基于CAN总线的智能楼宇自动化控制系统的制作方法

本发明涉及一种控制系统，尤其是一种基于can总线的智能楼宇自动化控制系统，属于楼宇自动化的技术领域。

背景技术：

can总线是德国bosch公司从80年代初为解决现代汽车中众多的控制与测试仪器之间的数据交换而开发的一种串行数据通信协议，它是一种多主总线，通信介质可以是双绞线，同轴电缆或光导纤维，通信速率可达1m/bps，其协议的一个最大特点是废除了传统的站地址编码，而代之以标识对信息进行优先权的分级。任何节点均可向全网络广播发送数据，其它节点则根据所接收到的标识来决定是否处理所接收到的信息。can总线是一种有效支持分布式控制或实时控制的串行通信网络，由于其通信速率高，可靠性好，价格低廉等特点，使其特别适合中小规模的工业过程监控设备的互连和交通运载工具电气系统中，因而受到工业界的广泛重视，并己公认为最有前途的现场总线之一。

楼宇设备自动化系统到目前为止已经历了四代产品：第一代为ccms中央监控系统(20世纪70年代产品)；第二代为dcs集散控制系统(20世纪80年代产品)；第三代为开放式集散系统(20世纪90年代产品)；第四代为网络集成系统(21世纪产品)。目前总体来说，智能楼宇自动化设备还存在一些问题：主要是成本高，通信不稳定等问题。

技术实现要素：

本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种基于can总线的智能楼宇自动化控制系统，其能提高数据采集的精度，能有效实现楼宇的自动化控制。

按照本发明提供的技术方案，所述基于can总线的智能楼宇自动化控制系统，包括监控服务器、温度测控子系统、停电报警子系统以及火警报警子系统，所述温度测控子系统、停电报警子系统以及火警报警子系统通过can总线与监控服务器连接；温度测控子系统包括若干温度控制节点，停电报警子系统包括若干停电报警节点；

温度控制节点对采集的温度信息进行温度中值滤波，以得到温度测控值，温度控制节点将得到的温度测控值与温度设定阈值比较，并将所述温度测控值与温度设定阈值的比较结果通过can总线传输至监控服务器内，监控服务器根据接收的比较结果通过温度控制节点对楼宇进行所需的温度调节与控制；

停电报警节点对采集的供电状态信息进行供电状态中值滤波，以得到供电状态检测值，停电报警节点将得到的供电状态检测值通过can总线传输至监控服务器内，监控服务器根据接收的供电状态值通过停电报警节点对楼宇的供电状态进行所需的调节与控制。

所述监控服务器通过can总线还与自动抄表子系统连接。

对监控服务器与温度测控子系统、停电报警子系统以及火警报警子系统间传输的信息，所述can总线采用动态时分复用以及优先级晋升的信息调度方法进行所需信息的传输。

本发明的优点：将can总线应用于智能楼宇自动化控制系统中，基于can总线进行通信，可以大大的较少布线及元器件的使用，可以为内部灭火机器人节省布局空间，同时可以提升整个智能楼宇控制的安全性与稳定性。为了进一步提高数据采集的精度，将中值滤波算法应用到系统的抗除干扰中。此外，针一对本楼宇自动化系统对通信网络的传输的实时性要求，采用动态时分复用和优先级晋升的信息调度方法，进一步提升整个系统运行的可靠性。

附图说明

图1为本发明的结构框图。

图2为本发明温度控制节点的结构框图。

图3为本发明温度控制节点进行温度中值滤波的流程图。

图4为本发明停电报警节点进行供电状态中值滤波的流程图。

附图标记说明：1-监控服务器、2-can总线、3-温度测控子系统、4-停电报警子系统、5-火警报警子系统、6-自动抄表子系统、7-温度控制节点、8-停电报警节点、9-火警报警节点、10-自动抄表节点、11-can总线驱动器、12-can总线控制器、13-温度传感器、14-温度主控制芯片、15-温度并行扩展接口、16-人机接口、17-超温报警单元以及18-温控输出单元。

具体实施方式

下面结合具体附图和实施例对本发明作进一步说明。

如图1所示：为了能提高数据采集的精度，能有效实现楼宇的自动化控制，本发明包括监控服务器1、温度测控子系统3、停电报警子系统4以及火警报警子系统5，所述温度测控子系统3、停电报警子系统4以及火警报警子系统5通过can总线2与监控服务器1连接；温度测控子系统3包括若干温度控制节点7，停电报警子系统4包括若干停电报警节点8；

温度控制节点7对采集的温度信息进行温度中值滤波，以得到温度测控值，温度控制节点7将得到的温度测控值与温度设定阈值比较，并将所述温度测控值与温度设定阈值的比较结果通过can总线2传输至监控服务器1内，监控服务器1根据接收的比较结果通过温度控制节点7对楼宇进行所需的温度调节与控制；

停电报警节点8对采集的供电状态信息进行供电状态中值滤波，以得到供电状态检测值，停电报警节点8将得到的供电状态检测值通过can总线2传输至监控服务器1内，监控服务器1根据接收的供电状态值通过停电报警节点8对楼宇的供电状态进行所需的调节与控制。

具体地，监控服务器1用于对整栋楼宇的综合监控，通过温度测控子系统3用于对楼宇内温度进行测控，温度测控子系统3内温度控制节点7的数量可以根据楼宇的结构等进行设定，如可以在每层或每个房间均设置一个温度控制节点7，具体可以根据需要进行设定。监控服务器1通过温度控制节点7对楼宇进行温度调节与控制，具体为设定每个温度控制节点7所在环境的温度，或者控制制冷/制热设备的启停来调节不同功能区在不同时段的温度，实现对应环境温度的自动控制。温度设定阈值可以根据每个温度控制节点7所在环境的不同进行设定或调节，具体为本技术领域人员所熟知，此处不再赘述。

通过停电报警子系统4对楼宇内供电状态进行监测，停电报警节点8的数量可以根据需要进行设定，停电报警节点8采集相应供电线路的电压和电流，并根据电压和电流信息判断对应的供电线路是否停电，监控服务器1通过停电报警节点8对楼宇的供电状态进行调节与控制，具体是指，当判断停电时，监控服务器1通过停电报警节点8能输出报警信息，并启动相应的应急设备，具体启动应急设备等的类型可以根据需要进行选择，此处不再赘述。

通过火警报警子系统5对火警报警信息进行监测，火警报警子系统5包括若干火警报警节点9，火警报警节点9能对设置在不同位置的火灾探测器巡回检测提供的信息进行火灾报警，启动相应的控制程序，执行相关的分析、判断、确认、显示、记录、报警、联动以及启动消防设备等动作，火灾报警的具体形式包括现场声光报警、远程短信提示以及网络监控等，火警报警子系统5与监控服务器1间的具体配合过程可以根据需要进行选择，具体为本技术领域人员所熟知，此处不再赘述。

所述监控服务器1通过can总线2还与自动抄表子系统6连接，自动抄表子系统6包括若干自动抄表节点10，自动抄表节点10可以分为中央控制室的集中器以及现场的采集器，采集器负责实时数据采集，同时完成数据的统计，集中器可以定期或不定期地从采集去获取所需数据，并完成对数据的统计、报表、打印以及数据库的管理，集中器和采集器间可以通过总线进行通信。

进一步地，对监控服务器1与温度测控子系统3、停电报警子系统4以及火警报警子系统5间传输的信息，所述can总线2采用动态时分复用以及优先级晋升的信息调度方法进行所需信息的传输。

本发明实施例中，采用动态时分复用以及优先级晋升的信息调度方式，能满足对通行网络传输的实时性要求，具体进行信息调度的过程为本技术领域人员所熟知，此处不再赘述。

如图2所示，为本发明温度控制节点7的具体框图，具体地，温度控制节点7包括温度主控制吸盘14以及温度并行扩展接口15，温度主控制芯片14与温度传感器13以及can总线控制器12连接，温度主控制芯片14通过can总线控制器12以及can总线驱动器11与can总线2连接，通过温度并行扩展接口15能实现与人机接口16、超温报警单元17以及温控输出单元18连接，温度主控制芯片14以及温度并行扩展接口15具体可以采用本技术领域常用的形式，具体为本技术领域人员所熟知，此处不再赘述。

具体实施时，可以根据上述温度控制节点7的具体结构形式，得到停电报警节点8、火警报警节点9以及自动抄表节点10的具体实施结构，具体结构可以参考上述说明，此处不再一一赘述。

为了去掉偶然因素引起的波动或采样不稳定造成的误差,保证数据采集的准确性,采用了中值滤波来对初始采样值进行了处理。中值滤波是对某一参数连续采样n次(一般取奇数)，然后把次的采样值从小到大，或从大到小排队，再取其中间值作为本次采样值。中值滤波对于去掉偶然因素引起的波动或采样器不稳定而造成的误差所引起的脉动干扰比较有效。

中值滤波实质是,首先把n个采样值从小到大或从大到小进行排队,然后再取中间值。n个数据按大小顺序排队的具体做法是两两进行比较,设r0放数据区首地址,先将r0与(r0+1)比较,若是,r0<(r0+1),则不交换存放位置,否则将两数位置对调。继而再取(r0+1)与(r0+2)比较,判断方法亦然,直到最大数沉底为止。然后再重新进行比较,把次大值放到n-1位,……如此做下去,则可将n个数从小到大顺序排列。

根据上述说明，能实现温度中值滤波以及供电状态中值滤波的过程，具体可以参考上述说明过程，此处不再一一详述。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。