CN113366515A - 用于模拟系统操作条件的系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种建筑物自动化系统和用于模拟与建筑物自动化系统相关联的系统操作条件的方法。在虚拟节点托管环境(302)中创建虚拟节点(304)以与数据消费者进行通信。基于与虚拟节点(304)相关联的配置文件(320)，在虚拟节点(304)中配置建筑物模拟系统。配置文件(320)包括由建筑物模拟系统模拟的现场设备的设备属性。配置文件(320)还引用数据文件(322)，该数据文件包括时间间隔和与现场设备相关联的点的经模拟的系统操作条件。基于数据文件(322)从建筑物模拟系统生成点的经模拟的操作数据。建筑物模拟系统包括点模拟器服务器(314、316、318)，其中每个点模拟器服务器对应于由数据文件(322)识别的系统操作条件。经模拟的操作数据被提供给数据消费者。

Description

用于模拟系统操作条件的系统和方法

技术领域

本发明的各方面主要涉及建筑物自动化系统，并且更尤其涉及用于模拟建筑物或建筑物群的系统操作条件的系统和方法。

背景技术

建筑物自动化系统提供根据中央前端接口或接口组来管理许多建筑物管理部件的能力。这些建筑物管理部件包括用于照明、电力、供暖、通风、空调、消防安全和安保的建筑物设备。建筑物自动化系统为建筑物开发商、管理者和居住者提供操作和可持续性优势。

当开发用于建筑物自动化系统的数据分析应用程序或优化应用程序时，描述实际系统和操作数据的数据集有助于分析和开发这些应用程序。另一方面，在开发阶段，将开发环境连接到实际的系统控制器在经济上是不可行的，因为在开发阶段由应用程序采取的任何行动都可能无意中影响实际系统的操作。

当前市场上可获得的BACnet模拟器为每个单独的BACnet控制点生成随机值。这些随机生成的值仅有助于警报极限测试和事件启用/禁用，因此现有BACnet模拟器的能力有限。应用程序开发所需的实际操作数据可以由应用程序开发人员手工创建，但读取这些数据并写入数据以模拟操作值成为开发人员的责任和艰巨任务。因此，手动创建实际操作数据非常繁琐，并且阻碍了实时或半实时地提供接近实际系统操作的操作数据和条件的能力。

发明内容

简而言之，描述了一种用于模拟一个或多个建筑物环境的系统操作条件的建筑物自动化系统的建筑物模拟系统。该建筑物模拟系统向数据消费者提供模拟的系统和操作数据和/或条件，用于开发或测试建筑物自动化系统的分析应用、优化应用、设备、系统和其他部件。在开发过程中可以使用模拟数据，以避免对建筑物自动化系统及其部件的操作产生不利影响。模拟数据还可以允许对特定故障和感兴趣的条件进行目标分析和测试。模拟数据还允许对模拟系统和操作进行定时管理，以便加速建筑物自动化系统的部件的开发。

建筑物模拟系统在建筑物自动化系统的管理设备上操作，以提供各种特征。该系统提供了模拟环境，该模拟环境可以包括导入机制以解析建筑物模型的数据。例如，该系统包括回放来自实际系统的数据的能力，以重复产品和系统开发所需的测试。该系统还提供了系统和方法，以用于为每个相关联的数据条目或数据集自动生成模拟建筑物自动化系统的点。该系统还能够在特定的时间间隔内通过各个点回放模拟数据值，其中回放机制通过用于建筑物自动化网络(诸如BACnet)的标准通信协议来实例化模拟数据模型。其他设备和系统可以观察建筑物自动化系统的模拟数据，就好像该数据代表实际系统一样。

建筑物模拟系统也建立在支持模拟、并发、分布和容错的灵活且可扩展的框架上。特别地，该框架在管理模拟数据的类型以及模拟数据可以被提供给数据消费者的方式方面提供了灵活性。该框架还提供了被提供给数据消费者的模拟系统操作条件的可扩展性，从而可以表示从单独的系统到大规模建筑物或市政当局的广泛环境。

用于模拟与建筑物自动化系统相关联的系统操作条件的建筑物模拟系统的一个方面包括存储器、处理器和通信部件。存储器具有与一个或多个虚拟节点相关联的配置文件。该配置文件包括由执行点模拟器服务的建筑物模拟系统模拟的现场设备的设备属性。配置文件还引用数据文件，该数据文件包括时间间隔以及在时间间隔内与现场设备相关联的一个或多个点的一个或多个模拟系统操作条件。处理器被耦接到存储器，并且处理器执行指令以用于生成虚拟节点托管环境，在虚拟托管环境中创建一个或多个虚拟节点，并且基于数据文件从执行点模拟器服务的建筑物模拟系统生成一个或多个点的模拟操作数据。建筑物模拟系统包括点模拟器服务，其中每个点模拟器服务对应于由数据文件识别的一个或多个系统操作条件的点。通信部件被耦接到处理器，并且通信部件向数据消费者提供模拟操作数据。

其他方面包括用于模拟一个或多个建筑物环境的系统操作条件的方法以及包括可执行指令的非暂时性计算机可读介质，可执行指令在被执行时使得一个或多个处理器提供系统操作条件的模拟。虚拟节点托管环境由处理器生成。在虚拟节点托管环境中创建一个或多个虚拟节点，以通过通信部件与数据消费者通信。虚拟节点托管环境将存储器和处理器资源分配给一个或多个虚拟节点。建筑物模拟系统由一个或多个虚拟节点中的处理器基于与一个或多个虚拟节点相关联的配置文件来配置。配置文件包括由建筑物模拟系统模拟的现场设备的设备属性。该配置文件还引用数据文件，该数据文件包括时间间隔以及在时间间隔内与现场设备相关联的至少一个点的系统操作条件。一个或多个点的模拟操作数据由处理器基于数据文件从建筑物模拟系统生成。建筑物模拟系统包括点模拟器服务，其中每个点模拟器服务对应于由数据文件识别的一个或多个系统操作条件。通信部件向数据消费者提供模拟操作数据。

附图说明

为了更全面地理解本公开及其优点，现在结合附图参考以下描述，其中相同的数字表示相同的对象。

图1示意性地示出根据本发明的示例性实施例的建筑物模拟系统，该建筑物模拟系统包括用于模拟建筑物或建筑物群的系统操作条件的建筑物模拟系统。

图2是表示根据本发明的图1的建筑物自动化系统的管理设备的示例性部件以及现场设备的示例性部件的框图。

图3是根据本发明的管理设备的示例性操作部件的示意图。

图4是根据本发明的虚拟节点的点模拟器服务的示例性操作部件的示意图。

图5示意性地示出根据本发明的管理设备的示例性操作。

图6A表示根据本发明的示例性配置文件。

图6B表示根据本发明的示例性数据文件。

具体实施方式

为了便于理解本发明的实施例、原理和特征，在下文中参考说明性实施例中的实现对其进行解释。特别地，在用于模拟建筑物或建筑物群的系统操作条件的建筑物模拟系统的背景下对其进行描述。然而，本发明的实施例不限于在描述的设备或方法中使用。

下文中描述的构成各种实施例的部件和材料旨在是说明性而非限制性的。将执行与本文描述的材料相同或相似的功能的许多合适的部件和材料旨在包含在本发明实施例的范围内。

建筑物模拟系统可以用于在建筑物自动化系统与外部数据源或消费者之间提供外部参考数据的实时协作。建筑物模拟系统也可以用于从互联网来源获取数据。数据可以作为虚拟节点和对象以及建筑物自动化系统的解锁点数据呈现给建筑物自动化系统，以供其他基于网络的数据消费者使用。

例如，对于数据消费者而言，每个虚拟节点都是物理现场设备及其相关点的数字表示。数据消费者观察数据，就好像数据消费者物理连接到控制物理设备的现场设备，但实际上数据消费者只观察虚拟副本。数据消费者可以检索数据，同时对物理设备和系统的影响或风险最小。

建筑物模拟系统包括对物理系统进行建模所需的虚拟节点。建筑物模拟系统的一个优点是能够根据需要扩展到巨大的尺寸，以数字化表示建筑物、校园甚至大型企业中的物理世界。虚拟节点中允许的最大点数是变化的，因为它取决于用户配置的轮询时间的变量(即，轮询间隔)和与点对应的各个事件之间的时间段(即，分离时间)。

具有表示模拟建筑物和系统操作数据的能力，就好像这些数据是由非模拟实体提供的一样，建筑物自动化系统在半实时操作条件下提供模拟数据，类似于非模拟设备和系统提供的数据。因此，建筑物自动化系统可以增强和验证分析应用，诸如故障检测和诊断系统(FDD)。例如，建筑物自动化系统的建筑物模型可以包括可用于测试新数据分析和优化应用的各种模拟条件和故障事件。经由虚拟节点托管环境回放这些故障事件，可以通过检测各种回放故障来验证监控系统的检测能力。回放能力也可以用于为自动化测试过程馈送数据，使得可以用相同的数据集一致地测试新的应用，以确保正在开发的应用的准确性和质量。

参考图1，示出了用于在管理设备104中实现建筑物模拟系统102的建筑物自动化系统100，该管理设备是建筑物自动化系统的部件。建筑物模拟系统102将数据提供给目的地，诸如数据消费者106。数据消费者106可以是可以受益于建筑物自动化系统100的一个或多个现场设备(例如，设备120、122和/或124)的模拟操作数据的任何类型设备或系统。管理设备104可以直接与数据消费者106通信，诸如通过通信总线108或者经由内部或外部网络诸如云系统110与数据消费者106通信。数据消费者106的示例包括但不限于产品开发系统、能源和可持续性管理系统以及远程服务系统。产品开发系统开发并测试建筑物自动化系统的分析应用程序、优化应用程序、设备、系统和其他部件。能源和可持续性管理系统分析传入数据，以进行故障检测和诊断以及能效和可持续性报告。远程服务系统通过远程连接提供一系列服务，诸如捕获和调整系统参数、性能优化、数据监控以及其他服务，以管理建筑物自动化系统100。对于一些实施例，除了向目的地提供数据之外，建筑物模拟系统102还可以从源收集数据。源的示例包括但不限于建筑物网络服务、外部网络(诸如万维网)和外部服务(诸如国家海洋与大气管理局(NOAA)气象站)。

如图1所示，建筑物自动化系统100可以是环境控制系统，其被配置为控制一个或多个建筑环境的一个或多个环境参数，诸如温度、湿度、通风、照明、消防安全、安保等。例如，建筑物自动化系统100可以包括通信总线108，以管理系统的部件连接和管理。作为一个实施例，示例性建筑物自动化系统100可以包括一个或多个管理设备，诸如允许设置和/或改变系统和数据消费者106的各种控制的服务或工作站104。虽然下面提供了对建筑物自动化系统100的简要描述，但是应当理解，这里描述的建筑物自动化系统100仅仅是建筑物自动化系统的特定形式或配置的一个示例，并且系统100可以以任何其他合适的方式实现，而不脱离本公开的范围。

如上所述，建筑物自动化系统100包括建筑物模拟系统102。建筑物模拟系统102包括这里描述的各种部件，并且图1仅示出了建筑物模拟系统的一部分，即支持点模拟器服务的一个或多个虚拟节点。支持点模拟器服务的虚拟节点的示例在图1中被示出为集成建筑物(MSIB)节点118的中间件服务，并且在于2018年11月13日发布的标题为“集成建筑物自动化系统的容错服务(Fault Tolerant Services for Integrated Building AutomationSystems)”的美国专利No.10，129，046B1中进行了描述。该虚拟节点诸如MSIB节点118是建筑物自动化系统100的物理现场设备中可用的模拟数据的虚拟表示。这些虚拟节点的点可以作为网络对象被发现，并且通过数据消费者106的测试、监控或分析应用程序来轮询。

对于所示实施例，建筑物自动化系统100为各种环境参数的子系统提供连接性，诸如舒适子系统112、安全子系统114和安全子系统116的部件。例如，舒适子系统112可以包括用于监视和控制建筑物或建筑物群内的区域的加热、冷却、通风和照明的各种设备120。舒适设备的示例包括但不限于站点、现场面板、现场控制器、现场设备、灯具等。类似地，安全子系统114可以包括用于监视和控制建筑物或建筑物群内的区域的防火的各种设备122。安全设备的示例包括但不限于控制器、控制面板、探测器、警报系统、视频监控摄像机等。此外，安全子系统116可以包括用于监视和控制建筑物或建筑物群内的活动的各种设备124。安全设备的示例包括但不限于视频监控摄像机、运动检测器、入口控制器等。一些设备120可以通过通信总线108通信，并且一些设备122可以直接或无线地与其他设备通信。应当理解，系统100可以包括基于每个建筑物或建筑物群的特定配置的任何合适数量的任何部件120-124。

图2是建筑物自动化系统100的管理设备104的各种设备部件200的示例性表示。管理设备104可以是服务、工作站、远程设备或用于管理和控制建筑物自动化系统100的一个或多个方面的其他类型的设备。管理设备104的设备部件200包括经由有线或无线网络206与其他实体通信的一个或多个通信部件204、一个或多个控制器或处理器208以及一个或多个存储器部件210。示例性设备部件200的通信部件204可以利用无线技术进行通信，例如但不限于基于卫星和基于蜂窝的通信及其变体，以及无线局域网(WLAN)通信及其变体，例如基础设施、点对点、ad hoc、桥接和基于无线分布的通信。WLAN通信的示例包括但不限于IEEE 802.11(Wi-Fi)、IEEE 802.16(WiMAX)、蓝牙、BLE和ZigBee。无线通信还可以包括其他形式的通信，诸如微波或红外技术(IR)。无线通信还可以包括其他形式的通信，例如微波或红外技术。作为补充或替代，示例性设备部件200的通信部件204还可以利用有线技术进行通信，诸如通过物理导管(例如，电缆或光纤电缆)传输数据。

处理器208可以执行代码并处理从设备部件200的其他部件接收的数据，诸如在通信部件204接收或存储在存储器部件210的信息。与建筑物自动化系统100相关联并由存储器部件210存储的代码可以包括但不限于操作系统、应用程序、模块、驱动程序等。操作系统包括可执行代码，用于控制管理设备104的基本功能，诸如设备部件200的各种部件之间的交互、经由通信部件204与外部设备的通信以及向存储器部件210存储代码和数据以及从该存储器部件检索代码和数据。每个应用程序包括为处理器208和/或管理设备104的其余部分提供特定功能的可执行代码。可由处理器208执行并由存储器部件210存储的应用程序的示例包括但不限于建筑物模拟应用程序，诸如MSIB应用程序212。数据是可以被操作系统或应用程序引用和/或操纵以执行管理设备104的功能的信息。与建筑物自动化系统100相关联并由存储器部件210存储的数据的示例可以包括但不限于与一个或多个虚拟节点相关联的配置文件、由配置文件引用的数据文件等。

每个管理设备104的设备部件200还可以包括一个或多个输入和/或输出部件(I/O接口)218。设备部件200的I/O接口218可以包括各种视频、音频和/或机械部件。每个管理设备的I/O接口218可以包括用于与管理设备的用户交互的用户界面220。用户界面220可以包括硬件和软件的组合，以向用户提供期望的用户体验。例如，用户界面220可以包括允许用户输入信息的一个或多个输入部件以及向用户提供信息的一个或多个输出部件。尽管用户界面220可以包括I/O接口218的所有输入部件和所有输出部件，但是用户界面也可以针对输入部件和/或输出部件的特定子集。

设备部件200还可以包括电源222，诸如电力源或便携式电池，用于向建筑物管理系统100的每个管理设备104的其他设备部件200供电。

应当理解，图2仅仅是为了说明的目的而提供的，以表示管理设备104的设备部件200的示例，并且不旨在是设备可以使用的各种部件的完整示意图。因此，管理设备104可以包括图2中未示出的各种其他部件，可以包括两个或多个部件的组合，或者将特定部件分成两个或多个独立部件，并且仍然在本发明的范围内。

参考图3，示出了管理设备104，其包括与本文详细描述的建筑物模拟系统102一致的建筑物模拟系统300的实施例。建筑物模拟系统300包括虚拟节点托管环境302，该虚拟节点托管环境在指定的管理设备104上操作，并在后台操作以连续处理一个或多个虚拟节点304的服务。管理设备104还可以包括如图2所示的用户界面220，诸如网络浏览器，其可以提供虚拟节点托管环境302和在托管环境中操作的虚拟节点的配置和维护。虚拟节点304可以是模拟设备的数字表示，诸如现场设备112、114、116，以及与模拟设备相关联的点。由于操作数据是模拟的，因此建筑物模拟系统102的现场设备112、114、116可以是基于实际现场设备的模拟现场设备或者它们的组合。

虚拟节点托管环境302及其任何部件可以针对现场设备112、114、116扫描建筑物自动化系统100，以创建可以用作配置和操作建筑物模拟系统300的导入文件的数据文件。数据文件可以包括但不限于与建筑物自动化系统相关联的点以及它们在特定时间段内与系统操作条件相关联的相应值。特别地，虚拟节点托管环境302可以在整个建筑物自动化系统100中发送发现消息，并创建响应的现场设备的初始列表。托管环境302然后可以获得每个现场设备的对象列表，并读取每个现场设备的每个支持对象的属性。学习的信息可以被收集在数据文件中并存储在存储器中，用于每个设备或多个设备。当扫描完成时，还可以创建包含所有现场设备的摘要文件。扫描可能限于特定设备或者包括整个网络。在建筑物模拟系统中实现并与发现的设备对应的各种对象类型包括但不限于模拟类型、二进制类型、多态类型和脉冲转换器类型。

如图3所示，虚拟节点托管环境302的每个虚拟节点304可以管理一个或多个服务306、308、310，以便于与建筑物自动化系统100的各种设备进行数据通信，与数据消费者106进行数据通信，以及为各种设备和数据消费者处理和/或操纵数据。以这种方式，建筑物模拟系统可以根据需要进行缩放，以数字化表示由建筑物、校园甚至大型企业中的物理世界提供的各种服务。服务306、308、310的示例是本文描述的点模拟器服务。服务306、308、310的其他示例包括但不限于用于实现特定协议以访问设备、面板和点、从设备、面板和点收集周期性数据、对设备、面板和点的操作条件进行监视等的服务。因此，虚拟节点托管环境302的每个虚拟节点304可以运行和管理点模拟器服务。例如，可以在第二虚拟节点模拟与本文描述的点模拟器服务一致的第二系统，同时在第一虚拟节点模拟第一系统，其中系统和虚拟节点可以管理建筑物模拟系统的不同点。对于该示例，每个系统和虚拟节点可以与不同的数据文件相关联，与数据文件216一起存储或者作为数据文件216的一部分存储。

每个虚拟节点304可以包括虚拟节点监管器312以监视虚拟节点的操作并监督管理这些操作的多个服务器314、316、318的活动。虚拟节点监管器312还能够与虚拟节点托管环境302的其他部件以及其他虚拟节点的部件进行通信。虚拟节点监管器312可以管理服务监管服务器314以监管虚拟节点304的服务306、308、310。如果服务停止正常操作或结束，则服务监管服务器314可以产生替代服务或重启服务并清理与该服务相关的资源。虚拟节点监管器还可以管理数据库服务器316以在虚拟节点存在的持续时间内为服务器和服务提供数据存储。可以由数据库服务器316存储的信息包括但不限于与虚拟节点304的一个或多个部件相关联的配置文件320和由配置文件引用的数据文件322。虚拟节点监管器还可以管理网络服务器诸如BACnet服务器318，以便为整个建筑物自动化系统100及其外部的各种部件提供数据通信。例如，图3所示的BACnet服务器318可以提供虚拟节点304的点模拟服务与数据消费者106之间的通信。

数据消费者106可以从虚拟节点托管环境302的虚拟节点304请求或以其他方式接收模拟数据，并向一个或多个数据消费者106提供模拟操作数据。模拟操作数据可以是模拟数据、基于模拟数据的分析数据或模拟和分析数据的组合。数据消费者106访问虚拟节点304并接收在虚拟节点304生成和/或存储的模拟操作数据，而不是与建筑物自动化系统100的其他部件通信。

图4示出用于点模拟器服务的管理和操作的虚拟节点402的示例性操作部件400，其可以被实现为由虚拟节点402管理的图3的部件(例如，诸如服务306、308和310)。虚拟节点402包括服务监管服务器404、数据库服务器406和网络服务器408，类似于图3的建筑物模拟系统300的表示。服务监管服务器404通常管理虚拟节点402的服务，数据库服务器406为虚拟节点的服务器和服务提供数据存储，并且网络服务器408为整个建筑物自动化系统100及其外部的各种部件提供数据通信。例如，如上所述，网络服务器408可以提供虚拟节点402的点模拟服务与数据消费者106之间的通信。

虚拟节点402包括点模拟器轮询器410，其可以直接或间接地与服务监管服务器404、数据库服务器406和网络服务器408通信。点模拟器轮询器410可以轮询点模拟器服务器，并且可选地，也可以轮询其他服务器以获得与实际设备对应的数据。虚拟节点402可以响应于从管理设备(诸如处理器208或I/O接口218)接收到指令而产生点模拟器轮询器410，以生成点模拟器服务。例如，虚拟节点402可以通过管理设备读取或执行配置文件来产生点模拟器轮询器410。此外，点模拟器轮询器410可以与网络服务器408通信，或者经由服务监管器404或数据库服务器406通信。当在虚拟节点402中配置执行点模拟器服务的建筑物模拟系统时，点模拟器轮询器410可以从数据库服务器406接收数据(诸如来自配置文件和/或数据文件的数据)，以创建多个点模拟器服务器412、414、416。类似地，当从在虚拟节点402中执行点模拟器服务的建筑物模拟系统生成模拟操作数据时，点模拟器轮询器410可以接收来自数据库服务器406的数据并操作多个点模拟器服务器412、414、416。可以基于与虚拟节点相关联的数据库服务器406的配置文件，在虚拟节点402中配置执行点模拟器服务的建筑物模拟系统，并且配置文件可以引用数据文件，该数据文件包括时间间隔以及在该时间间隔内与一个或多个现场设备相关联的一个或多个点的多个模拟系统操作条件。每个点模拟器服务器412、414、416可以表示一个或多个现场设备的一个或多个点或模拟系统操作条件。例如，点模拟器轮询器410可以为由配置文件引用的数据文件标识的每个点创建点模拟器服务器。

点模拟器轮询器410可以从数据库服务器406接收数据(诸如来自配置文件和/或数据文件的数据)，并基于接收的数据向一个或多个点模拟器服务器412、414、416发送消息。点模拟器轮询器410可以同步虚拟节点402的一些或所有点模拟器服务器412、414、416以更新它们的值，从而在同步的预定时间表示每个点。特别地，点模拟器轮询器410可以包括时钟或定时电路，并且配置文件可以指示点轮询周期，以定义用于经由网络服务器408向数据消费者106传送模拟操作数据的时间间隔。对于一个实施例，点模拟器轮询器410可以基于点轮询周期或以秒为单位的时间间隔或用于时间测量的其他基础向服务器412、414、416发送消息。对于另一个实施例，点模拟器轮询器410可以向服务器412、414、416发送消息，指定用于从服务器接收返回消息的点轮询周期或时间间隔。对于又一实施例，点模拟器轮询器410可以接收发送至服务器412、414、416的消息，并且基于点轮询周期或时间间隔向网络服务器408和/或数据消费者106发送消息。

图5表示建筑物模拟系统的示例性操作500，建筑物模拟系统包括点模拟器服务，用于模拟建筑物或建筑物群的系统操作条件。在生成点模拟器服务之前的某个时间，配置文件214、320和数据文件216、322被生成并存储在存储器部件210中，并且可经由数据库服务器316、406访问。图5示出了在步骤502预先(例如在生成虚拟节点托管环境和在该环境中创建一个或多个虚拟节点之前)生成配置文件214、320和数据文件216、322的实施例，但是应当理解，图5仅仅是特定实施例的表示，并且可以在由点模拟器服务使用之前的任何时间生成这些文件。还应当理解，取决于点模拟器服务的实现，配置文件和数据文件可以被组合成单个文件或者分布在三个或更多个文件中。

配置文件214、320包括由点模拟器服务所模拟的现场设备的设备属性。现场设备的设备属性可以包括关于现场设备的各种信息，诸如设备名称和现场设备的网络位置。配置文件214、320可以引用数据文件216、322，该数据文件包括多个时间间隔以及在多个时间间隔内与一个或多个现场设备相关联的一个或多个点的一个或多个模拟系统操作条件。配置文件214、320还可以包括轮询间隔，使得可以通过基于轮询间隔轮询来自多个点模拟器服务器的模拟点数据，从而生成模拟点数据。

对于一些实施例，数据文件216、322的第一版本可以根据从与虚拟节点相关联的现场设备接收的非模拟数据生成，并且数据文件的第二版本可以根据数据文件的第一版本生成，其中第二版本不同于第一版本。非模拟数据是指任何类型未被模拟的数据，诸如从建筑物自动化系统的一个或多个现场设备收集的实际数据。对于该实施例，数据文件216、322的第二版本由配置文件214、320引用，并用于生成模拟操作数据。可以以各种方式从数据文件的第一版本生成数据文件的第二版本。对于一个示例，数据文件216、322的第一版本可以经由建筑物自动化系统的用户界面来修改，以包括未由从现场设备接收的非模拟数据所表示的一个或多个特定系统操作条件。对于另一个示例，数据文件216、322的第一版本可以基于补充数据文件来修改，该补充数据文件包括未由从现场设备接收的非模拟数据所表示的一个或多个特定系统操作条件。

在步骤504，可以通过管理设备104的处理器208或其他部件在管理设备104处生成虚拟节点托管环境302。对于一些实施例，在步骤506，建筑物模拟系统可以包括应用或设备，以提供对建筑物模拟系统的一个或多个部件的许可验证。建筑物模拟系统提供多种配置的选项，诸如对期望输出、数据源、安装和配置的管理和控制。另一配置的选项是管理和控制这些其他选项中的每个所需的许可证类型，诸如用于访问、安装和/或配置输出、数据源或与输出或数据源相关联的建筑物自动化系统的部件的许可证。例如，建筑物模拟系统可能需要许可证来管理预定数量的点。对于其他示例，许可可以基于支持的节点数量、支持的BAS数量、要收集的数据量等。许可信息可以是系统中提供的和/或由系统管理员输入的代码或指令的形式。在其他实施方式中，可以采用物理设备诸如fob。在其他实施方式中，可以许可元件(例如，要访问的BAS中的设备或点)的其他操作参数或数量。

一旦在步骤506验证了许可，或者在不需要或实现许可的情况下，在步骤508，可以在虚拟节点托管环境302中创建一个或多个虚拟节点304、402。虚拟节点托管环境302分别经由存储器部件210和处理器208向每个虚拟节点304、402分配存储器和处理器资源。虚拟节点304、402可以通过通信部件诸如通信部件204与一个或多个数据消费者106通信。例如，虚拟节点304、402可以通过网络服务器408诸如BACnet服务器318与数据消费者106通信。

在步骤508创建虚拟节点304、402之后，在步骤510，建筑物模拟系统可以检测对点模拟服务的请求的发起。如果点模拟服务尚未存在，则响应于请求生成点模拟服务。对于一些实施例，建筑物模拟系统和/或点模拟器服务可以通过来自管理设备104的I/O接口218的用户界面220的激活来启动。对于其他实施例，建筑物模拟系统和/或点模拟器服务可以通过处理器208基于已经满足或超过存储在存储器部件210中的一个或多个条件的确定而启动。对于其他实施例，建筑物模拟系统和/或点模拟器服务可以通过由管理设备104的通信部件204接收的信号或消息启动。对于其他实施例，建筑物模拟系统和/或点模拟器服务可以响应于对应的虚拟节点304、402的创建而自动启动。

无论何时生成配置文件214、320和数据文件216、322，都可以在生成这些文件和创建虚拟节点304、402之后，在步骤512配置执行点模拟器服务的建筑物模拟系统。例如，处理器208可以基于与虚拟节点相关联的配置文件214、320在虚拟节点304、402中配置执行点模拟器服务的建筑物模拟系统。当配置建筑物模拟系统和/或点模拟器服务时，可以基于由数据文件识别的系统操作条件来创建多个点模拟器服务器。

此后，在步骤514，响应于建筑物模拟系统的配置，可以从执行点模拟器服务的建筑物模拟系统生成现场设备的模拟操作数据。例如，处理器可以基于数据文件216、322从点模拟器服务生成一个或多个点的模拟操作数据，如本文进一步详细描述的。点模拟器服务可以包括多个点模拟器服务器412、414、416，其中多个点模拟器服务器中的每个点模拟器服务器对应于由数据文件216、322所识别的一个或多个系统操作条件。对于一些实施例，可以在点模拟器轮询器处接收与来自点模拟器服务的多个点模拟器服务器的一个点或多个点相关联的模拟点数据，并且点模拟器轮询器可以从多个点模拟器服务器的模拟点数据来生成一个点或多个点的模拟操作数据。如上所述，配置文件214、320还可以包括轮询间隔。因此，可以通过基于轮询间隔来轮询来自多个点模拟器服务器的模拟点数据，从而生成模拟点数据。例如，可以通过以与数据文件的时间间隔所表示的速率不同的速率来轮询模拟点数据，生成模拟操作数据。对于该示例，可以以比由数据文件所指示的日期和/或时间序列所表示的速率更快或更慢的速率来轮询模拟点数据。以这种方式，可以控制点模拟服务的定时，以通过在较短的时间段内模拟感兴趣的事件来加速产品开发，或者通过以最佳的时间间隔专注于感兴趣的事件来增强分析。

执行点模拟器服务的建筑物模拟系统可以向数据消费者106提供模拟操作数据。例如，在步骤516，管理设备104的处理器208可以确定是否经由通信部件204提供模拟操作数据。如上所述，配置文件214、320还可以包括轮询间隔。因此，类似于生成模拟操作数据，可以通过基于与轮询间隔相关联的定时间隔向数据消费者提供模拟操作数据来提供模拟点数据。例如，可以通过以与由数据文件的时间间隔表示的速率不同的速率提供模拟点数据从而来提供模拟操作数据。对于该示例，可以以比由数据文件指示的日期和/或时间序列所表示的速率更快或更慢的速率提供模拟点数据。

如果点模拟器服务确定应该通过来自I/O接口218的用户界面220的激活或者处理器208基于一个或多个条件的确定来提供模拟操作数据，则在步骤518，通信部件204可以向数据消费者106提供模拟操作数据。如果点模拟器服务确定不应该通过来自I/O接口218的用户界面220的激活或处理器208基于一个或多个条件的确定来提供模拟操作数据，则在步骤520，通信部件204可以不向数据消费者106提供模拟操作数据。对于其他实施例，点模拟器服务还可以响应于模拟操作数据的生成，自动向数据消费者106提供模拟操作数据。对于另外其他实施例，其他步骤可以与各种模拟选项相关联。例如，如果用户通过点模拟器服务为被模拟的点请求不同的条件，则对应的虚拟节点可以改变数据库的数据文件中的点，或者使点模拟器暂停并基于模拟设备的设备或对象名称接受不同的条件。

图6A表示示例性配置文件600，其示出配置文件的通用文件结构。特别地，配置文件600可以提供由执行点模拟器服务的建筑物模拟系统所模拟的现场设备的设备属性。设备属性的示例包括但不限于网络标识符602、网络位置或地址标识符604、设备或对象名称606、设备实例608(即，操作起点的顺序标识符)、设备描述610、设备位置612和配置文件名称614。除了设备属性之外或作为设备属性的替代，配置文件600还可以提供点模拟器服务的点模拟器属性。点模拟器属性可以包括但不限于对数据文件的引用，诸如数据文件名616、点实例开始618(即，操作起点的顺序标识符)以及点轮询周期或时间间隔620。例如，对于上述设备属性和点模拟器属性，设备实例608和/或点实例开始618可以在缩放或修改数据之前，确定在数据点列表中从何处开始模拟，以创建模拟数据。配置文件600还可以提供通用文件结构的其他信息，包括但不限于编程语言或脚本版本622、代码注释624、配置主体626、628的页眉和页脚、设备属性630、632的页眉和页脚以及点模拟器属性634、636的页眉和页脚。

如上所述，点模拟器属性可以包括点实例开始618。应当注意，在一般意义上，配置文件还可以包括数据子集。对于一些实施例，可以由处理器208通过基于数据子集轮询来自点模拟器服务器的模拟点数据的特定子集来生成模拟操作数据。对于其他实施例，可以由通信部件204通过基于数据子集向数据消费者提供模拟操作数据的特定子集来提供模拟操作数据。数据子集可以指定子集的开始、子集的结束、多组子集或这些规范的组合。

图6B表示示例性数据文件650，其示出数据文件的通用数据结构。数据文件可以包括但不限于与建筑物自动化系统相关联的点以及它们在特定时间段内与系统操作条件相关联的相应值。特别地，数据文件650可以包括多个时间间隔652和一个或多个点654-664，这些点表示在多个时间间隔内的现场设备的模拟系统操作条件。例如，如图6B的示例性实施例所示，时间间隔652可以由特定列内的行666-682表示，点654-664可以由与时间间隔的列对齐的列表示。点模拟器轮询器410可以读取数据文件650的信息，以实例化点模拟器服务器412、414、416。当点模拟器轮询器410遍历数据时，点模拟器服务器412、414、416可以将数据处理回点模拟器轮询器410。点的示例包括但不限于：

●环境数据，包括温度和湿度；

●冷却系统数据，包括系统循环状态、需求率、流量、冷却器温度、冷却器部分负荷率、冷却器性能系数和电能；

●供热系统数据，包括系统循环状态、需求率、流量、锅炉温度、锅炉部件负荷率、锅炉性能系数和电能；

●太阳能热水系统数据；

●塔水系统数据；

●阀门数据，包括系统循环状态、空气节能器状态、空气流量分数、加热能量、冷却能量、风扇电能和加热盘管热水能量；

●电力数据，包括设施、风扇、冷却、加热、照明和设备；

●气体数据；

●空气质量数据，包括二氧化碳、一氧化碳、甲烷、氮氧化物、一氧化二氮、二氧化硫、颗粒物、无水氨、非甲烷挥发性有机化合物、汞和铅；以及

●水质。

本领域的技术人员将认识到，为了简单和清楚起见，本文没有描绘或描述适用于本公开的所有数据处理系统的完整结构和操作。此外，除了本文描述的之外，本文描述的各种特征或过程中的任何一个都不应该被认为是任何或所有实施例所必需的。在各种实施例中，可以省略或复制各种特征。可以省略、重复、顺序地、同时地或以不同的顺序执行所描述的各种过程。本文描述的各种特征和过程可以在权利要求中描述的其他实施例中组合。

重要的是要注意，虽然本公开包括在全功能系统的上下文中的描述，但是本领域的技术人员将理解，本公开的机制的至少一部分能够以多种形式中的任何一种形式包含在机器可用、计算机可用或计算机可读介质中的指令的形式来分发，并且本公开同样适用，而不管用于实际执行分发的指令或信号承载介质或存储介质的特定类型如何。机器可用/可读或计算机可用/可读介质的示例包括：非易失性硬编码类型的介质，诸如只读存储器(ROM)或可擦除电可编程只读存储器(EEPROM)，以及用户可记录类型的介质，诸如软盘、硬盘驱动器和光盘只读存储器(CD-ROM)或数字多功能磁盘(DVD)。

虽然已经详细描述了本公开的示例性实施例，但是本领域的技术人员将理解，在不脱离本公开的最广泛形式的精神和范围的情况下，可以进行本文公开的各种改变、替换、变化和改进。

Claims (15)

1.一种用于模拟与建筑物自动化系统相关联的系统操作条件的建筑物模拟系统，包括：

存储器，所述存储器具有与至少一个虚拟节点相关联的配置文件，所述配置文件包括由所述建筑物模拟系统所模拟的现场设备的至少一个设备属性，所述配置文件引用数据文件，所述数据文件包括多个时间间隔以及在所述多个时间间隔内与所述现场设备相关联的至少一个点的多个模拟系统操作条件；

处理器，所述处理器被耦接到所述存储器，执行指令以用于生成虚拟节点托管环境，在虚拟托管环境中创建所述至少一个虚拟节点，基于所述数据文件从所述建筑物模拟系统生成所述至少一个点的模拟操作数据，所述建筑物模拟系统包括多个点模拟器服务器，其中所述多个点模拟器服务器中的每个点模拟器服务器对应于由所述数据文件所识别的所述多个模拟系统操作条件中的所述至少一个系统操作条件；以及

通信部件，所述通信部件被耦接到所述处理器，所述通信部件向数据消费者提供所述模拟操作数据。

2.根据权利要求1所述的系统，其中：

所述配置文件还包括轮询间隔；并且

所述处理器基于所述轮询间隔，轮询来自所述多个点模拟器服务器的模拟点数据。

3.根据权利要求2所述的系统，其中，所述处理器以与由所述数据文件的所述多个时间间隔所表示的速率不同的速率轮询所述模拟点数据。

4.根据权利要求1所述的系统，其中：

所述配置文件还包括轮询间隔；并且

所述通信部件基于与所述轮询间隔相关联的定时间隔向所述数据消费者提供所述模拟操作数据。

5.根据权利要求4所述的系统，其中，所述通信部件以与由所述数据文件的所述多个时间间隔所表示的速率不同的速率提供模拟点数据。

6.根据权利要求1所述的系统，其中：

所述配置文件还包括数据子集；并且

所述处理器基于所述数据子集，从所述多个点模拟器服务器轮询模拟点数据的特定子集。

7.根据权利要求1所述的系统，其中：

所述配置文件还包括数据子集；并且

所述通信部件基于所述数据子集向所述数据消费者提供所述模拟操作数据的特定子集。

8.一种建筑物模拟系统的用于模拟与建筑物自动化系统相关联的系统操作条件的方法，所述方法包括：

由处理器生成虚拟节点托管环境；

在所述虚拟节点托管环境中创建至少一个虚拟节点，以通过通信部件与数据消费者通信，其中所述虚拟节点托管环境向所述至少一个虚拟节点分配存储器和处理器资源；

由所述处理器基于与所述至少一个虚拟节点相关联的配置文件来配置所述至少一个虚拟节点中的建筑物模拟系统，所述配置文件包括由所述建筑物模拟系统所模拟的现场设备的至少一个设备属性，所述配置文件引用数据文件，所述数据文件包括多个时间间隔以及在所述多个时间间隔内与所述现场设备相关联的至少一个点的多个模拟系统操作条件；

由所述处理器基于所述数据文件从所述建筑物模拟系统生成所述至少一个点的模拟操作数据，所述建筑物模拟系统包括多个点模拟器服务器，其中所述多个点模拟器服务器中的每个点模拟器服务器对应于由所述数据文件所识别的所述多个模拟系统操作条件中的至少一个系统操作条件；以及

由所述通信部件向所述数据消费者提供所述模拟操作数据。

9.根据权利要求8所述的方法，其中：

所述配置文件还包括轮询间隔；并且

生成所述模拟操作数据包括基于所述轮询间隔从所述多个点模拟器服务器轮询模拟点数据。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，生成所述模拟操作数据包括以与由所述数据文件的所述多个时间间隔所表示的速率不同的速率轮询所述模拟点数据。

11.根据权利要求8所述的方法，其中：

所述配置文件还包括轮询间隔；并且

提供所述模拟操作数据包括基于与所述轮询间隔相关联的定时间隔向所述数据消费者提供所述模拟操作数据。

12.根据权利要求11所述的方法，其中，提供所述模拟操作数据包括以与由所述数据文件的所述多个时间间隔所表示的速率不同的速率提供模拟点数据。

13.根据权利要求8所述的方法，其中：

所述配置文件还包括数据子集；并且

生成所述模拟操作数据包括基于所述数据子集从所述多个点模拟器服务器轮询模拟点数据的特定子集。

14.根据权利要求8所述的方法，其中：

所述配置文件还包括数据子集；并且

提供所述模拟操作数据包括基于所述数据子集向所述数据消费者提供所述模拟操作数据的特定子集。

15.一种包括可执行指令的非暂时性计算机可读介质，在所述可执行指令被执行时使得至少一个处理器通过以下方式提供系统操作条件的模拟：

生成虚拟节点托管环境；

通过通信部件在所述虚拟节点托管环境中创建至少一个虚拟节点，以与数据消费者通信；

基于与所述至少一个虚拟节点相关联的配置文件，在所述至少一个虚拟节点中配置建筑物模拟系统，所述配置文件包括由所述建筑物模拟系统模拟的现场设备的至少一个设备属性，所述配置文件引用数据文件，所述数据文件包括多个时间间隔以及在所述多个时间间隔内与所述现场设备相关联的至少一个点的多个模拟系统操作条件；

基于所述数据文件从所述建筑物模拟系统生成所述至少一个点的模拟操作数据，所述建筑物模拟系统包括多个点模拟器服务器，其中所述多个点模拟器服务器中的每个点模拟器服务器对应于由所述数据文件识别的所述多个点中的至少一个点；以及

向所述数据消费者提供所述现场设备的所述模拟操作数据。

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