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智能家居系统设计毕业论文怎么写_智能家居系统设计毕业论文

个人认为,如果单纯想拿个学位毕业,就听老师的话,找个简单的题目,应付差事,这样出不了岔子。

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借点参考文献 毕业生论文 智能小区网络设计方面的

7月30日晚,西安电子科技大学研究生院通过发布了《关于撤销雷磊工程硕士学位的处理决定公示》:雷磊,我校计算机科学与技术学院计算机技术领域2011届非全日制专业学位硕士研究生,硕士学位论文存在严重抄袭。经第九届校学位评定委员会第二十次会议审定通过,决定撤销雷磊工程硕士学位。现将处理决定予以公示。公示时间:2018年7月30日至8月13日。

西安电子科技大学计算机科学与技术学院计算机技术专业2011届硕士毕业生雷磊的硕士论文《智能家居照明系统的设计与实现》(以下简称“雷磊论文”)和浙江大学控制科学与工程学院系统工程专业2006届硕士毕业生吴巍的《面向智能家居的照明系统研究与开发》(以下简称“吴巍论文”)高度相似。

其中,雷磊论文完成于2011年10月,吴巍论文完成于2006年5月,前者比后者成稿时间晚了5年多。对上述两篇论文发现,包括目录、摘要、正文、致谢乃至参考文献均存在大面积的雷同。

之后,7月24日,西安电子科技大学计算机科学与技术学院发布了《关于我院2011届计算机技术领域非全日制专业学位硕士研究生雷磊学位论文抄袭的情况通报》,通报表示,经学院学位评定分委员会研究决定,建议撤销雷磊工程硕士学位,并注销其学位证书,同时报请学校学位评定委员会审议。

郭君健出生于哪里

中国期刊全文数据库 共找到 33 条

[1]张宝星,梁郁鑫. 智能化小区系统集成设计实例[J]. 平顶山工学院学报, 2006,(02) .

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>>更多 中国优秀硕士学位论文全文数据库 共找到 9 条

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电气自动化专业毕业论文范文

郭君健

郭君健(1982年12月)河南漯河人,2005年毕业于广西艺术学院设计学院,现为许昌学院设计艺术学院教研室主任,副教授,高级工艺美术师,河南省工艺美术学会副秘书长,河南省陶瓷学会副秘书长,许昌市非物质文化遗产项目(钧瓷烧制技艺)市级传承人。2009年授予河南之星教学成果奖称号(省发改委、省教育厅、文化厅),2011年授予河南省先进设计工作者称号(省发改委、省教育厅、文化厅),2015年获2014-2015学年许昌学院“优秀教师”称号。2018年11月被评为第八届河南省技术能手称号(河南省人力和社会保障厅)河南省工艺美术系列中级、高级职称评审委员会专家库专家

中文名:郭君健

国籍:中国

民族:汉

出生地:河南漯河

出生日期:1982年

职业:高校教师,陶艺家

毕业院校:广西艺术学院

学位/学历:硕士/研究生

专业方向:艺术设计

职务:教研室主任

主要成就:《钧官窑茶具的数字化在线设计与应用研究》

学术代表作:《中国扒村窑传统烧制技艺研究》

代表作品:《线释经纬》入选第十三届全国美术作品展览

人物生平

2005年毕业于广西艺术学院设计学院艺术设计专业

2016年12月获评副教授职称

2018年参加文化部、教育部非物质文化传承人(陶瓷烧制技艺)项目的培训。

2018年2月8日在许昌曹魏古城开街,联合张燕根教授设计创作一件算盘状的铜雕《精打细算·连年有余》作品,得到了市民们也给予了很高的评价。

2018年8月在俄罗斯向世界推介钧瓷作了题为《非遗背景下钧瓷技艺的活态保护和传承——以许昌学院为例》的讲座。

2018年8月向莫斯科中国文化中心和六大会址常设展览馆捐赠两件钧瓷代表作品《祖国母亲-冬韵》和《祖国母亲-夏韵》。

2018年9月联合设计创作的曹魏古城南城门大型浮雕《魏武挥鞭》和《忠义千秋》峻工,两块浮雕的总面积为220平方米。

郭君健的钧瓷作品频繁出全国各大重要美展和《美术观察》专业学术刊物上。作品入选中国陶瓷工业协会举办的第九届、第十届全国陶瓷艺术设计创新评比。除此之外还积极推动非遗文化进校园活动,并于2011年主持设计《许昌学院钧瓷文化艺术馆装修工程》实现首个非遗文化进校园的艺术展馆。2011年9月主持设计许昌学院学术报告厅工程。2010年参与设计许昌学院图书馆弘毅广场方案。

参展入选

2018年9月郭君健2件作品《丝路新语》、《大美中原》入选第十一届中国当代青年陶艺家作品双年展(中国美术家协会陶瓷艺委会、中国美术学院)

2019年8月陶艺作品《线释经纬》入选第十三届全国美术作品展览。(文化和旅游部、中国文联、中国美术家协会)

2019年9月陶艺作品《态释人生--青霄》入选2019年“石湾杯”青年陶瓷(人物)大赛。

2019年12月陶瓷作品《云帆》入选2019界·尚—第五届中国当代陶艺实验作品邀请展(中国美术家协会)

科研成果

科研:

2017年主持河南省重点研发与推广专项《钧官窑茶具的数字化在线设计与应用研究》(省级科技攻关)

2016年10月主持河南省哲学社会科学规划项目《禹州扒村窑陶瓷技艺活态传承研究》(省级项目)

2016年8月第一完成人主持河南省科学技术成果鉴定国内领先水平《屋面节能保温隔热系统乡村住宅设计》(省级鉴定项目)

2016年12月主持河南省科技著作出版资助项目《智能家居的设计施工》著作(科技厅省级项目)

2017年04月第一完成人《一种复合钧花釉的釉料及钧花釉钧瓷烧制技艺》专利号201710163671.3发明专利国家知识产权局,为钧瓷创新做出贡献。

2018年4月第一完成人完成国家发明专利《一种可控钧瓷窑变的烧制方法》专利号:201711500664.4发明专利国家知识产权局,为钧瓷创新做出贡献。

2018年6月主持河南省教育科学“十三五”规划2018年度一般课题《河南高校创意设计类成果转化机制研究》

论文:

《数字化再现技术在钧窑生产性保护中应用探析》发表于《广西民族大学学报哲学社会科学版》CSSCI核心期刊

《活态保护视角下民间陶瓷技艺传承:以禹州扒村窑为例》发表于《广西民族大学学报哲学社会科学版》CSSCI核心期刊

《重识艺术——评<艺术类型学>》发表于《中国教育学刊》CSSCI核心期刊

《河南禹州扒村窑白底黑花瓷绘艺术探讨》发表于《中华文化论坛》北大核心期刊

《论现代视觉传播设计对传统艺术元素的继承与创新》发表于《新闻战线》北大核心期刊

获奖记录

2011年9月作品《许昌学院钧瓷文化艺术馆装修工程》获省住建厅主办的2011年度省建设工程中州杯奖

(河南省优装饰工程)

2011年12月作品《大学生创意孵化园》获2011河南之星设计艺术大赛获得金奖(省教育厅、省文化厅)

2012年11月指导作品《海洋之星主题餐厅设计》2012河南之星设计艺术大赛获得金奖(教育厅)

2013年11月作品《中国陶瓷研究院尚钧堂室内设计》获2013河南之星设计大赛金奖(省教育厅)

2014年12月辅导作品《轩辕风》在河南省第五届艺术设计作品展获得一等奖(省美协主办)

2015年12月作品《禅意太湖》河南省第三届陶瓷艺术大赛(省美协主办)一等奖独立

2015年12月作品《中国陶瓷研究院尚钧堂景观设计方案》河南省第四届大学生艺术展演获高校教师作

品展获一等奖(省教育厅)

2015年12月指导作品《中国精神之凝聚力》在河南省第四届大学生艺术展演活动获得一等奖(省教育厅)

2015年12月论文《撰写浅析环境艺术设计效果图的教学现状》在河南省第四届大学生艺术展演高校教育论文

评选获一等奖(省教育厅)

人物评价

郭君健在上学期间就对陶艺情有独钟,毕业后一直在钧瓷瓷区从事和钧瓷相关的教学工作,有较强的试验精神与丰富的实践能力,其作品蕴含着丰富的情感意蕴和哲理意味。

广西艺术学院造型艺术学院副院长—张燕根

君健给人的印象比较勤奋爱学,他是一个在设计多领域的跨界设计师,这种经历使得他的作品拥有更多的可能性存在,对现代钧瓷烧制技艺有一定的见解和实践能力。

河南工业大学设计艺术学院院长—王庆斌

郭君健是许昌市市级非遗钧瓷烧制技艺传承人,他是当下钧瓷界为数不多的真实研习者,是钧窑本土化的现代陶艺践行者。

河南大学艺术学院院长—赵振乾

环境艺术设计论题选择

 电气自动化应用逐渐深入人们日常的工作与生活之中,使人们的生活方式发生了巨大的变化,电气自动化就是电气信息及其自动化工程,常见的家用电器都与电气自动化息息相关。下面是我为大家整理的电气自动化专业 毕业 论文 范文 ,供大家参考。

电气自动化专业毕业论文范文篇一

 《 电气自动化技术在电气工程的运用 》

 摘要所谓电气工程内部自动化应用技术,就是希望透过不同类型自动检测途径,以及专属控制器具,进行远程性电力系统精准调试和监管,进一步确保对周边不同区域企业、居民的电力供应质量,同步处理好内部各项经济、安全类事务。尤其最近阶段,我国不管是经济或是高新技术研发实力,都产生本质性的变化结果,这对于后期一线技术人员专业技能、素质等,更提出较为严格的规范要求。笔者的核心任务,便是依据如今我国电气自动化控制系统设计规范要求和发展态势,进行后期各项全新应用方案筹备,希望能够为相关领域工作人员,提供些许指导性建议。

 关键词电气工程;自动化;系统功能;应用 措施

 电气工程,在当今高新科技领域中的支撑地位毋庸置疑,其主张时刻以计算机网络为主导媒介,透过本质层面上整改基层人员生活、工作模式。而电气自动化涉足行业类型繁多,如电气开关设计和航天科技研究等,毕竟电力才是全方位提升人民生活质量的物质基础,针对电气工程中自动化技术应用细节,加以充分论证解析,绝对是迎合时代发展步伐的必要途径。

 1目前我国电气工程内部电气自动化技术设

 计规划的核心原则论述(1)其主张利用有限地,进行不同产品工艺制备流程电气自动化改造诉求满足。(2)电气自动化应用方案切勿过于复杂,旨在清晰划分处置机械、电气之间的关联特性。截至至今,大多数民用或是高新科技产品,都主张借助电气自动化技术予以改造,不可避免地牵涉到工艺形式创新、制造成本缩减、维护便捷性控制等问题。归根结底,技术人员在进行电气自动化方案布置应用过程中,需要精准地控制不同类型电器部件,确保现场施工的安全可靠状况,以及人工智能操作维护的简单、人性特征。

 2电气自动化技术在电气工程中灵活拓展沿

 用的措施内容解析在电气工程领域内部改良延展自动化应用技术,其优势特征包括:①大幅度提升电气设备全程运行的安全、稳定水准。②全面深入地克制以往定期故障检修方式下遗留的诸多弊端,同步提升电力系统日常工作绩效,获取更多企业的广泛认知和大力推广沿用成就。尤其是透过技术应用层面观察,全新时代背景下的电气工程,有关内部状态检修技术,具体倾向于在电气工程中应用资产管理系统事务,将其在工程状态监测、故障诊断等方面的功能如数发挥,届时提供状态检修过程所需中的状态数据信息;同时,结合相应的数据,准确预测电气工程中各种电气设备的实际运行状态、存在的安全故障以及故障出现的因素等。有关诸多应用控制细节表现为:

 2.1电网调度层面

 处理电气工程内部的电网调度自动化改造事务,需要快速集合调度中心内的 显示器 、打印装置、计算机网络、服务终端等,其核心动机在于针对电网运营质量加以经济化调度,使得电网运行细节,都能够得到细致地监控、验证解析,方便在任何时间范围内,快速搜集电力生产期间的数据,使得发电控制、电力系统状态科学评估、合理调度、电力负荷预测等工序,都能够自动交接。如若当中衍生任何事故,电气自动化系统会快速追踪发生源,技术人员在当下制定实施合理对策,尽量防止事故扩散,节省合理数目的成本资金。

 2.2发电厂分散测控系统应用层面

 此类系统主要包括以太网、工程师工作站等分层分布结构单元,可以直接接受热电阻、电气量、开关量,以及脉冲量等信号,经过自行处理过后,针对既有设备运行参数加以实时显示,稳定内部信号输出效率,并将最终结果予以打印,妥善的处理设备与设备,线路与设备,线路与线路之间的关联,长此以往,对于快速贯彻电气生产中各类细节的实时监、保护指标,功效异常深刻。

 2.3变电站、配电工程层面

 就是说在变电站透过不同类型自动化设备和计算机系统,替代过往复杂的人工作业,顺势提升变电站整体运作实效。透过此类角度观察验证,变电站内部自动化技术,主要是用以多层次、全方位地监控相关设备安全运行状况。技术人员需要全程利用微机设备,进行电磁式装置替代,顺势衔接自动测量、远程监控、事故信息自动记录等设备,完成操作监视图像、智能化改造指标,使得最终变电站能够顺利朝着综合自动化方向过渡扭转。

 3结语

 按照以上内容论述,电气自动化在电气工程中的应用结果,是一类国家综合式经济、科研实力的象征产物,特别是经过全球化、现代化科学技术发展过后,我国电气工程内部自动化应用功能获得全面新生,开始朝着不同学科领域内自由扩散。今后,相关工作人员要做的便是,主动联合不同实际状况进行思维创新,争取为我国电气自动化技术全面改造沿用,创设应有的支撑贡献。

 作者:张诗淋 赵新亚 单位:沈阳职业技术学院电气工程学院

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电气自动化专业毕业论文范文篇二

 《 电气自动化技术在供电系统中的运用 》

 1供电系统中电气自动化技术应用设计的原则

 电气自动化技术在我国供电系统中的应用设计占据有重要的地位,极大的提高了我国供电系统技术的现代化水平,增强了其运行的稳定性和可靠性。因此,在对供电系统中电气自动化技术进行应用设计的过程中,要严格遵循以下原则,以提高供电系统中电气自动化技术应用设计的效果。

 1.1应用选型原则

 选择恰当的自动化设备是确保电气自动化技术在供电系统中有效应用的重要物质性前提。因此,在供电系统电气自动化技术应用设计的过程中,首先要遵循相应的选型原则,即主要从远程调动及自动化系统监控的角度进行自动化设备功能选型,亦要注重自动化设备选型接线的简便性以及性能的稳定性、价格的合理性,以便于日常运行过程中的维护。

 1.2应用设计原则

 在将自动化技术应用到供电系统的过程中,要遵循以下方面的应用设计原则:一是开关设计原则,即在供电系统中,对于需要远程操控的计算机监控系统开关,必须选用同时具有远程分闸和合闸功能的智能开关,以便于计算机监控系统远程操作功能的顺利实现;二是继电保护原则,即在供电系统规划设计中,要综合考虑变压保护和综合电气自动化技术在机电保护装置中的应用,以便于实现继电保护装置效用发挥的最大化。

 2供电系统中电气自动化技术应用设计的重要性

 供电系统中电气自动化技术应用设计的重要性主要体现在以下方面。

 2.1有利于供电系统电力管理目标的实现

 将电气自动化技术应用到供电系统中,不仅可以有效提高供电系统的信息化技术水平,亦可以实现对供电系统运行的连续性、自动化和智能化监控,从而使得相关工作人员可以随时掌握供电系统的运行状态,使整个电力系统形成一个完整的有机整体,从而更好的实行对供电系统的管理控制工作,实现供电系统的电力管理目标。

 2.2有利于实现供电系统中设备运行的高效率、低成本

 在供电系统规划设计中应用电气自动化技术,不仅可以将无功补偿技术、节能结束等相关技术与电气自动化技术进行有机结合,亦可通过节能机械设备的选用实现供电系统运行的低损耗,并有效对供电系统中的超负荷运行进行调整,实现供电系统中设备运行的高效率、低成本。

 3电气自动化技术在供电系统中的应用设计方向

 3.1供电系统综合自动化技术与智能保护的应用设计方向

 随着我国电气自动化技术以及供电系统自动化保护理论的不断发展,微机技术、综合自动控制技术以及网络通信技术等相关技术在供电系统中的电气自动化保护装置中得到了广泛的应用,不仅实现了供电系统电气自动化保护装置控制的智能化,亦有效提高了供电系统电气自动化保护装置运行的安全性和效用性,而基于综合自动化技术的综合自动化保护装置则在不同电压等级的变电站中得到了广泛应用。

 3.2供电系统自动化实时仿真系统的应用设计方向

 供电系统自动化实时仿真系统是电气自动化技术在供电系统中应用的重要方向之一,其是在实时仿真建模以及负荷动态特性监测等相关研究的基础上发展起来的,并随着电气自动化技术在供电系统中应用的逐渐成熟而引入了实时数字模拟仿真系统,为供电系统的暂态试验、稳态实验等营造了良好的实验环境,并经过实验提供了更加接近供电系统真实运行状态的实验数据,为新装置的实验测试提供了安全、稳定以及可靠的实验条件。

 3.3供电系统人工智能的应用设计方向

 专家系统、模糊逻辑等都是供电系统人工智能的应用设计方向,并随着电气自动化技术的逐步发展和完善,并广泛应用在供电系统及其相关元件中,主要包括供电系统的运行分析以及元件故障诊断等;与此同时,随着供电系统中相关智能控制理论研究的日益成熟和完善,人工智能逐渐与机械智能等结合在一起,不仅有效提高了供电系统的智能化和自动化水平,亦大大提高了供电系统的稳定性。

 3.4供电系统配电网电气自动化的应用设计方向

 电气自动化技术在供电系统配电网中的应用设计相对而言,比较成熟,且截止到目前,已达到国际的标准规范。电气自动化技术是实现供电系统配电网电气自动化的关键性技术,该技术在配电网电气自动化中应用的最大创新之处在于,其将高级现代化软件、配电网信息一体化技术以及数字化技术等相关技术进行有机融合,克服了传统配电网系统技术路由以及载波消耗等技术的缺点,有效提高了供电系统载波接收的精准度。

 4供电系统中电气自动化技术主要的应用设计

 就目前我国电气自动化技术在供电系统中的应用设计主要体现在以下方面。

 4.1供电系统电气自动化集中监控的应用设计

 电气自动化技术在供电系统中应用的最大优势在于其具有操作灵敏性、远程跨界操作方便等方面的特点,且以电气自动化技术为基础的供电系统电气自动化集中监控系统设计相对较为简单。但值得注意的是,电气自动化集中监控系统是由统一处理器对相关数据进行搜集和整理,这就导致处理器的功能处理任务较为繁重,且速度较为缓慢;与此同时,由于要对供电系统运行过程中的电气设备运行状态进行全面的监控,不仅会造成主机冗余下降,亦会导致电缆数量的增加,加大投资成本;此外,长距离电缆亦会影响影响到电气自动化集中监控效用的发挥。因此,在供电系统电气自动化集中监控系统设计的过程中,要考虑到相关因素对系统功能发挥的影响,以便于保障电气自动化集中监控系统运行的稳定性、可靠性以及安全性。基于此,电气自动化集中监控系统被常用在小型电气自动化监控中,并没有在全场供电系统中得到广泛的应用。

 4.2外电缆设计和电力监控器的选择

 基于电气自动化技术在供电系统应用的逐渐成熟,变配电站中的外部电缆设计越来越简便,不仅能满足变配电站的功能需求,亦降低了设计成本。就目前我国变配电站外部电缆线的设计来讲,一般只有两部分构成:一是额定电源为220V的交流电源线;二是通信电缆,常用的主要有两种类型,即屏蔽电缆和双芯屏蔽双绞线。值得注意的是,在进行选型的过程中,一般每种类型的通信电缆都需要选用两对,其中一对正常使用,而另一对则用于备用,以备不时之需。而在对电力监控器进行选择的过程中,要着重考虑两方面的因素:一是电力监控器的抗干扰性;二是电力监控器运行的稳定性和可靠性;此外,在供电系统电力监控器具体选型的过程中,要根据供电系统的电源类型进行选型,具体表现在:一是当供电系统为220V的直流电源时,一般选择直流屏作为电力监控器,以便于供电系统进行集中供电;二是当供电系统为10kV以下时,在进行电力监控器选型的过程中,既要考虑到供电的集中性,亦要考虑到设备的监控功能。

 4.3变压电站综合电气自动化系统的选用

 就目前电力市场的生产状况来看,存在众多变压电站综合电气自动化系统设备的生产商,且各生产商所设计和生产出的电气自动化系统设备标准、参数等各有不同,如国外比较好的西门子等。但是值得注意的是,在进行电气自动化系统设备选型的过程中,一定要考虑到我国供电系统的具体情况以及其对电气自动化系统设备的功能性需求以及相关参数要求,以便于所选用的设备能够正常应用在我国供电系统中,满足网络互联、数据库建设等方面的功能需求,以为供电系统中电气自动化技术的进一步应用提供相应的参考和支持。

 5电气自动化技术在供电系统中应用设计的发展前景

 随着电气自动化技术在我国供电系统中应用设计的逐渐成熟以及领域的不断扩大,其具有广阔的发展前景,体现出以下方面的发展趋势:一是电气自动化技术在我国供电系统中应用设计的国际标准化,如IED在我国供电系统中应用的兼容性和信息共享性等已达到国家标准;二是以太网技术的应用,该技术具有数据传播速度快、数据载量大等方面的特点,其在满足供电系统通信实时性方面具有较大的优势,在供电系统中的应用前景较为广阔;三是电气自动化技术与数字化、信息化等相关技术的有机结合,并在基于大量信息的基础之上,组合成由多维空间信息、动态变化信息以及高分率信息共同构成的电气自动化数字地球,创新了电气自动化技术在供电系统中的应用。

 6结语

 综合上述可知,电气自动化技术在供电系统中占据着重要地位,极大的提高了供电系统运行的智能化和自动化,推动我国供电系统技术与国际的接轨。因此,在进行供电系统规划设计的过程中,要 种植 电气自动化技术在其中的应用,并在遵循相关应用原则的前提下,将人工智能、仿真设计、实时监控等电气自动化技术应用在供电系统的配电网、变电站等中,提高供电系统运行的稳定性、可靠性和安全性。

电气自动化专业毕业论文范文篇三

 《 电气自动化控制在建筑工程中的应用 》

 1现代建筑中电气技术的应用特点

 1.1电气自动化应用于现代建筑的背景

 改革开放以来,随着国民经济的发展,以及人们生活水平的不断提高,生活质量有了很大的飞跃,生活环境的舒适度、信息交流的简便性、服务设备的完善性等等,备受人们的关注和青睐。这就给建筑设施的健全性以及电气设备的功能带来了巨大的挑战。除此之外,随着建筑物高度的不断增加,给照明控制系统,供配电系统,以及消防控制系统等的管理和运行带来了严峻的考验。在这种情况下,以电气自动化技术为支撑的智能建筑设计是我国建筑行业发展的必经途径。

 1.2电气自动化控制的特点与技术优势

 电气自动化控制系统是由电力、空调、防灾、防盗、运输设备等构成综合系统。智能楼宇自动化是自动化技术应用在现代化楼宇方面的技术,其子系统之间相辅相成,缺一不可,通过子系统之间的相互作用,可以对建筑整体的进行楼宇温度控制、湿度控制、电梯控制、照明电气控制等。随着全球智能化的发展,可以预见,楼宇建筑的自动化性将会越来越高。电气自动化技术主要包括电力电子技术和微机控制技术等高新技术,广泛用于供配电、各种电气设备、电气控制及自动化系统的安装调试、方案设计、设备维护、技术改进、产品的开发及管理中。主要具有以下几方面的优势:首先,联动性较高。电气自动化控制技术用电子传感技术、计算机与现代通讯技术对包括暖、通风、电梯、空调监控,给排水监控,配变电与自备电源监控,火灾自动报警与消防联动,安全保卫等系统实行全自动的综合管理,各个子系统之间可以通过信息进行沟通和互动。其次,有很强的安全性。由于电气系统本身就具有危险性,设备出现故障、操作不规范,以及环境突变等都可能是导致系统产生严重安全风险的原因。通过自动化控制可以使系统在发生危险时快速发现并解决,另外,在一定程度上通过远程遥控还可避免故障对维修工作人员产生直接的危害。最后,具有健全的数据以及精准的计算。自动化系统可以根据自身的操作流程、故障处理等数据建立完善健全的数据库以及精准的计算,为后期进行信息优化决策提供条件。

 2现代智能建筑中自动化系统的组成及其功能的实现

 现代智能建筑中自动化系统的工作原理如下:实时的数据集;实时的控制决策;实时的控制输出。其系统包括自控给排水系统、照明控制系统、供配电系统以及消防安全系统等。其中,给排水系统包含生活给水系统、生活排水系统、市政给排水管网系统、市政水处理(包括给水处理以及废水处理)建筑给排水、 雨水 系统、消火栓系统、喷淋系统等。照明控制系统能够满足和实现不同的灯光效果,而且还能改善工作环境,提高工作效率,节约能源,延长灯具寿命,减少用户维护费用等等。供配电系统先从发电厂发出经过升压变压器(升压)到线路,中枢变电所这一部分为供电系统从中枢变电所经线路到用户变压器,开关柜这一部分完成大的配电系统从用户变电所到各个厂区或用电负荷,最后完成全部的配电。消防控制系统是指接到火警后,发出信号,相关设备自动转到到消防状态。例如电梯,在接到火警信号后,电梯自动关门转为下行至首层,由进入轿厢的消防员控制运行。除了以上所说的控制系统之外,为了满足不同人群对不同功能的需求,可以相应的根据建筑环境设置一些特定的子系统,如停车场管理系统、智能家居服务系统、物业管理应用系统等,实现个性化的自动管理。在现实生活中,为了实现现代智能建筑电气自动化系统功能的丰富性,必须建立一套完善健全的数字化控制体系,这是实现控制技术应用的基本条件,与此同时,建立远程控制管理中心,这样可以对本地控制台出现的故障及时进行处理,以此提高数字控制体系的安全性与可靠性。

 3电气自动化控制在智能楼宇中的应用

 随着我国综合国力以及经济实力的迅猛发展,建筑智能化在我国得到了全面的推广,它的出现为人们的生活和工作带来了极大的便利,这就加快了智能楼宇进程的日新月异。智能楼宇主要包括安防系统、计算机网络、通讯系统、楼宇自控系统等等,在很大程度上满足了人们的需求,电气自动化控制是智能楼宇功能发挥的技术保障,在智能楼宇中有着不可替代的地位。

 3.1建筑电气设备自动化系统安装前,制定科学的

 建筑电气设备自动化系统质量的好坏直接不仅影响建筑物功能是否正常运行,而且还影响该建筑的环境效益与经济效益。因此,在施工前,相关工作人员不能盲目地按照图纸进行施工,全面了解设计方案,及时对设计图纸中的不足提出改进建议,避免工程返工的情况。此外,还要依照业主的需求及利益,制定出科学合理的安装,严格按照操作程序进行施工,以此满足建筑本身以及业主的相关需求。

 3.2电气设备的安装

 电气设备的正常运行是保证建筑电气设备自动化系统功能充分发挥的前提。电气设备的安装调试是保证其正常运行的基本条件,需进行以下步骤:首先,一定要理解整个设备的工艺流程、控制流程,熟练掌握电气设备要用到的各种仪表。其次,仔细研究设计方案及施工图纸。最后,根据设计图纸对电气设备内部的接线了解清晰,接着就可以对设备进行实际的接线。在所有设备调试完毕后,再对其进行安装施工。在设备安装时,必须严格根据设备的安装要求与规范进行安装。这里需要注意的是,在接线前一定要先进行校线,在确定设备外观完好、接线正确、外来信号正常的基础上,方可让使用方开始带电调试,在送电之前,要将所有断路器保持断电状态。

 4结束语

 众所周知,世界经济一体化、全球化是当今世界经济发展的主流,要想增强我国的综合国力,就要大力发展作为支柱性产业之一的建筑行业。然而,由于人们对建筑设计的要求逐渐增加,以往的传统性建筑已经满足不了人们的需求,于是智能楼宇出现在人们的视野之中,其带来的高品质生活享受,令人们向往不已。而智能建筑的建立又离不开电气自动化控制技术的支持。换句话说,智能建筑的出现,给电气自动化工程的发展带来了很好的平台,被广泛应用于很多领域及专业,其技术具有更新速度快,复杂程度高等特点,因此,需要相关工作人员不断地学习及积累 经验 ,与时俱进。

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住宅室内环境设计 论文

摘要:住宅室内环境设计是主体设计工作的延伸和细化。建筑电气是实现住宅内环境设计总体构想的重要手段。主要通过照明方案的设计和照明灯具的选择完善环境设计,通过智能化的布线系统实现功能要求。

关键词:住宅环境 照明灯具 布线设计

Abstract: Interior decoration of a dwelling house is the extension and specification of the general architecture design, of which the electric layout plays an important role in achieving the whole conception of the inner decoration .A careful design of the lighting system and a good selection of the lighting installation will perfect the interior decoration and an intelligent lighting circuit layout system will help to perform their functions.

Key Words: interior decoration, lighting installation, lighting circuit, layout, design.

一、室内环境设计概述

室内环境设计属于建筑装饰的范畴,而建筑装饰是建筑学的一个重要组成部分。建筑学的任务是构想一个带有可用空间的立体并使其尽量地漂亮和实用。早在十九世纪以前,建筑装饰是建筑学的代名词,大多数的建筑师认为,装饰是建筑艺术与单纯房屋设计的主要区别。工业革命及其引发的变革扩展了建筑的内涵,现代建筑设计的概念取代了建筑装饰,这一情况一直延续到二十世纪七十年代。现在,人们重新认识到建筑装饰在建筑的个性化、建筑传统的继承以及满足公众的社会心理需求等方面的意义。随着我国改革开放和经济持续高速发展,为建筑装饰业带来了一次繁荣,大量的家庭居室和高楼大厦对新颖、美观、富于个性的装饰的需求,为其发展提供了极好的机遇。

建筑装饰设计不是仅仅考虑建筑作为六面体的问题,而是运用多学科知识综合地进行多层次的空间环境设计,利用平面和空间的构成、、错觉、光影、反射和色彩变化等原理配合物质手段创造出预期的格调和气氛。它包括各种居住和公共建筑的室内环境设计和室外装饰设计以及小区建筑环境设计。其中,室内环境设计不只是简单的装饰,也不仅是一般意义上的美化,它应该是充分满足室内空间的性质和用途,并与建筑功能和建筑技术(风格)相适应,通过对空间、造型、细节、色彩、艺术品等进行综合性整体设计,满足不同的使用功能和审美价值。

我国的住宅室内环境设计,自建国以来,实际上经历了三个发展阶段。早期,经济发展水平较落后,室内环境设计简化到最低点。粉刷一下墙壁,挂几幅年画,摆几件必须的家具。改革开放后,市场经济开始发展,人民的生活水平开始腾飞。尤其到了九十年代,建筑作为一个产业蓬勃发展,房地产业不断升温,与之相适应的室内环境设计受到重视。但一开始在一种浮躁急切的心理驱使下,室内环境设计呈现一种浮夸的风气,各种新型材料和高档物品不问主题,甚至忽视功能地拼命堆砌。经过一段时期以后,人们开始冷静下来,加上参考国外的一些优秀的设计案例,室内环境设计开始进入稳步发展时期。

二、建筑电气与住宅室内环境设计

正如主体的建筑设计需要结构、设备和电气等专业的配合,在装饰设计中总的装饰效果是一个总的构想,由结构专业完成了硬件设施,搭起了架子,设备和电气专业负责完成软件设施,赋予这些钢筋混凝土以人情味,让他们有了温暖,能够呼吸,由硬帮帮的东西而软化活化。建筑电气的任务是以现代电工学和电子学为理论和技术基础,人为地创造和改善并合理保持建筑物内外的电、光、热、声的环境。建筑装饰中的建筑电气是建筑电气在建筑装饰中的延伸。在室外装饰装潢中建筑电气主要是完成立面照明、广告照明、环境及道路照明等,而在室内环境设计中,建筑电气的功能应用就复杂的多了。

在住宅室内环境设计中,为了配合总体设计思想,突出装饰主题和理念,建筑电气专业对所用的照明方案(包括照度、电光源、配光方式等)的准确选择和照明器具的合理应用,能有效地加强装饰效果,渲染空间的环境气氛;同时,随着各种装饰材料的不断更新以及新型材料的不断涌现,一大批具有装饰表现力的开关,各种用途的终端插座以及其它暴露于室内的电气附件也朝着美观、安全、安装维修方便和多功能的方向发展,既能满足其在电气系统内的功能要求,又能在室内起到一定的点缀作用。另除了上述强电项目,随着人们对建筑现代化的要求不断提高,包括通讯、有线广播、有线电视、防盗保安以及火灾自动报警装置在内的弱电,还有计算机多媒体和网络技术的发展和应用,更增强了整个设计方案的适用性、安全性、现代性和可拓展性,符合了以人为本的宗旨。

三、照明方案和照明器具

3.1 照明设计的步骤:

(1)针对各种功能照明场所的视觉工作要求以及室内环境情况确定设计照度,使得在该室内进行的各项工作和活动能够舒适自如地进行,并且能够持久而无不舒适感。同时,应注意各房间亮度的平衡。对于较小房间可用均匀照度,而对于较大房间如果只在中间设一个顶灯,就会使人感到房间变小,如果在墙上增加适量壁灯,就可以消除这种感觉。

(2)根据室内装饰的色彩对配光和光色的要求选择电光源和灯具。如果室内装饰色调以红、黄等暖色调为主,则应选择色温较低的光源(如白炽灯),配合一定形式的花灯,产生迷离的散射光线,增加温暖华丽的气氛。在确定光色和照射强度时,还应能够正确显示织物材料表面、壁画、挂画、室内色彩和地毯图案等,这里除了要注意电光源的显色性,必要时设置一些射灯,对一些点景物件进行提醒照明。

(3)选择照明方式和布置灯具的方案,使室内照明场所形成理想的光照环境。光的照射要利于表现室内结构的轮廓、空间、层次以及室内家具的主体形象。首先确定一种作为普通照明的方案,取得一定的照度,能够满足一定的活动要求;然后针对局部不同的功能要求,选择各种照度和光色以及灯具形式的局部照明。

(4)按照最后确定的总体布灯方案,验算室内的照度值,必要时也可在安装完毕后,进行实地测量。这一步容易被忽视。要想达到良好的照明设计效果,此举不可不为。

(5)确定照明控制方案和配电系统。设置各种电气插座,并留有一定的富裕度。对于插座的设置,近年来随着各种家用电器层出不穷,对电的需求已经深入到人们生活的每一个环节。有关规定指出在室内的任何地方距墙壁插座的距离不超过1.5m,这是根据家用电器的附带电源线一般为1.5m左右长而定的。

(6)计算各支线和支干线的计算电流。选定导线型号和截面,穿线保护管的材质和管径。必要时进行电压损失校核。有些装修人员认为照明电路的电流不大,对其配线也不够重视,尤其是那些“马路上的游击队”,选用RVB软线照明配电线,它在机械性能和允许电流方面都存在缺陷,使用一段时间以后,加上老化因素,势必造成隐患。

(7)选择开关、保护电器和计量装置的规格和型号。

(8)绘制照明施工图。如果在施工中有所变更,应及时落实在图上,以便最后装修完毕绘制电气竣工图。便于以后使用功能再次改变时参考。

3.2 不同功能房间照度的设计要点

(1)客厅,又名起居室。看起来这两个名字并不相近,也不等同。实际上这两个房间也不是一回事。顾名思义,客厅是接待客人的地方,而起居室则是家里人交流的地方,只不过在我们这里,尤其是目前大部分住宅设计中一般把这两种功能合二为一了。自建国以来,城镇住宅的客厅有一个从小到大的发展过程。这里就不再多说了。根据现代人的居家理念,并不热衷于在家中应酬,而是希望家是一个真正意义上的港湾,让家人在喧闹的城市中,拥有一个安静的空间。所以,客厅(实际应该侧重于起居室)作为人们在家时逗留时间最长的场所。在进行照明设计和其它专业设计时不容忽视。客厅的功能较一般房间复杂,活动的内容也丰富。对于照明设计也要求有灵活、变化的余地。在人多时,可用全面照明和均散光;听音乐时,可用低照度的间接光;看电视时,座位后面宜有一些微弱的照明;读书时,可在右后上方设光源,能够避免纸面反光影响阅读;写字台上的光线最好从左前上方照射(约30~40cm高),再保证一定照度的同时避免手和笔的阴影遮住写字部位的光线。室内如有挂画、盆景、雕塑等可用投射灯加以照明,加强装饰气氛;书橱和摆饰可用摆设的日光灯管或有轨投射灯;有一些高贵的收藏品,如用半透明的光面板做衬景,里面设灯,会取得特殊的效果。在电气功能设置的合理性方面,客厅的照明开关应用双控或多控调光开关,一处在玄关处以便进出时方便开关,另一处在沙发附近,可以随时调节灯光。客厅必须安装应急灯,以备突然停电或发生电气故障时使用,如果配合视听设置的控制,音频、、电话等有关电子连接线,都预埋在沙发附近,将DVD、电脑键盘等必须用手操作的设备也置于附近(如茶几下)。这样就可以坐在沙发上换碟,炒股或接受远程教育,可谓方便之极。

(2)餐厅,餐厅照明应能够起到刺激人的食欲的作用,在空间比较大、人比较多时设计照度高一些会增加热烈气氛;如果空间小、人又少设计照度应低一些,营造一种幽雅、亲切的气氛;以我国目前的生活发展水平,单独设计餐厅尚未普及。国外的餐厅设计为了追求安静,常使灯光暗些;而我国在烹饪艺术方面,讲究色香味俱全,因此,要求灯光稍亮些。一般常用向下投射的吊灯,光源照射的角度,最好不超过餐桌的范围,防止光线直射眼睛。比如使用嵌顶灯或控罩灯。还应注意设置一定的壁灯,避免在墙上出现人的阴影。

(3)厨房,一般较小,烟雾水气较多,应选用易清洗、耐腐蚀的灯具。除在天花板或墙上设置普通照明外,在切菜配菜部位可设置照明,一般选用长条管灯设在边框的较暗处,光线柔和而明亮,利于操作。

(4)卧室,卧室照明也要求有较大的弹性,尤其是在目前一部分卧室兼作书房的情况下,更应有针对性地进行局部照明。睡眠时室内光线要低柔,可以选用床边脚灯;穿衣时,要求匀质光,光源要从衣镜和人的前方上部照射,避免产生逆光;化妆时,灯光要均匀照射,不要从正前方照射脸部,最好两侧也有灯光。防止化装不均匀。如果摆设书柜,应有书柜照明和短时阅读照明。对于儿童卧室,主要应注意用电安全问题,电源插座不要设在小孩能摸着的地方以免触电危险,较大的孩子的书桌上,可以增设一个照明点。睡眠灯光要较成人亮些,以免孩子睡觉时怕黑或晚上起床时摸黑。

(5)卫生间,卫生间的照明应能显示环境的卫生和洁净。一般对照度要求不高,只要能看见东西就行了。常在屋顶设置乳白罩防潮吸顶灯,在洗脸架上放一个长方形条灯。如有化妆功能,可增设两个侧灯。另在卫生间外门一侧设一脚灯,便于在夜间上厕所使用。

(6)门厅、走廊和阳台,门厅一般设置低照度的灯光,可以用吸顶灯、筒灯或壁灯;走廊的穿衣镜和衣帽挂附近宜设置能调节亮度的灯具。阳台是室内和室外的结合部,是家居生活接近大自然的场所。在夜间灯光又是营造气氛的高手,很多家庭的阳台装一盏吸顶灯了事。其实阳台可以安装吊灯、地灯、草坪灯、壁灯,甚至可以用活动的旧式煤油灯或蜡烛台,只要注意灯的防水功能就可以了。

3.3 照明灯具的类型和选择

灯具是电光源,灯罩及其附件的总称。照明灯具的选择,应适合空间的体量和形状,并能符合空间的用途和性格。大的空间以用大灯具,小空间宜用小灯具,住宅照明以选用小功率灯具为主。灯具造型应与环境相协调,同时注意体现民族风格和地方特点以及个人爱好,体现照明设计的表现力。

(1)花吊灯,是一种典型的装饰灯具,它不以高照度和低眩光为目的,有时甚至要刻意产生一些闪烁的眩光,以形成奇丽多姿的效果。花吊灯的样式繁多,外形生动,具有闪烁感,安装暖色调电光源时,能在室内形成一个(或多个)温暖明亮的视觉中心。然而吊灯对空间的层高有一定的要求,若层高较低,则不适用。有一种吸顶式的花灯,能在层高不够时使用,也能有相似的效果。但却与吊顶灯的那种辉宏壮丽的场景有所损折。

(2)壁灯,也是一种最常用的装饰灯具。根据不同要求有直接照射、间接照射、向下照射和匀散照射等多种形式。使用壁灯往往也是作为层高偏低(或过高),不适合用吸顶灯时的一种选择。尤其在住宅室内环境设计中,选择一些工艺形式新颖的壁灯能充分体现主人的修养和兴趣爱好所在。壁灯安装高度一般在视线高度的范围内。如果超过1.8米只起到顶棚照射的延长作用。而失去对居室功能的其它作用。在比较窄的走道或其它平面尺寸相对较小的空间应慎用或不用。另注意如装在涂料的墙上会因长时间照射和电热的原因而脱色。

(3)嵌顶灯,泛指装在天花板内部灯口与天花板持平的隐装式灯具。一般用于有吊顶的情况,其优点是天花板面整齐,节省层高,但是灯具散热性能不好,发光效率不高的缺点,一般不宜作为主光源,而作为主光源灯具的陪衬和点缀。针对目前住宅建筑层高偏低,大面积吊顶本就不合时宜,因此该嵌顶灯(如筒灯),也只在局部装饰性吊顶时使用。

(4)吸顶灯。顾名思义是指直接吸附在天花板上,包括各种单体的吸顶灯和一些吸顶式简易花灯,都是在住宅室内环境设计中常用来作为各功能房间主照明的灯具。值得说明的一点是如果在客厅等较大房间用吸顶式简易花灯,在灯头较多时,宜用分组控制的方式点亮,以利于节能节支。

(5)移动灯具,指根据需要可以自由移动的灯具。最典型的就是各种台灯,还有放在地板上的落地式柱灯、杆灯和座灯。后者本以庭院中常见,如果室内面积较宽裕,结合一些雕塑造型,装饰效果明显。台灯则主要是作书桌上和床头的局部照明。

(6)巢灯。就是“反光巢灯”,亦称之为结构式照明装置。是固定在天花板或墙壁上的线型面型的照明,一般都选用日光灯管的形式。通常有顶棚式、檐板式、窗帘遮蔽式和风光墙等多种做法。其中顶棚式为间接照明,檐板式为直接照明,其它为半间接均散光,这种照明方式装饰性较强,但不利于节能,一般作为背景照明。

3.4 照明设计的其它几个问题

(1)照明控制。照明灯具的控制从一次控制动作所控制的灯具数量规模上分,可以分为单灯或数灯控制,和支路整体甚至几个回路同时控制两种情况,后者一般在较大空间室内或室外使用。借助接触器实行远程控制。如果从同一灯具(或一批灯具)控制位置的情况划分,又分为单控、双控和多控三种。分别用单极开关、双控开关和多控开关。这在家庭室内环境设计中经常用到,尤其是对于走廊、门厅卫生间、楼梯间和其它需要多控点控制的照明灯具可以在户门入口处、客厅沙发附近、卧室床头附近设置集中控制板面对相关灯具实现多点控制。既利于节能,又给使用者带来方便。当有人叫门时,主人可以在床上预先点亮门厅和楼梯间的灯,当主人想去厕所时,也可以在床上预先点亮门厅和厕所的灯,主人可以在进入卧室前先点亮卧室的灯,也可以在躺到床上后关掉(或打开)卧室的灯。有些灯具还配备了遥控器或取定时开关。开灯后在预定时间内自动关灯。也能达到类似的效果。只是灯具的费用有所增加。

(2)电光源。在住宅室内照明设计中,较为常见的有荧光灯和白炽灯。荧光灯适用于室内照度要求高,平均用灯时间长的场所,不宜用于频繁开关的地方。白炽灯虽然工作效率低,但它具有显色效果好,暖色成分高,容易进行调光控制,尤其是它的暖光色,与家庭的气氛最是融洽,更是与传统木家具的暖色调相得益彰。因此,白炽灯在住宅室内照明设计中,经常用在门厅、会客厅以创造良好的居家气氛。用在厨房、餐厅可以使食物色泽鲜艳,用于起居室,以便于调光,构成典雅、幽静、亲密和和谐的氛围。

(3)照明的稳定性。照明的不稳定性主要是由光源光通量的变化导致环境亮度发生变化所致。环境亮度发生变化时,人眼被迫跟随适应。如果这种跟随适应的次数增多,会使人眼感到疲劳,时间一长就会导致视力下降。而光源光通量的变化,多由电压波动引起。在照明供电回路中不应包含较大容量的电动机和其它用电设备(如电焊机),另外就是由交流电源供电的气体放电灯(如荧光灯)所产生的频闪效应,会使人产生错觉甚至引发事故。应该取分相或移相法供电,加以避免。

四、智能家居布线系统

4.1 系统概述

随着信息化社会的到来,人们的工作和生活与通讯和信息的关系日益紧密。电话、计算机、家庭保安、家庭等相继进入家庭。在住宅室内环境设计中,无疑应满足这些功能需要。于是在小康住宅概念的基础上,提出了智能化的要求。智能住宅主要体现在通讯自动化、家庭办公自动化、物业管理自动化和社区服务自动化;为人们提供舒适、安全、宜人的家庭生活空间,提供全方位的信息交换,提供丰富多彩的业余文化生活,提供包括儿童教育、成人教育在内的多层次家庭和业务教育,提供家庭保健等服务。

通讯自动化包括可连通公众电话网、公用分组交换数据网、公用数字数据网、公用计算机互连网来完成语言、数据和图像的信息传输。家庭办公自动化包括室内及社区内Internet接口、共享办公系统,信息处理、文件处理和图像处理。住户可在家里进行电子通信联络、传递电子邮件、实现智能电话、智能传真和交互式会议等。物业管理自动化包括室内及社区内安防监控报警、火灾报警、可燃气体泄漏报警、三表(水表、煤气表、电表)自动集与传输、停车场自动管理、夜间巡更系统和出入口管理系统。安全是家居生活中首要考虑的问题,因此对于火灾的发生、可燃气体泄漏,如能尽早检测及报警,可防止或减少人们经济和生命财产的损失。社区服务自动化包括网上购物、股票交易、远程医疗诊断、家庭教育、市民求助信息、网上休闲、点播VOD等。

综上所述,智能住宅不仅应有安全、便利、舒适、节能和性等特点,还应具有集成的音频/、计算功能、通讯功能、自动化及安全防范等。并通过各种独立而先进的自动化电子设备,把这些繁杂的功能集成到人们日常的家居环境之中,再由一个家庭网络连接起来,该家庭网络的基础是家居布线系统。

该布线系统用ANSI/TIA/EIA 570-A家居电讯布线的标准(Residential Telecommunications Cabling Standard )。主要用于规划新建筑、更新增加设备、单一住宅及建筑群等。认可界面包括光缆、同轴电缆、三类及五类非屏蔽双绞线电缆(UTP);线路长度从插座到配线箱不超过90米,信道长度不超过100米;通讯插座或插头座适合于T568-A接线方法及使用四对UTP电缆端接八位模块或插头。

4.2 系统的组成

(1)一般分布装置,每一个家庭安装一个交叉连接的配线架作为分布装置,主要端接所有的电缆、跳线、插座及设备连接等。提供用户增加、改动或更改服务,并提供连接端口给予外界服务供应商提供不同的系统应用。

(2)线缆,作为家居布线系统的一部分,主要包括五类四对水平电缆、75欧姆同轴电缆和室内2芯多模光纤电缆。其高性能适合多媒体工作平台不断增长的需要,并与多种介质相配合满足高速局域网的要求。

(3)模板,模板用于集成整个家居内有线电视、、保安系统,内置的进程控制板可以最大限度的澄清信号。语音模板可以支持多个语音插口,保证电话和家庭音响系统的运作。数据模板包括多种数据和话务接口,为数据、电话网络和数字电视提供服务。

(4)跳线,五类数据接口跳线为连接设备提供极好的性能保证。满足高速网络数据传输速率和信号完整性的要求。

(5)安装箱,是家居布线系统的心脏,统一分配和管理到各个房间的传输介质,依次为整个家居提供视听、家居自动化、Internet访问、家庭办公等。在安装箱内还可以固定各种配线架面板。箱体一般嵌入式安装,打开后与墙表面保持水平,操作方便。

(6)插座模块,主要用于一般家庭的通讯信息插座。包括光纤模块、模块、同轴模块、音频模块、数据模块与面板组合和匹配,适应实际使用中任何安装的配置和功能的需要。

4.3 系统环境适配要求

(1)通讯中心的种类和型号应满足外线和分配的信号,并在不同的房间提供一个增加的能力。如需要在同一家庭中安装一个以上的通讯中心,宜将话音和数据端接在同一个通讯中心,将端接在另一个通讯中心。安装通讯中心的最佳位置为地下室、车房、总配电箱旁等,并要求有足够的照明、电源插座和维护空间。安装方式可以固定于墙上、布背板上或嵌入式安装。

(2)通讯中心所需要的模块板、配件及用户插座的种类和数量。

(3)在每一户住宅中的墙内预埋过线盒,用RG6U75欧姆同轴电缆从有线电视或卫星接收装置所提供的信号与每户的通讯中心端接。同时,用非屏蔽双绞线从邮电部所提供的外线与每户的通讯中心端接。有用户插座至通讯中心的电缆数量,长度和路径,包括非屏蔽双绞线和同轴电缆等。

4.4 系统的应用

(1)应用,用SYV-75-5同轴电缆,支持、有线电视、天线、闭路电视和电缆调解器。如需进入一个以上的信号,如录音机、摄影机、卫星接收机等。宜安装第二根75欧姆同轴电缆至用户插座。

(2)通讯应用,用五类水平电缆至每一个需要话音或数据服务的用户插座。通过ISDN、VDSL或ADSL连上互连网和美国的网络电视,在无边的信息海洋中漫游。选用交互式影像,随时欣赏影片,检查银行户头中的余额。通过小区的内部局域网、查询服务项目、预定服务场馆、翻阅图书馆的存书。由家居自控系统协助管理的各种家用设施自动传送水、气、电读数,也可以在远方用电话遥控家中的设备。

(3)利用安保系统确保室内防火、防盗的要求,在紧急情况时自动向管理处发送报警信号。通过连接到局域网的闭路电视系统观察室外环境,及时了解住宅附近的情况。甚至还可以连接传真的办公设备,配合正在逐渐兴起的家庭办公的需求。

4.5 系统的优势

智能化住宅家居布线系统配合各种电子设备可以提供一个完美的在家工作和生活的环境,能带给用户即插即用的便利,支持多种介入,包括传真、电话、100Basc-T高速数据网络、视讯会议系统、Internet接入以及XDSL接入等。支持多种家庭,包括全方位有线电视、点播、交互式电子游戏、网上购物、远程医疗、远程教学等。并可提供音频设备,多房间共享,避免重复投资。加上先进的家庭保安系统,如遇火灾、煤气泄露及被盗等紧急情况时通过自动报案系统向管理处报警。此外还可通过监视系统对幼儿、老人远程监护;通过闭路电视监视住宅内外的安全情况。

家居自动控制系统可在远方用电话自动控制照明、空调等家点设备,自动传送水、电、气表的读数。总之智能家居布线系统可以提供一个面向现在和未来的高标准住宅,对于室内环境设计各方面的功能都会大大的延伸,满足人们越来越高的和复杂多样的需求。IT业的发展是如此迅速,一个合理的布线系统,以最少的投资支持未来出现的任何新应用,管理与维护也非常简单。值得注意的是,在使用该家居布线方案时,还应提供必要的配套服务设施,在注重应用的同时享受增值服务,如通过共享设备,8个电视机可以同时共享一台VCD机。

从投资成本上看,该布线系统大约占到整个工程投资的1%左右。从房地产开发商的角度来讲,安装智能化布线系统并不比给每家都安装上空调的花费更多,但安装上智能化家居布线系统的住宅楼却从本质上改变了住宅楼的性质,使其真正成为了一个智能化的住宅楼,可以得到更多用户的认可,这对房地产开发商来说也是划算的。

五、结束语

建筑电气作为一个专业,从无到有,由简单而复杂,发展到如今已经囊括了兼之强电和弱电在内的多个系统,并且随着以IT业为龙头的科学技术的发展,及其在建筑业的应用,综合弱电项目的智能电气更是突飞猛进。目前,在我国建筑装饰领域,从理论到实践,从工程设计到安装施工,正在逐步走向专业化,建筑电气专业在其中所起到的作用不可替代;装饰电气作为建筑电气的细化,内容更加丰富,也更趋人文化;从知识结构上,装饰电气也大异于建筑电气。国际上把安全、健康、舒适和美作为安居装潢的四大概念,同时把符合生活需要,提高生活质量和充分显示个性作为家居装潢三大目标。作者认为,在工程实践中,伴随着不断暴露的问题和解决问题的过程,装饰电气必将日趋成熟和发展健全;在避免二次投资造成浪费的同时,走向正规化和规范化。

 近年来,随着就业竞争越演越烈,关于 毕业 生就业质量问题的研讨亦日益广泛深入。下面是我为大家推荐的计算机论文,供大家参考。

  计算机论文 范文 一:认知无线电系统组成与运用场景探析

 认知无线电系统组成

 认知无线电系统是指用认知无线电技术的无线通信系统,它借助于更加灵活的收发信机平台和增强的计算智能使得通信系统更加灵活。认知无线电系统主要包括信息获取、学习以及决策与调整3个功能模块,如图1所示[3]。

 认知无线电系统的首要特征是获取无线电外部环境、内部状态和相关政策等知识,以及监控用户需求的能力。认知无线电系统具备获取无线电外部环境并进行分析处理的能力,例如,通过对当前频谱使用情况的分析,可以表示出无线通信系统的载波频率和通信带宽,甚至可以得到其覆盖范围和干扰水平等信息;认知无线电系统具备获取无线电内部状态信息能力,这些信息可以通过其配置信息、流量负载分布信息和发射功率等来得到;认知无线电系统具备获取相关政策信息的能力,无线电政策信息规定了特定环境下认知无线电系统可以使用的频带,最射功率以及相邻节点的频率和带宽等;认知无线电系统具备监控用户需求并根据用户需求进行决策调整的能力。如表1所示,用户的业务需求一般可以分为话音、实时数据(比如图像)和非实时数据(比如大的文件包)3类,不同类型的业务对通信QoS的要求也不同。

 认知无线电系统的第2个主要特征是学习的能力。学习过程的目标是使用认知无线电系统以前储存下来的决策和结果的信息来提高性能。根据学习内容的不同, 学习 方法 可以分为3类。第一类是监督学习,用于对外部环境的学习,主要是利用实测的信息对估计器进行训练;第2类是无监督学习,用于对外部环境的学习,主要是提取外部环境相关参数的变化规律;第3类是强化学习,用于对内部规则或行为的学习,主要是通过奖励和惩罚机制突出适应当前环境的规则或行为,抛弃不适合当前环境的规则或行为。机器学习技术根据学习机制可以分为:机械式学习、基于解释的学习、指导式学习、类比学习和归纳学习等。

 认知无线电系统的第3个主要特性是根据获取的知识,动态、自主地调整它的工作参数和协议的能力,目的是实现一些预先确定的目标,如避免对其他无线电系统的不利干扰。认知无线电系统的可调整性不需要用户干涉。它可以实时地调整工作参数,以达到合适的通信质量;或是为了改变某连接中的无线接入技术;或是调整系统中的无线电;或是为了减小干扰而调整发射功率。认知无线电系统分析获取的知识,动态、自主地做出决策并进行重构。做出重构决策后,为响应控制命令,认知无线电系统可以根据这些决策来改变它的工作参数和/或协议。认知无线电系统的决策过程可能包括理解多用户需求和无线工作环境,建立政策,该政策的目的是为支持这些用户的共同需求选择合适的配置。

 认知无线电与其他无线电的关系

 在认知无线电提出之前,已经有一些?某某无线电?的概念,如软件定义无线电、自适应无线电等,它们与认知无线电间的关系如图2所示。软件定义无线电被认为是认知无线电系统的一种使能技术。软件定义无线电不需要CRS的特性来进行工作。SDR和CRS处于不同的发展阶段,即用SDR应用的无线电通信系统已经得到利用,而CRS正处于研究阶段,其应用也正处于研究和试验当中。SDR和CRS并非是无线电通信业务,而是可以在任何无线电通信业务中综合使用的技术。自适应无线电可以通过调整参数与协议,以适应预先设定的信道与环境。与认知无线电相比,自适应无线电由于不具有学习能力,不能从获取的知识与做出的决策中进行学习,也不能通过学习改善知识获取的途径、调整相应的决策,因此,它不能适应未预先设定的信道与环境。可重构无线电是一种硬件功能可以通过软件控制来改变的无线电,它能够更新部分或全部的物理层波形,以及协议栈的更高层。基于策略的无线电可以在未改变内部软件的前提下通过更新来适应当地监管政策。对于较新的无线电网络,因特网路由器一直都是基于策略的。这样,网络运营商就可以使用策略来控制访问权限、分配以及修改网络拓扑结构和行为。对于认知无线电来说,基于策略技术应该能够使产品可以在全世界通用,可以自动地适应当地监管要求,而且当监管规则随时间和 经验 变化时可以自动更新。智能无线电是一种根据以前和当前情况对未来进行预测,并提前进行调整的无线电。与智能无线电比较,自适应无线电只根据当前情况确定策略并进行调整,认知无线电可以根据以前的结果进行学习,确定策略并进行调整。

 认知无线电关键技术

 认知无线电系统的关键技术包括无线频谱感知技术、智能管理技术、自适应传输技术与跨层设计技术等,它们是认知无线电区别传统无线电的特征技术[4,5]。

 频谱检测按照检测策略可以分为物理层检测、MAC层检测和多用户协作检测,如图3所示。3.1.1物理层检测物理层的检测方法主要是通过在时域、频域和空域中检测授权频段是否存在授权用户信号来判定该频段是否被占用,物理层的检测可以分为以下3种方式:发射机检测的主要方法包括能量检测、匹配滤波检测和循环平稳特性检测等,以及基于这些方法中某一种的多天线检测。当授权用户接收机接收信号时,需要使用本地振荡器将信号从高频转换到中频,在这个转换过程中,一些本地振荡器信号的能量不可避免地会通过天线泄露出去,因而可以通过将低功耗的检测传感器安置在授权用户接收机的附近来检测本振信号的能量泄露,从而判断授权用户接收机是否正在工作。干扰温度模型使得人们把评价干扰的方式从大量发射机的操作转向了发射机和接收机之间以自适应方式进行的实时互活动,其基础是干扰温度机制,即通过授权用户接收机端的干扰温度来量化和管理无线通信环境中的干扰源。MAC层检测主要关注多信道条件下如何提高吞吐量或频谱利用率的问题,另外还通过对信道检测次序和检测周期的优化,使检测到的可用空闲信道数目最多,或使信道平均搜索时间最短。MAC层检测主要可以分为以下2种方式:主动式检测是一种周期性检测,即在认知用户没有通信需求时,也会周期性地检测相关信道,利用周期性检测获得的信息可以估计信道使用的统计特性。被动式检测也称为按需检测,认知用户只有在有通信需求时才依次检测所有授权信道,直至发现可用的空闲信道。由于多径衰落和遮挡阴影等不利因素,单个认知用户难以对是否存在授权用户信号做出正确的判决,因此需要多个认知用户间相互协作,以提高频谱检测的灵敏度和准确度,并缩短检测的时间。协作检测结合了物理层和MAC层功能的检测技术,不仅要求各认知用户自身具有高性能的物理层检测技术,更需要MAC层具有高效的调度和协调机制。

 智能管理的目标是在满足用户QoS要求的条件下,在有限的带宽上最大限度地提高频谱效率和系统容量,同时有效避免网络拥塞的发生。在认知无线电系统中,网络的总容量具有一定的时变性,因此需要取一定的接入控制算法,以保障新接入的连接不会对网络中已有连接的QoS需求造成影响。动态频谱接入概念模型一般可分为图4所示的3类。动态专用模型保留了现行静态频谱管理政策的基础结构,即频谱授权给特定的通信业务专用。此模型的主要思想是引入机会性来改善频谱利用率,并包含2种实现途径:频谱产权和动态频谱分配。开放共享模型,又称为频谱公用模型,这个模型向所有用户开放频谱使其共享,例如ISM频段的开放共享方式。分层接入模型的核心思想是开放授权频谱给非授权用户,但在一定程度上限制非授权用户的操作,以免对授权用户造成干扰,有频谱下垫与频谱填充2种。认知无线电中的频谱分配主要基于2种接入策略:①正交频谱接入。在正交频谱接入中,每条信道或载波某一时刻只允许一个认知用户接入,分配结束后,认知用户之间的通信信道是相互正交的,即用户之间不存在干扰(或干扰可以忽略不计)。②共享频谱接入。在共享频谱接入中,认知用户同时接入授权用户的多条信道或载波,用户除需考虑授权用户的干扰容限外,还需要考虑来自其他用户的干扰。根据授权用户的干扰容限约束,在上述2种接入策略下又可以分为以下2种频谱接入模式:填充式频谱接入和下垫式频谱接入。对于填充式频谱接入,认知用户伺机接入?频谱空穴?,它们只需要在授权用户出现时及时地出让频谱而不存在与授权用户共享信道时的附加干扰问题,此种方法易于实现,且不需要现有通信设备提供干扰容限参数。在下垫式频谱接入模式下,认知用户与授权用户共享频谱,需要考虑共用信道时所附加的干扰限制。

 在不影响通信质量的前提下,进行功率控制尽量减少发射信号的功率,可以提高信道容量和增加用户终端的待机时间。认知无线电网络中的功率控制算法设计面临的是一个多目标的联合优化问题,由于不同目标的要求不同,存在着多种折中的方案。根据应用场景的不同,现有的认知无线电网络中的功率控制算法可以分成2大类:一是适用于分布式场景下的功率控制策略,一是适用于集中式场景下的功率控制策略。分布式场景下的功率控制策略大多以博弈论为基础,也有参考传统Adhoc网络中功率控制的方法,从集中式策略入手,再将集中式策略转换成分布式策略;而集中式场景下的功率控制策略大多利用基站能集中处理信息的便利,取联合策略,即将功率控制与频谱分配结合或是将功率控制与接入控制联合考虑等。

 自适应传输可以分为基于业务的自适应传输和基于信道质量的自适应传输。基于业务的自适应传输是为了满足多业务传输不同的QoS需求,其主要在上层实现,不用考虑物理层实际的传输性能,目前有线网络中就考虑了这种自适应传输技术。认知无线电可以根据感知的环境参数和信道估计结果,利用相关的技术优化无线电参数,调整相关的传输策略。这里的优化是指无线通信系统在满足用户性能水平的同时,最小化其消耗的,如最小化占用带宽和功率消耗等。物理层和媒体控制层可能调整的参数包括中心频率、调制方式、符号速率、发射功率、信道编码方法和接入控制方法等。显然,这是一种非线性多参数多目标优化过程。

 现有的分层协议栈在设计时只考虑了通信条件最恶劣的情况,导致了无法对有限的频谱及功率进行有效的利用。跨层设计通过在现有分层协议栈各层之间引入并传递特定的信息来协调各层之间的运行,以与复杂多变的无线通信网络环境相适应,从而满足用户对各种新的业务应用的不同需求。跨层设计的核心就是使分层协议栈各层能够根据网络环境以及用户需求的变化,自适应地对网络的各种进行优化配置。在认知无线电系统中,主要有以下几种跨层设计技术:为了选择合适的频谱空穴,动态频谱管理策略需要考虑高层的QoS需求、路由、规划和感知的信息,通信协议各层之间的相互影响和物理层的紧密结合使得动态频谱管理方案必须是跨层设计的。频谱移动性功能需要同频谱感知等其他频谱管理功能结合起来,共同决定一个可用的频段。为了估计频谱切换持续时间对网络性能造成的影响,需要知道链路层的信息和感知延迟。网络层和应用层也应该知道这个持续时间,以减少突然的性能下降;另外,路由信息对于使用频谱切换的路由发现过程也很重要。频谱共享的性能直接取决于认知无线电网络中频谱感知的能力,频谱感知主要是物理层的功能。然而,在合作式频谱感知情况下,认知无线电用户之间需要交换探测信息,因此频谱感知和频谱共享之间的跨层设计很有必要。在认知无线电系统中,由于多跳通信中的每一跳可用频谱都可能不同,网络的拓扑配置就需要知道频谱感知的信息,而且,认知无线电系统路由设计的一个主要思路就是路由与频谱决策相结合。

 认知无线电应用场景

 认知无线电系统不仅能有效地使用频谱,而且具有很多潜在的能力,如提高系统灵活性、增强容错能力和提高能量效率等。基于上述优势,认知无线电在民用领域和军用领域具有广阔的应用前景。

 频谱效率的提高既可以通过提高单个无线接入设备的频谱效率,也可以通过提高各个无线接入技术的共存性能。这种新的频谱利用方式有望增加系统的性能和频谱的经济价值。因此,认知无线电系统的这些共存/共享性能的提高推动了频谱利用的一种新方式的发展,并且以一种共存/共享的方式使获得新的频谱成为可能。认知无线电系统的能力还有助于提高系统灵活性,主要包括提高频谱管理的灵活性,改善设备在生命周期内操作的灵活性以及提高系统鲁棒性等。容错性是通信系统的一项主要性能,而认知无线电可以有效改善通信系统的容错能力。通常容错性主要是基于机内测试、故障隔离和纠错 措施 。认知无线电对容错性的另一个优势是认知无线电系统具有学习故障、响应和错误信息的能力。认知无线电系统可以通过调整工作参数,比如带宽或者基于业务需求的信号处理算法来改善功率效率。

 认知无线电所要解决的是的利用率问题,在农村地区应用的优势可以 总结 为如下。农村无线电频谱的使用,主要占用的频段为广播、电段和移动通信频段。其特点是广播频段占用与城市基本相同,电段利用较城市少,移动通信频段占用较城市更少。因此,从频率域考虑,可利用的频率较城市丰富。农村经济发达程度一般不如城市,除电段的占用相对固定外,移动通信的使用率不及城市,因此,被分配使用的频率利用率相对较低。由于农村地广人稀,移动蜂窝受辐射半径的限制,使得大量地域无移动通信频率覆盖,尤其是边远地区,频率空间的可用相当丰富。

 在异构无线环境中,一个或多个运营商在分配给他们的不同频段上运行多种无线接入网络,用认知无线电技术,就允许终端具有选择不同运营商和/或不同无线接入网络的能力,其中有些还可能具有在不同无线接入网络上支持多个同步连接的能力。由于终端可以同时使用多种 无线网络 ,因此应用的通信带宽增大。随着终端的移动和/或无线环境的改变,可以快速切换合适的无线网络以保证稳定性。

 在军事通信领域,认知无线电可能的应用场景包括以下3个方面。认知抗干扰通信。由于认知无线电赋予电台对周围环境的感知能力,因此能够提取出干扰信号的特征,进而可以根据电磁环境感知信息、干扰信号特征以及通信业务的需求选取合适的抗干扰通信策略,大大提升电台的抗干扰水平。战场电磁环境感知。认知无线电的特点之一就是将电感环境感知与通信融合为一体。由于每一部电台既是通信电台,也是电磁环境感知电台,因此可以利用电台组成电磁环境感知网络,有效地满足电磁环境感知的全时段、全频段和全地域要求。战场电磁频谱管理。现代战场的电磁频谱已经不再是传统的无线电通信频谱,静态的和集重视的频谱管理策略已不能满足灵活多变的现代战争的要求。基于认知无线电技术的战场电磁频谱管理将多种作战要素赋予频谱感知能力,使频谱监测与频谱管理同时进行,大大提高了频谱监测网络的覆盖范围,拓宽了频谱管理的涵盖频段。

 结束语

 如何提升频谱利用率,来满足用户的带宽需求;如何使无线电智能化,以致能够自主地发现何时、何地以及如何使用无线获取信息服务;如何有效地从环境中获取信息、进行学习以及做出有效的决策并进行调整,所有这些都是认知无线电技术要解决的问题。认知无线电技术的提出,为实现无线环境感知、动态管理、提高频谱利用率和实现可靠通信提供了强有力的支撑。认知无线电有着广阔的应用前景,是无线电技术发展的又一个里程碑。

 计算机论文范文二:远程无线管控体系的设计研究

 1引言

 随着我国航天事业的发展,测量船所承担的任务呈现高密度、高强度的趋势,造成码头期间的任务准备工作越来越繁重,面临着考核项目多、考核时间短和多船协调对标等现实情况,如何提高对标效率、确保安全可靠对标成为紧迫的课题。由于保密要求,原研制的远程标校控制系统无法接入现有网络,而铺设专网的耗资巨大,性价比低,也非首选方案。近些年来,无线通信已经成为信息通信领域中发展最快、应用最广的技术,广泛应用于家居、农业、工业、航天等领域,已成为信息时代社会生活不可或缺的一部分[1],这种技术也为解决测量船远程控制标校设备提供了支持。本文通过对常用中远距离无线通信方式的比较,择优选择了无线网桥,用了桥接中继的网络模式,通过开发远程设备端的网络控制模块,以及相应的控制软件,实现了测量船对远程设备的有效、安全控制。

 2无线通信方式比较

 无线通信技术是利用电磁波信号在自由空间中进行信息传播的一种通信方式,按技术形式可分为两类:一是基于蜂窝的接入技术,如蜂窝数字分组数据、通用分组无线传输技术、EDGE等;二是基于局域网的技术,如WLAN、Bluetooth、IrDA、Home-RF、微功率短距离无线通信技术等。在中远距离无线通信常用的有ISM频段的通信技术(比如ZigBee以及其他频段的数传模块等)和无线 网络技术 (比如GSM、GPRS以及无线网桥等)。基于ISM频段的数传模块的通信频率为公共频段,产品开发没有限制,因此发展非常迅速,得到了广泛应用。特别是近年来新兴的ZigBee技术,因其低功耗、低复杂度、低成本,尤其是用自组织方式组网,对网段内设备数量不加限制,可以灵活地完成网络链接,在智能家居、无线抄表等网络系统开发中得到应用[2]。但是,对于本系统的开发而言,需要分别研制控制点和被控制点的硬件模块,并需通过软件配置网络环境,开发周期长,研制成本高,故非本系统开发的最优方案。

 GSM、GPRS这种无线移动通信技术已经成为人们日常生活工作必不可少的部分,在其他如无线定位、远程控制等领域的应用也屡见不鲜[3],但是由于保密、通信费用、开发成本等因素,也无法适用于本系统的开发。而无线网桥为本系统的低成本、高效率的研发提供了有利支持,是开发本系统的首选无线通信方式。无线网桥是无线网络的桥接,它可在两个或多个网络之间搭起通信的桥梁,也是无线接入点的一个分支。无线网桥工作在2?4GHz或5?8GHz的免申请无线执照的频段,因而比其他有线网络设备更方便部署,特别适用于城市中的近距离、远距离通信。

 3系统设计

 该远程控制系统是以保障测量船对远端标校设备的有效控制为目标,包括标校设备的开关机、状态参数的集等,主要由测量船控制微机、标校设备、网络控制模块、主控微机以及无线网桥等组成。工作流程为测量船控制微机或主控微机发送控制指令,通过无线网桥进行信息传播,网络控制模块接收、解析指令,按照Modbus协议规定的数据格式通过串口发给某一标校设备,该标校设备响应控制指令并执行;网络控制模块定时发送查询指令,并将集的状态数据打包,通过无线发给远程控制微机,便于操作人员监视。网络通信协议用UDP方式,对于测量船控制微机、主控微机仅需按照一定的数据格式发送或接收UDP包即可。网络控制模块是系统的核心部件,是本文研究、设计的重点。目前,常用的网络芯片主要有ENC28J60、CP2200等,这里选用了ENC28J60,设计、加工了基于STC89C52RC单片机的硬件电路。通过网络信息处理软件模块的开发,满足了网络信息交互的功能要求;通过Modbus串口协议软件模块的开发,满足了标校设备监控功能,从而实现了系统设计目标。

 3.1组网模式

 无线网桥有3种工作方式,即点对点、点对多点、中继连接。根据系统的控制要求以及环境因素,本系统用了中继连接的方式,其网络拓扑如图1所示。从图中可以清晰看出,这种中继连接方式在远程控制端布置两个无线网桥,分别与主控点和客户端进行通信,通过网络控制模块完成数据交互,从而完成组网。

 3.2安全防范

 由于是开放性设计,无线网络安全是一个必须考虑的问题。本系统的特点是非定时或全天候开机,涉密数据仅为频点参数,而被控设备自身均有保护措施(协议保护)。因此,系统在设计时重点考虑接入点防范、防止攻击,取的措施有登录密码设施、网络密匙设置、固定IP、对数据结构体的涉密数据取动态加密等方式,从而最大限度地防止了?被黑?。同时,用了网络防雷器来防护雷电破坏。

 3.3网络控制模块设计

 3.3.1硬件设计

 网络控制模块的功能是收命令信息、发状态信息,并通过串口与标校设备实现信息交互,其硬件电路主要由MCU(微控制单元)、ENC28J60(网络芯片)、Max232(串口芯片)以及电路组成,其电原理图如图2所示。硬件设计的核心是MCU、网络芯片的选型,本系统MCU选用的STC89C52RC单片机,是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器,可直接使用串口下载,为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。ENC28J60是由M-icrochip公司出的一款高集成度的以太网控制芯片,其接口符合IEEE802.3协议,仅28个引脚就可提供相应的功能,大大简化了相关设计。ENC28J60提供了SPI接口,与MCU的通信通过两个中断引脚和SPI实现,数据传输速率为10Mbit/s。ENC28J60符合IEEE802.3的全部规范,用了一系列包过滤机制对传入的数据包进行限制,它提供了一个内部DMA模块,以实现快速数据吞吐和硬件支持的IP校验和计算[4]。ENC28J60对外网络接口用HR911102A,其内置有网络变压器、电阻网络,并有状态显示灯,具有信号隔离、阻抗匹配、抑制干扰等特点,可提高系统抗干扰能力和收发的稳定性。

 3.3.2软件设计

 网络控制模块的软件设计主要包括两部分,一是基于SPI总线的ENC28J60的驱动程序编写,包括以太网数据帧结构定义、初始化和数据收发;二是Modbus协议编制,其软件流程如图3所示。

 3.3.2.1ENC28J60的驱动程序编写

 (1)以太网数据帧结构符合IEEE802.3标准的以太网帧的长度是介于64~1516byte之间,主要由目标MAC地址、源MAC地址、类型/长度字段、数据有效负载、可选填充字段和循环冗余校验组成。另外,在通过以太网介质发送数据包时,一个7byte的前导字段和1byte的帧起始定界符被附加到以太网数据包的开头。以太网数据包的结构如图4所示。(2)驱动程序编写1)ENC28J60的寄存器读写规则由于ENC28J60芯片用的是SPI串行接口模式,其对内部寄存器读写的规则是先发操作码<前3bit>+寄存器地址<后5bit>,再发送欲操作数据。通过不同操作码来判别操作时读寄存器(缓存区)还是写寄存器(缓冲区)或是其他。2)ENC28J60芯片初始化程序ENC28J60发送和接收数据包前必须进行初始化设置,主要包括定义收发缓冲区的大小,设置MAC地址与IP地址以及子网掩码,初始化LEDA、LEDB显示状态通以及设置工作模式,常在复位后完成,设置后不需再更改。3)ENC28J60发送数据包ENC28J60内的MAC在发送数据包时会自动生成前导符合帧起始定界符。此外,也会根据用户配置以及数据具体情况自动生成数据填充和CRC字段。主控器必须把所有其他要发送的帧数据写入ENC28J60缓冲存储器中。另外,在待发送数据包前要添加一个包控制字节。包控制字节包括包超大帧使能位(PHUGEEN)、包填充使能位(PPADEN)、包CRC使能位(PCRCEN)和包改写位(POVERRIDE)4个内容。4)ENC28J60接收数据包如果检测到EIR.PKTIF为1,并且EPKTCNT寄存器不为空,则说明接收到数据,进行相应处理。

 3.3.2.2ModBus协议流程

 本系统ModBus协议的数据通信用RTU模式[5],网络控制模块作为主节点与从节点(标校设备)通过串口建立连接,主节点定时向从节点发送查询命令,对应从节点响应命令向主节点发送设备状态信息。当侦测到网络数据时,从ENC28J60接收数据包中解析出命令,将对应的功能代码以及数据,按照Modbus数据帧结构进行组帧,发送给从节点;对应从节点响应控制命令,进行设备参数设置。

 4系统调试与验证

 试验调试环境按照图1进行布置,主要包括5个无线网桥、1个主控制点、2个客户端、1块网络控制模块板以及标校设备等,主要测试有网络通信效果、网络控制能力以及简单的安全防护测试。测试结论:网络连接可靠,各控制点均能安全地对远端设备进行控制,具备一定安全防护能力,完全满足远程设备控制要求。

 5结束语

 本文从实际需要出发,通过对当下流行的无线通信技术的比较,选用无线网桥实现远控系统组网;通过开发网络控制模块,以及相应的控制软件编制,研制了一套用于测量船远程控制设备的系统。经几艘测量船的应用表明,用无线网桥进行组网完全满足系统设计要求,具有高安全性、高可靠性、高扩展性等优点,在日趋繁重的保障任务中发挥了重要的作用。本系统所用的无线组网方法,以及硬件电路的设计方案,对其他相关控制领域均有一定的参考价值。