专利名称：允许为维护目的而查看设施的楼宇系统表示方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明通常涉及楼宇自动化系统，更具体地涉及用于表示和/或存储楼宇自动化系统数据的方法和装置。
背景技术：
楼宇自动化系统是用于各种楼宇自动化功能的全面的和分布式的控制及数据收集系统。这些功能可包括舒适系统(也被公知为加热系统、通风系统和空调或HVAC系统)、安全系统、防火系统及其它。楼宇自动化系统包括从其收集数据的各种端点。这种端点的例子包括温度传感器、烟传感器以及光传感器。楼宇自动化系统还包括可以被控制的单元，例如加热线圈阀、通风风阀以及洒水系统。在数据收集端点和被控单元之间是各种控制逻辑单元或处理器，其利用被收集的数据来控制各种单元，以便实现提供舒适、安全和高效的楼宇的目标。
楼宇自动化系统经常采用一个或多个数据网来方便各个单元之间的数据通信。这些网络可以包括局域网、广域网等等。这种网络允许单点用户访问系统中的许多变量，包括被收集的端点数据以及用于控制单元的命令值。为此，一种具有图形用户界面的监控计算机被连接到一个网络上。该监控计算机于是可以从系统上的单元获得被选的数据，并向系统的被选单元提供命令。图形显示允许直观地显示系统的单元，由此方便系统数据的理解。一种引入了上述单元的商用楼宇自动化系统是Apogee系统，它可以从Buffalo Grove，III的西门子楼宇科技公司获得。
楼宇自动化系统越来越多地获得了更多有用的特征以用于协助楼宇系统的平稳操作。例如，除了基于传感器读数控制物理设备以达到某个特定结果外，楼宇自动化系统越来越多地能够提供来自于传感器的倾向数据、穿越阈值时的告警指示、以及直接或间接地有助于改善楼宇系统服务的其它单元。
但绝大多数楼宇系统具有有限的能力用于将传感器值与其它楼宇系统或一般楼宇属性相联系。高级的系统允许产生楼宇的各部分的图形显示，并允许多个传感器和/或执行器点与该图形显示相联系。例如，也能从西门子楼宇科技公司获得的InsightTM工作站能够对楼宇系统的房间或大型装置进行复杂的图形显示。虽然具有装置图形的系统至少提供了楼宇自动化系统各部分的一些综合的可视化显示，但利用这种数据的能力受到限制。
与先前楼宇自动化系统有关的另一问题是，需要被用来维护系统的信息经常在物理上被广泛地分散在整个设施上，并且具有不同的形式。例如，蓝图和CAD绘图可以在不同的位置被部分地存储为纸件拷贝，CAD文件可以在一个或多个计算机系统上。业主的手册和业务接触信息可以被存储在不同的计算机系统中，或不同物理文件房间中。关于装置的维护历史的细节更可以被存储在别的地方。对楼宇系统维护人员有用的信息的这种不协调的存储极大地影响了维护效率。
因此在表示与楼宇系统有关的各种数据时需要有更全面的方式。这种表示方式能够方便重要的新自动化业务的改进。这种表示方式能有利地方便远程楼宇控制。
发明概述本发明提供了改善的楼宇系统模型和用于产生该模型的方法。所述的模型是一种除了别的之外还链接关于楼宇拓扑和楼宇自动化系设备的信息的数据方式。该模型简便了大量的扩展业务。
本发明的第一实施例是被存储在存储器内的楼宇系统模型。所述模型包括大量的楼宇空间对象和至少一个楼宇自动化设备对象。至少一个楼宇空间对象包括对至少一个由父楼宇空间对象和子楼宇空间对象所组成的组的参考，对至少一个包含所述楼宇空间的图形图像表示的图形文件的参考，以及对关于一个或多个与所述楼宇空间对象相关联的楼宇自动化设备的信息的参考。每个楼宇自动化设备对象包括对相应楼宇空间对象的参考，以及对所述楼宇自动化设备的至少一个工作值的参考。可选地，楼宇自动化设备对象还可以进一步包括对通向一个文件的链接的参考，所述文件包括关于所述至少一个楼宇自动化设备对象的信息。
第二实施例是用于提供与设施有关的图像的方法。该方法包括访问一个楼宇模型，所述的模型包括表示楼宇空间和楼宇系统设备的楼宇对象。该方法还包括根据具有至少一个参数的请求来构造要被显示的信息集，所述的信息集包括相关联的楼宇对象，其中所述相关联的楼宇对象具有至少一个数据字段，所述数据字段具有对应于所述至少一个参数的信息。
例如，在某个位置或与特定房间或系统相连的对象的集合可以用所述请求中的至少一个参数被标识。所述楼宇对象具有数据字段，从该数据字段可以确定所述对象是否对应于所述至少一个参数。
通过参考以下详述和附图，上述特征和优点以及其它方面对于本领域普通技术人员而言将会变得更加明显。
附图简述
图1示出了一个楼宇空间的机械顶视楼宇平面图，其中各种HVAC单元被示意地表示；图2示出了采用图1的楼宇空间的HVAC单元的楼宇自动化系统的示意图；图3示出了如图1和2所示的楼宇系统的示例性模型的框图表示，其中该模型合并了本发明的多方面；图4示出了被执行用来根据本发明多方面产生一个模型的一组示例性操作的流程图；图5示出了用于在根据本发明一个实施例的模型中产生楼宇区域对象的示例性楼宇区域模板的框图；图5a示出了从图5的楼宇区域模板产生的图4的模型的楼宇区域对象的框图；图6示出了用于在根据本发明一个实施例的模型中产生房间空间对象的示例性房间空间模板的框图；图6a和6b示出了从图6的房间空间模板产生的图4的模型的房间空间对象的框图；图7示出了用于在根据本发明一个实施例的模型中产生入口通风管道段对象的示例性入口通风管道段模板的框图；图7a和7b示出了从图7的入口通风管道段模板产生的图4的模型的入口通风管道段对象的框图；图8示出了用于在根据本发明一个实施例的模型中产生温度传感器对象的示例性温度传感器模板的框图；图8a和8b示出了从图8的温度传感器模板产生的图4的模型的温度传感器对象的框图；图9示出了用于在根据本发明一个实施例的模型中产生风阀对象的示例性风阀模板的框图；图9a、9b和9c示出了从图9的风阀模板产生的图4的模型的风阀对象的框图；以及图10是用于根据本发明一个实施例产生楼宇对象的第一显示的一组示例性操作的流程图；图11是与图10的操作相对应的示例性屏幕显示；以及图12是用于根据本发明另一实施例产生楼宇对象的第一显示的一组示例性操作的流程图。
详述图1示出了楼宇区域100的顶视图，所述楼宇区域包括若干楼宇自动化设备，该楼宇自动化设备形成了楼宇系统的加热、通风和空调(“HVAC”)的一部分。楼宇区域100包括第一房间空间102、第一窗户102a、第二房间空间104、门厅空间106和机械空间108。为说明的清楚性，机械空间108被示为与房间空间102和104相邻，但实际上也典型地在第一房间空间102、第二房间空间104和门厅空间106的顶部上延伸。
图1所示的HVAC系统的一部分包括空气处理单元(“AHU”)110、通风管道风阀112、第一房间风阀114、第二房间风阀116、流量传感器118、第一房间入口120、第二房间入口122、通风管道支路124、第一温度传感器126、第二温度传感器128以及空间温度调节器130。HVAC系统的该部分还包括热水交换器或盘管134、136、138和140，冷冻水交换器或盘管142，新风风阀144，排风风阀146和混合风阀148。HVAC系统还包括冷冻机150和相连的分布管道152、锅炉154和相连的热水分布管道156。
图1也示出了安全传感器132，它可以是楼宇区域100内的安全系统的一部分。HVAC系统还具有在图1未被示出的控制单元和网络，但被示意地表示在图2中，这将在下面进一步讨论。图1只初步地示出了HVAC系统中的机械设备。
除了别的之外，通常HVAC系统被设计用来调节第一房间空间102和第二房间空间104内的温度。为此，HVAC系统将凉的(或暖和的)空气推进到所需要的第一和第二房间空间102、104中以维持所需的温度。“所需的温度”可能在房间空间之间是变化的，或者在整个楼宇区域100中可以是均匀的。所需的温度在这里被称为设定点温度，并且可以由本地恒温器设置或从中央控制设备指定，这将在下面更详细讲述。
参考图1的HVAC系统的结构，AHU 110是本领域公知的机械设备，它被配置用来把空气吹过通风管道支路124以及未示出的其它类似的通风管道支路。通风管道支路124延伸到接近于房间空间102和104。第一房间入口120从通风管道支路124的一部分延伸到第一房间空间102，并与第一房间空间102进行流体传送。第一房间入口120可以适宜地为一个可变空气体积或VAV盒，这在本领域是公知的。房间入口120包括第一房间风阀114和热水盘管或加热盘管136。第一房间风阀114工作用来可控地计量从通风管道支路124到第一房间空间102的空气流量。在房间空间102的温度需要被提升的情况下，加热盘管136允许进入第一房间空间的空气被加热。
类似地，第二房间入口122从通风管道支路124的另一部分延伸到第二房间空间104，并与第二房间空间104进行流体交换。第二房间入口122也可以适宜地是本领域公知的VAV盒，并且无论如何包含有第二房间风阀116和加热盘管138。第二房间风阀116工作用来可控地计量从通风管道支路124到第二房间空间104的空气流量。
通风管道风阀112被布置在通风管道支路124中以便计量通过通风管道支路124的总空气流量。
为了实现空气流量的调节，每个风阀112、114和116是一种机械设备，其被配置用于可控地限制通过它们的空气流量。通风风阀设备在本领域是公知的并且可以采取许多形式。每个风阀112、114和116具有与其相连的在图1未被示出的执行器，其控制风阀的开闭。正如下面将要结合图2所要讨论的，风阀执行器被控制设备控制用来进一步打开或进一步关闭风阀，以便相应地增加或减少通过它的空气流量。
如图1所示，系统还包括一个回风或排风通风管道160，其被设计用来从房间102接收排风。通风管道160也可以适宜地与第二房间空间104进行交换，虽然为清楚的目的而没有在图1中被示出。排风通风管道160延伸到楼宇或类似物的外部。再循环通风管道164从排风通风管道160分支以便抽出至少一些排风用于再循环。再循环通风管道164延伸到AHU 110的新风入口162。布置于排风通风管道160内的排风风阀146调节从楼宇中抽取的排风量，而再循环风阀148调节与新风混合并通过AHU 110再循环到楼宇中的排风量。新风入口166包括风阀144或类似设备，其调节被提供给AHU 110的新风量。
风阀144、146和148可以适宜地具有类似于上面结合风阀112、114和116所讲述的结构和操作。风阀144、146和148优选地也具有相连的执行器，其允许自动地控制通过风阀的空气流量。
经通风管道124被循环并因此进入房间空间102和104的空气根据季节可以是被加热的空气，或者是被冷却的空气。为此，冷冻机设备150提供被冷冻的水，该被冷冻的水除了别的之外还被循环到冷冻水盘管142。冷冻水盘管142是一种吸收热以便实现冷却转换的设备。通常，冷冻水盘管142包括一系列管道，其允许在周围空气和管道内的冷冻剂之间进行热交换。冷冻水盘管142还包括一个阀，其控制冷冻水流入热交换管道的流量。类似于通风风阀112、114和116，冷冻水盘管142包括一个在图1未被示出的相连的执行器，其允许远程自动地控制阀的开闭。
冷冻水盘管142被装设在AHU 110附近，使得当管道充满冷冻水(或其它冷冻剂)时，AHU 110使空气流过冷冻水盘管142，以便空气被冷却。当冷冻水盘管142不含有冷冻水时(因为阀被关闭)，空气仍然流过交换器142，但不被冷却。
以类似的方式，锅炉设备154提供热水或蒸汽，其除了别的之外还被循环到几个热交换器或加热盘管134、136、138和140。加热盘管134、136、138和140可以适宜地具有类似于冷冻水盘管142的结构。每个加热盘管134、136、138和140包括一个阀和相连的用于控制该阀的开闭的执行器。当阀被关闭时，没有额外的热水流过盘管，而且周围空气不被加热。当阀打开时，新鲜热水和/或蒸汽被提供给盘管，并且周围空气被加热。
加热盘管134被布置于AHU 110的附近。当加热盘管134的阀被打开时，AHU 110把被加热的空气吹过通风管道124。如以上所讨论的，加热盘管136和138被分别装设在房间入口120和122处。当空气通过入口120和122从通风管道124流入房间空间时，加热盘管136和138可以可控地加热空气流，以便允许单个房间空间102和104内的特殊化的空气温度控制。门厅内的加热盘管140可以适宜地包括一个踢脚板加热单元。
为了确定是否需要更多或更少的冷(或暖)空气来实现或维持设定点温度，HVAC系统的控制单元(参见下面讨论的图2)从温度传感器126和128获得被测量或检测的温度。如果在任一传感器处所测量的温度高于设定点温度，则HVAC系统控制单元可以通过进一步打开风阀112、114和/或116而使额外的冷空气被推进到相应的房间空间102和/或104。类似地，如果所测量的温度低于设定点温度，则HVAC系统控制单元可以通过进一步关闭风阀112、114和/或116而使更少的冷空气流入房间空间112、114和/或116。除了仅控制空气流量之外，还可以控制不同加热和冷冻水盘管134、136、138、140和142中的一个或多个，以便在需要时升高或降低温度。
冷冻机设备150可以适宜地是本领域公知的任何冷却单元，以用于执行楼宇或设施内的冷冻功能。冷冻机设备150可以适宜地具有也能通过HVAC系统控制单元进行控制的各种参数，这在本领域是公知的。锅炉设备156同样是本领域公知的合适锅炉或其它形式。
虽然各种加热和冷却要求可以通过增加或降低房间空间102和104内的加热或冷冻空气的流量来控制，但有时仅仅变化通风管道124内的空气流量不足以实现所需的温度-尤其是当一个或多个房间空间具有非常不同的冷却或加热要求时。例如考虑以下情况第一房间空间102具有朝南的窗户，而第二房间空间104没有。所导致的在第一房间空间102内的额外阳光可能会导致比第二房间空间104所需要的要需要更多的冷却空气流。各种加热和冷却盘管可以被操纵以便在第二房间空间104内不过度冷却的情况下保证第一房间空间102内充足冷却。例如，冷冻水盘管142将与AHU 110协调以提供被充分冷却的空气，从而满足第一房间空间102的需要，而对于第二房间空间104，加热盘管138将把来自于通风管道124的高度冷却的空气变热到一个中等的水平。
根据本发明的方面，图1的HVAC单元以及图1未示出的相应控制电路(见图2)由楼宇模型内的至少一个控制设备来表示。楼宇模型提供了关于各个单元的能力和操作的信息、以及多个单元如何在楼宇系统内互相关的信息。关于本发明的示例性楼宇模型的进一步细节在下文结合图3被给出。
图2示出了HVAC系统200的示意性表示，其包括电控制和通信设备以及图1所示的HVAC系统机械单元。HVAC系统200包括控制站202、楼宇网络204、第一、第二和第三设备控制器206、208和216、空气处理单元控制器210、冷冻机控制器212和锅炉控制器214。控制站202是一个在HVAC系统200的各个方面提供状态监视和控制的设备。例如，控制站202可以适宜地是可从西门子楼宇科技公司获得的INSIGHTTM模型工作站，这在上面被进一步讨论过。楼宇网络204是一个通信网络，其允许在控制站202和控制器206、208、210、212、214、216以及图2未示出的其它设备之间进行通信。这种楼宇网络在本领域是公知的。被设计成与INSIGHTTM模型工作站一起使用的合适的楼宇通信网络包括可以与APOGEETM楼宇自动化系统一起使用的楼宇级网络，所述APOGEETM楼宇自动化系统也可从西门子楼宇科技公司获得。
第一控制器206是这样一种设备，其可操作用来接收一个或多个传感器输入，并基于该传感器输入和一个或多个设定点产生受控的过程输出。传感器输入例如可以表示被测得的温度值。受控过程输出例如可以是使通风风阀进一步打开或进一步关闭的执行器信号。各种合适的商用设备控制器在本领域是公知的，包括可以从西门子楼宇科技公司获得的模块化设备控制器。
为了基于设定点和传感器输入产生过程输出，第一控制器206可操作用来执行一种控制功能，例如比例控制功能、比例积分控制功能、或比例积分微分(“PID”)控制功能(或可能的其它控制功能)。这些控制功能采用表示被测现象的值来决定如何操纵一个物理过程以便试图把被测现象置为设定点。
在图2所示的实施例中，设备控制器206可操作用来产生一个输出，该输出响应于从温度传感器126和128接收的温度传感器值使风阀114和116中的一个或两者打开或关闭。为此，如上所述，风阀114和116包括相连的执行器，其能够响应于控制信号移动风阀滑片或叶片。设备控制器206另外还可以操作用来使阀允许热水流过盘管136和/或138。与利用风阀一样，盘管136和138包括相连的执行器，其能够响应于控制信号打开或关闭流量阀。关于执行器及其与诸如风阀或水阀等设备的一起使用，对于本领域普通技术人员是公知的。
设备控制器206还操作用来从空间温度调节器130接收设定点温度值。在一些实施例中，设备控制器206可以通过楼宇网络204从诸如控制站202等其它设备接收温度设定点。设备控制器206可以在一天的不同时间或为不同的目的而使用来自于控制站202和空间温度调节器130的设定点。
不管是否从控制站接收设定点，设备控制器206还可以操作用来通过楼宇网络204与其它系统控制单元、例如控制站202和其它设备控制器208、210、212、214和216进行通信。信息在控制器之间传送，使得可以通过有效地组合各种通风风阀、加热和冷却盘管以及AHU的操作来控制温度、新风流量及其它参数。
其它设备控制器208可以操作用来产生一个输出，该输出响应于一个或多个传感器信号和设定点使通风管道风阀112打开或关闭。例如，可以至少部分地依赖于通风管道支路124中的被测空气流量来判断进一步打开或关闭通风管道风阀112。为此，设备控制器208也可操作用来从通风管道流量传感器118接收通风管道空气流量值。于是，控制器208可以被适宜地配置用来基于所接收的通风管道空气流量值和由控制站202设定的设定点来产生输出。控制站202可以部分地基于由温度传感器126和128测得的温度值、AHU 110的工作特性、或许多因素的组合来变化所述的设定点。
AHU控制器210可操作用来分别控制AHU设备110、以及相连的冷冻和加热水盘管142和134。AHU控制器210可操作用来基于各种参数(例如包括来自于其它控制器206和208的信息)来控制这些设备。例如，如果来自于传感器126和128的温度值指示出空间102和104内的温度需要被降低，而且控制器206已经把风阀中的一个114或116打开到完全或近似完全的程度，那么这种信息被传送给AHU控制器210。AHU控制器210于是使冷冻水盘管142的阀打开，以便允许AHU 110通过通风管道124把更冷的空气推进到房间空间102和104中。
冷冻机控制器212被配置用来控制冷冻机设备150的操作，并且锅炉控制器214被配置用来控制锅炉156的操作。这些控制设备在本领域是公知的。设备控制器216控制风阀144、146和148的操作，以便管理设施内的空气再循环。如本领域公知的一样，空气的再循环有助于降低能量使用成本，因为被再循环的空气通常比外面的新风要更接近于所需的温度。但楼宇至少需要一些新风来维持健康的环境。风阀144、146和148被控制用来利用本领域公知的控制方法提供新风和再循环空气的合适平衡。为此，房间空间102、104、通风管道支路124、和/或其它位置可以包括未示出的空气质量传感器，其指示出是否需要更多的新风。
应当理解，HVAC系统200的控制算法和方案是以示例性实施例的方式被给出的，本领域普通技术人员可以容易地为任何特殊楼宇空间的HVAC系统设计合适的控制方案。如何改进控制方案的特定应用的确切类型是本公开之外的东西，并且对于本领域普通技术人员是容易显而易见的。
根据本发明，用于改进和存储楼宇系统100的模型的系统180被可操作地连接，以便与控制站202进行通信。这种连接可以穿越内联网、互联网或其它合适的通信方案。在替代的实施例中，系统180以及控制站202存在于相同的主计算机系统上。
无论如何系统180都包括I/O设备182、处理电路184和存储器186。I/O设备182可以包括用户界面、图形用户界面、键盘、定点设备、远程和/或本地通信链路、显示器、以及允许把外部产生的信息提供给处理电路184的和允许在外部传送系统180的内部信息的其它设备。
处理电路184可以适宜地是通用目的计算机处理电路，例如微处理器及其相连的电路。处理电路184可操作用来执行在这里归因于它的操作。
在存储器186内是楼宇系统100的模型188。模型188是表示或对应于楼宇系统100各单元的互相关数据对象的集合。楼宇系统的单元可以包括如图1和2所示的任何单元以及典型地与楼宇系统有关的其它单元。楼宇系统单元不局限于HVAC单元，而是可以包括诸如安全传感器132或类似物等安全设备、防火系统设备、照明设备或其它楼宇设备。
图1和2的HVAC系统200的模型188的例子被更详细地示于图3中。参考图3，模型188包括楼宇区域对象301、第一房间空间对象302、第一窗户对象302a、第二房间空间对象304、门厅空间对象306、AHU对象310、通风管道风阀对象312、第一房间风阀对象314、第二房间风阀对象316、流量传感器对象318、第一房间入口对象320、第二房间入口对象322、通风管道支路对象324、第一温度传感器对象326、第二温度传感器对象328、空间温度调节器对象330。模型188还包括机械空间对象，但为了说明的清楚性的目的而没有被示于图3中。
模型188还包括冷冻机设备对象350、冷冻水对象352、锅炉对象356、热水/蒸汽管道对象358、再加热盘管对象336、再加热盘管对象338、送风通风管道对象362、再循环通风管道对象364、排风通风管道对象360、排风风阀对象346、送风风阀对象344、以及排风风阀对象346。
模型188还包括控制器单元，例如对应于控制器206、208、210、212、214和216的那些。这些控制器单元在下面进一步讨论。通常，对应于控制器206、208、210、212、214和216的对象的相互关系通常遵照图2的系统200的示意图的相互关系。例如，对应于控制器208的对象与对应于风阀112和流量传感器118的对象互相关。
所述的对象通常涉及主要物理楼宇结构或楼宇自动化系统设备。楼宇结构(或空间)对象对应于楼宇空间(例如房间空间、门厅空间、机械空间和通风管道单元)内的静态物理结构或位置。楼宇自动化系统设备对象对应于有效的楼宇自动化系统单元，例如传感器、风阀、控制器等等。要注意的是，某些单元、例如通风管道单元可以合理地取得其它实施例中两种类型的单元的资格。但是，在这里所述的示例性实施例中，通风管道单元被考虑为楼宇结构单元，因为它们趋向于定义楼宇空间内的一个子空间。
模型188内的每个对象对应于图1和2的楼宇系统的单元。表1在下面列出了所述的对象，并定义了它们所对应的楼宇系统的单元。
表1对象号相应的单元
310区域100302房间空间102302a 窗户102a304房间空间104306门厅空间106308机械空间108310AHU 110312通风管道风阀112314第一房间风阀114316第二房间风阀116318流量传感器118320房间入口120322房间入口122324通风管道支路124326温度传感器126328温度传感器128330温度调节器130334加热盘管134336加热盘管136338加热盘管138340加热盘管140342冷冻水盘管142346排风风阀146348再循环风阀148350冷冻机设备150352冷冻水分布管道152356锅炉156358热水/蒸汽分布管道158360排风通风管道160362送风通风管道162364再循环通风管道164406(未在图3中)设备控制器206
408(未在图3中)设备控制器208410(未在图3中)AHU控制器210412(未在图3中)冷冻机控制器212414(未在图3中)锅炉控制器214416(未在图3中)设备控制器216每个对象是一个具有若干字段的数据对象。字段的数目和类型部分地由对象的类型定义。例如，房间空间对象具有不同于温度传感器对象的字段集。一个字段通常包括与对象的特性(例如其它有关对象的描述、标识等等)有关的信息。
模型188通过从模板库190(见图2)创建对象来建立，所述模板也可以被存储在存储器186中。模板库190包括用于几种对象类型的、理想地是用于所有对象类型的模板。这里讨论模板的各种例子。具体说，图5示出了楼宇区域模板502，图6示出了房间空间模板602，图7示出了入口通风管道段模板702，图8示出了温度传感器模板802，以及图9示出了风阀空间模板902。其它单元的其它模板可以由本领域普通技术人员通过应用这里所解释的原理来研制。
还要注意，图3的模型图示出了模型的对象之间的父/子关系。在图3中，在两个对象之间的箭头表示一个父/子关系。箭头指向该关系的子。因此，例如图3所示的分布管道对象358具有四个子对象、也即盘管对象334、336、338、340以及一个父对象、也即锅炉对象356。这些父/子关系提供了具有大范围使用可能性的模型188。该父/子关系允许关联或影响房间空间、设备或管道的所有方面能以逻辑方式被访问。例如根据模型188，房间空间对象302具有入口对象320和排风通风管道对象360的直接父对象。模型188允许通过提供识别入口对象320和排风通风管道对象360的父子对象的信息来进一步分析房间空间对象302。人们可以使用该信息来确定再加热盘管336、风阀314和管道324(作为入口对象320的有关对象)涉及房间空间对象302。这种联系可以被用来确定故障来源、研究系统效率、调节工作参数等等。
在这里所述的示例性实施例中，父对象基本上被定义为包括、控制或者影响子节点的对象。例如，区域对象301对于房间空间对象302和304是父，因为楼宇区域101(对应于对象301)包含房间空间102和104(对应于对象302和304)。入口对象320对于房间空间对象302是父，因为入口120对房间120是冷却和加热空气的来源，并因此“影响”房间120。在这里所述的实施例中，房间入口对象320对于加热盘管对象336和风阀对象314也是父，因为相应的房间入口120包含加热盘管136和风阀114。诸如控制器对象406等设备控制器对象对于它们所控制的或被“锚定”到它的所有设备是父对象。例如，设备控制器206控制风阀114和116，因此相应的对象314和316是相应的设备控制对象406的子对象。同样，由于温度传感器130被连接到设备控制器206，所以相应的设备控制器对象406对于温度传感器对象330是父对象。
应当理解，一个对象可以具有多个父对象和/或多个子对象。图3一般性地示出了如何给与图1的楼宇系统单元相对应的对象分配父/子关系。该图示可以简单地被应用于采用相同方案的任何类型的楼宇系统。
应当理解，可以实现定义父子节点的其它方法。但优选地，定义在整个模型188内是一致的，以便模型188的使用是可预测的。
图4示出了可以被用来产生诸如模型188的模型的示例性方法。在步骤402，用户针对选定的楼宇系统单元产生一个新的对象，并给予该对象一个识别值或名称。为此，用户可以通过图2的系统180的I/O设备182输入信息。
此后，用户在步骤404选定一个与所选楼宇系统单元相对应的对象模板。为此，处理设备184可以使I/O设备182显示一个或多个模板菜单，其中所述模板可以从存储在存储器186内的模板库190中获得。用户然后可以使用I/O设备182输入一个选择，该选择由处理设备184接收。
然后在步骤406，用户通过给在对象模板中可用的字段提供合适的值而实例化所选的对象模板。为此，处理设备184可以适宜地提示用户输入由所选模板定义的每个值。输入的值类型将基于模板类型变化。楼字结构模板变化，但象构建楼宇自动化设备模板那样共享某些相似性。
一旦对象被实例化，处理电路184便以如下方式将对象存储在存储器156中，即该方式把对象与模型188相关联。在步骤408，用户可以选择是否要创建附加的对象。如果不，则过程完成。但如果是的话，则用户在步骤402中创建和命名一个新对象，并象如上所述的那样进行。
模板的例子、以及如何利用图1和2的楼宇系统的数据来填充或实例化这些模板，将在下面结合图5-9来给出。应当理解，对象可以适宜地采取XML对象或文件的形式。
例如图5示出了一种楼宇区域模板502。当用户为图1和2的楼宇系统的楼宇区域100创建一个对象时，用户采用楼宇区域模板502。这里所讲述的示例性实施例中的楼宇区域模板502具有唯一的标识符值504、类型标识符506和四个字段一个子字段512、一个图形字段514、一个父字段516以及一个普通名称字段518。子字段512中所包含的、或子字段512中的值所指向的数据结构是一个数组，并且可以具有多个值。数组的每个元素是楼宇的子实体(例如房间空间、门厅空间等等)的标识符值。所述标识符值可以适宜地为对应于那些子实体的对象的标识符。子字段512因此允许楼宇对象与模型188内的其它对象(也即房间空间、门厅空间或其它空间对象)相关联。在某些实施例中，楼宇区域对象的子字段512可以包括位于楼宇区域内的控制器或控制设备。
图形字段514包括指向图形文件的指针。图形文件包括诸如类似于图1所示的楼宇平面图等区域的图形表示。父字段516的数据结构可以适宜地为一个数组。父字段516中的值可以适宜地包括楼宇区域所在的楼宇的楼宇对象的标识符。例如，图1的楼宇区域100可以是楼宇的楼层或侧楼，因此其父对象是整个楼宇的对象。普通名称字段518是一个字符串。普通名称字段可以包括楼宇区域的公知名称，例如“第一层”或“东侧楼”。因此，楼宇区域模板502提供了两种方式来识别该楼宇系统对象标识符和普通名称。
图5a示出了通过用与区域100相关的数据实例化楼宇模板502而形成的楼宇对象301。名称“100_GRAPHIC”表示区域100的图形的文件参考，而名称“BLDG_OBJECT”表示描述整个楼宇(未被示出但包括楼宇区域100)的对象的对象名称。楼宇区域对象301的子节点包括房间空间对象302、304以及门厅空间对象306，如图3所示。但应当理解，在这里所述的实施例中，楼宇区域对象301的子对象还包括机械空间结构，例如通风管道324、360、362和364。这些连接为清楚说明的原因而没有在图3中被示出。控制器406、408、410、412、414和416也可以适宜地为楼宇空间对象301的子对象。
图6示出了房间空间对象模板602。当用户为第一房间空间102和第二房间空间104中的每一个创建一个对象时，用户采用房间空间对象模板602。在这里所述的示例性实施例中的房间空间对象模板602具有标识符值604、类型标识符606以及8个或更多其它字段，包括子字段612、父字段614、图形字段616、传感器值字段620、平方英尺字段622、体积字段624、位置字段626、以及编程指令字段628。
子字段612的数据结构是一个数组，其中该数组的每一个元素是房间空间的子实体的标识符值，包括位于该房间空间内或受该房间空间影响的楼宇单元、传感器单元和执行器单元。楼宇结构可以包括小卧室、工作空间或房间的其它细分。因为每个房间空间对象的可能子对象的类型是预定的，所以子字段612可以具有这样一种结构，在该结构中，已知类型的子对象(建筑学、传感器和执行器)以预订的配置被布置在数据结构中。因此，从数据结构访问子对象信息的设备能够根据其在子字段数组612内的位置来识别每个子对象的类型或类别。
父字段614的数据结构也可以是一个数组。与利用子字段612一样，房间空间具有已知的父类型或类别。在这里所述的实施例中，这些父对象可以包括建筑学对象、送风对象和排风对象。相应地，父字段614定义了一个数组，其具有建筑学父对象、送风父对象和排风父对象的特定位置。
图形字段616包括指向一个图形文件的指针，该图形文件包括房间空间的一个图形表示。传感器值字段620的数据结构是一个数组，该数组包括在房间内所产生的每个传感器值的标识。传感器值字段620应该通常(但不必须)含有与子字段612中的传感器对象相对应的值。尤其是，提供房间空间的温度读数的任何设备通常位于该房间空间内，并且因此在这里所述的实施例中是该房间空间的一个子对象。无论如何，在最高级的HVAC系统中，每个传感器值是一个可通过标识符访问的数据点。每个传感器值(在模型188和HVAC系统200内)与创建它的传感器装置相关联。例如，由温度传感器126测得的温度可以被标识为数据点126t。如以上所讨论的，传感器值字段620包括该传感器值数据点标识符的一个数组。
平方英尺和体积字段622可以包括整数或浮点值，其提供关于房间空间维度的信息。位置字段626是一个包括房间空间坐标和可能形状信息的数据结构。位置字段626的数据结构可以适宜地为房间空间四个角落的坐标的数组，或可以是房间空间的中心点的坐标。
编程指令字段628包括对象特有软件程序，该程序可以由系统的控制站202访问。控制系统202具有许多自己的操作，而每个对象能够具有一个或多个与之相关的特定软件程序。对象特有程序可以包括用于校准设备、创建温度或占用日志、显示传感器数据趋向等等的程序。本领域普通技术人员可以容易地设计系统各个单元所需要的合适软件程序。
未示出的其它字段可以另外识别房间空间内所存在的楼宇自动化设备。
图6a示出了通过利用与第一房间空间102相关的数据实例化房间空间模板602而形成的房间空间对象302。在图6a中，标识字段604包括对象标识符“302”。类型字段606标识出该对象是一个房间空间对象。子字段612具有标识建筑学子对象302a的值的数组，所述建筑学子对象对应于窗户结构102a、传感器子对象326，并且没有执行器子对象，其中所述传感器子对象对应于温度传感器126。房间空间对象302的父对象字段614标识了一个建筑学父对象301(其对应于房间空间302所在的楼宇区域100)、一个送风入口父对象320(其对应于空气入口122)、以及排风出口父对象360(其对应于排风出口通风管道160)。要注意的是，房间空间对象302的字段612和614内的子对象和父对象对应于房间空间对象302的如图3所示的关系。
图形字段616包括图形文件的文件名称或指针名称，这里被示例为标题为“102_Graphic”的文件。字段616内的图形文件优选地包括足以提供房间空间102的可视显示示意图(类似于图1的房间空间102的示意图)的信息。这种图形信息可以适宜地仅仅被限制在房间空间102的图形信息，使得例如图1所示那样的组合图形描述可以通过组合各种对象的单个图形文件来实现。在另一例子中，图形文件102_Graphic可以被定义使得与房间空间对象302相关联的所有子对象被自动地引入到可显示图像数据中。可以实施其它的显示方法和组合各种对象的图形的方法。
再次参看房间空间对象302，传感器值字段620标识了由传感器126产生的传感器值。该值在这里被表示为“126t”。平方英尺和体积字段622包括示例性的值110(以平方英尺为单位)以及1014(以立方英尺为单位)，其中标识了房间空间102具有110平方英尺的面积和1014立方英尺的体积。
位置字段626包括一组示例性的笛卡儿坐标值472、318。这些值优选地被指向一个网格，在该网格上可以对楼宇平面图进行绘图。在该例子中，位置字段626标识了房间空间102的中心点的坐标。
编程指令字段628在该例子中是空的，其表示房间空间对象302没有具体的软件指令。
上述例子提供了如何给与图1的房间空间102相对应的房间空间对象302填充房间空间对象模板602的例子。
在图6b中示出了通过利用与第二房间空间104相关联的数据实例化房间空间模板602所形成的房间空间对象304。除了有些例外，图6b的房间空间对象304有点类似于房间空间对象302的。例如，不同于房间空间对象302，房间空间对象304的子对象字段612仅包括传感器子对象308，而没有建筑学子对象。
在对象定义的其它部分中，房间空间对象304的父对象字段614标识了一个建筑学父对象301(如利用房间空间对象302那样)和一个对应于空气入口122的送风入口父对象322。图形字段616标识了一个相应的图形文件，而且尺寸和位置字段622和626分别被填充了房间空间304特有的值。类似于房间空间对象302，房间空间对象304在相应的字段628中不含有任何编程指令。
图7示出了一个入口对象模板702。当用户为房间入口120和122中的每一个创建一个对象时，用户采用入口对象模板702。在这里所讲述的实施例中的入口对象模板702具有一个标识符值704、一个类型标识符706、以及8个或更多其它字段，包括子字段712、父字段714、图形字段716、传感器值字段718、横截面区字段720、长度字段722、位置字段726以及编程指令字段728。
子字段712的数据结构是一个数组，其中数组的每个元素是入口对象的子实体的标识符值，包括位于该入口对象内或受该入口对象影响的建筑学单元、传感器单元和执行器单元。正如以上所讨论的，应当理解，入口“设备”可以适宜地为本领域公知的VAV盒。
入口对象的建筑学子对象可以包括房间空间、门厅空间或其它区域，入口对象在它们之内提供空气流交换。如同利用图6的子字段612一样，子字段712可以具有这样一种结构，其中已知类型的子对象(建筑学、传感器和执行器)以预定的配置被布置在数据结构中。
父字段714的数据结构也可以是数组。如同利用子字段712一样，空气入口具有已知类型的父。在这里所述的实施例中，这些父对象只包括建筑学对象，其通常是给空气入口结构提供空气的通风管道。
图形字段716包括指向一个或多个图形文件的指针，所述图形文件包括入口结构的一个或多个图形表示。传感器值字段718的数据结构是一个数组，其包括在入口结构内所产生的每个传感器值的标识。如同利用房间空间对象一样，入口对象的传感器值字段718应该通常(但不必须)包括与在子字段712内所标识的传感器对象相对应的值。
横截面和长度字段720及722可以是整数或浮点值，其提供了关于入口结构维度的信息。位置字段726是一个包括入口结构坐标的数据结构。入口的坐标优选地位于与房间空间对象相同的比例/坐标系内。
编程指令字段728包括入口对象特有软件程序，其可以被系统的控制站202访问。如以上所述，对象特有程序可以包括用于校准设备、创建温度或占用日志、显示传感器数据趋向等等的程序。本领域普通技术人员可以容易地设计系统的各种单元所需要的合适软件程序。
图7a示出了通过利用与第一入口段120相关联的数据实例化入口段模板702而形成的入口段对象320。图7b示出了通过利用与第二入口段122相关联的数据实例化入口段模板702而形成的入口段对象322。
详细地参考图7a，入口段对象320的标识字段704包括对象标识符“320”。类型字段706标识了对象是空气入口对象。子字段712具有用于标识建筑学子对象302的值的数组，所述值对应于房间空间对象102、无传感器子对象、以及两个分别对应于通风风阀114和加热盘管136的执行器子对象314和336。空气入口对象320的父对象字段714标识了一个建筑学父对象324，其对应于通风管道124。这些父/子关系被示于图3中。
在这里所述的例子中的图形字段716不包含图形文件的文件名称或指针名称，因为可能没有诸如空气入口等某些设备的图形。在该例子中的传感器值字段718不含任何东西，因为在空气入口中没有传感器。横截面区字段720包括一个数44，其以平方英寸为单位表示了空气入口的示例性尺寸。长度字段722包括示例性的长度值12，其表示12英寸。位置字段726包括一组示例性的笛卡儿坐标值480、321。如以上所讨论的，这些值优选地被指向与房间空间对象302和304的位置字段值相同的网格。利用这种信息可以确定对象或设备和房间空间的相对邻近，并可以产生映象。
在该例子中的编程指令字段728是空的，其中表示空气入口对象320没有具体软件指令。
上述例子提供了如何给与图1的空气入口120相对应的空气入口对象320填充空气入口对象模板702的例子。图7b示出了如何利用与图1的空气入口122相对应的其它空气入口对象322的数据来实例化模板702。
图8示出了温度传感器对象模板802。当用户为第一温度传感器对象126和第二温度传感器对象128的每一个创建一个对象时，用户采用温度传感器对象模板802。在这里所述的实施例中，温度传感器对象模板802具有标识符值804、类型标识符806以及七个或更多字段父字段812、卖主字段814、特性字段816、卖主模型字段818、被测温度点标识符字段820、编程指令字段822、历史维护数据字段824以及可能的其它字段。
父字段812的数据结构可以适宜地为数组。传感器对象的父字段812具有已知类型的父。在这里所述的实施例中，这些父对象仅包括建筑学对象(也即其中设有温度传感器的空间)和控制对象(也即设备控制器)，包括从传感器设备获取传感器值的设备。
卖主字段814可以适宜地为字符串值(或查询表代码)，其标识了传感器的卖主。特性字段816包括一个指针一个字符串、数组、图形文件或提供传感器操作特性(例如图形特性信息等等)的其它文件。特性字段816通常标识了在很大程度上为静态的信息，例如来自于制造商或传感器卖主的数据单表。卖主模型字段818是一个字符串值，其提供了设备的商业模型号。
被测温度点标识符字段829包括由传感器测得的温度的系统数据点的标识。如上文进一步讨论的，每个被测值(以及还有控制值)在典型HVAC网络中具有一个数据点标识符。温度传感器对象模板802因此包括至少一个标识数据点的字段，在该数据点中存储和传输了由温度传感器获得的温度数据。
编程指令字段822包括入口对象特有软件程序，其可以被系统的控制站202访问。如上所讨论的，对象特有程序可以包括用于校准设备、创建温度或占用日志、显示传感器数据趋向等等的程序。本领域普通技术人员可以容易地设计系统的各种单元所需要的合适软件程序。
维护历史字段824是一个指向动态文件的指针，所述动态文件存储了关于传感器设备的维护信息。这种信息可以包括修理日志、预防性维护日志等等。
图8a示出了通过用与第一温度传感器126相关的数据实例化温度传感器模板802而形成的温度传感器对象326。图8b示出了通过用与第二温度传感器128相关的数据实例化温度传感器模板802而形成的温度传感器对象328。
详细参考图8a，传感器对象326的标识字段804包括对象标识符“326”。类型字段806标识了对象是一个传感器对象。类型字段806或者附加字段可以被用来标识出所述传感器对象326涉及一个温度传感器，这与流量传感器或其它类型的传感器相反。
传感器对象326的父对象字段812标识了一个对应于房间空间102的建筑学父对象302和对应于图2所示的设备控制器206的控制器对象406。这些关系分别对应于图2和3的传感器126和传感器对象326的关系。
卖主字段814包括提供传感器设备的卖主或制造商的名称，在这里的例子中名为“SENSCO”。在这里所述的例子中，特性字段816包括一个图形文件的文件名称或指针名称，在这里被示例性地名为AB3_GRAPH。AB3_GRAPH可以适宜地为由制造商证明过的特性说明书的图形。
在该例子中，模型字段818把传感器设备的模型标识为“AB3”模型设备。点标识字段820标识出由传感器设备所产生的值对应于控制系统的点“126t”。
在该例子中，编程指令字段828标识了两个软件例程。一个例程是一个诊断程序，当它被执行时使得执行一个专用于传感器126的诊断例程。其它的例程是允许从维护历史字段824存储和检索维护历史记录的例程。维护历史字段824优选地存储一个文件326_HIST，该文件包含了传感器的维护历史，包括安装日期、校准日期等等。
上述例子提供了如何能为与图1所示的温度传感器126相对应的传感器对象326填充传感器对象模板802的例子。图8b示出了如何利用与图1所示的温度传感器128相对应的其它传感器对象328的数据来实例化模板802。
图9示出了风阀对象模板902。当用户为每个风阀112、114和116创建一个对象时，用户采用风阀对象模板902。在这里所讲述的示例性实施例中，风阀对象模板902具有一个标识符值904、一个类型标识符906、以及8个或更多的字段父对象字段912、卖主字段914、特性字段916、卖主模型字段918、以及风阀执行器控制值点标识符字段920、编程指令字段922、维护历史字段924、以及校准数据字段926。
父对象字段912的数据结构类似于图8的模板802的父对象字段812的数据结构。类似地，卖主字段914、特性字段916、卖主模型字段918、编程指令字段922以及维护历史字段924统统类似于图8的传感器对象模板802的副本。但是，风阀执行器控制值点标识符字段920包括一个用于控制变量或“点”的标识符，所述的变量或“点”被用于控制风阀位置。尤其是，正如本领域公知的，风阀位置在物理上通过执行器来移动。所述执行器响应于所接收的控制值而导致该移动。点标识符字段920标识了被用于给在对象中所描述的风阀的执行器提供控制值的变量。
另外，风阀对象模板902还包括校准数据字段926，其包括将风阀执行器的控制信号与风阀的当前位置(和/或通过风阀的流量)相关联的信息。
图9a示出了通过用与通风管道风阀112相关联的数据实例化风阀模板902而形成的风阀对象312。图9b示出了通过用与第一房间风阀114相关联的数据实例化风阀模板902而形成的风阀对象314。
应当理解，本领域普通技术人员可以容易地为其它单元(诸如例如流量传感器和通风管道支路、水阀执行器、控制器、及楼宇系统100的其它设备)创建合适的模板，以作为上述例子的延伸。利用上述例子作为指导，本领域普通技术人员可以容易地为其它楼宇自动化系统、例如安全系统、防火系统等研制合适的模板。
楼字模型188因此提供了每个楼宇自动化系统设备的相对全面的描述，并且将那些设备与楼宇的物理结构相关联。为此，除了对设备的有关控制值的参考之外，楼宇自动化系统设备对象还包括关于设备处于楼宇空间的哪个部分的信息。另外，楼宇空间对象还被分级地布置，以便进一步将系统设备及值与楼宇结构的不同“缩放”水平相互关联。应当理解，实际数据对象可以采取许多形式，并且仍然引入本发明的这些特征。
模型188和引入相同的一般性原理的不同模型对于增强楼宇自动化系统业务具有无限的潜能。软件应用可以采用模型188来以多种方式关联楼宇信息，以便提供对楼宇系统的更好的理解和操作。
应当理解，本领域普通技术人员可以容易地为其它单元(诸如例如流量传感器和通风管道支路、水阀执行器、控制器、及楼宇系统100的其它设备)创建合适的模板，以作为上述例子的延伸。利用上述例子作为指导，本领域普通技术人员可以容易地为其它楼宇自动化系统、例如安全系统、防火系统等研制合适的模板。
另外要注意的是，每个对象可访问的信息类型在系统与系统之间将是不同的。但在这里所描述的例子中，一种可能的应用是让楼宇维护和员工获得对广泛的楼宇控制系统数据的单点访问，所述数据在以前只能从整个设施的广泛的位置(和以广泛的格式)得到。
为此应当理解，各种楼宇对象可以适宜地载有表II所标识的以下信息。应当注意的是，表II中的许多信息已经被包含在上述的示例性对象中，而有一些没有在上面被特定说明或讨论。
表II(用于方便楼宇管理的对象数据字段的列表)设备类型制造商模型号系列号单位容量(例如冷冻机吨位，空气处理器风扇CFN等级，等等)能量用法PDF或其它电子格式的说明书纸用于整个单元的CAD绘图对制造商站点的链接要求业务的电话号码点名称设备被安排到业务中的日期最后预防性维护检查的日期最后预防性维护检查的结果当阀完全打开时新冷却盘管上的温度降，等等。
楼宇模型188因此提供了每个楼宇自动化系统设备的较全面的描述，并将那些设备与楼宇的物理结构相关。为此，除了对设备的有关控制值的参考之外，楼宇自动化系统设备对象还包括关于设备处于楼宇空间的哪个部分的信息。另外，楼宇空间对象还被分级地布置，以便进一步将系统设备及值与楼宇结构的不同“缩放”水平相互关联。应当理解，实际数据对象可以采取许多形式，并且仍然引入本发明的这些特征。
模型188和引入相同的一般性原理的不同模型对于增强楼宇自动化系统业务具有无限的潜能。软件应用可以采用模型188来以多种方式关联楼宇信息，以便提供对楼宇系统的更好的理解和操作。例如，可以研制软件应用来找到楼宇每个“区域”内的最高温度。在现有技术的系统下，要整理这样一个程序需要精通系统各方面的知识。但通过利用所述的模型，这种应用容易地采用下列一般性操作而被完成1)检查每个区域的所有子对象(也即房间对象、门厅对象等等)以便识别与每个区域的子对象相关联的所以温度传感器值。被识别的每个区域的温度传感器值构成每个区域的温度数据点标识符的列表；2)获取每个区域的当前被测温度，或换句话说，获取每个区域的被识别的温度点标识符的值；以及3)识别每个区域的最高值。
模型188使得能简单地识别出哪些温度数据点与每个房间空间、区域空间或楼宇空间相关联。上述例子是非限制性的，而只是示出了该模型优点中的一个。
模型化的一个优点包括能够针对楼宇系统提供高度可控和可适配的信息显示。例如，楼宇模型可以被用来通过利用父/子信息以及与楼宇的每个对象相关联的不同对象类型信息来产生客户请求的楼宇系统部分。
图10示出了一个可以在计算机上被执行的过程(例如被用于图2的系统180的过程)，以便产生楼宇系统的被选部分的蓝图设计信息的显示。图11示出了屏幕显示1100的例子，其包括用于根据图10的过程来请求和显示楼宇系统各部分的单元。为了这里讨论的目的，将假定系统180执行图10的操作并显示图11的信息。但应当理解，结合图10和11所讨论的操作可以在任何通用目的计算机和其它计算设备上执行。
通常，图10的过程需要在存储器186中存储整个楼宇结构和各种楼宇系统的图形数据。这种图形数据可以容易地从蓝图数据等获得。蓝图数据包括楼宇的建筑学细节，包括墙、楼层、机械空间等等。蓝图数据优选地是CAD类文件的形式。通常，其它楼宇系统设备的CAD类数据可以在结构细节的上面，例如管道、通风管道、冷冻机和锅炉设备、防火设备。
根据本发明，各个建筑学蓝图数据和楼宇系统设备数据是与相应的楼字模型对象(例如结合图3～9b所讨论的那些)相关联的。这种关联可以通过“分组”与每个楼宇模型对象相对应的蓝形文件的CAD对象来完成。
例如，与图3的楼宇模型对象302相对应的楼宇空间102将会与一组蓝图CAD对象相关联，所述蓝图CAD对象在蓝图文件中表示了房间的四个墙以及必要时还有门。CAD类对象的这种关联利用楼宇模型对象文件302(见图6a)的图形字段616被链接到楼宇模型对象。在另一例子中，通风管道支路124的楼宇模型对象324与在蓝图文件中表示了通风管道的CAD类对象组相关联。该CAD类对象的关联同样利用楼宇模型对象324的图形字段(未示出)被链接到楼宇模型。
有些楼宇模型对象可能在楼宇蓝形文件中不是被图形地表示的。另外，存在其它的方法用来把楼宇模型对象与图形文件进行关联，其中所述图形文件能够被组合用来形成多个互联对象的显示。
一旦图形文件能被得到和被链接到楼宇模型188上，处理电路184便提供一个交互程序以允许用户选择楼宇系统的各部分来显示。为此，处理电路184向I/O设备182提供可视输出，并从其接收输入。
无论如何，图11示出了根据图10的过程的设备观察操作的示例性屏幕显示。图11示出了一个显示1100，其包括楼宇的建筑学和/或楼宇系统(以蓝图设计形式)的一部分的图形表示1102。具体地，图形表示1102是上面讨论的可用楼宇图形数据的用户定义部分。
除了楼宇图形数据的显示之外，显示1100还提供字段或对象以允许用户重新定义楼宇系统的被显示在图形表示1102中的部分。为此，显示1100包括一个缩放条“缩放”、图形坐标1108、1110、1112和1114、以及下拉式筛选菜单1116和1118。
放大或缩放条“缩放”允许用户选择一个缩放(也即放大倍率或分辨率)水平。因此，用户可以选择一个显示窗口，其显示整个设施、包括有几个房间、少数房间或单个房间的某一层的一部分。当放大(更详细地显示已显示区域的一部分)时，用户可以采用图形表示1102内的游标来识别在缩放之后将要显示什么区域。能够执行这种操作的软件对于本领域普通技术人员将是公知的。
图像坐标1108、1110、1112和1114标识了正在图形表示1102中被显示的楼宇系统部分的边界x-y坐标。因此，在图11的示例性显示1100中，显示1100示出了位于坐标{x＝0-360，y＝0-280}内的楼宇系统的单元。如图6a，6b，7a，7b，8a，8b，9a和9b所示，每个楼宇模型对象具有一个标识其在x-y坐标平面上的位置的位置字段。因此，具有0，0-360，280之间的坐标的所有对象都可以在图1所示的图形表示1102中被显示。但如以上所讨论的，用户可以利用条“缩放”来改变缩放水平，该缩放水平将导致至少一些不同的边界图像坐标1108，1110，1112和1114。
另外，用户也可以通过向图像坐标1108、1110、1112或1114中的一个键入一组新的坐标来改变坐标。其它的角坐标将会以相应的方式自动变化。
下拉式菜单1116和1118允许用户选择将要在图形表示中图形地显示何种楼宇对象。例如，用户可以只希望看到建筑学蓝图和通风系统，不希望看到安全和电信息。换句话说，用户只想看到某个特定区域的墙以及通风管道和风阀。在这种情形下，用户将针对建筑学特征和空气通风特征在菜单1116和1118中选择筛选。筛选菜单1116优选地允许采用各种筛选、例如“所有”对象、HVAC对象(通风设备、冷冻机、锅炉以及管道和通风管道、以及诸如现场面板的控制设备)、HVAC对象的子集(只有水/蒸汽设备、只有通风设备)、电气系统对象、安全系统对象等等。
当用户对楼宇系统筛选和缩放或放大水平作出选择时，处理电路184便处理该选择或请求，并基于该请求产生图形表示1102的图像。图10示出了处理电路184的操作，用于从该请求产生图形表示1102的图像。
在步骤1002，处理电路接收用于显示一个区域的楼宇信息的请求。在这里所述的实施例中，该请求包括标识一个区域的信息(例如x-y坐标)、以及来自于筛选菜单1116和1118的“类型”信息(用于标识要被显示的楼宇信息的类型)。如上面结合图11所讨论的，所述区域信息可以是放大或缩小请求的形式，或者是输入x-y坐标。可以使用标识信息的其它区域类型。
在步骤1004，处理电路获得请求中的“类型”筛选。如以上所讨论的，所述的筛选标识了用户想要显示的信息的类型。如以上结合图11所讨论的，要被显示的楼宇信息的普通类型可以包括建筑学信息、HVAC信息或其子集、电气系统信息、安全系统信息以及防火信息。
在步骤1006，处理电路1006搜索楼宇模型(也即楼宇模型188)以找到符合该筛选判据并具有落入被请求区域内的坐标数据的所有对象。因为模型188的对象包括坐标/位置信息以及对象类型信息，所以该搜索通过利用楼宇模型对象信息来进行。
另外，处理电路188被配置用来将各种楼宇对象类型与不同的筛选进行相关联。例如，“建筑学”的筛选选择在处理电路中被关联为对应于类型“房间空间”、“门厅空间”等的楼宇对象。如上面结合图6-9所示，所有的楼宇对象包括一个提供这种对象类型信息的字段。
无论如何，一旦识别出符合所述请求的区域和类型判据的楼宇对象，处理电路便执行步骤1008。在步骤1008，处理电路还针对被请求区域的分辨率或缩放水平进一步筛选被识别的对象。这种筛选是需要的，因为所有楼宇对象不能总是以所有的缩放水平被显示。例如，楼宇宽视图不能包括所有通风管道风阀或热水阀的图像。相反，包括两个或三个房间的缩放水平可以包括这些图像。因此，处理电路筛选在步骤1006中所产生的对象的列表，并只包括适合于该缩放水平的那些设备。哪些对象适合每一种缩放水平，其确切的确定将是一个设计选择的问题。
步骤1008的筛选操作可以适宜地通过预定缩放水平来执行，其中每个楼宇对象类型应该针对该缩放水平被包含在图形表示中。这种信息可以被包括在楼宇模型对象自身之内。但在图6-9的实施例中，对象应被显示时的缩放水平与楼宇对象定义无关。
在步骤1008之后，处理电路具有可以被表示在图11的图形表示1102中的楼宇对象的列表或组。之后，在步骤1010中，处理电路构成图形表示1102。为此，处理电路采用在每个楼宇对象定义中被引用的图形文件。利用这里所讨论的文件构造图形表示的方法对于本领域普通技术人员将是公知的。
在步骤1010之后，图11的图形图像提供了用户请求的信息。在步骤1012，处理电路等待一个新的请求。一个新的请求可以适宜地为任何的输入，它改变诸如缩放水平、坐标或筛选等任何请求参数。一旦接收到一个新的请求，处理电路便返回到步骤1002并如以上所讨论的那样继续下去。
应当理解，图10的一般化方案可以以不同方式来执行。
图12示出了另一种类型的设施观察操作，其中用户可以选择系统中的特定点或设备，并使得与该点或设备有关的信息被显示。尤其是，图12的实施例允许用户指定一个要被显示的设备的ID名称、要被显示的祖先对象(父、祖父等)的多个级别、、要被显示的子孙对象(子、孙等)的多个级别、以及要被显示的祖先和/或子孙的类型。
例如，用户希望看到与房间空间相连的所有HVAC单元。用户将指定要被显示的房间空间、所需要的祖先数量，并指定只有HVAC祖先将被显示。图12的操作使处理电路显示该房间和所请求的祖先HVAC设备的级别。建筑学父对象(例如房间所在的楼宇和楼层)不被显示，因为只有HVAC祖先被请求。类似地，安全系统和电气系统设备将不会被显示。用户可以采用该方法来识别楼宇系统的整个部分的工作参数。
通常，处理电路184根据所述的请求利用模型188的对象定义来确定用于显示的合适对象。
更具体地，在步骤1202，处理电路直接或间接地从用户接收一个请求，该请求包括一个点ID、一个包括祖先深度AD和子孙深度DD的关系深度信息、以及一个列出了要被显示的有关对象T1、T2等的类型的关系“类型”信息。点ID是楼宇模型对象的唯一标识符，例如图6a的对象定义302的ID字段304的标识符。祖先深度AD是一个整数值，其表示了要被显示的所选对象的祖先代的数量。子孙深度DD也是一个整数值，其表示了要被显示的所选对象的子孙代的数量。关系类型T1、T2等可以适宜地为表示不同对象类型筛选的值，类似于图11的菜单条1116和1118所示的那些。用户可以选择所需要那样多的关系类型，包括所有可用的关系类型。
在步骤1204，处理电路设置一个等于所述请求的点ID的值CURRENT，并将CURRENT的值加到要被显示的对象列表中。此后，在步骤1205中，处理电路开始一个执行循环或重复循环，其针对该请求中所指定的每种关系类型执行随后的步骤。因此，如果所述请求只标识了单个的对象类型(例如蒸汽/水分布设备)，那么步骤1205只被执行一次。但如果所述的请求标识了三个被选的对象类型，则步骤1205被执行三次。在每次执行步骤1205之后，处理电路利用所标识的关系类型中的一种(来自于T1，T2等)执行步骤1206。该关系类型在这里被称为本关系类型。
在步骤1206，处理电路设置计数器RD＝0。计数器RD表示当前关系深度。开始时，关系深度0表示所请求的点ID自身的关系级别。在步骤1208，处理电路确定是否应处理另一个祖先级别，或换句话说，是否RD＜AD。如果不是，则不处理本关系类型(例如T1)的更多祖先对象，而且处理电路继续到步骤1214开始处理子孙对象，这在下面进一步讨论。但如果要处理更多的祖先对象，则处理电路继续到步骤1210。
在步骤1210，处理电路确定用CURRENT的值所标识的对象是否有一个当前正被处理的关系类型的父。为此，处理电路从CURRENT的点ID的对象定义中获得父信息，并确定是否有任何CURRENT的父对象是本关系类型。例如，如果CURRENT等于图6a的点302，则处理电路将确定父对象字段614中的任何值301、320或360是否是当前正被处理的关系类型(例如T1)。如果不是，则处理电路继续到步骤1214，因为本关系类型(例如T1)没有更多的祖先对象需要被处理。但如果处理电路识别出CURRENT的本当前类型的一个父，则处理电路执行步骤1212。
在步骤1212，处理电路184把在步骤1210中识别出的父加到要被显示的对象列表中。处理电路184另外把CURRENT的值设置成等于父，并增加关系深度值RD。然后处理电路返回到步骤1208以确定是否还有其它祖先级别要被处理。然后处理电路184象上面结合步骤1208所讨论的那样继续处理其值被重新增加了的RD。
如以上所讨论的，当没有更多的本关系类型的祖先要被处理时，处理电路184执行步骤1214。在步骤1214，处理电路重置计数器RD＝0，并将CURRENT重置为请求的原始点ID。
然后在步骤1216中，处理电路确定是否有另一子孙级别要被处理，或换句话说，是否RD＜DD。如果不是，则没有更多的本关系类型(例如T1)的子孙对象要被处理，并且处理电路继续到步骤1222。但如果是，则处理电路继续到步骤1218。
在步骤1218，处理电路确定用CURRENT的值所标识的对象是否有一个当前正被处理的关系类型的子。为此，处理电路从CURRENT的点ID值的对象定义中获得子信息，并确定是否有任何CURRENT的子对象是本关系类型。例如，如果CURRENT等于图6a的点302，则处理电路将确定子对象字段612中的任何值302a或326是否是当前正被处理的关系类型(例如T1)。如果不是，则处理电路184继续到步骤1222，因为本关系类型(例如T1)没有更多的子孙对象需要被处理。但如果处理电路识别出CURRENT的本当前类型的一个子，则处理电路执行步骤1220。
在步骤1220，处理电路184把在步骤1218中识别出的子对象加到要被显示的对象列表中。处理电路184另外把CURRENT的值设置成等于子对象点ID，并增加关系深度值DD。然后处理电路184返回到步骤1216以确定是否还有其它子孙级别要被处理。然后处理电路184象上面结合步骤1216所讨论的那样继续。
在步骤1222，当前关系类型的所有合适的祖先和子孙对象都已被加到要被显示的对象列表中。在步骤1222中，处理电路确定是否有另一关系类型(例如T1，T2)要被处理。如果没有，则要被显示的对象列表完成。但如果有，则处理电路184返回到步骤1205以便按上面所讨论的方式开始处理下一关系类型。
因此图12所显示的方法产生了要被显示的对象的与用户请求相对应的一个列表。于是，要被显示的对象的信息可以被显示。这种信息可以是文本的，但优选地包括图形。
上述实施例提供了用户友好的设施观察方法，其允许楼宇系统的各个方面被关注，并允许显示与特定对象有关的多个单元。
在设施观察者的某些实施例中，模型188的对象的图形表示可以包括一种有效的或可选的链接，其允许用户访问关于所述对象的信息。例如，如果图11的显示的图形表示1102包括风阀对象314(见图9b)的图形表示1102，那么该图形表示1102将包括一个链接(类似于例如超连接)，该链接允许用户从风阀对象314的对象定义中访问各种信息。例如，用户可能能够从字段922访问诊断数据，从字段924访问历史维护数据，以及甚至从字段922操作一些或所有校准程序。用户也可以从字段914获得制造商数据单。
应当理解，上述实施例只是示例性的，而且本领域普通技术人员可以容易地设计他们自己的、引入本发明原理并落入其精神和范畴之内的修改和实施。
权利要求
1.用于协调表示楼宇系统的数据的装置，包括与一存储器相连的处理器，所述存储器存储多个楼宇空间对象，其中至少一个楼宇空间对象包括对至少一个由父楼宇空间对象和子楼宇空间对象所组成的组的参考，对至少一个包含所述楼宇空间的图形图像表示的图形文件的参考，以及对关于一个或多个与所述楼宇空间对象相关联的楼宇自动化设备的信息的参考；以及至少一个楼宇自动化设备对象，其中每个楼宇自动化设备对象包括对相应楼宇空间对象的参考，对所述楼宇自动化设备的至少一个工作值的参考，以及对通向一个文件的链接的参考，所述文件包括关于所述至少一个楼宇自动化设备对象的信息。
2.如权利要求1所述的装置，其中所述至少一个楼宇空间对象还包括信息用于标识对楼宇空间尺寸信息的参考。
3.如权利要求2所述的装置，其中所述楼宇空间尺寸信息包括楼宇空间体积信息。
4.如权利要求1所述的装置，其中所述至少一个楼宇自动化设备对象包括一个控制器对象。
5.如权利要求1所述的装置，其中所述至少一个楼宇自动化设备对象包括一个温度传感器对象。
6.如权利要求1所述的装置，其中所述至少一个楼宇自动化设备对象还包括对一个控制程序的参考。
7.如权利要求1所述的装置，其中所述至少一个楼宇自动化设备对象还包括对关于相应楼宇自动化设备的响应特性的信息的参考。
8.如权利要求1所述的装置，其中所述的对关于一个或多个与所述楼宇空间对象相关联的楼宇自动化设备的信息的参考包括对一个或多个楼宇自动化设备的一个工作值的参考。
9.如权利要求8所述的装置，其中所述的对关于一个或多个与所述楼宇空间对象相关联的楼宇自动化设备的信息的参考包括对一个或多个楼宇自动化设备的一个被测值的参考。
10.如权利要求1所述的装置，其中所述至少一个楼宇空间对象还包括信息用于标识对关于楼宇空间对象的位置信息的参考，所述位置信息标识了所述楼宇空间对象相对于其它对象的位置。
11.用于产生楼宇系统的模型的方法，包括a)从对象模板库中为楼宇系统的单元选择一个对象模板，所述对象模板库包括楼宇空间对象模板和楼宇自动化设备对象；b)如果所选择的对象模板是一个楼宇空间对象模板，则利用所选择的对象模板把第一信息实例化到至少一个楼宇空间对象中，所述第一信息同与所述楼宇系统相关联的楼宇内的一个空间相关联；c)如果所选择的对象模板是一个楼宇自动化设备模板，则利用所选择的对象模板把第二信息实例化到至少一个楼宇自动化设备对象中，所述第二信息与所述楼宇内的楼宇自动化设备相关联，所述第二信息包括对一个楼宇空间对象的至少一个参考，所述楼宇空间对象对应于与所述楼宇自动化设备相关联的楼宇空间。
12.如权利要求11所述的方法，其中所述第一信息还包括参考至少一个其它楼宇空间对象的信息。
13.如权利要求12所述的方法，其中与所述楼宇空间对象相关联的空间至少部分地与另一个与所述至少一个其它楼宇空间对象相关联的楼宇空间重叠。
14.如权利要求11所述的方法，其中所述第一信息包括对通向一个图形文件的链接的参考，所述图形文件包括所述空间的图形表示。
15.如权利要求11所述的方法，其中所述第一信息包括对关于与所述空间相关联的至少一个楼宇自动化设备的信息的参考。
16.如权利要求11所述的方法，其中所述第二信息包括对与所述楼宇自动化设备相关联的传感器值的参考。
17.如权利要求11所述的方法，其中所述第二信息包括对与所述楼宇自动化设备相关联的控制值的参考。
18.如权利要求11所述的方法，其中所述第二信息包括对设定点值的参考。
19.如权利要求11所述的方法，其中所述第二信息包括对一个文件的参考，所述文件包括所述楼宇自动化设备的描述信息。
全文摘要
一种用于协调表示楼宇系统的数据的装置，包括与一存储器相连的处理器。所述存储器存储多个楼宇空间对象和至少一个楼宇自动化设备对象。至少一个楼宇空间对象包括对至少一个由父楼宇空间对象和子楼宇空间对象所组成的组的参考，对至少一个包含所述楼宇空间的图形图像表示的图形文件的参考，以及对关于一个或多个与所述楼宇空间对象相关联的楼宇自动化设备的信息的参考。至少一个楼宇自动化设备对象包括对相应楼宇空间对象的参考，对所述楼宇自动化设备的至少一个工作值的参考，以及对通向一个文件的链接的参考，所述文件包括关于所述至少一个楼宇自动化设备对象的信息。
文档编号G06F17/00GK1898615SQ200580001304
公开日2007年1月17日 申请日期2005年6月28日 优先权日2004年6月28日
发明者R·伊姆霍夫, O·阿梅德, G·菲尼克斯, T·鲁尔, P·宋卡库尔 申请人:西门子建筑技术公司