發(fā)布時(shí)間：2023-03-17 18:03:08
序言：寫作是分享個(gè)人見解和探索未知領(lǐng)域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的智能論文樣本，期待這些樣本能夠?yàn)槟峁┴S富的參考和啟發(fā)，請盡情閱讀。
關(guān)鍵詞：地下建筑照明智能照明控制系統(tǒng)
與地面建筑相比，地下建筑最大的特點(diǎn)是沒有天然采光，主要依賴人工照明措施，因此，地下建筑的照明使用時(shí)間長、照度和可靠性要求高，潮濕對燈具及線路影響較大。長期以來，地下建筑的照明設(shè)計(jì)沿用地面建筑的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，照明效能一直沒有得到很好的利用，工作人員長期在這種環(huán)境中工作，不但使工作效率下降，而且會(huì)出現(xiàn)視覺疲勞、頭昏、神經(jīng)衰弱等癥狀，嚴(yán)重影響了地下建筑戰(zhàn)略功能和經(jīng)濟(jì)效能的發(fā)揮，因此，必須對地下建筑的照明效能做具體深入的研究。
傳統(tǒng)的建筑自控系統(tǒng)一般只包括計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、設(shè)備監(jiān)控、火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警、安全防范等子系統(tǒng)，智能照明系統(tǒng)的發(fā)展相對滯后。隨著科技的進(jìn)步和社會(huì)的發(fā)展，對照明系統(tǒng)的節(jié)能和科學(xué)管理提出了越來越高的要求。尤其是地下建筑照明能耗占電力能耗的比重大，照明的地位越來越重要。在我國，照明能耗約占電力能耗的10~12％，而地下建筑照明能耗所占的比例更高，根據(jù)筆者統(tǒng)計(jì)，約占35％左右。因此，在地下建筑中，應(yīng)把智能照明作為智能化系統(tǒng)重要的組成部分來考慮，合理選用光源、燈具及性能優(yōu)越的照明控制系統(tǒng)，提高照明質(zhì)量和節(jié)能效果。
1地下建筑照明效能探討
照明可以人為地創(chuàng)造良好的光照條件，使人眼既無困難又無損傷、舒適而高效地識(shí)別所觀察的對象，從事相應(yīng)的活動(dòng)，并保證身心健康，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，提高產(chǎn)品質(zhì)量，減少各種事故。采用不同形式、不同大小的燈具，利用光照的方向性和層次性等特點(diǎn)還可以渲染建筑的功能，烘托環(huán)境的氣氛。
1.1做好深入細(xì)致的效能研究，為照明設(shè)計(jì)提供科學(xué)
的依據(jù)
照明質(zhì)量的評(píng)價(jià)是一個(gè)十分復(fù)雜、涉及諸多因素的問題。長期以來，照明設(shè)計(jì)一直是以照明的照亮度、均勻度、立體感、眩光、顯色性指數(shù)和物體的顏色參數(shù)等物理量為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)和評(píng)價(jià)照明效果。隨著時(shí)代的發(fā)展和科技的進(jìn)步，照明設(shè)計(jì)不僅在數(shù)量指標(biāo)方面應(yīng)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的要求，更要綜合考慮人的視覺特性、舒適感、建筑照明藝術(shù)和節(jié)能等因素。不同亮度和色彩對人具有不同的視覺感受，不同人、不同時(shí)間、不同場所，甚至人的不同情緒都會(huì)反映出對亮暗和色彩的不同感受，照明設(shè)計(jì)要體現(xiàn)人和環(huán)境相互關(guān)系，營造一個(gè)舒適、明亮并富有藝術(shù)魅力的照明環(huán)境。
到目前為止，地下建筑照明效能的研究近乎于空白，缺乏科學(xué)合理的照度標(biāo)準(zhǔn)和以人為本的環(huán)境模式，再加上設(shè)計(jì)人員的水平、經(jīng)驗(yàn)參差不齊，使得照明效能的實(shí)現(xiàn)得不到保證，甚至?xí)驗(yàn)樵O(shè)計(jì)和運(yùn)用不當(dāng)，產(chǎn)生光污染，如眩光、頻閃、顯色失真，產(chǎn)生一些人們不需要的熱量、紅外線和紫外線等。
時(shí)代的發(fā)展要求我們開拓創(chuàng)新，與時(shí)俱進(jìn)。如果因循守舊，照搬照抄前人的成果，或只做表面上的修修補(bǔ)補(bǔ)，那樣我們的認(rèn)識(shí)水平永遠(yuǎn)都停留在當(dāng)前的高度上，裹足不前。從事照明研究和設(shè)計(jì)的人員要到工程實(shí)踐中去，實(shí)際調(diào)查地下建筑的性質(zhì)、規(guī)模、特點(diǎn)和要求，認(rèn)真聽取用戶的感受和建議，切身體驗(yàn)照明效能的實(shí)現(xiàn)，通過大量的試驗(yàn)，得出不同地下建筑、不同功能單元及同一地點(diǎn)不同時(shí)間、不同人流量時(shí)的照度標(biāo)準(zhǔn)和環(huán)境模式?？傊岣哒J(rèn)識(shí)的高度，把握以人為本的理念，在設(shè)計(jì)中兼顧科學(xué)性和藝術(shù)性，體現(xiàn)人和環(huán)境的相互關(guān)系，使工作人員樂于身臨其境并自覺維護(hù)，而環(huán)境有利于保護(hù)人的身心健康和提高工作效率。
1．2充分利用新產(chǎn)品、新技術(shù)，改善地下建筑的環(huán)境
改善地下建筑工作環(huán)境，提高照明效能可以采用以下措施，一是通過新型采光方法和材料有效地利用天然光；二是在人工照明中選用高品質(zhì)的照明光源；三是對各類燈具進(jìn)行無級(jí)連續(xù)調(diào)光和緩和的場景切換控制。
1．2．1通過新型采光方法和材料有效地利用天然光
利用天然光的常見方法有：
(1)導(dǎo)光管法
用導(dǎo)光管將太陽集光器收集的光線傳送到室內(nèi)需要采光的地方，如中國建筑科學(xué)院的地下建筑天然采光研究成果，就是用此法解決天然采光問題。
(2)棱鏡組多次反射法
用一組傳光棱鏡將集光器收集的太陽光傳送到需要采光的部位。澳大利亞用這種方法把光送到房間10m進(jìn)深的部位進(jìn)行照明；英國用這種方法解決了地下建筑和無窗建筑的采光。
1．2．2選用高品質(zhì)的照明光源
傳統(tǒng)的地下建筑中，普遍采用白熾燈和熒光燈作為照明光源，高強(qiáng)度氣體放電燈也有使用。
通過幾代科技人員不懈的努力，白熾燈的光效和壽命得到大幅度的提高，而價(jià)格卻下降了10倍，使其在室內(nèi)照明中獲得廣泛的應(yīng)用。1959年，人們又發(fā)明了鹵鎢循環(huán)原理的石英白熾燈，它體積小，光效維持率達(dá)到95％以上，經(jīng)過不斷改進(jìn)，鹵鎢燈的結(jié)構(gòu)逐步小型化，壽命和發(fā)光效率比普通白熾燈有較大提高。
20世紀(jì)40年代，由于節(jié)能的需要，出現(xiàn)了熒光燈。80年代以來，緊湊型熒光燈完成了系列化、電子化、一體化和大功率化的進(jìn)展，通過進(jìn)一步應(yīng)用電子鎮(zhèn)流器和三基色熒光粉，節(jié)能效果更加理想，顯色指數(shù)顯著提高，成為室內(nèi)照明中取代白熾燈最有潛在價(jià)值的光源。熒光燈家族中還先后出現(xiàn)了超細(xì)管徑冷陰極熒光燈、無極熒光燈和無汞平面熒光燈，這些燈具在光效、光亮度、壽命、啟動(dòng)甚至環(huán)保等方面各有千秋，已經(jīng)被用于地下建筑照明。
在地下建筑大面積照明中，經(jīng)常用到節(jié)能型的高強(qiáng)度氣體放電燈。高壓汞燈、高壓鈉燈和金屬鹵化物燈都屬于這類光源。特別值得注意的是使用陶瓷材料作內(nèi)管的陶瓷金屬鹵化物燈，光效更高，光色更好，更穩(wěn)定，而且體積小、亮度高，便于做投影光源。
近來又出現(xiàn)了比傳統(tǒng)光源更先進(jìn)的新型光源，其中最典型的是半導(dǎo)體發(fā)光二極管。他具有高亮度、低功耗、響應(yīng)快、壽命長等傳統(tǒng)光源無法比及的特性，被公認(rèn)為21世紀(jì)最有前途的光源。
創(chuàng)新是沒有止境的，我們既要熟悉早期研制的、已獲得廣泛應(yīng)用的傳統(tǒng)光源，更要密切關(guān)注傳統(tǒng)光源的改進(jìn)、發(fā)展及不斷涌現(xiàn)的新光源。在設(shè)計(jì)施工中，根據(jù)地下建筑的性質(zhì)、規(guī)模、特點(diǎn)和要求，綜合比較各種光源的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，選用高效節(jié)能的光源，采用高品質(zhì)的綠色照明燈具，優(yōu)化照明配電系統(tǒng)，最大限度發(fā)揮照明的效能，使用戶更加滿意。
1．2．3對各類燈具進(jìn)行無級(jí)連續(xù)調(diào)光和緩和的場景切換控制
傳統(tǒng)的照明都是在需要時(shí)打開，不需要時(shí)關(guān)閉，工作模式和控制方法比較死板，照度和場景很難改變，用戶即使不滿意，也無能為力，如果進(jìn)行改造，將造成重復(fù)性投資。隨著信息時(shí)代的來臨，智能照明系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生，它完備的控制功能和預(yù)置的多種可切換場景可以滿足用戶不同的需求。
開關(guān)和調(diào)光是智能照明控制系統(tǒng)的兩種控制方式，控制系統(tǒng)通過合理管理可根據(jù)不同時(shí)間段或人們的不同需要自動(dòng)調(diào)節(jié)照度，改善工作環(huán)境，同時(shí)節(jié)約能源，降低運(yùn)行費(fèi)用。
某些重要區(qū)域通過調(diào)光方式和場景(由各照明回路不同的亮暗搭配組成的某種燈光效果)設(shè)置功能產(chǎn)生各種燈光效果，營造不同的燈光環(huán)境，給人以舒適完美的視覺享受。用戶能在降低運(yùn)行費(fèi)用中得到經(jīng)濟(jì)回報(bào)，在短期內(nèi)回收前期設(shè)備投資。
2地下建筑智能照明控制系統(tǒng)探討
2．1智能照明控制系統(tǒng)應(yīng)具備的功能
智能照明控制包括：集中控制、現(xiàn)場控制、遙控、時(shí)間控制、電話控制、可視化軟件控制、場景設(shè)置、燈光軟啟動(dòng)、調(diào)光、亮度記憶等。筆者認(rèn)為，地下建筑應(yīng)考慮設(shè)置以下功能。
2．1．1集中控制
與地面建筑相比，大多數(shù)地下建筑軸線長，各功能單元分布較為分散，都在現(xiàn)場進(jìn)行照明的控制、巡檢很困難。設(shè)置集中控制以后，問題將迎刃而解。
在中央控制室設(shè)一臺(tái)智能照明中央監(jiān)控計(jì)算機(jī)，在該計(jì)算機(jī)上用圖形模擬顯示照明設(shè)備平面布置圖，在圖上以形象直觀的方式實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)地顯示各區(qū)域的照明設(shè)備使用狀況。操作人員可通過界面監(jiān)視整個(gè)智能照明系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，根據(jù)需要用鼠標(biāo)點(diǎn)擊圖形來進(jìn)行控制。中央監(jiān)控計(jì)算機(jī)具有歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)能力，能實(shí)時(shí)提供智能照明系統(tǒng)的資料，并生成和打印各種報(bào)表，為設(shè)備維護(hù)提供依據(jù)。
系統(tǒng)采用專用的編程軟件，操作人員可對系統(tǒng)進(jìn)行程序修改或編程。
通過手持式編程器插入網(wǎng)絡(luò)上的編程接口，就可修改照明工作狀態(tài)的參數(shù)。
2．1．2現(xiàn)場控制
在一些人員經(jīng)常工作的地方(如會(huì)議室、控制室、主要通道、重要辦公場所)設(shè)置智能開關(guān)代替普通的機(jī)械式開關(guān)，中央監(jiān)控計(jì)算機(jī)不工作時(shí)也可在現(xiàn)場控制燈光。它由230V的交流電源直接供電，按動(dòng)開關(guān)上的按鈕，可作為一個(gè)普通的開關(guān)使用；同時(shí)，有一個(gè)內(nèi)置的接收器可以接收遙控器或無線探頭發(fā)出的信號(hào)，使用遙控器可以對電子開關(guān)進(jìn)行控制。
現(xiàn)場智能開關(guān)可設(shè)定密碼保護(hù)功能，避免無關(guān)人員操作。
2．1．3多種控制功能
中央監(jiān)控計(jì)算機(jī)和現(xiàn)場智能開關(guān)均可實(shí)現(xiàn)多種控制功能，包括全開全關(guān)，無級(jí)連續(xù)調(diào)光、緩和場景切換等。全開全關(guān)功能可確保人員離開地下建筑時(shí)，那些受智能系統(tǒng)控制的燈具停止工作。在工作時(shí)經(jīng)常需要多種環(huán)境模式的場所，如在人防、國防工程的會(huì)議室、作戰(zhàn)指揮室設(shè)置緩和的場景切換控制，使用時(shí)只需選擇相應(yīng)的場景按鍵，會(huì)自動(dòng)按設(shè)定好的方式打開相應(yīng)區(qū)域的照明回路，實(shí)現(xiàn)適合開會(huì)、放映投影或研究地圖等功能的環(huán)境。
2．1．4遙控功能
一般情況下，地下建筑尤其是地道式和坑道式地下工程，軸線長，支坑道多，有必要裝設(shè)遙控裝置。遙控器或無線探頭可以發(fā)出無限射頻，這種無限射頻能穿越障礙物，被智能開關(guān)上的接收器接收，無線接收器可把無線信號(hào)轉(zhuǎn)換為電力載波信號(hào)，并發(fā)送到220V電力線路上。
2．1．5人體感應(yīng)功能
在衛(wèi)生間或一些通道處裝設(shè)感應(yīng)開關(guān)或有紅外線探測功能的燈具：當(dāng)探測到人體移動(dòng)時(shí)，會(huì)自動(dòng)發(fā)光照明，人走燈關(guān)。同時(shí)宜設(shè)并聯(lián)定位開關(guān)，以便必要時(shí)解除感應(yīng)或探測功能。
2．1．6燈光軟啟動(dòng)、軟關(guān)斷
地下建筑的照明條件遠(yuǎn)不如地面建筑，為保護(hù)人員的身體健康，特別是眼健康，在那些人員長期工作的場所，燈光可實(shí)現(xiàn)軟啟動(dòng)、軟關(guān)斷。開燈時(shí)，燈光由暗漸漸變亮；關(guān)燈時(shí)，燈光由亮漸漸變暗。軟啟動(dòng)、軟關(guān)斷還能保護(hù)燈泡，延長使用壽命，節(jié)約維護(hù)經(jīng)費(fèi)。另外，燈光可配備亮度記憶功能，以免進(jìn)行重復(fù)性設(shè)置。
2．1．7火災(zāi)應(yīng)急照明控制
地下建筑防火要求很高，發(fā)生火災(zāi)時(shí)，應(yīng)自動(dòng)啟動(dòng)相應(yīng)區(qū)域的應(yīng)急照明，強(qiáng)行關(guān)閉一般照明回路。事故照明可選擇僅用消防中心的計(jì)算機(jī)控制而禁止用監(jiān)控計(jì)算機(jī)或現(xiàn)場控制，也可選擇都有控制權(quán)。
另外，控制系統(tǒng)要具有良好的可擴(kuò)展性、開放性和電磁兼容性。
智能照明控制系統(tǒng)是整個(gè)地下建筑智能化系統(tǒng)的子系統(tǒng)，可以通過標(biāo)準(zhǔn)接口與其他控制系統(tǒng)兼容進(jìn)行互聯(lián)。
為了抑制電磁干擾，使系統(tǒng)具有良好的電磁兼容性，總線傳輸距離較遠(yuǎn)，可采取以下措施：與附近可能產(chǎn)生電磁干擾的電氣設(shè)備(如電動(dòng)機(jī)、電力變壓器、復(fù)印機(jī)等)保持必要的隔離；對系統(tǒng)進(jìn)行連續(xù)、有效的屏蔽；上升時(shí)間，即電壓從額定電壓的5％上升至95％所用的時(shí)間，應(yīng)超過200μs。
2．2智能照明控制系統(tǒng)的效益和展望
采用智能照明控制系統(tǒng)帶來的好處主要表現(xiàn)在：照明控制智能化；照度的一致性；場景變換靈活；可觀的節(jié)能效果；延長光源壽命；提高管理水平，減少維護(hù)費(fèi)用。因此，智能照明控制系統(tǒng)自誕生起就引起了人們的高度重視，并具備良好的發(fā)展前景。
今后，它將繼續(xù)朝著智能化、小型化、標(biāo)準(zhǔn)化的方向發(fā)展。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)更加優(yōu)化，功能更加完善，擴(kuò)展更加便捷，保護(hù)更加可靠，節(jié)能更加可觀。值得一提的是，當(dāng)前的控制系統(tǒng)中，照明控制箱和智能控制器都是獨(dú)立運(yùn)行，給生產(chǎn)、設(shè)計(jì)、用戶使用與維護(hù)都增加了不必要的麻煩。把兩者集成到一個(gè)箱體內(nèi)，做成一體化照明智能控制箱，使用時(shí)只需連接外部連線，安裝更方便，使用更可靠，也更加節(jié)省人力、物力、財(cái)力，帶來更大的經(jīng)濟(jì)效益，實(shí)用價(jià)值更高。
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在分析研究智能天線技術(shù)理論的同時(shí),國內(nèi)外一些大學(xué)、公司和研究所分別建立了試驗(yàn)平臺(tái),用實(shí)驗(yàn)的方法來驗(yàn)證理論研究的成果,得出相應(yīng)的結(jié)論。
(1)在美國
在智能天線技術(shù)方面,美國較其它國家要成熟的多,并已開始投入實(shí)用。美國ArrayComm公司將智能天線技術(shù)應(yīng)用于無線本地環(huán)路(WLL)系統(tǒng)。ArrayComm方案采用可變陣元配置,有12陣元、8陣元環(huán)形自適應(yīng)陣列可供不同環(huán)境選用,現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)表明在PHS基站采用該技術(shù)可以使系統(tǒng)容量提高4倍。
(2)在歐洲
歐洲通信委員會(huì)(CEC)在RACE(ResearchintoAdvancedCommunicationinEurope)計(jì)劃中實(shí)施了第一階段智能天線技術(shù)研究,稱為TSUNAMI(TheTechnologyinSmartAntennasforUniver-salAdvancedMobileInfrastructure),由德國、英國、丹麥和西班牙合作完成。該項(xiàng)目是在DECT基站上構(gòu)造智能天線試驗(yàn)?zāi)Ｐ?于1995年初開始現(xiàn)場試驗(yàn),天線陣列由8個(gè)陣元組成,射頻工作頻率為1.89GHz,陣元間距可調(diào),陣元分布有直線型、圓環(huán)型和平面型三種形式。試驗(yàn)?zāi)Ｐ陀脭?shù)字波束成形的方法實(shí)現(xiàn)智能天線,采用ERA技術(shù)有限公司的專用ASIC芯片BDF1108完成波束形成,使用TMS320C40芯片作為中央控制。
(3)在日本
ATR光電通信研究所研制了基于波束空間處理方式的多波束智能天線。天線陣元布局為間距半波長的16陣元平面方陣,射頻工作頻率是1.545GHz。陣元組件接收信號(hào)在模數(shù)變換后,進(jìn)行快速付氏變換(FFT)處理,形成正交波束后,分別采用恒模(CMA)算法或最大比值合并分集算法,數(shù)字信號(hào)處理部分由10片F(xiàn)PGA完成,整塊電路板大小為23.3cm×34.0cm。ATR研究人員提出了智能天線的軟件天線的概念。
我國目前有部分單位也正進(jìn)行相關(guān)的研究。信威公司將智能天線應(yīng)用于TDD(時(shí)分雙工)方式的WLL系統(tǒng)中,信威公司智能天線采用8陣元環(huán)形自適應(yīng)陣列,射頻工作于1785~1805MHz,采用TDD雙工方式,收發(fā)間隔10ms,接收機(jī)靈敏度最大可提高9dB。
3智能天線的優(yōu)勢
智能天線是第三代移動(dòng)通信不可缺少的空域信號(hào)處理技術(shù),歸納起來,智能天線具有以下幾個(gè)突出的優(yōu)點(diǎn)。
(1)具有測向和自適應(yīng)調(diào)零功能,能把主波束對準(zhǔn)入射信號(hào)并適應(yīng)實(shí)時(shí)跟蹤信號(hào),同時(shí)還能把零響點(diǎn)對準(zhǔn)干擾信號(hào)。
(2)提高輸入信號(hào)的信干噪比。顯然,采用多天線陣列將截獲更多的空間信號(hào),也即是獲得陣列增益。
(3)能識(shí)別不同入射方向的直射波和反射波,具有較強(qiáng)的抗多徑衰落和同信道干擾的能力。能減小普通均衡技術(shù)很難處理的快衰落對系統(tǒng)性能的影響。
(4)增強(qiáng)系統(tǒng)抗頻率選擇性衰落的能力,因?yàn)樘炀€陣列本質(zhì)上具有空間分集的能力。
(5)可以利用智能天線,實(shí)時(shí)監(jiān)測電磁環(huán)境和用戶情況來提高網(wǎng)絡(luò)的管理能力。
(6)智能天線自適應(yīng)調(diào)節(jié)天線增益,從而較好地解決遠(yuǎn)近效應(yīng)問題。為移動(dòng)臺(tái)的進(jìn)一步簡化提供了條件。越區(qū)切換是根據(jù)基站接收的移動(dòng)臺(tái)功率的電平來判斷的。由于陰影效應(yīng)和多徑衰落的影響常常導(dǎo)致錯(cuò)誤的越區(qū)轉(zhuǎn)接,從而增加了網(wǎng)絡(luò)管理的負(fù)荷和用戶的呼損率。在相鄰小區(qū)應(yīng)用的智能天線技術(shù),可以實(shí)時(shí)地測量和記錄移動(dòng)臺(tái)的位置和速度,為越區(qū)切換提供更可靠的依據(jù)。
4智能天線與若干空域處理技術(shù)的比較
為了進(jìn)一步理解智能天線的概念,我們把智能天線和相關(guān)的傳統(tǒng)空域處理技術(shù)加以比較。
(1)智能天線與自適應(yīng)天線的比較
智能天線與自適應(yīng)天線并沒有本質(zhì)上的區(qū)別,只是由于應(yīng)用場合不同而具有顯著的差異。自適應(yīng)天線主要應(yīng)用于雷達(dá)系統(tǒng)的干擾抵消,一般地,雷達(dá)接收到的干擾信號(hào)具有很強(qiáng)的功率電平,并且干擾源數(shù)目比天線陣列單元數(shù)少或相當(dāng)。而在無線通信系統(tǒng)中,由于多徑傳播效應(yīng)到達(dá)天線陣列的干擾數(shù)目遠(yuǎn)大于天線陣列單元數(shù),入射角呈現(xiàn)隨機(jī)分布,功率電平也有很大的動(dòng)態(tài)變化范圍,此時(shí)的天線叫智能天線。對自適應(yīng)天線而言,只需對入射干擾信號(hào)進(jìn)行抵消以獲得信干噪比(SINR,SignaltoInterferenceplusNoiseRatio)的最大化。對智能天線而言,由于到達(dá)陣列的多徑信號(hào)的入射角和功率電平均數(shù)是隨機(jī)變化的,所以獲得的是統(tǒng)計(jì)意義上的信干噪比(SINR)的最大化。
(2)智能天線與空間分集技術(shù)的比較
空間分集是無線通信系統(tǒng)中常用的抗多徑衰落方案。M單元智能天線也可等效為由M個(gè)空間耦合器按優(yōu)化合并準(zhǔn)則構(gòu)成的空間分集陣列。因此可以認(rèn)為智能天線是傳統(tǒng)分集接收的進(jìn)一步發(fā)展。
但是智能天線與空間分集技術(shù)卻是有顯著的差別的。首先空間分集利用了陣列天線中不同陣元耦合得到的空間信號(hào)的弱相關(guān)性,也即是不同路徑的多徑信號(hào)的弱相關(guān)性。而智能天線則是對所有陣元接收的信號(hào)進(jìn)行加權(quán)合并來形成空間濾波。一個(gè)根本性的區(qū)別:智能天線陣列結(jié)構(gòu)的間距小于一個(gè)波長(一般取λ/2),而空間分集陣列的間距可以為數(shù)個(gè)波長。
(3)智能天線與小區(qū)扇區(qū)化的比較
小區(qū)的扇區(qū)化可以認(rèn)為是一種簡化的、固定的預(yù)分配智能天線系統(tǒng)。智能天線則是動(dòng)態(tài)地、自適應(yīng)優(yōu)化的扇區(qū)化技術(shù)?，F(xiàn)在,我們來討論一個(gè)頗有爭議的問題。根據(jù)IS-95建議,當(dāng)采用120°扇區(qū)時(shí)系統(tǒng)容量將增加3倍。由此是否可以得到結(jié)論,扇區(qū)化波束越窄系統(tǒng)容量提高越大?考慮到實(shí)際的電磁環(huán)境,我們認(rèn)為對這一問題的回答是否定的。這是因?yàn)檎ㄊ邮盏降男盘?hào)往往是由許多相關(guān)性較強(qiáng)的多徑信號(hào)構(gòu)成的。一般情況下,各徑信號(hào)的時(shí)延擴(kuò)展小于一個(gè)chip周期。這時(shí)信號(hào)波形易于產(chǎn)生畸變從而降低信號(hào)的質(zhì)量達(dá)不到增加系統(tǒng)容量的目的。同時(shí)如果采用過窄的波束接收信號(hào),一旦該徑信號(hào)受到嚴(yán)重的衰落,則將直接導(dǎo)致通信的中斷。另外,過窄的接收波束在工程上是難以實(shí)現(xiàn)的,并將成倍地增加設(shè)備的復(fù)雜度。
5智能天線的未來展望
(1)目前還沒有一個(gè)完整的通信理論能夠較全面地將智能天線的所有課題有機(jī)地聯(lián)系起來,故需要建立一套較完整的智能天線理論;另一方面,高效、快速的智能算法也將是智能天線走向?qū)嵱玫年P(guān)鍵。
(2)采用高速DSP技術(shù),將原先的射頻信號(hào)轉(zhuǎn)移到基帶進(jìn)行處理?；鶐幚磉^程是數(shù)字算法的硬件實(shí)現(xiàn)過程。
(3)由于圓形布陣和二維任意布陣比等間隔線陣優(yōu)越,同時(shí)陣列天線的數(shù)字合成算法能夠用于任意形式陣列天線而形成任意圖案的方向圖,因而可考慮在CDMA基站中采用二維任意布陣的智能天線。
(4)在移動(dòng)臺(tái)中(如手機(jī))采用智能天線技術(shù)。
(5)采用智能天線技術(shù)來改善移動(dòng)通信信道中上下鏈路不能使用同一套權(quán)值的問題,以改善上下鏈路的性能。
(6)目前,智能天線技術(shù)的研究已不是單一地研究智能天線本身,應(yīng)與CDMA的一些關(guān)鍵技術(shù)(如多用戶檢測技術(shù)、多用戶接收技術(shù)、功率控制等)結(jié)合在一起研究。
6結(jié)束語
智能天線是一門綜合性很強(qiáng)的學(xué)科。它涉及到天線技術(shù)、無線電傳播技術(shù)、信號(hào)檢測與處理等多學(xué)科。智能天線已從單一的軍事應(yīng)用步入民用通信領(lǐng)域。由于CDMA移動(dòng)通信系統(tǒng)技術(shù)相對于FDMA、TDMA系統(tǒng)具有較大的容量,且由于智能天線可以降低多徑干擾、多址干擾等因素,這使得智能天線技術(shù)成為當(dāng)前移動(dòng)通信的研究熱點(diǎn)。
要想合理地應(yīng)用多元化智能，教師就必須根據(jù)學(xué)生來制定具有較強(qiáng)針對性的教學(xué)策略。在新課改中，因材施教的觀念已深深地印入教師們的心中，所以，教師一定要有針對性地進(jìn)行課堂教學(xué)。每個(gè)學(xué)生之間的性格與其智能高低是不可能相同的，作為傳授者的教師顯得尤為重要。當(dāng)教師做到按照每一個(gè)學(xué)生的不同情況做好針對性的教學(xué)，肯定可排除學(xué)生間因智能高低所產(chǎn)生的問題，從而讓學(xué)生得到更為全面的發(fā)展。如在學(xué)習(xí)初中語文教材中“做一名小記者”的口語課時(shí)，教師就可組織一次真實(shí)的采訪活動(dòng)。教師可通過平時(shí)對學(xué)生特點(diǎn)的了解進(jìn)行針對性的分組，并且布置不同的任務(wù)給每一個(gè)小組去完成。在任務(wù)中可細(xì)分出錄音、攝影、筆錄等小任務(wù)，讓每個(gè)小組成員間有自己單獨(dú)任務(wù)的同時(shí)還要互相幫助才能完成。通過這樣的活動(dòng)能最大限度地對學(xué)生進(jìn)行針對性培養(yǎng)，也更有利于學(xué)生多元智能的成長。
2．多元智能理論的多樣性
改變傳統(tǒng)教學(xué)中“灌輸式”、單一式的教學(xué)方式不是一個(gè)簡單的問題，主要是初中語文教師已對傳統(tǒng)教學(xué)模式的思路根深蒂固，因而在教學(xué)中過于注重理論知識(shí)傳授的現(xiàn)象也不少見。傳統(tǒng)的教學(xué)方式很容易造成學(xué)生學(xué)習(xí)思路的單一化，而且會(huì)漸漸地讓其對學(xué)習(xí)語文失去興趣，進(jìn)而讓多元化智能難以實(shí)行。在語文教育改革中，就有人提出語文教育的主要目的是培養(yǎng)學(xué)生對喜愛祖國語言的思想情感，與此同時(shí)提升學(xué)生的語文底蘊(yùn)。其中還特別強(qiáng)調(diào)，教師應(yīng)正確地指引學(xué)生對祖國語言文字的應(yīng)用和理解，讓其在生活中擁有良好的寫作能力、漢字閱讀能力等。所以，在初中語文教學(xué)中，教師應(yīng)多了解每個(gè)學(xué)生的特點(diǎn)與愛好，進(jìn)而采用多樣性的教學(xué)方式，讓每個(gè)學(xué)生的特長智能都能最大程度地發(fā)展。如在學(xué)習(xí)《皇帝的新裝》時(shí)，教師可讓學(xué)生對其中的場景、對話進(jìn)行演示，從而增強(qiáng)學(xué)生的情感體驗(yàn)、故事敘述等能力。豐富學(xué)生對語文的感悟與興趣，讓學(xué)生從根本上喜歡上語文課。
3．多元智能理論的特殊性
初中生是一群正處在思想活躍期的孩子，所以，如果在初中教學(xué)中仍然使用傳統(tǒng)的教學(xué)方式，沒有及時(shí)把學(xué)生放在重要位置，忽略學(xué)生間的智能不同，采用統(tǒng)一的教學(xué)方式，那么將會(huì)造成學(xué)生出現(xiàn)明顯的差距，其個(gè)人特長優(yōu)勢也都得不到表現(xiàn)與發(fā)展。而多元理論則明確地表示，在初中語文教學(xué)中要及時(shí)地發(fā)現(xiàn)和體現(xiàn)出學(xué)生間的特別之處。這一理論的誕生，使教師在教學(xué)中能不斷地反思，也讓學(xué)生有充分表現(xiàn)的機(jī)會(huì)，從而挖掘出每個(gè)學(xué)生的優(yōu)勢智能，讓其能有足夠的時(shí)間與空間去成才發(fā)揮，這樣才有利于推進(jìn)多元化理論的前進(jìn)。如在學(xué)習(xí)《窗》一文時(shí)，教師就可以組織一次表演，讓平時(shí)寫作能力比較強(qiáng)的學(xué)生寫出另一種結(jié)局，喜愛表演的同學(xué)負(fù)責(zé)劇本演出。這樣讓每一個(gè)學(xué)生都有發(fā)揮自身才能的機(jī)會(huì)，充分體現(xiàn)出學(xué)生的特長，使每個(gè)學(xué)生的獨(dú)特個(gè)性都得到良好的發(fā)展。
4.結(jié)束語
1.1大型帶式皮帶機(jī)的一般啟動(dòng)方式在大型帶式皮帶機(jī)中一般采用的是全壓啟動(dòng)、電抗降壓啟動(dòng)以及星三角啟動(dòng)等方式，這些方式雖然能夠帶動(dòng)電機(jī)使電機(jī)進(jìn)行啟動(dòng)，但是在節(jié)能以及啟動(dòng)過程中的保護(hù)方面或多或少都存在著一些不足。
1.2大型帶式皮帶機(jī)的一般運(yùn)行方式現(xiàn)今，大型帶式皮帶機(jī)多是根據(jù)皮帶機(jī)的工藝以及皮帶機(jī)的最大輸送載荷來確定減速機(jī)和膠帶以及電動(dòng)機(jī)的選用的，同時(shí)在運(yùn)行的過程中一直會(huì)處于工頻狀態(tài)。電機(jī)是以恒轉(zhuǎn)速進(jìn)行運(yùn)行的。這就造成了在大型帶式皮帶機(jī)的運(yùn)行過程中處于半載或者是空載的情況下的電能的浪費(fèi)。以及使用多臺(tái)電機(jī)來帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)同一條皮帶時(shí)所形成的分配難題。
2變頻調(diào)速智能控制系統(tǒng)在大型帶式皮帶機(jī)中的使用
隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及電力電子技術(shù)水平的不斷提高，通過對原有的大型帶式皮帶機(jī)進(jìn)行變頻調(diào)速智能控制的改造，使得大型帶式皮帶機(jī)能夠根據(jù)膠帶機(jī)的使用工況進(jìn)行相應(yīng)的智能變頻，同時(shí)降低了電機(jī)啟停時(shí)的電流過大對于電網(wǎng)其他用電設(shè)備的影響。同時(shí)通過使用變頻調(diào)速智能控制實(shí)現(xiàn)了對于電機(jī)的軟啟動(dòng)，減少了在電機(jī)啟動(dòng)的過程中由于突然啟停而對于大型帶式皮帶機(jī)中的機(jī)械部分以及皮帶的影響。
2.1大型帶式皮帶機(jī)變頻調(diào)速智能控制對于電機(jī)的啟動(dòng)方式通過大型帶式皮帶機(jī)進(jìn)行變頻調(diào)速智能控制改造，降低了皮帶機(jī)啟動(dòng)過程中對于減速機(jī)、電機(jī)機(jī)以及皮帶機(jī)的損害，近些年來由于電力電子技術(shù)的發(fā)展，使用變頻調(diào)速技術(shù)來取代原有的啟動(dòng)方式，其中變頻調(diào)速啟動(dòng)實(shí)際上是一個(gè)降壓啟動(dòng)的過程，在原先的啟動(dòng)方式中大型帶式皮帶機(jī)的啟動(dòng)采用的是工頻電壓，而在變頻調(diào)速中所采用的是將改變頻率的方式來改變輸出電壓，其中電機(jī)輸出電壓的頻率是一個(gè)變量而不是工頻。通過采用變頻調(diào)速的軟啟動(dòng)方式可以使電機(jī)采用慢速啟動(dòng)，從而帶動(dòng)大型帶式皮帶機(jī)進(jìn)行緩慢啟動(dòng)，將大型帶式皮帶機(jī)中膠帶彈性變形所存儲(chǔ)的能量緩慢的釋放，保護(hù)了皮帶機(jī)中的皮帶、減速機(jī)、電動(dòng)機(jī)等。
2.2大型帶式皮帶機(jī)變頻調(diào)速智能控制增加了皮帶機(jī)的使用壽命大型帶式皮帶機(jī)變頻調(diào)速智能控制通過采用變頻調(diào)速的方式可以有效的降低對于大型帶式皮帶機(jī)的損害。其中變頻調(diào)速智能控制的節(jié)電裝置是一種電子集成器件，同時(shí)它是將機(jī)械壽命轉(zhuǎn)化為電子壽命，有效的延長了大型帶式皮帶機(jī)的使用壽命，極大的降低了大型帶式皮帶機(jī)的設(shè)備維護(hù)量。采用變頻調(diào)速智能控制的方式能夠根據(jù)電機(jī)的實(shí)際載荷來進(jìn)入自動(dòng)調(diào)速狀態(tài)來實(shí)現(xiàn)對于大型帶式皮帶機(jī)的節(jié)能控制，同時(shí)確保大型帶式皮帶機(jī)啟動(dòng)過程中的平滑，以及啟動(dòng)過程中轉(zhuǎn)矩較大，且沒有沖擊電流，實(shí)現(xiàn)了重載啟動(dòng)。由于在啟動(dòng)過程中減少了對于大型帶式皮帶機(jī)機(jī)械部分的沖擊，增大了皮帶機(jī)的使用壽命，極大的提高了大型皮帶機(jī)的使用壽命，減少了皮帶機(jī)的檢修量，同時(shí)，通過進(jìn)行智能控制改造，使用電機(jī)與減速器之間進(jìn)行直接連接，去除了原先所采用的液力耦合器這一中間環(huán)節(jié)，使得電機(jī)的傳遞效率要較原先的傳遞效率提高5-10個(gè)百分點(diǎn)。
2.3大型帶式皮帶機(jī)變頻調(diào)速智能控制的運(yùn)行方式大型帶式皮帶機(jī)變頻調(diào)速智能控制由于采用了智能技術(shù)、變頻控制技術(shù)等對皮帶機(jī)在運(yùn)行過程中電機(jī)的電流、電壓以及功率因數(shù)、扭矩等進(jìn)行檢測，并根據(jù)載荷量對變頻器實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)跟蹤調(diào)節(jié)電壓和頻率，并饋送出相適應(yīng)的輸送功率。從而達(dá)到降低大型帶式皮帶能耗的目的。通過使用大型帶式皮帶機(jī)變頻調(diào)速智能控制實(shí)現(xiàn)了皮帶機(jī)在使用過程中的平滑與穩(wěn)定，極大的提高了大型皮帶機(jī)的使用壽命。當(dāng)使用多臺(tái)電機(jī)來帶動(dòng)皮帶機(jī)皮帶進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，采用主從控制，通過采用PID跟蹤調(diào)整的方式，有效的實(shí)現(xiàn)了各電機(jī)的功率平衡，使得各電機(jī)在運(yùn)行時(shí)主從電機(jī)的電流基本相等，從而實(shí)現(xiàn)了多臺(tái)電機(jī)驅(qū)動(dòng)同軸輸送機(jī)設(shè)備時(shí)的功率平衡。
2.4大型帶式皮帶機(jī)變頻調(diào)速智能控制的其他輔助功能大型帶式皮帶機(jī)變頻調(diào)速智能控制通過采用傳感器來對電動(dòng)機(jī)的電流、電壓以及功率因數(shù)、轉(zhuǎn)矩、速度以及皮帶的運(yùn)行狀態(tài)（如跑偏、撕裂等）進(jìn)行檢測。并將檢測的狀態(tài)實(shí)時(shí)輸送到液晶顯示屏中，對于大型帶式皮帶機(jī)采用手動(dòng)和自動(dòng)兩種控制方式，兩種方式之間可以方便的進(jìn)行切換，手動(dòng)方式主要應(yīng)用于對于大型皮帶機(jī)的調(diào)試與維修。自動(dòng)控制方式多用于電機(jī)的正常運(yùn)行，通過在電機(jī)運(yùn)行時(shí)進(jìn)行變頻調(diào)速來使電動(dòng)機(jī)保持在最佳的工作狀態(tài)，從而達(dá)到節(jié)能的目的。
3結(jié)束語
賓館改造時(shí)采用智能客房控制系統(tǒng)，對客房的資源進(jìn)行集中管理，幫助客人方便使用賓館客房內(nèi)的各種用電設(shè)備及享用各種軟。在該套系統(tǒng)中，每個(gè)客房配置一個(gè)客房配電箱和一個(gè)客房智能控制器。房間內(nèi)除了冰箱等不能斷電的重要插座外，其余的用電設(shè)備如照明燈具、電視插座、普通插座等都是由客房智能控制器來控制?？头颗潆娤涔╇娊o智能控制器，控制器通過編程對其末端連接的強(qiáng)電燈具、客房插座、空調(diào)風(fēng)機(jī)、空調(diào)電磁閥、多路音樂、顯示時(shí)鐘、請勿打擾等功能進(jìn)行集中控制;每個(gè)客房控制器都有自己獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)地址，系統(tǒng)底層直接采用標(biāo)準(zhǔn)TCP/IP通信傳輸協(xié)議，通過樓層服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)的集中和轉(zhuǎn)發(fā)，從而保證系統(tǒng)數(shù)據(jù)的完整和穩(wěn)定。同時(shí)系統(tǒng)通過主干交換機(jī)連接所有樓層交換機(jī)和數(shù)據(jù)庫服務(wù)器以及前臺(tái)、客服、工程部等部門電腦?？头靠刂葡到y(tǒng)設(shè)計(jì)說明:
1)無人模式:正常客房在無人入住時(shí)處于待租無人模式，RCU(智能客控主機(jī))此時(shí)處于無人省電運(yùn)行狀態(tài);系統(tǒng)軟件顯示客房為無人，客房內(nèi)空調(diào)運(yùn)行于無人模式，受網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程控制?？稍谲浖嗽O(shè)定其工作狀態(tài)。
2)開房模式:客人在前臺(tái)辦理入住手續(xù)，發(fā)電子門鎖卡，客房進(jìn)入已租入住模式(從賓館管理軟件獲知);空調(diào)將由無人模式自動(dòng)切換到開房模式，在開房模式下，空調(diào)設(shè)定溫度為舒適溫度，并且為高速運(yùn)行，使客房在客人進(jìn)入時(shí)已達(dá)到舒適溫度，溫度達(dá)到設(shè)定溫度后，關(guān)閉電動(dòng)閥，停止風(fēng)機(jī)運(yùn)行。
3)歡迎模式:客人利用賓客卡開啟門鎖，門磁檢測后房門開啟，自動(dòng)開啟廊燈并延時(shí)30s關(guān)閉;將門鎖開門卡插入節(jié)電開關(guān)，節(jié)電開關(guān)進(jìn)行智能身份識(shí)別，只有合法卡方能取電，燈光進(jìn)入歡迎模式，開啟客房內(nèi)指定燈光，門外顯示器及軟件顯示客房為有人;如果采用智能通訊型取電開關(guān)，還可將卡片持有人身份如客人卡、服務(wù)員姓名、管理人員姓名等傳送到系統(tǒng)軟件進(jìn)行顯示。
4)普通模式:客人可通過弱電開關(guān)面板對燈光、排氣扇、服務(wù)功能等進(jìn)行控制;空調(diào)進(jìn)入本地操作模式，客人可操作溫控器按自己的需求來控制客房溫度;在軟件端可實(shí)時(shí)查詢客房內(nèi)空調(diào)運(yùn)行情況，如實(shí)際溫度、設(shè)定溫度、風(fēng)速等;客房內(nèi)“請勿打擾”、“請稍候”、“SOS”、“退房”等服務(wù)信息實(shí)時(shí)傳送到門外顯示器和軟件界面，并有聲音及信息提示;當(dāng)有“SOS”等信息時(shí)，門外顯示器上“勿擾”、“清理”、“請稍候”指示燈將同時(shí)閃爍，以引導(dǎo)相關(guān)人員迅速找到此客房。此時(shí)不可實(shí)現(xiàn)“請勿打擾”服務(wù)請求;“請勿打擾”還和“請即清理”、“請稍候”實(shí)現(xiàn)互鎖;“請勿打擾”狀態(tài)下按門外顯示器的“門鈴”鍵無效;當(dāng)客人在接聽電話或在衛(wèi)生間時(shí)，若門外有人按“門鈴”鍵，客人可在控制面板上按“請稍候”鍵，同時(shí)“門外顯示器”上“請稍候”窗口點(diǎn)亮，且不斷閃爍，告之請稍等;當(dāng)客人再次按下此鍵或開啟房門時(shí)，此狀態(tài)取消;浴室內(nèi)可安裝紅外微波探測器，當(dāng)檢測到客人進(jìn)入衛(wèi)生間時(shí)，可自動(dòng)點(diǎn)亮浴室燈、排氣扇(編程修改)，如果長時(shí)間無人，可關(guān)閉衛(wèi)生間所有燈具及排氣扇，以節(jié)省能源;衣柜內(nèi)的衣柜燈由行程開關(guān)控制，不進(jìn)入RCU;空調(diào)運(yùn)行狀態(tài)和客房溫度，門磁等開關(guān)狀態(tài)等信息實(shí)時(shí)傳送到系統(tǒng)軟件。
5)睡眠模式:客人休息時(shí)，可按下床頭“總控”鍵，系統(tǒng)進(jìn)入睡眠模式，燈光全部關(guān)閉;在睡眠狀態(tài)下，按任意鍵自動(dòng)開啟夜燈，并喚醒系統(tǒng)恢復(fù)普通模式。
6)已租無人模式:當(dāng)客人外出(未退房)時(shí)，系統(tǒng)進(jìn)入“已租無人”模式;空調(diào)按“已租無人”模式運(yùn)行，如夏天設(shè)置為26℃，風(fēng)速設(shè)置為自動(dòng)(可自由設(shè)置);當(dāng)客人再次回客房時(shí)，空調(diào)將自動(dòng)恢復(fù)客人以前設(shè)定的狀態(tài)，以尊重客人的個(gè)性化需要。
7)退房模式:當(dāng)客人按下“退房”鍵時(shí)，信息傳送到系統(tǒng)軟件，通知服務(wù)人員到該客房進(jìn)行查房，服務(wù)人員可以提前進(jìn)行結(jié)賬工作，以避免讓客人在前臺(tái)等待過長時(shí)間?？头靠刂葡到y(tǒng)通過節(jié)電開關(guān)、空調(diào)遠(yuǎn)控和自動(dòng)控制等一系列措施，可在保證客房舒適度和客人滿意度的前提下，保證最低的能源消耗。通過網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)將客人的各種要求及時(shí)提供給酒店管理方，使客人在第一時(shí)間得到優(yōu)質(zhì)服務(wù)，從而提高客人的滿意度。
2賓館其他區(qū)域電氣智能控制改造
1)賓館大堂的溫度控制門廳作為賓館的門面，全天候?qū)腿碎_放。但是隨著大堂人流的不同，空調(diào)負(fù)荷也不同。通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)大堂人流的分布具有一定規(guī)律:清晨入住的旅客較多;而離店的旅客則多集中在中午時(shí)分;其余時(shí)間，旅客則往來較為隨機(jī)。因此，大堂的空調(diào)熱負(fù)荷也隨著客流變動(dòng)呈現(xiàn)出規(guī)律性波動(dòng)。改造后的樓控智能系統(tǒng)可以根據(jù)這種規(guī)律，通過變頻器提前調(diào)整空調(diào)機(jī)組和冷水機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)，減少控制系統(tǒng)動(dòng)態(tài)波動(dòng)的能源耗費(fèi)，這既確保了室內(nèi)溫度舒適性，又實(shí)現(xiàn)了節(jié)能控制。
2)室內(nèi)照明控制賓館的室內(nèi)照明場所，大體上可分為營業(yè)場所(大廳、餐廳、客房)照明、內(nèi)勤辦公場所照明和公共空間(走廊、洗手間)照明三部分。本次改造中采用了晝光感知器與紅外感應(yīng)設(shè)備來控制照明燈具，具體做法如下:(1)在門廳大堂區(qū)域設(shè)置晝光感知器:當(dāng)屋外自然光照充足時(shí)，該設(shè)備可自動(dòng)調(diào)降可調(diào)光型電子安定器的輸出以及靠窗燈具的亮度，或直接關(guān)閉燈具。在值班室的客控主機(jī)內(nèi)設(shè)置了時(shí)序控制器(timer):該控制器可在預(yù)定的時(shí)間根據(jù)相應(yīng)程序自動(dòng)地對照明環(huán)境作模式切換，或控制燈具的明滅，無須手動(dòng)操作。避免了因忘記關(guān)燈而浪費(fèi)電能。(2)在賓館的走廊、小型會(huì)議室、會(huì)客室、衛(wèi)生間等場所設(shè)紅外開關(guān)裝置。走廊內(nèi)紅外感應(yīng)裝置可自動(dòng)檢測該空間內(nèi)的人體溫度:在晚上時(shí)，若沒有人經(jīng)過，則會(huì)關(guān)閉除應(yīng)急系統(tǒng)外的大部分燈光，當(dāng)有人經(jīng)過時(shí)，紅外線感應(yīng)器送出信號(hào)，使該走廊、通道的燈光可以開啟，讓人們可以順利通過，也可以讓安全監(jiān)控能夠工作。在會(huì)議中心，也設(shè)置了紅外開關(guān)系統(tǒng)。非宴會(huì)時(shí)間，當(dāng)有工作人員進(jìn)入工作廳內(nèi)工作時(shí)，紅外線感應(yīng)器感應(yīng)到人體體溫的紅外信號(hào)，指令廳內(nèi)的某幾路燈光漸亮，可以讓工作人員在有光的情景下工作。當(dāng)工作人員離開后，廳內(nèi)的燈光延時(shí)10min后關(guān)燈。宴會(huì)期間，可通過調(diào)整面板模式，設(shè)置燈光效果。當(dāng)宴會(huì)開始后，一旦紅外開關(guān)感應(yīng)到人員入場，則將開啟相應(yīng)照明模式燈光。
3改造前后的比較
該系統(tǒng)安裝調(diào)試好后，經(jīng)過一段時(shí)間的使用，經(jīng)實(shí)地測量其效果比以前有了很大進(jìn)步，每個(gè)客房房間平均每天10h的用電量如表1所示。通過表1，可以看出改造后客房節(jié)電率能提高50%～80%，總用電量節(jié)約20%～30%，極大地節(jié)省了電能，并保證賓館的軟硬件設(shè)施的先進(jìn)性。提升賓館的整體形象，提升客人對賓館的評(píng)價(jià)，從而大大增加客流量，提高賓館總體的經(jīng)營收入。該控制方式不僅安全，可靠，更符合國家提倡綠色賓館建設(shè)要求。
4結(jié)束語
本實(shí)用新型涉及汽車剎車制動(dòng)，特別是一種安全可靠的智能剎車系統(tǒng)。
背景技術(shù)
目前交通事故主要有：翻車、車撞車、車撞人或者車撞障礙物等，出現(xiàn)這些情況的原因這與現(xiàn)有的剎車系統(tǒng)有很大的關(guān)系；主要是因?yàn)轳{駛員在事故發(fā)生前由于各種原因來不及提前手動(dòng)操作剎車系統(tǒng)，亦有人為誤操作（如誤踩油門）或車體本身的剎車系統(tǒng)失靈等原因造成事故的發(fā)生。因此汽車如何減少或最大限度避免交通事故發(fā)生，成為汽車安全設(shè)計(jì)的重中之重，汽車的行駛安全不僅關(guān)系到駕乘人員的自身的生命財(cái)產(chǎn)安全也關(guān)系到他人的生命財(cái)產(chǎn)安全，因此汽車在發(fā)生碰撞前如何進(jìn)行自動(dòng)緊急剎車以避免交通事故的發(fā)生或最大限度減小人們的生命財(cái)產(chǎn)損失這一問亟待解決。
實(shí)用新型內(nèi)容
為解決上述問題，本實(shí)用新型旨在提出一種智能剎車系統(tǒng)。
本實(shí)用新型解決上述問題所采用的技術(shù)方案是：智能剎車系統(tǒng)，含觸摸屏顯示器、傳感器、電磁閥和輔助剎車裝置，其特征在于：觸摸屏顯示器與PLC可編程邏輯控制器連接組成安裝在汽車駕駛室里的屏觸摸控制器；傳感器安裝在車頭和車尾，電磁閥與油門管道連接；傳感器、電磁閥和輔助剎車裝置通過信號(hào)線分別與PLC可編程邏輯控制器連接。
本實(shí)用新型安裝在車頭和車尾的傳感器為長度傳感器，用于實(shí)監(jiān)測障礙物與車體前后的距離，所得的感應(yīng)信號(hào)傳送給PLC可編程邏輯控制器；速度傳感器的信號(hào)線與PLC可編程邏輯控制器連接，用于實(shí)時(shí)監(jiān)測汽車的行駛速度。
本實(shí)用新型的有益效果是：長度傳感器對車前車后的障礙物進(jìn)行實(shí)時(shí)測距，速度傳感器對汽車的速度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，將距離信號(hào)和速度信號(hào)傳送到PLC可編程邏輯控制器，經(jīng)PLC處理后得到執(zhí)行指令信號(hào)，該指令信號(hào)控制輔助剎車裝置進(jìn)行剎車制動(dòng)，同時(shí)根據(jù)該指令信號(hào)對油門電磁閥關(guān)閉度進(jìn)行控制，以控制汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率，使得汽車可根據(jù)距離、速度自動(dòng)調(diào)整輔助剎車裝置的制動(dòng)力和汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率，避免汽車碰撞或追尾事故的發(fā)生。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。
實(shí)施例一：
如圖1～圖3所示的智能剎車系統(tǒng)，觸摸屏顯示器與PLC可編程邏輯控制器5連接組成屏觸摸控制器1并安裝在汽車6駕駛室里；長度傳感器2.0安裝在車頭和車尾，速度傳感器2.1與汽車6原來的速度表連接，速度傳感器2.1的信號(hào)線與PLC可編程邏輯控制器5連接；油門防爆電磁閥3與油門管道連接；傳感器、電磁閥3和輔助剎車裝置4通過信號(hào)線分別與PLC可編程邏輯控制器5連接。如圖4所示為汽車6向前行駛的情況，當(dāng)汽車6行駛在公路上時(shí)，車前行駛開關(guān)K1閉合，車后退開關(guān)K2斷開，車后長度傳感器2.0將不起作用，車前傳感器和朝地傳感器均為長度傳感器2.0并處于工作狀態(tài)，綠色的CL正常指示燈7保持亮，本實(shí)用新型在自動(dòng)狀態(tài)下（分為自動(dòng)和手動(dòng)兩種，手動(dòng)時(shí)停止開關(guān)K閉合，自動(dòng)時(shí)相反）,在一定的距離內(nèi)長度傳感器2.0傳感器感應(yīng)到障礙物9(長度傳感器2.0能夠感應(yīng)到的最大距離c米)；長度傳感器2.0能夠感應(yīng)到的最大距離c米和汽車6當(dāng)前速度傳感器2.1所感應(yīng)到的行駛速度成正比，在感應(yīng)到障礙物9后，汽車6與障礙物9的距離小于或等于最大距離c米時(shí),傳感信號(hào)立即輸送至PLC可編程邏輯控制器5,通過系統(tǒng)的運(yùn)算處理；根據(jù)感應(yīng)的距離的長短輸出信號(hào)給剎車動(dòng)力裝置，同時(shí)PLC可編程邏輯控制器5給報(bào)警燈8一個(gè)信號(hào)，絕色報(bào)警燈8閃爍，提醒司機(jī)剎車，在司機(jī)沒有采取剎車動(dòng)作后，同時(shí)輔助剎車裝置4根據(jù)得到信號(hào)的強(qiáng)弱將執(zhí)行四個(gè)不同的指令(也可以說是分為四個(gè)檔:25%、50%、75%、100%。當(dāng)輔助剎車裝置4得到強(qiáng)信號(hào)時(shí)，輔助剎車裝置4的輸出是100%)。當(dāng)設(shè)定的最大距離是c米，最小距離是b米時(shí)，當(dāng)汽車6的車前長度傳感器2.0感應(yīng)到距離為c米時(shí)，輔助剎車裝置4的輸出功率是25%)；b米時(shí)輔助剎車裝置4的輸出功率是100%。同時(shí)油門自動(dòng)控制防爆電磁閥3在感受距離為c米時(shí)，油門防爆電磁閥3關(guān)閉度為50%（在人工誤操作，手動(dòng)把油門打到100%，油門的輸出最大只有50%；c/2米時(shí)電磁閥3的關(guān)閉度為100%（也可按具體情況而設(shè)定，在人工誤操作，手動(dòng)把油門打到100%，油門也會(huì)全部關(guān)閉）。輔助剎車裝置4和電磁閥3的控制可實(shí)行PID方式控制。行駛的汽車6按上述的設(shè)置，當(dāng)汽車6距障礙物9的距離達(dá)到c米時(shí)，輔助剎車裝置4開始啟動(dòng)，立即剎車25%，同時(shí)油門電磁閥3關(guān)閉50%；當(dāng)距離達(dá)到c/2米時(shí)，油門電磁閥3關(guān)閉100%（即全部關(guān)閉），當(dāng)距離達(dá)到b米時(shí)，輔助剎車裝置4的輸出功率為100%（即全部剎死）；這樣就避免了車禍的發(fā)生。
實(shí)施例二：
如圖5所示的智能剎車系統(tǒng)其結(jié)構(gòu)和控制方式同實(shí)施例一，即汽車6車在倒車時(shí)撞障礙物9前的控制原理和實(shí)施例一相同，汽車6在倒車時(shí)撞障礙物9前，汽車6的車前傳感器和朝地傳感器均為長度傳感器2.0并將不起作用，因?yàn)榈管嚨乃俣缺容^慢，只要汽車6和被撞障礙物9之間設(shè)置的距離在d米內(nèi)，汽車6的輔助剎車裝置4根據(jù)需要全部剎車；是否進(jìn)行全部剎車也可以根據(jù)車主的習(xí)慣而定，僅需要改變PLC可編程邏輯控制器5的程序即可實(shí)現(xiàn)。
實(shí)施例三：
如圖6所示的智能剎車系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)和工作原理同實(shí)施例一，不同的在于在翻車前的控制，當(dāng)汽車6向前行駛，汽車6的前端有懸崖10，在駕駛員來不及剎車和/或手動(dòng)剎車失靈時(shí)，汽車6在翻車前控制原理和汽車6在倒車時(shí)撞障礙物9前的控制原理和上述實(shí)施例一樣，朝地傳感器是以地面為參照物，當(dāng)車要沖下懸崖10前，當(dāng)車離懸崖10邊的距離小于或等于a米時(shí)，這時(shí)朝地傳感器感應(yīng)不到地面，就會(huì)發(fā)出一個(gè)信號(hào)給PLC系統(tǒng)，（一般“a”的值比較?。?，PLC系統(tǒng)通過處理，給油門防爆電磁閥3和輔助剎車裝置4一個(gè)信號(hào)，立即100%自動(dòng)關(guān)閉油門和100%啟動(dòng)剎車動(dòng)力裝置，使車立即剎車，以免車掉下
生物識(shí)別門禁系統(tǒng)根據(jù)人體的生物特征差異來識(shí)別身份。正由于生物特征不能仿冒，具有獨(dú)特性和唯一性，所以該系統(tǒng)安全系數(shù)最高，成為高機(jī)密場所和信息中心的第一選擇。常見的有指紋識(shí)別、臉譜識(shí)別、虹膜識(shí)別等。但是，生物識(shí)別門禁系統(tǒng)的成本太高，因此應(yīng)用的范圍很窄。感應(yīng)式IC卡門禁系統(tǒng)又分為接觸式和非接觸式。接觸式卡容易磨損，使用次數(shù)有限；而非接觸式卡憑其耐用性好、讀取的速度快、安全系數(shù)高等優(yōu)勢，迅速成為主流。但是傳統(tǒng)的感應(yīng)式IC卡式門禁系統(tǒng)存在功能單一、攜帶不方便、成本高、信息存儲(chǔ)介質(zhì)易損壞、使用溫度范圍窄、不能適應(yīng)惡劣環(huán)境等缺點(diǎn)。針對這些不足，本文設(shè)計(jì)了一種新型的具有時(shí)間顯示、身份識(shí)別、開鎖、儲(chǔ)存信息等功能的智能門禁系統(tǒng)。
2系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)
本文設(shè)計(jì)的門禁系統(tǒng)硬件主要由身份識(shí)別電路、主控單元、存儲(chǔ)電路、LED顯示電路、時(shí)鐘電路和繼電器控制電路六大模塊構(gòu)成。
2.1主控單元模塊
本設(shè)計(jì)采用AT89C51作為系統(tǒng)的主控模塊，實(shí)現(xiàn)出入控制、時(shí)間顯示、報(bào)警控制、出入人員信息記錄等功能，并在系統(tǒng)中預(yù)留有相應(yīng)的IO接口，便于系統(tǒng)根據(jù)不同場合的需要擴(kuò)展功能，例如擴(kuò)展攝像功能、危險(xiǎn)品檢測功能等。
2.2繼電器控制模塊
在設(shè)計(jì)中，繼電器的驅(qū)動(dòng)是由三極管來控制的。三極管的基級(jí)一端通過一個(gè)電阻與單片機(jī)引腳相連接。當(dāng)該引腳輸出高電平時(shí)，三極管導(dǎo)通，繼電器線圈通電使常開觸點(diǎn)閉合，提示燈亮，此時(shí)表明電子鎖打開，可以通行。
2.3身份識(shí)別模塊
本設(shè)計(jì)選用第三類IC卡，即觸碰卡（touchmemory，簡稱“TM卡”），又稱為ibutton，它是美國DALLAS公司的產(chǎn)品，采用單線協(xié)議通訊，只有單根信號(hào)線。TM卡既傳輸時(shí)鐘信號(hào)，又傳輸數(shù)據(jù)內(nèi)容，而且數(shù)據(jù)的傳輸是雙向的，其線路簡單，便于總線擴(kuò)展，具有抗撞擊、耐腐蝕、抗電磁干擾、防折疊、防爆、防潮、防煤塵、具有唯一的64位光刻標(biāo)識(shí)號(hào)、使用溫度范圍寬且便于攜帶等特點(diǎn)，所以存儲(chǔ)于其中的數(shù)據(jù)信息具有相當(dāng)高的安全可靠性，大幅提高了門禁考勤系統(tǒng)的性能，成本低且便于維護(hù)使用。TM卡在讀寫數(shù)據(jù)的時(shí)候是通過一個(gè)切換開關(guān)K來切換5.0×106Ω和50Ω兩個(gè)阻抗，從而借助信號(hào)被拉低的時(shí)間長短表示邏輯電平“0”和“1”。TM卡與單片機(jī)的硬件連接如圖1所示。工作原理：ibutton的探頭與單片機(jī)引腳間加上了一個(gè)10kΩ大小的上拉電阻，當(dāng)ibutton與該引腳所連接探頭接觸后，命令信號(hào)和雙向數(shù)據(jù)經(jīng)過該引腳輸入或輸出。身份識(shí)別時(shí)，嚴(yán)格按照先ROM命令再存儲(chǔ)器命令的順序，只有當(dāng)TM卡成功完成ROM命令后，才能執(zhí)行存儲(chǔ)器命令，保障讀取數(shù)據(jù)的正確性。使用時(shí)，將ibutton與探頭瞬間接觸，單片機(jī)就可以在短時(shí)間內(nèi)與ibutton進(jìn)行通信，并發(fā)送ibutton能夠識(shí)別的命令字讀出ibutton內(nèi)64bits數(shù)據(jù)，然后再與設(shè)定的64位碼進(jìn)行比較，完成身份的驗(yàn)證。當(dāng)兩個(gè)碼比較一致后，單片機(jī)繼電器控制引腳輸出高電平，三極管導(dǎo)通，使得繼電器常開觸點(diǎn)閉合，啟動(dòng)門禁控制，提示燈亮，允許通行。
2.4顯示模塊
本設(shè)計(jì)中，為了節(jié)省IO資源，單片機(jī)與LED的連接采用串行方式，并采用MAX7221芯片驅(qū)動(dòng)LED共陰極數(shù)碼管，通過動(dòng)態(tài)掃描的方式實(shí)時(shí)顯示出入時(shí)間。2.5存儲(chǔ)模塊設(shè)計(jì)中采用AT24C02芯片來存儲(chǔ)出入人員的信息及時(shí)間、報(bào)警記錄等，并可在功能擴(kuò)展的情況下記錄出入人員圖片信息、危險(xiǎn)品和非法攜帶品情況等。AT24C02信息存取采用了I2C總線。I2C總線是一種串行數(shù)據(jù)總線，只有兩根信號(hào)線，一根是雙向的數(shù)據(jù)線SDA，另一根是時(shí)鐘線SCL。在本設(shè)計(jì)中，單片機(jī)用兩根I/O口線來模擬I2C總線接口，兩根信號(hào)線經(jīng)過上拉電阻接電源。
3系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)
軟件采用C51進(jìn)行設(shè)計(jì)，并利用Keil和Proteus軟件進(jìn)行了仿真。系統(tǒng)的程序流程圖如圖3所示。程序初始化時(shí)，要先對DS1302及內(nèi)部定時(shí)器T0進(jìn)行初始化。啟動(dòng)程序后，單片機(jī)讀取識(shí)別卡內(nèi)部的64位ROM，并與已設(shè)定的64位碼進(jìn)行比較。如果64位碼比較結(jié)果一致，系統(tǒng)將閉合繼電器的常開觸點(diǎn)，同時(shí)啟動(dòng)定時(shí)器T0，此時(shí)，數(shù)碼管將會(huì)顯示“－－－”。當(dāng)用戶取下識(shí)別卡后，會(huì)重新恢復(fù)為顯示時(shí)間的狀態(tài)。如果繼電器常開觸點(diǎn)閉合10s，系統(tǒng)將自動(dòng)斷開常開觸點(diǎn)。如果兩個(gè)碼不同，系統(tǒng)直接調(diào)用顯示時(shí)間的程序。
4系統(tǒng)的仿真測試
本設(shè)計(jì)在沒有人通行時(shí)，系統(tǒng)只有時(shí)鐘電路工作，LED顯示時(shí)間；當(dāng)有人通行，身份識(shí)別通過之后記錄來訪者信息，同時(shí)繼電器線圈通電，提示燈亮，表示此時(shí)允許通行；定時(shí)器開始計(jì)時(shí)，定時(shí)結(jié)束之后，繼電器恢復(fù)斷開狀態(tài)，提示燈滅，LED繼續(xù)顯示時(shí)間。系統(tǒng)的仿真和測試結(jié)果表明當(dāng)出入人員通過ibutton正常通行時(shí)，繼電器閉合，提示燈亮，定時(shí)10s，同時(shí)記錄來訪者的通行時(shí)間。定時(shí)時(shí)間到后，繼電器斷開，提示燈滅。仿真和測試結(jié)果表明本設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了預(yù)期的功能。
5結(jié)束語
