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篇1：汽车灯光智能控制系统设计研究论文
汽车灯光智能控制系统设计研究论文
摘要：:为了提高行车的安全性与便利性,减轻驾驶者劳动强度,设计了主要由传感器、微处理器模块、远程监控模块、灯光智能控制电路和辅助模块等组成的灯光智能监控系统。根据车外光线情况,系统智能控制汽车的小灯、近光灯及远光灯,为行车提供良好照明,也能为驾乘人员下车提供延时照明。同时,监控人员可远程控制汽车闪光灯、喇叭及灯光系统,便于驾乘人员尽快找到车辆。该系统具有性能稳定可靠、灵敏度高和操作简单等特点,可用于传统灯光系统的智能化改造,应用前景广阔。
关键词：:汽车灯光；单片机；GPRS模块；智能控制
在汽车灯光系统中,前照灯等同于汽车的眼睛,在夜间和能见度较差的情况下,确保驾驶员能清楚地观察前方100m以内的路面情况。当两车交会时,为了防止对来车驾驶员造成眩目,交规要求将远光灯切换为近光灯。据统计,全国每年由于前照灯使用不当而引发的交通事故不少于0起。目前市场上能随着行车环境的变化而自动切换车灯的汽车较少,绝大多数经济型的轿车灯光系统都不具备前照灯自动控制功能,虽然在宝马、奥迪等高端品牌汽车的部分车型上配备有灯光自动控制系统,能自动控制小灯、近光灯,尚不具备远、近光灯的自动切换功能。因此,研制能根据行车环境变化而自动、适时地开启和关闭小灯、近光灯和远光灯的灯光智能控制系统,可减少驾驶者分心去操作变光开关,减轻其劳动强度,提高行车安全性。此外,因遗忘具体停车位置而花费大量精力寻找车辆的事例屡见不鲜,研制的系统能远程控制汽车的闪光、鸣笛,有助于快速找到车辆。因此,研制灯光智能控制系统能大大提升和拓展现有汽车灯光系统的功能,具有广阔的市场前景和较大的社会与经济价值。
1系统总体设计
1.1系统构成
汽车灯光智能控制系统主要由传感器、微处理器模块、远程监控模块、灯光智能控制电路和辅助模块等5部分组成。其中,传感器主要包括光强度检测模块、周边车辆检测模块、汽车状态检测模块和手/自动模式开关等,远程监控模块主要包括监控手机和GPRS通讯模块,灯光智能控制电路主要包括行车灯光控制电路和停车声光远程控制电路,辅助模块主要包括电源、键盘、液晶显示屏和指示装置等。系统结构总体框图,如图1所示。
1.2系统主要功能
使用车辆时,驾驶者可根据需要选择自动控制或手动操作汽车灯光。采用自动模式时,系统根据点火开关所处的档位判断车辆状态,利用安装在汽车上的光电传感器,反映车外的光线强度及光线实时变化情况,然后系统依此输出信号控制汽车小灯、近光灯和远光灯的工作,为行车提供良好照明。如果会车时两车距离较近,自动将远光灯切换到近光灯,保障行车安全。同时,在发动机熄火后,系统根据车外光线情况,控制小灯、近光灯工作,可为驾乘人员提供延时照明。停车时,车辆监控人员可通过发送短信息远程开启闪光灯、喇叭,依靠声光报警实现车辆的辅助定位,便于尽快找到车辆,也可只提前开启小灯、近光灯,为驾乘人员提供照明。
2系统硬件设计
2.1微处理器模块
微处理器模块选用STC15W4K32S4单片机,是系统信号处理、分析和运算的核心。该单片机是宏晶公司生产的一款具有高速、高可靠、宽电压、低功耗、超强抗干扰、超级加密的芯片,使用增强型8051内核,1T(时钟/机器周期),指令代码与传统8051完全兼容,工作电压为5.5V～2.5V,内部高可靠复位,无需外部晶振和外部复位,还可对外输出时钟和低电平复位信号。同时,拥有4个完全独立的高速异步串口UART,分时切换可当9组串口使用。
2.2GPRS模块
在系统中,GPRS模块是单片机与监控手机之间无线通讯的关键,支持2G和GSM移动网络,具有信号覆盖面广、盲区少等特点,在网络信号较弱的地下车库和偏远地区,监控人员也可通过发送短信息对熄火后的车辆进行远程监控,实现不受空间的限制。本系统选用ATK-SIM900A模块作为GPRS通讯模块,其以西门子公司的'工业级模块TC35i为核心,自带SIM卡接口和天线接口,具有5V～24V的超宽工作电压范围,支持RS232串口和LVTTL串口,并带硬件流控制。GPRS模块与与微处理器模块通过串口相连,如图2所示。GPRS模块的引脚TXD、RXD分别与单片机的I/O口P4.6、P4.7相接,分别用于发送和接收数据[1]。
2.3显示和键盘接口电路
显示器采用0.91英寸OLED液晶显示屏,其驱动IC为SSD1306,分辨率为128×64,工作电压为3.3V/5.0V,同时具备自发光,不需要背光源、对比度高、厚度薄、视角广、反应速度快、使用温度范围广等特点,是一种专门用于显示字母、数字、符号的点阵型液晶模块。该模块选用SPI接口,控制线RES、D0、D1、DC、CS分别与单片机的I/O口P2.0、P2.1、P2.3、P2.4、P2.5相接。键盘接口电路采用三按键设计,即选择键K3、加键K1和减键K2,用于用于设定系统参数值[2]。
2.4灯光智能控制电路
灯光智能控制电路以三极管、继电器作为控制元件,微处理器模块根据光照传感器输入信号即车外光照强度的变化,结合车辆工作状态,单片机I/O口P0.4、P0.3、P0.2、P0.5、P0.6输出信号分别控制小灯、近光灯、远光灯、闪光和喇叭电路。系统根据点火开关档位判断汽车的工作状态,信号由I/O口P0.4、P0.3采集。以大众车系为例,若点火开关上的P线得电,则汽车处于熄火停车状态;若X线得电,则汽车处于行车状态。由于光电池的感光面积大,对可见光的光谱响应度高,适合用于对行车环境光照强度的检测。为提高可靠性,采用双光电传感器,信号ADC转换后输入到单片机引脚P1.2、P1.3。行驶过程中,如果系统根据毫米波雷达传感器信号判断对面车道在设定距离内有车辆,若为远光灯则自动切换到近光灯,会车结束后,远光灯再自动开启,确保行车安全。
3系统软件设计
由于KeilC51软件集成了C编译器、宏汇编、链接器、库管理和一个功能强大的仿真调试器,利用KeilC51软件采用C语言编写行车灯光智能控制程序和停车声光远程控制程序[3]。
3.1行车灯光智能控制程序
系统上电后,微处理器模块首先初始化,根据点火开关上X号线的通电情况判断车辆状态。若处于行车状态,且使用灯光自动控制模式,单片机对灯光拨杆位置进行检测,如果灯光拨杆不在初始位置,则通过指示灯闪烁,提示驾驶者强制复位。然后,系统根据车外光照强度,控制汽车小灯、近光灯的工作,而远光灯是否开启,取决于行车时周边车辆状况。如果会车时两车距离较近,则自动关闭远光灯。若驾乘人员处于下车状态,系统根据车外光照强度控制灯光是否需要开启。若车外光线较暗,则单片机输出信号开启小灯、近光灯,为驾乘人员提供延时照明。行车灯光智能控制程序流程图,如图4所示。
3.2停车声光远程控制程序
单片机与GPRS模块采用串口通信模式,波特率为9600bit/s,发送AT指令利用GPRS模块收发短信息,实现单片机与监控手机之间的远程双向通讯。AT指令收发短信主要有TEXT和PDU两种模式,TEXT模式收发短信代码简单,但不支持中文,在系统中设置“AT+CMGF=0”,采用PDU模式USC2编码收发中文短信,最多可发送70字符[4]。系统根据点火开关所处的档位判断车辆状态。若处于停车,单片机发送AT指令使GPRS模块初始化,接收到车辆远程监控人员的短信息唤醒单片机,信息经单片机分析后确定远程控制模式。若为车辆声光辅助定位模式,则单片机输出信号控制开启闪光灯和喇叭,通过闪光、鸣笛实现车辆的辅助定位,同时根据车外光照强度,控制近光灯是否提前开启。若为灯光提前开启模式,则单片机输出信号提前开启小灯、近光灯,为驾乘人员提供照明。停车声光远程控制程序流程图,如图5所示。
4结语
设计的汽车灯光智能控制系统能根据行车环境的光线情况自动切换灯光,可减轻驾驶员的操作负担,提高行车的安全性。同时,系统在发动机熄火后能为驾乘人员提供延时照明,以及具备声光远程监控功能,体现了汽车的便利性。由于系统具有体积小巧、性能可靠、响应灵敏和操作简单等特点,适用于经济型轿车灯光系统的智能化改造,由于不改变原车电路,加装方便,适用车型广。若融合具有地图导航功能的APP软件,则车辆的定位更加精准,系统的功能更加实用。
参考文献
[1]陈新伟,王俊,沈睿谦.基于GPRS的远程检测无线电子鼻系统[J].农业机械学报,,46(4):238-245.
[2]刘海陆,楼然苗.基于GSM的鱼塘溶氧自动控制系统[J].浙江海洋学院学报(自然科学版),,32(6):558-560.
[3]王静霞.单片机应用技术(C语言版)[M].北京:电子工业出版社,.
[4]李国利,陈笑,刘旭明等.基于GSM模块的粮库远程监控系统设计[J].农机化研究,,(5):136-140.
作者：黄会明 傅丽贤 单位：浙江机电职业技术学院
篇2：智能照明控制系统的设计论文
智能照明控制系统的设计论文
目前我国高校的教学楼和学生宿舍的照明系统大多采用定时方式控制[1]，虽然控制简单且易于实现，但同时存在很多问题：在夜间人流量很少时，灯具全部点亮将造成电能的大量浪费；此外，定时照明方式使照明系统工作状态不能灵活调整，尤其在雷雨和雾霾天气时，带来安全隐患。本文所设计的智能照明控制系统，能够根据学校不同区域的不同功能需求，设置照明模式与照明时间，实现对照明系统的动态智能化管理。
1系统硬件模块
本系统的设计是基于51系列单片机，由7个硬件模块构成，分别为控制、定时、光控、声控、按键、显示、照明。其中光控、声控模块实现对外界光、声信号的采集与判断；定时实现照明系统的照明时间控制；控制模块采用STC89C52单片机，根据外界光、声及定时信号控制照明电路，切换不同的工作状态以适应外界需求。照明系统架构如图1所示。
1.1控制模块
本文采用STC89C52单片机，具有8位CPU和系统内可编程Hash，是一种低功耗、高性能微控制器。在本文的设计中控制模块接收定时模块的时间及外部环境的光、声信号，通过判断照明级别，控制照明灯的工作状态，实现照明系统的智能动态化管理。
1.2输入模块
1.2.1定时模块
定时模块采用了DS1302芯片，用于给整个系统提供日期与时间信息，它不仅功耗低，高性能，还具有掉电走时的功能，即使在单片机断电的情况下它也不会停止计时。同时也便于系统对于当前是否到达设定的夜间时间进行判断。
1.2.2光控模块
光控模块中使用光敏电阻来采集光信号，并使用LM393比较器对光信号强度进行判断。图2为光控电路，比较器的同相输入和反相输入端连有电位器，在没有自然光照的情况下调整电位器，将两个输入端的电位保持一致，此时比较器会输出低电平信号。当光敏电阻被自然光照射时，其阻值会大幅度的减小，从而使得比较器的同相输入端电位升高，比较器输出高电平信号。通过比较器输出信号至单片机P1.4端口，单片机可以判断外界光强是否到达阈值强度，模块工作状态的改变。
1.2.3声控模块
声控模块中采用驻极体话筒（图3中用R6电阻替代）采集声信号，它是电容话筒的一种，灵敏度高气声信号强度的.判断采用LM393，原理同光控电路，最后信号输出至单片机P1.3端口，如图3所示。
图3声控电路图Fig.3Circuitofvoicecontrolsystem
1.3输出模块
1.3.1显示模块
如图4所示，显示电路采用LCD1602液晶显示当前的日期与时间，LCD1602液晶可以显示两行，每行16个字符，夕卜加的电位器可以随时调节液晶显示屏的对比度气
1.3.2照明模块
如图4所示，照明模块是用2排8个LED灯来模拟照明灯的3种工作状态：熄灭、间隔亮与全亮。当工作在熄灭或全亮状态时，8个LED灯全部熄灭或点亮；当需要间隔亮时，2排LED灯亮起1排，提供强度相对较小的照明。
2系统软件设计
智能照明系统将时间、光照、声音结合起来判断外界环境的变化，并且为照明灯设置3种工作状态以提供不同的照明强度，分别为全亮、间隔亮和熄灭状态。系统运行流程如图5所示。
图5系统运行流程图Fig.5Flowchartofsystem
在照明灯工作状态控制中，对宿舍楼设置时间为18:00?次日6:00，教学楼设置时间为18:00?24:00，称为夜间模式，在设定时间内，照明灯工作在间隔亮状态，提供夜间基本的照明。如果此时声控模块采集到的声强强度大于阈值强度，说明教学楼或宿舍的人流量较大，照明模块会切换至全亮状态，提供高强度的照明，并且在声音信号消失后，还会延时5s再恢复间隔亮的工作状态，以保证夜间活动对照明的需求。
在设定时间之外，如遇到雷雨或雾霾天气，照明系统对外界的自然光强度进行采集与判断，即使未在夜间模式也需要一定的照明，因此当光控模块采集的光强强度小于阈值强度时，照明模块便会工作在间隔亮的状态，保证教学楼或宿舍的基本照明；再通过对声音信号的采集和判断，如果人流量较大，则照明模块又会再切换至全亮状态。
3系统测试
根据系统的功能要求，对系统在所有情况下的工作状态(预置的设定时间为18:00?6:00)进行测试，测试电路如图6所示。
图6实际测试电路Fig.6Pictureoftherealtestcircuit
当未到设定时间、光强>阈值时，LED灯熄灭；当未到设定时间、光强<阈值、声强<阈值时，LED灯间隔亮；
当未到设定时间、光强<阈值、声强>阈值时，LED灯全亮；
当到达设定时间、声强<阈值时，LED灯间隔亮；
当到达设定时间、声强>阈值时，LED灯全亮。
由此可见，本系统在各种情况下均按照要求切换工作状态，符合设计要求。
4结束语
本文根据高校的教学楼和学生宿舍的照明需求，设计的智能照明系统可以根据设置时间和外界环境光、声的变化自适应地调整照明系统的工作状态，实现对照明系统的动态化管理。本系统还可以应用于公共场所的照明，具有成本低、操作方便、易于扩展功能等特点，最大限度地节约电力能源。
篇3：智能照明控制系统节能设计探讨论文
智能照明控制系统节能设计探讨论文
摘要：
本文重点介绍了智能照明系统在实际工程中的应用，简单介绍了智能照明控制设计系统，阐述当前智能照明对建筑节能的重要意义，合理地分析了智能照明系统的发展前景。
关键词：智能照明系统控制；总线；i—bus系统设计
一、背景。
随着社会飞速发展和更新，可持续发展战略已成为我国当前的重要任务。我国住建部计划至在建筑能耗领域，登上新的一级台阶。节能行动，刻不容缓。目前全球经济正朝着一体化靠拢。欧美发达国家本身经济的停滞不前，短期内很难有大型的品牌照明企业出现。并且环境保护成为全球化目标后，全世界的各个国家，特别是科学技术先进的地区，对于照明节能的需求将更为强烈，照明节能对于节约能源、保护生态系统、推动社会进步具有极其重要的意义。数据显示，我国是全球人均能源保有量最低的国家之一。
能源的利用效率不足40%，远远落后于发达国家。单位生产量的能源消耗比世界平均水平高出近3倍。相关部门研究表明，我国能源效率每提高一个百分点，直接经济效益可达130亿元。节能关键在于节电，我国或将成为节电市场的最大买家。智能照明控制系统是专门针对照明而开发的先进的智能化系统，能够节约大量的能源和资源，具有巨大的经济意义和社会意义。因此，在实际工程中进行照明控制系统的节能设计势在必行。
二、智能照明控制的工作原理。
电子感应技术和利用电磁原理的调压技术是智能照明控制系统的主要技术支撑，实时跟踪系统的供电情况，对电路的电流值等进行自动调节，改善电路情况，从根本上提高功率因数，从而达到照明节能降耗的目的。在目前国际公认较为成熟的智能照明系统中，ABB公司的i—bus系统较为成熟，采用国际通用的EIB/KNX标准。采用总线网络拓扑结构，是i—bus系统的主要工作原理，这使得系统具有10Mbit的通讯数率。使用线路耦合器对支线中的信号进行过滤，过滤后的信号进入主线，进而增加干线速率。
因为IP局域网接口和EIB/KNX使用，所以使得数据可以在两者间进行传递。IP网关可以高效地在KNX/EIB系统中进行数据的交换。I—bus总线不能接地，其具有屏蔽能力。开关控制模块具有带电检测功能，可以检测灯光回路的运行情况并且在故障时进行报警。主要应用领域为智能楼宇环境控制系统和智能家居控制系统，其主要控制功能为光控制、中央控制、电动窗帘控制、家居安防控制、温度控制、AV控制系统信号监视等。
三、i—bus的主要特点。
1、兼容性：
控制系统采用的是国际通用的EIB/KNX标准，可以满足使用者对不同功能的需求。电气安装总线采用大跨度框架及开放式的结构，可以使使用者便捷而迅速地调整建筑物的使用功效或者再一次规划建筑平面。极强的兼容性是该系统的优点，对于不同厂家的软件和元器件，在本系统的通讯中可以达到兼容，能够使系统稳定的运行。
系统内部的各个模块都是一个独立的个体，具有独自运行能力，不受其他器件的约束。无论任何的模块损坏或者损毁都不会影响到其他模块的正常运行，这种独立的运行模式使得系统维修保养方便，在对系统进行定期升级或者定期更换元器件时，整个系统仍然可以正常地运行下去。系统的可扩展性也是本系统的一大优点，如果想进行回路的增加，只需要直接添加相应模块，对于系统整体无需进行大改动。
2、安全性：
系统只运用一条i—bus总线，没有过多的电缆线路，更没有复杂的线路铺设。在现场只需要总线进行连接，24V的安全低电压连接保证了系统的安全，控制模块不需要复杂的布置，可以安装在配电箱内。
3、灵活性：
功能的调整和控制结构的修改十分灵活，对小部分程序进行修改即可完成目标，不需要对布线进行调整。通过物理信息的采集，自动刚系统设置为最优运行状态，方便管理并且节约能源。所有设备均为标准设备，模数化产品采用35mm导轨安装，现在设备才有86盒墙装，各种面板的探测器可以互换，实际应用十分灵活。
4、经济性：
系统能够大量减少维护人员，从而节约大量的维护费用，在节约费用的同时，提高了整体系统的.工作效率。i—bus系统采用红外线传感器、定时开关技术、亮度传感器调光技术，这些智能化的应用使得系统可以节约大量的电力能源，从而极大地节约了资源。比传统照明节约25%左右电能，投资成本三年内即可收回。
5、长期性：
软启动、软关断技术的使用是i—bus系统的又一个亮点，对于各个回路进行缓慢的启动，在一定时间内关断，这样有效减少了冲击电压对器件的损害，极大地延长了灯具的使用寿命。系统可以和消防报警系统、安全防范系统、闭路监视系统一起来构成一个完整的系统。同时采用ABB照明系统和BA系统的大厦，将大幅度提高大厦的智能化程度，增加该物业的亮点，提高大厦的出售和出租率，这些无疑都获得了许多长期的、可观的、潜在的收益。
四、i—bus系统设计实例。
以办公楼为例，在办公室各区域设置吸顶探测器，通过吸顶探测器对移动信号进行感应，因信号对灯光和风机盘管电源进行控制，实现工作时间启动照明灯和空调，休息时间自动关闭灯光和空调。根据预先设置的程序，定时开关灯光空调，从而最大限度地节约能源。例如，设置在会议室的智能面板可以对会议室的灯光、空调、窗帘、投影幕布等用电设备进行手动控制。普通办公室通过温控面板对空调进行控制。办公区域的吸顶式移动探测器可以根据环境的照度要求以及使用的空间自动调整开灯数量，确保满足照度需求。
五、总结。
在21世纪，能源与资源的高效利用已经成为评估一个国家乃至整个社会发展潜力的重要指标。我国是一个发展中国家，提高能源利用率必将大力推进我国经济建设和社会建设。智能照明控制系统在实际工程中的节能设计，将从根本上进行建筑节能。该领域将成为促进我国未来发展的重要领域。未来我国将成为节能设计及节能产品研发的最大受益者。
参考文献：
[1]马鸿雁，韩京京。会展中心照明控制与节能[J]。智能建筑电气技术，（04）。
[2]侯红磊。Ⅰ—bus智能照明系统在轨道交通中的应用[J]。工业控制计算机，，25（10）：11—12。
[3]闫波，杨林场。浅谈EIB/KNX智能灯光控制系统在大型会展建筑的应用[J]。福建建筑，（4）：111—113。
篇4：室内防盗智能控制系统设计
室内防盗智能控制系统设计
摘要：为应对安全家居的需要本文设计了一种基于单片机的室内防盗智能控制系统，该系统使用单片机作为中央控制单元，综合使用多种模块实现了防盗检测和报警。
关键词：单片机 室内 防盗检测 报警
随着生活水平的提高，特别是物质生活水平的不断提高。人们对自己的个人安全和家庭财产安全越来越重视，安全已成为一种市场需求。基于GSM的室内防盗智能控制系统设计可解决这种安全的需求，让家庭防盗更及时、使用更方便。
1、系统工作原理
本系统采用Atmel公司的STC89C51单片机作为控制处理器核心，通过接受来自各个模块传来的信号相应的做出各种处理。红外线感应模块，采用HC-SR501普通型人体红外感应模块，此模块当打开启动开关并进入扫描模式，当设定的感应区出现人时，模块会产生高电平，人离开时恢复为低电平单片机的1个I/O口导人，一旦识别出下降沿，单片机会驱动蜂鸣器发出报警提示以及发光二极管以流水形式闪烁。探测器选用无线门磁，当永磁体离开干簧管一定距离后，探测器立即发射包含地址编码和自身识别码(数据码)的315MHz高频无线电信号，接收电路通过识别这个无线电信号的地址码来判断是否是同一个报警系统的，然后根据自身识别码，确定是哪一个探测器报警。
2、系统硬件电路
智能报警系统硬件总体结构主要包括中央控制器、发射接收模块，DTMF(双音多频)模块，语音模块，电话接口模块等。
2.1 中央控制器
选用AT89C51单片机。P3。2(INT0)连接防盗探测器，用来检测盗情，如果盗情发生，触发外部中断0。P2.1连接语音电路，实现语音的回放控制。P2.3连接电话接口芯片，实现模拟摘挂机控制。P1.0输出模拟远程控制。P1.4连接报警蜂鸣器。P0.0～P0.3分别与MR8888的D0～D3相连，用做数据总线。P2.0与MT8888的RS0相连，控制MT8888内部寄存器的选择。P2.7与MT8888的CS控制MT8888的选通。P3.3(INTI)连接电话接门芯片的24脚，用来检测振铃。P3.6，P3.7分别与MT8888的WRaPRD相连，控制MT8888的读写操作。
2.2 探测器及无线发射、接收电路
探测器选用无线门磁，由一块永磁体和门磁主体(内部有一个常开型的千簧管)两部分组成。无线发射电路包含在门磁主体内，接收部分为超再生模块电路。PT2262/PT2272组成编、解码芯片对。当永磁体离开干簧管一定距离后，探测器立即发射包含地址编码和自身识别码(数据码)的315MHz高频无线电信号，接收电路通过识别这个无线电信号的地址码来判断是否是同一个报警系统的，然后根据自身识别码，确定是哪一个探测器报警。
红外线感应模块与计算机相连，当主人离开时，通过软件控制，启动监控。一旦检测到有人进人房间，计算机采集信息，通过RS-232，计算机与单片机通信，计算机将采集到的信息传到单片机，单片机接收到信号，单片机的P15置高电平触发无线发射器发射信号，发射出一个高电平。
2.3 DTMF收发电路
报警器电路与用户电话机共用一条电话线。选用MT8888型DTMF收发器，与单片机及语音电路组合，实现各种电话信号音的检测进行自动拨号;或者解码远程电话按键信号，传送到单片机，实现远程控制。
2.4 语音电路
选用ISDl420作为基本录、放音电路，所有的地址线均设置为0，放音的起始地址是0。当按住S3键，录音开始，数据从0地址开始存储，直到存储器满或按键松开为止。当按下Sl键，则开始放音。
收发电路、语音电路均需要通过电话接口电路与外界相连，选用PH8809电话接口芯片。
3、统的软件程序设计
系统开机运行初始化以后，将处于等待身份认定的状态，只有系统认定用户之后，控制系统才会启动监控系统。若设防信号无效，则控制系统不检测其状态。只有设防信号有效后，系统才将处于不断的检测控制系统状态之中，若控制系统检测到有非法入侵信号时。就会发送报警，可设定只发送一次，本地报警信号持续10秒。
3.1 话报警子程序流程
检测子程序用来获取提机后的回音信号，得到一个计数值。判断子程序根据程控交换机的标准确定检测到的.回音是拨号音、忙音、回铃音。拨号子程序在可以拨号条件下拨打预先设定电话，若对方为占线或响铃后无人接，则延迟一段时间，等候下一轮续拨。放音子程序在拨打的电话接通后，将预先录制的报警语音回放出来。
3.2 远程控制子程序流程
没有盗情发生，户主打回电话时，检测到有振铃，设定几次振铃还没人接听时，系统自动提机接通电话，等待户主通过电话机键盘输入命令，通过DTMF把命令传送到主机，解码后完成各种远程控制动作。
设计中采用的是最常用的串口三线制连接方法，这样是为了实现两种工作方式。一是当计算机作为上位机和单片机连接时用，这是为了调试的需要。二是移动通信模块与单片机连接时用，这主要是观察最终结果。在连接串口的时候，必须要注意一个原则：接收数据针脚(或线)与发送数据针脚(或线)相连，彼此交叉，信号地对应相接。这样才能保证连接线的正确，而且连接好后用串口调试工具测试，以免因为连接线的不正确导致无法通信。
总结
该家用防盗报警系统设计采用了STC89C51单片机作为系统的中央控制单元，并结合软件编程，通过无线发射接收模块，实现了数据传输。接收到信号时，报警器及时地发出报警声。本智能防盗报警系统功能完善、安装方便、容易应用。换接其他传感器，例如火、温度、烟雾探测器，就可作为防火报警系统使用。另外，通过扩展外部的存储器、主机的探头接口数、显示模块、语音电路等，可使系统智能化程度更高、功能更强。
参考文献
[1] 郭云志.智能无线防盗报警器的设计[J].电子工程师，，34(3)
[2] 钟志万.采用AT89C2051设计的家用无线防盗报警器[J].实验科学与技术，2010，8(1)
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[4] 黄仕凰，刘政.基于单片机的室内环境控制系统[J].实验室研究与探索，2012，31(6)
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篇5：智能信息管理系统设计研究论文
智能信息管理系统设计研究论文
摘要：随着互联网的快速发展和计算机技术的普及应用，智能化浪潮席卷各个领域，其中，家居智能化管理成为新的发展趋势。由于智能信息管理系统具有方便、高效、智能化等特点，对促进智能家居产业的发展产生积极的影响。通过深入分析用户的需求，构建一个以互联网为平台的智能家居信息管理系统，该系统主要由用户登录模块、视频监控模块、电气设备控制模块等组成，便于用户远程控制各种家居设施。通过一系列的系统测試方法，检验智能家居信息管理系统的稳定性，为用户的日常生活带来极大便利。
关键词：互联网平台；智能家居信息管理系统；系统测试；远程控制
引言
在社会信息化的推动下，智能家居信息管理系统促使人们的生活更加方便、快捷，各种电气设备均得到有效控制和管理。智能家居信息管理系统作为智能家居系统的重要组成部分，无疑在整个系统实施中发挥着重要的作用。因此，智能家居信息管理系统依托新技术的发展对整个智能家居系统起到举足轻重的作用。本文的研究重点是设计合理的智能家居信息管理系统，主要实现远程监控家居环境、实时传输和存储家居环境信息等操作，确保家居环境时刻处于最佳状态，确保智能家居信息管理系统更加信息化、科学化、高效化。
1智能家居信息管理系统用户需求
智能家居信息管理系统是对整个家居环境信息和设备总的控制和管理机构，包含控制电器设备、环境数据查询、视频监控等，同时，需借助B/S架构便于用户通过互联网查询数据信息并控制各种家电设施[1]。电器设备是指系统能够根据用户需求管理的各种电器设备，例如，电视机开关、换台等，同时，能够依据用户设置的信息对设备展开相关的操作，例如，定时开灯、关灯等。数据库能够存储完整的家居历史数据，便于用户实施查询数据，并对历史数据展开分析和评估，实现智能化管理设备的目的。视频监控确保用户可以实时监控室内各个角落，如果传感器发出报警信号，监控设施可展现现场视频信息，并实时传送至信息管理系统中进行保存，便于用户对家居各项风险因素展开评估[2]。
2智能家居信息管理系统各模块及实现
智能家居信息管理系统是为适应大众智能化管理需要而开发的，该系统必须对各种功能展开集中和分块处理，智能家居信息管理系统主要由用户登录模块、历史信息查询、存储模块、数据信息管理模块、视频监控模块等部分组成，其功能模块如图1所示。
2.1用户登录模块用户登录模块是整个智能信息管理系统惟一的入口，用户必须登录成功后方可使用该系统的各项功能。用户登录界面如图2所示.用户登录系统主要包括输入用户名、校验密码等操作，如果用户输入的登录名与密码不匹配或存在错误，系统会自动给予提示，允许输错次数为5次[3]。用户登录该系统后，能够随意展开数据信息查询、电气设备控制等操作。
2.2电气设备控制模块该模块的主要功能是对整个家居环境中的电气设备进行远程管理，便于用户远程控制家居内各项电气设备的正常工作，保障用户的家庭安全。电气设备控制模块有利于外出的用户获取家庭环境设备信息，实现远程监控电气设备，例如，上班匆忙忘记关灯等，即可利用远程PC机范围智能控制家居信息，远程将照明系统关闭，确保家庭和个人财产的安全[4]。同时，电气设备模块包含不同的工作模式，能够进行手动或自动控制。电气设备信息模块能够控制多种电气，从而选择最佳的控制模块。以家居环境中的空调来说，可将空调设定为自动模式，室内温度如果高于上限，空调可以自动关闭[5]；若室内温度低于下限，空调可以自动接通电源，有效节省电费，也能保障家居的安全性。
2.3数据信息管理模块数据信息管理模块的主要功能是检测智能家居环境中的各项信息，检测的信息由各种传感器实现数据采集，传感器达到设定阈值，系统会发出报警信息，通过查询目前传感器信息、报警信息监测整个家居的安全，该模块的运行流程如图3所示。用户登录信息管理系统后，用鼠标单击数据信息管理模块，能够立即查找传感器的实时信息、传感器内的报警信息[6]。传感器数据信息主要划分为人体红外探测采集信息、门禁红外探测采集信息、水浸采集信息等，传感器发出报警信息就是有人或物体违反设定触动传感器，传感器将信息传递至数据信息管理模块，用户登录系统后即可查看此模块的详细信息。
2.4历史信息查询、存储模块该模块旨在把整个家居环境中的各种信息进行存储，达到实时记录家居信息，是整个智能信息管理系统最重要的部分之一。历史信息查询、存储模块主要包含历史信息分析功能、查询功能、存储功能。历史信息存储功能将智能家居中的各项数据进行收集和保存，为用户日后的查询提供充足的准备。历史信息分析功能是指对综合数据展开分析和处理，便于准确评估整个家居环境[7]。历史信息查询功能便于用户在系统中查询家居历史信息，有助于更好地管理整个智能家居环境。历史数据信息查询、存储实现流程如图4所示。用户可以将智能家居中无用或没有参考价值的信息进行删除，为整个系统的其他数据保存在有效范围内提供基本保障，具体删除代码如下:
2.5视频监控模块及实现视频显示模块主要利用B/S架构中的SDK数据包，采用插件的方式把视频显示界面嵌入到信息管理平台内，促使视频远程传递至信息管理系统上，方便用户实时查看家庭视频图像信息。视频监控模块主要包含常规视频监控、传感器报警区域视频监控两个功能，前者能够实时采集、传输室内画面，后者借助传感器报警发出传送的命令，摄像真正指向报警指定区域[8]。同时，视频监控界面配置摄像头控制模块，通过控制模块观察室内各个角落和设备的运行情况。视频模块实现流程如图5所示.
3系统测试要点
从开发软件程序角度来说，在程序开发过程中，不可避免地出现一系列的问题，为从源头上解决程序设计中存在的问题，必须针对设计的.系统展开程序测试。在系统测试过程中，最初将开发系统与实际需求展开比较，通过比较发现两者不吻合之处，并对两者出现的问题实施优化和改进，确保设计的系统各指标达到实际要求。通常情况下，软件测试方法包括静态和动态测试法，静态测试法相对简单，在不需要执行代码的环境下，只是根据用户需求、流程图检查系统是否存在不合理之处，也可对各种源代码实施考察[9]。同时，也可从语法结构、接口等方面入手，检查系统存在的问题。由此表明，静态测试只能发现软件浅层的漏洞。动态测试与上述静态测试法存在明显差别，动态测试法先要让系统运转起来，实际运动与软件相互结合，准确掌控系统哪些地方存在缺陷。必须注意，动态测试法必须执行程序代码，基于输入信号、输出结果对系统展开测试。若输出结果正确，表明系统正常运行，反之，必须对软件进行修改直至正常运行为止。在系统测试时期，重点要为整个系统设计行之有效的测试方案。模块化测试手段主要包括白盒和黑盒测试，本系统主要以白盒测试为主，并将黑盒测试当做系统测试的辅助手段。用户登录模块展开测试的过程中，可通过录入用户名、密码查看界面具体反映，掌握系统的容错、纠错能力，保障用户登录模块的稳定性。电气设备控制模块重点对家居环境中的电气设备控制、信息获取展开测试，采用模拟数据和真实事件两种方法，经过大量操作实施压力测试，保障模块可以准确、稳定地控制设备。数据信息管理模块的主要功能是传感器数据采集信息、显示信息、测试数据报警信息，使用模拟数据显示、模拟报警信息显示、触发真实传感器数据报警等手段验证模块的稳定性。视频监控模块通过实施监控视频报警区域监控测试，大量触发传感器检测视频是否正常传送，借助大量压力测试确定模块是否稳定。历史信息查询、存储模块旨在存储、分析、查询历史信息，采用模拟数据、存入真实数据确定该模块是否稳定。对模块展开压力测试和程序代码测试，明确代码的有效性，促使代码执行效率更高。通过一段时间的测试可知，在大量压力、白盒测试、黑盒测试状态下，用户登录模块、视频监控模块、电气设备控制模块均能满足用户需求，系统稳定性良好。
4结论
本次设计的系统以互联网为平台，由用户登录模块、视频监控模块、电气设备控制模块等部分组成，以期为智能家居产业的发展提供重要支撑，通过系统测试可知，整个系统的安全性、稳定性较高，在日后需要不断完善该系统的各项功能，推动智能家居行业的人性化、智能化发展。
篇6：LED路灯智能控制系统探索论文
LED路灯智能控制系统探索论文
摘要：随着智慧城市建设的快速发展，智慧路灯建设成为城市建设和人民生活的一个重要组成部分。本文针对目前路灯控制管理不合理，造成的大量电能浪费的问题，采用LED光源取代传统的光源，将传感器技术与ZigBee技术相结合形成物联网络，运用无线通信技术与服务器建立数据传输服务，设计智能化的LED路灯控制系统。
关键词：路灯；LED；智能控制；ZigBee
随着世界人口和全球经济规模的不断增长，能源匮乏和环境污染问题日益严重。因此，各国都在重视发展“低碳经济”。照明是现代城市的耗能大户之一，各国政府都开始积极寻求节能环保的绿色照明光源，绿色照明计划正在从一盏路灯开始，成为走向低碳经济的必经之路。LED具有体积小、耗能低、寿命长、环保、低电压驱动、反应快、无噪音、无频闪、电压可调等优点。因此，近年来LED灯越来越多地被城市道路照明所采用。LED路灯在降低灯具的能源消耗和节能减排上发挥了重要的作用，然而现有的路灯控制技术已经成为现在LED照明发展中的瓶颈。因此，设计出LED路灯智能控制系统具有十分重要的现实意义和实用价值。
1路灯的控制系统方案设计
根据系统设计的功能要求，确定了系统的设计方案。从路灯智能控制系统总体功能上看，可以划分为四个功能模块：（1）道路情况检测模块，（2）路灯相关的控制系统模块，（3）上位机界面监控系统模块，主要用于在监控中心对路灯工作状态的监控。（4）无线通信系统模块，主要用于路灯传感器之间，以及路灯和控制中心之间的数据传输。系统设计方案如图1所示，路灯智能控制系统主要由路灯终端、无线传输网络及监控终端三个部分组成。一个终端对应一个路灯。ZigBee协议负责路灯终端和协调器模块之间的数据传送，监控终端负责接收路灯终端发送的状态数据，最后将各种状态数据通过监控终端的无线网络模块传输至监控中心服务器，工作人员通过电脑或者手机上网登陆监控界面可以实时监控并调控路灯的工作状态。LED路灯智能控制系统具体功能主要包含以下几点：（1）检测车辆和行人功能根据道路上行人和车辆的通行状况，控制路灯的开启和关闭，从而在无人无车时路灯关闭，在检测到道路上有行人或者车辆时开启路灯，照亮道路，方便通行。（2）数据传输功能路灯上控制设备能通过无线的方式进行通信和数据传输，相邻灯杆之间的通信传递车辆和行人有无、速度等信息，为了使行人车辆始终处于照明范围之内，控制路灯应能及时点亮。（3）远程监控功能中央监控中心能够定期地自动巡查每个路灯的工作状态，并使终端节点设备定期向监控中心发送节点运行状态，从而实现路灯的状态在监控中。同时，也可以满足路灯的远程单灯控制功能。（4）查询管理功能检测设备的上位机界面连接数据库存储各个终端的相关数据，工作人员可以对相关路灯数据进行查询打印，还能对系统进行管理配置。（5）自动报修功能智能控制系统对各个模块进行自检，将检测到的路灯异常信息发送到监控中心。例如路灯不能正常工作，则会自动发送警报并报修。如监控中心接收不到某个路灯的数据，系统会报告相关的无线通信模块出现故障。（6）ID地址设定功能在安装前终端模块能够通过手动设置设备编号和网络号。每个ZigBee节点都具有唯一的IEEE地址，系统中能够人工设置节点的IEEE地址，并且维护一个设备ID、16位短地址与长地址之间的对应表。
2路灯终端的电路结构
电路构成如图2所示，以芯片CC2530路灯终端的作为核心处理器，与传感器电路，电源电路以及LED驱动电路组成。
3路灯控制模块
路灯控制单元的结构如图3所示。路灯控制模块主要由继电器单元、光耦隔离单元和受控LED路灯组成。光电耦合器件可以将微控制器与外部电路隔离开。CC2530的路灯控制信号CRTL与光隔相连接，光隔的输出信息向继电器发送命令，进而实现控制路灯的开启和关闭。
4软件设计方案
LED路灯智能控制系统的软件部分基于模块化设计思想设计，大体上分为基于ZigBee的控制设备的软件和上位机监控软件两个部分。ZigBee节点主要包括协调器和路由，其中，ZigBee路由节点主要控制路灯终端的现场设备，协调器节点为网络中心节点，通过串口与上位机进行通信。LED路灯智能控制系统中，主要有两种类型的ZigBee设备分别是协调器节点和路由节点。协调器节点主要涉及的主要任务有：（1）对协议栈进行初始化，并进行参数设置；（2）构建相应的网络；（3）维护网络拓扑，其他节点加入和离开网络时，分配网络地址；（4）定期对ZigBee监控节点的.数据采集进行监测；（5）监控中心通过对无线传输的数据进行判断，根据路灯状态数学做相应处理。LED路灯智能控制终端采用路由节点进行数据采集和无线传输，具体任务主要包括：（1）搜索并加入相应的网络；（2）采集传感器传回的数据；（3）通过与相邻节点进行通信，实现路灯的提前点亮；（4）定期把路灯的工作状态发送给协调器；（5）接收协调器发来的状态数据，根据状态数据做相应的处理。
5结论
本系统主要包括路灯控制终端和上位机监控两部分组成，利用无线传输网络实现路灯终端之间的道路信息传送，可以提前打开路灯。同时，控制终端会定期把路灯控制终端检测数据和工作状态发送到监控中心，上位机监控界面上可以很容易监控每个路灯的状态，达到及时检修的目的。LED智能控制系统不仅能够达到节能减排的目的，而且能够满足人们生活的需求，方便人们的生活。
篇7：多层数据库损害控制系统设计研究论文
最近，越来越多的人发现现有的安全的系统对于多种攻击来说依旧易于攻击，现有安全机制缺乏阻止攻击能力。入侵容忍系统不同于传统的安全系统，扩展传统安全系统经历攻击后能够生存或可操作。入侵容忍系统的焦点在于面临攻击时有能力提供持续的基本服务。本文中，我们给出一个多阶段数据库损害控制的完整模型，并且设计和实现一个多阶段数据库损害控制系统。本系统的关键特性是实现多阶段损害控制，因此能够确保修复期间不会存在损害漏出。同时能立即控制多个恶意事务造成的损害，没有损害漏出，而且对于最终用户是透明的，因此数据库应用开发人员感觉不到损害控制的.复杂。
1多级数据库控制元素
1.1一阶段损害控制
可生存数据库系统执行一阶段损害控制，只对修复管理鉴别出被破坏的数据项进行控制，直到它们被修复。一个被控制的数据项不能被新的事务读取或更新。
1.2多阶段损害控制
可生存数据库系统实行多阶段损害控制：（1）一旦恶意事务B被发现，一组特殊的数据项，记做SE，将被立即控制。SE的定义是被B破坏的数据集，记做SD，是SE的子集。这个阶段叫做最初控制。最初控制应该迅速完成。被控制的数据集被称作控制集。为确保最初控制之后没有损害扩散，每一个活动事务应该被回滚到SE被控制之前。（2）整个多阶段损害控制过程是一系列控制集，即SE，S1，S2，...，Sk，...,这些集合汇聚到一个空集合￥，SE是最初控制的结果，而且可能包括很多错误控制的未被损害的数据项。Si（i>=1）是解除错误控制数据项或已经被修复的数据项的解除控制操作集合的结果。作为结果，当i 2应对多个恶意事务的算法设计 我们针对多个恶意事务提出一种多阶段控制算法，能够保证被控制的数据库部分不会有损害泄漏。处理多个恶意事务的具体算法如下：When系统只有一个恶意事务Bi正在被修复，且恶意事务Bj被发现：控制操作：（a）回滚所有当前活动事务（b）设置t2为当前时间（c）设置t1的值为min（tBis，tBjs）。这里tBis和tBjs分别是Bi及Bj开始时间。注意Bj可能早于Bi开始。（d）在U_SET被随后解除控制操作调整之后，允许新事务进入。解除控制操作：（1）Case1Bj早于Bi提交（a）从U_SET中移除所有数据（b）停止当前所有解除控制阶段（c）通过扫描Bj开始时间的日志来重启解除控制阶段A、B和C。被重启的阶段现在应该处理Bj和Bi，而不是仅仅处理Bi。例如，阶段A应该只把Bi和Bj都没破坏的数据项放入U_SET。（d）通过扫描Bj开始时间的日志来重启修复进程（连同解除控制阶段D）。被重启的修复进程现在应该处理Bi和Bj。（e）随时将解除控制的数据项放入U_SET。（2）Case2Bj晚于Bi提交If没有解除控制阶段完成这部分包含Bj提交之后执行操作的日志的扫描继续每一个解除阶段，方法是每一个控制阶段调整为不仅仅处理Bi，而是处理Bi和Bj。Else对于每个已经扫描到某些Bj提交之后执行的操作的解除控制阶段（包括修复进程）（a）停止解除控制阶段（或修复进程）（b）移除Bj提交之后被更新而且被这个阶段（或进程）从U_SET中解除控制的数据项（c）通过重新扫描Bj开始以后的日志重启这个解除控制阶段（或修复进程）。重启的阶段（或修复进程）现在应该处理Bj和Bi上述算法确保所有被恶意事务引起的损害将在恶意事务被检测到的时候立刻被控制，并且在如何时间点，不会有损害从被控制的数据库部分泄漏出去。 3系统组成 本系统的主要组成包括：控制执行器、解除控制执行器。系统的关键操作是通过三个主要事件触发的。 3.1控制执行器 当控制执行器从它的消息队列里取回一个恶意事务，它将执行算法1中的控制操作。特别的，它将（1）停止执行新事务，（2）中止所有活动事务，（3）调整控制时间窗口，（4）在从解除控制器和修复管理报告U_SET已经调整的“准备好”消息后，允许新事务执行。由于TRANS_LIST表包括活动事务的标识，控制执行器能够要求DBMS中止这些事务。因为事务的开始时间也保持在TRANS_LIST表,调整控制时间窗口将会很容易。当一个新的用户事务在上述控制操作完成后到达时，控制执行器需要这样实现损害控制：在控制时间窗口内更新的任何数据项都不允许访问，除非是U_SET中的对象。控制管理算法如下所示。注意损害控制管理的实现以SQL语句为单位而不是事务，因为：（1）读提取也是以SQL语句为单位；（2）在某些事务里某些稍晚的SQL语句执行可能依赖于先前的语句；（3）这中方法能够实现更快的控制检查。对于有多个SQL语句的事务，我们不检查任何其他SQL语句的读操作，就能够拒绝或延迟这个事务的访问。 3.2解除控制执行器 解除控制执行器负责解除控制阶段。为了实现控制，系统需要保持事务类型间的依赖关系。特别的，利用“类型图”表保持类型依赖。 参考文献： [1]孙玉海,孟丽荣.基于多级入侵容忍的数据库安全解决方案[J].计算机工程与设计，（03）. 摊铺机自动找平控制系统设计研究论文 1.摊铺机自动找平控制系统设计 关键控制参数。摊铺机自动找平控制系统中有着较多的关键控制参数，其中对设备影响比较大的有灵敏度、恒速调节等。在应用摊铺机时，首先需要对地面进行清理，还要保证施工人员的技术能力，要对传感器进行优化，避免传感器掉落，还要避免超声波受到障碍物的干扰。在对自动找平控制器进行设计时，需要设置窗口值以及故障区，要避免操作人员出现失误问题。自动找平控制系统优化时，要划分不同的区域，对不同的区域要采用不同的设计方法，一定要具有针对性，只有控制好各个区域功能的正常发挥，保证设备恒速运动，才能保证路面摊铺的效果。在自动找平控制系统设计中，将控制摊铺层路面高度的误差分成死区、比例脉冲区、恒速调节区、故障区4个区域。这4个区域的设置决定了摊铺出来的路面平整度的好坏。操作人员可根据路面施工的要求设置相应的值，使得摊铺机白动找平系统在摊铺过程中确保路面平整度要求的前提下以最稳定的状态运行。在摊铺机工作时，空气温度、湿度的变化和风速的影响等多方面的干扰使传感器采集的高度信号必然会产生一定的误差。 （1）死区是指在理想摊铺高度附近，与理想的摊铺高度值相差很小的一小块区域。当熨平板的高度误差处在这块区域内时，系统不对熨平板进行任何调节。死区的大小决定了摊铺机在运行过程中熨平板振荡的剧烈程度。死区不能过大，其大小必须小于路面摊铺高度误差，否则摊铺机摊铺出来的路面必然达不到路面的'平整度要求。但是在满足上述条件的前提下，死区也不能无限制地调小，死区太小则会引起系统的超调，使得熨平板发生振荡。所以，死区的调节必须在保证路面平整度的前提下尽可能地减少系统超调的发生。 （2）当系统检测到的高度误差大于死区设定的高度值，进入了比例脉冲区，此时控制系统对电磁阀采用比例式控制方式。这个区域的大小和路面对平整度的要求直接相关。如果路面对平整度要求较高，此时的比例脉冲区也相应要缩小，以确保熨平板对路面高度变化的快速反应。但是如果比例脉冲区太小，由于路面对平整度的要求较高，死区也相对较小，路况较差的情况下调整太快了容易产生超调，所以比例脉冲区的设置必须根据路表情况的好坏来合理设定。 （3）恒速调节区是指当路面高度误差超出系统设置的比例脉冲区时，电磁阀处于常开状态，工作油缸以最大速度移动，使得当路面的波动较大时熨平板能够在最短的时问内调整过来。 （4）故障区的设置是为了防止传感器触臂从基准钢丝绳上掉落或是超声波探头下面出现障碍物，通过设置一个窗口值避免系统产生误调。此区域的设置应能保证系统不会对路面高度误差信号产生错误的判断，必须根据实际的路况进行设置，当路面平整度较差时窗口值应设大一些。若系统检测到的高度误差进入故障区应立即切断控制信号的输出，保证系统不会发生误调。 2.结语 摊铺机的结构与性能比较特殊，这与其自动找平控制系统有着较大的关系，为了增强摊铺机的功能，必须对控制系统进行优化，要结合其工作的性质以及工作环境的特点，做好精度控制工作，要了解影响控制系统功能发挥的因素，还要做好不同区域的控制工作，避免传感器出现掉落等问题，要分析干扰信号的特点，还要设置出故障区，对系统关键技术进行优化。摊铺机还会受到外界环境因素的干扰，这会影响其控制功能的稳定发挥，只有制定系统设计目标，才能减低外界干扰，才能保证摊铺机功能的正常发挥。 商场消防联动系统设计的主要用途就是预防火灾，及时的发动火灾救援。因此消防联动系统的设计工作不能够马虎，需要严格按照消防规范要求来进行。在追求商场消防联动控制系统质量的同时，还需要考虑成本问题。一般情况下，采用SF4100火灾自动报警系统比较合适，这个系统的特点就是能够发现火灾及时的传递火灾信息。在自动火灾报警和联动控制技术上采用都是现代电子信息技术，能够充分发挥现代科技在火灾预防中的运用。 3火灾探测器的选择分析 火灾探测器是消防联动控制系统中的重要部分，直接影响这消防系统的使用效果。因此火灾探测器在选择时，需要严格要求，灵敏度高同时成本低的。安装的位置需要严格按照消防规范来进行。 4消防联动设备和功能分析 商场建筑的防火是建筑设计的重要一部分，购物中心的规模大、人口流动性大所以很容易发生火灾。一旦发生火灾，会给人民和国家带来惨重的损失，在设计过程汇总就要加强防火的设计工作。商场的消防控制室的联动控制需要具有以下功能：当商场出现了火灾报警时，相关区域的通风空调系统就会停止工作，将阻尼器关闭，接收和显示反馈的信号，启动关系到排风机和排烟阀的位置，实现对信号的接收和显示，对烟雾进行有效控制。当火灾的相关信息得以确认之后，防火门和防火设施设备要接受和显示信号。消防的联动状态需要保证在自动和手动两种状态下完成。所谓的自动状态是指，当大厦发生火灾时，要启动报警系统，输出自动控制命令系统，系统会自动按照开始编制的连锁逻辑关系来对相关设备进行启动。而手动则是完全由手工进行操作来实现控制功能的。 5消防联动设备的相关设计 商场在火灾的联动设置上都是自动的火灾报警系统，它的控制室当和火警信息相连接时，会自动或者是手动启动消防联动装置，火灾的报警联动装置一般是由一个总线制控制联动装置和一个多线路的控制联动装置。当商场出现火灾时，报警控制器会发出提示，消防联动控制器会将信息传递给相关的管理部门，将联动信号输出，消防设备也就被启动，开始进行灭火。要明确的一点是重点消防设备（例如喷淋泵和消火栓泵）的联动不受消防联动控制器处于手动或自动状态的影响。商场属于人员密集场所，发生火灾或者其他应急状况时人员及早疏散保证人员安全是其最重要的安全目标，因此火灾发生时火灾声光警报器、火灾应急广播系统尤其重要。应在确认火灾后启动建筑内的所有火灾声光警报器。消防应急广播系统的联动控制信号应由消防联动控制器发出。应同时向全楼进行广播。当火灾应急广播和背景音乐合用扬声器时，在火灾时应具有强制切换功能，切换至应急广播状态。在人员密集的商场，要考虑火灾时非消防电源被切断后对人员疏散照明的影响和对人们心理造成的恐惧。所以商场内要设置火灾应急照明系统和疏散指示系统以及设置合理有效的安全出口标志。火灾时仍需工作的消防控制室、消防水泵房、变配电室需要设置备用照明，为工作人员紧急抢险提供足够的照度。疏散照明应该满足国家标准要求的`照度，安全出口只是和疏散指示标志要真实有效的指示供人员疏散的路径。大型商场和地下商场还应在地面上设置视觉连续的疏散指示标志。在自动、智能大厦的火灾自动报警系统中，按照联动的逻辑的预处理方案，自动输出指令，启动设施设备；手动操作则是通过手动的方式来实现对机器设备的有效控制。当火灾发生时，联动系统在确认火灾后会自动将相关区域的非消防电源切断，尽可能的减少因为电线短路出现的二次火灾，将设备的伤害降到最低值，同时尽可能便捷了疏散人员和开展救援工作。消防泵既要满足联动控制的要求，同时必须设置多线制可以实现在消防控制室的手动控制盘上进行控制，工作的可靠性得到了一定的保证。但自动状态下，只能自动控制消防泵的启动，消防泵的停止必须需要确认火灾扑救结束后人工停止。火灾发生时，为防止着火房间、营业厅及疏散走道上的烟气对人员的影响，必须设置排烟设施，包括自然通风窗和机械排烟系统。当同一防烟分区内任意两个火灾探测器发出报警信号，商场的火灾报警控制器会接收到相关的信号，再将该信号发送到消防联动控制器上，在经过内部逻辑关系后会发生联动信号，着火分区的排烟阀、排烟风机会联动打开。同时关闭相关区域的通风空调系统。排烟风机必须具备可以自动控制也可以多线制在消防控制室手动控制盘上进行控制，也可以在风机控制柜处手动操作的功能。在火灾报警信号后要按照联动程序启动楼梯间及其前室、消防电梯前室的送风口和机械加压送风系统，保证在人员疏散的通道上处于正压状态，防止烟气扩散对疏散的影响。一般要保证在楼梯间内的风压余压值40～50Pa，前室风压余压值为25～30Pa。防火的卷帘在建筑中主要是用来分隔火灾。按照设计的要求，防火卷帘的两侧一定要有防火卷帘控制器、手动按钮，还要有紧急拉环及温控释放装置，以保证在火灾时由于消防联动设备失效时能够人工控制防火卷帘的下降，防止防火分区之间火灾进一步蔓延。当出现火灾时保证消防电梯停在在一楼或者转换层，此时只能由消防队员通过专用按钮和轿厢内操控，其他楼层不能呼叫消防电梯。火灾自动报警及联动控制系统：此项目在除卫生间外所有场所设置报警探测器。在地下车库等按照火灾报警设计规范要求宜采用点型感烟探测器；在中庭、步行街等大空间设置线型光束感烟探测器或者吸气式感烟探测器；在有煤气（或天然气）的场所采用煤气（或天然气）探测器；其他场所采用光电感烟探测器。手动报警按钮设置于公共场所疏散通道或者安全出口附近，便于人们疏散的同时报警,设置的数量保证从一个防火分区内任何位置到最近的一个手动报警按钮距离不大于30m。 6结束语 综上所述，商场消防联动控制系统的设计对保证商场人员的安全具有非常重要的作用。商场的消防工作不是一件简单的事情，商场的覆盖面不仅广，而且人流量比较多，因此消防联动控制有利于商场消防安全保证到位。相关部门应该对此引起足够的重视，加强商场消防联动控制系统的设计和施工、维保工作，严禁将应处于自动状态的消防设备设置在手动状态，也严禁将消防供水管道的阀门关闭，严禁私自停用消防设备，将商场的消防安全切实落实到位，保证人民的生命和财产安全。 参考文献： [1]蒋永琨.高层建筑防火设计手册[M].北京:中国建筑工业出版社,. [2]赵东磊.基于半实物仿真技术的自动消防控制系统设计[D].武汉科技大学,2013. [3]于进.远程消防控制系统的研究与实现[D].上海海事大学,. [4]陈慧萍.油库消防控制系统问题分析及解决措施[J].自动化仪表,,(12):32-33+38. [5]魏立明,陈晓旭,孙雪景,等.智能消防控制系统的设计与研究[J].现代建筑电气,,(2):7-11. 消防措施的主要目的肯定是为了预防火灾。在商场建立消防联动控制系统需要严格按照消防规范来进行，但是还是需要与实际情况相结合。作为商场来说，资金的投入肯定是有限的，在建立商场消防联动控制系统的过程中成本耗费不能够太高，因此需要考虑到消防联动控制系统的性价比问题，同时还需要保证系统的安全。从这些方面考虑，商场消防联动控制系统需要满足以下三点要求：①商场消防联动控制系统的报警装备应该不仅可以自动报警还可以手动报警；②控制报警的控制器容量以及其他线路报警都应该扩大报警范围；③需要严格保证报警系统装备材料的合格情况，不能够出现劣质产品。 1系统架构 CPAC和其中一个客户端构成的银行自动化存取控制系统总体结构。控制系统由上位机和下位机两部分组成。上位机是计算机系统，包含控制中心计算机、客服端计算机及打印机、磁卡阅读器与密码键盘等配套设备；下位机是CPAC、端子板及存取机械手与取箱口所用的6个伺服电机及驱动器。由于CPAC只能控制8个伺服电机，控制存取机械手与取箱口1已经占用了6个接口，而一个取箱口远远不能满足客户的需求。当取箱口数量超过一个后，用PLC控制其余出箱口，PLC与CPAC之间通过RS485总线通讯，由CPAC作为主控制器协调PLC实现存取保管箱操作。整个系统工作在由交换机组建的星形局域网中，各部分之间基于TCP／IP协议进行通讯。 2.1控制过程安全机制 2.1.1限位 为避免因软件错误或硬件故障导致的执行机构上的运行失控，保护硬件设备与操作人员的安全，在存取机械手与取箱口的每个控制轴上除了在导轨的两端安装有硬件限位块外，还必须使用限位开关来限制各轴的运动范围。软限位与硬限位配合使用，可以有效地防止运动部件跑出导轨。 2.1.2报警 当检测到驱动器报警信号以后，CPAC将关闭该轴的伺服使能，急停该轴的伺服电机，同时该轴报警触发标志位置。程序中检测到报警触发标志位以后，将故障状态报告控制中心，同时点亮报警灯并开启蜂鸣器，等待人工处理。 2.2运行速度的规划 在本控制系统中，CPAC工作采用点位运动模式。在运动控制中，梯形速度曲线以耗能低、速度快、容易实现等优点成为常用的速度控制曲线。其速度与加速度的变化曲线如图3所示。然而由于梯形速度曲线采用线性加速方式，其对应的加速度曲线不连续，因此存在柔性冲击，导致执行机构在运动过程中的平稳性能差。为了既获得平滑的加速度，又不失去梯形速度曲线的优势，将梯形速度曲线加以改进得到S型速度曲线。S型速度曲线的运动过程由加加速段、匀加速段、减加速段、匀速段、加减速段、匀减速段、减减速段组成。本控制系统采用该速度曲线作为存取机械手各轴的速度控制曲线，避免了柔性冲击因素。S型速度曲线由CPAC通过设置各轴运动参数中的平滑时间来实现。 2.3控制系统作业方式 在银行保管箱自动存取系统中，存取机械手执行任务时可以选择单一作业方式或复合作业方式。单一作业方式是：存取机械手从原点位置出发运行到任务指定的保管箱位置，将保管箱取出并送到取箱口，客户操作完成后从取箱口处把保管箱送回箱架，然后返回原点位置。复合作业方式是：存取机械手接收到一批存／取保管箱任务后，从原点位置出发运行到第一个任务指定的保管箱位置，将保管箱取出并送到取箱口，客户操作完成后从取箱口处把保管箱送回箱架，之后存取机械手不返回原点，而是直接执行下一个任务，不断循环直到完成所有任务。 2.4CPAC运动控制 CPAC的运动控制部分是整个软件系统设计的核心部分。CPAC运动控制软件主要由系统初始化模块、用户界面模块、运动控制模块、数据读写模块和网络通信模块组成。运动控制程序首先调用系统初始化模块，然后检查有无故障，如果系统运行正常，则通过网络连接控制中心，查询CPAC的控制方式，如果为手动模式，则进入手动模式运动控制子程序，否则进入自动模式运动控制子程序。用户界面模块为客户提供登录界面、图形化的存／取保管箱命令，并显示系统执行结果。运动控制模块通过在OtoStudio软件中调用CPAC运动控制库GUC－X00－TPX．lib中的运动控制函数执行以下功能：设置伺服电机的速度、加速度、移动距离（脉冲数）；读取光电开关对应的数字输入口获取光电开关的触发状态；往数字输出口写“1”、“0”来打开、关闭电磁开关。通过控制存取机械手、取箱口的.执行机构、拉板以及拉勾的动作，实现保管箱的自动存取操作。数据读写模块通过RS485总线控制激光条形码阅读器，读取条形码扫描结果。网络通信模块使CPAC通过以太连接控制中心，接收控制中心的命令与保管箱在箱架中的位置数据，并返回运行结果与报警信息。 3结束语 基于CPAC设计的银行全自动保管箱控制系统，实现了保管箱的自动存取与信息化管理，降低了银行的管理与维护成本，为客户提供了使用方便的保管箱业务，具有广阔的应用前景。 润滑油站控制系统设计论文 PLC（ProgrammableLogicController）可编程逻辑控制器，它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。它已广泛应用于工业控制，通过用户存储的应用程序来控制生产过程，具有强大的优点。也为工业自动化提供近乎完美的现代化自动控制装置。随着技术的快速发展，PLC技术的应用越来越广泛，如合理应用PLC技术，是现代工业控制正在努力发展的方向之一。作为4747m3高炉重要配套设施的240t/h锅炉，其给水泵是关系到锅炉系统安全稳定运行的关键。240t/h锅炉的给水泵系统由两台给水泵组成，由一台启动给水泵为主，另一台给水泵作为备用或辅助。这样的给水泵配置有利于给水泵主机系统出现故障或不能满足锅炉运行需求时，启动备用给水泵系统补充不足，避免由于给水泵故障造成的锅炉停炉。而稀油润滑站为锅炉给水泵的运行提供润滑用油，以保证给水泵的顺利运行，进一步保障了锅炉的安全运行。作为给水泵运行的.重要条件，稀油润滑站的正常运转是整个锅炉系统安全稳定运行的根本。240t/h锅炉自2011年投运以来，因润滑油站故障先后造成4#给水泵轴瓦和电机、1#给水泵轴瓦烧毁，严重影响生产稳定，造成了巨大的经济损失。出于以上原因，为保证锅炉系统的正常运行，对稀油润滑站的控制方式进行改造十分必要。 1原设计方案程序及存在的问题 根据系统原设计方案，每台给水泵各配有一个独立的稀油润滑站，每个润滑油站各有两台润滑油泵。而远程控制时，一个启动命令控制两台泵的启停。两台油泵共用一个备妥信号，油泵启动后若备妥信号消失，则会造成停泵，且备用泵无法远程启动。润滑油压只有一个测压点，在联锁状态，当油压低于设定值时，由电气系统进行判断后，备用泵自动启动，油压高于设定值时，备用泵自动停止。若油泵启动后，油压依然低于设定值，水泵停止。两个润滑油泵的互备在电器柜上实现。控制箱在汽轮机0m平台，操作室在8m的平台。这种方案存在以下问题：①两台油泵只有一个启停，备妥以及压力低信号，反映出的信息较为笼统，不够直观，水泵出现故障时，不能够及时清楚的判断是哪台油泵的问题，不利于油泵的检修。②油压检测只反馈一个压力低信号，发生误报的可能性较大，结果可能会不准确。③操作室在16m平台，控制箱在0m平台，距离较远，出现紧急情况时，不方便操作人员进行应急操作。 2油泵控制改造原则 鉴于以上问题，对水泵稀油润滑站控制方式进行改造，应遵守以下原则：①在操作室能实时监控油泵的运行情况，并能在就地操作箱和操作室共同控制油泵的启停。②增强连锁条件的准确性。③在满足连锁条件时能快速准确的启动备用设备，从而不影响给水泵的正常运行。为满足上述油泵控制的改造原则，引入施耐德PLC自动控制体统，用PLC程序来控制油泵的启停和连锁，真正做到高度的精准控制。针对改造原则和PLC的引入，做到以下几点：①增加一个启停控制信号，使两台润滑油泵各具有一个启停控制信号。增加一个备妥信号，使两台润滑油泵各有一个备妥信号，备妥信号等同于集中信号参与控制。②两台油泵的电源准备好的信号由原来的在电器盘上变为上传到PLC，方便操作人员在上位机观察，及时发现问题。③在润滑油泵出口油压力只有一个测压点的基础上再增加为三个压力开关，并调整至给水泵正常工作所需的润滑油油压力值，在润滑油压力低时压力开关动作。④在运行中如果有至少两个压力开关动作，且油泵处于联锁状态时，自动启用备用泵，以保证水泵的润滑系统正常工作。⑤所有联锁控制全部由下位机程序判断，全部由上位机集中控制，现场操作箱只有启停功能和就地集中切换开关。 3油泵控制的改造过程 根据以上设想，进行以下工作：①在稀油润滑站出口总油管上加装3个压力开关，在润滑油压力低于给水泵正常工作所需要的压力值，在油压低于此值时，压力快关吸合，并接线将此信号传送至PLC控制系统。②从油泵的电源柜中取两台油泵的电源准备好信号，运行和停止信号，接线进入PLC控制系统。③在操作站上位机的画面上增加集中，电源准备好，开泵，停泵，连锁投入，压力低等按钮和指示灯。④对下位机程序进行修改，使其具有以下功能：两台泵都处于自动状态，主泵集中信号到，电源准备好，键盘开启动，则主泵启动，而后自锁，主泵运行。当主泵意外停止（非手动停止）时，另外一个泵自动启动。当检测润滑油压力的三个压力开关信号出现两个以上时，未启动的油泵自动启动。⑤完成以上工作后，我们又对新增设以及改动后的部分进行打点，经试验，所有改动前后画面比较。 4改造后的应用效果 经过这次对给水泵润滑油站的改造，提高了现场反馈信号的准确度以及清晰度，便于操作人员及检修人员发现和解决问题，由上位机集中控制，方便操作人员的及时采取应急措施。在很大的程度上降低了操作人员的劳动强度，改造前每半小时都需要到现场查看油泵运行情况，改造后只需在操作站上就能准确的观察油泵的运行情况，只需每小时定点检时观察即可。两台泵互备，一台泵意外停止，自动启另一台泵，降低了水泵发生故障的可能性，确保了水泵和锅炉系统的正常运行，有力地维护了生产的稳定，为创造更高的经济效益提供了根本保证。 5结语 在对240t锅炉给水泵稀油润滑站控制系统的改造后，实现了油泵的连锁自动启停，解决了在油压底时，备用油泵不启动，而使得给水泵不能正常工作，大大减少了生产隐患的发生，相比原有的系统而言，很大程度上降低了操作人员的劳动强度；设备的运行更加稳定，备件的消耗明显降低，实现了低成本的运行，并对类似的控制系统提供了技术支持。篇8：摊铺机自动找平控制系统设计研究论文
篇9：商场消防联动控制系统设计研究论文
篇10：商场消防联动控制系统设计研究论文
篇11：CPAC控制系统设计论文
篇12：CPAC控制系统设计论文
篇13：润滑油站控制系统设计论文
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