本发明涉及智能建筑领域，具体涉及一种智能建筑实时数据分布式集成控制方法。
背景技术：
智能建筑领域中，底层智能设备的实时数据交互问题是一大难点：一方面，底层智能设备的种类繁多，智能建筑包含视频、消防、门禁、安防、空调、设备自动化控制等多个子系统，每个子系统都有其独特的功能。这些设备来自不同的厂家，采用不同的通信协议，每个子系统不仅数据的格式不一致，其通讯速率响应速度也不同，因而不能进行统一存储和访问，需要功能强大的数据平台，进行数据解析和资源调度；另一方面，智能建筑中实时数据的数据量大，一万平米的智能建筑中多个子系统的数据可以达到万级，随着建筑规模的扩大数据的数量急剧增加，对于建筑群来说，可达百万级，在数据的解析、存储和交互上，其复杂程度增大，实时性要求提高，因而有必要引入实时数据库技术实现智能建筑异构子系统的数据整合和智能建筑的资源调度。
目前市场上存在采用局部系统集成再统一采集的方式，将同一厂家同种类型的智能设备集成为一个子系统，再把一个区域的子系统进行集成，最后把区域子系统的数据采集到上层系统。这种数据集成方法，层次多，部署繁琐，实现复杂，开放性不足，在实践中系统的稳定性和响应实时性存在严重隐患，对于实时性要求高的场景还需要单独的部署方案。
此外，上述解决方案的实时数据点规模只能在万级别以下，仅适合于小型智能建筑，对于大中型智能建筑群的实时数据集成问题，市场上还没有成熟的解决方案。
本发明采用实时数据库和协议转换分布式部署的架构，提供一种智能建筑实时数据分布式集成方法，在扩展性、稳定性和实时性方面相较于传统的集成方法有着明显提高。以一种简单、可靠、高效的方式解决智能建筑领域大规模、多协议类型智能设备实时数据交互的难题。
技术实现要素：
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供一种智能建筑实时数据分布式集成控制方法，以解决智能建筑领域大规模、多协议类型智能设备实时数据集成以及智能设备的控制问题。
本发明的技术方案为：
一种智能建筑实时数据分布式集成控制方法，其步骤包括：
1)将智能建筑划分为多个区域，每一区域设置一个或多个协议转换网关；
2)将每一区域的智能设备采集的实时数据通过该区域的协议转换网关转换成统一格式的数据，发送给该智能建筑的数据中心；
3)所述数据中心根据部署的分布式区域间逻辑联动及控制服务，处理多区域智能设备之间的数据联动关系。
进一步的，所述逻辑联动及控制服务存储多个区域间逻辑联动和控制的所有逻辑；其中，每条逻辑以逻辑对象的形式存储，所述逻辑对象包括逻辑名称、逻辑事件、逻辑条件和逻辑动作；所述逻辑名称是逻辑的全局唯一标识，逻辑事件是指要触发逻辑需要发生的事件，逻辑条件是指当一逻辑的逻辑事件发生时执行该逻辑定义的动作需要满足的条件；逻辑动作是指每条逻辑要执行的预定义动作。
进一步的，所述数据中心包括以分布式架构部署的多个实时数据库。
进一步的，所述逻辑联动及控制服务是基于实时数据库中数据点的联动控制。
进一步的，对所述实时数据库的配置包括：构建实时数据库点表，为每个点位配置点名称、源节点名称、设备名称、点类型、数据采集标志以及相关的报警信息。
进一步的，所述分布式逻辑联动及控制服务的配置包括：配置多个实时数据库的连接属性，基于实时数据库中的点属性配置点的对应逻辑属性。
进一步的，对所述协议转换网关的配置包括：配置每个协议转换网关的ip访问地址、连接通道属性，协议转换网关的每个输入串口对应一通道，每一通道对应一种协议，每个通道连接多个同种协议的智能设备；为每个通道连接的智能设备配置设备属性；为每个智能设备添加设备数据采集点并配置相应的点属性。
进一步的，所述数据中心设置有上层应用接口webapiserver；其中，每个实时数据库对应一个webapiserver服务接口。
进一步的，所述上层应用接口用于接收输入的控制信息，并将该控制信息传递给对应实时数据库，所述实时数据库根据该控制信息触发一回写事件；通过该回写事件将该控制信息发送到协议转换网关，该协议转换网关将该控制信息转换成控制命令发送到对应智能设备，控制所述智能设备完成相应的控制需求。
进一步的，根据目标需求对协议转换网关进行连接，构成多个局域网；将各局域网进行连接构成该智能建筑的网络。
本发明技术方案提供一种智能建筑实时数据分布式集成方法，主要包括以下几个部分：协议转换、分布式实时数据存储服务、分布式数据采集服务、分布式区域间逻辑联动及控制服务、webapiserver以及配置中心；主要内容为：
(1)首先，对底层智能设备进行协议转换，把不同协议类型的实时数据转换成统一的数据格式，方便后续存储；
(2)其次，部署分布式实时数据存储服务，用于存储转换后的实时数据；
(3)然后部署分布式数据采集服务，把转换后的实时数据实时采集到实时数据中心，完成数据的统一存储；
(4)接着部署分布式区域间逻辑联动及控制服务，用于处理多区域智能设备之间的数据联动关系；
(5)随后部署webapiserver，为分布式实时数据存储服务提供上层数据访问接口；
(6)最后完成一些配置工作。
所述对底层智能设备进行协议转换，主要包括：引入协议转换网关，将符合目前智能建筑领域标准通信协议的智能设备接入协议转换网关，由协议转换网关输出统一协议格式的实时数据。
所述部署分布式实时数据存储服务，主要包括：引入分布式实时数据库，使用分布式架构部署实时数据库，作为智能建筑实时数据的数据中心。
所述部署分布式数据采集服务，主要包括：实现协议转换网关和实时数据库之间的数据通信，将底层智能设备变化的实时数据实时采集到实时数据库中。同时，利用实时数据库提供的内部接口监听实时数据库的回写事件。当用户通过上层应用去控制某个设备，上层应用把控制信息传递给实时数据库，实时数据库会触发该回写事件。在回写事件中，把传递过来的控制信息发送到协议转换网关，协议转换网关会把控制信息转换成控制命令发送到底层智能设备，从而控制底层设备完成用户的一次控制需求。
所述部署webapiserver，主要包括：基于实时数据库接口，编程实现webapiserver以提供上层应用接口，为数据分析处理应用和其他二次开发应用提供支持。
所述部署分布式区域间逻辑联动及控制服务，主要包括：利用实时数据库配套的数据整合工具，编写不同区域的智能设备控制点之间的联动逻辑，编译运行后即可负责智能设备间的逻辑联动和逻辑控制。
所述配置工作，主要包括：利用协议转换网关配套配置工具对协议转换网关的点信息以及内部逻辑进行相关配置、利用实时数据库配套配置工具进行点信息配置。特别地，数据采集服务以及webapiserver的配置工作可通过修改配置文件方式进行相关配置，配置文件采用xml文件格式。
与现有技术相比，本发明的积极效果为：
本发明提供一种智能建筑实时数据分布式集成控制方法，架构更简单，部署更方便，具有良好的扩展性。对于新接入的设备，如果设备协议为已知的标准协议，可直接接入到协议转换网关，添加对应点即可，无需修改其他内容或新增其他模块；如果设备协议为私有或是协议网关不支持的协议，只需独立实现该设备配套的数据采集程序、逻辑控制程序，不影响现有系统。
本发明能够对智能建筑领域大规模、多协议类型智能设备进行实时数据集成以及对智能设备进行联动控制。
附图说明
图1为本发明的原理图；
图2为本发明的实施流程图。
具体实施方式
本发明涉及一种智能建筑实时数据分布式集成方法，本发明的原理框图如图1所示，包括有协议转换模块、分布式数据采集服务、分布式实时数据存储服务、分布式区域间逻辑联动及控制服务、webapiserver以及配置工具，如图2所示，具体实施流程如下：
步骤一，协议转换，首先引入协议转换网关，通过物理总线把多种协议类型的智能设备利用综合布线技术连接到协议转换网关上，协议转换网关的下层输入口一般为多路可复用rs232/rs485总线接口，上层输出口是以太网接口。特别的，协议转换网关一般带有多个以太网口，直接带有以太网口的智能设备，可直接通过网线和协议转换网关相连。此外，可根据具体(建筑群规模大小限制、区域隔离、物理部署等)需求将智能建筑划分为多个区域进行协议转换，每一区域设置一个或多个协议转换网关。
步骤二，网络接入，通过网络交换机把协议转换网关连接到局域网，单个局域网时，多个协议转换网关连接到同一局域网。特别的，可根据具体(物理部署限制、区域隔离、设备隔离等)需求把网络划分多个局域网，步骤一中不同区域的协议转换网关可选择接入不同的局域网。
步骤三，部署分布式实时数据存储服务，首先引入分布式实时数据库，以分布式架构部署实时数据库，同时，确保该分布式数据存储服务与步骤二中的每个局域网之间的网络互通。特别的，分布式实时数据库的部署规模依赖于建筑群的规模，同时也和实时数据库的性能有关，一般来说，建筑群的规模越大，实时数据库的部署规模越大，实时数据库的性能越好，部署规模越小。可根据实际情况和具体需求来决定实时数据库的部署规模。
步骤四，部署分布式数据采集服务，数据采集服务是协议转换网关和实时数据库的数据通信中间件，其内部是一个基于tcp协议可分布式部署的数据采集程序或服务。特别的，数据采集服务是基于实时数据库的二次开发接口和协议转换网关的二次开发接口配套开发的一个数据采集程序，一个数据采集程序对应一种实时数据库和协议转换网关的组合，应依据实际项目使用的实时数据库和协议转换网关选择(实时数据库配套提供数据采集程序)或开发(实时数据库不配套提供数据采集程序)相应的数据采集程序。
步骤五，部署分布式区域间逻辑联动及控制服务，区域间逻辑联动及控制服务主要负责位于不同划分区域的智能设备之间的逻辑联动及控制，逻辑联动及控制服务是基于实时数据存储服务中数据点的联动控制；例如，在一个试点项目中，当上午9:00上班时间到，人员探测器设备检测到员工活动，则自动开启工位灯光、开启暖通空调、开启窗帘等。灯光、空调可以划分在不同的区域，但要保证同步和联动性就需要一个服务来支撑。逻辑联动及控制服务存储了多个区域间逻辑联动和控制的所有逻辑，每条逻辑以逻辑对象的形式存储，逻辑对象主要包括四个组成部分：逻辑名称、逻辑事件、逻辑条件、逻辑动作。其中，逻辑名称是该条逻辑全局唯一的标识；逻辑事件是指要触发该逻辑需要发生的事件，包括有点更新事件、周期事件、定时事件、规则执行失败事件等；逻辑条件是指当逻辑事件发生的前提下，执行该逻辑定义的动作需要满足的条件；逻辑动作是指该条逻辑要执行的预定义动作。逻辑联动及控制服务会在服务启动时监听每个逻辑对象，当某个逻辑对象的逻辑事件发生时，如果满足该逻辑对象的逻辑条件，则执行该逻辑对象的逻辑动作。
步骤六，部署webapiserver，webapiserver是基于数据存储服务封装的面向上层应用的数据接口服务，依托于微软的iis服务，以restful架构的形式提供数据访问和控制接口，完美解决二次开发应用跨平台的需求。
步骤七，配置，本发明所述一种智能建筑实时数据分布式集成方法涉及到协议转换网关、实时数据库、分布式数据采集服务、分布式逻辑联动及控制服务、webapiserver等，这些组成部分都需要相应的配置工作：
(1)协议转换网关需要的配置工作包括：首先，配置每个协议转换网关的ip访问地址，以标识每个协议转换网关的网络位置；其次，配置每个网关的连接通道属性，协议转换网关的每个输入串口都对应一个通道，一个通道对应一种协议，每个通道可连接多个同种协议的设备；然后，为每个通道添加设备，并配置设备属性；最后，为每个设备添加设备数据采集点，并配置相应的点属性。
(2)分布式实时数据库需要的配置工作包括：构建实时数据库点表，每个点位需要配置点名称、源节点名称、设备名称、点类型、数据采集标志以及相关的报警信息、历史存储等属性。
(3)分布式数据采集服务需要的配置工作包括：首先，配置协议转换网关的连接属性，包括网关ip地址和端口，连接的用户名和密码等；然后，配置实时数据库的连接属性，包括实时数据库的ip地址和端口，连接的用户名和密码，连接的设备等。
(4)分布式逻辑联动及控制服务需要的配置工作包括：首先，配置多个实时数据库的连接属性，包括每个实时数据库的唯一标识名称，实时数据库的类型、版本、ip地址和端口以及认证的用户名和密码等。然后，基于实时数据库中的点属性，配置点的对应逻辑属性，包括逻辑名称，逻辑事件，逻辑条件以及相应的逻辑动作。特别的，可根据需求配置实时数据库和关系数据库的连接转换属性，把实时数据库的点信息转存到关系数据库。
(5)webapiserver需要的配置工作包括：webapiserver服务的部署方式是和实时数据库同步部署，每个实时数据库对应一个webapiserver服务，这种部署方式只需要配置webapiserver中实时数据库的连接信息即可，包括实时数据库的ip地址和端口，认证用户名和密码等。特别地，webapiserver是依托iis服务，可根据需求通过iis服务配置对webapiserver进行一些服务配置。
上述实施例流程描述仅为了清楚说明本发明的基本方法，但本发明并不仅限于上述实施例；凡是依据本发明的技术实质上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均落入本发明的技术方案的保护范围之内。