本發(fā)明涉及智能控制領(lǐng)域，尤其涉及一種基于物聯(lián)網(wǎng)的樓宇設(shè)備智能控制方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、隨著科技的不斷進步和城市化進程的加快，現(xiàn)代建筑管理對智能化、自動化的需求日益增加。傳統(tǒng)的樓宇設(shè)備控制主要依賴人工操作和管理，不僅效率低下，而且容易出現(xiàn)人為誤操作和管理盲區(qū)。傳統(tǒng)樓宇設(shè)備控制在數(shù)據(jù)采集、傳輸和處理等方面存在諸多局限，難以滿足現(xiàn)代智能建筑的高效管理需求。

2、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展為樓宇智能化管理提供了新的解決方案。通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，可以實現(xiàn)對樓宇內(nèi)各類設(shè)備的實時監(jiān)控和智能化控制，大幅提升系統(tǒng)的管理效率和安全性。盡管物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在樓宇管理中已經(jīng)取得了一定進展，但現(xiàn)有技術(shù)方案仍存在一些不足，系統(tǒng)兼容性差，不同廠商的設(shè)備和系統(tǒng)之間缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準，導(dǎo)致系統(tǒng)兼容性差，集成和互操作性較低。智能控制水平低，現(xiàn)有系統(tǒng)在能源管理方面的智能化程度不高，根據(jù)固定的模式對設(shè)備進行控制，無法充分利用數(shù)據(jù)進行能耗優(yōu)化和智能控制。缺乏預(yù)測能力，無法根據(jù)數(shù)據(jù)的變化預(yù)測樓宇情況以進行預(yù)先控制和提前異常報警。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、針對上述問題，本發(fā)明提供一種基于物聯(lián)網(wǎng)的樓宇設(shè)備智能控制方法及系統(tǒng)，基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，并結(jié)合人工智能和大數(shù)據(jù)實現(xiàn)對樓宇設(shè)備的智能控制，推動樓宇管理向智能化、自動化、高效化方向發(fā)展。

2、一種基于物聯(lián)網(wǎng)的樓宇設(shè)備智能控制方法，包括：

3、s1.獲取樓宇的信息，將樓宇的每個區(qū)域作為一個區(qū)域樣本，使用樓宇的信息對樓宇進行建模得到智慧樓宇模型；

4、s2.獲取樓宇中各類來源的數(shù)據(jù)，獲取的數(shù)據(jù)作為初始信息，獲取每個區(qū)域樣本的人員數(shù)量數(shù)據(jù)；

5、s3.對初始信息使用標(biāo)準化處理方法，得到標(biāo)準信息；

6、s4.將區(qū)域樣本的標(biāo)準信息和人員數(shù)量數(shù)據(jù)組成區(qū)域樣本的獨立特征向量，將區(qū)域樣本的獨立特征向量送入數(shù)據(jù)實時分析模型中進行分析，得到區(qū)域樣本的實時控制指令；

7、s5.將獨立特征向量和實時控制指令組成預(yù)測特征向量，并將單個區(qū)域樣本的預(yù)測特征向量和與其相通的區(qū)域樣本的預(yù)測特征向量組成集成預(yù)測樣本，將集成預(yù)測樣本送入預(yù)測分析模型進行分析，得到區(qū)域樣本的預(yù)測控制指令，預(yù)測控制指令包含3個時段的控制指令；

8、s6.根據(jù)區(qū)域樣本當(dāng)前的實時控制指令和預(yù)測控制指令對區(qū)域樣本內(nèi)的設(shè)備進行控制，將區(qū)域樣本的實時控制指令和預(yù)測控制指令作為控制周期，計算控制周期的動態(tài)可行度，并根據(jù)控制周期的動態(tài)可行度選擇最優(yōu)的控制周期。

9、作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，計算控制周期的動態(tài)可行度，并根據(jù)控制周期的動態(tài)可行度選擇最優(yōu)的控制周期；動態(tài)可行度計算方法的具體步驟為：

10、a1.獲取經(jīng)過控制周期中實時控制指令的標(biāo)準環(huán)境數(shù)據(jù)vb，將其與前一時段的標(biāo)準環(huán)境數(shù)據(jù)va進行加權(quán)差值計算，得到第一可行度f1，計算公式為：

11、

12、公式中表示第i個前一時段的標(biāo)準環(huán)境數(shù)據(jù)的參數(shù)，表示第i個參數(shù)的權(quán)重，用于實現(xiàn)對不同參數(shù)數(shù)據(jù)量間的標(biāo)準化和參數(shù)重要性的調(diào)控，具體，其中qi1和qi2分別表示數(shù)據(jù)量標(biāo)準化的權(quán)重值和參數(shù)重要性的權(quán)重值；

13、a2.獲取控制周期中預(yù)測控制指令1和標(biāo)準環(huán)境數(shù)據(jù)vb，并送入環(huán)境變化預(yù)測數(shù)據(jù)庫中匹配預(yù)測標(biāo)準環(huán)境數(shù)據(jù)vpa，將預(yù)測控制指令2和預(yù)測標(biāo)準環(huán)境數(shù)據(jù)vpa送入環(huán)境變化預(yù)測數(shù)據(jù)庫中匹配預(yù)測標(biāo)準環(huán)境數(shù)據(jù)vpb，將標(biāo)準環(huán)境數(shù)據(jù)vb與預(yù)測標(biāo)準環(huán)境數(shù)據(jù)vpa進行加權(quán)差值計算，得到第二可行度f2，將預(yù)測標(biāo)準環(huán)境數(shù)據(jù)vp1與預(yù)測標(biāo)準環(huán)境數(shù)據(jù)vpb進行加權(quán)差值計算得到第三可行度f3；

14、a3.若當(dāng)前采用的控制指令為實時控制指令，計算相鄰的3個控制周期的動態(tài)可行度；

15、當(dāng)前控制周期的動態(tài)可行度為fb=β1f1+β2f2+β3f3；

16、前一控制周期的動態(tài)可行度為fa=β1f11+β1f12+β2f2，其中的f11和f12分別表示前一控制周期的第一個第一可行度和第二個第一可行度，通過2次測得的相鄰標(biāo)準環(huán)境數(shù)據(jù)進行加權(quán)差值計算得到；

17、后一控制周期的動態(tài)可行度為fc=2*(β2f2+β3f3)/3，其中的f2為將后一控制周期的實時控制指令作為預(yù)測控制指令1通過步驟a2中的第二可行度計算方法得到，f3為將后一控制周期的預(yù)測控制指令1作為預(yù)測控制指令2通過步驟a2中的第三可行度計算方法得到；

18、公式中β1為第一可行度的權(quán)值，β1:β2:β3=3:2:1，公式中各可行度的權(quán)值的合為1；

19、a4.通過比較動態(tài)可行度fa、fb和fc的值，選擇具有最大動態(tài)可行度的控制周期的控制指令對區(qū)域樣本的設(shè)備進行控制，若比較結(jié)果為fb，則下一個控制指令為其對應(yīng)的預(yù)測控制指令1，若比較結(jié)果為fa，則下一個控制指令為其對應(yīng)的預(yù)測控制指令2，若比較結(jié)果為fc，則下一個控制指令為其對應(yīng)的當(dāng)前控制指令。

20、作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，還包括采用的控制指令為預(yù)測控制指令1和預(yù)測控制指令2的計算情況；

21、采用的控制指令為預(yù)測控制指令1時，計算相鄰的3個控制周期的動態(tài)可行度；

22、當(dāng)前控制周期的動態(tài)可行度為fb=β1f11+β1f12+β2f2；

23、前一控制周期的動態(tài)可行度為fa=β1f11+β1f12+β1f13；其中f13為前一控制周期的第三個第一可行度，通過2次測得的相鄰標(biāo)準環(huán)境數(shù)據(jù)進行加權(quán)差值計算得到；

24、后一控制周期的動態(tài)可行度為fc=β1f1+β2f2+β3f3；

25、若比較結(jié)果為fb，則下一個控制指令為其對應(yīng)的預(yù)測控制指令2，若比較結(jié)果為fa，則下一個控制指令為其對應(yīng)的預(yù)測控制指令3，若比較結(jié)果為fc，則下一個控制指令為其對應(yīng)的預(yù)測控制指令1。

26、采用的控制指令為預(yù)測控制指令2時，計算當(dāng)前控制周期和后2個控制周期的動態(tài)可信度；

27、當(dāng)前控制周期的動態(tài)可行度為fb=β1f11+β1f12+β1f13；

28、后一控制周期的動態(tài)可行度為fc=β1f11+β1f12+β2f2；

29、后第二個控制周期的動態(tài)可行度為fd=β1f11+β1f12+β2f2；

30、若比較結(jié)果為fb，則下一個控制指令為其對應(yīng)的預(yù)測控制指令3，若比較結(jié)果為fc，則下一個控制指令為其對應(yīng)的預(yù)測控制指令2，若比較結(jié)果為fd，則下一個控制指令為其對應(yīng)的預(yù)測控制指令1。

31、作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，使用樓宇的信息對樓宇進行建模得到智慧樓宇模型；

32、獲取的樓宇信息包括樓宇的空間信息、傳感器設(shè)備的分布、樓宇設(shè)備的分布，構(gòu)建的智慧樓宇模型包括了區(qū)域樣本，區(qū)域樣本間的相鄰連通關(guān)系、區(qū)域樣本內(nèi)的設(shè)備情況和傳感器情況、區(qū)域樣本的標(biāo)準環(huán)境數(shù)據(jù)。

33、作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，獲取樓宇中各類來源的數(shù)據(jù)；

34、獲取的數(shù)據(jù)包括溫度傳感器數(shù)據(jù)，煙霧傳感器數(shù)據(jù)，電流傳感器數(shù)據(jù)，風(fēng)速傳感器數(shù)據(jù)，影像設(shè)備數(shù)據(jù)和設(shè)備的運行數(shù)據(jù)，通過影像設(shè)備數(shù)據(jù)獲取每個區(qū)域樣本的人員數(shù)量數(shù)據(jù)；

35、作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，還包括數(shù)據(jù)通過有線和無線方式傳輸，數(shù)據(jù)首先傳輸至樓宇的分布式數(shù)據(jù)接收器中，由分布式數(shù)據(jù)接收器傳輸至數(shù)據(jù)處理服務(wù)器進行處理。

36、作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，得到標(biāo)準信息；對區(qū)域樣本的傳感器和設(shè)備進行記錄，獲取區(qū)域樣本中不同的傳感器和設(shè)備的數(shù)據(jù)類型，通過標(biāo)準化的處理方法將不同類型的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為標(biāo)準的數(shù)據(jù)。

37、作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，還包括數(shù)據(jù)實時分析模型，數(shù)據(jù)實時分析模型以svm模型為基礎(chǔ)訓(xùn)練得來，模型的目標(biāo)為標(biāo)準控制指令庫中的標(biāo)準控制指令，通過若干區(qū)域樣本的獨立特征向量訓(xùn)練得到。

38、作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，還包括預(yù)測分析模型，預(yù)測分析模型以循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)訓(xùn)練得來，模型的目標(biāo)為標(biāo)準控制指令庫中的3個預(yù)測控制指令，通過集成預(yù)測樣本中的多個預(yù)測特征向量訓(xùn)練得到。

39、一種基于物聯(lián)網(wǎng)的樓宇設(shè)備智能控制系統(tǒng)，包括：

40、樓宇建模模塊，用于獲取樓宇的信息，將樓宇的每個區(qū)域作為一個區(qū)域樣本，使用樓宇的信息對樓宇進行建模得到智慧樓宇模型；

41、初始信息采集模塊，用于獲取樓宇中各類來源的數(shù)據(jù)，獲取的數(shù)據(jù)作為初始信息，獲取每個區(qū)域樣本的人員數(shù)量數(shù)據(jù)；

42、信息標(biāo)準處理模塊，用于對初始信息使用標(biāo)準化處理方法，得到標(biāo)準信息；

43、數(shù)據(jù)實時分析模塊，用于將區(qū)域樣本的標(biāo)準信息和人員數(shù)量數(shù)據(jù)組成區(qū)域樣本的獨立特征向量，將區(qū)域樣本的獨立特征向量送入數(shù)據(jù)實時分析模型中進行分析，得到區(qū)域樣本的實時控制指令；

44、預(yù)測分析模塊，用于將獨立特征向量和實時控制指令組成預(yù)測特征向量，并將單個區(qū)域樣本的預(yù)測特征向量和與其相通的區(qū)域樣本的預(yù)測特征向量組成集成預(yù)測樣本，將集成預(yù)測樣本送入預(yù)測分析模型進行分析，得到區(qū)域樣本的預(yù)測控制指令，預(yù)測控制指令包含2個時段的控制指令；

45、智能控制模塊，用于根據(jù)區(qū)域樣本當(dāng)前的實時控制指令和預(yù)測控制指令對區(qū)域樣本內(nèi)的設(shè)備進行控制，將區(qū)域樣本的實時控制指令和預(yù)測控制指令作為控制周期，計算控制周期的動態(tài)可行度，并根據(jù)控制周期的動態(tài)可行度選擇最優(yōu)的控制周期。

46、本發(fā)明具有以下優(yōu)點：

47、1、本發(fā)明通過對樓宇進行建模得到智慧樓宇模型，實現(xiàn)了對樓宇設(shè)備更細致化，動態(tài)化的顯示和控制；并獲取樓宇的區(qū)域樣本的實時控制指令和預(yù)測控制指令作為控制周期，計算控制周期的動態(tài)可行度，根據(jù)控制周期的動態(tài)可行度選擇最優(yōu)的控制周期，實現(xiàn)了對樓宇設(shè)別的智能動態(tài)控制。

48、2、本發(fā)明通過對初始信息使用標(biāo)準化處理的方法，實現(xiàn)了對不同廠商的設(shè)備數(shù)據(jù)的標(biāo)準處理，并通過結(jié)合實際采用無線及有線的方式傳輸數(shù)據(jù)，降低了樓宇設(shè)備智能控制的成本。

49、3、本發(fā)明通過將區(qū)域樣本的獨立特征向量使用數(shù)據(jù)實時分析模型進行分析獲取實時控制指令，通過將集成預(yù)測樣本使用預(yù)測分析模型進行分析，分別得到區(qū)域樣本的實時控制指令和預(yù)測控制指令，實時控制指令有效保證了控制指令的可行性，預(yù)測控制指令通過樣本區(qū)域與連通的樣本區(qū)域的多個獨立特征向量，有效預(yù)測了樣本區(qū)域環(huán)境的變化，并根據(jù)變化情況做出預(yù)測控制指令，提高了樓宇設(shè)備智能控制的預(yù)測能力。