基于半实物仿真技术的智慧建筑系统软件设计与实现

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智慧建筑是在建筑智能化基础上发展而来的,它为人们提供更加可靠安全、便利及可持续发展的建筑。该建筑具有一定拟人化或者决策判断能力,同时提供友好的建筑管理方式。然而,对于具体的智慧建筑项目,如何在节约成本的基础上选择合适的架构形式,同时充分发挥系统的功能,是一个值得关注的问题。本文提出了一种基于FMI标准同时支持OBIX标准的半实物仿真平台框架。该平台实现了两大功能,对支持FMI标准的FMU仿真模型的加载与运行,和对硬件系统实时进行数据交互。因为空调系统是建筑中重要的部分,也是能耗占比较高的一类设备,为此基于平台,针对建筑的空调系统,联合仿真模型与硬件系统,实现硬件在环的半实物仿真,使空调系统达到风平衡运行状态,从而达到优化设备运行,降低能耗,最终实现智慧建筑的目标。同时,提供了安全可靠、便利、友好的建筑管理方式。本文利用智慧建筑仿真平台实现了一个案例——包括基于某建筑空调系统硬件系统构建的仿真FMU模型,共有二十八个风口;以及某建筑实物硬件系统环境,其中包括十二个房间的空调控制点位,十个房间的空气质量检测,有温度、湿度和二氧化度浓度。通过该仿真平台使得仿真模型与实物联成一体,达到以节能为目的的智慧闭环,比如根据实际控制监测的二氧化碳浓度自动调节风口,达到换风和风系统平衡。在本文的最后章节,对所设计的智慧建筑系统进行了测试,包括对其中的半实物仿真平台模块,实时监测模块,都分别进行了测试,最后对整体系统进行了系统测试。测试结果表明了该仿真平台框架可完成智慧建筑的需求。