建築物自動監控系統的製作方法
2023-05-27 00:51:41
專利名稱：建築物自動監控系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種監控系統，尤其涉及一種監控建築物中各個設備的建築物自動監控系統。
背景技術：
近年來，由於各國提倡節能環保、永續發展的觀念繼而發展出綠建築，也就是從規劃設計、施工、使用、維護到廢棄拆除的過程中，均符合省能源、省資源、低汙染及低廢棄物的規定以具備生態、節能、減廢及健康等功效的建築物，此種建築物可降低建築業對環境造成的衝擊，更可提供人們健康舒適的居住環境。另一方面，信息通訊技術(informationand communication technology ;ICT)也是我國目前致力發展的領域之一，例如4G無線通訊、物聯網(IOT)、雲計算等，若能將ICT產業和節能減碳的綠建築結合，即將現有的綠建築加上智能型省能、省水，或消防、保全、系統等高科技設備，則可使高科技設備得以產業化，並提供民眾簡潔、人性化及舒適的生活空間。目前的智能綠建築即為綠建築和信息通訊技術的結合，例如門禁管理系統、環境自動感測系統、照明自動調節系統、智能電錶、智能水錶等。然而，前述建築物的管理或感測系統皆為獨立的系統，且無法透過網際網路進行良好溝通或進行資料庫的建立、數據傳輸等較佳化的管理，導致建築物長期運轉於耗能狀態、系統管理鬆散。此外，前述建築物的管理或感測系統大多包括一平臺，供管理者藉由網際網路登入以遠程進行監控管理，然而，一旦網際網路中斷使得平臺和建築物端的系統失聯，則建築物端的系統完全無法執行任何工作。
發明內容
鑑於上述先前技術的種種問題，本發明提出一種建築物自動監控系統，能統一監控建築物中的設備，並於網際網路中斷時能繼續進行有效管理。本發明的建築物自動監控系統，用以監控建築物的多個設備，其包括多個控制器，用以控制該多個設備；控制平臺，用以提供控制設定信息；以及控制伺服器，其分別連結該多個控制器及該控制平臺，用以接收該控制平臺所提供的該控制設定信息並加以儲存，且取得該多個控制器的實時數據或透過該多個控制器取得該多個設備的實時數據，該控制伺服器根據該控制設定信息，令該控制器對該多個設備進行控制；其中，該控制伺服器於該控制平臺發生異常或與該控制平臺之間的連結髮生異常時，根據所儲存的該多個控制器或該多個設備的實時數據及該控制設定信息，持續進行監視並控制該建築物的多個設備。此外，該多個控制器分別具有控制及記憶功能，該多個控制器於該控制伺服器異常或與該控制伺服器之間的連結異常時，獨立控制該多個設備的運作。所述的控制伺服器包括第一通訊接口，用以供該控制伺服器與該多個控制器進行通訊，進而利用該第一通訊接口取得該多個控制器的實時數據或透過該多個控制器取得該多個設備的實時數據；第二通訊接口，用以供該控制伺服器與該控制平臺進行通訊，進而利用該第二通訊接口接收該控制設定信息；實時數據儲存庫，用以儲存該多個控制器或該多個設備的實時數據；信息儲存庫，用以儲存該控制設定信息中的多個設備的信息、該控制器的信息、或該控制伺服器的信息；及設定檔儲存庫，用以儲存該控制伺服器將該條件控制設定信息轉換所形成的條件控制設定檔。藉此，所述的控制伺服器透過該第一通訊接口與各控制器通訊，進而統一控管各種設備，使得該些設備藉由該控制伺服器達到相互連通的效果。此外，所述的控制伺服器接收並儲存控制平臺所提供的該控制伺服器、該控制器或該多個設備的信息、或邏輯設定信息，因而即使該控制伺服器與該控制平臺之間的連結異常時，仍可協調各設備的運作。此外，所述的控制伺服器還包括控制模塊，用以將該多個控制器或該多個設備的實時數據與該條件控制設定檔進行比對，以於該多個控制器或該多個設備的實時數據與該條件控制設定檔中的設定條件符合時，觸發相對應的控制程序。其次，所述的控制伺服器還包括告警事件儲存庫，該控制模塊還將該多個控制器或該多個設備的實時數據與該條件控制設定檔進行比對，以於發生該多個控制器或該多個設備的實時數據與該條件控制設定檔中的異常條件符合的告警事件時，將該告警事件儲存於該告警事件儲存庫中。相較於先前技術，本發明的建築物自動監控系統可統一監控管理建築物中原本各自獨立的設備，如空調、電力、照明、門禁等，進而達到裝置相互連通的功效。且在控制伺服器的運作下，即使與控制平臺的網際網路中斷，也能協調各設備的運作。
圖1為本發明的建築物自動監控系統的基本架構方塊圖；以及圖2為本發明的建築物自動監控管理的具體實施例的架構方塊圖。主要組件符號說明10a、10b、10c、IOd 設備IlaUlb 控制器110a、I IOb輸入輸出模塊12 控制伺服器120控制模塊121第一通訊接口122第二通訊接口123實時數據儲存庫124信息儲存庫125設定檔儲存庫126告警事件儲存庫13 控制平臺130使用者接口2 網際網路。
具體實施例方式以下藉由特定的實施例說明本發明的技術手段與內容，所屬技術領域中具有通常知識者及熟習此技藝的人士，皆可由本說明書所揭示的內容輕易地了解本發明的其它優點與功效。請參閱圖1，本發明的建築物自動監控系統主要包括設置於建築物端的設備10a、IObUOc及10d、控制器Ila或lib、控制伺服器12、以及藉由網際網路2與控制伺服器12有連接的控制平臺13。設備10a、10b、10c及IOd可包括受控設備以及受控監測設備。受控設備可例如電力、緊急發電或太陽風力發電系統、照明系統、給排水系統、消防監視系統、空調及通風系統、門禁管理系統、保全監視系統等，且該些受控設備彼此各自獨立不能相互溝通運作。此夕卜，該些受控設備通常具有用以讀取設備狀態的數字輸入(DI)或模擬輸入(Al)、用以控制設備運轉的數字輸出(DO)或模擬輸出(AO)。受控監測設備例如多功能電錶、數字水錶、流量計及各式如溫度、二氧化碳濃度、壓力、人員移動、受光等傳感器。控制器Ila或Ilb用以分散控制設備10a、10b、IOc及IOd並取得設備10a、10b、IOc及IOd的實時數據。控制器Ila或Ilb可例如可程序邏輯控制器(programmable logiccontroller ;PLC)、可程序自動控制器(programmable automatic controller ;PAC)、直接數字控制器(direct digital controller ;DDC)。設備 10a、10b、10c 及 IOd 的實時數據可例如受控監測設備所監視的環境狀態，如一氧化碳的濃度等。所謂分散控制意指降低各控制器的負擔，實現其中一控制器故障時，也僅影響某些設備的運作，以分散風險。控制伺服器12用以取得控制器Ila或Ilb的實時數據或透過控制器Ila或Ilb取得設備10a、10b、IOc及IOd的實時數據。具體而言，控制伺服器12主要為設置於客戶端(即建築物端)的嵌入式硬體主機，受控於控制平臺13並透過控制器Ila或Ilb分散存取或控制設備IOaUObUOc及IOd0控制平臺13用以提供制設定信息，包括設備10a、10b、IOc及IOd的信息、控制器Ila或Ilb的信息或控制伺服器12的信息、或條件控制設定信息。設備10a、10b、IOc及IOd的信息可例如設備10a、10b、IOc及IOd的實際地址、或所連接的控制器的編號。條件控制設定信息可例如排程控制、程序(連動)控制、需量控制等條件控制設定信息。藉此，控制伺服器12對控制平臺13所提供的設備10a、IObUOc及IOd的信息、控制器Ila或Ilb的信息或控制伺服器12的信息、或條件控制設定信息加以儲存，並根據控制器Ila或Ilb或設備10a、10b、IOc及IOd的實時數據，令控制器Ila或Ilb分散控制設備10a、IObUOc及10d，其中，控制伺服器12於控制平臺13異常或與控制平臺13之間的連結異常時，根據所儲存的控制器Ila或Ilb或設備10a、10b、IOc及IOd的實時數據及該控制設定信息，持續進行監控該建築物的設備10a、10b、IOc及10d。此外，控制器Ila或Ilb分別具有控制及記憶功能，以於控制伺服器12異常或與控制伺服器12之間的連結異常時，可獨立控制設備10a、10b、IOc及IOd的運作。需說明的是，本發明的建築物自動監控系統的控制器Ila或Ilb和設備10a、10b、IOc及IOd的數量及連接方式，並不限於圖1所示。請參閱圖2，其為本發明的建築物自動監控系統的具體實施例的架構方塊圖。
控制器Ila及Ilb分別包括輸入輸出模塊IlOa及110b，用以分散連接設備10a、IObUOc及10d，以取得設備10a、10b、IOc及IOd的實時數據。此外，控制器Ila或Ilb可同時具備數字及模擬控制能力，以利用輸入輸出模塊IlOa或IlOb分散連接設備10a、10b、IOc及IOd來進行控制。換句話說,控制器Ila或IIb提供獨立式(stand-alone)可程序化的數字控制功能，並具備程序記憶模塊及電池儲存操作程序，以防止斷電時資料或信息的遺失。控制伺服器12可包括控制模塊120、第一通訊接口 121、第二通訊接口 122、實時數據儲存庫123、信息儲存庫124、設定檔儲存庫125及告警事件儲存庫126。第一通訊接口 121用以供控制伺服器12與控制器Ila或Ilb通訊，進而利用第一通訊接口 121取得控制器Ila或Ilb的實時數據或透過控制器Ila或Ilb取得設備10a、10b、IOc及IOd的實時數據。具體而言，第一通訊接口 121可為Modbus或BACNet通訊協議。此外，控制伺服器12將所取得的控制器Ila或Ilb或設備10a、10b、IOc及IOd的實時數據儲存於實時數據儲存庫123。第二通訊接口 122用以供控制伺服器12與控制平臺13通訊，進而利用第二通訊接口 122接收設備10a、10b、IOc及IOd的信息、控制器Ila或Ilb的信息或控制伺服器12的信息、或條件控制設定信息。具體而言，第二通訊接口 122可為HTTP/HTTPS及XML接口。此外，控制伺服器12將設備10a、10b、IOc及IOd的信息、控制器Ila或Ilb的信息、或控制伺服器12的信息儲存至信息儲存庫124。此外，控制伺服器12將該條件控制設定信息儲存成條件控制設定檔，並存至設定檔儲存庫125中。控制模塊120用以將控制器Ila或Ilb或設備10a、10b、IOc及IOd的實時數據與該條件控制設定檔進行比對，以於控制器Ila或Ilb或設備10a、10b、IOc及IOd的實時數據與該條件控制設定檔中的設定條件符合時，觸發相對應的控制程序。另一方面，於發生控制器Ila或Ilb或設備10a、10b、IOc及IOd的實時數據與該條件控制設定檔中的異常條件符合的告警事件時，將該告警事件儲存於告警事件儲存庫126中，再透過第二通訊接口 122將該告警事件傳輸至控制平臺13。由圖2所示的實施例可知，控制伺服器12透過第一通訊接口 121而具有與控制器Ila或Ilb進行通訊及控制設備10a、10b、IOc及IOd的能力。因此，控制伺服器12可統一管理設備10a、IObUOc及10d，使得原本相互獨立的設備10a、IObUOc及IOd亦可藉由控制伺服器12相互連通。例如，一控制器納管停車場一氧化碳傳感器，另一控制器納管停車廠排風扇，當控制伺服器透過該控制器取得該一氧化碳傳感器所感測到的一氧化碳濃度超過標準條件時，令該另一控制器激活排風扇；反之，當一氧化碳濃度降低到正常值時，令該另一控制器停止排風扇，其中，該一氧化碳濃度的標準條件或正常值乃由控制平臺提供予控制伺服器，而控制平臺用於匯入或由使用者輸入該一氧化碳濃度的標準條件或正常值。再例如，第一控制器納管數字電錶、第二控制器納管照明系統、第三控制器納管空調系統，當控制伺服器透過該第一控制器所納管的數字電錶，偵測到於某一用電尖峰期間用電量過大，則可令第二控制器將一些區域的照明系統或令第三控制器將一些區域的空調系統暫時關閉，以減低用電負載。此外，控制伺服器12儲存由控制平臺13所提供的信息，因而即使連接控制平臺13的網際網路2中斷，控制伺服器12仍可對設備10a、10b、IOc及IOd進行有效管理。另外，如圖2所示，控制平臺13可包括使用者接口 130，用以供匯入或供使用者藉由網際網路2輸入設備10a、10b、10c及IOd的信息、控制器Ila或Ilb的信息或控制伺服器12的信息、或條件控制設定信息。此外，控制伺服器12將設備10a、10b、IOc及IOd的實時數據或告警事件回傳至控制平臺13後，使用者可依此進行條件控制設定信息的操作，例如擬定改善對策等。綜上所述，本發明的建築物自動監控系統的控制伺服器透過各控制器分散監控各設備，即各控制器會將各設備的實時數據提供予控制伺服器，因而各設備可藉由控制伺服器而彼此相連通。此外，控制伺服器用於儲存控制平臺所提供的各項信息，以據此對各設備加以控制或協調，且一旦連接控制平臺的網際網路中斷時，控制伺服器仍可依據所儲存的信息持續監控各個設備。另外，控制伺服器還可將各設備的實時數據回報予控制平臺，以供使用者根據該些實時數據於控制平臺上設定一些排程或能源控管。上述各該實施例僅例示性說明本發明的原理、特點及功效，並非用以限制本發明的可實施範疇，任何熟習此項技藝的人士均可在不違背本發明的精神及範疇下，對上述實施例進行修飾與改變。任何運用本發明所揭示的內容而完成的等效改變及修飾，均仍應為權利要求書範圍所涵蓋。因此，本發明的權利保護範圍，應如權利要求書範圍所列。
權利要求
1.一種建築物自動監控系統，用以監控建築物的多個設備，包括 多個控制器，用以控制該多個設備； 控制平臺，用以提供控制設定信息；以及 控制伺服器，其分別連結該多個控制器及該控制平臺，用以接收該控制平臺所提供的該控制設定信息並加以儲存，且取得該多個控制器的實時數據或透過該多個控制器取得該多個設備的實時數據，該控制伺服器根據該控制設定信息及該多個控制器或該多個設備的實時數據，令該多個控制器對該多個設備進行控制； 其中，該控制伺服器於該控制平臺發生異常或與該控制平臺之間的連結異常時，仍根據所儲存的該多個控制器或該多個設備的實時數據及該控制設定信息，持續進行監視並控制該建築物的多個設備。
2.根據權利要求1項所述的建築物自動監控系統，其特徵在於，該控制伺服器包括 第一通訊接口，用以供該控制伺服器與該多個控制器進行通訊，進而利用該第一通訊接口取得該多個控制器的實時數據或透過該多個控制器取得該控制器的實時數據；以及第二通訊接口，用以供該控制伺服器與該控制平臺進行通訊，進而利用該第二通訊接口接收該控制設定信息。
3.根據權利要求2所述的建築物自動監控系統，其特徵在於，該第一通訊接口為Modbus或BACNet通訊協議，該第二通訊接口為HTTP/HTTPS及XML接口。
4.根據權利要求1所述的建築物自動監控系統，其特徵在於，該控制設定信息包括該多個設備的信息、該控制器的信息、該控制伺服器的信息、或條件控制設定信息。
5.根據權利要求4所述的建築物自動監控系統，其特徵在於，該條件控制設定信息包括排程控制、過程控制、或需量控制設定，該多個設備的信息包括該多個設備所連接的控制器、或該多個設備的實際地址。
6.根據權利要求4所述的建築物自動監控系統，其特徵在於，該控制伺服器包括 實時數據儲存庫，用以儲存該多個控制器或該多個設備的實時數據； 信息儲存庫，用以儲存該多個設備的信息、該控制器的信息、或該控制伺服器的信息；及 設定檔儲存庫，用以儲存該控制伺服器將該條件控制設定信息轉換所形成的條件控制設定檔。
7.根據權利要求6所述的建築物自動監控系統，其特徵在於，該控制伺服器還包括控制模塊，用以將該多個控制器或該多個設備的實時數據與該條件控制設定檔進行比對，以於該多個控制器或該多個設備的實時數據與該條件控制設定檔中的設定條件符合時，觸發相對應的控制程序。
8.根據權利要求6所述的建築物自動監控系統，其特徵在於，該控制伺服器還包括控制模塊及告警事件儲存庫，該控制模塊還將該多個控制器或該多個設備的實時數據與該條件控制設定檔進行比對，以於發生該多個控制器或該多個設備的實時數據與該條件控制設定檔中的異常條件符合的告警事件時，將該告警事件儲存於該告警事件儲存庫中。
9.根據權利要求1所述的建築物自動監控系統，其特徵在於，該控制平臺包括使用者接口，用以供匯入或供使用者藉由網際網路輸入該控制設定信息。
10.根據權利要求1所述的建築物自動監控系統，其特徵在於，該控制器包括輸入輸出模塊，其連接該多個設備以取得該多個設備的實時數據。
11.根據權利要求1所述的建築物自動監控系統，其特徵在於，該多個控制器分別具有控制及記憶功能，該多個控制器於該控制伺服器異常或與該控制伺服器之間的連結異常時，獨立控制該多個設備的運作。
全文摘要
一種建築物自動監控系統，用以監控建築物的多個設備，包括用以控制多個設備的多個控制器、用以取得該些控制器的實時數據及透過該些控制器取得該些設備的實時數據的控制伺服器、以及提供控制設定信息予控制伺服器的控制平臺。控制伺服器根據該些控制器和設備的實時數據及控制設定信息令各控制器控制各個設備。藉此，一旦控制平臺異常或控制伺服器與控制平臺之間的連結異常時，控制伺服器可根據所儲存的實時數據及控制設定信息，持續進行監視並控制建築物的多個設備。
文檔編號G05B19/418GK102999018SQ20111028220
公開日2013年3月27日 申請日期2011年9月16日 優先權日2011年9月8日
發明者王一宇, 潘明憲, 張晉璿 申請人:中華電信股份有限公司