为级数据进行的维度融合方法外,根据节点的功能身份,对数据进行数学上的融合。例如空调末端控制节点,通过对多个温度传感器节点的数据值进行整合处理,对多个重叠节点的数据进行加权均值计算,分布式数据处理有利于减轻空调控制中心非必要的计算量和数据库条目。
[0035] 融合过程中需要等待数据到来,而在一定时间间隔后必须发送数据包以确保数据不过于过时。因此在网络整体上看来,链路中采用流水线的发送方式,分布地让链路不同路段同时进行数据处理。
[0036] 故障与能量处理过程:
[0037] 对于节点命令解析器分析出的执行信息由能量管理装置进行处理,包括风机盘管执行信息、功率调整信息和节点能量执行信息,分别送往能耗管理器、拓扑自愈执行器和休眠与激活管理器,如图3所示。能耗管理器根据内部配置决定驱动风机盘管及记录该操作。休眠与激活管理器接收能量执行信息设定节点是否进入休眠/激活状态,配置休眠时间间隔等参数。对于功率调整信息,拓扑自愈执行器配合故障处理装置进行功率调整拓扑自愈尝试修复由于拓扑问题造成的节点孤立问题。
[0038] 所述的故障处理装置处理拓扑故障信息、繁忙故障信息和报警故障信息,如图4所示。拓扑管理其根据拓扑故障信息通过调整功率调整信息的设定值选出能与目标节点正常通信的功率临界值。对于繁忙故障信息,模块内的流控制管理器针对信息指向的链路发送流控制信息,平衡发送节点与目标节点之间的速度差距。对于其他不可修复的需要人为干预的故障,报警故障信息将详细描述故障类型、节点地址等信息通过报错处理器传送到空调控制中心。
[0039] 在空调控制中心可以统一查询、控制、配置单一或多个节点,通过GSM\GPRS\互联网接口\移动网络接口对互联网注册用户开放,实现远程监控模式。
[0040] 与现有技术相比,本发明具有如下优点和有益效果:
[0041] (1)高效的数据处理方法:从本地角度提出了事件驱动发送的机制,从网络链路角度提供了多级数据不同的处理和实施方法,贴合空调系统的数据特点,为不同的模式应用和数据提供了贴合特征的最优解决方法,大大提高了网络性能以及运作效率。
[0042] (2)层次式节点管理保障:基于层次级的节点管理大大减轻了中央节点的维护开销,及时发现网络问题,对于网络的维护和故障处理提供了完备的方案,保障了网络的可靠性。
[0043] (3)双机模式的网络保障:采用代理与备用代理形式的保障,保障网络数据与信息最少限度地丢失,以及最快地进行自我修复。
[0044] (3)多点采集的策略生成:在数据处理中引入节点信息权重,能解决传统中央空调控制系统中诸如空间负荷不均引起不适、个人使用时间不均浪费资源的问题,使系统更加合理和人性化。
[0045] (4)灵活的组网方式:本发明所使用的Zigbee网络无需网关便可构建网络,因此空调控制中心只需连接任一网内节点便可加入网络进行查询和控制,灵活程度更高。

附图说明

[0046] 图1是本发明一种基于Zigbee的中央空调数据优化控制系统的安装示意图;
[0047] 图2是本发明一种基于Zigbee的中央空调数据优化控制系统的结构示意图;
[0048] 图3是本发明一种基于Zigbee的中央空调数据优化控制系统的能量管理装置示意图;
[0049] 图4是本发明一种基于Zigbee的中央空调数据优化控制系统的故障处理装置示意图;
[0050] 图5是本发明一种基于Zigbee的中央空调数据优化控制系统的智能数据处理装置示意图;
[0051] 图6是本发明一种基于Zigbee的中央空调数据优化控制系统的融合管理器示意图;
[0052] 图7是本发明一种基于Zigbee的中央空调数据优化控制系统的代理维护模块示意图;
[0053] 图8是本发明一种基于Zigbee的中央空调数据优化控制系统的末端维护模块示意图;
[0054] 图9是本发明一种基于Zigbee的中央空调数据优化控制系统的传感器维护模块示意图;
[0055] 图10是本发明一种基于Zigbee的中央空调数据优化控制系统的实施例示意图。

具体实施方式

[0056] 下面结合实施例及附图,对本发明作进一步地详细说明,但本发明的实施方式不限于此。
[0057] 在本实施例中,传感器节点以温湿传感器节点为例。本实施例安装准备及流程如下:
[0058] 本实施例包括三种功能身份的节点,分别为传感器节点、空调末端控制节点、空调控制中心,放设在如图10示的不同位置。用户通过空调控制中心配置好节点信息,如传感节点的权重级别、节点位置信息和有效时间。空调末端控制节点布设在各个房间,通过触摸液晶屏的图像化用户接口(GUI)进行用户与系统的人机交互,并与中央空调的核心执行设备风机盘管,通过风机盘管控制接口相连,负责控制风机盘管运作。用户\管理员通过空调控制中心配置空调末端控制器与风机盘管的映射信息,通过软件录入数据库。
[0059] 所述的空调控制中心采用计算机实施,内置数据库与系统管理程序,通过互联网对注册用户开放系统远程监控功能。
[0060] 各个节点将根据功能需求从网络维护角度上选择自己的网络身份,通过节点初始化时产生数据从数据分类装置中分流判断为身份配置数据,最终到达分级身份判决装置将身份配置数据中的身份信息提取出来,送入身份维护装置中激活对应的一个维护模块,包括代理维护模块、末端维护模块和传感器维护模块,如图2所示。进入对应的维护模块后,配置对应的管理层次关系信息,激活对应的功能维护单元,自动组建Zigbee网络并形成层次式的网络维护关系。
[0061] 对于代理节点,会把下属节点加入登记信息更新到级别关系表,接受下属节点的登记信息,发现超时节点信息并进行超时节点有效状态查询请求,对无回复的节点视为失效节点向上报错。另一方面定期通过上级登记管理器向上级的空调控制中心发送登记信息,以表明本节点有效,登记本操作记录信息。同样,空调末端控制节点执行类似的上下级网络管理维护工作。而对于传感器节点则只需要对上级进行登记,不需要进行下属维护工作。当中,不同在于代理节点会从下属管辖的空调末端控制节点中发起备用代理选举。本例以图10所示采用4个节点说明过程。
[0062] 该备用代理选举执行器用于代理节点发动备用代理选举,根据用户与空调控制中心最少跳数的需求形成判断条件,节点A、B、C、D与空调控制中心的跳数分别为3、2、4、5。节点A在收到节点B跳数信息之前不断向其他三个节点发送跳数为3的信息,对于节点B会判断为需要继续发送,而由于节点C、D的跳数为4和5,则节点C、D停发自己的跳数信息并记录节点B为备用代理节点。最终,节点A收到节点B的跳数信息为2,停发并将记录节点B为备用代理节点。10秒以后,节点B没有收到来自其他节点的跳数信息,则视为本节点作为备用代理节点,停发跳数信息并激活代理交互执行器,其他节点恢复原有的末端维护模块身份。代理交互执行器被激活,备用代理节点与代理节点间级别关系确立,新近的数据在两节点间交互并记录到数据库,当代理失效,备用代理进行取代。
[0063] 用户可对权限范围以内区域的节点通过配置指令进行参数配置。用户可在空调末端控制器中通过GUI或空调控制中心发出命令数据,设置指定节点的用户功能和安装功能。自动控制模式下,空调末端控制节点也将自动产生风机盘管操作的命令数据。所述的命令数据会被节点内的命令解析器将执行信息解析出来,对于能量相关的执行信息附带的设置项如用户功能及安装功能设置送至能量管理装置,继而存入能耗管理器作为执行操作过滤条件,以对用户进行一定的权限限制,如用户操作的使能/禁止、运行模式、风速设置、温度设置、节能模式、开\关、定时刻或定时间自动开\关、过冷保护、计量状态等以用户指令响应为目的的功能以及如系统类型、温度传感器选择、摄氏华氏度选择、风扇类型选择、四管制自动调节范围、温度补偿、加热温度上限、制冷温度上限、键盘锁、节能控制类型、节能模式下加热设置温度、节能模式下制冷设置温度、过冷保护开\关等以系统参数设定为目的的功能。而对于从命令解析器解析出来的执行信息则须通过能耗管理器的判断,记录到能量记录表并驱动风机盘管执行对应的操作。例如,能耗管理器允许用户进行风速设置后,接收到用户需要把风量调到低速一档的时候,则对风机盘管进行驱动,完成用户命令。
[0064] 上述的命令数据、本地/区域节点采集产生的数据、上行链路中经过本节点需要进行转发的上行数据都需要经过智能数据处理装置。当中本地数据的判断遵循事件驱动发送机制,通过比对条件的则作为更新数据送入下一步的数据判决器,而不通过的数据则不作处理。如果传感器突然出现的一个超高温数据会判断视为差错数据而被否决,对于连续超高温数据会判决为最高优先级更新数据(如火灾报警等)。另一方面可以根据用户条件比对,例如,用户对温度精确需求无需达到0.1℃,则采取本地筛选器对于与上次发送温度差值不超过0.5℃的数据不予做进一步处理的方案,上一次发送信息为区域平均温度26℃,则本次采集得到的数据在25.5℃到26.5℃的数据都不会得到进一步处理,超过幅值范围的数据则送入数据判决器。
[0065] 对于更新数据和上行数据,数据判决器根据数据特征与配置采取聚集和融合方案。对于来自节点个数较少、采集速度较快区域的数据采用聚集的方式,由聚集管理器分配内存聚集多个数据包,并产生定时信号以便在适当时间间隔往目标节点(如空调控制中心)发送聚集后的数据包。而其他数据分为决策级、行为级和数据级三类数据处理。
[0066] 该决策级处理模块用于决策级数据的发送以及负责双方的确认过程。所述的决策级数据为系统最高级别的数据,属于需要用户作出决策的紧急数据,如火灾警报、节点无法修复警告等。该决策级数据采用两次ACK过程确保信息可靠到达,并采用直接发送的形式立刻发送。决策级数据包到达目标节点以后,需要目标节点返回对该数据已顺利接收的确认信息,再由源节点对该确认信息发送一次再次确认信息过后才视为数据已可靠送达。
[0067] 行为级数据将送到融合缓冲区中,根据不同维度进行融合,采用一次ACK过程确保信息可靠到达,即决策级数据包到目标节点以后,需要目标节点返回对该数据已顺利接收的确认信息,源节点收到确认信息后视为该数据已送达。例如,区域201内节点1改变为风速高,节点2改变为风速高,节点3改变为风速低,则201区域的空调末端控制器接收到三条信息area 201 #1*change high 、area 201 #2* change high、area 201 #3* change low,则可以融合为一个数据包area 201 #1#2*change high#3*change low,减少了转发数据包的数量以及提高数据包效率。
[0068] 所述的数据级数据以温湿度数据为例,在数据级数据融合缓冲区中,根据不同维度与算法进行融合,无需ACK过程。具体维度上融合方法与上述例子类似,而数学上的融合,则如空调末端控制节点,通过对多个温度传感器节点的数据值进行整合处理,对多个重叠节点的数据进行加权均值计算再发送。如节点E所示,该区域由于室内温度不均衡,导致同一区域监测的温度不一致,一个为27.0℃另一个为28.0℃,而用户对于该区域精度要求无需达到每个节点均返回数值,则在空调末端控制器中采取均值方法计算出平均温度为27.5℃,向空调控制中心传输。由此可推,若倾向顾及坐在窗边人员的舒适性,可以通过该节点的权重影响该结果。例如27.0℃节点权重为0.3,而另一个为0.7,则平均结果为27.7℃,该结果对于自动模式下空调系统的自动控制具有影响。
[0069] 在空调控制中心可以统一查询、控制、配置单一或多个节点,通过GSM\GPRS\互联网接口\移动网络接口对互联网注册用户开放,实现远程监控模式。用户可以在本地或者通过其他网络等登录空调控制中心,配置不同的场景策略以使其在指定时间执行指定响应,还可进行:运行计时,根据电动阀开关状态,自动累计、保存风机盘管实际运行时间;分量计时,可通过联网设定计量时段,各时段能耗分析、统计;切断管理,用户恶意欠费或依据管理要求,可远程关闭指定风机盘管的电动阀;异动预警,设备工作状态异常或用量数据异动,系统提示管理人员及时检测;温度限制,根据节能管理需求,设定制冷、制热温度限值;动态检测,远程实时监测用户的实际用量,为能耗管理提供客观数据;自定义报表,根据管理需求,提供各种格式的中央空调用量管理账单或报表,提供打印功能。
[0070] 上述实施例为本发明较佳的实施方式,但本发明的实施方式并不受所述实施例的限制,其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化,均应为等效的置换方式,都包含在本发明的保护范围之内。