[发明专利]群智能建筑应用程序半物理实时仿真平台

说明书

本发明公开一种群智能建筑应用程序半物理实时仿真平台，包括群智能建筑仿真模型库(1)、群智能建筑模型管理引擎(2)、群智能仿真运行管理库(3)、群智能建筑仿真数据监视器(4)、CPN系统接口(5)、CPN系统(6)、群智能仿真线程调度中心(7)和群智能建筑仿真显示模块(8)，CPN系统(6)通过CPN系统接口(5)与群智能建筑仿真数据监视器(4)双向信号相连，群智能仿真运行管理库(3)分别与群智能建筑仿真数据监视器(4)和群智能建筑模型管理引擎(2)双向信号相连，群智能建筑仿真模型库(1)与群智能建筑模型管理引擎(2)双向信号相连。本发明的仿真平台，有效实现群智能建筑应用程序的测试、分析与验证。

技术领域

本发明属于群智能建筑设备技术领域，特别是一种群智能建筑应用程序半物理实时仿真平台。

背景技术

群智能建筑，是一种新型的智能建筑控制系统，它基于建筑空间分布，将整个建筑及其机电系统看作由建筑空间单元和大型机电设备连接而成的的无中心网络。群智能建筑系统呈网络结构，每个建筑空间单元和机电设备各自对应一个CPN(Computing ProcessNode)，其中包含标准信息集，集成和管理建筑空间单元内部和大型机电设备自身的各类信息，可以标准化生产、大量复制拓展；CPN之间依据建筑空间的拓扑关系即插即用地连接组成一个网络，相互连接的CPN之间基于网络通信进行并行计算，整体构成一种无中心的计算平台。群智能系统具有底层信息高效共享、自识别、自组织、自协调、易操作、易改造、易扩展等特点，有效地解决了传统集中式建筑控制系统面临的困难，满足了现代智能建筑的新需要。

群智能建筑应用程序开发的意义重大，目前，为适应机电工程师、第三方应用开发者等不同用户需求，已有相关研究陆续开展，如建立直观、易理解的应用任务描述与求解图形化编程语言及应用程序开发环境、研究串行任务应用程序的并行化编译方法等，这些相关工作成果，为群智能建筑应用程序开发提供了重要工具。但目前仍缺少对应用程序仿真技术与软件工具的研究，缺少整合硬件技术、开发环境、编译方法等，进而对应用程序APP进行综合仿真测试、分析与验证的平台。

群智能建筑应用程序对群智能建筑的运行、管理和控制起着直接作用，群智能建筑扁平化、无中心、并行化等架构特点，使得群智能建筑相关的建筑智能化应用程序在开发、测试、验证等方面存在着挑战。新的应用程序被开发完成后可能存在诸多问题，并不能确保良好的实际运行效果，若未加验证便运行于实际工程，可能会对群智能建筑设备、系统等带来不良影响甚至造成严重危害，所以在应用程序运行于实际工程之前，为保证其有效性、安全性、稳定性，建立群智能建筑应用程序仿真平台，对应用程序进行有效的实时的测试和验证，即在开发阶段对应用程序进行深度有效、近乎工程实际的仿真有着重要的意义。

中国发明专利申请“基于群智能建筑平台算法验证的中央空调仿真系统及方法”(申请号201811158145.9)公开了一种基于群智能建筑平台算法验证的中央空调仿真系统，可以反应中央空调设备在群智能建筑中的实际运行状态，对相关空调控制算法进行测试与验证。但是该发明仅仅能够实现群智能建筑空调系统的仿真与算法验证，并不能完整模拟仿真整个群智能建筑。

群智能建筑中包含空调、暖通、给排水、配电、安防、消防等多种控制系统，为实现全面群智能建筑控制算法仿真测试，各个建筑子系统的仿真支持必不可少；同时复杂的建筑智能化控制算法，需要建筑内多个子系统联动完成，这对群智能建筑仿真的完备性、通用性提出了更高的要求。

然而，现有技术存在的问题是：缺少涵盖建筑对象仿真机理、仿真技术与软件工具、半物理综合仿真、可视化实时仿真等不同层面技术的群智能建筑应用程序仿真支撑系统和实时仿真测试与验证平台，无法对群智能建筑应用程序的功能、性能和可靠性进行验证。

发明内容

本发明的目的在于提供一种群智能建筑应用程序半物理实时仿真平台，有效实现群智能建筑应用程序的测试、分析与验证。

本发明解决上述技术难题的设计方案如下：