智能控制論文精選(九篇)
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第1篇：智能控制論文范文
智能控制是電廠熱工自動(dòng)化技術(shù)正常運(yùn)行的保證,許多企業(yè)都采取了不同的方式來提升智能控制在電廠熱工自動(dòng)化技術(shù)的控制方式以及所應(yīng)用的水平。以下從幾個(gè)方面出發(fā),來對(duì)智能控制在電窗熱工自動(dòng)化的應(yīng)用進(jìn)行研究。
1.1對(duì)過熱的溫度進(jìn)行控制鍋爐的過熱溫度是指衡量電廠熱工自動(dòng)化運(yùn)行質(zhì)量的重要指標(biāo),同時(shí)也是如今鍋爐應(yīng)用的重要內(nèi)容。使用智能控制就可以在過熱溫度產(chǎn)生變化時(shí),操控其對(duì)熱量的控制系統(tǒng),從而實(shí)現(xiàn)熱量的減少。同時(shí)還需加強(qiáng)對(duì)其慣性和滯后時(shí)間的控制,這樣才能增強(qiáng)系統(tǒng)對(duì)于過熱溫度的適應(yīng)力。另外,在采用了智能控制的電廠自動(dòng)化模糊,可以持續(xù)保持對(duì)過熱溫度的良好控制以及對(duì)其高性能的熱負(fù)荷進(jìn)行控制。這樣保證了即使達(dá)到過熱溫度也能保證單元系統(tǒng)的穩(wěn)定性,大大的減少因過熱溫度而給電廠造成的巨大經(jīng)濟(jì)損失。
1.2對(duì)給水加藥的控制可以使用智能控制當(dāng)中的模糊控制來對(duì)變頻器的輸出進(jìn)行調(diào)節(jié)控制,從而實(shí)現(xiàn)在給水加藥的過程中實(shí)現(xiàn)通過電動(dòng)自行旋轉(zhuǎn)的控制器進(jìn)行控制。這項(xiàng)控制技術(shù)克服了傳統(tǒng)的電廠熱工管理當(dāng)中的給水質(zhì)量不高,供應(yīng)出現(xiàn)不足的現(xiàn)象,而且模糊控制對(duì)火電廠自動(dòng)化工程提供了極大的經(jīng)濟(jì)發(fā)展優(yōu)勢,而且在一些實(shí)際的應(yīng)用當(dāng)中也取得了較為良好的經(jīng)濟(jì)效果。
1.3控制鍋爐燃燒的整個(gè)過程智能控制技術(shù)不僅能夠有效的控制熱工自定化工程當(dāng)中鍋爐燃燒過程的不穩(wěn)定性,而且還能對(duì)整個(gè)運(yùn)行系統(tǒng)的精確度起到促進(jìn)作用。影響鍋爐燃燒的因素有很多,而且鍋爐燃燒其本身的制約因素也有很多。所以企業(yè)就應(yīng)當(dāng)對(duì)電廠自動(dòng)化鍋爐燃燒的過程進(jìn)行智能控制的制約,并對(duì)其具體的應(yīng)用控制進(jìn)行研究,這樣才能真正促進(jìn)電窗熱工自動(dòng)化的發(fā)展。
1.4安裝單元機(jī)組負(fù)荷控制裝置智能控制技術(shù)在電廠熱工自動(dòng)化機(jī)組負(fù)荷控制裝置的應(yīng)用當(dāng)中,有著隨時(shí)間的變化而產(chǎn)生變化特殊性質(zhì)。而在這種特殊性質(zhì)的基礎(chǔ)上,企業(yè)就應(yīng)當(dāng)在電廠熱工自動(dòng)化過程中安裝單元機(jī)組負(fù)荷控制裝置,這樣才能有效的提高電廠熱工自動(dòng)化工程的模型準(zhǔn)確度。同時(shí)在在測試智能的控制單元結(jié)果當(dāng)中,單元機(jī)組負(fù)荷控制裝置有著很強(qiáng)的抗干擾能力以及高度的技術(shù)適應(yīng)性質(zhì),從而能夠有效實(shí)現(xiàn)提高其系統(tǒng)運(yùn)行的速度[3]。
1.5對(duì)中儲(chǔ)式制粉系統(tǒng)進(jìn)行控制控制系統(tǒng)在電廠熱工自動(dòng)化的應(yīng)用當(dāng)中,其中的中儲(chǔ)式制粉系統(tǒng)主要面臨著較大的困境,一些火電廠的自動(dòng)化熱工工程其智能控制工作,需要一些比較復(fù)雜的數(shù)學(xué)模型為基礎(chǔ),這樣才能做到良好的接收信號(hào)。同時(shí)一些電廠熱工自動(dòng)化智能控制也需要對(duì)模糊語言元素需要減少其對(duì)一些線性的規(guī)則數(shù)據(jù)的影響,這樣才能促進(jìn)自動(dòng)化技術(shù)的廣泛應(yīng)用,從而提高電廠的經(jīng)濟(jì)效益。
2結(jié)語
第2篇：智能控制論文范文
生物質(zhì)氣化過程的本質(zhì)是生物質(zhì)碳與氣體之間的非均相反應(yīng)和氣體之間的均相反應(yīng)。該過程十分復(fù)雜，隨著氣化設(shè)備的不同、氣化工藝過程的差異及反應(yīng)條件(如氣化反應(yīng)劑的種類、氣化反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間、有無催化劑的添加、氣化原料種類、原料的含水率等)的不同，其反應(yīng)過程也大不相同;但一般會(huì)經(jīng)歷干燥、熱解、氧化、還原4個(gè)過程。在上述反應(yīng)過程中，只有氧化反應(yīng)是放熱反應(yīng)，釋放出的熱量為生物質(zhì)干燥、熱解和還原階段提供熱量。在實(shí)際氣化過程中，上述4個(gè)過程并沒有明確的邊界，是相互滲透和交錯(cuò)的。氣化爐是進(jìn)行生物質(zhì)氣化過程的技術(shù)設(shè)備。在氣化爐中，生物質(zhì)完成了氣化反應(yīng)過程并轉(zhuǎn)化為生物質(zhì)燃?xì)?。氣化爐能量轉(zhuǎn)化效率的高低是整個(gè)氣化系統(tǒng)的關(guān)鍵所在，故氣化爐型式的選擇及其控制運(yùn)行參數(shù)是氣化系統(tǒng)非常重要的制約條件。針對(duì)其運(yùn)行方式的不同，可將氣化爐分為固定床式和流化床式兩大類型。其中，固定床式氣化爐主要有上吸式、下吸式、橫吸式及開心式4種;流化床式氣化爐主要有鼓泡床式、循環(huán)流化式、雙床式及攜帶床式4種。據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前商業(yè)運(yùn)行的生物質(zhì)氣化設(shè)備中，75%采用下吸式固定床，20%采用流化床，2．5%采用上吸式氣化爐，另外2．5%采用其他形式氣化系統(tǒng)。本文以使用最為廣泛的下吸式固定床作為研究對(duì)象，分析生物質(zhì)氣化爐的結(jié)構(gòu)和工作過程，如圖1所示。下吸式固定床氣化爐的工作過程為:首先，粉碎處理后的生物質(zhì)物料由爐子頂部混合空氣后，經(jīng)由上料口投入下吸式固定床氣化爐;其次，氣化爐底部燃?xì)獬隹谔幵O(shè)置有引風(fēng)機(jī)，正常工作時(shí)，引風(fēng)機(jī)輸出抽力，在爐內(nèi)形成負(fù)壓，使反應(yīng)產(chǎn)生的氣體在爐內(nèi)流動(dòng)，同時(shí)設(shè)置在喉管區(qū)的鼓風(fēng)機(jī)，負(fù)責(zé)向氧化層輸入一次風(fēng)，為氣化過程提供充分的氧氣，實(shí)現(xiàn)對(duì)生物質(zhì)物料的充分氧化;最后經(jīng)過還原反應(yīng)區(qū)，生成可燃?xì)怏w。物料和空氣在爐內(nèi)由上至下、隨著溫度的變化按照干燥、熱解、氧化、還原4個(gè)反應(yīng)層依次地進(jìn)行氣化反應(yīng)，形成有少量雜質(zhì)的可燃?xì)怏w，該氣體經(jīng)過凈化工藝處理，最終形成可以直接使用的可燃?xì)怏w。氣化過程是一個(gè)復(fù)雜的物理化學(xué)過程，其處理的植物燃料來源眾多，物理、化學(xué)特性差異較大;同時(shí)，氣化過程中爐溫受到一次風(fēng)量、物料含水量等諸多因素的共同影響。這些因素對(duì)于氣化過程的影響相對(duì)較小，氣化過程主要受到空氣當(dāng)量比和氣化反應(yīng)溫度的影響。生物質(zhì)氣化爐的控制目標(biāo)是將生物質(zhì)能的轉(zhuǎn)換效率最大化，提高并保證可燃?xì)怏w的質(zhì)量。影響氣化爐轉(zhuǎn)換效率的因素有很多，但主要取決于氣化爐4個(gè)處理過程的溫度區(qū)間;氣化爐生成的可燃?xì)怏w質(zhì)量主要反映在其含氧量高低。因此，生物質(zhì)氣化爐系統(tǒng)控制所要解決的問題主要在于如何將爐內(nèi)溫度穩(wěn)定在最佳區(qū)間及怎樣降低最終可燃?xì)怏w的含氧量。為穩(wěn)定氣化爐爐頂溫度和降低出口處可燃?xì)怏w的含氧量，本文選取雙閉環(huán)控制結(jié)構(gòu)，對(duì)生物質(zhì)燃料與一次風(fēng)的投放量分別進(jìn)行控制，如圖2所示。
1．1溫度控制環(huán)溫度控制環(huán)采用主、副控制結(jié)構(gòu)。根據(jù)工藝分析，生物質(zhì)氣化爐爐溫主要雖然受到多種因素影響，但主要取決于物料物理、化學(xué)反應(yīng)的放熱和吸熱。由于該過程的非線性、大滯后特性，無法用準(zhǔn)確的數(shù)學(xué)模型來描述，因此采用BP預(yù)測方法建立物料和溫度的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型。主控制器根據(jù)當(dāng)前溫度和溫度設(shè)定值，預(yù)測最優(yōu)的生物質(zhì)物料添加量;副控制PID根據(jù)該添加量，對(duì)上料機(jī)構(gòu)的送料速度進(jìn)行跟隨控制，達(dá)到精確上料和穩(wěn)定爐溫的目的。
1．2含氧量控制環(huán)為達(dá)到穩(wěn)定爐頂溫度、降低可燃?xì)怏w含氧量的目的，本文以一次風(fēng)進(jìn)風(fēng)量作為主要調(diào)節(jié)手段。因?yàn)橐淮物L(fēng)不僅影響著可燃?xì)怏w含氧量，還影響著氣化爐溫度，所以本文引入溫度和含氧量兩個(gè)反饋。主控制器采用免疫PID控制，它能根據(jù)爐內(nèi)含氧量偏差和爐溫偏差推算出鼓風(fēng)機(jī)的最優(yōu)轉(zhuǎn)速;副控制PID則根據(jù)推算出的最優(yōu)轉(zhuǎn)速對(duì)鼓風(fēng)機(jī)速度進(jìn)行跟隨控制，確保鼓風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速。
2基于BP算法的溫度控制
氣化過程的溫度變化具有大滯后的特點(diǎn)，給控制帶來了很大的困難。通過對(duì)溫度變化的預(yù)估，能夠有效地抑制滯后，提升控制效果。生物質(zhì)氣化過程是一個(gè)復(fù)雜的、非線性工業(yè)生產(chǎn)過程。由于氣化爐溫度受到一次風(fēng)量、物料分布及物料含水量等因素的影響，氣化爐溫度變化毫無規(guī)律而言。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是由大量簡單的神經(jīng)元縱橫交錯(cuò)而形成的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。它能以實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，經(jīng)過有限次迭帶計(jì)算，獲得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的內(nèi)在規(guī)律，并且無需預(yù)先給定公式，非常適合于研究非線性系統(tǒng)。因此，氣化爐的溫度可以采用BP人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)其進(jìn)行預(yù)測［9］。BP網(wǎng)絡(luò)是一種多層網(wǎng)絡(luò)，其基本理念是將W－H學(xué)習(xí)規(guī)則一般化，對(duì)非線性的可微分函數(shù)訓(xùn)練權(quán)值。目前，BP網(wǎng)絡(luò)主要用在函數(shù)逼近、模式識(shí)別、分類和數(shù)據(jù)壓縮方面。BP算法由兩部分構(gòu)成:信息的正向傳遞和偏差的反向傳播。在其正向傳播過程中，輸入的數(shù)據(jù)信息會(huì)被逐步運(yùn)算，從輸入層經(jīng)隱含層直到傳給輸出層;輸出的信息又會(huì)影響下一層神經(jīng)元。如果在輸出層沒有獲得期望的輸出，則會(huì)在計(jì)算輸出層的偏差變化值后進(jìn)行轉(zhuǎn)向傳播，通過網(wǎng)絡(luò)將偏差信號(hào)沿原來的連接通路進(jìn)行反向傳回，之后各層神經(jīng)元的權(quán)值會(huì)被修改直至達(dá)到期望目標(biāo)。設(shè)P為輸入變量，r為輸入神經(jīng)元，s1為隱含層內(nèi)的神經(jīng)元個(gè)數(shù)，f1為其對(duì)應(yīng)的激活函數(shù)，s2為輸出層的神經(jīng)元個(gè)數(shù)，f2為對(duì)應(yīng)的激活函數(shù)，A為輸出，T為目標(biāo)矢量，b1i表示第i個(gè)隱層神經(jīng)元的閾值，w1ij表示第j個(gè)輸入變量到第i個(gè)隱層神經(jīng)元的權(quán)值，b2k為隱層中第k個(gè)神經(jīng)元的閾值，w2ki為隱層中第i個(gè)神經(jīng)元到輸出層第k個(gè)神經(jīng)元的權(quán)值，則BP算法的正向傳遞信息。
2．1樣本的批處理對(duì)于一般的BP算法，各連接權(quán)的調(diào)整量分別正比于各個(gè)學(xué)習(xí)樣本的代價(jià)函數(shù)E，而全局偏差意義上的梯度算法就是調(diào)整全局偏差函數(shù)E的連接權(quán)。在逐個(gè)訓(xùn)練樣本時(shí)對(duì)權(quán)值的修正可能會(huì)出現(xiàn)振蕩，為了避免這一問題，應(yīng)該在m個(gè)學(xué)習(xí)模式全部提供給網(wǎng)絡(luò)之后對(duì)它統(tǒng)一進(jìn)行調(diào)整;而成批訓(xùn)練的方法就是將一批樣本生成的修正值累計(jì)后統(tǒng)一進(jìn)行一次批處理。因此，修改權(quán)值的增量為。減少每個(gè)連接權(quán)及閾值的校正次數(shù)，從而改進(jìn)了學(xué)習(xí)速度。應(yīng)用該方法時(shí)，穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練過程及限制每次迭代網(wǎng)絡(luò)偏差增量是學(xué)習(xí)率增長的前提。
2．2基于變學(xué)習(xí)率的BP算法在基本的BP算法中，學(xué)習(xí)率必須是一個(gè)固定的常數(shù)。通過分析基本的BP算法的偏差曲面得知:在其平坦區(qū)域，學(xué)習(xí)率太小會(huì)造成迭代次數(shù)增加;而在變化劇烈區(qū)域，學(xué)習(xí)率太大又可能修正過頭，引起振蕩及發(fā)散，進(jìn)一步影響學(xué)習(xí)收斂的速度。所以，合理調(diào)節(jié)學(xué)習(xí)率從而加快收斂速度是基本BP算法的常用改進(jìn)方法之一。
2．3氣化爐溫度的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測基于生物質(zhì)氣化過程的機(jī)理分析及實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，為降低神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入，影響焦?fàn)t集氣管壓力的可測量因素初步確定為一次風(fēng)量、物料分布及物料含水量，將其作為BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入，氣化爐溫度的預(yù)測值為輸出，此時(shí)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)就變成為一個(gè)4輸入單輸出的模型。其中，啟停次數(shù)為BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入節(jié)點(diǎn)，特征參數(shù)值為輸出節(jié)點(diǎn)，建立一個(gè)隱含層有5個(gè)神經(jīng)元的3層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。理論上已經(jīng)證明:如果一個(gè)網(wǎng)絡(luò)具有偏差和至少一個(gè)S型隱含層加上一個(gè)線性輸出層，那它就能夠逼近任意有理函數(shù)。訓(xùn)練算法采用梯度下降法，學(xué)習(xí)速率為0．15，網(wǎng)絡(luò)的初始權(quán)值為0～1中的隨機(jī)數(shù)。
3基于模糊免疫PID的含氧量控制
可燃?xì)怏w含氧量是生物質(zhì)氣化爐生產(chǎn)質(zhì)量的重要指標(biāo)之一，也關(guān)系到氣化產(chǎn)物的安全使用問題。在本文設(shè)計(jì)的生物質(zhì)氣化爐控制系統(tǒng)中，采用溫度和可燃?xì)怏w含氧量雙閉環(huán)結(jié)構(gòu)，對(duì)氣化過程進(jìn)行自動(dòng)控制?？扇?xì)怏w含氧量控制需要利用對(duì)一次風(fēng)的控制，解決含氧量控制和爐溫控制之間的矛盾，在穩(wěn)定爐溫的同時(shí)降低可燃?xì)怏w含氧。
3．1生物免疫機(jī)理生物免疫機(jī)理是抗擊病源入侵的首要防御系統(tǒng)，它通過對(duì)病原物質(zhì)的特殊提取、識(shí)別、刺激響應(yīng)、自適應(yīng)調(diào)節(jié)、學(xué)習(xí)和記憶等功能殺死抗原。B細(xì)胞和T細(xì)胞是生物免疫機(jī)理主要構(gòu)成部分;而在免疫系統(tǒng)中，除了淋巴細(xì)胞外，還有一些其它種類的免疫細(xì)胞擁有著不可忽視的作用。T細(xì)胞和B細(xì)胞從不活躍、未成熟經(jīng)自體耐受發(fā)展為成熟的免疫細(xì)胞，一旦人體受到有關(guān)攻擊時(shí)，迅速產(chǎn)生免疫應(yīng)答。所謂的免疫應(yīng)答就是一個(gè)識(shí)別、效應(yīng)和記憶的過程?？乖且活惸鼙恍叵僦械腡細(xì)胞及骨髓中的B細(xì)胞識(shí)別并刺激T細(xì)胞及B細(xì)胞進(jìn)行特異性應(yīng)答的病原體。巨噬細(xì)胞等將特異抗原遞呈細(xì)胞吸取消化病原體，分解后展示在細(xì)胞表面，形成MHC分子。成熟的T細(xì)胞會(huì)被MHC分子激活，然后接受并識(shí)別病原體抗原。T細(xì)胞識(shí)別特異抗原后會(huì)復(fù)制并激活殺傷T細(xì)胞，令其殺死任何受到特異抗原感染的細(xì)胞，并通過輔助T細(xì)胞將B細(xì)胞激活，使其識(shí)別特異抗原，并進(jìn)一步擴(kuò)增分化產(chǎn)生抗體。這些抗體會(huì)與抗原結(jié)合，通過與補(bǔ)體系統(tǒng)形成復(fù)合物或直接被吞噬細(xì)胞吞噬來殺死抗原。B細(xì)胞、T細(xì)胞在走向成熟過程中會(huì)經(jīng)歷自體耐受，在接受、識(shí)別、殺死抗原后會(huì)形成免疫記憶，產(chǎn)生免疫反饋。免疫反饋原理為:抗原進(jìn)入機(jī)體后，將信息傳遞給TH細(xì)胞和抑制TH細(xì)胞產(chǎn)生的TS細(xì)胞，接受到信息的TH、TS細(xì)胞會(huì)共同刺激B細(xì)胞使其增殖分化產(chǎn)生抗體消除抗原。為使免疫反饋系統(tǒng)趨于平衡［10］，當(dāng)抗原較多時(shí)，機(jī)體中TH細(xì)胞會(huì)較多于TS細(xì)胞，產(chǎn)生較多B細(xì)胞;反之，抗原被消滅減少后，TS細(xì)胞又會(huì)增多并抑制TH細(xì)胞的產(chǎn)生，從而導(dǎo)致B細(xì)胞也隨之減少。
3．2模糊免疫PID算法為滿足不同的控制要求，讓被控對(duì)象有良好的性能，溫度模糊免疫PID控制器采用模糊控制原理對(duì)PID參數(shù)模型中的kp、ki、kd進(jìn)行在線修改。其中，溫度偏差e(e=T0－T1，T0代表檢測的實(shí)際溫度，T1代表設(shè)定溫度)和加熱能級(jí)u1作替換:u1S，Δu1ΔS，分別為控制器的輸入/輸出。
4仿真
在保證生物質(zhì)氣化爐運(yùn)行狀況基本相同的條件下，采用基于灰色遺傳的組合預(yù)測算法，對(duì)從某廠氣化爐現(xiàn)場采集到的2000組干燥層溫度數(shù)據(jù)中選取的連續(xù)1500組訓(xùn)練樣本數(shù)據(jù)，以及剩余500組與樣本數(shù)據(jù)時(shí)間相近的實(shí)驗(yàn)樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行學(xué)習(xí)，建立預(yù)測模型，對(duì)試驗(yàn)樣本進(jìn)行擬合。為了驗(yàn)證基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的生物質(zhì)氣化爐溫度組合預(yù)測算法方法的有效性，采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行學(xué)習(xí)和擬合，結(jié)果如圖3所示。從仿真結(jié)果可以看出:采用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以較好地預(yù)測氣化爐溫度實(shí)時(shí)值，平均誤差為4．3%，且能良好地跟蹤實(shí)際溫度的相位變化，為氣化爐溫度控制和可燃?xì)怏w含氧量控制奠定良好了基礎(chǔ)。
5應(yīng)用
針對(duì)某生物能源公司以生物質(zhì)氣化爐生產(chǎn)過程具有高度非線性、時(shí)變特性、強(qiáng)耦合性、擾動(dòng)變化激烈且幅度大的特點(diǎn)，結(jié)合氣化爐現(xiàn)場工藝狀況，設(shè)計(jì)了一種新的控制系統(tǒng)應(yīng)用于該公司生物質(zhì)氣化爐生產(chǎn)過程。該系統(tǒng)基于Honeywell集散控制系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境和操作平臺(tái)，可用于采集過程數(shù)據(jù)、實(shí)時(shí)監(jiān)視及分析歷史數(shù)據(jù)等;采用高級(jí)編程語言VisualC++6．0編寫智能解耦與優(yōu)化控制應(yīng)用軟件，通過OPC通信技術(shù)將應(yīng)用軟件和集散系統(tǒng)進(jìn)行無縫連接，以確保所編寫的應(yīng)用軟件能夠通過集散系統(tǒng)對(duì)現(xiàn)場的執(zhí)行設(shè)備進(jìn)行控制，從而保證了多座氣化爐生產(chǎn)過程的實(shí)時(shí)穩(wěn)定優(yōu)化控制。本文所研究的生物質(zhì)氣化爐生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)在某生物能源公司入生產(chǎn)后，得到了有效應(yīng)用，起到了穩(wěn)定氣化爐溫度、降低可燃?xì)怏w含氧量的作用，滿足了生產(chǎn)過程的需要。將本文提出的控制方法應(yīng)用于現(xiàn)場實(shí)際后，運(yùn)行情況表明:生物質(zhì)氣化爐生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)保證了化爐干燥層溫度穩(wěn)定在優(yōu)化設(shè)定值±45℃范圍內(nèi);當(dāng)壓力變化、投放物料、氣溫變化造成系統(tǒng)擾動(dòng)時(shí)，該系統(tǒng)能在短時(shí)間內(nèi)通過調(diào)節(jié)上料速度和一次風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，將爐溫和可燃?xì)怏w含氧量動(dòng)態(tài)調(diào)整到正常波動(dòng)范圍內(nèi)，滿足了生產(chǎn)的要求。
6結(jié)論
第3篇：智能控制論文范文
解決我臺(tái)機(jī)房大廳環(huán)境問題，必須從降溫、除塵、智能控制三個(gè)方面入手，才能予以徹底解決。同時(shí)要本著節(jié)約的原則，在保證有明顯效果的前提下，力爭達(dá)到節(jié)約資源、一次性投入少、運(yùn)行費(fèi)用低；系統(tǒng)具有自診斷告警功能，減少人員工作量；設(shè)計(jì)時(shí)要考慮系統(tǒng)冗余，制冷風(fēng)量要有一定的余量，保證在極端情況下系統(tǒng)也能正常工作；同時(shí)要考慮系統(tǒng)改造后哪些地方容易出現(xiàn)問題，加強(qiáng)維護(hù)保養(yǎng)。故對(duì)機(jī)房做如下相應(yīng)改造：機(jī)房大廳增設(shè)4臺(tái)100kW大功率恒溫恒濕冷凍水型機(jī)房精密空調(diào)，控制室內(nèi)溫濕度并加速室內(nèi)空氣循環(huán)達(dá)到30次/h。精密空調(diào)室外制冷主機(jī)采用高效率熱交換的風(fēng)冷模塊機(jī)組，運(yùn)行穩(wěn)定可靠，整機(jī)制冷效率較高。在大廳內(nèi)架設(shè)風(fēng)管，將4臺(tái)100kW大功率冷凍水型機(jī)房精密空調(diào)出風(fēng)口并管并延伸至機(jī)房各個(gè)要道，多點(diǎn)定點(diǎn)矩陣化送風(fēng)，避免局部熱島效應(yīng)。建立分支風(fēng)管與PSM設(shè)備已建立的冷卻系統(tǒng)對(duì)接，利用現(xiàn)有的單點(diǎn)設(shè)備冷卻系統(tǒng)風(fēng)道輔助對(duì)設(shè)備進(jìn)行降溫以減少設(shè)備向室內(nèi)空間逸散的熱量。將甲機(jī)房大廳室內(nèi)全年溫度控制在30℃以下，適于設(shè)備正常運(yùn)營環(huán)境及人員作業(yè)安全；同時(shí)將全年最高溫度控制在30℃內(nèi)，無需過度制冷，保證全年最大限度減少能耗。不與室外不可控氣流交換，機(jī)房內(nèi)潔凈度在機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)下每小時(shí)室內(nèi)空氣被完全過濾30遍，機(jī)房內(nèi)將越運(yùn)行越潔凈（運(yùn)維人員適度進(jìn)出），同時(shí)減輕運(yùn)維人員運(yùn)維成本。
2系統(tǒng)設(shè)計(jì)的測算依據(jù)及說明
目前需改造的甲機(jī)房大廳面積525平方左右，機(jī)房內(nèi)布4臺(tái)TSW2500型500kW短波發(fā)射機(jī)，由于設(shè)備發(fā)熱過大，故對(duì)每臺(tái)發(fā)射機(jī)做單點(diǎn)降溫處理。預(yù)計(jì)單臺(tái)發(fā)射機(jī)外溢至室內(nèi)空間中的熱能約為50kW，共計(jì)4部，致使機(jī)房目前室溫較高，全年冬季室內(nèi)平均達(dá)到27攝氏度，夏季室內(nèi)氣溫最高達(dá)40攝氏度，嚴(yán)重影響設(shè)備壽命、設(shè)備使用環(huán)境的安全可靠性并且夏季超出人員作業(yè)的可承受環(huán)境溫度，估測降溫需提供制冷量計(jì)算如下：
2.1對(duì)于制冷量需求的測算
單臺(tái)設(shè)備熱負(fù)荷*臺(tái)數(shù)+環(huán)境熱負(fù)荷*面積=需要的制冷量(kW)即：50kW*4+15m*35m*0.14kW/m2=273.5kW（備注：0.12—0.18kW/m2為機(jī)房環(huán)境熱負(fù)荷的估算范圍，由于我臺(tái)機(jī)房空間較大，設(shè)備密度較小，單機(jī)功率過大，故按照熱密度0.14kW/m2估值。）補(bǔ)充說明：機(jī)房層高6米，3米以上的空間氣溫對(duì)人員及設(shè)備影響較小，所以不需過多考慮對(duì)3米以上空間正常氣溫的處理。
2.2對(duì)于換氣次數(shù)需求的測算
甲機(jī)房打廳內(nèi)空氣體積：35*15*6=3150m3，依照機(jī)房建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，機(jī)房內(nèi)每小時(shí)換氣應(yīng)保證20-30次，即2-3分鐘一次。故需求量為3150*20~30=63000~94500m3/h熱負(fù)荷估算原則負(fù)荷特點(diǎn)現(xiàn)階段設(shè)備的集成度越來越高，精密性也越來越高，使得機(jī)房的負(fù)荷特點(diǎn)更加顯著地表現(xiàn)為：機(jī)房設(shè)備散熱量的95%是濕熱，熱負(fù)荷大、濕負(fù)荷小、熱濕比極大。單位體積發(fā)熱量越來越大。在這種情況下，空氣處理可近似作為一個(gè)等濕降溫過程。在這種情況下的焓差小，要消除余熱必然是大風(fēng)量。此外，因?yàn)樵O(shè)備24小時(shí)不間斷運(yùn)行，所以需要空調(diào)系統(tǒng)一年四季不間斷地運(yùn)行。余熱量大：機(jī)房內(nèi)95%以上的熱量來自設(shè)備；余濕量小：機(jī)房內(nèi)潛熱量來自人體出汗蒸發(fā)以及新風(fēng)含濕量，由于人員較少且新風(fēng)是經(jīng)過熱交換后進(jìn)入機(jī)房，余濕量很小；循環(huán)風(fēng)量大：需要較大的風(fēng)量來解決機(jī)房內(nèi)散熱；焓差?。河捎谑覂?nèi)溫濕度允許變化率較小，所以焓差小；熱負(fù)荷大，冬季仍需制冷。機(jī)房專用空調(diào)正是依據(jù)上述特點(diǎn)研制開發(fā)而成的，顯熱比可達(dá)到90%以上，并可通過中央控制器調(diào)節(jié)溫度及相對(duì)濕度，溫度精度可控制在±1℃，相對(duì)濕度可控制在±5%，充分保障使用功能，并達(dá)到節(jié)能目的。
2.3系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
2.3.1設(shè)備及風(fēng)管布局圖如圖1增設(shè)4臺(tái)100kW大功率恒溫恒濕冷凍水型機(jī)房精密空調(diào)，控制室內(nèi)溫濕度并加速室內(nèi)空氣循環(huán)達(dá)到30次/h。精密空調(diào)室外制冷主機(jī)采用高效率熱交換的風(fēng)冷模塊機(jī)組，運(yùn)行穩(wěn)定可靠，整機(jī)制冷效率較高。建立風(fēng)管將4臺(tái)100kW大功率冷凍水型機(jī)房精密空調(diào)出風(fēng)口并管并延伸至機(jī)房各個(gè)要道，多點(diǎn)定點(diǎn)矩陣化送風(fēng)，避免局部熱島效應(yīng)。建立分支風(fēng)管與PSM設(shè)備已建立的冷卻系統(tǒng)對(duì)接，利用現(xiàn)有的單點(diǎn)設(shè)備冷卻系統(tǒng)風(fēng)道輔助對(duì)設(shè)備進(jìn)行降溫以減少設(shè)備向室內(nèi)空間逸散的熱量。2.3.2氣流循環(huán)方式（保證送風(fēng)回風(fēng)風(fēng)道暢通無遮擋）發(fā)熱設(shè)備高度在2.5M內(nèi)，熱量逸散區(qū)域在落差3M空間內(nèi)影響周邊氣溫，精密空調(diào)送風(fēng)風(fēng)道從3M—3.5M高空將冷氣流吹出，與下部熱空氣混合，由精密空調(diào)強(qiáng)力回風(fēng)口風(fēng)機(jī)抽回，每個(gè)過道形成局部氣流循環(huán)，熱量被不斷帶走經(jīng)過精密空調(diào)處理成冷風(fēng)繼續(xù)優(yōu)化室內(nèi)溫度。精密空調(diào)回風(fēng)口帶溫濕度探頭，如果回風(fēng)口（即混合氣流）測定溫度達(dá)到所限定的溫度標(biāo)準(zhǔn)，機(jī)組停止制冷，僅風(fēng)機(jī)運(yùn)作帶動(dòng)氣流循環(huán)，極為節(jié)能。2.3.3動(dòng)力與環(huán)境監(jiān)控拓?fù)鋱D機(jī)組標(biāo)配:RS485接口及232接口，可以方便接入常規(guī)通用的監(jiān)控系統(tǒng)中，也可直接選擇BMS所使用的樓宇協(xié)議（如MODBUS等)，便于監(jiān)管機(jī)房運(yùn)行情況。名義工況：進(jìn)/出水溫度7℃/12℃參考工況：進(jìn)/出水溫度10℃/15℃參考工況：進(jìn)/出水溫度12℃/18℃G4標(biāo)準(zhǔn)空氣過濾網(wǎng)聲級(jí)測試在距機(jī)組1m開闊地帶圖3拓?fù)淇臻g圖2.3.4技術(shù)特點(diǎn)大風(fēng)量、小焓差、高顯熱比專業(yè)設(shè)計(jì)。蒸發(fā)器采用親水鋁箔，高效內(nèi)螺紋管設(shè)計(jì)，耐腐蝕、長壽命、高效率。電極式加濕器，避免干燒的危險(xiǎn)，能快速產(chǎn)生純凈蒸汽，具有自動(dòng)清洗功能，檢修時(shí)不停機(jī)。智能除濕保證除濕速度快、精度高。風(fēng)機(jī)選用后傾無殼式第三代高效EC風(fēng)機(jī)以達(dá)到節(jié)能的要求。金屬框架G4標(biāo)準(zhǔn)過濾器，過濾效率高達(dá)90%，確保機(jī)房潔凈要求，可反復(fù)清洗降低運(yùn)行成本。機(jī)組全正面維護(hù)設(shè)計(jì)，不受安裝環(huán)境限制，維護(hù)更方便。高品質(zhì)制冷配件確保機(jī)組在各種條件下穩(wěn)定運(yùn)行，壽命10年以上。智能控制器融合完善控制邏輯、實(shí)現(xiàn)多重保護(hù)。大屏幕4行*30列LCD液晶全中文圖形顯示，機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)、溫濕度曲線、報(bào)警記錄等。提供500條歷史告警記錄。群組控制，實(shí)現(xiàn)備份、輪巡、層疊、避免競爭運(yùn)行功能。遠(yuǎn)程監(jiān)控，提供RS485、MODBUS、SUNRISE-PLUS、TCP/IP監(jiān)控方式。2.3.5方案特點(diǎn)能完全滿足降溫需求及室內(nèi)風(fēng)循環(huán)換氣需求。不與室外氣流交換，機(jī)房內(nèi)潔凈度在機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)下每小時(shí)室內(nèi)空氣完全過濾24遍，機(jī)房內(nèi)將越運(yùn)行越潔凈，同時(shí)減輕運(yùn)維人員換洗過濾網(wǎng)的工作量。機(jī)組可方便接入各種通用監(jiān)控系統(tǒng)，便于運(yùn)營管理?？呻S意設(shè)定機(jī)組溫度，例如設(shè)定至30度，那么機(jī)組在30度以下將停止制冷，只有風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)保持室內(nèi)空氣流通，高效節(jié)能。機(jī)組設(shè)計(jì)使用壽命15年，運(yùn)行穩(wěn)定性高，運(yùn)維成本很低。對(duì)機(jī)房外觀及內(nèi)部主體構(gòu)造沒有任何改動(dòng)。
3總結(jié)
第4篇：智能控制論文范文
音頻分析技術(shù)
廣義上的動(dòng)物健康可分為生理健康及情緒健康，音頻分析技術(shù)一般都是針對(duì)患有呼吸道疾病的動(dòng)物咳嗽聲處理實(shí)現(xiàn)生理健康監(jiān)測。為此應(yīng)首先提取患病動(dòng)物咳嗽聲特征，F(xiàn)errari等[8-9]通過臨床檢查篩選染病豬并采集其咳嗽聲，與檸檬酸誘發(fā)的健康豬咳嗽聲對(duì)比發(fā)現(xiàn)染病豬咳嗽音頻的標(biāo)準(zhǔn)化壓力均方差及峰值頻率均值均低于健康豬，而染病豬咳嗽持續(xù)時(shí)間及咳嗽頻率則高于健康豬。針對(duì)染病豬咳嗽音頻特征參數(shù)構(gòu)建參考模板，將日常生產(chǎn)中利用定向麥克風(fēng)采集到的豬咳嗽聲與該參考模板做模式匹配，可以實(shí)現(xiàn)呼吸道疾病疑似病豬智能識(shí)別。在圈舍群養(yǎng)的豬飼養(yǎng)方式下，很難實(shí)現(xiàn)豬個(gè)體咳嗽聲的采集，可將圈設(shè)定為監(jiān)測對(duì)象，使用麥克風(fēng)陣列定位具備病豬咳嗽音頻特征的咳嗽聲[10]，將出現(xiàn)病豬咳嗽聲頻率高的圈設(shè)定為高危圈，養(yǎng)殖人員重點(diǎn)關(guān)注高危區(qū)內(nèi)動(dòng)物健康狀況，及早隔離確診病例，這不僅有效降低了人工勞動(dòng)強(qiáng)度，而且提高了患病豬識(shí)別效率，降低了規(guī)?；B(yǎng)殖場由于動(dòng)物疾病帶來的經(jīng)濟(jì)損失。動(dòng)物情緒健康更多是動(dòng)物福利關(guān)注的問題，目前音頻分析技術(shù)主要用于提取動(dòng)物在恐懼、孤獨(dú)、焦慮等不良情緒下的叫聲特征，在此基礎(chǔ)上可實(shí)現(xiàn)動(dòng)物情緒健康的無損監(jiān)測。Jahns[11]針對(duì)已知的牛饑餓和叫聲信號(hào)提取出先驗(yàn)特征矩陣及其參考模式，利用模式匹配方法識(shí)別牛只日常叫聲中所蘊(yùn)含的饑餓及信息。Ikeda等[12]利用線性判別分析方法處理聲音信號(hào)的頻譜結(jié)構(gòu)變化特征，進(jìn)而智能識(shí)別母牛饑餓以及與仔牛分隔而產(chǎn)生的兩種焦慮狀態(tài)。豬的情緒健康水準(zhǔn)評(píng)價(jià)研究目前鮮見報(bào)道，限位欄飼養(yǎng)母豬和剪牙斷尾仔豬的情緒健康問題最值得關(guān)注。
以仔豬為例，為了驗(yàn)證剪牙斷尾過程會(huì)引起仔豬極強(qiáng)的恐懼情緒，可設(shè)計(jì)獨(dú)立的仔豬叫聲采集室，人為制造令其恐懼的突變環(huán)境，采集其叫聲音頻并提取音頻特征構(gòu)建參考模板，與剪牙斷尾時(shí)采集的仔豬叫聲做模式匹配，實(shí)現(xiàn)仔豬恐懼情緒的智能識(shí)別。動(dòng)物采食、飲水、排泄行為異?？捎糜陬A(yù)測其健康異常，因此這三大行為是畜牧養(yǎng)殖從業(yè)人員最為關(guān)注的動(dòng)物行為。及時(shí)監(jiān)測到動(dòng)物行為模式的突變有利于及早發(fā)現(xiàn)疑似發(fā)病個(gè)體，降低經(jīng)濟(jì)損失。音頻分析技術(shù)目前主要用于牧場放養(yǎng)的牛羊采食行為監(jiān)測，這種飼養(yǎng)方式下牛羊活動(dòng)范圍廣，人工觀察方式及機(jī)器視覺技術(shù)難以監(jiān)測它們的采食行為。但是牛羊采食主要有咬斷及咀嚼草料兩種動(dòng)作，而實(shí)際采食量可由咬斷草料的次數(shù)來判定，因此可通過咬斷、咀嚼草料兩種動(dòng)作的不同音頻特征識(shí)別牛羊采食過程中咬斷草料的次數(shù)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)采食量的智能監(jiān)測[6-7]。難以實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確掌握養(yǎng)殖動(dòng)物需求是目前畜牧養(yǎng)殖業(yè)面臨的挑戰(zhàn)之一，而動(dòng)物叫聲是其生理、情緒健康狀況的外在表現(xiàn)，準(zhǔn)確掌握動(dòng)物叫聲含義有利于養(yǎng)殖人員根據(jù)動(dòng)物自身需求開展養(yǎng)殖工作。動(dòng)物叫聲音頻分析的首要目標(biāo)是針對(duì)大量已知含義的動(dòng)物叫聲音頻提取特征參數(shù)，不斷擴(kuò)充動(dòng)物叫聲音頻分析模式庫，這是研發(fā)動(dòng)物叫聲含義智能識(shí)別系統(tǒng)的基礎(chǔ)。另外，動(dòng)物叫聲含義分析對(duì)音頻質(zhì)量要求高，如何有效降低圈養(yǎng)動(dòng)物叫聲間的相互干擾及環(huán)境噪聲的影響以實(shí)現(xiàn)音頻高質(zhì)量地實(shí)時(shí)采集，是后續(xù)研究中需要解決的問題。
機(jī)器視覺技術(shù)
在畜牧養(yǎng)殖領(lǐng)域，動(dòng)物行為與動(dòng)物健康狀況、生存舒適度密切相關(guān)，利用動(dòng)物行為自動(dòng)分析動(dòng)物健康及舒適度狀況相比人工經(jīng)驗(yàn)觀察而言結(jié)果更加客觀。隨著機(jī)器視覺技術(shù)在數(shù)字化農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，近年來，研究人員開始涉足基于動(dòng)物視頻自動(dòng)分析動(dòng)物行為及動(dòng)物生存舒適度的研究領(lǐng)域[13]。行為模型是核心，該模塊從動(dòng)物形體姿態(tài)特征、行為間內(nèi)在聯(lián)系以及行為與環(huán)境間聯(lián)系三個(gè)方面針對(duì)動(dòng)物行為進(jìn)行定義、表示和建模。視頻流是動(dòng)物行為分析的信息源，目前一般是在養(yǎng)殖舍頂部架設(shè)連接PC的攝像機(jī)實(shí)現(xiàn)視頻流信息采集[14-17]，而關(guān)注動(dòng)物腿部運(yùn)動(dòng)姿態(tài)的研究一般會(huì)單獨(dú)構(gòu)建規(guī)則通道，側(cè)方位架設(shè)攝像機(jī)，在動(dòng)物經(jīng)過通道時(shí)采集其運(yùn)動(dòng)視頻[18]。運(yùn)動(dòng)目標(biāo)分割步驟從視頻流原始圖像中分割出監(jiān)測對(duì)象，特征提取步驟主要工作是提取足夠的動(dòng)物形體特征，以區(qū)分不同的動(dòng)物行為，這些形體特征包括位置、姿態(tài)、運(yùn)動(dòng)速度、輪廓等等信息，該步驟首先需要解決視頻序列中研究目標(biāo)的檢測與跟蹤問題。目前針對(duì)群養(yǎng)豬個(gè)體跟蹤的最新方法能夠準(zhǔn)確識(shí)別、跟蹤3頭豬長達(dá)8min，為豬只行為特征提取奠定了良好的基礎(chǔ)[14]。行為特征提取的目的是區(qū)分不同的動(dòng)物基本行為，所謂基本行為是指諸如休息、探究、采食等能夠持續(xù)一定時(shí)間的獨(dú)立行為。臨產(chǎn)母牛的站立、躺臥、攝食等基本行為可用于預(yù)測母牛分娩時(shí)間，Canger等[15]研究了這些基本行為對(duì)應(yīng)的主軸線方向、臀圍長度、體型寬長比、背部面積等圖像特征，實(shí)現(xiàn)了基本行為的自動(dòng)識(shí)別，該研究成果使得設(shè)計(jì)一種基于母牛行為的人工助產(chǎn)自動(dòng)預(yù)警系統(tǒng)成為可能。
復(fù)雜行為由一個(gè)或多個(gè)具有時(shí)空關(guān)聯(lián)的基本行為組成，復(fù)雜行為分析也可稱為動(dòng)物行為模式分析，其主要工作是挖掘動(dòng)物基本行為間或基本行為與環(huán)境間的內(nèi)在聯(lián)系。Shao等[16]針對(duì)群養(yǎng)豬睡眠時(shí)的紅外圖像選取圖像不變矩、背景前景像素轉(zhuǎn)換頻率以及豬群緊密程度作為特征向量，使用最小歐幾里德距離方法區(qū)分環(huán)境溫度寒冷與舒適兩種狀況下豬的睡眠姿態(tài)?；诖耍B(yǎng)殖人員可根據(jù)動(dòng)物睡眠姿態(tài)判斷其環(huán)境溫度舒適度，實(shí)現(xiàn)養(yǎng)殖環(huán)境參數(shù)的按需調(diào)節(jié)，該研究對(duì)探索環(huán)境因子對(duì)豬生長的影響也具有重要的學(xué)術(shù)意義和實(shí)用價(jià)值。動(dòng)物行為模式是發(fā)現(xiàn)動(dòng)物反常行為的基礎(chǔ)，而反常行為是動(dòng)物個(gè)體出現(xiàn)健康異?；颦h(huán)境發(fā)生突變的外在表現(xiàn)。動(dòng)物反常行為的及時(shí)發(fā)現(xiàn)可用于動(dòng)物疾病或環(huán)境調(diào)節(jié)預(yù)警。朱偉興等[17]利用安裝于豬舍排泄區(qū)的嵌入式監(jiān)控設(shè)備對(duì)群養(yǎng)豬的排泄行為進(jìn)行24h監(jiān)控，對(duì)于單日排泄次數(shù)超過系統(tǒng)閾值的豬只，認(rèn)定其排泄行為出現(xiàn)異常。Song等[18]將牛行走過程中同側(cè)前后蹄接觸地面中心點(diǎn)間距離定義為形跡重疊參數(shù)Δ，并挖掘出健康牛行走行為模式：行進(jìn)過程中Δ值小于或等于0。將行進(jìn)過程中Δ>0的牛只認(rèn)定為患有跛腿殘疾。僅從畜牧信息的無損監(jiān)測角度而言，基于機(jī)器視覺技術(shù)的動(dòng)物行為監(jiān)測是目前最好的方法，這種技術(shù)以無接觸方式記錄動(dòng)物行為信息，對(duì)動(dòng)物活動(dòng)沒有任何影響。但是該方法的技術(shù)實(shí)現(xiàn)難度較大，受現(xiàn)場光照條件影響大，攝像機(jī)視距、拍攝范圍有限，一般只能監(jiān)測圈養(yǎng)動(dòng)物信息。后續(xù)研究中除了需要針對(duì)動(dòng)物行為進(jìn)行更精確的行為建模外，還需要解決養(yǎng)殖動(dòng)物個(gè)體識(shí)別與跟蹤的問題，以豬行為監(jiān)測為例，目前最新研究進(jìn)展能夠準(zhǔn)確識(shí)別、跟蹤3頭豬8min時(shí)間[14]。而中國群養(yǎng)豬的單欄養(yǎng)殖密度一般都大于3頭/欄，仔豬單欄養(yǎng)殖密度則更高，在這種應(yīng)用場景下，如何在大通量的視頻信息中識(shí)別跟蹤某一行為異常的個(gè)體是后續(xù)研究需要重點(diǎn)解決的問題。#p#分頁標(biāo)題#e#
無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)
無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是由部署在監(jiān)測區(qū)域內(nèi)眾多的微型傳感器節(jié)點(diǎn)組成，通過無線通信方式形成的一個(gè)自組織無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，可用于監(jiān)測復(fù)雜多變的環(huán)境條件，如溫度、濕度、噪聲等級(jí)等，也可監(jiān)測節(jié)點(diǎn)附著對(duì)象的運(yùn)動(dòng)特征，如速度、加速度、運(yùn)動(dòng)方向等[19]。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)豐富的傳感器資源使其在畜牧信息監(jiān)測應(yīng)用中具有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢，無線通信方式不僅解決了養(yǎng)殖現(xiàn)場布線困難的問題，而且使得網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)可以穿戴在養(yǎng)殖動(dòng)物軀體上，能夠滿足動(dòng)物行為、體征等參數(shù)信息監(jiān)測的連續(xù)性和實(shí)時(shí)性要求。適宜的養(yǎng)殖環(huán)境可以充分發(fā)揮養(yǎng)殖動(dòng)物的生產(chǎn)潛力，增強(qiáng)動(dòng)物抵抗力，減少疾病的發(fā)生，繼而提高畜牧業(yè)的生產(chǎn)效益[20]，同時(shí)，良好的環(huán)境也是動(dòng)物福利的要求。畜牧生產(chǎn)中重點(diǎn)關(guān)注的養(yǎng)殖環(huán)境指標(biāo)主要有溫濕度、光照強(qiáng)度及有害氣體濃度。利用無線傳感器監(jiān)測養(yǎng)殖環(huán)境指標(biāo)信息主要有以下3個(gè)挑戰(zhàn)：一是于節(jié)點(diǎn)監(jiān)測范圍受限，單個(gè)節(jié)點(diǎn)監(jiān)測結(jié)果不能客觀反映整個(gè)養(yǎng)殖舍環(huán)境信息；二是養(yǎng)殖舍內(nèi)多種氣體傳感器存在交叉敏感的問題；三是實(shí)際生產(chǎn)中需經(jīng)常沖洗圈舍，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)不能布署于舍內(nèi)較低的位置，這就帶來節(jié)點(diǎn)無法測得動(dòng)物高度層的實(shí)際環(huán)境信息的不足。針對(duì)第一個(gè)問題，滕翠鳳等[21]提出采用自適應(yīng)加權(quán)融合算法融合同類傳感器組的多源數(shù)據(jù)，利用D-S證據(jù)推理理論融合溫度濕度和光照度環(huán)境參數(shù)，提高了環(huán)境監(jiān)測的精確度。針對(duì)第二個(gè)問題，俞守華等[22]利用小波變換提取氣體信號(hào)動(dòng)態(tài)反應(yīng)過程的局部特征，利用遺傳算法對(duì)小波系數(shù)特征值進(jìn)行篩選，降低特征維數(shù)并簡化神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，進(jìn)而提高基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的有害氣體定性測定準(zhǔn)確率。對(duì)于第三個(gè)問題，可將養(yǎng)殖舍內(nèi)環(huán)境看作一個(gè)場，研究養(yǎng)殖舍溫濕度場、氣體濃度場，挖掘出不同高度層的環(huán)境參數(shù)的關(guān)系模型，實(shí)際布署網(wǎng)絡(luò)時(shí)將節(jié)點(diǎn)布署于養(yǎng)殖舍頂部，根據(jù)頂部環(huán)境指標(biāo)結(jié)合不同高度環(huán)境參數(shù)關(guān)系模型，得到養(yǎng)殖動(dòng)物所處高度層的實(shí)際環(huán)境信息。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測的環(huán)境參數(shù)可通過3G網(wǎng)絡(luò)[23]或其它無線通信方式由基站（或網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)）發(fā)送到服務(wù)器端。對(duì)于采集到的環(huán)境參數(shù)目前主要有兩種處理方案：一種是當(dāng)養(yǎng)殖環(huán)境監(jiān)測值超過系統(tǒng)設(shè)定閾值時(shí)由服務(wù)器自動(dòng)向管理人員或養(yǎng)殖人員報(bào)警[1]；第二種是由服務(wù)器自動(dòng)控制養(yǎng)殖場環(huán)境調(diào)控設(shè)備，這種處理方案中控制算法設(shè)計(jì)是關(guān)鍵，目前主要采用的是模糊控制算法[22,24]。綜合運(yùn)用養(yǎng)殖環(huán)境監(jiān)測與反饋調(diào)節(jié)技術(shù)，可以設(shè)計(jì)完整的養(yǎng)殖舍環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)[25]，為養(yǎng)殖動(dòng)物創(chuàng)造良好的生存環(huán)境。
目前利用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測的動(dòng)物個(gè)體信息主要包括動(dòng)物生理指標(biāo)（體溫、心率等）信息及行為（休息、散步、快走等）信息兩類，其一般流程如圖3所示，流程中首先需要解決的問題是設(shè)計(jì)適合動(dòng)物穿戴的高效、耐用的傳感器及相應(yīng)的節(jié)點(diǎn)。心率和體溫是傳統(tǒng)意義上的動(dòng)物生理健康狀況重要指標(biāo)，Eigenberg等[26]分別針對(duì)牛和豬設(shè)計(jì)了體溫和呼吸頻率傳感器。Martinez等[27]與Warren等[28]設(shè)計(jì)了一種能安置在瘤胃上的藥丸式心電圖節(jié)點(diǎn)來自動(dòng)測量牛的心率，但該節(jié)點(diǎn)存在射頻信號(hào)受動(dòng)物脂肪組織影響而衰減嚴(yán)重的問題，Hoskins等[29]針對(duì)這一問題設(shè)計(jì)了一種電感鏈路用以將體內(nèi)節(jié)點(diǎn)監(jiān)測的數(shù)據(jù)發(fā)送到體外數(shù)據(jù)接收器。在行為監(jiān)測方面，研究人員提出利用三軸加速度傳感器監(jiān)測養(yǎng)殖動(dòng)物運(yùn)動(dòng)過程中的三向加速度值并基于此對(duì)動(dòng)物行為進(jìn)行分類[30-34]。Brehme等[35]在已經(jīng)投入實(shí)際應(yīng)用的電子計(jì)步器基礎(chǔ)上擴(kuò)展環(huán)境溫度傳感器、位置信息傳感器，設(shè)計(jì)了一款綜合記錄動(dòng)物生理、行為信息的傳感器節(jié)點(diǎn)，并將該節(jié)點(diǎn)應(yīng)用于奶牛周期監(jiān)測。為了防止動(dòng)物運(yùn)動(dòng)對(duì)傳感器節(jié)點(diǎn)帶來的破壞，需要將監(jiān)測節(jié)點(diǎn)合理固定在動(dòng)物軀體上，利用動(dòng)物項(xiàng)圈在動(dòng)物頸部固定節(jié)點(diǎn)是目前最常用的方法[36-38]，但對(duì)于有特殊監(jiān)測目標(biāo)的節(jié)點(diǎn)而言，應(yīng)靈活調(diào)整固定位置。Watanabe等[39]將三軸加速度傳感器固定在牛的下顎部以監(jiān)測其下顎運(yùn)動(dòng)特征，進(jìn)而分析牛咬斷、咀嚼草料以及休息3種行為。Robert等[31]將三軸加速度傳感器固定于牛腳踝處以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)測牛行走、站立和躺臥等行為。Warren等[28]為監(jiān)測牛心率參數(shù)將傳感器節(jié)點(diǎn)通過手術(shù)固定在牛瘤胃上。附屬于動(dòng)物軀體的傳感器節(jié)點(diǎn)按設(shè)定時(shí)間間隔監(jiān)測動(dòng)物體溫、心率、肢體運(yùn)動(dòng)三軸加速度等參數(shù)，將監(jiān)測數(shù)據(jù)無線發(fā)送到數(shù)據(jù)收集器（如基站或網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)）的方法目前主要有兩類：第一類是節(jié)點(diǎn)將監(jiān)測數(shù)據(jù)緩存于存儲(chǔ)器，當(dāng)動(dòng)物活動(dòng)到數(shù)據(jù)接收器（一般置于動(dòng)物飲水器或食槽上）附近時(shí)，將緩存的監(jiān)測數(shù)據(jù)無線發(fā)送到數(shù)據(jù)接收器[31,40-41]；第二類是設(shè)計(jì)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)路由協(xié)議，利用節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)監(jiān)測數(shù)據(jù)到數(shù)據(jù)收集器，這些路由協(xié)議需重點(diǎn)解決節(jié)點(diǎn)移動(dòng)帶來的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋵?shí)時(shí)動(dòng)態(tài)變化的問題[36]。
對(duì)于傳感器網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測到的動(dòng)物生理指標(biāo)參數(shù)信息，可設(shè)計(jì)養(yǎng)殖專家知識(shí)庫自動(dòng)分析生理指標(biāo)所蘊(yùn)含的動(dòng)物健康狀況，并針對(duì)健康異常個(gè)體發(fā)出報(bào)警。對(duì)于監(jiān)測到的動(dòng)物行為數(shù)據(jù)，需要研究相應(yīng)的動(dòng)物行為模型以實(shí)現(xiàn)行為自動(dòng)分類，動(dòng)物行為模型主要解決傳感器數(shù)據(jù)與行為類型之間的關(guān)聯(lián)問題。目前針對(duì)三軸加速度值的行為建模主要采用的數(shù)學(xué)方法有動(dòng)態(tài)線性模型、爾曼濾波[32-34]、K-均值聚類算法[42]及支持向量機(jī)[43]。動(dòng)物行為模型是分析動(dòng)物運(yùn)動(dòng)能力特征的基礎(chǔ)，可為母豬、奶牛的初步鑒定提供判定依據(jù)[32,34,44]。目前已經(jīng)投入實(shí)際使用的傳感器節(jié)點(diǎn)大多針對(duì)生產(chǎn)環(huán)境相對(duì)規(guī)范穩(wěn)定的工業(yè)現(xiàn)場設(shè)計(jì)，但是畜牧業(yè)生產(chǎn)環(huán)境復(fù)雜，有些應(yīng)用場合甚至具有高溫高濕的特點(diǎn)，而且在動(dòng)物個(gè)體信息監(jiān)測應(yīng)用中，需要將節(jié)點(diǎn)固定在養(yǎng)殖動(dòng)物軀體上，在動(dòng)物躺臥甚至相互爭斗時(shí)都可能破壞傳感器節(jié)點(diǎn)。因此，畜牧業(yè)中應(yīng)用的傳感器節(jié)點(diǎn)應(yīng)該具備比工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場更好的抗高溫抗高濕及抗損壞性能，然而畜牧業(yè)生產(chǎn)特點(diǎn)決定了其使用的傳感器節(jié)點(diǎn)不能代價(jià)高昂。高性能、高穩(wěn)定性、低成本間的矛盾是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在畜牧業(yè)中應(yīng)用需要重點(diǎn)解決的問題。
RFID技術(shù)
隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的興起，RFID技術(shù)在畜牧業(yè)中得到廣泛應(yīng)用[45-47]。RFID是一種非接觸式的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)[48]，具有數(shù)據(jù)儲(chǔ)存量大、可讀寫、環(huán)境適應(yīng)性好等特點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)多目標(biāo)識(shí)別[49]。RFID產(chǎn)品成本低，在畜牧養(yǎng)殖中應(yīng)用在經(jīng)濟(jì)上具備可行性[50]。目前在動(dòng)物行為監(jiān)測研究領(lǐng)域一般將被動(dòng)RFID標(biāo)簽以耳標(biāo)形式固定在動(dòng)物體上，當(dāng)動(dòng)物出現(xiàn)在讀寫器磁場范圍內(nèi)時(shí)，其耳標(biāo)接受讀寫器射頻信號(hào)，憑借感應(yīng)電流所獲得的能量向讀寫器發(fā)送芯片中存儲(chǔ)的標(biāo)識(shí)信息，讀寫器根據(jù)獲取的耳標(biāo)號(hào)識(shí)別出位于其讀寫范圍內(nèi)的動(dòng)物個(gè)體。一個(gè)完整的RFID系統(tǒng)由電子標(biāo)簽、讀寫器和天線三部分構(gòu)成，電子標(biāo)簽一般以耳標(biāo)形式固定在動(dòng)物耳朵上，讀寫器的位置需要根據(jù)不同的監(jiān)測目標(biāo)靈活設(shè)置。如Reiners等[51]為監(jiān)測仔豬采食行為，將RFID讀寫器及天線安裝在仔豬喂料器上；鐘芳葵[52]為監(jiān)測群養(yǎng)母豬的采食行為將RFID讀寫器安裝在母豬食槽上；Ostersen等[53]為了監(jiān)測母豬與公豬的親近行為，將RFID讀寫器安裝在公豬欄上的接觸窗口上，記錄通過接觸窗口親近公豬的母豬耳標(biāo)值、親近行為開始時(shí)間、結(jié)束時(shí)間，然后利用動(dòng)態(tài)線形模型分析親近行為頻率和時(shí)長，實(shí)現(xiàn)母豬的自動(dòng)鑒定。將電子耳標(biāo)出現(xiàn)在讀寫器讀寫范圍內(nèi)認(rèn)定為一次行為發(fā)生的做法對(duì)于僅關(guān)注行為頻率的監(jiān)測目標(biāo)而言是可行的[51-52]，但對(duì)于動(dòng)物個(gè)體采食量、飲水量的監(jiān)測目標(biāo)，則需要擴(kuò)展秤重、流量監(jiān)測等功能，才能實(shí)現(xiàn)動(dòng)物行為信息的準(zhǔn)確監(jiān)測。Tu等[54]設(shè)計(jì)了一套由RFID模塊、電子地磅模塊及通信模塊構(gòu)成的實(shí)時(shí)、遠(yuǎn)程監(jiān)測火雞采食行為的自動(dòng)化系統(tǒng)，自動(dòng)記錄采食火雞標(biāo)簽號(hào)，采食前后體重變化情況，為選擇食物轉(zhuǎn)化效率高的優(yōu)良品種提供參考，同時(shí)也為群養(yǎng)火雞個(gè)體行為分析提供了有力工具。RFID技術(shù)配合水流量計(jì)可以實(shí)現(xiàn)群養(yǎng)母豬個(gè)體飲水行為遠(yuǎn)程監(jiān)測的目標(biāo)，改造母豬飲水點(diǎn)，確保一次只有一頭母豬接近飲水器。將RFID讀寫器安裝在飲水器上方，記錄飲水母豬個(gè)體耳標(biāo)號(hào)，利用嵌入式系統(tǒng)技術(shù)處理水流量計(jì)輸出信號(hào)得到群養(yǎng)母豬個(gè)體的飲水頻率及飲水量信息，飲水行為的實(shí)時(shí)監(jiān)測有利于及時(shí)發(fā)現(xiàn)飲水模式的突變，為母豬健康評(píng)判提供參考依據(jù)。#p#分頁標(biāo)題#e#
第5篇：智能控制論文范文
關(guān)鍵詞：家庭控制器自動(dòng)監(jiān)控安全防范
l引言
隨著國民經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)水平的提高，特別是計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、控制技術(shù)的迅猛發(fā)展與提高，促使了家庭實(shí)現(xiàn)了生活現(xiàn)代化，居住環(huán)境舒適化、安全化。這些高科技已經(jīng)影響到人們生活的方方面面，改變了人們生活習(xí)慣，提高了人們生活質(zhì)量，家居智能化也正是在這種形勢下應(yīng)運(yùn)而生的。
2智能家居控制系統(tǒng)概述
智能家庭控制系統(tǒng)是以HFC、以太網(wǎng)、現(xiàn)場總線、公共電話網(wǎng)、無線網(wǎng)的傳輸網(wǎng)絡(luò)為物理平臺(tái)，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為技術(shù)平臺(tái)，現(xiàn)場總線為應(yīng)用操作平臺(tái)，構(gòu)成一個(gè)完整的集家庭通信、家庭設(shè)備自動(dòng)控制、家庭安全防范等功能的控制系統(tǒng)。
智能家居控制系統(tǒng)的總體目標(biāo)是通過采用計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、控制技術(shù)和集成技術(shù)建立一個(gè)由家庭到小區(qū)乃至整個(gè)城市的綜合信息服務(wù)和管理系統(tǒng)，以此來提高住宅高新技術(shù)的含量和居民居住環(huán)境水平。
系統(tǒng)通常由系統(tǒng)服務(wù)器、家庭控制器(各種模塊)、各種路由器、電纜調(diào)制解調(diào)器頭端設(shè)備CMTS、交換機(jī)、通訊器、控制器、無線收發(fā)器、各種探測器、各種傳感器、各種執(zhí)行機(jī)構(gòu)、打印機(jī)等主要部分組成。
3智能家居控制系統(tǒng)功能
智能家庭控制系統(tǒng)的主要功能包括家庭通信、家庭設(shè)備自動(dòng)控制、家庭安全防范三個(gè)方面。
3．1家庭通信
家庭通信可采用電話線路、計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)、CATV線路、無線局域網(wǎng)等方式。
(1)電話線路
通過電話線路實(shí)現(xiàn)雙向傳輸語音信號(hào)和數(shù)據(jù)信號(hào)。
(2)計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)
通過互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)信息交互、綜合信息查詢、網(wǎng)上教育、醫(yī)療保健、電子郵件、電子購物等。
(3)CATV線路
通過CATV線路實(shí)現(xiàn)VOD點(diǎn)播和多媒體通信。
(4)無線局域網(wǎng)
通過無線收發(fā)器、天線、各種無線終端，實(shí)現(xiàn)雙向傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)。
3．2家庭設(shè)備自動(dòng)監(jiān)控
家庭設(shè)備自動(dòng)監(jiān)控包括電器設(shè)備的集中、遙控、遠(yuǎn)距離異地(通過電話或Internet)的監(jiān)視、控制及數(shù)據(jù)采集。
(1)家用電器的監(jiān)視和控制
按照預(yù)先所設(shè)定程序的要求對(duì)熱水器、微波爐、視像音響等家用電器進(jìn)行監(jiān)視和控制。
(2)熱能表、燃?xì)獗怼⑺?、電度表的?shù)據(jù)采集、計(jì)量和傳送根據(jù)小區(qū)物業(yè)管理的要求所設(shè)置數(shù)據(jù)采集程序，通過傳感器對(duì)熱能表、燃?xì)獗怼⑺?、電度表的用量進(jìn)行自動(dòng)數(shù)據(jù)采集、計(jì)量，并將采集結(jié)果遠(yuǎn)程傳送給小區(qū)物業(yè)管理系統(tǒng)。
(3)空調(diào)機(jī)的監(jiān)視、調(diào)節(jié)和控制
按照預(yù)先所設(shè)定的程序，根據(jù)時(shí)間、溫度、濕度等參數(shù)對(duì)空調(diào)機(jī)進(jìn)行監(jiān)視、調(diào)節(jié)和控制。
(4)照明設(shè)備的監(jiān)視、調(diào)節(jié)和控制按照預(yù)先設(shè)定的時(shí)間程序，分別對(duì)各個(gè)房間照明設(shè)備的開、關(guān)進(jìn)行控制，并可自動(dòng)調(diào)節(jié)各個(gè)房間的照度。
(5)窗簾的控制
按照預(yù)先設(shè)定的時(shí)間程序，對(duì)窗簾的開啟／關(guān)閉進(jìn)行控制。
3．3家庭安全防范
家庭安全防范主要包括多火災(zāi)報(bào)警、可燃?xì)怏w泄漏報(bào)警、防盜報(bào)警、緊急求救、多防區(qū)的設(shè)置、訪客對(duì)講等。家庭控制器內(nèi)按等級(jí)預(yù)先設(shè)置若干個(gè)報(bào)警電話號(hào)碼(如家人單位電話號(hào)碼、手機(jī)電話號(hào)碼、尋呼機(jī)電話號(hào)碼和小區(qū)物業(yè)管理安全保衛(wèi)部門電話號(hào)碼等)，在有報(bào)警發(fā)生時(shí)，按等級(jí)的次序依次不停地?fù)芡ㄉ鲜鲭娫掃M(jìn)行報(bào)警(可報(bào)出家中是哪個(gè)系統(tǒng)報(bào)警了)。同時(shí)，各種報(bào)警信號(hào)通過控制網(wǎng)絡(luò)傳送至小區(qū)物業(yè)管理中心，并可與其它功能模塊實(shí)現(xiàn)可編程的聯(lián)動(dòng)(如可燃?xì)怏w泄漏報(bào)警后，聯(lián)動(dòng)關(guān)閉燃?xì)夤艿郎系碾姶砰y)。
(1)防火災(zāi)發(fā)生
通過設(shè)置在廚房的感溫探測器和設(shè)置在客廳、臥室等的感煙探測器，監(jiān)視各個(gè)房間內(nèi)有無火災(zāi)的發(fā)生。如有火災(zāi)發(fā)生家庭控制器發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)，通知家人及小區(qū)物業(yè)管理部門。家庭控制器還可以根據(jù)有人在家或無人在家的情況，自動(dòng)調(diào)節(jié)感溫探測器和感煙探測器的靈敏度。
(2)防可燃?xì)怏w泄漏
通過設(shè)置在廚房的可燃?xì)怏w探測器，監(jiān)視燃?xì)夤艿馈⒃罹哂袩o燃?xì)庑孤Ｈ缬腥細(xì)庑孤┘彝タ刂破靼l(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)，并聯(lián)動(dòng)關(guān)閉燃?xì)夤艿郎系碾姶砰y，同時(shí)通知家人及小區(qū)物業(yè)管理部門。
(3)防盜報(bào)警
防盜報(bào)警的防護(hù)區(qū)域分成兩部分，即住宅周界防護(hù)和住宅內(nèi)區(qū)域防護(hù)。住宅周界防護(hù)是指在住宅的門、窗上安裝門磁開關(guān)，在對(duì)外的玻璃窗、門附近安裝玻璃破碎探測器；住宅內(nèi)區(qū)域防護(hù)是指在主要通道、重要的房間內(nèi)安裝被動(dòng)紅外探測器或被動(dòng)紅外／微波雙技術(shù)探測器。當(dāng)家中有人時(shí)，住宅周界防護(hù)的防盜報(bào)警設(shè)備(門磁開關(guān)、玻璃破碎探測器)設(shè)防，住宅內(nèi)區(qū)域防護(hù)的防盜報(bào)警設(shè)備(紅外探測器或被動(dòng)紅外／微波雙技術(shù)探測器)撤防。當(dāng)家人出門后，住宅周界防護(hù)的防盜報(bào)警設(shè)備(門磁開關(guān)、玻璃破碎探測器)和住宅內(nèi)區(qū)域防護(hù)的防盜報(bào)警設(shè)備(被動(dòng)紅外探測器或被動(dòng)紅外／微波雙技術(shù)探測器)均設(shè)防。當(dāng)有非法侵入時(shí)，家庭控制器發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)，并通知家人及小區(qū)物業(yè)管理部門。另外，通過程序可設(shè)定報(bào)警裝置的等級(jí)和報(bào)警器的靈敏度。
(4)訪客對(duì)講
住宅的主人通過訪客對(duì)講設(shè)備與來訪者進(jìn)行雙向通話或可視通話，確認(rèn)是否允許來訪者進(jìn)人。住宅的主人利用訪客對(duì)講設(shè)備，可以對(duì)大樓入口門或單元門的門鎖進(jìn)行開啟和關(guān)閉控制。
(5)緊急求救
當(dāng)遇到意外情況(如疾病或有人非法侵入)發(fā)生時(shí)，按動(dòng)報(bào)警按鈕向小區(qū)物業(yè)管理部門進(jìn)行緊急求救報(bào)警。緊急求救信號(hào)在網(wǎng)絡(luò)傳輸中具有最高的優(yōu)先級(jí)別，由于是人在緊急情況下的求救信號(hào)，其誤報(bào)的可能性很小。
智能家居控制系統(tǒng)類型
4．1系統(tǒng)類型
智能家庭控制系統(tǒng)可分成采用公共電話網(wǎng)的智能家庭控制系統(tǒng)、HFC的智能家庭控制系統(tǒng)、以太網(wǎng)的智能家庭控制系統(tǒng)、LonWorks的智能家庭控制系統(tǒng)、KS485的智能家庭控制系統(tǒng)、無線網(wǎng)的智能家庭控制系統(tǒng)等類型。
4．2基本特點(diǎn)、功能、適用范圍
(1)采用公共電話網(wǎng)的智能家庭控制系統(tǒng)采用公共電話網(wǎng)的智能家庭控制系統(tǒng)圖參見國家建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)<智能家居控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)施工圖集》03X602第14頁。
·基本特點(diǎn)：家庭智能控制器內(nèi)配置了與電話線連接的收發(fā)器，利用電話網(wǎng)絡(luò)作為信息傳輸網(wǎng)。該系統(tǒng)不僅在功能上能完全滿足要求，而且大大地簡化了布線，可以節(jié)省布線的投資。
·系統(tǒng)組成：系統(tǒng)由系統(tǒng)服務(wù)器、家庭控制器(內(nèi)置了與電話線連接的收發(fā)器)、路由器、收發(fā)器、各種探測器、各種傳感器、各種執(zhí)行機(jī)構(gòu)、打印機(jī)等組成。
·系統(tǒng)功能：實(shí)現(xiàn)家庭通信、家庭設(shè)備自動(dòng)控制、家庭安全防范。
·適用范圍：該系統(tǒng)適用于新建、擴(kuò)建的智能化住宅(小區(qū))工程，且特別適用于改造的智能化住宅(小區(qū))工程，利用原有的電話線就可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信號(hào)的共網(wǎng)傳輸。
(2)采用HFC的智能家庭控制系統(tǒng)
采用HFC的智能家庭控制系統(tǒng)圖參見國家建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)<智能家居控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)施工圖集》03X602第15頁。
·基本特點(diǎn)：家庭智能控制器內(nèi)配置了CableModem，利用有線電視的HFC網(wǎng)絡(luò)作為信息傳輸網(wǎng)。該系統(tǒng)不僅在功能上能完全滿足要求，而且大大地簡化了布線，可以節(jié)省布線的投資。
HFC網(wǎng)絡(luò)采用共享方式，其共享帶寬為36Mbps。當(dāng)上網(wǎng)人數(shù)較多時(shí)，上網(wǎng)的速度會(huì)變慢。由于CableModem設(shè)備費(fèi)用較高，用戶網(wǎng)絡(luò)的開通費(fèi)用高。
·系統(tǒng)組成：系統(tǒng)由系統(tǒng)服務(wù)器、家庭控制器(內(nèi)置了CableModem)、路由器、電纜調(diào)制解調(diào)器頭端設(shè)備CMTS、有線電視傳輸網(wǎng)絡(luò)、各種探測器、各種傳感器、各種執(zhí)行機(jī)構(gòu)、打印機(jī)等組成o
·系統(tǒng)功能：實(shí)現(xiàn)家庭通信、家庭設(shè)備自動(dòng)控制、家庭安全防范。
·適用范圍：該系統(tǒng)適用于新建、擴(kuò)建的智能化住宅(小區(qū))工程，且特別適用于改造的智能化住宅(小區(qū))工程，僅將原有的有線電視HFC網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行雙向改造，就可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)和圖像信號(hào)的共網(wǎng)傳輸。
(3)采用以太網(wǎng)的智能家庭控制系統(tǒng)
采用以太網(wǎng)的智能家庭控制系統(tǒng)圖參見國家建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)<智能家居控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)施工圖集》03X602第16、17頁。
·基本特點(diǎn)：家庭智能控制器內(nèi)配置了以太網(wǎng)網(wǎng)卡，利用以太網(wǎng)作為信息傳輸網(wǎng)。以太網(wǎng)同時(shí)支持住戶計(jì)算機(jī)和智能家庭控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)不僅在功能上能完全滿足要求，而且大大地簡化了布線，可以節(jié)省布線的投資。
以太網(wǎng)傳輸速率較高，傳輸速率有10Mbps、100Mbps等。根據(jù)傳輸距離的要求，由小區(qū)物業(yè)管理中心至各樓交換機(jī)采用5類以上4對(duì)對(duì)絞線、多模光纜或單模光纜，由交換機(jī)至家庭控制器采用超5類4對(duì)對(duì)絞電纜。
·系統(tǒng)組成：系統(tǒng)由系統(tǒng)服務(wù)器、家庭控制器、路由器、交換機(jī)、各種探測器、各種傳感器、各種執(zhí)行機(jī)構(gòu)、打印機(jī)等組成。
·系統(tǒng)功能：實(shí)現(xiàn)家庭通信、家庭設(shè)備自動(dòng)控制、家庭安全防范。
·適用范圍：該系統(tǒng)適用于新建、擴(kuò)建和改造的智能化住宅(小區(qū))工程，用以太網(wǎng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)和圖像信號(hào)的雙向傳輸。
(4)采用LonWorks的智能家庭控制系統(tǒng)采用LonWorks的智能家庭控制系統(tǒng)圖參見國家建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)《智能家居控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)施工圖集如3X602第21、22、23頁。
·基本特點(diǎn)：采用一個(gè)覆蓋全部ISO／OSI標(biāo)準(zhǔn)七層通信協(xié)議、開放性的LonWork總線技術(shù)，一臺(tái)系統(tǒng)服務(wù)器最多可連接127臺(tái)LONWorks路由器，一臺(tái)LonWorks路由器最多可連接63臺(tái)家庭控制器。每臺(tái)家庭控制器為LonWork一個(gè)通道上的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，每個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)包括有神經(jīng)元(NEURON)芯片、振蕩器、電源、一個(gè)通過媒介通信的收發(fā)器和與監(jiān)控設(shè)備接口的I／O設(shè)備(電路)、存儲(chǔ)器等。
LonWorks直接通信距離可達(dá)2700m(雙絞線、78Kbps)，其通信傳輸速度最大可達(dá)1．25Mbps(此時(shí)有效傳輸距離為130m)。LonWorks路由器至小區(qū)物業(yè)管理中心線路長度超過2700m時(shí)，需在總線上加裝中繼器。傳輸線通常采用雙絞線，根據(jù)需要也可采用同軸電纜或電力線。
·系統(tǒng)組成：由系統(tǒng)服務(wù)器、家庭控制器、路由器、LonWorks路由器、交換機(jī)、各種探測器、各種傳感器、各種執(zhí)行機(jī)構(gòu)、打印機(jī)等組成。
·系統(tǒng)功能：實(shí)現(xiàn)家庭通信、家庭設(shè)備自動(dòng)控制、家庭安全防范。
·適用范圍：該系統(tǒng)特別適用于新建、擴(kuò)建的智能化住宅(小區(qū))工程。
(5)采用KS485的智能家庭控制系統(tǒng)
采用KS485的智能家庭控制系統(tǒng)圖參見國家建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)<智能家居控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)施工圖集>03X602第18、19、20頁。
·基本特點(diǎn)：KS485串行接口總線為主從式網(wǎng)絡(luò)，它的通信為半雙工、采用雙向單信道連接方式。RS485串行接口總線的傳輸介質(zhì)采用雙絞線，它可以高速地進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸，傳輸速度與傳輸距離的技術(shù)指標(biāo)如下：傳輸速率為10Mbit／s時(shí)，最大傳輸距離是12m；傳輸速率為1Mbit／s時(shí)，最大傳輸距離是120m；傳輸速率為100kbit／s時(shí)，最大傳輸距離是1200m。
·系統(tǒng)組成：由系統(tǒng)服務(wù)器、家庭控制器、路由器、通訊器、控制器、各種探測器、各種傳感器、各種執(zhí)行機(jī)構(gòu)、打印機(jī)等組成。
·系統(tǒng)功能：實(shí)現(xiàn)家庭通信、家庭設(shè)備自動(dòng)控制、家庭安全防范。
·適用范圍：該系統(tǒng)特別適用于新建、擴(kuò)建的智能化住宅(小區(qū))工程。
(6)采用無線網(wǎng)的智能家庭控制系統(tǒng)
采用無線網(wǎng)的智能家庭控制系統(tǒng)圖參見國家建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)<智能家居控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)施工圖集>03X602第24、25頁。
·基本特點(diǎn)：利用無線作為信息傳輸網(wǎng)，該系統(tǒng)不僅在功能上能完全滿足要求，而且從系統(tǒng)服務(wù)器至家庭控制器、家庭控制器至各種現(xiàn)場末端裝置均采用無線傳輸方式，小區(qū)、樓內(nèi)、戶內(nèi)無需布線，施工簡單，可以節(jié)省施工的投資。
無線網(wǎng)的工作頻率符合IEEE802．11b標(biāo)準(zhǔn)要求。
·系統(tǒng)組成：由系統(tǒng)服務(wù)器、家庭控制器、無線收發(fā)器、各種探測器、各種傳感器、各種執(zhí)行機(jī)構(gòu)、打印機(jī)等組成。
·系統(tǒng)功能：實(shí)現(xiàn)家庭通信、家庭設(shè)備自動(dòng)控制、家庭安全防范。
·適用范圍：該系統(tǒng)適用于新建、擴(kuò)建的智能化住宅(小區(qū))工程，且特別適用于改造的智能化住宅(小區(qū))工程，不用敷設(shè)線路就可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信號(hào)的傳輸。
5系統(tǒng)設(shè)計(jì)及產(chǎn)品選用要點(diǎn)
5．1智能家庭控制系統(tǒng)類型的選用
新建、擴(kuò)建的智能化住宅(小區(qū))工程，宜采用LonWorks的智能家庭控制系統(tǒng)、以太網(wǎng)的智能家庭控制系統(tǒng)或采用RS485的智能家庭控制系統(tǒng)。改造的智能化住宅(小區(qū))工程，宜采用公共電話網(wǎng)的智能家庭控制系統(tǒng)、HFC的智能家庭控制系統(tǒng)或無線網(wǎng)的智能家庭控制系統(tǒng)。
5．2家庭控制器的選用
家庭控制器的選用主要包括功能、總線技術(shù)及模塊化設(shè)計(jì)、擴(kuò)展功能、可按用戶的基本要求進(jìn)行配置等方面的選用要求。
(1)家庭控制器功能的選用
家庭控制器通常具有以下功能：
·家庭防盜報(bào)警；
·家庭火災(zāi)報(bào)警；
·家庭燃?xì)庑孤秷?bào)警；
·家庭緊急求助；
·遠(yuǎn)程設(shè)防與撤防；
·遠(yuǎn)程報(bào)警；
·訪客對(duì)講；
·家用電器監(jiān)控；
·家用表具數(shù)據(jù)采集及處理；
·空調(diào)機(jī)監(jiān)控；
·接入網(wǎng)接口；
·小區(qū)電子公告；
·信息查詢；
·家用設(shè)備報(bào)修等。
(2)家庭控制器功能的選擇
在工程設(shè)計(jì)中，家庭控制器功能的選擇可參見下表所示。
5．3總線技術(shù)及模塊化設(shè)計(jì)
·家庭控制器要求采用總線技術(shù)，如LonWorks、R5485、BACnet、C^NBlls、CEBus、X一10；
·家庭控制器要求采用模塊化設(shè)計(jì)，以便用戶可以根據(jù)需求選擇不同的模塊完成不同的功能。
5．4擴(kuò)展功能
家庭控制器要有一定的擴(kuò)展功能，考慮能適應(yīng)今后發(fā)展的需要。
5．5可按用戶的基本要求進(jìn)行配置應(yīng)能根據(jù)用戶提出有哪些被控設(shè)備及監(jiān)視控制要求(功能要求)等因素，來對(duì)家庭控制器組成進(jìn)行配置，包含模塊種類的選擇和各種模塊數(shù)量的選擇。設(shè)備的安裝
6．1交換機(jī)、路由器、控制器、放大箱、分配箱、電話分線箱
2．在住戶內(nèi)安裝入侵報(bào)警探測器。
具有語音對(duì)講及控制開啟樓道人口處防盜門功能。
1~2點(diǎn)
熱能表、燃?xì)獗怼⑺?、電度表的自?dòng)抄收及遠(yuǎn)傳、超限判斷、自動(dòng)檢查、分時(shí)計(jì)費(fèi)、實(shí)時(shí)計(jì)量、管理功能。
提高級(jí)(2A)
在室內(nèi)安裝可燃?xì)怏w泄
漏自動(dòng)報(bào)警裝置。且能就地
發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)。
1．在住戶內(nèi)兩處安裝緊急按鈕開關(guān)。
2．在住戶內(nèi)安裝入侵報(bào)警探測器，在戶門、及用臺(tái)、外窗安裝
人侵報(bào)警裝置。
具有語音對(duì)講及控鑭開啟樓道人口處防盜門功能?？蓪?shí)
現(xiàn)住戶與安防監(jiān)控中心的直接聯(lián)系。
2點(diǎn)以上
熱能表、燃?xì)獗怼⑺?、電度表的自?dòng)抄
收及遠(yuǎn)傳、超限爿斷、自動(dòng)檢查、分時(shí)計(jì)費(fèi)、實(shí)時(shí)計(jì)量、管理功能。
先進(jìn)級(jí)(3A)
1．在室內(nèi)安裝可燃?xì)怏w泄漏自動(dòng)報(bào)警裝置，當(dāng)燃?xì)怏w泄漏報(bào)警后能自動(dòng)切斷氣源、打開捧氣裝置，且能就地發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)。
2．在住戶內(nèi)設(shè)置火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警裝置。
1．在住戶內(nèi)不少于兩處安裝緊急按鈕開關(guān)。
2．在住戶內(nèi)安裝入侵報(bào)警探測器，在戶門及陽臺(tái)門、外窗安裝入侵報(bào)警裝置。
具有語音、可視對(duì)講及控翻開啟樓道入口處防盜門功能，可實(shí)現(xiàn)住戶與安防監(jiān)控中心的直接聯(lián)系。
2點(diǎn)以上
熱能表、燃?xì)獗怼⑺?、電度表的自?dòng)抄收及遠(yuǎn)傳、超限判斷、自動(dòng)檢查、分時(shí)計(jì)費(fèi)、實(shí)時(shí)計(jì)量、管理功能。
這些設(shè)備均應(yīng)安裝在電氣豎井內(nèi)或公共走道的墻上(內(nèi))。
6．2家庭控制器
暗裝(或明裝)在墻內(nèi)(上)，其底邊距地面1．4m左右。家庭控制器應(yīng)設(shè)置在住戶大門附近(宜距戶門0．5m以內(nèi))，且容易操作(包括設(shè)防與撤防)的地方。
6．3可燃?xì)怏w探測器
安裝在廚房內(nèi)的燃?xì)夤艿?、灶具附近，?dāng)住戶使用的是天然氣，燃?xì)馓綔y器吸頂棚安裝在距頂棚300ram以內(nèi)的地方；當(dāng)住戶使用的是液化石油氣，燃?xì)馓綔y器安裝在距地面300mm以內(nèi)地方。
6．4感溫探測器設(shè)置在廚房內(nèi)，它吸頂棚安裝。
6．5感煙探測器設(shè)置在起居室、臥室等房間內(nèi)，它吸頂棚安裝。
6．6緊急按鈕開關(guān)
設(shè)置在起居室沙發(fā)和主臥室床頭附近的墻上，及衛(wèi)生間的墻上。緊急按鈕開關(guān)暗裝在墻內(nèi)，其底邊距地面0．5m~1．2m。
6，門(窗)磁開關(guān)
安裝在門扇和門框內(nèi)或窗扇和窗框內(nèi)。
6．8玻璃破碎探測器
安裝在窗戶和玻璃門(陽臺(tái))附近的墻上或吸頂棚安裝。
6．9被動(dòng)紅外侵入探測器和被動(dòng)紅外／微波雙技術(shù)探測器
安裝在住戶的主要通道、重要的房間內(nèi)，它吸頂棚安裝或安裝在頂棚的墻角處。
6．10紅外遙控器
安裝在被控電器設(shè)備正面附近的墻上，距離不能超過紅外線工作范圍，且與電器設(shè)備之間沒有遮擋。
7工程設(shè)計(jì)實(shí)例
以二室戶型為例介紹戶內(nèi)的智能家庭控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)采用康居住宅先進(jìn)級(jí)(3A)。采用以太網(wǎng)的家居控制系統(tǒng)，家庭控制器與戶內(nèi)各模塊之間采用R．$485總線，家庭控制器可通過電話線或計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)接收控制指令、發(fā)出信息，所選用的家庭控制器具有可視訪客對(duì)講功能。家居控制系統(tǒng)圖參見國家建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)<智能家居控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)施工圖集>03X602第17頁，二室戶型家居控制平面圖參見圖1、2所示，家庭控制器與室內(nèi)設(shè)備的連接參見圖3所示。
在起居廳、臥室設(shè)置了感煙探測器，廚房設(shè)置了感溫探測器、可燃?xì)怏w探測器，各房間的窗戶、陽臺(tái)推拉門上及附近設(shè)置了門(窗)磁開關(guān)和玻璃破碎探測器，起居廳設(shè)置了被動(dòng)紅外侵入探測器，起居廳、臥室、衛(wèi)生間設(shè)置了緊急按鈕開關(guān)。對(duì)電、水、燃?xì)膺M(jìn)行計(jì)量；可對(duì)餐廳、起居廳、臥室的燈進(jìn)行控制；當(dāng)可燃?xì)怏w探測器探測到有燃?xì)庑孤┖?，?lián)動(dòng)控制關(guān)閉燃?xì)夤艿郎想姶砰y、開啟排煙風(fēng)機(jī)；當(dāng)有各種探測器報(bào)警后，聯(lián)動(dòng)警報(bào)發(fā)聲器發(fā)出報(bào)警聲音。
家庭控制器共提供13路輸入：電度表(電度表安裝在照明配電箱內(nèi))、燃?xì)獗?、熱能表、可燃?xì)怏w探測器、感溫探測器、感煙探測器、緊急按鈕開關(guān)、被動(dòng)紅外侵入探測器、玻璃破碎探測器各1路，水表、門(窗)磁開關(guān)各2路。
家庭控制器共提供7路輸出：警報(bào)發(fā)聲器控制1路、燃?xì)夤艿郎想姶砰y控制1路、排煙風(fēng)機(jī)控制1路、照明控制4路。
三室戶型、復(fù)式結(jié)構(gòu)、別墅的智能家庭控制平面圖及家庭控制器與室內(nèi)設(shè)備的連接參見國家建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)<智能家居控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)施工圖集》03X602。
第6篇：智能控制論文范文
變配電系統(tǒng)，顧名思義，就是保證建筑物供電與用電安全的系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)建筑物正常用電運(yùn)行是變配電系統(tǒng)的主要監(jiān)控目標(biāo)。首先，變配電系統(tǒng)通過對(duì)建筑物各類型的電力開關(guān)設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測，對(duì)配電柜高壓與低壓的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行控制來實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑物內(nèi)部電力供應(yīng)與使用的監(jiān)督與管理。其次，變配電系統(tǒng)還會(huì)對(duì)建筑物電路回路的電流與電壓、功率因數(shù)這些電力關(guān)鍵參考值進(jìn)行監(jiān)測。變壓器與電纜的溫度、發(fā)電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)的好壞都是變配電系統(tǒng)的重要監(jiān)督。電力系統(tǒng)本身具有一定的特殊性，其可以在瞬間發(fā)生很多的變化，所以在利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行控制之時(shí)，其監(jiān)測的頻率是很高的，在監(jiān)測的同時(shí)，要對(duì)這些監(jiān)測中設(shè)備開關(guān)的狀態(tài)與參數(shù)的變化進(jìn)行準(zhǔn)確且連續(xù)的記錄，只有這樣，變配電系統(tǒng)才能夠準(zhǔn)確地預(yù)測事故發(fā)生的機(jī)率，在自動(dòng)狀態(tài)下對(duì)變電系統(tǒng)事故地點(diǎn)進(jìn)行分析。樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)中的變配電系統(tǒng)可以利用計(jì)算機(jī)對(duì)供電設(shè)備的開關(guān)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，在停電發(fā)生后，可以對(duì)開關(guān)進(jìn)行自動(dòng)的順序控制。另外，變配電系統(tǒng)還可以對(duì)應(yīng)急的發(fā)電設(shè)備進(jìn)行運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)測，使其在有應(yīng)急需要之時(shí)可以正常運(yùn)行，自動(dòng)切斷不主要的電路回路，保證應(yīng)急發(fā)電機(jī)的負(fù)荷在合理的范圍之內(nèi)。變配電系統(tǒng)除了對(duì)建筑物進(jìn)行供電之外，還會(huì)對(duì)用電量進(jìn)行計(jì)算，對(duì)每家每戶的電費(fèi)進(jìn)行分析與計(jì)算，還可以對(duì)我國的供電政策進(jìn)行有效的落實(shí)與執(zhí)行，在供電高峰期超負(fù)荷的情況下對(duì)不主要的回路進(jìn)行切斷。
2給排水系統(tǒng)
使建筑物內(nèi)部的中水系統(tǒng)得到正常的運(yùn)行是智能建筑中給排水系統(tǒng)的運(yùn)行目標(biāo)與任務(wù)，給排水系統(tǒng)的主要功能是將建筑物內(nèi)水泵與排水泵、污水泵等運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測與管理，使建筑內(nèi)各水箱的水位保持在安全可靠的限制值當(dāng)中。另外，給排水系統(tǒng)還會(huì)對(duì)給水系統(tǒng)的壓力進(jìn)行測量，使水位與壓力保持在安全范圍內(nèi)，根據(jù)水位與壓力的變化及時(shí)進(jìn)行水泵的關(guān)閉與開啟。
3照明系統(tǒng)
智能建筑中的照明系統(tǒng)是建筑物內(nèi)主要的節(jié)能系統(tǒng)，節(jié)能減排主要體現(xiàn)在照明系統(tǒng)的運(yùn)行之中。照明系統(tǒng)的協(xié)調(diào)程度與運(yùn)行力度是建筑物自動(dòng)化與智能化的重要體現(xiàn)。在智能建筑中，電能是不可缺少的，照明系統(tǒng)是除了空調(diào)系統(tǒng)之外最大的電能消耗系統(tǒng)。與傳統(tǒng)的建筑管理方法相比，智能建筑中的自動(dòng)化系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)40%左右電能的節(jié)省。照明系統(tǒng)的節(jié)能，主要利用于自動(dòng)化系統(tǒng)對(duì)于停車場、走廊與對(duì)門廳等照明進(jìn)行開啟與關(guān)閉控制，對(duì)建筑物內(nèi)的照明回路進(jìn)行分組控制，使用電量過大、電路負(fù)荷過多時(shí)進(jìn)行自動(dòng)切斷，對(duì)辦公室與廳堂這些地方的照明系統(tǒng)進(jìn)行無人熄燈的自動(dòng)控制。這些控制的實(shí)現(xiàn)可以利用計(jì)算機(jī)中設(shè)定的開關(guān)開啟與關(guān)閉時(shí)間進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，門鎖與紅外線也是比較好的照明系統(tǒng)控制手段。
4電梯系統(tǒng)
電梯系統(tǒng)屬于智能建筑中的交通系統(tǒng)，對(duì)電梯系統(tǒng)的自動(dòng)化管理也是樓宇交通管理的重要內(nèi)容。對(duì)于電梯而言，其本身具有全套的自動(dòng)控制裝置，但是，要使其成為智能建筑中樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)的一部分，要將電梯本身的控制裝置與樓宇的自動(dòng)化系統(tǒng)相聯(lián)系，使其實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享，使建筑物的管理者可以對(duì)電梯的運(yùn)行狀況進(jìn)行及時(shí)的掌握與分析，在有意外事故發(fā)生的時(shí)候，可以利用自動(dòng)化系統(tǒng)對(duì)電梯進(jìn)行有效的控制。
5保安監(jiān)控系統(tǒng)
保安監(jiān)控系統(tǒng)主要由三部分組成。第一，閉路電視監(jiān)視系統(tǒng)。閉路電視監(jiān)視系統(tǒng)主要是利用攝像機(jī)完成的，管理人員將攝像機(jī)安放在需要進(jìn)行監(jiān)控的各個(gè)區(qū)域之間，利用電纜這一中介將圖像傳達(dá)到建筑控制中心，使建筑物的管理人員可以對(duì)大樓內(nèi)部的實(shí)時(shí)情況進(jìn)行觀察與管理。還可以利用現(xiàn)代化的計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)這些上傳的圖像進(jìn)行分析，使影視中的物體與煙霧等不安全因素得到確認(rèn)，為事故的處理提供證據(jù)。第二，出入口控制系統(tǒng)。對(duì)建筑物的出入口進(jìn)行控制，就是利用電子鎖或者是門磁開關(guān)這些設(shè)備對(duì)建筑物的人群進(jìn)行控制。將讀卡機(jī)等設(shè)備安裝在建筑物當(dāng)中，使建筑物的進(jìn)入具有一定的權(quán)限性，對(duì)進(jìn)入到建筑物的對(duì)象與建筑物的開放時(shí)間進(jìn)行控制，隨時(shí)掌握人員的出入情況。第三，防盜報(bào)警系統(tǒng)。防盜功能的實(shí)現(xiàn)，是利用各種敏感軟件的安裝實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑物內(nèi)部空間的控制，比如說紅外線與震動(dòng)傳感器等等，將其安裝在重要的防盜部位，如果監(jiān)測區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)異常，報(bào)警系統(tǒng)可以做出相應(yīng)的反應(yīng)，通過建筑物管理人員對(duì)異常情況進(jìn)行及時(shí)的處理。
6結(jié)束語
第7篇：智能控制論文范文
關(guān)鍵詞：移相調(diào)控；單片機(jī)；電壓斜坡起動(dòng)；限流起動(dòng)；軟停車；節(jié)能運(yùn)行
1概述
眾所周知，三相交流異步電動(dòng)機(jī)以其低成本，高可靠性和易維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)而在各行業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。但是，它在直接起動(dòng)時(shí)，存在著很大的缺點(diǎn)：首先，它的起動(dòng)電流高達(dá)額定電流的5～7倍，既對(duì)電網(wǎng)造成了很大的沖擊，又影響了電器控制設(shè)備的使用壽命，甚至影響到其它電氣設(shè)備的正常運(yùn)行；其次，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩可達(dá)正常轉(zhuǎn)矩的2倍，這會(huì)對(duì)負(fù)載產(chǎn)生沖擊，增加傳動(dòng)部件的磨擦和額外維護(hù)。為此，出現(xiàn)了三相異步電動(dòng)機(jī)降壓起動(dòng)設(shè)備。
圖1智能電機(jī)控制模塊結(jié)構(gòu)圖
傳統(tǒng)的降壓起動(dòng)有以下幾種方法:
1）在電動(dòng)機(jī)定子電路中串入電抗器，使一部分電壓降在電抗器上；
2）星形—三角形(Y—)轉(zhuǎn)換降壓起動(dòng)，即起動(dòng)時(shí)電機(jī)接成星形，起動(dòng)結(jié)束后，通過一個(gè)轉(zhuǎn)換器變成三角形接法；
3）補(bǔ)償器起動(dòng)（自耦變壓器起動(dòng)）。
傳統(tǒng)的起動(dòng)設(shè)備體積龐大，成本高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，與負(fù)載匹配的電機(jī)轉(zhuǎn)矩很難控制，也就是說很難得到合適的起動(dòng)電流和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩；而且在切換瞬間會(huì)產(chǎn)生很高的電流尖峰，由此產(chǎn)生的機(jī)械振動(dòng)會(huì)損害電機(jī)轉(zhuǎn)子，軸連接器，中間齒輪以及負(fù)載設(shè)備。
因此，就需要有一種能克服傳統(tǒng)起動(dòng)缺點(diǎn)的起動(dòng)裝置。銀河公司開發(fā)生產(chǎn)的捷普牌新一代數(shù)字式智能電機(jī)控制模塊，不但完全克服了傳統(tǒng)起動(dòng)的缺點(diǎn)，對(duì)各種起動(dòng)方法做了進(jìn)一步的改善和提高，而且還增加了很多其他功能，比如：節(jié)能運(yùn)行，過流保護(hù)，過熱保護(hù)，缺相保護(hù)等。
這種模塊采用數(shù)碼管顯示，按鍵控制，整個(gè)起動(dòng)過程全部由單片機(jī)按照預(yù)先設(shè)定的程序自動(dòng)完成，操作極其方便。
用戶通過按鍵調(diào)整參數(shù)設(shè)置，可以按實(shí)際情況選擇不同的起動(dòng)方式，能夠很方便地控制起動(dòng)電流，得到與負(fù)載相匹配的電機(jī)轉(zhuǎn)矩。
2模塊結(jié)構(gòu)及電氣原理
模塊結(jié)構(gòu)如圖1所示。從圖1可以看出，該模塊的主電路與相控電路及單片機(jī)共同封裝于同一殼體內(nèi)，同時(shí)內(nèi)置多個(gè)電流、電壓傳感器。用接插件將模塊與控制盒連接在一起，實(shí)現(xiàn)各種功能的設(shè)置和顯示。
主電路為6只玻璃鈍化方形晶閘管芯片，通過一體化焊接技術(shù)，將其貼在DBC（陶瓷覆銅板）上，并與導(dǎo)熱銅板焊接在一起。模塊使用時(shí)，導(dǎo)熱銅板與散熱片通過導(dǎo)熱硅脂緊密接觸。這種結(jié)構(gòu)使模塊具有很高的絕緣性能和散熱性能。
圖2是模塊電氣原理方框圖。移相控制電路部分是銀河公司自主開發(fā)的JP-SSY01數(shù)字移相集成電路。該電路為SOP28封裝，5V單一電源供電，全數(shù)字化處理方式，具有很高的移相精度及對(duì)稱度。對(duì)控制端加0～10V電平信號(hào)，即可控制移相角度。
同步變壓器輸出同步信號(hào)給移相電路，其中另一路給單片機(jī)，作為單片機(jī)采集電壓、電流信號(hào)的基準(zhǔn)。這樣，就克服了如果交流電頻率變化帶來的計(jì)算誤差，提高了計(jì)算精度。
傳感器包括電壓傳感器和電流傳感器。兩種傳感器中均使用了霍爾元件，具有體積小、反應(yīng)快、線形度高的特點(diǎn)，通過與模塊結(jié)構(gòu)的一體化設(shè)計(jì)，方便地置于模塊內(nèi)部。兩種傳感器將電壓模擬量、電流模擬量傳給12位高速A/D轉(zhuǎn)換器，通過A/D轉(zhuǎn)換，將相應(yīng)的數(shù)字量傳給單片機(jī)，以供單片機(jī)進(jìn)行處理。
顯示、控制部分采用串行口與單片機(jī)進(jìn)行通信，這種通信方式大大減少了該部分與模塊內(nèi)部的連線。5個(gè)數(shù)碼管顯示，8個(gè)按鍵控制，使顯示與控制直觀、方便。
3主要功能
智能電機(jī)控制模塊主要完成電壓斜坡起動(dòng)，限流起動(dòng)，電壓突跳起動(dòng)，軟停車，節(jié)能運(yùn)行，過流、過熱、缺相保護(hù)等功能。
3.1電壓斜坡起動(dòng)
如圖3所示，系統(tǒng)首先給電機(jī)加一個(gè)電壓Us，之后電壓線性上升，從Us增加到最大電壓Umax，即電網(wǎng)輸入電壓。Us由用戶設(shè)定，可供用戶選擇的電壓為80～300V。ts也由用戶設(shè)定，可以在1～90s選擇。在實(shí)際使用中，用戶根據(jù)實(shí)際情況，例如電機(jī)功率大小、負(fù)載大小等，選擇合適的參數(shù)，達(dá)到最佳起動(dòng)效果。
這種起動(dòng)方式的特點(diǎn)是起動(dòng)平穩(wěn)，可減少起動(dòng)電流對(duì)電網(wǎng)的沖擊，同時(shí)大大減輕起動(dòng)力矩對(duì)負(fù)載帶來的機(jī)械振動(dòng)。
3.2限流起動(dòng)
如圖4所示，這種起動(dòng)方式是由用戶設(shè)定一電流值Ik，在整個(gè)起動(dòng)過程中，實(shí)際電流不超過設(shè)定值Ik。Ik由用戶根據(jù)實(shí)際負(fù)載大小自己設(shè)定。
限流起動(dòng)可以使大慣性負(fù)載以最小電流起動(dòng)加速，可以通過設(shè)置電流上限，以滿足在電網(wǎng)容量有限的場合使用。這種起動(dòng)方式特別適合于恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載。
3.3電壓突跳起動(dòng)
實(shí)際應(yīng)用中，很多負(fù)載具有很大的靜摩擦力。在電壓斜坡起動(dòng)方式中，電壓是由小到大逐漸上升的。如果直接使用電壓斜坡方式起動(dòng)，在起動(dòng)開始的一段時(shí)間內(nèi)，因所加電壓太小，克服不了負(fù)載的靜摩擦力，電機(jī)不動(dòng)，這可能會(huì)造成電機(jī)因發(fā)熱而損壞的情況。電壓突跳功能則解決了這個(gè)問題。在電機(jī)起動(dòng)前，模塊先輸出一電壓Ut，且持續(xù)一段時(shí)間tt，用以克服靜摩擦力，待電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)之后，再按照原設(shè)定方式起動(dòng)，從而比較好地保護(hù)了電機(jī)，如圖5所示。對(duì)于不需要該功能的負(fù)載，只要將tt設(shè)置為0即可。Ut可調(diào)整，范圍是0～380V，tt可調(diào)整，范圍是0～10s。
3.4軟停車
如圖6所示，按下停車鍵后，模塊的輸出電壓立即下降到Up1，然后逐漸下降，經(jīng)過時(shí)間tp后，下降到Up2，再立即下降到0。Up可調(diào)整，范圍是100～380V；Up2可調(diào)整，范圍是0～300V；tp調(diào)整的范圍是0～90s。
軟停車可以大大減少管道傳輸中液體的沖擊。
3.5節(jié)能運(yùn)行
對(duì)于大摩擦負(fù)載，由于起動(dòng)電流大，需要功率較大的電動(dòng)機(jī)，而在正常運(yùn)行時(shí)，負(fù)載力矩比電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)矩小得多，這就造成電動(dòng)機(jī)輕載運(yùn)行。對(duì)于間歇性負(fù)載，持續(xù)大電流的工作時(shí)間占整個(gè)工作周期很小一部分，從而造成輕載時(shí)無功損耗?浪費(fèi)，使運(yùn)行功率因數(shù)大大降低。智能電機(jī)控制模塊通過檢測電壓和電流，根據(jù)負(fù)載大小自動(dòng)調(diào)節(jié)輸出電壓，使電機(jī)工作在最佳效率工作區(qū)，達(dá)到節(jié)能目的。
3.6保護(hù)功能
共有三種保護(hù)功能：過流保護(hù)，過熱保護(hù)，缺相保護(hù)。
在起動(dòng)或者運(yùn)行過程中如果出現(xiàn)上述三種故障之一，模塊會(huì)自動(dòng)斷電，控制盒上的數(shù)碼管會(huì)閃爍顯示故障原因，待排除故障以后，按復(fù)位鍵即可恢復(fù)正常。
在上述保護(hù)中，過流保護(hù)值可調(diào)。
4實(shí)驗(yàn)情況及實(shí)際應(yīng)用效果
我們對(duì)一只正在使用中的智能電機(jī)控制模塊進(jìn)行了實(shí)際測量并作了記錄。所用負(fù)載為18.5kW風(fēng)機(jī)，供電電壓實(shí)際測量值為390V左右。
為了作一個(gè)比較，首先拆掉模塊進(jìn)行直接起動(dòng)。合上空氣開關(guān)后，電壓立即上升到390V，電流快速上升到150A，持續(xù)一段時(shí)間，逐漸下降，最后穩(wěn)定在30A左右。同時(shí)，可清楚地聽到由于大電流沖擊，使風(fēng)機(jī)產(chǎn)生強(qiáng)烈的機(jī)械振動(dòng)而發(fā)出的噪聲。
然后接上智能電機(jī)控制模塊，設(shè)置為限流方式起動(dòng)，限流值為90A，打開節(jié)能運(yùn)行。按下“起動(dòng)”鍵，可觀測到電流上升速度明顯變慢，逐漸上升到90A，保持2～3s后，逐漸下降為30A。電壓由0V緩慢上升到390V。起動(dòng)時(shí)間為6s。在整個(gè)起動(dòng)過程中，電機(jī)起動(dòng)平穩(wěn)，聽不到機(jī)械沖擊的噪聲。15s后，電壓逐漸下降為355V，電流不變，開始穩(wěn)定運(yùn)行。
數(shù)字式智能電機(jī)控制模塊現(xiàn)已被廣泛應(yīng)用于各種生產(chǎn)領(lǐng)域和其他場合，實(shí)際應(yīng)用效果如下：
1）降低了電動(dòng)機(jī)起動(dòng)電流；
2）避免了電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)供電線路瞬間電壓跌落，造成電網(wǎng)上用電設(shè)備、儀表誤動(dòng)作；
3）防止了起動(dòng)時(shí)由于產(chǎn)生的力矩沖擊，而使機(jī)械斷軸或產(chǎn)生廢品；
4）可以較頻繁地起動(dòng)電動(dòng)機(jī)(軟起動(dòng)裝置一般允許10次/h，而使電動(dòng)機(jī)不致過熱)；
5）對(duì)泵類負(fù)載可以防止水錘效應(yīng)，防止管道破裂；
6）對(duì)某些工藝應(yīng)用(如染紗機(jī)械)，可防止由于起動(dòng)過快而產(chǎn)生染色不勻的質(zhì)量問題；
7）對(duì)某些易碎的容器灌漿生產(chǎn)線，可防止容器破損；
8）適應(yīng)供電變壓器容量較低的場合(如注塑機(jī))；
9）可以降低電網(wǎng)適配容量，節(jié)省增容費(fèi)開支；
10）適用于需要方便地調(diào)節(jié)起動(dòng)特性的場合。
第8篇：智能控制論文范文
關(guān)鍵詞：接觸式智能卡單片機(jī)電能計(jì)量智能電控計(jì)量
1概述
在農(nóng)田水利灌溉中，往往采用固定機(jī)井或固定水泵對(duì)不同用戶分時(shí)供水的方式，在供水過程中不可避免的會(huì)出現(xiàn)用電計(jì)量和收費(fèi)問題。通常所采用的方法是計(jì)錄電能表的讀數(shù)，過后再根據(jù)水泵使用的時(shí)間分?jǐn)傠娰M(fèi)，這種方法計(jì)量誤差大，不能真實(shí)的反應(yīng)實(shí)際的用電量情況，給用水管理帶來很多不必要的麻煩和糾紛。這里介紹一種在傳統(tǒng)電控計(jì)量箱的基礎(chǔ)上，增加用電量的數(shù)據(jù)采集裝置，采用IC卡技術(shù)，實(shí)現(xiàn)一戶一卡、預(yù)付電費(fèi)、持卡消費(fèi)的用電管理方法。每個(gè)用戶都有一個(gè)IC卡，用水前先到用電管理部門或用電委托管理部門在卡上預(yù)付電費(fèi)，然后，在電控計(jì)量箱上插卡用電，電能表計(jì)量用電情況，并將消耗的電量從IC卡上扣除，當(dāng)卡上的預(yù)付電費(fèi)扣除完，控制單元控制接觸器動(dòng)作切斷電源停止供電。當(dāng)用戶用電完畢時(shí)，可將IC卡從電控計(jì)量箱卡槽內(nèi)取出，控制單元也控制接觸器動(dòng)作切斷電源停止供電。采用這種方法解決了用電過程中的各種不合理現(xiàn)象，避免了糾紛的發(fā)生，同時(shí)也提高了用電的信息化管理水平。下面介紹裝置的具體結(jié)構(gòu)和工作原理。
2系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)思路
傳統(tǒng)的電控計(jì)量箱由電能表、刀閘開關(guān)、保險(xiǎn)絲和接線端子等組成，根據(jù)計(jì)量箱內(nèi)的機(jī)械式電能表的讀數(shù)來收取電費(fèi)。針對(duì)上面提到的傳統(tǒng)電控計(jì)量箱的所存在的問題，增加了以下單元組成IC卡智能電控計(jì)量箱：
電能表轉(zhuǎn)盤的脈沖采樣和脈沖遠(yuǎn)傳裝置；
單片機(jī)組成中央控制單元，負(fù)責(zé)用電量的采樣、IC卡的管理和輸出控制；
IC卡的讀寫裝置；
控制用電量的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
IC卡智能電控計(jì)量箱采用具有脈沖遠(yuǎn)傳功能的機(jī)械式三相電能表作為用電計(jì)量的控制依據(jù)，采用AT89C2052單片機(jī)組成的電控計(jì)量箱的中央控制單元，IC卡采用CPU智能卡作為信息載體，通過中央處理單元采樣電能表的走字情況，并從IC卡上扣除消耗的電量，根據(jù)讀取IC卡上存儲(chǔ)的預(yù)付費(fèi)電量情況，控制中間繼電器和交流接觸器等實(shí)現(xiàn)用電量的IC卡預(yù)付費(fèi)控制。圖1是系統(tǒng)的總體框圖。
380V交流電的A、B、C三相分別接入電能表輸入端，三相電能表輸出端通過接觸器C的三對(duì)常開觸點(diǎn)輸出三相交流電能。交流接觸器C的吸合線圈受中央控制單元中的5V直流繼電器和中間繼電器控制，當(dāng)不插卡時(shí)，交流接觸器釋放斷開輸出回路。當(dāng)插卡時(shí)，中央控制單元首先讀入IC卡上預(yù)付電費(fèi)情況，控制交流接觸器吸合接通三相交流回路。電能表計(jì)量電能消耗，并將計(jì)量的用電量以脈沖的形式輸入中央控制單元，中央控制單元將脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換成電能讀數(shù)，以0.01kWh為一個(gè)計(jì)量單位，對(duì)IC卡的預(yù)購電量進(jìn)行扣除，直到預(yù)購電量用完，接觸器C釋放切斷輸出電源。在使用過程中取出IC卡，接觸器C也會(huì)釋放觸點(diǎn)切斷輸出。
3中央控制單元的原理框圖及硬件結(jié)構(gòu)
中央控制單元由AT89C2051單片機(jī)、脈沖采樣單元、IC卡讀寫單元、LED數(shù)碼顯示單元、EEPROM存儲(chǔ)器單元、交流接觸器控制單元等部分組成，圖2是中央控制單元的系統(tǒng)框圖。
3.1用電量的數(shù)據(jù)采樣及脈沖遠(yuǎn)傳方式
電能計(jì)量使用傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)盤式三相電能表，電能的計(jì)量來自于轉(zhuǎn)盤的旋轉(zhuǎn)圈數(shù)，在電能表轉(zhuǎn)盤的相應(yīng)位置開一小孔，采用光電耦合式傳感器檢測轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)過程中透光和遮光次數(shù)，轉(zhuǎn)盤每旋轉(zhuǎn)一圈，完成一次遮光和透光，光電接收端就會(huì)輸出一個(gè)脈沖，并輸入到中央控制器進(jìn)行處理。記錄脈沖的個(gè)數(shù)就會(huì)間接檢測出鋁盤轉(zhuǎn)過的圈數(shù)，從而根據(jù)圈數(shù)與用電量的關(guān)系計(jì)算出用電量。圖3是脈沖檢測的電路原理圖。
3.2中央控制單元的硬件設(shè)計(jì)
中央控制單元由89C2052單片機(jī)、CPU卡讀寫裝置、電能表脈沖計(jì)量單元、接觸器控制部分、AT24C02EEPROM、數(shù)碼顯示單元及電源等部分組成。具體電路圖見圖4。
智能卡電控計(jì)量箱采用插卡供電，取卡停電的工作方式，插卡后系統(tǒng)顯示CPU卡上預(yù)購的電量，在用電過程中，不斷從CPU卡上扣除消耗的電量，顯示卡上剩余電量。在電控計(jì)量箱工作過程中，單片機(jī)與CPU卡通過串行接口隨時(shí)交換信息。
AT24C02EEPROM用于存放用戶的密碼信息、用戶的用電信息以及脈沖當(dāng)量與用電量的換算關(guān)系等。四位LED數(shù)碼顯示用于時(shí)實(shí)顯示CPU卡上剩余電量數(shù)、錯(cuò)卡信息、故障信息等，使用戶能夠掌握電控計(jì)量箱的工作狀況和卡上的剩余電量情況。
供電控制采用三級(jí)繼電器控制，即單片機(jī)P1.7通過三極管T3控制直流繼電器J的吸合與釋放，直流繼電器J的常開觸點(diǎn)控制中間繼電器Z的吸合線圈，中間繼電器Z的常開觸點(diǎn)控制交流接觸器C的吸合線圈，接觸器C的常開觸點(diǎn)控制計(jì)量箱三相交流電源的輸出。
4系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)
圖5為系統(tǒng)軟件總體框圖，而系統(tǒng)應(yīng)用軟件包括：
初始化程序：RAM單元的清零和參數(shù)預(yù)置、單片機(jī)的異步串行通信工作方式設(shè)置、中斷設(shè)置、定時(shí)器設(shè)置、CPU卡的上電復(fù)位和下電復(fù)位、系統(tǒng)的自檢等；
顯示及監(jiān)控程序：初始化完成后，單片機(jī)檢測卡座是否有卡，等待插卡操作，同時(shí)顯示系統(tǒng)的工作狀態(tài)；
CPU卡讀寫操作程序；
用電量采集程序：檢測電能表輸出的反映實(shí)際用電量的脈沖，并將脈沖換算成電量，當(dāng)電量達(dá)到0.01kWh時(shí)，從卡中扣除所使用的電量；
輸出控制程序：卡座內(nèi)無卡或卡上無剩余電量時(shí)，控制接觸器切斷供電輸出。
第9篇：智能控制論文范文
1.1保安監(jiān)控系統(tǒng)的作用
隨著我國改革開放的推進(jìn),一批批適合信息社會(huì)需要并且具有安全、高效、舒適、便利和靈活特點(diǎn)的智能大廈拔地而起。
為了防止各種偷盜和暴力事件的發(fā)生和危害,確保大廈的安全,生命和財(cái)產(chǎn)不受損害,智能保安系統(tǒng)的設(shè)置是必要的。
隨著科技的發(fā)展,新的犯罪手段對(duì)保安系統(tǒng)也提出了新的要求,在信息時(shí)代的今天,對(duì)錢、財(cái)物、人身安全的保護(hù)是一方面,而對(duì)儲(chǔ)存在計(jì)算機(jī)里的大量的重要文件、數(shù)據(jù),更需要保護(hù)。
在一個(gè)智能化大廈內(nèi),不僅對(duì)外部人員要防范,對(duì)內(nèi)部人員也需要加強(qiáng)管理;對(duì)某些重要的地點(diǎn)、物品,以及重要的人物也需要特殊的保護(hù)。因此,對(duì)現(xiàn)代化的大廈,需要設(shè)置多層次、立體化的保安系統(tǒng)。
1.2保安監(jiān)控系統(tǒng)的等級(jí)
1.2.1確定防護(hù)等級(jí)
(1)相關(guān)規(guī)范
《安全防范工程程序和要求》GA/T75一94
《安全防范系統(tǒng)通用圖形符號(hào)》GA/74一94
《民用閉路監(jiān)視電視系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》GB50198-94
根據(jù)上述規(guī)范,結(jié)合安全防范的風(fēng)險(xiǎn)狀況和工程實(shí)際情況,從而綜合確定安全系統(tǒng)達(dá)到的防護(hù)等級(jí)。(2)安全技防系統(tǒng)的種類
周界報(bào)警系統(tǒng);
玻璃破碎報(bào)警裝置組成的大廈外墻的警戒系統(tǒng);
電視監(jiān)控系統(tǒng)(圖像復(fù)核系統(tǒng)）；
入侵移動(dòng)探測報(bào)警系統(tǒng);
音頻監(jiān)聽系統(tǒng)(聲音復(fù)核系統(tǒng));
強(qiáng)光照明系統(tǒng);
(3)安全防范等級(jí)及主要配置(按四級(jí)劃分)
A.四級(jí)防護(hù)安全防范系統(tǒng)
營業(yè)場所(指銀行)的門、窗應(yīng)設(shè)開關(guān)式報(bào)警裝置(如門磁開關(guān));
設(shè)置手動(dòng)或腳踏式緊急報(bào)警裝置和聯(lián)動(dòng)警鈴;
報(bào)警信號(hào)應(yīng)送保安值班室及附近公安機(jī)關(guān)。
B.三級(jí)防護(hù)安全防范系統(tǒng)
與四級(jí)防范系統(tǒng)裝置相同;
設(shè)置空間立體防范系統(tǒng):設(shè)空間(室內(nèi)與走廊)入侵探測器;
中心控制設(shè)備具有監(jiān)昕復(fù)核(錄音)功能,記錄報(bào)警發(fā)生的時(shí)間、士也點(diǎn);
對(duì)營業(yè)室、主通道設(shè)電視監(jiān)控
報(bào)警系統(tǒng)與公安報(bào)警網(wǎng)。
C.二級(jí)防護(hù)安全防范系統(tǒng)
與三級(jí)防范系統(tǒng)裝置相同;
電視監(jiān)控設(shè)備具有自動(dòng)、手動(dòng)切換功能,多畫面顯示功能;
對(duì)于實(shí)行柜員制的營業(yè)場所,應(yīng)設(shè)一對(duì)一的攝錄像裝置;
密碼控制由專人操作報(bào)警系統(tǒng)的啟停、布防、撤防、旁路、復(fù)位等;
控制中心設(shè)備具有有線、無線及其互轉(zhuǎn)換功能,保證報(bào)警信號(hào)準(zhǔn)確且送往有關(guān)接警部門;
有條件的營業(yè)場所設(shè)人口控制系統(tǒng),實(shí)行信息卡出入(門禁系統(tǒng))。
D.一級(jí)防護(hù)安全防范系統(tǒng)
所選探測器應(yīng)有兩種及以上不同探測技術(shù)組成的入侵探測系統(tǒng);
營業(yè)場所營業(yè)期長時(shí)錄像。遇突發(fā)事件時(shí),應(yīng)自動(dòng)啟動(dòng)照明、錄音、錄像;統(tǒng));
設(shè)出入口控制系統(tǒng),通過信息卡對(duì)主要分區(qū)的人員分級(jí)、分檔管理;
中央控制室應(yīng)能在接受報(bào)警信號(hào)同時(shí)立即識(shí)別部位、,性質(zhì)(搶劫、盜竊、火災(zāi)、故障等),且在屏幕上顯示、打印、記錄、存儲(chǔ)報(bào)警時(shí)間、地點(diǎn)、性質(zhì)及處置預(yù)案;
其余與二級(jí)防范系統(tǒng)相同。
1.2.2保安監(jiān)控系統(tǒng)的層次
(1)外部入侵保護(hù):此部分是預(yù)防外部無關(guān)人員侵入,需相應(yīng)設(shè)置周界、門窗、通道、出入口等的報(bào)警、復(fù)核等處置措施,防罪犯于區(qū)域之外。
(2)區(qū)域保護(hù):此道防線是探測非法入侵此區(qū)域者,把信息送往監(jiān)控中心,中心作出處理。
(3)目標(biāo)保護(hù):這道防線是對(duì)特定目標(biāo)的保護(hù),如保險(xiǎn)柜及重要房間。
2保安系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)
在科技發(fā)達(dá)的今天,再不僅僅是加鎖、站崗、放哨等的傳統(tǒng)防范設(shè)施。鎖無論怎么堅(jiān)固總可以被打開,精神抖擻的哨兵也有打盹兒的時(shí)候。在今天,利用現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代通信技術(shù)、現(xiàn)代控制技術(shù)和現(xiàn)代圖形顯示技術(shù)(即4C技術(shù))制造出智能防盜保安系統(tǒng),各子系統(tǒng)獨(dú)立發(fā)揮其功能,同時(shí)子系統(tǒng)間又集成為一個(gè)防范統(tǒng)二體,從而確保大廈的安全,營造一個(gè)極好的工作、生活環(huán)境。2.1出入口控制
2.1.1控制原理所謂的出入口控制就是對(duì)出人口的管理,該系統(tǒng)控制各類人員的出人以及他們?cè)谙嚓P(guān)區(qū)域的行動(dòng),通常被稱作門禁系統(tǒng)。其控制的原理是:按照人的活動(dòng)范圍,預(yù)先制作出各種層次的卡,或預(yù)定密碼。在相關(guān)的大門出入口、金庫門、檔案室門、電梯門等處安裝磁卡識(shí)別器或密碼鍵盤,用戶持有效卡或密碼方能通過或進(jìn)入。由讀卡機(jī)閱讀卡片密碼,經(jīng)解碼后送控制器判斷,如符合,門鎖被開啟,否則報(bào)警。
2.1.2持卡方式的特點(diǎn)
(1)卡的密碼可隨時(shí)從系統(tǒng)中取消,不怕丟失,不怕帶走。
(2)卡的密碼帶有時(shí)間性,可預(yù)先設(shè)定有效時(shí)段。
(3)持卡人在所有出入口的活動(dòng)都被計(jì)算機(jī)記錄在案,可隨時(shí)打印、分析。
(4)節(jié)省管理人員。使用計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng),在控制室就可以控制全部出入口。這樣,不僅提高效益,節(jié)省人力,也避免了人為的失誤、提高了保安效果。
2.1.3門禁系統(tǒng)的種類
有光學(xué)卡、磁矩陣卡、磁碼卡、條碼卡、紅外線卡、鐵碼卡、感應(yīng)式卡,以及生物辨別系統(tǒng),如指紋機(jī)、掌紋機(jī)、視網(wǎng)膜辨識(shí)機(jī)、聲音辨識(shí)機(jī)等等。從接觸卡到非接觸卡,從l00mm到幾千mm的感應(yīng)卡均被廣泛采用。
上述各種卡對(duì)應(yīng)著各種門禁機(jī),門禁機(jī)主要有聯(lián)網(wǎng)型和非聯(lián)網(wǎng)型(獨(dú)立型)。有單門門禁機(jī),也有雙門及四門、八門的門禁機(jī)。這使得門禁的應(yīng)用非常靈活。配合門禁機(jī)還有門磁開關(guān)和按鈕等。若干門禁機(jī)與門禁系統(tǒng)的從門控制器與主門控制器相連。門禁機(jī)和門控制器內(nèi)部由計(jì)算機(jī)控制,門禁機(jī)所需電源常為DC12V,由門控制器提供,一般在控制器附近都設(shè)有電源AC220V50Hz/DC12V。
2.1.4門禁系統(tǒng)設(shè)置部位
對(duì)于綜合性智能大廈而言,設(shè)置部位大致有:各重要辦公室、金庫、銀行營業(yè)室、中央控制室、各通信、弱電機(jī)房等。
2.2防盜報(bào)警系統(tǒng)
2.2.1防盜報(bào)警器的作用防盜報(bào)警系統(tǒng)就是用探測器對(duì)建筑物內(nèi)外重點(diǎn)區(qū)域、重要地點(diǎn)布防,在探測到非法入侵者時(shí),信號(hào)傳輸?shù)綀?bào)警控制器:聲光報(bào)警,顯示地址,有關(guān)值班人員接到報(bào)警后,根據(jù)情況采取措施,以控制事態(tài)的發(fā)展。防盜報(bào)警系統(tǒng)除上述報(bào)警功能外,尚有聯(lián)動(dòng)功能。諸如:開啟報(bào)警現(xiàn)場燈光(含紅外燈)、聯(lián)動(dòng)音視頻矩陣控制器、開啟報(bào)警現(xiàn)場攝像機(jī)進(jìn)行嚴(yán)視,電視矩陣控制器一系列聯(lián)控:使監(jiān)視器顯示圖像、錄像機(jī)錄像、多媒體控制器自動(dòng)或人工操作等等這一切都可對(duì)報(bào)警現(xiàn)場進(jìn)行聲音、圖像等進(jìn)行復(fù)核,從而確定報(bào)警的性質(zhì)(非法入侵、火災(zāi)、故障等),以采取有效措施。
2.2.2防盜報(bào)警系統(tǒng)的構(gòu)成
智能建筑的防盜報(bào)警系統(tǒng),負(fù)責(zé)建筑內(nèi)各個(gè)點(diǎn)
、線、面和區(qū)域的偵測任務(wù)。它一般由探測器、區(qū)域控制器和報(bào)警控制中心三部分組成。(1)探測器
探測器負(fù)責(zé)探測人員的非法入侵,有異常情況發(fā)出聲光報(bào)警,同時(shí)向區(qū)域報(bào)警器發(fā)送信息。
開關(guān):開關(guān)是基本、簡單、經(jīng)濟(jì)而有效的探測器。常用的有:微動(dòng)開關(guān)、磁簧開關(guān)兩種。線路連接分常開、常閉二種。開關(guān)的閉合或開斷,使電路導(dǎo)通啟動(dòng)警報(bào)。
光束遮斷式探測器:目前用得較多得是紅外對(duì)射式,它由紅外線發(fā)射器和接收器組成。當(dāng)罪犯跨越門窗或其它防護(hù)區(qū)時(shí),遮斷紅外光而弓|發(fā)報(bào)警。為確保此類探測器的準(zhǔn)確需配置頻率和相位鑒別電路。
熱感式紅外探測器:也稱被動(dòng)式立體紅外線探測器。它是利用人體溫度來進(jìn)行探測的。眾所周知,任何物體,因表面溫度不同,會(huì)發(fā)出強(qiáng)弱不等的紅外線,即輻射出的紅外線波長不同。人體所輻射波長約10μm,這一特性被用來制造熱感式紅外探測器。其中焦電式具有最佳的靈敏度和響應(yīng)速度。故目前用得較普遍。其上設(shè)有7～15問n波長的帶通濾波器。以屏蔽非人體紅外波,確保報(bào)警準(zhǔn)確。
微波物體移動(dòng)探測器:利用微波設(shè)備對(duì)移動(dòng)物體(含人)發(fā)射和反射頻差的多譜勒效應(yīng),即可探測出人的入侵。
超聲波物體移動(dòng)探測器:與微波移動(dòng)探測器類似,但波長有差別,超聲波頻率常在20KHz以上。
偵光式移動(dòng)探測器:必須在有光線的環(huán)境中才能使用,其原理是利用二個(gè)光電池組成差動(dòng)探測裝置,能探測出周圍光線的微量變化。
玻璃破碎探測器:它是利用壓電式拾音器,裝在面對(duì)玻璃面的位置,它對(duì)玻璃高頻聲有效檢測、報(bào)警,已廣泛用于門窗防護(hù)上。
還有其它一些類型探測器,此處從略。
(2)區(qū)域報(bào)警器
通常一臺(tái)區(qū)域報(bào)警器能容納8個(gè)回路的輸入信號(hào),經(jīng)處理,信號(hào)送往電視監(jiān)控系統(tǒng)的視頻矩陣切換控制器,以實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)控制。在一般的系統(tǒng)中,區(qū)域報(bào)警器≤8臺(tái),即≤64個(gè)回路,當(dāng)多于64個(gè)回路時(shí),需改用微機(jī)控制的報(bào)警系統(tǒng)。
(3)報(bào)警控制中心
報(bào)警控制中心,通常和電視監(jiān)控中心合設(shè)。其功能是通過控制鍵盤查看系統(tǒng)工作情況,突發(fā)事件的報(bào)警可在監(jiān)視屏上自動(dòng)彈出報(bào)警部位,并記錄時(shí)間和地址。目前,部份產(chǎn)品在中心設(shè)報(bào)警輸入卡,容量為128路/塊,根據(jù)需要可增高至2048個(gè)點(diǎn)。報(bào)警插入卡與CCTV控制器的連接是RS232口。
2.3閉路電視監(jiān)視系統(tǒng)
在保安系統(tǒng)中越來越多的應(yīng)用電視監(jiān)控系統(tǒng)。它使管理人員在控制室便能看到大廈內(nèi)外重要地點(diǎn)情況,給保安系統(tǒng)提供視覺效果,為消防、樓內(nèi)各機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行及人員活動(dòng)提供了監(jiān)視手段。
2.3.1閉路電視監(jiān)視系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)
依功能基本結(jié)構(gòu)可分為:攝像、傳輸、控制和顯示與記錄四部分。
(1)攝像機(jī)
攝像機(jī)是監(jiān)視系統(tǒng)的重要部件。而大量采用電荷稠合式CCD(charge一cowpleddevice)攝像機(jī)。攝像機(jī)色彩有黑白與彩色之分。根據(jù)用途和經(jīng)濟(jì)狀況選取其一。攝像機(jī)的靶面大小用1/3、1/2、2/3寸來表示。在選鏡頭時(shí)要注意配合二者的尺寸。
攝像機(jī)有PAL、NTSCK和SECAM三大制式,中國選用PAL制式。選取攝像機(jī)時(shí),還需考慮照度要求,如需要可選取紅外燈飾。
(2)鏡頭
設(shè)計(jì)中鏡頭的選擇同攝像機(jī)的選擇是同等重要的。選擇鏡頭的依據(jù)是觀察的視野和亮度變化的范圍,同時(shí)兼顧C(jī)CD攝像機(jī)的尺寸,它們之間的關(guān)系是:視野決定用定焦距還是變焦距的鏡頭,定焦距取多大焦距,變焦距選擇什么范圍,亮度的變化決定是否使用自動(dòng)光圈鏡頭。
清晰度:是鏡頭的重要指標(biāo)。想成像清晰,則分辯率要高,即在單位長度上能分辨的黑白條紋數(shù)大,一般用公式求得:
N=180/h
N----鏡頭分辨率(對(duì)線/厘米)
h----畫幅格式的高度(厘米)
通常1/2"畫幅4.8x6.4(mm2)N=38對(duì)線/mmh=4.8mm
1/3"畫幅3.6x4.8(mm2)N=50對(duì)線/mmh=3.6mm
鏡頭的尺寸:目前有1、2/3、1/2、1/3和1/4寸等。一般鏡頭與攝像機(jī)同尺寸或鏡頭尺寸大于攝像機(jī)尺寸。
焦距:鏡頭的焦距和攝像機(jī)靶面大小決定了視角。靶面(攝像機(jī)靶面)一定,焦距短,則視野大,焦距大,則視野小。用w·h分別表示CCD靶面的寬度、高度,f為鏡頭的焦距,那么可求得視角值。
Qh=2tan-l(w/2f)(0)水平視角
Qv=2tan-l(h/2f)(0)垂直視角
光通量F:光通量指示光線入鏡頭的多少,是焦距與通光孔徑的比值F=f/φF光通量(無量綱);f一焦距(mm);φ----通光孔徑(mm),鏡頭規(guī)格中常標(biāo)注最大F值,如6mm/F1.4,此鏡頭通光孔徑為4.29mm。光線變化較大場合(如室外)需自動(dòng)光圈鏡頭。
總之影響攝像效果的有六大因素:被攝物尺寸、被攝物細(xì)尺寸、被攝物與攝像機(jī)鏡頭的距離、攝像鏡頭的焦距、光學(xué)接收器的尺寸(靶尺寸)、鏡頭及攝像系統(tǒng)的分辨率。設(shè)計(jì)中要綜合考慮。
(3)信號(hào)傳輸
視頻信號(hào)的傳輸:傳輸方式有一般同軸電纜、平衡對(duì)電纜、電纜電視同軸電纜、光纜、電話線等,國產(chǎn)SYV-75-2～75一33-2的波阻抗為750,電容不大于76PF/m,30MHz時(shí)的衰減不大于0.86dB/m。
控制信號(hào)的傳輸:控制中心要對(duì)現(xiàn)場的設(shè)備進(jìn)行控制,一般都通過設(shè)備解調(diào)器進(jìn)行。常用的控制方式有:通信編碼的控制方式和同軸視控。前者是把控制信號(hào)串行編碼:用單根線路傳送多路控制信號(hào)。其控制距離可達(dá)1km,如中間加放大處理,可達(dá)10km以上,如利用光纜,則距離會(huì)更遠(yuǎn)。后種方式即同軸視頻控制方式,這種方式是視頻和控制信號(hào)復(fù)用一條同軸電纜。此種方式也有二種辦法,其一,是把控制信號(hào)調(diào)制在與視頻信號(hào)(50Hz～4MHz)不同的主頁率范圍,然后與視頻信號(hào)復(fù)合在一起傳輸,到現(xiàn)場再把它們分解開(解調(diào))。其二,是利用視頻信號(hào)場消隱期間傳送控制信號(hào)。目前使用第一種。
(4)顯示與記錄
此類設(shè)備包括監(jiān)視器、錄像機(jī)及視頻處理設(shè)備,這些設(shè)備都安裝于控制室內(nèi)。目前監(jiān)視系統(tǒng)專用錄像機(jī)用普通帶l80分鐘可錄如,最長可達(dá)960h。除了長時(shí)外,錄像機(jī)還需遙控功能,能用控制信號(hào)操作錄像機(jī)。
(5)視頻切換器
視頻切換器的使用,可用少量監(jiān)視器看多個(gè)監(jiān)視點(diǎn),目前設(shè)備有幾路輸入,1路輸出,還有幾路輸入,m路輸出,這極大地提高了監(jiān)視器的效率。
還有多畫面分割器二在一臺(tái)監(jiān)視器上同時(shí)可觀看多路監(jiān)視信號(hào),此技術(shù)在控制中心也被普遍采用。
2.4停車場管理系統(tǒng)的保安功能
一般的智能大廈地下室均設(shè)有停車場,對(duì)停車場進(jìn)行自動(dòng)化管理是必要的,停車場管
系統(tǒng)的功能大致有:出、人口控制、泊車位導(dǎo)向、攝錄車輛外形、特征、牌號(hào)、記時(shí)收費(fèi)。其中車牌影像識(shí)別系統(tǒng)具有保安功能,它可防止偷車事件發(fā)生。當(dāng)用戶人場取票或使用月票、儲(chǔ)值票時(shí),電腦會(huì)通過人口處的攝像機(jī),將車型、車牌號(hào)碼的彩像記錄,同時(shí)也記錄下該入場票或月票、儲(chǔ)值票的編號(hào)。當(dāng)用戶離場付費(fèi)或驗(yàn)票時(shí),電腦會(huì)自動(dòng)將該車編號(hào)票證持有者擁有的車輛的車牌、車型等與在入場時(shí)留下的錄像的車牌、車型等同時(shí)顯示在顯示屏和閉路電視監(jiān)視器上,工作人員確認(rèn)后,自動(dòng)開啟閘門放行,同時(shí)這些圖像存入計(jì)算機(jī)硬盤備查。
2.5電梯控制系統(tǒng)的保安功能
對(duì)于高層或超高層,電梯控制系統(tǒng)的保安管理顯得重要。某種程度上涉及到全大廈的安全。
保安功能:電梯樓層控制系統(tǒng)。大廈的電梯根據(jù)需要設(shè)置時(shí)段管理,如下班后某些電梯停止運(yùn)行,而另一些電梯按需要運(yùn)行。在運(yùn)行的電梯中并非各層都停,而是根據(jù)持有有效卡所前往的樓層停,這部分電梯設(shè)有智慧卡讀卡器,經(jīng)讀卡器識(shí)別有效卡,電梯送達(dá)相關(guān)樓層。無有效卡者,電梯不予開門,這便有效的控制了樓層人員的活動(dòng)空間。從而確保大廈安全。
2.6巡更管理系統(tǒng)
智能大廈根據(jù)需要設(shè)置巡更管理系統(tǒng)。其作用是保安人員定點(diǎn)定時(shí)前往巡視,把“巡視到位"信號(hào)送回保安中心,以示巡更路途平安無事,若“巡視到位,,信號(hào)未按時(shí)按點(diǎn)返回,則巡視途中即有突發(fā)事件發(fā)生,保安中心將據(jù)此采取措施。
巡更系統(tǒng)就是將巡更開關(guān)安裝在指定的巡更點(diǎn)上。通常設(shè)置門禁機(jī)來滿足巡更的要求。
3智能大廈保安系統(tǒng)的具體實(shí)施
保安系統(tǒng)的實(shí)施,首先應(yīng)根據(jù)相關(guān)規(guī)范及大廈功能要求確定安全防范等級(jí),在此基礎(chǔ)上,布置安防系統(tǒng)現(xiàn)場設(shè)施,確定規(guī)模、選型、安裝調(diào)試、15f丁。
3.1門禁系統(tǒng)
3.1.1門禁機(jī)(讀卡器)的設(shè)置
根據(jù)需要在門外設(shè)置(含房間、樓梯間、通道等)距地1.2～1.3m選型一般為感應(yīng)卡式,根據(jù)重要性可選指紋型或瞌孔型門禁機(jī),可雙面門禁,也可單面門禁(室內(nèi)設(shè)出門按鈕)。
3.12從控制器
門禁機(jī)和門禁主機(jī)的連接設(shè)備,根據(jù)需要從控制器可連一、二、四、八個(gè)門禁機(jī)。從控制器電源設(shè)備選定:AC220V50Hz/DC12V,l-5A。
3.1.3主控制器
主控制器由計(jì)算機(jī)硬件和軟件組成,安裝于中央控制室。其中包含各種控制擴(kuò)展板,遙控程序設(shè)置器,機(jī)上顯示板,數(shù)據(jù)存儲(chǔ)轉(zhuǎn)移模塊等。
3.1.4巡更系統(tǒng)讀卡器
讀卡器(讀頭)就是門禁機(jī)(巡更開關(guān))。此部分可納入門禁系統(tǒng)一并設(shè)置。
3.1.5電梯門禁系統(tǒng)
前已述及,在部分電梯設(shè)置讀卡器,持有效卡可前往相關(guān)樓層。
3.1.6特別說明
(1)智能大廈可實(shí)行-卡通門禁管理,還可進(jìn)入-卡通消費(fèi)系統(tǒng)。
(2)門禁系統(tǒng)應(yīng)能在火災(zāi)時(shí)自動(dòng)開啟相應(yīng)的門。可利用火災(zāi)聯(lián)控裝置來完成此功能。
3.2防盜報(bào)警系統(tǒng)
2.1各種探測器的設(shè)置
根據(jù)需要把防盜雙鑒探測器、被動(dòng)紅外束射探測器、玻璃破碎探測器、各種開關(guān)等布置于大廈出入口、樓梯間、電梯廳、需要防護(hù)的門窗、重要辦公室、重要機(jī)房等場所。按照不同的布設(shè)環(huán)境選擇不同報(bào)警器和安裝方式(如壁掛、吸頂)。
3.2.2聲音復(fù)核裝置的設(shè)置
在需要聲音復(fù)核的場所設(shè)置微型監(jiān)聽器(電子監(jiān)聽器),一般采取壁掛方式距地2m左右,監(jiān)聽器與音頻矩陣箱間線路多為二芯屏蔽對(duì)絞線,如RVVP2×0.5mm2。在控制中心設(shè)有音頻矩陣箱,該箱與視頻切換/控制主機(jī)間采用RS485接口,采用對(duì)絞線RVVP2×0.5mm2連接。
3.2.3報(bào)警控制中心設(shè)置
在小容量系統(tǒng)(路數(shù)≤64):通常按分區(qū)設(shè)置八路報(bào)警接口箱,八臺(tái)箱使回路可達(dá)64個(gè)。報(bào)警頭與報(bào)警接口箱間,通常為3芯屏蔽線,RVVP3×0.5mm2。報(bào)警接口箱與視頻切換/控制主機(jī)間采用RS-485串行接口,對(duì)絞線RVVP2×0.5mm2。
當(dāng)系統(tǒng)≥64回路時(shí),有兩種解決方案:
其一:選擇大容量系統(tǒng),該系統(tǒng)配置128路報(bào)警輸入卡,系統(tǒng)容納8～16臺(tái)報(bào)警輸入卡,則容量可達(dá)2048路報(bào)警。如還不夠,可多系統(tǒng)組合。
其二:采用門禁/報(bào)警管理系統(tǒng)。系統(tǒng)參數(shù):持卡人數(shù)65000;門禁機(jī)16320;報(bào)警防區(qū)(路數(shù))130560;報(bào)警輸出130560;本地打印機(jī)225臺(tái);報(bào)警狀態(tài)屏1020個(gè);且支持計(jì)算機(jī)間加密傳輸技術(shù)……。各設(shè)備間連接方式為RS-232/RS一485接口,對(duì)絞屏蔽線RVVP2×0.5mm2。
3.3閉路電視監(jiān)視系統(tǒng)的設(shè)置
3.3.1攝像機(jī)的設(shè)置
根據(jù)不同環(huán)境選定不同攝像機(jī)以及不同的安裝方式,如攝像機(jī)是黑白的還是彩色的,鏡頭配置的選擇,焦距多大范圍,自動(dòng)調(diào)焦、光圈、聚焦是手動(dòng)調(diào)節(jié),固定焦距,攝像和鏡頭尺寸的配合,是否設(shè)置云臺(tái),安裝方式的確定,是否選擇球型、半球型攝像機(jī)(尺寸的確定),在大廳和電梯轎廂內(nèi)選擇廣角鏡頭,攝像機(jī)防護(hù)罩的選取、照明燈具的選取等都隨功能的不同而異。
攝像機(jī)(含鏡頭)的控制:由控制器解碼器完成。解碼器因功能不同而種類很多,但都是在接收矩陣主機(jī)傳來的信號(hào)后去遙控云臺(tái),鏡頭和輔助設(shè)備的動(dòng)作。解碼器與矩陣/控制主機(jī)間的連接有二種方式:“C'''',型(同軸控制)和“D型"(對(duì)絞線控制)。前面已述及,同軸控制“C?quot;因設(shè)備造價(jià)高昂而應(yīng)用較少。對(duì)絞線控制“D型",即RS485方式可控距離達(dá)3km。且這種方式可用于光纖、微波以及其它傳送方式。
特別提示:保安監(jiān)控系統(tǒng)的線路因現(xiàn)場設(shè)備安裝位置一般是在走廊、大廳和房間的上部,有的緊貼吊頂,而且同軸電纜和對(duì)絞線也較便宜L運(yùn)行管理獨(dú)立,所以一般不宜與大廈綜合布線電纜合用。當(dāng)然其它數(shù)據(jù)、圖像的傳輸就另當(dāng)別論了。
3.3.2中央控制室的設(shè)置
為了保安工作的方便,一般中央控制室隨保衛(wèi)部門設(shè)于大廈首層。其設(shè)備主要包括:視頻矩陣切換/控制主機(jī),報(bào)警接口箱,音頻矩陣箱,字符發(fā)生器,錄像機(jī),主控鍵盤,副控鍵盤,音視頻監(jiān)視設(shè)備,多媒體終端以及電源設(shè)備等。
視頻矩陣切換/控制主機(jī),目前有各種輸入/輸出規(guī)格,如8×2,8×4,16×6,96×8,還有視頻96人/8出,音頻96入/8出一64路報(bào)警8控制鍵盤等。特大型系統(tǒng)有視頻4096入/4096出一報(bào)警2048路,32臺(tái)鍵盤的切換/控制主機(jī)。在設(shè)計(jì)和安裝實(shí)施中,根據(jù)需要留有余量,設(shè)置規(guī)模,選定設(shè)備。
