原创高性能架构
楼宇自控系统控制楼宇设备设施,为楼宇用户提供更好的服务。 楼宇自控系统直接关系到建筑的舒适度和节能水平,是体现建筑智能化程度的关键系统。 随着技术的进步,智能建筑系统在建筑中的重要性日益增加。 目前,我国智能建筑项目投资约占建筑总投资的5%-10%,有的可达15%。 目前,我国智能建筑市场总体规模约为每年4000亿元,其中公共建筑和商业地产建设智能化项目总投资约为每年3200亿元。 几年来,在“十三五”国家重点研发计划“新型建筑智能系统平台技术”中子任务的支持下,中国建筑科学研究院针对当前建筑智能系统。 调查结果显示,我国很大一部分智能系统建设完成后无法良好运行,现状不容乐观。
1. 常见问题
经过互联网行业的快速发展,物联网行业成为近年来行业的热点。 智能建筑是一个重要的应用场景。 IT和通信技术经过几十年的快速发展,所使用的技术并没有得到快速发展。 可以说,现在的楼宇自控系统所采用的技术体系与上世纪基本相同。 技术并没有太大不同。 从调查结果看,一些长期存在的问题还没有得到改善。 根据调查结果,只有21%的设备能够实现完全自动控制,只有6%的点可用率达到90%以上。
图1 楼宇自动化系统调查结果
中国建筑科学研究院项目组五年内对近二十个项目进行了现场评估,现场很容易发现大量未解决的楼宇自控系统问题。 这反映出几个值得考虑的问题:1)楼宇自控系统可靠性差,调试水平低。 1)楼宇自控系统利用率低,这些问题还没有被以前的用户发现; 3)几乎没有对楼宇自控系统进行定期有效的数据分析,以及根据分析结果进行整改和优化; 4)楼宇自控系统使用起来非常不友好,不利于基层工作人员的工作。
2.问题分析
从根本上提高楼宇自动化系统的可用性和有效性,需要多方面的努力和一系列关键技术的发展。 人家解决了! 换句话说,就是:如何让楼宇自控系统轻松地自行发现问题,提醒运维人员主动介入,提高工作效率? 一方面,这可能是管理问题。 如果高薪高能的人才都在现场,管理一流的话,这种现象也许就不存在。 另一方面,如果技术进步,在目前的人力成本和水平下,系统的可靠性能否得到大幅提升?
2.1 传统报警器有哪些缺点?
传统的楼宇自动化具有分级报警管理功能。 在实际工作中,显然这些分级报警管理功能并不能解决上述问题。 深层次原因可能是:1)原来的分级报警功能主要是针对信号报警。 大多数错误和问题不会触发信号警报; 2)大量无问题的告警刷新屏幕,屏蔽了有意义的告警信息。 当有10万个警报时,没有人愿意翻阅它们来查找信息; 3)报警信息无法传达到相应级别的处理器,没有进入工作流程。
2.2 可以发现哪些问题?
根据现场排查结果,主要问题并非信号报警,更多问题来自于配置错误、传感器故障或偏差、通讯掉线等。我们对以上问题进行了初步总结,并进行了分类它们如下:
图2 楼宇自控系统领域常见问题
由于篇幅限制,上图中无法展开所有类别和子类别,但现场关键问题的自动发现应该是智能系统的一个关键功能。
2.3 为什么配置总是出现问题?
传统的楼宇自动化具有分级报警管理功能。 在实际工作中,显然这些分级报警管理功能并不能解决上述问题。 深层次原因可能是:1)原来的分级报警功能主要是针对信号报警。 大多数错误和问题不会触发信号警报; 2)大量无问题的告警刷新屏幕,屏蔽了有意义的告警信息。 当有10万个警报时,没有人愿意翻阅它们来查找信息; 3)报警信息无法传达到相应级别的处理器,没有进入工作流程。
2.4 数据分析结果如何到达用户?
当我们有幸能够准确完成多种类型的配置时,我们需要让故障信息有效地到达运维人员并进入日常工作流程。 它就像一辆车。 如果日常维护和保养得好,往往可以正常使用很多年。 如果平时不保养或使用,车辆存放几年后很可能需要大修甚至报废。 无效信息需要被屏蔽或压缩,有效信息需要易于访问和处理。
3. 解决方案
项目组认为,建筑物内各种故障和问题的自动发现和通知是建筑智能化的关键问题,也是困扰当前智能系统发挥更大作用的主要障碍之一。 基于这一基本认识,中国建筑科学研究院在国家重点研发项目的支持下,开发了基于语义分析的自动配置工具、基于微服务+数据管理平台和基于移动终端的软件,解决核心问题构建故障发现的问题。
3.1 基于语义分析的自动配置代理:实现自动配置
基于专家知识,总结专业人员现场面对实际工程问题的经验,形成专家知识库,基于分析对象的语义分析以及与专家的匹配推理,自动完成分析功能的配置知识库。 需要十几个小时甚至几十个小时的配置工作,一分钟就能实现手动完成。 由于是由程序自动完成,因此不会出现手动配置时因粗心或疲劳而导致的错误和问题,大大提高了工作效率,降低了自动发现故障的门槛。
3.2 基于微服务+管理平台:实现自动分析、自动解释
在基于微服务的+管理平台中,包含了故障识别功能代理的常规任务。 该平台可实现分布式云部署,支持多个自治代理的自动运行,并实现代理的自动注册、心跳、状态管理,实现复杂系统。 自动化分析管理。 + 平台可针对故障分析任务进行部署、管理和可视化,并可根据项目规模轻松线性扩展。
图3 基于微服务+管理平台
3.3+:实现自动通知
自动配置和自动识别完成后,需要将结果自动发送给运维人员。 为了提高运维人员信息的到达率和实时性,使用+APP发送给运维管理人员。 方便、美观的运维界面,使运维人员可以一键筛查、分析整栋大楼的问题!
图4+界面
4、应用案例
上述楼宇自动化自动故障发现与挖掘技术已部署在中国建筑科学研究院研发的高性能智能建筑平台中,并在多个项目中得到应用。 下图为CABR近零能耗示范楼部署的系统关键数据。 示范项目中,应用点超过2000个,集成子系统12套,部署的自动分析功能数量:13个,分析记录项,运行自动配置程序仅需53秒,仅需312秒完成每项自动检查! 整个部署过程基本实现自动化,充分验证了故障自动发现方案的可行性和有效性。
图5 CABR近零能耗示范楼
图6 CABR近零能耗示范楼楼宇自动化及自动故障发现与挖掘技术关键应用指标
五、结论
面对楼宇自控系统自动故障检测的关键问题,中国建筑科学研究院在大规模研究和问题分析的基础上,开发了基于语义分析的自动配置技术、基于微服务管理+和移动终端的自动任务执行平台基于信息通知工具,实现了楼宇自动化全过程的自动处理和自动故障发现。 这项原创技术是CABR高性能智能建筑解决方案的关键技术之一,将为提高智能建筑系统的运维效率和数据价值提供新的机遇。 思路。 中国建筑科学研究院是建筑领域最大的技术研发机构。 该企业属于中央直属企业。 综合实力雄厚,信誉可靠。 是相关国家标准的编制和管理单位。 该系列产品来源于多年来国家科技支撑和重点研发项目的核心技术成果。 拥有大量的技术储备和未来发展的充足动力! 中国建筑科学研究院是技术提供者,而不是竞争对手。 希望通过技术和产品赋能合作伙伴,共同发展楼宇自控设计标准,为新基建贡献力量!