楼宇自动化虚拟平台的设计与实现1(2)(6)

2019-04-10 08:53

天津工业大学2016届本科生毕业论文

的原理为用户输入密码或其它信号,当输入错误时,声光报警启动。防火报警系统类似于防盗,当探测器检测到烟雾、高温等信号时,声光报警启动。

门磁传感器 声光报警模块 烟雾传感器 处理器 热释电红外传感器 温度传感器 GMS模块 图3.22防盗系统结构原理图

3.7出入口控制及门禁系统

出入口控制系统组成:出入凭证的校验装置、出入口自控锁、出入口控制主机。出入凭证的校验装置是身份识别技术分为个人身份识别码、卡片式、人体特征识别三种。

门禁系统结构如图:

图3.23门禁系统结构

实现出入口控制的方式:

第一种方式是在需要了解其通行状态的门上安装门磁开关。

第二种方式是在需要监视和控制的门上,除了安装门磁开关以外,还要安装电动门锁。

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第三种方式是在需要监视、控制和身份识别的门或有通道门的高保安区,除了安装门磁开关、电控锁之外,还要安装磁卡识别器或密码键盘等出入口控制装置,由中心控制室监控,采用计算机多重任务处理,对各通道的位置、通行对象及通行时间等实时进行控制或设计程序控制,并将所有的活动用打印机或计算机记录,为管理人员提供系统所有运转的详细记录。

分布式控制系统是出入门禁系统的本质,该系统支持结构为网络化结构。成为门禁控制系统设计和开发的理想平台是由于他是低成本、实时性和可靠性的控制网络技术。

由于网络技术、控制和计算机的不断发展,用户在生产和生活中的控制对象不断发生变化。从局部到整体,由单点到多点,从简单到复杂。

组合式 拟控模 制系统

图3.24控制系统的经历过程

集中式数字控制系统 集散式控制系统 现场总线控制系统 全开放嵌入式控制网络系统

网络化、数字化、智能化是控制系统整体的发展的趋势。

3.8安保人员巡查系统

楼宇中要有安保巡逻不断记录安保人员的位置,是否离岗、控制人员进出。安保人员巡查系统的工作原理即有一便携式设备及时传送人员位置信息,同时接受系统传达的指令,如图3.26、3.27:

移动便携智能终端 数据读写 视频抓拍 通信模块 电话系统 短信通知 条码扫描 图3.25原理图

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安全保卫系统软件 后台终端 手持设备 数据同步 发卡软件 信息管理软件 后台监控软件 指挥调度软件 报警处理软件 数据储存 信息采集 数据同步软件 图3.26安保巡查原理图

3.9小结

本章简要介绍了基于Simulink仿真环境下楼宇自动化系统中系统的仿真与结果,以及各子系统的原理和要求。

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第四章楼宇自动化虚拟平台的设计与实现

4.1虚拟平台的特点与流程

系统具有以下特点:

1) 仿真时间标尺与自然标尺一致即仿真必须是实时仿真。这一点决定了仿真的时间特性。

2) 数学模型是必须建立的仿真对象的实体。对于复杂系统的建模,一般要将其简化用近似的数学模型代替,忽略细小误差,简化仿真。

3) 有些物理效应设备存在时间延迟。在进行时,仿真系统中也要串联延迟函数,减少对仿真系统真实性的影响。

4) 仿真的置信度最高。仿真系统忽略外部环境的一些影响,这样与实际的系统相比,仿真系统的可信程度被很大地提高了,比纯数学模型的仿真系统的置信度高得多。

综上所述,设计开发仿真平台系统的前提基础既是仿真系统的特性,意义也在此。

仿真的一般过程:

1) 描述仿真问题,明确仿真目的;

2) 项目计划、方案设计与系统定义:仿真目的决定仿真结果以及系统的边界条件、约束条件;

3) 数学建模:根据研究系统的先验知识、实验数据及其机理,确定模型的类型、结果及参数是按照物理原理或者采取系统辨识的方法决定;

4) 仿真建模:系统的仿真模型是通过数学模型转换成能在计算机上运行的程序或其他模型实现的。

5) 试验:仿真实验并记录数据;

6) 仿真结果分析:实验要求和仿真目的决定。仿真结果决定:修正数学模型、仿真模型、仿真程序、修正/改变原型系统。

新的实验在修正后进行。准确描述实际系统并不是一次完成的,要不断对比模型和实际系统的差异,不断的更改、验证、再更改而完成的。

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开始仿真问题仿真目的的描述根据仿真问题确定仿真方案系统描述建立系统数学模型建立仿真数学模型编写仿真程序验证数学模型修改程序是修改方案是修改模型是仿真模型是否符合?仿真目的是否达到? 是否程序有问题?否建模有问题?否方案问题?进行仿真研究结束图4.1 流程图

4.2控制系统结构设计

该平台主要的目的是为楼宇的自动化设计进行仿真,进而方便楼宇自动化的设计与改良。如图:

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