【正文】 最后，感謝我的家人對(duì)我永遠(yuǎn)的包容和為我的無(wú)私付出。致 謝在四年的大學(xué)生活即將結(jié)束之際，衷心的感謝所有給予我?guī)椭椭С值娜藗?！首先，我要感謝我的指導(dǎo)老師xxx老師，本課題從選題、課題展開(kāi)、具體實(shí)施到論文撰寫等都是在靳老師的嚴(yán)格要求和悉心指導(dǎo)下完成的，期間xxx老師給了我很多創(chuàng)意的啟發(fā)。其中光照度和人體感應(yīng)所采集的信號(hào)綜合使用，聲控既包含了聲音輸入的部分又有光信號(hào)的輸入部分，無(wú)線信號(hào)就是實(shí)現(xiàn)發(fā)射與接收從而實(shí)現(xiàn)無(wú)線的控制。其次對(duì)所需要的硬件進(jìn)行了研究、設(shè)計(jì)和布局安裝。圖51 正常運(yùn)行時(shí)上位機(jī)監(jiān)控 遠(yuǎn)程控制實(shí)驗(yàn)結(jié)果遠(yuǎn)程控制實(shí)現(xiàn)了對(duì)教學(xué)樓照明的每一盞燈的開(kāi)關(guān)及亮度控制和上課教室與自習(xí)教室的不同場(chǎng)景化控制。利用聲控開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)了樓道走廊和洗手間的照明控制功能。這里主要介紹一下教學(xué)樓照明。我主要將遠(yuǎn)程照明這一塊做出來(lái)其他的部分只是提出這樣的一個(gè)思想概念。Client和OPC具有以下的功能特點(diǎn)：① 以O(shè)PC、RTDB（實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)）、ODBC/SQL為核心，具有強(qiáng)大的系統(tǒng)集成能力；② 強(qiáng)大實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)，提供高性能大容量的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、分析、處理平臺(tái)；③ 符合ODBC/SQL工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，能夠與物業(yè)管理信息系統(tǒng)緊密集成；④ VBA語(yǔ)言與類Excel報(bào)表相結(jié)合，可生成各種形式報(bào)表且生成速度快、文件小，可遠(yuǎn)程瀏覽；⑤ 純B/S模式設(shè)計(jì)，既可本地監(jiān)控，又能實(shí)現(xiàn)基于互聯(lián)網(wǎng)和瀏覽器的遠(yuǎn)程監(jiān)控；⑥ 基于Web方式和Flash動(dòng)畫技術(shù)，提供生動(dòng)、實(shí)時(shí)、交互的系統(tǒng)操作界面；AdvBMS運(yùn)行系統(tǒng)服務(wù)器端有：Microsoft并且將間隔時(shí)間設(shè)定為50s,這樣就實(shí)現(xiàn)了當(dāng)滿足條件后將燈打開(kāi)50s之后，再一次的進(jìn)行信號(hào)采集來(lái)判斷是打開(kāi)那種燈亮的模式還是將燈熄滅。其中，為真期間執(zhí)行是指當(dāng)邏輯式（100）amp。 走廊與洗手間控制系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)圖412 走廊與洗手間燈控流程圖走廊和洗手間具有人員出現(xiàn)時(shí)間的不確定性和所需要提供的照明時(shí)間短等特點(diǎn)，所以此類場(chǎng)所的燈不需要一直打開(kāi)而是在有人員在此區(qū)域并且光照不足時(shí)才將燈打開(kāi)并延時(shí)[1718]。 T4_M:=。end_if。 T3_M:=。 RF301_Count_temp:=RF301_Count。 T2_M:=。 end_if。具體程序如下：if (RF301_ID_1=68 and RF301_ID_2=129 and RF301_ID_3=241) then(*面板鍵1 人多模式*) if RF301_Count_tempRF301_Count then T1_M:=。在無(wú)線控制面板上設(shè)置三種場(chǎng)景模式，當(dāng)按下無(wú)線控制面板上鍵1時(shí)為人多模式，教室中的燈全部點(diǎn)亮黑板上方的燈亮百分之六十，前排、中排和后排的燈亮度為百分之百。的命令。=100。圖410 程序設(shè)計(jì)流程圖圖411 有人且光照度低于一百燈亮度為百分之百這些程序的編寫要在條件腳本中編寫。根據(jù)在實(shí)驗(yàn)室中做實(shí)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)得出如下的數(shù)據(jù)如表41：表41 一天之中光照度傳感器的讀數(shù)時(shí)間光照度傳感器讀數(shù)光線明暗時(shí)間光照度傳感器讀數(shù)光線明暗5:007光照不足15:00952光照足6:0080光照不足16:00640光照足7:00290光照不足17:00512光照足8:00310不太足18:00402不太足9:00450光照足19:00309不太足10:00504光照足20:00102光照不足當(dāng)光照度的讀數(shù)大于450時(shí)，不論教室中有沒(méi)有人在都不開(kāi)燈此時(shí)教室中的自然光已經(jīng)足夠照明使用了；當(dāng)光照度小于450大于400并且有人在時(shí)，燈亮百分之五十；當(dāng)光照度小于400大于300并且有人在時(shí)，燈亮百分之六十；當(dāng)光照度小于300大于200并且有人在時(shí)，燈亮百分之八十；當(dāng)光照度小于200大于100并且有人在時(shí)，燈亮百分之九十；當(dāng)光照度小于100并且有人在時(shí)，燈亮百分之百。If 0 Then =0。Endif其中：If 100 Then =100。現(xiàn)在以對(duì)第一路的燈的控制作為事例講解其他的各路燈的程序類似。人少模式是將教室中的前排和中排點(diǎn)亮后排的燈熄滅。當(dāng)四路燈的亮度總和大于350時(shí)，此時(shí)教室中的前排后排的亮度都已經(jīng)達(dá)到了百分之百，不再適合放PPT所以此時(shí)執(zhí)行將燈全部熄滅命令。=0。EndifIf +++300Then =100。= +20。具體如圖48所示。Endif其中，、。Else =100。在鼠標(biāo)腳本之中自定義點(diǎn)下鼠標(biāo)所要實(shí)現(xiàn)的功能，軟件程序如下：If +++0 Then =0。圖47 教學(xué)樓照明監(jiān)控畫面 教室的設(shè)計(jì)主要有：一鍵開(kāi)關(guān)模式、多人上課模式、人少上課模式、放PPT模式、各個(gè)燈的增減亮和現(xiàn)場(chǎng)的無(wú)線遙控模式。圖46 點(diǎn)組態(tài)設(shè)置這樣前期的準(zhǔn)備工作就都已經(jīng)完成，下面要做的就是在窗口中對(duì)教室、自習(xí)室和樓道進(jìn)行具體監(jiān)控畫面的設(shè)計(jì)。建立好了工程，需要在數(shù)據(jù)庫(kù)中添加驅(qū)動(dòng)，如圖44所示。 數(shù)據(jù)連接打開(kāi)OPC如圖43，可以看到授權(quán)成功、連接成功，以及傳感器和燈的模擬量、數(shù)字量值。通過(guò)畫面組態(tài)，數(shù)據(jù)連接，控制語(yǔ)句，就可以對(duì)照明數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)和控制。在這個(gè)環(huán)境中可以完成界面 的設(shè)計(jì)、動(dòng)畫連接的定義、數(shù)據(jù)庫(kù)的配置等等。開(kāi)環(huán)控制的缺點(diǎn)是由于沒(méi)有反饋機(jī)制，無(wú)法發(fā)現(xiàn)和糾正計(jì)劃和決策實(shí)施中與預(yù)定目標(biāo)之間的偏差，缺乏抗干擾能力，因此僅適用于那些干擾不大且能規(guī)則變化的組織活動(dòng)，而在復(fù)雜多變的情況下，則不能起到有效控制作用，因此有很大的局限性。所以閉環(huán)控制所需要的傳感器較多經(jīng)濟(jì)成本高適用于穩(wěn)定性要求較高的系統(tǒng)。寫出數(shù)據(jù)就是將處理好的數(shù)據(jù)通過(guò)一定的計(jì)算方法輸出給執(zhí)行器。并將其通過(guò)CAN總線傳送到各個(gè)模塊，達(dá)到系統(tǒng)控制目的。由于系統(tǒng)僅在輸出單元和負(fù)載之間使用負(fù)載線纜連接，與傳統(tǒng)控制方法相比節(jié)省了大量原本要接到普通開(kāi)關(guān)的線纜和管線，縮短了安裝施工的時(shí)間，節(jié)省了人工費(fèi)用。無(wú)線控制模塊的工作原理主要就是兩個(gè)模塊之間的通訊，發(fā)射模塊負(fù)責(zé)向接收模塊下達(dá)指令，接收模塊在接收到指令后通過(guò)CAN總線方式向相應(yīng)的控制模塊發(fā)出指令。表38 DALI調(diào)光驅(qū)動(dòng)模塊可選規(guī)格型號(hào)序號(hào)型號(hào)規(guī)格安裝位置及方式1DL30111路DALI總線控制接口，可控制16個(gè)DALI熒光燈器；安裝方式：箱體內(nèi)DIN35 導(dǎo)軌安裝；安裝位置：合理安裝于照明電氣控制箱體內(nèi)或就近照明電氣控制箱附近單獨(dú)設(shè)置箱體安裝2DL30212路DALI總線控制接口，每條總線可控制16個(gè)DALI熒光燈鎮(zhèn)流器，2組共控制32個(gè)DALI熒光燈鎮(zhèn)流器；3DL30414路DALI總線控制接口，每條總線可控制16個(gè)DALI熒光燈鎮(zhèn)流器，4組共控制64個(gè)DALI熒光燈鎮(zhèn)流器；表39 LA3048模擬調(diào)光驅(qū)動(dòng)器技術(shù)參數(shù)表序號(hào)性能指標(biāo)性能參數(shù)1電源DC24V（18V～30V）2工作溫度20～65℃3相對(duì)濕度0100%相對(duì)濕度，無(wú)凝露4模塊功耗 5輸入信號(hào)類型CANbus、 CANopen協(xié)議數(shù)據(jù)、按鍵6 CAN總線波特率 50Kbps7輸出信號(hào)類型模擬輸出 + 繼電器輸出8輸出回路數(shù)量4路獨(dú)立模擬量輸出 + 4 路獨(dú)立繼電器輸出9模擬量信號(hào)輸出范圍模擬量獨(dú)立輸出每路 0～10V數(shù)字量獨(dú)立繼電器輸出每路 8A10安裝位置及方式安裝方式：箱體內(nèi) DIN35導(dǎo)軌安裝；安裝位置：合理安裝于照明電氣控制箱體內(nèi)或就近照明電氣控制箱附近單獨(dú)設(shè)置箱體安裝；實(shí)驗(yàn)室內(nèi)使用的是調(diào)光驅(qū)動(dòng)模塊LA3048，LA3048 開(kāi)關(guān)/調(diào)光驅(qū)動(dòng)器用于控制帶模擬調(diào)光接口的電子鎮(zhèn)流器，接收通過(guò)CAN 總線傳來(lái)的數(shù)據(jù)，它能控制繼電器的輸出狀態(tài)和模擬量的輸出，從而達(dá)到調(diào)光和控制開(kāi)關(guān)的目的。 現(xiàn)場(chǎng)調(diào)光模塊DALI數(shù)字式可尋址燈光接口（Digita Addressahle Lighting Interface）鎮(zhèn)流器，是當(dāng)前最新型的可調(diào)光熒光燈鎮(zhèn)流器，1999年P(guān)hilips,ORSAMTridonic 等公司共同制定了DALI的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，納入IEC929，保證不同的制造廠生產(chǎn)的DALI設(shè)備能全部兼容。將自習(xí)教室分為五個(gè)區(qū)域，用五個(gè)人體感應(yīng)器來(lái)控制這五個(gè)區(qū)域。因?yàn)?教室作為學(xué)生上課仔細(xì)的活動(dòng)場(chǎng)所,其人員流動(dòng)量大且復(fù)雜,同時(shí)教室的門一般較寬敞,很容易出現(xiàn)多個(gè)人同時(shí)進(jìn)出教室的情況,而這回嚴(yán)重影響傳感器的狀態(tài)判斷,從而導(dǎo)致統(tǒng)計(jì)人數(shù)的嚴(yán)重誤差。紅外部分采用精密菲涅爾透鏡技術(shù)，提高能量接收的效率，微波部分使用先進(jìn)的平面天線微波發(fā)射，采用四重屏蔽技術(shù)，有效控制微波的探測(cè)區(qū)域，配合先進(jìn)的能量堆積邏輯處理隨機(jī)動(dòng)態(tài)時(shí)間分割技術(shù)能使其對(duì)真正的入侵者還是其他可能引起誤報(bào)的干擾因素做出準(zhǔn)確的判斷。根據(jù)普朗克定律，黑色的單色輻射強(qiáng)度隨波長(zhǎng)λ和熱力學(xué)溫度T而變化的關(guān)系式為： (31)其中：為黑體的單色輻射強(qiáng)度（）。所以需要用人體感應(yīng)器來(lái)確定室內(nèi)的占用情況。比如，通過(guò)實(shí)驗(yàn)得知在窗外的傳感器光照度為200Lux時(shí)，測(cè)得室內(nèi)的實(shí)際光照度為170Lux,這樣我們就大致的了解到了室外與室內(nèi)的差距，這樣在室外采得200Lux時(shí)軟件上控制燈亮度時(shí)按170Lux來(lái)處理[910]。根據(jù)教學(xué)樓的實(shí)際情況可知，每個(gè)自習(xí)教室只有一邊有窗口，所以自然采光都是通過(guò)此面的窗戶采光。這種布局方法雖然可以近距離的探測(cè)到室內(nèi)照度的變化,但因?yàn)楣庹斩葌鞲衅鹘邮盏牟粌H是自然光照,也包括室內(nèi)照明燈具自身的光線,所以探測(cè)到的是自然光和人工光的混合光。020,000Lux。因?yàn)楸菊n題是要探測(cè)室外的光照度所以選用室外型的光照度傳感器。光照度傳感器按其工作原理通常分為三類：一是外光電效應(yīng)元件, 此類光電轉(zhuǎn)換元件有光電管、光電倍增管等。表32 學(xué)校建筑照明的照度標(biāo)準(zhǔn)房間或場(chǎng)所參考平面及其高度照度標(biāo)準(zhǔn)值（Lx）UGRRa教室課桌面3001980實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)桌面3001980美術(shù)室桌面5001980多媒體教室 水平面3001980教室黑板黑板面50080照度標(biāo)準(zhǔn)值表中的UGR為統(tǒng)一眩光值評(píng)價(jià)，Ra為顯色指數(shù)。在冬季的晴天，地面照度約為2000lx。單位為勒克斯(流明/單位面積),符號(hào)為lx,1lx=1lm/m2 。光通量的數(shù)量越大,即表示該發(fā)光體所發(fā)出的可見(jiàn)光就越強(qiáng)。人們比較幾種波長(zhǎng)不同而輻射能量相同的光時(shí)，會(huì)感到黃綠光最亮，而波長(zhǎng)較長(zhǎng)的紅光與波長(zhǎng)較短的紫光都暗的多，因此不能直接以光源的輻射功率來(lái)衡量光能量，而要采用以人眼對(duì)光的感覺(jué)量為基準(zhǔn)的基本量—光通量來(lái)衡量。第3章 智能照明控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) 數(shù)據(jù)采集模塊的設(shè)計(jì)為了對(duì)教室中的燈進(jìn)行智能照明控制，必須借助傳感器來(lái)檢測(cè)使用環(huán)境中的光照強(qiáng)度和室內(nèi)占用情況等參數(shù),來(lái)確定燈具的開(kāi)關(guān)時(shí)刻及開(kāi)關(guān)位置,以便在節(jié)能的同時(shí),為使用者提供較好的視覺(jué)舒適度。工作流程圖如圖24所示：圖24 走廊與洗手間智能照明控制系統(tǒng)流程圖 上位機(jī)監(jiān)控面板設(shè)計(jì)上位機(jī)采用PC機(jī),利用PC機(jī)的10/100M通訊接口，Modbus/TCP協(xié)議,實(shí)現(xiàn)與教室照明控制器的通訊。自習(xí)室智能照明控