智能化系统十篇

发布时间:2024-04-24 16:09:31

智能化系统篇1

关键词:智能建筑智能化系统通信网络系统设备监控系统智能建筑与智能化系统

随着信息技术的飞速发展,建筑技术也日新月异,智能建筑的概念从出现以来,在国内可以说名声四起,智能家居、3a、5a级楼宇等广告词随处可见,但真正能称为智能建筑的又凤毛麟角,往往造成投资浪废,又没达到投资目的,仅仅起到广告作用,是十分可惜的。

何谓智能建筑?在中国国家标准《智能建筑设计标准》(GB/t50314-2000)中的定义如下:“它是以建筑为平台,兼备建筑设备、办公自动化及通信网络系统,集结构、系统、服务、管理及它们之间的最优化组合,向人们提供一个安全、高效、舒适、便利的建筑环境。”由此可见,提供安全、高效、舒适、便利的建筑环境的建筑才能称之为智能建筑。但此定义还忽视了一点,“节能环保”。笔者认为,为达到上述目的做成的耗能建筑也不能称其为智能建筑。由于该标准忽视了节能环保方面的问题,其代表能耗的供电标准“甲级标准(办公室)宜按60va/m2以上考虑”;“乙级标准(办公室)宜按45va/m2以上考虑”;“丙级标准(办公室)宜按30va/m2以上考虑”,暂且不说智能建筑标准分级的合理性,智能建筑的标准越高耗能越多,显然是不科学、不经济的。当然量准越高,系统越多,但这些系统俗称弱电系统,耗电很小,利用这些系统去合理控制楼字设备是可以达到节能目的。

另外,此标准罗列了建筑智能化系统的各子系统,没有强调其他专业的协调配合,这样就很容易引起这样的误解,有了这些系统就是智能建筑,有了哪些系统就是甲级智能建筑、有了哪些系统就是乙级智能建筑等等。

因此我们应明确智能建筑的含义。建筑智能化系统(BuildinginteHigentsystem)是智能建筑中应用的电信息系统,包括通信网络系统、办公自动化系统、建筑设备监控等系统以及智能化集成系统。智能化系统是智能建筑的必要条件,但不是充分条件。智能建筑是一个综合的系统化工程,建筑、结构、水、采暖与通风、电气等专业构成有机整体,犹如人的身体,只有各个器官协调作业,才能表现为健康状态。智能建筑的“智能”,也就是要建筑像人一样,能“知冷知热”,自动调节空气、水、阳光照射等,创造既节能又安全、健康、舒适的环境。只有这样才能提高人们的工作效率,减少“楼宇综合症”的发生。

由此可见,智能建筑设计标准并不是仅仅涉及一个弱电专业,要由各专业相互配合,如建筑专业在做方案时,就应当考虑太阳光的利用与人工照明的关系以及热辐射的作用等等。不能只考虑建筑外形,连结构的合理性都不考虑,把有限的资金都放在外形上,有可能就应了那句“金玉其外,败絮其中”的话,就不可能做成智能建筑;再如室内空气质量的好坏,主要与空调系统方案有关,但也不仅仅只是通风专业的事,与建筑的合理性及电气控制是否到位都息息相关。因此智能建筑是多学科、多技术系统的综合体,不根据最终的效果,仅仅根据智能化系统的多少或功能的多少分出个甲、乙、丙等级来是不合理的,也不利于指导设计、节约投资,往往还造成相互攀比,系统不与建筑规模及建筑形式相匹配,造成不必要的浪费。

如上所述,智能化系统是智能建筑的必要条件,可见智能化系统在智能建筑中站着举足轻重的位置。下面是智能北系统的组成及主要功能。

l 通信网络系统(CnS)

它是楼内的语音、数据、图像传输的基础,同时与外部通信网络(如公用电话网、综合业务数字网、计算机互联网、数字通信网及卫星通信网等)相联,确保信息相通。在以前也称为通信自动化系统(CaS)(CommunicationautomationSystem)。主要包括:

1.1电话通信系统

建筑或建筑群的固定电话通信系统应根据建筑物的用途、规模、使用属性以及公用网的具体情况,可选择接人远端模块局或采用虚拟交换、自设独立的数字程控用户交换机(paBX)或综合业务程控用户交换机(iSpBX),并应与公用电话交换网连接。

1.2计算机网络系统

智能建筑本地网络的安全,应根据实际需要分别在通信子网和高层或应用系统中采取措施。计算机网络系统应为管理与维护提供相应的网络管理系统,并应提供高密度的网络端口,满足用户容量分批增加的需求。

1.3卫星通信系统

可设置多个端站和设备机房或预留天线安装位置和设备机房位置,供用户接受和传输数据和语音业务。

1.4有线电视系统(含闭路电视系统)

提供当地多套开路电视和多套自制电视节目,并与卫星系统联通。

1.5无线通信系统

建筑物由于屏蔽效应出现移动通信盲区时,设置移动通信中继收发通信设备。

1.6公共广播系统

公共广播系统的类别应根据建筑规模、使用性质和功能要求确定。公共广播系统一般可分为:业务性广播系统、服务性广播系统、火灾应急广播系统。

1.7会议系统

会议系统应是音频系统(电声、建声)、视频系统(投影、摄像、录制)等多系统的综合设计,所选用的音频、视频设备、计算机等的网络传输、语音与数字设备接口、终端等应符合相应的国家标准、规范。会议系统应实现计算机语音、文字、图形、图像、自动监管、多媒体实时同步网络传输、系统控制一体化功能。

1.8.同声传译系统

(1)同声传译一般可设有(3+1)或(4+1)种语种,国际会议可设有(6+1)或(8+1)种语种;

(2)同声传译传输方式可采用有线同声传译和无线同声传译;

(3)会议室译员间的位置应设置在主席台对面或主席台的两侧(或二层较高位置),应使译员能观察到发言者的口型。

(4)译员间的大小可参照国际iS02603推荐的尺寸高2.3m、宽2.5m、深2.4m设计。

智能化系统篇2

1未来励磁系统的新特征

(1)励磁控制系统的量测信号数字化,连接和数据传输网络化。常规励磁调节器所需的模拟量和开关量,由数字化的传感器连接终端设备,如光Ct,光和电网广域测量等,通过网络传送;加载于设备上的智能控制器和发电电压控制单元,通过高速双向通信网络,相互连接,接受数据指令,实现对发电机励磁系统的控制和监测。

(2)励磁设备智能化。励磁设备的主体功率整流器、灭磁装置和励磁变压器分别设有智能控制器。分散安装在各自的设备中,执行相关的控制、限制保护和监测等功能,由各自的智能控制器分散化的实现;而常规电压调节器对发电机电压和无功调节和控制的功能,由发电电压控制单元实现,该单元可现地就近安装,也可远距离集中装设,进行集中而冗余的控制。

(3)励磁系统将综合应用最新和先进的通信、电力电子、控制、决策支持和电力系统稳定等技术。网络化的系统结构和智能化的控制方式,使励磁系统更加可靠。在任何异常和故障发生初始,就能采取有效的校正措施,保证发电机的励磁控制;更加安全,在外部干扰和电网扰动时,能准确的操作和控制,使影响和损失降到最低;更加经济,励磁系统设备的设计以最低的成本提供所期望的功能为准则,通过对设备实时在线地监测和运行状态评估,使设备能够在更大的负荷下使用,发挥最佳的能力;更加高效,采用效率更高的功率整流电路,低功耗和节能的器件及设备:更加稳定,先进的电力系统稳定控制技术理论和方法,将得到实质性的应用和推广,最大限度的发挥励磁系统对提高电力系统稳定性的作用;更加环保节能。大大减少连接电缆损耗和附加损耗,采用对电网谐波电流注入少。开关涌流扰动小的功率和灭磁电路。

2系统结构

励磁系统的结构和控制方式将发生根本性的变化,作为单台发电机的励磁系统.主要由独立的智能功率单元、智能灭磁单元和励磁变压器构成.其控制和监测由各单元的智能控制模块来实现;机端电压及无功调节将由集中冗余的发电电压控制单元来实现.该单元即可以由多立的控制器或服务器来构成,也可以作为一个发电电压控制软件模块在电厂分布式监控系统中实现,通过网络对一台或多台发电机的励磁进行实时控制和监测。如附图所示。这种网络化的结构使励磁系统在不同机组之间,励磁系统与电厂监控系统、电网控制系统紧密的连接在一起。

(1)发电电压控制单元。发电电压控制单元通过网络从数字测量终端获取每台发电机和系统的电压、电流、有功、无功、频率、功角和各种控制监测指令等所需的信息,根据最安全和经济的控制策略,计算出对每台发电机励磁的操作和控制参量.通过网络发送到功率单元和灭磁单元等励磁设备。实现发电机电压和无功的控制和调节。

(2)智能功率单元。功率单元的智能控制器具有高速双向的通信网络接el,通过网络接收发电电压控制单元的操作控制指令,对功率整流电路的输出进行调节.实现对励磁电压的控制和调节:同时对功率单元的设备及其运行状况进行实时监控,并在设备异常或故障情况下,自动采取措施加以纠正控制和报警,迅速隔离和切除故障元件,恢复正常运行,确保设备的高效、可靠和安全运行。

(3)智能灭磁单元。灭磁单元的智能控制器具有高速双向的通信网络接el,通过网络接收发电电压控制单元的操作控制指令,对灭磁电路实现远程控制.同时对灭磁设备元件和灭磁过程进行实时监测和状态分析,在异常或故障发生前,及时提出预警信息和维护检修,确保发电机灭磁的可靠、安全和性能优越。

(4)励磁变压器。励磁变压器同样装设智能控制器。对励磁变压器进行实时监测和保护,通过高速双向的通信网络接口,发送励磁变压器的电压、电流、运行工况、故障预警和状态分析等,及时进行维护检修,保证发电机的安全运行。

3新技术的应用和研究

如果说智能电网将是一次新的产业、技术和管理的革命,那么作为发电端重要的控制系统——励磁控制系统也必将在技术应用、设计规范和技术标准等方面产生巨大的变化,推动励磁技术的新发展。

(1)智能控制系统。74应用高速集成的嵌入式系统芯片和嵌入式操作系统.如aRm、DSp、poweRpC芯片和Linux、VxwoRKS、winCe操作系统等,构成智能控制器的软硬件平台。设计具有光纤、无线等连接的网络通信接口.和符合智能电网的标准网络通信规约;设计对设备实时控制和在线监测的电路接口和功能软件:应用操作系统对各种控制和监测任务进行实时有序管理。

(2)通信网络技术。按统一的技术标准和即插即用技术,建立高速双向的通信网络,使各励磁设备之间能够进行紧密无缝的网络化通信,使励磁系统在不同机组之间,与电厂监控系统之间、与电网控制系统之间实现信息和操作功能的交互。通信规约的使用和软件功能的设计是励磁系统正常运行的保证.励磁设备的连接除网络连接线外,没有其它的硬电缆连接。

(3)控制技术。先进的电力系统稳定控制技术理论和方法,如电力系统电压调节(pSVR)、高压侧电压调节(HSVR)、励磁和调速的综合控制、根据系统状态调整参数的适应式pSS、混成自动电压控制(HaVC)和非线性励磁控制等,将得到实质性的应用和推广,最大限度的发挥励磁系统对提高电力系统稳定性的作用。

智能化系统篇3

交通堵塞现象,已成为现代社会的一大症结。不过,改善交通恶劣状况的曙光就在眼前――智能化的交通系统将为目前近于“瘫痪”的交通注入活力。

突破困境

交通量的持续增长是造成堵车的最根本原因。传统的解决方法主要有两个:一是加大交通基础设施建设的投入,但资金、土地等稀缺资源的有限性又是不可回避的问题,道路基础设施不可能无限制地扩展;二是对交通流量进行限制,主要通过法制和行政手段来实现。例如控制车辆出行,鼓励和发展公共交通,控制汽车保有量,以高额的税、费甚至控制上牌等,来限制汽车数量的增长。但是这些方法短期可以奏效,从长远的角度来看,是治标不治本。那么如何更有效地使用现有的道路,就成为更好地解决上述问题的重要途径。人们希望将高科技运用于交通管理系统,从而提高现有道路的利用率,提高道路交通的安全程度和道路使用的舒适性,于是智能化交通系统便应运而生。

所谓智能化交通系统,就是将信息处理、通讯、自动控制、电子技术等最新的科研成果,应用于交通运输网络中。它与传统的交通管理的一个最显著的区别是,将服务对象的重点由以往的管理者转向道路的使用者,即用先进的科技手段向道路用户提供必要的信息和便捷的服务,以减少交通堵塞,从而达到提高道路通过能力的目标。同时,它将道路管理者、用户、交通工具及设施有机地结合起来,并纳入系统之中,从而大大提高了交通运输网络的运行效率。

绿波交通:让车辆通行一路绿灯

智能交通系统的功能包括:信息提供、安全服务、计收使用费和顺畅通行等。系统向道路管理者和用户提供的信息有:路况、交通事故情况、交通管制、停车泊位等;安全服务包括危险警告、人车事故预防、行车辅助等,目的是通过不同方式来帮助减少交通事故;费用收取是以电子方式自动向用户收取道路使用费和车辆停放费等。

专家们发现,如果用先进的电子设备来控制交通,可以最大限度地利用好城市的每一寸道路和交叉道口的空间,既提高了道路利用率,又保证了交通安全。从这个要求出发,专家们提出了“绿波交通”概念。

绿波交通是指信号灯智能化设计和控制,以求车辆一路连过多个路口都是绿灯,畅行无阻。这种信号灯的“绿波”优化控制看似简单,实际是一个高深的理论问题。每一个交叉路口的信号优化控制都需要针对左传、右转、直行这3个运动量乘以4,即12个运动量的优化过程,连续5个交叉路口就会有60个运动量,对这60个交通流运动量的优化控制,是一个基于统计学、模糊数学、最优控制等理论的复杂数学计算问题。目前,绿波交通控制系统在国外已投入应用。

将来,一种实时交通信息系统的“远程信息处理器”在车载系统中投入使用后,司机只要向车载电脑输入出行的目的地,电脑通过信患处里,就能及时地向司机提供最佳的出行路线,让司机躲开拥堵地段。行车途中,你可以通过自动控制系统而不是加速器换档来控制车速,同时;不可以预订停车位。

磁卡与电子收费系统

如何减少中心城区车流量,解决交通拥堵问题,收“买路钱”是一个好办法。1998年,新加坡采用电子道路收费系统来代替人工收费。这种方式是先让车主在银行购买磁卡,当司机驾驶车辆进入中心城区时,将磁卡插入车辆的读卡器中,路边的电子收费系统就会自动读取相应的信息,从卡上扣除一定的费用。

这种卡与普通iC卡的区别在于它超强的信息传递功能。普通iC卡必须经过刷卡机才能进行识别,但这种磁卡加上了类似于现在“蓝牙”一样的装置,有效识别距离可达数十米远。这种“非接触式”卡极大地方便了使用者和管理者。

电子收费系统由四部分组成:一是在道路入口处装设能对路过车辆进行扫描的高架装置;二是可识别多种智能卡的车载读卡器;三是一个计算机通讯子系统;四是中央控制中心,它把获得的每辆车的信息进行汇总和记录。这种系统的工作原理是:载有特定装置的车辆进入收费区后,收费区的信号探测器发出扫描信号,检测并获取该车的有关信息,然后根据不同方式计费。

有了这样的磁卡和金自动电子收费系统,缴费工作仅在几秒钟内完成,车辆甚至无需减速通过便能实现。目前这种系统的功能日益多样和先进,如信号探测系统能获得并记录车辆的尺寸、重量、车型等数据,还能将那些违规或不符合要求的车辆用摄像机记录车牌号,从而大大减少或避免因收费、车检而带来的交通堵塞。

自动汽车与自动化公路

目前,随着GpS卫星导航系统的广泛应用,开发一种无人驾驶的智能化自动汽车的工作提到了汽车制造厂家的议事日程上来。

日本最新推出的概念车HSR-Vi,该车可以手动驾驶,也可以完全自动驾驶。在自动驾驶时,车载电脑搜集激光雷达、立体图像传感器、多用途通讯系统和交通管理方面发出的各种信息,以操纵汽车行驶,能够自动转向、刹车和换档。这种装置还可以将外部情况及时提供给司机,以避免发生交通意外。

开发这种自动汽车的关键技术有两点:一是要研制能正确选择车道、感应障碍物、自动避免冲撞的技术。如德、法等国研制的“自动智能巡航控制系统”就是这样一种装置,它可以用来选择最佳行车路线,防止与前面的车辆靠得太近,还能自动控制本车相对于其他车辆的速度。车上的红外激光不断地扫描前面的道路,寻找障碍物,同时把所获得的数据在挡风玻璃上显示出来;遇有危险情况时,会自动降低车速,或紧急刹车,处理时间仅为300毫秒。

二是必须铺设专用车道。这种道路的核心是各种信息设备和传输技术,它通常由监测器、数据搜集器、中心电脑、电子显示牌和闪光灯等组成。监测器设置在道路两旁或上方,汽车驶过时它会把车流信息输入路旁的数据搜集器,而后传至中心电脑,由中心电脑自动调节红绿灯时间,使车辆的停留时间减至最小。同时,路旁的电子显示牌会显示交通堵塞的程度、范围及其他交通情况。

智能化系统篇4

关键词:校园安防系统智能化

0引言

随着社会经济的不断发展,人类活动领域巨大延伸,人为的治安问题日趋动态化和复杂化,自然灾害也呈现突发性和严重危害性的特点,高技术犯罪上升,新安全问题突现,人们的工作和生活空间受到来自于多方面的威胁。为避免人身受到伤害、财务受到损失,使人们的工作和生活不受干扰,针对各种主要安全威胁的综合安防系统就应用而生。综合安防系统是指利用各种高科技的监控手段和信息处理技术,对各种居住环境加以监控,及时反馈环境中的各种事故、灾害和违法事件信息,从而对治安和安全进行预防和有效处理的安全防范系统。高校校园作为特定的人群居住环境,保证该环境的安全和稳定对于国家和社会的整体稳定有着重要的意义。www.lw881.com

1校园安防系统的概念

校园综合安防系统就是以一般人居环境安全防范系统为基础,结合高等学校建筑物多、人员密集复杂、环境功能主体繁杂的特点,充分运用信息技术手段,根据国家教育部门和公安部门的有关规定,对大学校园中重点要害部门进行实时监控,及时采取有力措施,使校园安全管理实现人防、物防、技防相结合的安全防范系统。其特点主要表现在:

1.1重要性的特点。高等学校是国家培养高层次建设者和接班人的重要场所,在高校校园生活的学生属于特殊群体,其人身和财产安全影响着千家万户的的稳定,因此在高校校园建立的综合安防系统较其他人群居驻地有着独特的重要性,属于重点监控和防范的区域,不论是从技术上还是从认识上都具有重要性的特点。

1.2高技术的特点。在我国,高校本身是技术生产的重要场所,与此相对应的治安案件、灾害事故也有着同样的高技术性质。学校聚集的人群由于受到环境的影响,其知识水平造就的治安案件或者违法事件以及灾害事故的技术水平也相应较其它区域有所提高。因此防御此类事故的发生必须与其相对应,使用高技术的手段和措施加以预防和处理,决定了高校校园综合安防系统的高技术的特点。

1.3广泛性的特点。在其他人群聚居地,进行综合安防系统设计与管理的时候,公安部门或者安全保卫部门独立工作和行动的特点很突出。但是在高校这一特殊的环境中,综合治理的特点十分明显,它需要有着广泛地参与,调动环境中一切有利于系统实施的因素协同进行工作。因此便决定了高校校园综合安防系统的广泛性特点。

1.4预防为主的特点。其它环境之中的安全防范系统除了强调预防功能之外,更加注重事件的事后处理问题,而系统主要是提供事件处理的各种重要信息。但是在高校校园这一特定的环境中,考虑到对整个社会的突出影响,一般不允许重大不稳定事件发生。因此高校校园综合安防系统必须注重于事前预警和防范功能,使各类事件的发生最大可能的被消灭在萌芽状态。所以说,高校校园综合安防系统必须是以预防各类治安案件的发生为主要功能。

2校园综合安防系统的组成

为了更好的营造高校教学、科研氛围,保证良好的治安和安全环境,在高校校园建立综合安全防范系统越来越显得十分必要。按照当前安全防范系统的基本功能要求,系统的组成主要包括信息采集、信息传输和信息处理三个主要部分。通过这三个部分的正常运转,及时将各种有利于解决校园安全问题的信息传递到相关职能部门,促使相关职能部门做出正确的安全管理决策,有效地处理各种突发事件和灾害事故。

2.1信息采集部分。信息采集部分的功能主要是在第一时间获得校园区域内各种人员及事件的信息,其实现途径主要是通过电视监控系统或红外探测系统完成。信息采集包含的内容十分广泛,通常的采集渠道不仅仅限于单一的途径,往往在安全防范区域内设置多重防线,分层管理和布控,获得有利于安全决策的相关信息。

2.2信息传输部分。当信息采集设备收到的各种有用信息之后,需要将这些信息及时传送到信息处理系统,以便决策设备或机构及是获取正确信息。信息传输部分对整个系统的功能起着至关重要的作用。通常情况下,必须考虑信息传输介质,如光缆、电话线等;信息传输介质的分布也是在设计安防系统时必须仔细研究的问题,例如,如何使传输距离最小化、传输信息损失最小化等。

2.3信息处理部分。信息处理系统是整个综合安防系统的核心和心脏,承担对所采集到信息进行处理的全部工作,并且为安全管理决策提供最直接的信息支持。通常信息处理部分在安防系统中被称为“监控中心”。它负责整个安防系统的动态图像监控、显示、控制、记录、指挥、调度、电力供给等任务。

不论校园综合安防系统的功能如何,其组成部分均为上述三个内容,在高校这一特定的环境区域中,安防系统的主要功能集中体现在对人的防范和对事的防范上。这里所说的对人的防范主要是通过电视监控系统来完成,通过电视监控系统的信息采集、信息传输和信息处理,实时了解和掌握各种嫌疑人作案的治安隐患;对事的防范主要是通过报警系统来完成,报警系统负责收集校园内各种灾害事故发生的前兆信息,以便有关部门作出及时正确的事故判断和安全管理决策,其实施的过程也是通过上述三个组成部分来完成。因此,一个完整的校园综合安防系统应该是包括有电视监控系统和防盗及灾害报警系统两大部分、三个阶段的完整的安全管理体系。

3建立智能化校园安防系统

建立智能化校园为基础的综合安防系统除了应该具备闭路电视监控系统、周界防盗报警系统和消防报警系统之外,还应该包括对讲/可视系统、电子巡更系统、停车场管理系统、门禁系统和公共广播系统等内容。

3.1对讲/可视控制系统在各个办公楼或建筑物及教师住宅的单元入口处安装防盗门和对讲装置,以实现访客与建筑物内人员(住户)对讲/可视,可以实现语音/图像传输;通过室内分机可以遥控开启防盗门电控锁,也可利用门口主机通过密码、钥匙或者感应卡开启防盗门;在有火灾报警的情况下可以自动开启楼梯门锁以及向所有室内人员群发报警信号。该系统主要用于校园教职工的住宅楼中。

3.2电子巡更系统该系统可以指定保安人员巡更校园各区域及重要部位的巡更路线,并安装巡更点。保安巡更人员携带巡更记录机按照指定的路线和时间到达巡更点并进行纪录,将记录信息传送到监控中心。管理人员可以调阅、打印保安人员的工作情况,加强保安人员的管理,实现人防和技防的结合。

3.3停车场管理系统随着人们生活水平的提高,校园区域内的车辆也越来越多,因此停车场管理系统也应该是未来综合安防系统的发展目标。该系统的主要功能是在校园停车场的出入口进行控制,对校园内人员和外来人员的车辆进出及收费进行有效管理,包括记录各种车辆进出及存放的时间,对内部车辆进行存放管理,对外部车辆进行收费管理等。

3.4门禁系统主要应用于重要部门的入口。用户采用非接触感应卡出入大门,通过电脑编程在控制主机上进行开门/关门的设定,系统可以任意对卡片的使用时间、使用地点进行设定,对门户的状态包括门的打开/关闭、什么人、什么时间、什么地点等都被记录在电脑之中。系统还可以通过硬件触电联接或通过网关与闭路监控,防盗及消防报警实现系统间协调联动。

3.5公共广播系统在校园的广场、草坪、绿地、道路交汇处等位置设置音响、音柱等放音设备,由监控中心和其他有关部门共同控制,在每日早晚及特定时间(课间、休息时间等)播放音乐、通知、娱乐节目等。在有紧急事件发生时监控中心可以强制切换至紧急广播状态,进行各种灾害报警或者事件消息广播。以智能化校园为基础的综合安防系统建设必须以校园的实际情况为基础,既要符合校园区域的安全要求,还要考虑合理的经济性,不能盲目建设,求大求全。以上所列的是构建智能化校园安全防范体系的一些可选择的子系统,在资金投入许可的情况下,可以选择其中的部分或者全部加以应用。

进入21世纪后,中国社会快速的进入信息化的时代,在科技高速发展的今天,大学生作为国家培养的未来建设者和接班人,其学习和生活的场所不仅关系到自身的健康成长,也影响者众多的家庭和社会的稳定。正是这种情况使得高校校园的安全管理成为不仅涉及自身区域环境的问题,而且成为影响整个社会稳定的重要问题,愈来愈成为社会各方面关注的焦点和核心,成为众多学者关心的重要课题。

对于高校校园这一特定的小区环境,必须利用有效的科技手段和管理方法对其进行稳定的、长期的实时监控,保证高校校园的安全,积极寻求改变学校的安全防范手段和途径,使校园的安全防范模式不断向信息化、综合化、网络化和主动化方向发展,才能适应日益发展的社会要求。

参考文献

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智能化系统篇5

摘要

现如今,人们的生活越来越强调智能化以及低碳化,无论是智能化还是低碳化,生活在人们都希望自己的电器越来越智能,即能按照人们的意愿,低功耗的实现功能。水温控制作为人们生活以及工业的重要组成部分,能否实现智能化以及低功耗化十分重要。水温控制系统以StC89C51作为核心的温度控制系统,将DS18B20作为温度感应器,可直接反馈数字量的温度信息并可以调节精度;以继电器以及螺旋加热管作为加热模块;以发光二级管以及蜂鸣器作为声光告警装置;以数码管作为温度显示模块。程序上利用piD调节算法,多次调节其中参数,使得温度控制更加精确。该系统具有简单、成本低、质量安全可靠的特点。相信无论是在生活还是生产中都会有不错的应用前景。

关键词智能化温度控制StC89C51DS18B20piD调节算法

一.任务以及要求

设计并制作一个水温自动控制系统,水温可以在一定范围内由人工设定,可以实现自动报警功能。

1.基本内容如下: 

(1)温度设定范围为:40~90℃,最小区分度为 1℃,标定温度≤1℃。 

(2)环境温度降低时温度控制的静态误差≤1℃。 

(3)用10进制数码管显示水的实际温度。 

2.发挥要求:

(1)温度控制范围扩大,最小区分度减小。

(2)温度控制的静态误差≤0.2℃。

 (3)特色与创新。

二.方案设计及其论证

水温的控制,必须先精确地获取温度,所以温度传感器的选择就非常重要。通常,温度所测量的是模拟量,模拟量的转换涉及到a/D的转换。温度传感器把温度传送给处理器核心,处理器核心经过分析,判断是否满足处理的条件,进行相关的处理。可实现的动作包括以下几项:达到设定温度,进行声光报警;温度低,进行加热处理。其中温度的设定就要利用到键盘。声光报警就需要用到发光二级管以及蜂鸣器。经以上分析,可以将温度控制系统分为以下几个模块:

1.温度传感器

温度传感器应具有精度足够高、处理速度足够快、体积小等特点。采用DS18B20温度传感器。DS18B20是DaLLaS公司生产的一线式数字温度传感器,具有3引脚to-92小体积封装形式;温度测量范围为-55℃~+125℃,可编程为9位~12位a/D转换精度,测温分辨率可达0.0625℃,被测温度用符号扩展的16位数字量方式串行输出远端引入。此器件具有体积小、质量轻、线形度好、性能稳定等优点其各方面特性都满足此系统的设计要求。 更重要的是采用该温度传感器后不用采用a/D转换。节省了大量的工作量。

2.键盘显示

按键主要涉及到温度的调节以及模式的转换。显示部分主要涉及到水温的实时显示,以及功能模式的显示。按任务功能需求采用独立键盘,并且利用mCU对键盘进行扫描。这种方案既能很好的控制键盘及显示,又为mCU大大的减少了程序的复杂性,而且具有体积小,简单易做的特点。显示部分按照任务要求采用4位数码管设计,来显示水温以及工作模式等。也具有简单、可靠的特点。

3.CpU核心

CpU主要控制水温以及其他模块的协调工作。是该水温控制系统的核心。根据对方案的分析,采用简单易用的StC89C52单片机,其内部有4KB单元的程序存储器,不需外部扩展程序存储器,而且它的i/o口也足够本次设计的要求。具有简单方便、成本低以及可靠的特点。

经以上分析,只要合理设计电路以及正确编写程序,以上几个模块在mCU以及程序的调节下能协调工作,共同完成水温的控制,从而达到任务要求。

三.理论分析与计算

各个模块要在mCU的调节下合理有序的工作,那么系统必须采用合理高效的控制系统。这就要涉及到过程控制,过程控制指对生产过程的某一或某些物理参数进行的自动控制。过程控制可分为:模拟控制系统、微机过程控制系统以及数字控制系统DDC。模拟控制系统中被控量的值由传感器或变送器来检测,这个值与给定值进行比较,得到偏差,模拟调节器依一定控制规律使操作变量变化,以使偏差趋近于零,其输出通过执行器作用于过程。微机过程控制系统以微型计算机作为控制器。控制规律的实现,是通过软件来完成的。改变控制规律,只要改变相应的程序即可。

现如今在生产以及实践中运用最多的是DDC(Direct Digital Congtrol)系统:

              图3-1   DDC系统构成框图

DDC(Direct Digital Congtrol)系统是计算机用于过程控制的最典型的一种系统。微型计算机通过过程输入通道对一个或多个物理量进行检测,并根据确定的控制规律(算法)进行计算,通过输出通道直接去控制执行机构,使各被控量达到预定的要求。由于计算机的决策直接作用于过程,故称为直接数字控制。

其中控制规律即为piD调节,本系统中为软件实现。涉及到的理论计算如下:

1.模拟piD控制规律的离散化

  表一.模拟piD控制规律的数字化公式

模拟形式

离散化形式

2.数字piD控制器的差分方程

式中                 为比例项

                 为积分项

          为微分项

四.系统设计方案

1.工作模式

本着智能化以及按照题目要求,将系统设计有以下两个个工作模式:a.测定水温以及显示水温;B.设定水温并保温;其中a为默认工作状态,即开机工作状态,工作内容为实时测量水温并在数码管上显示。B为设定温度并保温。由用户设定一定的温度,系统自动工作,加热到设定温度后声光报警,声光报警装置可独立开关,如果不切断电源或切换模式,系统将自动竟然保温模式。其中温度的设定有键盘控制。不管在那种工作模式,一旦复位键按下,将回到默认工作模式。在B工作模式下并且显示实际水温时,按下加键可以显示用户设定温度。根据以上的分析总结如下:

2.电路设计

根据以上的分析,可以将整个系统分为以下几个部分:单片机最小系统,测温电路,功率电路,交流过零检测电路,显示电路,系统框图如下:

(1)89C52最小系统

最小系统采用将C52mCU以及独立键盘、数码管集成在一块板上的工作方式。 其中p0口接数码管。其他包括复位电路、独立键盘、晶振电路。其电路如下图5-1所示: 

图5-1 最小系统

(2)18B20测温电路

测温电路是使用DS18b20数字式温度传感器,它无需其他的外加电路,直接输出数字量,可直接与单片机通信,读取测温数据,电路十分简单。它能够达到0.5℃的固有分辨率,使用读取温度的暂存寄存器的方法还能达到0.2℃以上的精度。DS18B20温度传感器只有三根外引线:单线数据传输总线端口DQ ,外供电源线VDD,共用地线GnD。外部供电方式(VDD接+5V,且数据传输总线接4.7k的上拉电阻,其接口电路如图5-2所示:

图5-2 控制电路

(3)功率电路

功率电路主要是继电器模块,包括三极管以及电阻组成控制部分,与mCU进行通信。pnp管的导通控制着继电器的常闭触点的接通与否。继电器常闭触点连接着外部加热电路。其中继电器的电感部分连接着二极管,起着引流保护pnp管的作用。其电路如下图6-1:

图6-1 功率电路

(4)声光报警电路

声光报警电路采用蜂鸣器以及二极管串联的形式,通过pnp三极管控制电路通断。利用p3.7来与mCU通信。如下图6-2:

图6-2 声光报警电路

(5)红外接收装置

该部分为创新部分,采用红外接收装置来接受红外遥控器的信号,这样就可以通过无线方式进行信息的传递。通过遥控器可以设定温度,切换工作模式等。工作原理为红外遥控器产生红外信号,红外接收头接收到红外信号后,其内部电路把信号送到放大器和限幅器,限幅器把脉冲幅度控制在一定的水平,而不论红外发射器和接收器的距离远近。交流信号进入带通滤波器,带通滤波器可以通过30khz到60khz的负载波,通过解调电路和积分电路进入比较器,比较器输出高低电平,还原出发射端的信号波形。最终将数字信号传输到mCU,mCU做出相应的反应。其电路如下图7-1:

图7-1 红外接收装置

五.软件设计说明

(1)总流程

本系统是采用查询方式来显示和控制温度的。其中加入了红外以及键盘等的其他控制器件语句。总流程图如下图7-2:

图 7-2 总流程图

(2)工作时序

工作时序由初始化模块、测温、显示等模块组成。具体工作时序如下图8-1:

图 8-1 工作时序

(3)主要程序

1.主函数如下:

#include 

#include 

unsigned char choice;

unsigned char key_down;

#include"DS18B20.H"

#include"piD.H"

#include"XianSHi.H"

#include"KeYSCan.H"

#include"inFRaReD.H"

void main()

{

 unsigned int tmp;

 unsigned char counter=0;

 p2 |= 0x07;  //初始化按键

 piDBeGin();  //初始化piD

 init_infrared();//初始化红外

 Readtemperature();//预读一次温度

 hello();//显示HeLLo,屏蔽85°C

 while(1)//检测红外线

{  

if(iroK==1&&im[0]==0x00) 

   proc_infrared();

  if(counter-- == 0)

{

tmp = Readtemperature(); 

counter = 20;

}

key_scan();//扫描键盘

proc_key();//刷新显示缓存

if(choice==0)

update_disbuf(tmp);

else

update_disbuf(set_tmpbuf);

if(pid_on)

compare_temper(); 

else

{

high_time=0;

low_time=100;

}  

}

2. piD算法温度控制程序

#ifndef _piD_H__

#define _piD_H__

#include 

#include 

#include 

struct piD { 

unsigned int Setpoint; // 设定目标 Desired Value 

unsigned int proportion; // 比例常数 proportional Const 

unsigned int integral; // 积分常数 integral Const 

unsigned int Derivative; // 微分常数 Derivative Const 

unsigned int Lasterror; // error[-1] 

unsigned int preverror; // error[-2] 

unsigned int Sumerror; // Sums of errors 

struct piD spid; // piD Control Structure 

unsigned int rout; // piD Response (output) 

unsigned int rin; // piD Feedback (input) 

sbit output=p3^4; 

unsigned char high_time,low_time,count=0;//占空比调节参数 

unsigned char set_temper=33; 

void piDinit (struct piD *pp) 

memset ( pp,0,sizeof(struct piD)); 

unsigned int piDCalc( struct piD *pp, unsigned int nextpoint ) 

unsigned int derror,error; 

error = pp->Setpoint - nextpoint; // 偏差 

pp->Sumerror += error; // 积分 

derror = pp->Lasterror - pp->preverror; // 当前微分 

pp->preverror = pp->Lasterror; 

pp->Lasterror = error; 

return (pp->proportion * error//比例 

+ pp->integral * pp->Sumerror //积分项 

+ pp->Derivative * derror); // 微分项 

/*********************************************************** 

温度比较处理子程序 

***********************************************************/ 

compare_temper() 

unsigned char i; //ea=0;

if(set_temper>temper) 

if(set_temper-temper>2) 

high_time=100; 

low_time=0; 

else 

for(i=0;i<10;i++) 

{ get_temper(); 

rin = s; // Read input 

rout = piDCalc ( &spid,rin ); // perform piD interation } 

if (high_time<=100) 

high_time=(unsigned char)(rout/1600); 

else 

high_time=100; 

low_time= (100-high_time); 

} } 

else if(set_temper<=temper) 

if(temper-set_temper>0) 

high_time=0; 

low_time=100; 

else 

for(i=0;i<10;i++) 

{ get_temper(); 

rin = s; // Read input 

rout = piDCalc ( &spid,rin ); // perform piD interation } 

if (high_time<100) 

high_time=(unsigned char)(rout/20000); 

else 

high_time=0; 

low_time= (100-high_time);

//ea=1; 

} } } 

/***************************************************** 

t0中断服务子程序,用于控制电平的翻转 ,40us*100=4ms周期 

******************************************************/ 

void serve_t0() interrupt 1 using 1 

{  

if(++count<=(high_time)) 

output=1; 

else if(count<=100) 

output=0; 

else 

count=0; 

tH0=0x2f; 

tL0=0xe0; 

}

void piDBeGin() 

tmoD=0x01; 

tH0=0x2f; 

tL0=0x40; 

ea=1; 

et0=1; 

tR0=1; 

high_time=50; 

low_time=50; 

piDinit ( &spid ); // initialize Structure 

spid.proportion = 10; // Set piD Coefficients 

spid.integral = 8; 

spid.Derivative =6; 

spid.Setpoint = 100; // Set piD Setpoint 

#endif

3.DS18B20子程序

 #ifndef __DS18B20_H__

#define __DS18B20_H__

sbit DQ = p3^5;   //定义通信端口 

unsigned int s;

unsigned char temper;

//晶振22mHz  

void delay_18B20(unsigned int i)

{

 while(i--);

}

//初始化函数

init_DS18B20(void) 

{

 unsigned char x=0;

 DQ = 1;          //DQ复位

 delay_18B20(4);  //稍做延时

 DQ = 0;          //单片机将DQ拉低

 delay_18B20(100); //精确延时 大于 480us

 DQ = 1;          //拉高总线

 delay_18B20(40); 

}

//读一个字节  

ReadoneChar(void)

{

unsigned char i=0;

unsigned char dat = 0;

for (i=8;i>0;i--)

 {

  DQ = 0; // 给脉冲信号

  dat>>=1;

  DQ = 1; // 给脉冲信号

  if(DQ)

  dat|=0x80;

  delay_18B20(10);

 }

 return(dat);

}  

writeoneChar(unsigned char dat)//写一个字节

{

 unsigned char i=0;

 for (i=8; i>0; i--)

 {

  DQ = 0;

  DQ = dat&0x01;

  delay_18B20(10);

  DQ = 1;

  dat>>=1;

 }

}

Readtemperature(void)//读取温度

{

unsigned char a=0;

unsigned char b=0;

unsigned int t=0;

//ea = 0; 

init_DS18B20();

writeoneChar(0xCC); //跳过读序号列号的操作

writeoneChar(0xBe); //读取温度寄存器等(共可读9个寄存器) 前两个就是温度

a=ReadoneChar();

b=ReadoneChar();

init_DS18B20();//启动下一次温度转换

writeoneChar(0xCC); // 跳过读序号列号的操作

writeoneChar(0x44); // 启动温度转换

 t=(b*256+a)*25;

 b=(b<<4)&0x7f;

 s=(unsigned int)(a&0x1f); 

     s=(s*100)/16;

 a=a>>4;

 temper=a|b;

 return(t>>2);

}

#endif

六.测试方法与数据

测量方式:接上系统的加热装置,装入25.06摄氏度室温的水,通过键盘或者红外遥控器设定控温温度。记录调节时间、超调温度、稳态温度波动幅度等。

测量条件:环境温度26.5℃(附:加热电炉功率600w)。

测量结果:如表二所示。在此仅以数值的方式给出测量结果。调节时间按温度进入设定温度±0.5℃范围时计算。

表二 测量结果数据

设定温度/℃

35

45

65

75

调节时间/min

1.15

1.12

1.58

1.06

超调温度/℃

35.06

45.12

64.87

74.87

稳态误差/℃

0.06

0.12

0.13

0.13

六.测试结果分析

由测试结果和上表数据得出:

(1)温度设定范围为30~95℃(在40~90范围内),最小区分度达到0. 01℃(小于1℃)以上,标定温度值也符合设计要求。 

(2)由于采用了piD控制,在环境温度降低时温度控制的静态误差小于0.5℃(精度高于设计要求)。 

(3)用数码管来显示水的实际温度和设定温度值,显示很稳定。 

(4 )采用了piD控制,当设定温度突变(由40℃提高到60℃)时,经过多次调试知道,当p=10;i=8;D=6时系统具有最小的调节时间和超调量。 

(5)当温度稳定时,温度控制的静态误差≤0.5℃。

(6)创新部分为添加了红外遥控装置。可代替键盘部分功能,且能更方便的调节温度等。

(7)经过多次测试和改进,该系统各方面参数都达到和超过设计参数,完成了既定目标。

参考文献:

智能化系统篇6

(1)监测功能。数字式智能化配电房管理系统的监测功能十分强大,它可以分析数据的重要性,并根据重要性的高低来决定采集该数据的先后顺序,将电网参数等数据采集好。

(2)出现问题时及时警报。该系统非常灵敏,可以在配电系统出现问题时立马预警,并及时的分析问题出现的原因,并将其进行隔离,使未受问题影响的区域供电得到恢复,这样一来,配电系统的稳定性以及安全性也得到了保障。除此之外,该系统还可以将配电压力均匀的分布下去,降低配电网络的受损情况,不过这些都需要在特定条件下进行。

(3)该系统管理数据资料也很有优势。该系统内配有数据字典,可以不断的检测配电设备的各种数据资料;系统中还会将历史数据存储起来,这样可以随时供工作人员查询分析历史数据,可以将配电系统的运行情况统计出来并根据时间分段来做成图表,通过图表来反映配电系统的负荷状态,将配电系统发生过何种问题,发生的时间、发生的原因等反映在图表中。除此之外,该系统还可以将数据资料转存到其他设备上,由于配电系统在工作时会产生许多的数据资料,全部存储下来会影响系统的运行效率,所以会将一些数据转存到其他设备上。该系统还可以制作报表,工作人员只需提出要求,它就会根据要求制作出各种各样的报表,并将其打印出来。

(4)数字式智能化配电房管理系统可以很好的管理配电设备。它管理设备是通过采集数据进行的,将设备的问题数据和使用数据等采集起来,从而对设备进行管理以及维护工作。

(5)如果配电系统出现问题需要维修时,只需开启数字式智能化配电房管理系统的卸载功能,就可以将出现问题的配电系统与整个大系统分离开来,这样既不耽误配电系统的维修也不影响大系统的运行。配电系统维修好后,只需要登录一下就可以与大系统建立联系,非常的方便简单。

(6)保障数字式智能化配电房管理系统安全运行的主要措施是严格的管理该系统的操作记录、工作人员交接班以及使用权限。交接班的管理是保障该系统安全运行重要方法,工作人员在对该系统进行操作后一定要进行交接班,并在登陆时使用最低用户权限。

(7)该系统可以精准的预测出配电网运行时的负荷量,它是通过分析配电网以往的负荷情况以及其总的负载电阻所消耗的功率来预测的。

(8)数字式智能化配电房管理系统可以依据配电的有功功率与视在功率之比和电压等级来对配电进行调节,将投切次数等考虑在内。如果就地调节没有成功,该系统也可以远程控制和监视,以控制系统,使其实现无功补偿。

(9)数字式智能化配电房管理系统可以根据工作人员的要求或设计好的章程来远程控制断路器。

(10)该系统还可以实时采集用户的非正弦周期交流量中减去基波分量后所得到的量,并对其进行检测。

(11)数字式智能化配电房管理系统中的智能电表将双向通信、双向电能计量、电能质量监控、等智能功能集成起来,给系统提供了充分的资源。

2系统网络设计方案

数字式智能化配电房管理系统的网络设计方案是根据用户的需求来制作的,不同的需求方案也就不同。条件较好的城市配电设备相较而言要集中一些,这样该城市的配电施工就要简单一些,只需将无线和有线相结合,然后再提高配电系统的监测功能,使其监测工作有效进行,并对配电系统进行有效的管理,使配电系统可以安全的运行,保障其运行的稳定性以及工作人员的安全性。这就是实时在线通信网络,如果配电系统的配电设备多在条件较差的山区,施工难度较大,那么就可以使用离线运行的管理方法,以这种方法来观察并分析配电系统运行的数据,把握配电系统运行的情况以及安全状态,同时也要将各种预防措施做好,以保障该系统能够安全稳定的运行。

3结语

智能化系统篇7

关键字:网络布线,家庭智能化,住宅小区

中图分类号:S611文献标识码:a

一、小区智能化系统的概述

1.小区智能化系统的定义

何谓智能化系统?也许还有人对这个名词感到陌生,但是其真身却是经常出现在人们视线中各种高科技小细节。实际上,住宅小区智能化是目前国内外住宅建设领域和信息产业领域非常热门的话题,而对智能小区的定义,是指用统筹的方法将住宅小区的功能智能化,在提供安全、舒适、方便、可持续发展的生活环境的基础上,统一进行控制和管理实现资源充分共享。

2.小区智能化系统的内容组成

小区智能化系统的特点是采用先进的、符合标准的技术和设备将所有的系统或者对各个住户集中安全管理和监控。它既具有分散于各个住户的终端或设备,又能通过网络集中到一个管理或控制中心来资源共享或提供公共信息资源。可以把系统结构分为三个部分:网络管理中心、网络布线和家庭智能化系统。

3.小区智能化系统的设计原则和标准

为使整个系统达到技术先进,经济实用,安全可靠,服务高端的要求,设计中应遵循安全性、耐久性、实用性、经济性和环境化的原则。具体表现为不仅满足社区安保等功能,在实际使用上,采用适用的技术和设备,在投资费用许可的条件下充分利用最新技术成果使其能在较长的时间适应社会环境,另一方面系统在使用的产品系列、容量和处理能力方面必须具备兼容性强,这样一来可以扩展确保整个系统不断充实完善和改进,二来与其他兼容性差的产品相比性价比较高。

二、小区智能化系统的结构

1网络布线系统

布线系统是小区智能化系统的支持骨架,将管理子系统串联起来,是提供网络数据传输的快速通道,如同人体内的神经系统。综合布线系统的建设应根据网络系统建设的需求,即根据网络系统构架来决定布线系统的规划。综合布线系统由六个子系统构成,即工作区、水平子系统、管理间、垂直子系统、设备间和建筑群子系统。

1.1工作区布线子系统由终端设备连接到信息插座的连线(或软线)组成,它包括装配软线、连接器和连接所需的扩展软线,并在终端设备和信息口i/o之间搭桥。在具备设计前期条件:近期和远期终端设备要求、信息插座数量和位置、终端的移动、修改情况、一次性投资和分期建设比较、确定各层交换间的位置,完成之后再设计配置布线设备。

1.2水平布线子系统将干线子系统延伸到用户工作区,与垂直干线子系统相比,水平布线子系统都在同一楼层,仅和信息插座、管理间子系统连接。水平子系统是综合布线系统工程中最大的一个子系统,决定每个信息点的稳定性和传输速度。主要涉及布线距离、布线路径、布线方式和材料的选择,直接影响网络综合布线系统工程的质量甚至最终造价。水平布线应采用星型拓朴结构,每个工作区的信息插座都有和管理区相连,一般都需要提供语音和数据两种信息插座。

1.3管理间子系统由交连、互连和i/o组成,是连接垂直干线子系统和水平干线子系统的设备。用户可以在管理子系统中更改、增加、交接和扩展线缆,应采用合适的线缆路由和调整件组成管理子系统。管理间子系统的配线架的配线对数可由管理的信息点数决定,应有足够的空间放置配线架盒网络设备,配有专用的稳压电源,周围环境保持一定的温度湿度,保养好设备。

1.4垂直干线子系统通常是由主设备间提供建筑中最重要的铜线或光纤主干线路,连接不同楼层的设备间和布线框间。它在设计时要考虑一下要求:确定每层楼的干线要求、确定整座楼的干线要求、确定从楼层到设备间的干线电缆路由、确定干线接线间的接合方法、确定敷设附加横向电缆时的支撑结构、确定干线电缆的长度等,它的设计使用必须满足当前的需要,还要适应以后的发展。

1.5设备间子系统由设备室的电缆、连接器和相关硬件设备组成,把各种公用系统设备连接起来。设备间內设备按照内网、外网、语音等分类分区,所有进出线装置或设备用不用色标区别不用用途的配线区,能更方便的进行线路的维护和管理。

1.6建筑群子系统应由连接各建筑物之间的综合布线缆线、建筑群配线设备(CD)和跳线等组成,将一个建筑物中的电缆延伸到别的建筑群中的通信设备上。它提供楼群之间通信设施所需的硬件。建筑群子系统宜采用地下管道或电缆沟的敷设方式。管道内敷设的铜缆或光缆应遵循电话管道和入孔的各项设计规定。此外安装时至少应预留1~2个备用管孔,以供扩充之用。它的设计应注意所在地区的整体布局,尽量采用地下化和隐蔽化方式,在确定缆线的规格、容量、敷设的路由和建筑方式时,考虑一下几点要求:1)线路路由尽量平直选择距离短,不绕冤枉距离,节省工程投资;2)线路路由选择在较为永久性、稳定的道路上敷设;3)根据建筑群用户信息需求的数量、时间和具体地点,选择适用的技术措施。

2.网络管理中心

网络管理中心既是小区管理系统的中枢,又是小区与外界进行网络通信的桥梁,小区管理中心通过服务器(防火墙)连入internet。智能小区网络管理中心综合管理系统包括五个子系统:家庭智能控制子系统、停车场管理子系统、智能小区安防子系统、智能小区物业管理子系统和信息管理子系统。

根据智能小区管理中心系统的要求和对现有的小区管理软件的分析,需起到以下的作用:1)作为中大型关系数据库,实现智能小区所有相关信息采集和管理的全面集成;2)实现和其他系统的资源数据共享,预备开放性接口;3)实现小区管理的自动化,提高管理工作的效率;4)提供可靠高效的安保和接警系统,最大限度的保障小区的生命和财产安全等。重要的是,管理中心软件系统要求执行速度快,便于程序功能的扩展和兼容,保障小区各种信息资料的安全性,报警接警系统的可靠性以及系统应用的可靠性,这些则是实现智能化的基本条件。

3.家庭智能化系统

随着人们对生活质量的追求,对居住的要求不仅仅是以往的宽敞豪华,而是希望能拥有一个更安全、舒适、便利的生活环境,为此,有不少新颖便利的创想被提出。而家庭智能化系统就是将各种家用自动化设备和信息设备,利用户内网络系统和社区网络系统实现联网,实现家庭安全、舒适、信息交互与通信。

这一系统表现在三方面:家庭安全防范、家庭设备自动化、家庭通讯。对于现在市场设想的关于未来智能家居的设想也未必是天方夜谭,但真正有创造性的能实现的设计还是具备以下几种特性的:实用性、可靠性、方便性、标准性。

整合以下最实用最基本的家居控制功能:包括智能家电控制、智能灯光控制、电动窗帘控制、防盗报警、门禁对讲、煤气泄露等,同时还可以拓展诸如三表抄送、视频点播等服务增值功能。设计需摆脱华而不实的浪费,以实用和人性化为主。控制方式也亦可以多种多样:1)手动控制。如在墙面模块上有开关键与状态指示灯,用户可以直接开关操作,符合传统操作习惯。可以作为排除其他控制方式之后的最可靠的最后一种方式;2)键盘控制。是智能化系统的主要操作界面,可以对系统进行全方位集中控制,操作简单,方便用户使用。3)联动控制(一个事件触发其他事件的方式称为联动)。如煤气泄漏报警时,系统可同时关闭煤气阀,打开换气扇。在门口刷卡可以联动开门、相应室内系统撤防、电灯或音箱打开,营造温暖气氛等。这样的设置更符合场景更人性化;4)模式控制。模式为多种动作或状态的组合,通过模式控制可以实现“一键式操作”。当然还有很多其他灵活的控制方式,在这里就不在详细介绍。

三、结语

住宅小区智能化是智能化技术和国内房地产业相结合的产物,而随着住房体制改革的不断深入和人们对住宅环境的质量要求不断提高,住宅小区智能化系统在未来会达到更大的发展机会。

智能化系统篇8

【关键词】智能化;弱电系统;优化设计;分析

引言:智能化弱电系统起步较晚,在发展的过程中存在中一定的问题。因此,在对智能化弱电系统进行设计的过程中应该采取有效的措施进行不断的完善,只有这样才能够对方案进行不断的优化设计,工程质量上才能提高。

1.智能化弱电系统的相关概述

弱电系统通常包括:综合布线系统、有线电视系统、综合安全防范系统、楼宇自控系统、公共广播系统等等。

综合布线系统是语音通信、计算机网络系统的配线。该系统支持电话和多种计算机数据通讯系统,可传输语音、数据和图像信息,能与外部通讯网络相连接,提供各种网络通讯服务。

综合安全防范系统是现代智能建筑中一个重要的子系统,其通过声音、图象、数据等多种媒体表现形式将人们的公共活动区域、重要房间、周界等进行实时的监视和记录,提高安全部门的快速反应能力和安全防护的控管理能力,保障人们生命、财产安全。安全技术防范系统通常包含安全防范综合管理系统、视频安防监控系统、入侵报警系统、电子巡查管理系统、出入口控制系统、停车管理系统等子系统。

楼宇自控系统把各种不同性质的传感器,通过现场DDC控制器的运算,合理调解建筑设备的开关状态,监控各设备的运行状态。起到合理运用能源、节约能耗的目的。有效的提高建筑设备运行时间,提高效益。

公共广播系统通过为酒店、医院、学校、商场以及餐厅等类型建筑安装扬声器,进行音乐播放或现场广播,平时为背景音乐广播系统,火灾时与消防报警系统联动强制切换为紧急广播状态,便于疏导及指挥,发挥着重要的作用。

2.关于智能化弱电系统中存在着的问题

2.1缺乏统一的技术标准

现阶段,我国的智能化弱电系统并没有较为全面统一的技术标准,这就导致全国的智能化弱电系统建设技术层次达不到统一,系统的设计水平也并不相同。

2.2建设的导向不切实际

建设导向的不切实际,导致不能够从实际考虑设计和建设,这样将会直接的导致设计人员、业主和施工人员对于智能化弱电系统的追求、理念存在着不同,很难会达到统一的设计方案,直接的影响设计方案的制定以及工程质量。业主最求系统的功能更加便捷以及完善,设计人员追求更高的水准,施工单位则是希望工程简单等,这样就会直接导致设计跟随潮流以及施工的技术欠缺,从而使系统的设计成本高以及工程运作难等问题。

2.3缺乏相关专业的人才

我国智能化弱电系统设计人员于通信、计算机和电器等方面的知识掌握并不是很全面,这样将会导致不能够全面的分析整个系统,同时也不能够有效的解决问题,使各个系统独立运行,各个部门单独管理。

3.关于智能化弱电系统的优化对策

3.1必须要提高智能化弱电系统设计的技术规范

智能化弱电系统的设计包括施工方案设计和功能设计等两个方面。设计方案要把经济性和实用性等作为原则,根据系统工程进行规划,通过分析建筑的使用功能,制定出可行性的设计方案。施工方案的设计,需要根据具体系统功能和设备来进行制定,结合实际情况规范系统的设计,以此来保证方案的准确性。

3.2必须要对智能化弱电系统工程进行良好地维护以及管理

在施工中,管理人员要对施工的整个过程进行监督,严格的控制工程中每一项施工环节,完善监测和管理制度,使工程中可能会发生的隐患降至到最低,为工程的管理和质量分析提供方便。另外,系统集成商需要负责施工、服务和调试等工作,在系统投入实施过程中起到重要的作用。

4.在日常工作中实践中笔者的应对方案、设计优化举例

在2012年我接手的苏州唯泰精品购物村项目,作为项目负责人,从前期沟通、方案、初设一直到施工配合,这个项目中遇到的不仅仅是技术上的问题,还包括与业主、管理公司、公司内部各专业之间的沟通以及本专业项目组内人员的协调等问题。

此项目由一个大地库及地上18个单体组成。考虑独立设置一套设备网及一套物业管理网,安防、信息等系统均采用网络架构。业主对网络的要求较高,在各商户均预留客流分析、信息、ip电话等设备点位。下面重点概述设计过程中遇到并解决过的问题。

(1)运营商的介入问题。管理公司认为只需电信介入,只设置一个网络机房即可。我们从专业角度为其分析:网络机房是用于物理链路的网络应用,而常规还需设置三间通讯机房以供其他运营商的移动覆盖;从业态考虑,地上各单体是要出租给不同商户,那么多家运营商才能满足用户的需求,况且电信的收费相对较高,只考虑电信一家不妥。基于以上分析,管理公司通过对联通及移动公司进行比价,并最终确定了三家运营商均预留管线设备,以满足需求。

(2)弱电间设置的争议。设计之初我们规划了地下9个弱电间,地上1个弱电间。而业主则认为需要15个弱电间来实现接入功能。后来我们通过设备点位的精确估算,详细的核算了各设备至弱电间的距离,基于实际有效距离限制及路由最简的考虑,以及详细的设备接入表,最终敲定了地下设置10个弱电间、地上1个弱电间的方案。

(3)设计最初消防控制室设在地下室。后经业主要求地上L楼作为物业管理中心,所有物业用房均设在此处。但L楼在地库范围外,因此需要在地库外墙设置一个总的引出点。最先选定的引出点建筑专业提出影响街道美观,经沟通后改到了车道处,但我们核实标高后因车道处太低无法满足要求遂又改回原来位置。由于地上单体线路均是先引至地下再统一从此处引至L楼,管线敷设成为难点,最后经过多次组织各专业管线综合问题终于得以解决。

(4)提资、配合很重要。设计之初土建留洞未提资,后来才发现总进线间进线的地方地上部分为一栋单体,从地下室侧墙出来的套管过长,而且单体阻碍了检修井的设置。后经过我们与建筑专业协调,将进线间二次移到了一个地上没有建筑的位置问题得以解决。

(5)设计中,既要考虑整个项目各弱电系统的整合,又要考虑各单独子系统所要实现的功能。比如无线wiFi覆盖系统,在项目进行中我们不断与业主探讨,基于整个综合布线系统罗列了不同的解决方案供业主选择。由于采用网络架构,所以要考虑整个设备网的带宽,对于不同设备则需要不同的带宽,安防使用百兆交换机接入即可,而wiFi却需要千兆交换机接入。

项目中我们不断发现问题、解决问题,既提升了自己的技术水平也提升了自己的协调组织能力。我们正是以积极主动、认真负责的态度去对待每个项目,才不断得到项目经理、部门领导、业主的认可。也只有抱有这样的态度,我们才会使自己成为合格的设计师,更优秀的专业负责人,成就更优质的项目。

总结:智能化弱电系统需要设计人员、管理人员和施工单位等部门应及时的采取有效的措施,通过提高人才的素养,借鉴一些先进的技术,来不断的提高技术规范以及管理等对智能化弱电系统进行整体和全面的改善,提高加快我国智能化弱电系统的建设,真正的实现智能化建设,为人们的生活安定和和谐提供保障。

参考文献

[1]徐实.智能化弱电工程的系统功能和现状的对策[J].科技信息,2013

[2]孙益胜.论智能化弱电工程的现状与发展[J].科技创业家,2013,

智能化系统篇9

关键词:楼宇智能系统;节能建筑;应用

中图分类号:te08文献标识码:a

引言:随着我国“绿色、低碳、节能”三大主题在建筑行业里不断的发展壮大,越来越多的地产开发商和建设者以及各个相关行业的从业者都在不断的探索新的理念和新的技术,来响应这一大势所趋的潮流。笔者从事弱电智能化行业多年,深深的感受到近年来客户对于“如何实现节能环保”这个要求越来越关心。本文是以某低碳示范办公楼为例,介绍典型的弱电智能化子系统对于本大楼的节能建设所起到的作用。

一、

本项目为某低碳示范楼,用地红线而积4840平方米,建筑面积21306平方米,地上10层,地下2层,作为一座国际甲级写字楼,定位为全国低碳竹能绿色建筑的示范项日,从建筑材料、机电设备选型、弱电智能化建设等多方而都做到了低碳节能的设计(见图1)。包括如下方面:

1建筑外墙采用双层呼吸式幕墙。

2采用光伏发电系统产生电能。

3采用地板送风、毛细管空调、溶液调湿新风机组等节能暖通设备。

4办公区域电动窗帘和灯光的智能控制。

5办公区域窗户状态与空调风机的连锁控制。

6地下室垂直光导管和8层展厅水平光导管的应用。

二、

1设计范围

该建筑作为一栋办公楼,不但包括常规的弱电子系统,以保证营造一个舒适、安全的工作环境,针对本大楼的竹能目标,笔者将重点介绍如下子系统:建筑设备管理系统、灯光及窗帘控制系统以及能效管理系统三个子系统。它们都通过以监测、控制、数据统计、策略制定等手段共同为大楼的低碳节能起到一定的作用。下文将对各个系统进行设计方案以及功能介绍。

2建筑设备管理系统

在建筑项目中,需要大量的机电设施协同运转才能为工作大员提供舒适的办公环境,这也是建筑设备管理系统的建设目标。为实现整个建筑设备监控系统最佳的节能需求,在设计建筑设备监控系统时,充分考虑了全年不间断地运行需求、电磁环境的影响、当地气候特点等问题。

以下为核心设备的控制方案。

2.1热泵式溶液调湿机组。

热泵式溶液调湿新风机组不是普通意义上的新风机组,它集冷热源、全热回收段、空气加湿、除湿处理段、过滤段、风机段为一体,具备对空气冷却、除湿、加热、加湿、净化等多种功能,独立运行即可满足全年新风处理要求。

本项目通过接口集成方式,读取溶液调湿机组控制器的数据,显示/控制机组的主要运行参数,包括室内温湿度、送/排风机频率、送风温湿度、室内二氧化碳浓度、过滤器报警等。

2.2地板送风空调机组(变频)。

温度控制:通过对安装于水盘管回水侧二通电动调节阀的自动调整,实现对被控温度的控制。控制器会监测回风温度并将它与设定的温度值(可供用户调节)作比较,进行piD运算,然后输出至冷水或热水阀门,以作温度调竹。另外冷水或热水阀门会与风机状态连锁,在没有风机状态的情况下,夏天将冷水阀门关死,冬季保留热水阀门一定的开度。这样,既满足了竹能的需要,又能对水盘管起到保护作用。

风阀控制:调竹新/回风阀门,回风阀与新风阀门进行反向连锁,冬夏季节在保证满足空调空间新风量需求的前提下,尽量减少室外新风的引入,以达到充分竹能的日的;在过渡季竹,通过调节新、回风阀门,充分利用室外新风,一方而可推迟用冷/热水的时间,可达到竹能的日的,另一方而可增加空调区域内大员的舒适感。

连锁控制:风机与新风风阀连锁控制,停风机时自动关闭新风阀。

变频监控:监测变频器运行状态、故障报警,进行变频控制并监测其反馈状态。空调机组的运行可按照时间程序自动启停,并通过管理工作站进行设置。

2.3地板送风机。

结合地板送风空调机组及地板送风机的控制策略。

地板送风空调控制:采用变风量运行,根据室内终端机一次风需求量,改变风机频率,调节送风量。

新风量控制:新风VaVBoX根据二氧化碳浓度信号调节新风量,风阀设最小开度,保证足够的新风量送入房间。

地板送风控制:空调机送风(一次风)自地板下进入终端机组,与房间回风混合后再送入室内;一次风阀根据房间回风温度调节风阀开度,调节进入终端机组的一次风流量,实现分区域独立调节室内温度的功能。一次风阀设最小开度,保证足够的新风量送入房间。

窗开闭状态联动控制:根据窗开闭状态联动控制相关区域地板送风系统的启停。

过渡季节通风:过渡季办公区域地板送风系统通过加大新风量来负担室内负荷。

2.4毛细管辐射系统。

毛细管空调系统从根本上改变传统空调的原理,由原来靠“吹风”带来冷热变为靠“辐射”调竹室内温度。模拟大体毛细血管调节大体体温的原理,打造真正的高舒适、低能耗生态空调系统。

根据室内温度控制管路上电动两通阀的开关,以控制室内温度;系统设防结露保护控制,当室内湿度超过设定值上限时,相关回路上的电动两通阀关闭。同时监测毛细管空调分集水器上的供水温度及回水温度。

窗开闭状态联动控制:根据窗开闭状态联动控制相关区域毛细管空调系统的启停。

2.5地源热泵机组。

监测机组的运行状态、故障信号报警、远程/就地状态,并控制启停;

监测水循环泵的运行状态、故障信号报警、手自动状态,并控制启停;

测量各区域总管供/回水温度;

测量各区域回水流量;

通过量度各区域的总供/回水温度、回水流量、不利点压力,计算出空调系统的冷负荷;

监测补水箱的高/液位报警;

根据冬/夏季对不同阀门进行开关控制,进行冬/夏模式转换;

根据机组启停情况控制相关水泵及碟阀开关;

机组、水泵运行时间累积。

3灯光及窗帘控制系统

大楼照明系统耗费的电能也在整个大楼能耗系统中占有不可忽视的份额。本大楼的灯光控制系统服务于地下电梯厅和地上办公层大开间公共区域,窗帘控制系统服务于地上办公层大开间办公区域。

灯光控制系统公共区域:在B1层和B2层客梯电梯厅设计红外感应传感器,在B1层卫生间设计红外感应传感器,在地上办公层各层电梯厅、走廊及卫生间设计红外感应传感器。上班时间段定时控制灯光开关;下班时间段大体感应控制灯光;与消防联动,在出现消防报警时,实现公共区域灯光强切或强点功能。

灯光控制系统地上办公区:在3层~9层办公楼层内的大开间区域,近走廊一侧的屋内设计红外感应传感器,在每间办公室临窗区域设计亮度传感器。

敞开式办公区域主要是给工作大员办公的场所,根据设计要求中对于集中控制系统的具体要求,系统可以完成如下功能:

在调光区域:通过红外感应和亮度传感器,当感应到室内有人,同时室内照度达到500lx,则灯具处于火灯状态;通过红外感应和亮度传感器,当感应到室内有大,同时室内照度小于500lx则灯具自动打开并可在0%~100%范围内进行调光控制;不管室内照度值是多少,只要没有感测到区域内有人,则灯具始终处于火灯状态。

非调光区域:通过红外感应传感器,感应到有人,则自动开灯,没有感应到人的存在,则自动火灯,在人员离开的时候,可自动延时火灯。

办公区域可进行各种场景设置,例如上班场景、下班场景、午休场景等等。该功能主要用于结合照明、电器控制、窗帘控制为一体,实现一键操作。

电动窗帘控制系统:电动窗帘控制卞要是以遮阳为目的,即通过安装在双层玻璃幕墙中间的窗帘百叶的旋转角度来实现房间内部分区域热量的控制。由室内亮度探测器结合室外气象参数统一对窗帘控制驱动器发出控制信号,对窗帘百叶角度进行调整,当室外气象参数发生变化时,保证室内热量达到设定值,如果热量过高,会给空调带来额外能耗,而室内照度的改变会联动亮度传感器进行室内灯光调竹,从而在自然光照度改变的前提下通过灯光亮度调节进行补偿,保证工作区域照度恒定。

4能效管理系统

能效管理系统(energyadvisor),以下简称ea系统,是一套楼宇能源管理软硬件集成系统和机电一体化控制解决方案。ea系统不仅是常规的弱电子系统的一个系统集成平台,它基于楼内机电设备系统综合优化的控制原理,通过对整个系统的运行信息的全面采集及综合分析处理,实现整个建筑各个机电能耗系统的匹配和协调运行,实现变负荷工况下整个系统综合性能优化。

为了实现整个建筑ea系统对建筑设备的现代化管理,同时根据管理或办公自动化系统的动态信息和指挥中心的统一调度,ea系统需要对多个系统进行集中管理,卞要包括如下方面:

4.1信息管理系统。

接受大楼时间安排等信息,从而为控制相应区域空调、照明系统的启停提供依据;

向信息管理系统的物业管理模块返回必要的机电设备信息,提供人楼内环境温度、湿度等参数,空调、电梯等设备的运行状态,用电、用水、通风和照明情况,为建筑内的设施管理提供有用的资源。

4.2建筑设备管理子系统。

被监视的机电设备的运行状态、故障报警以及参数变量值显示;室内室外环境的温湿度状态,以及区域环境的变化趋势;

设备的运行记录、维护状态等;

能源消耗及占用状况的统计信息和图表;

根据运行时间而定的采暖、通风和空调运作安排。

4.3火灾自动报警及联动系统。

消防系统分区报警的显示;

消防系统主要设备的运行状态显示与记录。

4.4综合安防系统。

调用闭路电视监控系统的摄像机视频信息;

跟踪安防报警系统探头的正常与报警状态;

监视门禁系统重要通道的状态与报警。

结语:一座大楼是否能做到低碳节能,需要从前期规划、建筑材料、机电设备、电气设备这些基础搭建外加合理有效的运营管理手段,以及其他方面多个因素有效的结合在一起,从而实现预估目标的竹能要求,这其中,弱电智能化系统虽然不是占据卞导地位,但却是不可或缺的重要组成部分之一。

参考文献:

[1]郑亚祥.电气智能化在建筑上的应用[J].统计与管理,2014,10:126-128.

智能化系统篇10

本文以数字化中关村西区为例,描述了数字化园区总体架构中,数字化园区应用管理平台上的园区智能化交通管理系统,该系统是数字化园区的重要组成部分。该系统基于GiS可视化综合集成管理平台,并与园区突发事件应急响应平台及交管中心等系统联网,使中关村西区交通管理迈进了现代化管理的行列。

关键词:中关村,数字园区,智能交通

一、智能交通管理系统总体概述

1、智能化交通管理系统是以计算机网络和多媒体技术为基础,以GiS为综合集成管理平台,基于网络环境的、实时的、可视化的交通信息采集和以及管理的系统。

2、为实现对园区地下交通以及地上道路交通状况的动态管理,系统提供园区内、园区周边及进出园区实时的交通状况信息,通过对交通状况信息综合分析、统计以及对各种交通数据进行处理,采取有针对性的手段对交通流进行控制,从而提高了园区道路的通行能力。

3、与交管部门的相关系统相联接,对园区交通发生的紧急事件/事故及时上传。

4、在园区数字化集成管理平台的整合下,本系统可与园区应急指挥系统联动。当交通管理出现紧急事件时,可以依托园区应急指挥系统联合紧急处置。

5、系统可以模拟交通状况和预测交通变化的发展趋势,模拟评价交通方案,为园区交通的宏观管理提供辅助决策支持,

二、中关村西区地下交通环廊智能化交通管理系统逻辑框图

1、地下交通环廊简介

园区内有13条城市道路以及建设的地下交通环廊。地下交通环廊全长1.9公里,与地面道路以及园区内各大厦地下停车场相连。交通环廊如下图所示:

图-1.地下综合管廊交通环廊

2、智能化交通管理系统逻辑框图:

图-2.系统逻辑框图

三、系统功能论述

(一)系统功能结构

图-3园区智能交通管理系统功能图

(二)基于GiS可视化综合集成管理平台

2.1集成管理平台总体实现功能

1、园区的智能交通管理系统基于GiS的可视化交通综合集成管理平台,综合集成和整合园区可视化智能交通管理系统中的地理信息系统、车道信号控制子系统、车辆检测记录子系统、视频交通流信息采集子系统、停车场管理子系统、交通诱导子系统、交通监控子系统、突发事件应急预案系统及交通管理辅助决策系统,形成了统一的园区交通智能化集成管理平台。

2、运用地理信息系统为基于GiS的可视化交通综合集成管理平台提供统一的可视化的图形管理界面,可以使园区交通管理者通过可视化管理界面方便的对各子系统进行管理和联动。

3、在基于GiS的可视化交通综合集成管理平台内,实现智能化交通管理各子系统的信息共享,实现与园区其它系统的信息共享。

4、实现对各子系统的数据和信息综合管理,并完成统计分析、综合查询、归档、打印输出等工作。

5、实现各子系统信息的一致性和融合的综合处理。

2.2集成管理平台框架结构

基于GiS的可视化交通综合集成管理平台由可视化交通监控、交通指挥调度、交通指挥管理子系统以及数据录入与维护子系统、数据交换和处理子系统组成,实现了各子系统数据信息的融合与共享,使交通管理能够通过一个可视化的界面,管理及应用智能交通管理系统中的各个子系统。集成平台构架结构如下图:

图-4GiS可视化集成管理平台构架结构

2.3集成平台数据录入与维护、交换和处理子系统

数据录入与维护、交换和处理子系统由静态数据录入与维护模块、动态数据交换模块和数据处理分析模块组成,实现交通管理静态数据的录入与维护、动态数据交换和数据处理功能,该子系统采用C/S结构。

图-5数据录入与维护、交换和处理子系统

1、静态数据录入与维护模块

静态交通数据的录入与维护工作内容主要包括交通管理对象、道路及道路设施、交通管理设施、交通管理者几类数据。可视化静态数据录入与维护模块主要是完成日常管理工作中对静态交通数据的录入与维护,包括对静态数据的录入、标注、修改、删除、统计、备份等功能。

1)静态数据录入与维护模块功能

(1)静态数据的可视化录入:当有新的交通管理信息需要添加时,通过可视化的静态数据录入界面对需要添加信息的各种属性进行录入;

(2)静态数据的可视化标注:当有新的交通管理信息需要添加时,通过可视化的静态数据标注界面在电子地图上对新添加信息的的空间地理位置进行标注;

(3)静态数据的可视化修改:静态数据发生变化时,通过可视化的静态数据修改界面对数据的属性进行修改;

(4)静态数据的可视化删除:当静态数据需要更新时,通过可视化的静态数据删除操作界面,对数据中需要更新的信息进行删除;

(5)静态数据的历史记录备存:删除后的静态数据保存到历史记录中,以待需要时进行查询;

(6)静态数据维护的统计:对静态数据的录入、标注、修改、删除等维护操作进行分类统计;

(7)日至文件记录:记录每次对数据录入与维护的操作,包括操作时间、操作者、操作事件等信息。

2)静态数据内容

(1)交通管理对象的位置信息和相关属性信息

a、汽车、自行车停车场及交通枢纽,公交、地铁、出租车站;

b、园区重要单位的位置及与市政道路接口位置;

c、地下交通环廊及园区交通配套公共设施。

(2)道路及道路设施位置信息和相关属性信息

a、园区道路、路口、地下交通环廊与地面交通相连以及与各大厦停车场的相连的坡道口;

b、道路上的隔离设施、车道划分、车道数等信息,道路各路口上的隔离设施、车道划分等信息;

c、道路设计车速、道路容量、交通环廊疏散口、车道划分、应急停车道等;

(3)交通管理设施的位置信息和相关属性信息

a、交通标志、标识、标线、交通管理信号机和信号灯;

b、地下交通环廊及地面道路监控设备、交通诱导显示设备,地下交通环廊送排风口、诱导风机、排水设施、照明灯具、配电箱、配电室;

c、地下交通环廊消防设备及设施、防火分区、消防报警设备(消防排烟、手动报警按钮、消火栓、消防电话、消防广播、感温电缆等);

d、地下交通环廊一氧化碳检测设备,智能化交通管理控制室;

e、地下交通环廊顶部各种线槽及管线;

2、动态数据交换模块

基于GiS的可视化交通综合集成管理平台的动态数据交换模块,要建立与车道信号控制等子系统的动态数据接口,从而实现可视化综合集成管理平台与这些子系统的数据交换,完成动态数据采集、对数据格式进行转换以及将控制信息发送到这些子系统的功能。动态数据采集与转换接口结构如下图所示:

图-6动态数据采集与转换接口结构

1)动态数据交换接口

(1)与车道信号控制子系统的接口,集成管理平台一方面从该子系统采集信号配时、信号灯状况、车速、车间距、车流量等数据,经格式转换后存入数据库;另一方面向该子系统发送控制指令信息和数据查询请求。

(2)与视频交通流信息采集系统的接口,集成管理平台一方面从该子系统采集车道车辆流量、地下交通环廊进出地面及各大厦停车场的车辆流量、车辆速度、车道占有率、车速高速行驶报警信息、车速低速行驶报警信息、逆向行驶报警信息、特定区域车辆行使及停车报警信息等数据,经格式转换后存入数据库;另一方面向该子系统发送视频监控设备的控制指令信息和数据查询请求。

(3)与车辆检测记录系统的接口,集成管理平台一方面从该子系统采集车辆检测数据、视频信号、机动车辆进出地下交通环廊及停车场的历史纪录等数据,经格式转换后存入数据库;另一方面向该子系统发送视频监控设备的控制指令信息和数据查询请求。

(4)与交通诱导系统的接口,集成管理平台一方面从该子系统采集当前显示各大厦停车场的停车以及进出地下交通环廊诱导信息等数据,经格式转换后存入数据库;另一方面向该子系统发送交通诱导显示控制指令信息和数据查询请求。

(5)与交通管理辅助决策系统接口,从该子系统采集信息,为集成管理平台提供分析及制定决策的依据。

(6)与突发事件应急预案系统接口,一方面从该子系统采集动态信息;另一方面向该子系统发送突发事件预案执行控制指令信息和数据查询请求。

(7)与其它弱电系统的接口,实现集成管理平台与公安交警控制中心、地下交通环廊一氧化碳检测系统、消防系统、送排风系统、安防系统、停车场管理等系统的数据交换及执行相应的联动功能。

2)动态数据交换接口管理功能

(1)可以启动、暂停、停止、重启与各子系统的动态数据交换接口;

(2)可以实现对各动态数据交换接口运行状态的监控,实时监视各接口的运行状况;

(3)可自动将各动态数据交换接口的运行状况记录到日志文件中,并生成统计报表,供动态数据接口的管理、维护及查阅使用。

3、数据处理分析模块

从各子系统采集的信息,通过数据处理分析模块进行初步分析处理,一方面滤除采集信息中的错误信息,另一方面对各子系统的信息进行有效的融合,从而产生完整、有效、可靠的交通信息,提供给基于GiS的可视化综合集成平台以及交通指挥子系统。交通信息融合分析过程如下图所示:

图-7交通信息融合分析过程

2.4可视化交通指挥子系统

基于GiS的可视化综合集成管理平台的综合交通指挥子系统由交通指挥监控模块、交通指挥调度模块和交通指挥管理模块组成,实现在园区总控制中心对地下交通环廊的可视化综合交通指挥监控、调度及管理功能。

图-8可视化综合交通指挥子系统组成

1、综合交通指挥监控模块

可视化综合交通指挥监控模块,能够在统一的可视化界面下实现对各子系统的工作状况进行监控。其主要工作内容如下:

1)监控车道信号控制子系统

实现对该子系统当前工作状态的监控。包括监控信号机、信号灯的当前工作状况和配时方案,查询信号机和信号灯的相关属性信息,查询实时交通流量信息,监控车道信号控制对实时交通流量态势的影响。

2)监控视频交通流信息采集子系统

实现对该子系统当前工作状态的监控。包括监控视频检测设备的当前工作状况,查询视频检测设备的相关属性信息及视频检测设备检测到的信息,查询实时交通流量信息,监控实时交通流量态势。

3)监控车辆检测记录子系统

实现对该子系统当前工作状态的监控。包括监控车辆检测设备的当前工作状况,查询车辆检测设备的相关属性以及车辆检测设备检测到的信息。

4)监控交通诱导子系统

实现对该子系统当前工作状态的监控。包括监控交通诱导显示设备的当前工作状况,查询交通诱导显示设备的相关属性以及目前显示信息。

2、综合交通指挥调度模块

可视化综合交通指挥调度监控模块,能够在统一的可视化界面下实现对各子系统的综合调度、联动调度处置、应急预案的实施等综合调度工作。其主要工作内容如下:

1)可视化综合调度工作

控制中心根据现场实际情况的需要,利用可视化的界面对交通进行综合指挥调度,向车道信号控制等子系统发送相应的调度控制指令,使各子系统协调工作,完成指挥调度任务。

2)可视化联动处置工作

联动处置工作是系统通过实时采集的综合交通信息,及时发现地下交通环廊发生交通堵塞、交通事故、交通违章、一氧化碳超标等事件后,系统报警并自动弹出相应的控制窗口。控制中心根据发生的紧急事件类别进行相应交通联动调度处置,如联动排送风机给交通环廊通风;联动车道信号控制系统关闭相关入口禁止车辆驶入,开放相关出口引导车辆就近驶出;联动交通诱导系统,为交通使用者提供相应指引信息等。

3)应急预案的实施

当有意外及紧急事件发生时,切换控制中心的闭路监视画面,联动摄像头转向紧急事件发生位置提供直观的现场视频图像,并进行录像录音。控制中心根据现场的实际情况,利用可视化的界面调动突发事件应急预案系统预置的应急预案,并启动交通管理辅助决策系统,对紧急事件的处置进行综合指挥调度。

3、综合交通指挥管理模块

1)可视化综合交通指挥管理模块,能够在统一的可视化界面下实现对车道信号控制等各子系统的综合信息查询、统计分析和报告及报表输出的综合管理工作,查询和统计分析结果以可视化图形方式显示。

2)交通信息报表以及各种报告输出