智能化楼宇监控系统论文
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第1章绪论1.1课题研究的背景和意义随着科学技术的进步,3C+A1技术即计算机及其网络技术(Computer)、现代通信技术(Communication)、现代控制技术(Control)以及现代建筑艺术(Architecture)等得到了广泛应用,在推动人类社会进步的同时,也改变着人们工作、学习和生活的方式,从而促使人们要求社会的信息化、工作与生活的自动化、居住环境的舒适化与安全化,使智能楼宇以及与之配套的楼宇智能化系统得到飞速发展。
智能的特征是将各种与信息相关的楼宇设备通过建筑内的综合布线系统连接起来,并保持这些设备与建筑的协调,从而舒适的信息化空间得以构成,人们在信启、社会中的快节奏和开放性需要得以满足。
随着人们对智能楼宇功能需求的不断提高,各种来自不同生产厂家、不同类型、先进的自动化设备和网络通信技术及监控系统被广泛的应用于智能楼宇之中,使得智能楼宇中的各个子系统正朝着大规模、多控制对象和分散的方向发展,各个子系统之间及楼宇之间对信息的传递速率和共享程度越来越高。
然而,在智能楼宇的具体施工过程中,由于不同的技术人员、不同的承包商及不同的合同计划,使得智能楼宇中的各个子系统被单独、分阶段安装,而月系统的安装没有规范的说明或设计,仅仅是在“无知”的用户和厂商之间达成某种认可。
这样,一方面造成设备之间互不兼容,不能互联互融,信息交互困难;另一方面各个子系统之间彼此独立,不能很好的实现资源共享,系统资源重复投入,安装时间长,费用高,不能互操作,传输速率低,实时性差。
为了解决电气设备各异构监控子系统之间以及硬件设备之间的互连和互操作性问题,就要求构成智能楼宇的电气设备的各个异构子系统具有开放式结构,所采用的协议和接口都要标准化和规范化。
也就是说,软件硬件的连接方式、交换信息的内容和格式、都必须标准化和规范化,从而将各自分离的设备、功能和信息处理等集成到相互关联的、统一和协调的系统之中,达到资源的充分共享,并实现集中和便利的管理,可以方便地把构成智能楼宇中的电气设备各个子系统从各个分离的设备、功能和信息等有机的集中于一个统一的、相互关联的和协调的环境之中,运行于同一个操作平台之下,实现l+1>2的效果,使资源达到充分的共享,高效率的完成规定的任务。
楼宇智能监控系统论文楼宇智能监控系统是现代城市建筑中不可或缺的一部分,它通过集成各种传感器、摄像头、控制设备和软件系统,实现对建筑内部环境的实时监控和管理。
本文将探讨楼宇智能监控系统的构成、功能、技术实现以及其在现代建筑中的应用。
楼宇智能监控系统主要由以下几个部分组成:首先是前端设备,包括各种传感器、摄像头和门禁系统等,它们负责收集楼宇内外的环境信息;其次是传输系统,负责将前端设备收集到的信息传输到监控中心;再次是监控中心,它通过软件系统对收集到的信息进行处理和分析,并根据需要进行相应的控制操作;最后是用户界面,它允许用户通过电脑或移动设备远程访问监控系统,实现对楼宇环境的实时监控和管理。
楼宇智能监控系统的功能非常广泛,包括但不限于以下几个方面:安全监控,通过摄像头和传感器实时监控楼宇内外的动态,及时发现并处理安全隐患;环境监控,通过温度、湿度、光照等传感器监测室内环境,确保其符合舒适度和健康要求;能源管理,通过监测和控制楼宇的能源使用,实现节能减排;以及紧急响应,当发生火灾、地震等紧急情况时,系统能够迅速启动应急预案,保障人员安全。
技术实现方面,楼宇智能监控系统通常采用物联网技术,将各种设备通过网络连接起来,实现数据的实时传输和处理。
此外,人工智能和大数据分析技术也被广泛应用于监控系统的软件系统中,以提高监控的准确性和效率。
例如,通过图像识别技术,系统可以自动识别异常行为或物体;通过机器学习算法,系统可以预测和预防潜在的安全问题。
在现代建筑中,楼宇智能监控系统的应用越来越广泛。
它不仅提高了建筑的安全性和舒适性,还有助于提高能源使用效率,降低运营成本。
随着技术的不断发展,未来的楼宇智能监控系统将更加智能化、自动化,为人们提供更加安全、便捷、舒适的生活和工作环境。
智能楼宇安防监控论文摘要:安防监控系统作为智能楼宇必不可少且至关重要的环节更加凸显了其重要性,它为整个建筑提供了安全监视、侵入报警、出入门控制管理,为整个建筑的安全性奠定了坚实的基础。
通过对整座建筑区域视频图像的收集、分析、传递和处理,从而对整个建筑进行最优化的控制和决策,达到高效、经济、节能、协调运行状态并最终与建筑艺术相结合,创造一个舒适、温馨、安全的入住及工作环境。
前言现代化的商务大厦是以高度的智能化为其主要功能目标的,而楼宇自动化系统是现代楼宇智能化的体现。
1智能化楼宇的定义什么样的建筑才算是智能化楼宇?目前世界上的对楼宇智能化的提法很多,欧洲、美国、日本、新加坡及国际智能工程学会的提法各有不同,其中,日本的国情与中国较为相近,其提法可以参考,日本电机工业协会楼宇智能化分会把智能化楼宇定义为:综合计算机、信息通信等方面的最先进技术,使建筑物内的电力、空调、照明、防灾、防盗、运输设备等协调工作,实现建筑物自动化、通信自动化、办公自动化、安全保卫自动化系统和消防自动化系统,将这 5 种功能结合起来的建筑,外加结构化综合布线系统,结构化综合网络系统,智能楼宇综合信息管理自动化系统组成,就是智能化楼宇。
2智能楼宇安防监控系统概述安防监控系统是智能楼宇必不可少的部分,它为大厦提供了安全监视、侵入报警、出入门控制管理。
安防监视系统采用微机控制矩阵系统,集中完成视频切换控制、水平、俯仰、变焦控制及自备检测功能。
系统可设分控键盘便于管理。
安防监视系统技术主要表现为:侵入报警系统通过各类传感器,如主动红外探测器、被动红外探测器、红外微波双鉴探测器、玻璃破碎传感器、振动传感器,以及各类手动、脚动开关等,可获得大厦的主要通道、出入口、重要部位及周边的情况,以利防范工作。
出入门控制系统是对出进门的人员进行识别和选择,即所有人员的出入都得到监控。
系统识别人员的身份后,根据所储存的数据决定是否允许其出入。
每一项出入都作为一个事件记录存储,根据需要这些数据可以有选择的输出。
楼宇可视对讲智能系统论文随着科技的不断发展,各行各业都在不断引入智能化技术。
尤其是在建筑行业中,楼宇可视对讲智能系统成为了一种先进的管理方式。
作为一种集安全、方便、高效为一体的智能管理系统,楼宇可视对讲智能系统可以实现用户远程监控、紧急呼叫、语音对讲等多种功能,大大提升了整个建筑物的管理水平。
楼宇可视对讲智能系统能够独立实现安全、保安等多方面功能,通过视频监控、门锁状态变化监控等功能,全方位监控楼宇内部安全情况,提升了楼宇安全性。
同时,在有访客进入时,系统会自动弹出访客人脸信息和带有访问权限的门禁,实现了智能门禁管理。
自助访客、远程查看等功能也更进一步方便了访客的管理,避免了物业人员忙碌时无法及时处理导致的不便。
除此之外,楼宇可视对讲智能系统还实现了一系列智能化管理功能,例如通过终端点对点语音接听、广播等功能,提高了物业人员、业主之间的沟通速度和效率。
同时,根据用户的需求还可以实现物业设备监控、电费计量等多种实时信息监测功能,方便了管理员保持楼宇设备的状态,提高了楼宇建设的管理水平。
在楼宇可视对讲智能系统的研发中,设计师们受到常用的智能化科技所激发,如物联网、云计算、人工智能等技术。
其中物联网使各种设备可以相互联通,让整个设备与人终端的通信变得更加可信、准确,提升了实时性和可靠性。
而云计算技术则可以解决系统操作、数据存储的海量问题,保证数据的可靠性和稳定性,使系统的管理变得更加便捷。
人工智能技术则能够让系统有自学习、自适应的特点,从而更好地实现自动化管理。
总之,楼宇可视对讲智能系统的出现就是为了提升楼宇整体管理水平,给用户带来了极大的便利和安全。
这种系统的发展对于现代化的建筑行业是一种重大贡献,也对于人类科技的发展起到了推进效应。
希望未来能够有更多的方式来实现这个系统的持续升级和创新,为建筑行业的可持续发展做出更凸显的贡献。
天津城市建设管理职业技术学院毕业设计说明书闭路电视监控系统设计作者:鲁朝阳系别:能源机电系专业:楼宇智能化工程技术学号: 10LY01039指导教师:赵运婷2013 年 4 月目录内容摘要 (2)一、闭路电视监控系统 (3)(一)电视监控系统的组成 (4)(二)视频监控系统的组成和结构 (8)(三)摄像机的布置 (9)二、闭路电视监控系统的设备 (10)(一)摄像机的选择 (10)(二)摄像机镜头的要求 (11)(三)云台 (11)三、监控室设置要求 (12)四、结束语 (13)致谢 (14)参考文献 (15)内容摘要“智能建筑”是将结构、系统、服务、运营及相互联系全面综合,并达到最佳组合,所获得的高效率,高功能与高舒适性的大楼。
规定智能大厦必须具备3个条件:一是具有保安、消防与环境控制等先进的自动化控制系统,以及自动调节大厦内的温度、湿度、灯光等参数的各种设施,以创造舒适安全的环境;二是具有良好的通信网络设施,使数据能在大厦内进行流通;三是能提供足够的对外通信设施与能力。
在智能建筑中,电视监控系统的作用非常重要。
它可以对事件发生前后的信息进行记录,以便事后对事件发生经过进行分析,保护各种资产。
目前智能建筑和智能化小区中的闭路电视监控系统,从图像信号的摄录,到图像信号的传输、存储、调用、回放大都采用的是模拟信号;信号的传输是利用同轴电缆这种介质来完成的。
尤其是在构建大规模的电视监控系统的时候,图像信号的采集、传输、存储,需要大量的传输介质来组建网络;也需要大量的录像机、录像带来存储图像信息。
这势必带来大量的布线工作、大量的图像存储工作、大量的图像检索工作。
智能建筑中电视监控系统的系统组成结构、系统主要设备的性能特点、技术指标的参数、说明如何在构建CCTV系统中选择性价比优秀的产品以及如何构建性能良好、技术先进、安全可靠的电视监控系统;通过数字电视监控系统的视频采集卡、嵌入式硬盘录像机的系统性能和技术参数、选择指标的比对以及模拟电视监控系统和数字电视监控系统的优缺点的比对,说明了如何建设数字电视监控系统、如何利用现有的模拟电视监控系统改造成数字电视监控系统以及数字电视监控系统在未来的发展趋势;通过比较同轴电缆、双绞线、光纤、射频调制传输的传输距离、传输频带和带宽、信号的衰减程度等的优缺点。
楼宇智能化综合安防监控系统研究摘要:新时期发展下,大数据、云计算、人工智能、物联网等新一代信息技术水平不断提升,对社会发展及人们生活产生了积极的影响。
在楼宇建设中,运用智能化技术手段优化了楼宇智能化综合安防监控系统性能,切实提高了安保工作效率,实现楼宇全方位监控。
基于此,本文简述了楼宇智能化综合安防监控系统作用,分析了楼宇智能化综合安防监控系统设计及关键要点,具体研究系统的应用情况,旨在不断提高楼宇智能化综合安防监控系统应用功能。
关键词:楼宇智能化;综合安防;监控系统;门禁系统引言:楼宇智能化技术在房屋建筑中得到有效的落实,通过楼宇智能化综合安防监控系统的运用,助力楼宇智能化建设,为现代人生活提供了安全保障。
为进一步提高楼宇智能化综合安防监控系统应用可行性,有必要深化系统设计,最大程度上发挥楼宇智能化综合安防监控系统的作用,动态化识别隐蔽性的安全隐患。
1 楼宇智能化综合安防监控系统作用基于信息化技术发展进步,为楼宇智能化综合安防监控系统设计与实现提供了技术支持,通过运用大数据技术、人工智能技术,将监控设备连接起来,实时巡查楼宇情况。
在实际应用中,楼宇智能化综合安防监控系统可监控范围广泛,可进行智慧化的门禁管理,能够通过身份识别排查外来人口,及时预警,保障楼宇居民安全。
同时,系统内部的数据传感器实时采集各类信息,进行数据分析统计后上传到系统终端,帮助安保人员全面了解楼宇内外的安全情况,切实发挥了系统安全管理和监督作用[1]。
楼宇智能化综合安防监控系统应用原理,主要是利用多角度摄像头进行抓拍,实现隐蔽性监控,可准确识别陌生身份信息,大大提高了楼宇安全系数。
楼宇智能化综合安防监控系统作用具体如下:1.1识别安全风险常见的楼宇安全隐患有寻衅滋事、入室盗窃、煤气使用安全、未熄灭的烟头等,上述隐患均有可能引发楼宇安全事故,对楼宇居民的人身安全产生了一定的威胁;若未能及时发现安全隐患,将造成不堪的后果。
基于安防角度看,不同的安全隐患,引发的后果存在一定的差异,必须做到早发现、早处理,才能杜绝安全隐患的发生,从而降低安全事故发生率。
摘要智能建筑的“智能化”是指在建筑物内进行信息管理和信息综合利用的能力。
它是随着现代计算机技术、现代控制技术、现代通信技术、现代图形显示技术的发展而发展起来的一种完美建筑。
由于其在舒适性、快捷性、安全性上的技术优势,当今社会兴起了智能建筑建设热潮。
本文首先阐述了智能建筑的概念、建设目标和个系统功能描述。
然后,论文通过对潍坊某酒店的研究着重于分析讨论智能楼宇监控系统,特别是深入地分析了各监控系统的控制原理,以及各监控系统功能的实现,在此基础上,论文描述了上述各监控系统的具体设计。
首先,论文根据潍坊某酒店需要设计出系统需求,然后选择相应的技术并规划系统所应具备的功能,接着选择厂家和产品,最后整理出系统所需设备。
本文还介绍了智能建筑系统的硬件和软件,重点介绍了EBI系统、直接数字控制器(DDC)和末端设备,并特别分析了各系统软件的功能。
论文最后为对智能楼宇监控系统的分析研究的总结,并由此以小见大,对智能建筑做了前景展望。
关键词:智能建筑,监控系统,EBIABSTRACT“The intelligentization” of intelligent buildings means the capabilities of information management and information utilization in the buildings.It is a kind of perfect construction which develops with modern computer technology, modern control technology, modern communication technology, modern graphics technology. Due to its technical superiority in the term of comfort ,agility and security ,intelligent buildings are in the making in modern society.This thesis firstly described the concept , building goals and every system function of intelligent buildings .Then ,by the research in one hotel in Weifang city ,the thesis focused on discussion of intelligent building control system, particularly the analysis of the monitoring system control theory in depth ,and the realization of the monitoring system functions .On that basis, the thesis described the specific design of monitoring system above.Firstly,the thesis designed the system requirements according to the need of the hotel in Weifang .After that ,I selected the corresponding technology and planned the function in the system , then selected the manufacturers and products, and finally sorted out the system requirements for equipment and funding.This thesis also introduced the hardware and software of the intelligent building systems, which focused on the EBI system, direct digital control (DDC) and the terminal equipment, and analyzed the function of every system software in particular .Finally ,the thesis concluded the analysis and research of the intelligent building control system, from one small clue, one can see what is coming,and looked into the future of intelligent buildings.KEY WORDS: Intelligent buildings , Monitoring system , EBI目录摘要 (I)ABSTRACT (II)第1章绪论 (1)1.1智能建筑的概念 (2)1.2智能建筑的建设目标 (3)1.3本文涉及工作背景和作者的主要工作 (4)第2章系统功能描述 (6)第3章各系统功能的实现 (8)3.1电力供应系统的监控 (8)3.2室内温度、湿度的检测 (8)3.3制冷系统 (9)3.4空调系统 (9)3.5新风系统 (11)3.6送、排风系统 (12)3.7给排水系统 (12)3.8智能照明 (13)3.9电梯和扶梯监视 (13)第4章工程范围和系统结构 (14)4.1工程范围 (14)4.2系统结构 (15)第5章系统硬件介绍 (16)5.1EBI系统介绍 (16)5.2系统硬件 (16)5.2.1 中央操作站 (16)5.2.2 直接数字控制器(DDC)和末端设备 (17)第6章系统软件 (22)6.1系统软件概述 (22)6.2系统软件功能 (23)6.2.1 监控报警管理功能 (23)6.2.2 操作编程功能 (24)6.2.3 节能控制功能 (28)6.2.4 数据管理辅助功能 (29)6.2.5 安全保障、设备管理辅助功能 (30)第7章结论与展望 (31)致谢 (32)参考文献 (33)附录 (34)附录1设备清单 (34)附录2系统结构图 (35)第1章 绪 论随着科学技术的日新月异,特别是计算机技术的迅猛发展,人们越来越追求信息社会和安全舒适的生活方式。
楼宇智能化技术论文目前建筑技术领域之中,以智能化楼宇建筑技术的发展最为迅猛。
下面是小编精心推荐的一些楼宇智能化技术论文,希望你能有所感触! 楼宇智能化技术论文篇一楼宇智能化系统及其技术摘要:在当前的建筑技术领域之中,楼宇智能化话技术发展较快,基于此,本文探讨了当前楼宇智能化系统的组成,力求不断促进楼宇智能化的发展。
关键词:楼宇智能化;系统;技术中图分类号:C35文献标识码: A引言目前建筑技术领域之中,以智能化楼宇建筑技术的发展最为迅猛。
其采用先进的计算机一体化管理系统,加之以设计的优化,促使建筑物较为加便捷舒适、安全智能。
本文同具体实际情况结合分析智能化楼宇建筑技术的发展现状和存在问题,同时对于其发现的问题以及以后的发展提出较为有效的建议。
伴随着建筑技术的发展和人们对于建筑方面要求慢慢的提升,智能化建筑技术则以其先进舒适、便捷安全的优势也慢慢走向一个广泛应用的时代。
同时也以为因为其在施工使用之中越来越多的使用此种较为先进的智能化技术,如何促使其得以更好的发展,已经变为成为了建筑技术领域之中被各方密切关注的一个重要问题。
1楼宇智能化的含义和特征1.1、含义楼宇智能化的概念是随着科学技术信息时代带来而产生的,是人们对居住要求提高的表现,其实质就是运用了众多现代高新技术的建筑。
智能楼宇指的是在楼宇建筑中装备各种现代化的信息系统,如安防系统(即安全保卫和消防自动化系统)、监控系统等,通信系统、办公自动化系统,外加结构化综合布线系统和网络系统。
智能化楼宇建设的主要目的就是要为用户提供综合服务。
智能化的楼宇要求运用信息技术将楼宇内的电力、空调、照明、防灾、防盗、运输设备等进行协调,实现建筑设备的自动化、办公系统的自动化、安防的自动化、通讯的自动化、信息管理的自动化,建筑物应具备安全、便利、高效、节能等基本环境要求。
1.2、特征智能化楼宇最重要的特征就是运用现代控制技术、计算机技术和通信技术,实现对建筑物的自动化综合管理,它要求将建筑物内的所有设备都连接到某一个控制网络上,通过网络技术的监视、控制和管理,为楼内用户提供良好、智能化的建筑环境。
毕业论文题目:楼宇智能系统系别:专业年级:学生姓名:***指导教师:***评阅人:年月日摘要本文主要对楼宇智能系统做了简单的介绍,其中分别重点介绍了闭路电视监控系统、消防报警系统、楼宇自控系统、电子门禁系统,具体的说明了以上各个系统的设计原理、工作原理以及发展方向等,对以上各个系统也具体的举例进行了说明。
分析了智能楼宇建设的基本内涵和对综合布线的要求,讨论了综合布线的发展趋势,进行了综合布线监控系统远程控制的电路设计和无线传输方式的研究。
提出了简化综合布线向单一种类布线发展的可能,对利用非金属塑料导线进行综合布线的特点进行了讨论,然后进行无线电源开关收发电路和信号采集网络控制电路进行了设计,实现了预定功能,该系统对抗震救灾有实现意义。
关键词:楼宇智能监控消防电子门自控目录引言 (4)一简介 (5)(一)、智能大厦的基本概念 (5)(二)、智能大厦的组成 (7)(三)、智能大厦的特点 (7)二闭路电视监控系统 (8)(一)、系统概述 (9)(二)、技术特点 (9)(三)、系统配置 (12)(四)、AD矩阵系统介绍及特点(以AD2052为例) (13)三消防报警系统 (15)(一)、火灾探测 (15)(二)、联动控制 (16)(三)、集-散型智能火灾报警、联动设备 (17)四楼宇自控系统 (18)(一)、概述 (18)(二)、系统组成 (19)五电子门禁系统 (21)(一)、系统概述 (21)(二)、系统推荐配置简介 (23)总结与期望 (25)致谢 (25)参考文献 (27)引言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,智能家居为了进一步满足社会经济发展与人们文明生活的高标准要求,创造一个安全、舒适、温馨、高效的办公与生活环境,并随着视频软、硬压缩技术的发展和网络技术的日渐成熟的今天。
建立一个由计算机系统管理的一体化集成系统,提供一个投资合理、又拥有高效、数字化、网络化、智能化监控系统已引起了各方面的高度重视。
目录摘要.....................................................................2一、绪论..................................................................3(一)选题的目的与意义......................................................3(二)智能楼宇监控技术的发展趋势............................................3二、监控系统的原理及构成...............................................3(一)监控系统概述........................................................3(二)监控系统结构........................................................3(三)门禁系统............................................................41、密码识别技术............................................................42、卡片识别技术............................................................43、生物识别技术............................................................4(四)视频监控系统........................................................41、视频监控设备的现状......................................................52、视频监控设备的发展.....................................................53、视频监控系统基本功能要求...............................................6(五)可视对讲系统........................................................61、可视对讲系统各部分的主要作用............................................72、可视对讲系统的工作原理..................................................7三、智能楼宇监控系统的设计实例........................................8(一)实例需求分析........................................................8(二)设备原理............................................................81、指纹门禁系统原理........................................................82、视频监控系统原理........................................................93、可视对讲系统原理........................................................9(三)设备的选择.........................................................101、指纹门禁系统设备的选择.................................................102、视频监控系统设备的选择.................................................113、可视对讲系统设备的选择.................................................134、DVR设备的选择........................................................15致谢....................................................................18参考文献................................................................19摘要近些年来,随着经济的发展,人们生活质量的提高,一般的楼宇已经不能满足人们对人身财产安全的要求。
智能化楼宇监控系统的技术与应用摘要当今信息时代人们给予了智能大厦愈来愈多的关注,它是传统建筑技术和先进的信息技术(计算机技术、自动化技术、网络与通信技术等交叉技术)相结合的产物。
它涉及行为科学、信息科学、环境科学、社会工程学、人类工程学等跨学科理论,大量高新技术竞相在此应用,多功能可视电话、多媒体技术、电子邮件、卫星通信、计算机网络、智能保安与环境控制等正逐步变为现实;信息高速公路、能量无管线传输等最尖端的科技也会首先在这片沃土上扎根成长。
本文介绍计算机对楼宇进行实时监控的系统,讲述了智能监控系统的技术和综合布线系统,并给出应用实例程序。
本设计论文从计算机控制系统与接口设计的基本方面出发,着重讲叙了电气设备监控、综合布线和CORBA系统方案的总设计。
关键字:智能监控;安全系统;实时数据;变量管理目录1 绪论 (1)1.1 课题研究的背景和意义 (1)1.2 国内外进展状况 (1)2 智能监控系统技术 (3)2.1 计算机网络技术 (3)2.2 计算机控制技术 (3)3 智能楼宇监控系统的结构分析 (8)3.1 楼宇智能化电气设备监控系统 (8)3.1.1 楼宇智能化电气设备监控系统的功能表现 (8)3.1.2 楼宇智能化电气设备监控系统的组成 (8)3.2 通信自动化电气设备监控系统 (11)3.3 综合布线系统 (12)3.3.1 综合布线系统的特点 (13)3.3.2 综合布线系统产品的组成 (13)3.3.3 综合布线系统的构成 (14)4 智能化楼宇电气设备监控系统的综合设计 (16)4.1 基于 CORBA 的系统方案的总体设计 (16)4.2 数据采集与监视控制系统(SCADA) (18)4.2.1 SCADA 的总体设计规划 (19)4.2.2 SCADA 拓扑结构设计 (19)4.2.3 软件功能模块设计 (20)4.3 电能量管理子系统的设计 (24)4.3.1 总体设计规划 (24)4.3.2 负荷监测及节电管理 (24)总结 (27)致谢 (28)参考文献 (29)1 绪论1.1 课题研究的背景和意义随着科学技术的进步,计算机及其网络技术、现代通信技术、现代控制技术以及现代建筑艺术等得到了广泛应用,在推动人类社会进步的同时,也改变着人们工作、学习和生活的方式,从而促使人们要求社会的信息化、工作与生活的自动化、居住环境的舒适化与安全化,使智能楼宇以及与之配套的楼宇智能化监控系统的技术与应用得到飞速发展。
为了解决电气设备各异构监控子系统之间以及硬件设备之间的互连和互操作性问题,就要求构成智能楼宇的电气设备的各个异构子系统具有开放式结构,所采用的协议和接口都要标准化和规范化。
也就是说,软件硬件的连接方式、交换信息的内容和格式、都必须标准化和规范化,从而将各自分离的设备、功能和信息处理等集成到相互关联的、统一和协调的系统之中,达到资源的充分共享,并实现集中和便利的管理,可以方便地把构成智能楼宇中的电气设备各个子系统从各个分离的设备、功能和信息等有机的集中于一个统一的、相互关联的和协调的环境之中,运行于同一个操作平台之下,使资源达到充分的共享,高效率的完成规定的任务。
并且系统运行机制与结构、系统服务与管理等方面,都将产生质的提高与飞跃。
1.2 国内外进展状况随着工农业生产的发展,社会的进步,导致了对能源需求的大幅度增长,电力作为二次能源的主力对于国民经济的可持续发展就显得格外重要。
为了保证电力能源消费安全与可靠,电气监控系统应用控制技术、信息处理技术和通信技术,利用计算机软件和硬件系统或智能装置代替人工进行各种作业,实现对楼宇内主要电气设备和输、配电线路的自动监视、测量、自动控制和微机保护。
监控系统的发展经历了如下几个阶段:1.早期的远动技术早期的远动技术可以追溯到 20 世纪的 40 年代至 70 年代,是在自动电话交换机和电子技术基础上逐步发展起来的。
最早用于电力工业的远动设备便是采用电话继电器、步进器和电子管为主要元件组成的。
随着半导体技术的发展,60 年代开始出现晶体管无触点式远动设备,70 年代出现集成电路远动设备。
2.中期的远动(监控)技术上世纪 80 年代到 90 年代前几年,由于微处理芯片(CPU)和各种作为外围电路的大规模集成电路的出现与应用,远动设备从早期方式进入了中期发展阶段。
同时它又与个人计算机相结合,出现了数据采集与监控系统,SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition),即广义的SCADA 系统不仅包括远动设备,也包括调度自动化中完整的主站系统。
这意味着远动将向提高传输速度、提高编译码的检纠错能力、应用智能控制技术对所采集的数据进行预处理和正确性校验等方向发展。
这样远动一词也逐渐为监控所取代。
3.当前的厂站自动化技术上世纪到本世纪初,由于半导体芯片技术、通信技术及计算机技术的飞速发展,远动技术也从早期、中期发展到当前的厂站自动化技术阶段。
20 世纪 90 年代引入我国的电力需求侧管理(DSM),这一先进的思维方法和管理技术是从提高终端电能利用效率出发来提高能源效率的。
其目的是使能源需求方合理用能,提高能效,节约能源,从而减少对能源的需求量,以利于保护生态环境和节约能源开发投资。
2 智能监控系统技术2.1 计算机网络技术通过计算机网络技术能够实现数据通信功能,资源共享,信息服务等功能1)通信功能它是指计算机与计算机或其它终端设备之间的数据传输,是计算机网络系统的基本功能之一。
通过计算机网络来传送电子邮件,发布新闻信息等,方便了用户之间的信启、交换,而且不受地理因素和时间的限制。
2)资源共享通过计算机网络,可以将位于计算机网络中某个部位的资源提供出来,供整个网络的相关用户使用。
计算机网络的三大资源:硬件资源、软件资源、数据资源均可被共享,并由网络系统对共享资源实施有效管理,不仅提高了网络范围内系统资源的利用率,而且可以使整个系统处理的费用明显下降。
3)信息服务借助于计算机网络,用户可以到社区网上或 Intemet 上获取各种信息:反之,也能够向 nItcmet 或社区网上发布各种相关信息,如电子商务信息、各种管理公告信息等。
同时,借助于计算机网络用户可以方便地召开网络会议、实现自动抄表、自动交费等业务,以次来体现智能建筑的便利和高效的特点。
2.2 计算机控制技术计算机控制技术是计算机技术与自动控制技术相结合的应用技术,是构成智能楼宇电气设备监控系统的关键技术。
上个世纪 70 年代以来,随着电子技术的快速发展,计算机性价比不断提高,从而促进了计算机在控制系统中的应用。
这种应用的直接结果是极大地改善了过程控制的硬件性能,加强了过程控制的手段,同时也促进了自动控制理论的发展,使计算机控制技术更加完善和深化,从单一过程、单一对象的局部控制发展到整个过程、整个系统的大规模复杂控制,并逐步向智能化、网络化方向发展。
(1)计算机控制系统基本概念在计算机控制系统,计算机输入输出的信号都是数字量,而被控对象的输入输出信号往往都是连续变化的模拟量。
因此,计算机的信号输入和输出都要设有模拟量和数字量之间的信号形式转换的模/数(Analgo/Distia)l 和数/模(Dgitial/Anaolg)转换器。
典型的计算机控制系统如图 2.2.1 所示:图 2.2.1 计算机控制原理图在计算机控制系统中,监测装置(传感器)将系统输出量转换成电信号,再经过A/D 转换器转换为数字量,计算机收到输出反馈量后,将它与计算机内部的给定值相比较,计算出偏差值,然后对偏差进行算术与逻辑运算,将运算结果作为控制量输出,控制量再经过D/A 本身转换器转换为模拟量,输出到执行机构调节被控参数,从而达到控制的目的。
上述过程连续不断地重复执行,以使整个系统运行在给定的性能指标下。
同时,也可以对被控数和设备本身出现的异常情况进行监督,并迅速做出处理。
命名服务命名服务提供从名字到对象引用的映射,这好像 Internet 的域名服务系统将给定的域名转换为 IP 地址一样,命名服务采用类似文件系统中目录结构的方法来管理文件。
在 CORBA 命名服务中,命名对象以分层命名图的方式进行组织,称为命名树,如下图所示:2.2.2 命名树结构示意图如上图所示,命名树的节点都是对象,其中图中的空心节点表示的是命名环,境对象,简称为命名环境;图中实心节点表示应用程序的对象简称为应用对象。
建立命名树的目的是要根据对象的名字通过遍历的方式找到目的对象的对象。
在 CORBA 的命名服务中,构成名字的基本元素是有名组件(namedcomponent)。
有名组件本身是一个结构,该结构由两个字符串域组成:id 和 kind 。
一般来说,id 域给出用户的字符串标识,kind 域给出一些描述信息,如名字所用的编码、版本等。
命名环境相当于一个目录,用来存放指向其它目录(即其它的命名环境) 和文件(应用对象)的名字。
这种名字到对象引用关系就称为名字绑定。
在一个命名环境中,给一个对象(可能是另一个命名环境)取一个名字的操作称为绑定命;反之,从一个名字得到一个与之绑定的对象的操作称为解析。
给定一个起始命名环境,在命名树中从起始节点到目标节点的遍历中,这些绑定序列就构成了唯一识别目标对象的路径名。
名字有名组件2.2.3 名字库一般的命名服务中,使用者是直接对有名组件和名字的值进行操作的,为了更好的体现封装的特性应该把服务的使用者与名字的具体表示分割出来,因此,系统建立工程名字库,实现对系统中多个工程对象的统一管理,这样命名服务的使用者就可以通过接口调用来管理和操纵名字的组成,避免了直接操纵有名组件的 id 域和 kind 域。
本系统通过命名服务来提供对所有工程对象的管理,提供整个网络中工程对象的注册/注销功能,工程在启动时主动对生成的工程对象进行注册,当工程退出时主动对工程对象注销;其它客户端只需知道对象名称就可以通过命名服务来得到其对象引用,从而完成所需功能。
例如,SCADA 的工程对象首先得向命名服务注册,然后如果某个客户端想要得到 SCADA 工程对象引用,只需将此工程的名称作为参数来调用命名服务的接口,就可以获取此工程对象的引用。
事件服务设计CORBA 事件服务是为了解决 CORBA 对象之间的通信问题而定义的,CORBA 的事件服务提供了一种松散的、异步的通信机制,它的目标是建立一个通用的分布式事件模型。
在 CORBA 的事件服务中,事件的发送者和接收者都是对象,发送事件的对象扮演供应者的角色,接收事件的对象扮演消费者的角色。
事件的传送是借助一个称为事件通道的对象来进行的。
事件通道作为多个供应者对象与多个消费者对象之间的异步通信中介,负责将事件从供应者对象传送给消费者对象。