導(dǎo)語(yǔ)：如何才能寫(xiě)好一篇智能控制論文，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

1．1控制模塊的硬件設(shè)計(jì)控制模塊選用了STM32F107VC32位ARM處理器［1］，此芯片集成了各種高性能工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)接口，且STM32不同型號(hào)產(chǎn)品在引腳和軟件上具有完美的兼容性，可以輕松適應(yīng)更多的應(yīng)用。MCU本身包含有標(biāo)準(zhǔn)RS23，ISP及USB通訊接口，運(yùn)行頻率高達(dá)72MHz，因而使得系統(tǒng)能夠以精簡(jiǎn)的設(shè)計(jì)，高速的數(shù)據(jù)處理速度完成智能控制。STM32系列單片GPIO口多達(dá)51個(gè)，大部分可復(fù)用，本模塊中所配置GPIO口包括：RS232通訊接口PB10，PB11，連接圖2中Flow＿TXD，F(xiàn)low＿RXD，傳輸流量傳感器檢測(cè)信號(hào)；ISP三線通訊接口PC9，PC10，PC11，對(duì)應(yīng)圖3中PV＿CS，PV＿SLCK，PV＿DIN信號(hào)；PC8輸出切換信號(hào)?？刂颇K選用的流量傳感器為FS4001系列小流量氣體質(zhì)量流量傳感器。FS4001是專(zhuān)門(mén)為各類(lèi)小流量氣體的測(cè)量和過(guò)程控制而設(shè)計(jì)的，其獨(dú)特的封裝技術(shù)使之可用于各類(lèi)管徑，成本低、易安裝、不需要溫度壓力補(bǔ)償，可替代容積式或壓差式的傳統(tǒng)流量傳感器，其精度達(dá)到±（1．5＋0．5FS）％，重復(fù)性達(dá)到±0．25％，1mm通徑傳感器，最大流量達(dá)到200SCMM。FS4001與MCU通過(guò)RS232接口進(jìn)行通訊，經(jīng)過(guò)MAX3232實(shí)現(xiàn)電平轉(zhuǎn)換后，按照專(zhuān)用通訊協(xié)議，可完成FS4001自校準(zhǔn)以及流量讀取。接口電路見(jiàn)圖2。STM32F107VC對(duì)測(cè)得流量和設(shè)置流量之差進(jìn)行比較以及控制算法的計(jì)算后，將控制數(shù)字量輸出至DA芯片LTC2641，DAC將數(shù)字量轉(zhuǎn)換成模擬控制量，經(jīng)低功耗、精密單電源運(yùn)算放大器OPA2234及放大管2N3904將信號(hào)放大后驅(qū)動(dòng)比例閥，完成流量的控制?？刂颇K中的DAC為單極性LTC2641，此芯片僅消耗120μA電源電流，就滿標(biāo)度階躍而言，僅用1μs就能穩(wěn)定在0．5LSB以?xún)?nèi)。DAC通過(guò)3線SP兼容串行接口，以高達(dá)50MHz的時(shí)鐘速率通信，其6位INL誤差最大值在整個(gè)溫度范圍內(nèi)為僅±2LSB。DA轉(zhuǎn)換及比例閥驅(qū)動(dòng)電路見(jiàn)圖3?？刂颇K中比例閥選用VSO?系列熱補(bǔ)償型微型比例電磁閥［2］，通過(guò)VSO技術(shù)（voltagesensitiveorifice），即電壓敏感性通徑技術(shù)，比例閥可以根據(jù)輸入電流的大小，精確的控制氣體流量比例。比例閥通過(guò)直流電流驅(qū)動(dòng)或脈沖調(diào)幅驅(qū)動(dòng)，并使用閉環(huán)反饋控制，能夠獲得優(yōu)化的系統(tǒng)性能。本模塊中的比例閥線圈最小工作電壓20VDC，控制電流范圍在0～91mA，電流與流量的關(guān)系如圖4。模塊中氣氛切換的功能實(shí)現(xiàn)是通過(guò)MCU發(fā)送切換信號(hào)，控制管子2N3904的導(dǎo)通與關(guān)閉，來(lái)驅(qū)動(dòng)VZ100電磁閥兩通道的轉(zhuǎn)換來(lái)完成。切換功能電路見(jiàn)圖5。

1．2模塊的軟件設(shè)計(jì)模塊軟件分為兩部分：控制軟件及交互軟件?？刂栖浖〝?shù)據(jù)采集，與比列閥，流量傳感器及上位計(jì)算機(jī)的通訊，數(shù)據(jù)濾波，PID控制算法等，采用C語(yǔ)言；交互軟件則主要用于計(jì)算機(jī)操作，便于用戶進(jìn)行流量設(shè)置與氣氛切換的操作，同時(shí)可實(shí)時(shí)顯示氣氛流量曲線以及數(shù)據(jù)儲(chǔ)存，采用VB語(yǔ)言編寫(xiě)。

2測(cè)試結(jié)果

目前模塊樣機(jī)配置于DSC30熱分析儀上，通過(guò)此模塊控制通入儀器爐體的吹掃氣氛，測(cè)試時(shí)，模塊的氣路一，通入氮?dú)?，配合控制軟件，設(shè)置氣氛流量為50ml／min，觀察儀器DSC基線數(shù)據(jù)約25min，采樣圖譜見(jiàn)圖6所示。圖譜顯示基線平直度完美。DSC30共有兩路氣氛輸入，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中設(shè)置氣路一氣氛（氮?dú)猓┝髁繛?0mL／min，氣路二氣氛（氧氣）流量60mL／min。開(kāi)始測(cè)試時(shí)，缺省通入氣氛一，實(shí)驗(yàn)5min后，按氣路切換鍵，切換為氣氛二通入，可觀察到軟件窗口中氣氛一和氣氛二數(shù)值的變化，氣路二采樣數(shù)據(jù)（以秒為時(shí)間單位）見(jiàn)表一。根據(jù)測(cè)試數(shù)據(jù)可以看出，模塊的氣氛控制精度誤差＜±0．1mL／min，切換穩(wěn)定時(shí)間＜16s。

3結(jié)束語(yǔ)

篇2

而所謂的完美結(jié)合，其實(shí)質(zhì)就是以傳統(tǒng)的手工風(fēng)箏制作為主導(dǎo)，其具體的制作的骨架設(shè)計(jì)如圖1所示。將風(fēng)箏的主骨架分為主桿、撐桿、邊桿以及附件等四個(gè)不同的組成部分，并采用傳統(tǒng)的材質(zhì)作為其材料。而芯片則根據(jù)風(fēng)箏的形狀而進(jìn)行個(gè)性化設(shè)計(jì)的“風(fēng)箏燈”。風(fēng)箏燈是由光控制芯片與二極管構(gòu)成的串燈。同時(shí)通過(guò)用戶手中的無(wú)線遙控器可實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)箏遙控等的五彩的變換，從而更能夠吸引廣大的風(fēng)箏愛(ài)好者。而該設(shè)計(jì)主要?jiǎng)t是通過(guò)手中的無(wú)線遙控器，實(shí)現(xiàn)對(duì)在遙控范圍內(nèi)的風(fēng)箏實(shí)現(xiàn)各種不同顏色、不同名稱(chēng)等的變化，從而使得風(fēng)箏在夜間更具有個(gè)性化，并吸引廣大風(fēng)箏愛(ài)好者的眼球。而起主要的構(gòu)成則包括無(wú)線發(fā)射裝置、PCB天線、光控制芯片、LED驅(qū)動(dòng)芯片、二極管、無(wú)線接收模塊模塊、排線等?；镜脑硎峭ㄟ^(guò)無(wú)線控制器的發(fā)射裝置，向風(fēng)箏發(fā)送脈沖指令，通過(guò)風(fēng)箏中的脈沖接收裝置，將脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)，并通過(guò)開(kāi)關(guān)在短時(shí)間內(nèi)的開(kāi)關(guān)，從而達(dá)到燈管閃爍的目的，如現(xiàn)在的LED開(kāi)關(guān)，其在1秒內(nèi)可實(shí)現(xiàn)3000次的開(kāi)關(guān)，從而使得燈管呈現(xiàn)出不同的色彩和圖案。對(duì)該智能系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，則采用比較簡(jiǎn)易的設(shè)計(jì)，而起開(kāi)關(guān)檢測(cè)電路則通過(guò)儲(chǔ)能的電容和計(jì)數(shù)器來(lái)對(duì)其進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。而起觸發(fā)器我們選用74LS74和非門(mén)的74LS02。同時(shí)其具體的開(kāi)關(guān)檢測(cè)電路如圖2所示。當(dāng)開(kāi)關(guān)在進(jìn)行切換時(shí)，其會(huì)在DET上產(chǎn)生負(fù)脈沖的信號(hào)，并通過(guò)觸發(fā)器74LS74進(jìn)行計(jì)數(shù)，而起次數(shù)的檢測(cè)則通過(guò)計(jì)數(shù)器輸出的邏輯來(lái)對(duì)其進(jìn)行技術(shù)，并通過(guò)上述的A、B端而得到電路不同的狀態(tài)。在對(duì)開(kāi)關(guān)進(jìn)行不斷的切換中，對(duì)觸發(fā)器的供電的電壓始終保持在4.8～5V的工作電壓，同時(shí)驅(qū)動(dòng)器的狀態(tài)則處于工作的狀態(tài)當(dāng)中。通過(guò)上述的電路中的DET產(chǎn)生的負(fù)脈沖，從而使得計(jì)數(shù)器產(chǎn)生相應(yīng)的信號(hào)，并通過(guò)計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)進(jìn)位的原則，進(jìn)行邏輯運(yùn)算，并由此得到不同的調(diào)光信號(hào)，其主要的邏輯的檢測(cè)過(guò)程如下：首先通過(guò)上電之后，在計(jì)數(shù)器中檢測(cè)到DET的觸發(fā)沿，并且其邏輯的輸出為01B，AB的輸出結(jié)果為10B；其次在切換之后，DET則會(huì)產(chǎn)生一個(gè)負(fù)脈沖，計(jì)數(shù)器由01B變?yōu)?0B，AB端則變?yōu)?0B；再次通過(guò)再切換，DET又會(huì)產(chǎn)生一個(gè)負(fù)的脈沖，計(jì)數(shù)器則變?yōu)?1B，并通過(guò)其中的CLD產(chǎn)生的信號(hào)，將計(jì)數(shù)器的系數(shù)清零，而計(jì)數(shù)器則變?yōu)?0B，輸出結(jié)果則變?yōu)?1B。由此而不斷的往復(fù)，其AB端則產(chǎn)生相應(yīng)的邏輯信號(hào)。從而使得其最后的燈光變成不同的顏色進(jìn)行變換。

2智能控制自動(dòng)調(diào)整創(chuàng)新研究

對(duì)該創(chuàng)新的設(shè)計(jì)，是基于一種可進(jìn)行無(wú)線遙控的風(fēng)箏，該風(fēng)箏其主要的組成包括風(fēng)箏主體，其特征為：主要包括風(fēng)箏線以及附加的盒體，風(fēng)箏的主體與外部的盒體依靠連接線進(jìn)行連接，而這四根線可分為左右的兩根下拉線、左上拉線以及右上拉線；上述的左右兩根不同的下拉線上端則被固定在外部的附加盒體上面，其下端則主要和風(fēng)箏下側(cè)的左右骨架進(jìn)行連接；風(fēng)箏線則將其固定在外部附加盒體的上面；而外部的盒體中則主要有無(wú)線接收的裝置、驅(qū)動(dòng)芯片、繼電保護(hù)器、直流電動(dòng)機(jī)。而起基本的原理是將無(wú)線電的接受裝置的輸出通道和驅(qū)動(dòng)芯片自身的正反轉(zhuǎn)的信號(hào)輸入端進(jìn)行連接，同時(shí)驅(qū)動(dòng)芯片輸出端口則與繼電器的電源端進(jìn)行連接，并且繼電器的常開(kāi)的出點(diǎn)連接在電機(jī)的正負(fù)極，當(dāng)用戶通過(guò)無(wú)線裝置發(fā)出信號(hào)之后，接受裝置在接收到地面的信號(hào)之后，其輸出的通道則會(huì)產(chǎn)生信號(hào)，并以此使得驅(qū)動(dòng)芯片產(chǎn)生一些正轉(zhuǎn)或者是反轉(zhuǎn)的信號(hào)，并通過(guò)繼電保護(hù)器使得微型電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生相應(yīng)的正轉(zhuǎn)或者是反轉(zhuǎn)，并以此通過(guò)上述的不同拉線實(shí)現(xiàn)不同角度的風(fēng)力轉(zhuǎn)變而帶來(lái)的的風(fēng)箏姿態(tài)的變化，從而使得風(fēng)箏能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)姿態(tài)的智能化調(diào)整。其具體的設(shè)計(jì)圖3所示。

3基于智能控制的濰坊風(fēng)箏的進(jìn)一步研究方向

篇3

1.控制目標(biāo)和策略

在實(shí)際工作中，極其的作業(yè)形式和作業(yè)方法都存在著一定的差異，所以智能控制技術(shù)在控制目標(biāo)和控制策略的選擇上也存在著很大的不同。在智能控制技術(shù)應(yīng)用于挖掘機(jī)領(lǐng)域方面，其主要要實(shí)現(xiàn)的控制目標(biāo)就是要實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保，同時(shí)也要提高機(jī)械生產(chǎn)的效率。智能控制技術(shù)使用在壓路機(jī)領(lǐng)域方面主要就是要實(shí)現(xiàn)碾壓的質(zhì)量和壓實(shí)的速度。當(dāng)前挖掘機(jī)主要有兩種控制策略,一是“負(fù)載適應(yīng)控制”另一種是“動(dòng)力適應(yīng)控制”。負(fù)載適應(yīng)控制主要就是指在發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出功率已經(jīng)穩(wěn)定的情況下，液壓系統(tǒng)能夠根據(jù)實(shí)際的需要對(duì)自身的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，從而使其能夠以最佳的狀態(tài)來(lái)完成工作。動(dòng)力適應(yīng)控制就是在實(shí)際的工作中發(fā)動(dòng)機(jī)要根據(jù)運(yùn)行的具體情況支持發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力輸出，這也極大的節(jié)約了能源。采用“負(fù)載適應(yīng)控制”技術(shù)的挖掘機(jī),一般設(shè)有幾種動(dòng)力選擇模式,如最大功率模式,標(biāo)準(zhǔn)功率模式和經(jīng)濟(jì)功率模式,每種模式下的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率基本恒定,同時(shí)液壓泵業(yè)設(shè)有幾條恒功率曲線與之匹配。由于系統(tǒng)中采用了發(fā)動(dòng)機(jī)速度傳感控制技術(shù)（ESS控制技術(shù)）,在匹配時(shí)將每種功率模式下的泵的吸收功率設(shè)定為大于或等于該模式下的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率,這樣可以使液壓系統(tǒng)充分吸收利用發(fā)動(dòng)機(jī)的功率,減少能量損失。還可以通過(guò)對(duì)泵的吸收功率的調(diào)節(jié),協(xié)調(diào)負(fù)載與發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力輸出,避免發(fā)動(dòng)機(jī)熄火。在實(shí)際的工作中，操作人員需要根據(jù)作業(yè)面的具體情況選擇發(fā)動(dòng)機(jī)電費(fèi)模式，所以這種方式在實(shí)行的過(guò)程中還需要一定的人工參與，如果操作不當(dāng)，非常容易造成浪費(fèi)的現(xiàn)象。采用動(dòng)力適應(yīng)控制以后挖掘機(jī)就能夠開(kāi)啟自動(dòng)控制的模式，在作業(yè)的過(guò)程中，該技術(shù)可以根據(jù)實(shí)際的需要為發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行提供一定的動(dòng)力，這樣也有效的避免了資源和能源的浪費(fèi)現(xiàn)象，該系統(tǒng)可以根據(jù)機(jī)械運(yùn)行的實(shí)際需要來(lái)供給動(dòng)力，在運(yùn)行的過(guò)程中不需要過(guò)多人工的操作和參與，在經(jīng)濟(jì)性和高效性上都有著很好的表現(xiàn)。這一系統(tǒng)的運(yùn)行思路是讓機(jī)器對(duì)施工的具體情況進(jìn)行有效的識(shí)別，同時(shí)根據(jù)其分析的具體狀況制定適當(dāng)?shù)慕鉀Q辦法，發(fā)動(dòng)機(jī)和該系統(tǒng)在運(yùn)行的過(guò)程中會(huì)對(duì)運(yùn)行的狀態(tài)進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，這樣就能夠保證其在運(yùn)行的過(guò)程中處于良好的狀態(tài)。在挖掘機(jī)智能控制技術(shù)中還需要一些節(jié)能和為操作提供方便的方法，采用這些方法能夠更好的對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)和保養(yǎng)，能夠更加有效的提升整個(gè)系統(tǒng)的性能和運(yùn)行質(zhì)量。智能壓路機(jī)在使用智能控制技術(shù)的過(guò)程中需要根據(jù)設(shè)定的質(zhì)量和目標(biāo)對(duì)壓實(shí)的效果進(jìn)行有效的檢測(cè)和控制，同時(shí)還要通過(guò)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)來(lái)尋找最佳的解決方案。

2.控制方法

任何智能控制系統(tǒng)包含三個(gè)過(guò)程：

（1）采集信息；

（2）處理信息并做出決策和思考；

（3）決定執(zhí)行。挖掘機(jī)是通過(guò)檢測(cè)液壓系統(tǒng)得運(yùn)行參數(shù)來(lái)識(shí)別載荷大小的,如檢測(cè)液壓系統(tǒng)中泵的控制壓力,泵的輸油壓力和各機(jī)構(gòu)（行走,回轉(zhuǎn),動(dòng)臂提升和斗桿收回）的工作壓力等。有的還檢測(cè)先導(dǎo)手柄的位移量和系統(tǒng)流量等。挖掘機(jī)控制器根據(jù)采集的信息,通過(guò)模糊控制理論推理出所需功率的大小和發(fā)動(dòng)機(jī)的最佳轉(zhuǎn)速。執(zhí)行決定的過(guò)程是由控制器驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)油門(mén)執(zhí)行器,使發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)定到理想的轉(zhuǎn)速和輸出功率。而壓路機(jī)是通過(guò)連續(xù)檢測(cè)振動(dòng)輪的振動(dòng)加速來(lái)識(shí)別地面壓實(shí)質(zhì)量的。振動(dòng)輪內(nèi)的旋轉(zhuǎn)偏心快產(chǎn)生的振動(dòng),理論上是一條正弦曲線。當(dāng)振動(dòng)輪在地面上振動(dòng)時(shí),曲線總是被擾動(dòng)的,在軟地面上額度擾動(dòng)小,在硬地面上的擾動(dòng)大。通過(guò)對(duì)壓路機(jī)振動(dòng)輪的加速度進(jìn)行快速傅立葉變換處理,能夠計(jì)算出地面壓實(shí)的數(shù)據(jù)。

二、結(jié)語(yǔ)

篇4

在建筑中，會(huì)用到許多材料，以往人們常常忽略建筑材料給我們環(huán)境帶來(lái)的影響，在建筑施工中，產(chǎn)生能耗及污染的根源就是建筑材料，其實(shí)在日常的生活中，許多平時(shí)使用的建筑材料都會(huì)給環(huán)境造成一定的影響，比如人們習(xí)以為常的甲醛，混泥土散發(fā)的氡氣，建筑材料的排放也會(huì)嚴(yán)重的污染環(huán)境，對(duì)人體的健康產(chǎn)生一定的影響。節(jié)能建筑材料又稱(chēng)生態(tài)建筑材料和技能建材料，指健康、環(huán)保、安全、節(jié)能、減排、低碳可循環(huán)的建筑材料，也稱(chēng)為“健康建筑材料”或“環(huán)保建筑材料”，節(jié)能建筑材料不是指單單的建筑材料產(chǎn)品，而是對(duì)材料“健康、環(huán)保、安全”品性的評(píng)價(jià)。首先它具有消除磁性、消除噪音、自動(dòng)調(diào)節(jié)光線、自動(dòng)恒溫、自動(dòng)隔熱、防火、對(duì)抗靜電的性能，還有是可以調(diào)節(jié)人體機(jī)能結(jié)構(gòu)，節(jié)能建筑材料是指采用清潔的生產(chǎn)技術(shù)、可循環(huán)的天然的資源或者是能源。

1、常用的建筑節(jié)能材料

（一）粉煤灰和礦渣磚：在建筑施工的過(guò)程中，由于機(jī)器作業(yè)等因素會(huì)產(chǎn)生這兩種工業(yè)的廢棄物，但是利用工業(yè)的廢渣來(lái)生產(chǎn)磚，這不僅可以節(jié)約生產(chǎn)材料，還可以使得廢物得到很大的利用，得到經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)也是社會(huì)上的效益，而這兩種材料的保溫性能強(qiáng)，資源豐富，方便使用。

（二）混凝土的空心砌塊：這是建筑磚塊的主要材料，由于其生產(chǎn)簡(jiǎn)單、工藝成熟，使用起來(lái)方便，成為了國(guó)內(nèi)外的主要墻體材料。

（三）加氣混凝土砌塊：這種材料可以達(dá)到節(jié)能60%以上，所以被廣泛的使用在住宅的磚墻組合上。

（四）保溫砂漿：這是采用了水泥、粉煤灰、和其他的物品配制出來(lái)的保溫砂漿，這種由于組合的密度強(qiáng)，提高了其強(qiáng)度，而價(jià)格也比相對(duì)應(yīng)的材料便宜。

（五）聚苯乙烯泡沫板：這種泡沫板的應(yīng)用非常廣泛，因?yàn)槠涿芏葟?qiáng)的特點(diǎn)，倉(cāng)主要用于建筑的墻體、冷凍庫(kù)、空調(diào)、船的保溫與隔熱等等。

（六）防水材料：硬質(zhì)的聚氨酯材質(zhì)的防水保溫材料這是目前使用最廣、廣受贊賞的最佳隔熱的保溫材料，因?yàn)槠渥泽w重量輕、承載能力強(qiáng)、保溫能力好、防火性能佳等有特點(diǎn)而被廣泛的用于大型的工業(yè)區(qū)、倉(cāng)庫(kù)、體育館、博物館、車(chē)間等建筑的屋面與墻體中。

（七）保溫隔熱復(fù)合墻體：這是一種新型的墻體材料，因?yàn)槠涔?jié)能的高效性而被廣范推廣。

（八）建筑節(jié)能門(mén)窗材料：建筑門(mén)窗是建筑中使用比較多的材料，而且在人們的日常生活中也是經(jīng)常性的使用，其材質(zhì)也是具有很高的研究意義，門(mén)窗包含了玻璃，而玻璃又分為三種：熱反射膜玻璃、中空玻璃、低輻射鍍膜玻璃，其中由于中空玻璃的密封性和阻隔太陽(yáng)的反射性而被廣泛的使用，其熱導(dǎo)性比較低，同時(shí)具有很好的保溫強(qiáng)度和采光的密度。但其實(shí)三種玻璃材質(zhì)各有特色，應(yīng)當(dāng)因地制宜的使用，在冬熱夏冷的地區(qū)，可以采用低輻射鍍膜玻璃；在嚴(yán)寒的地區(qū)可以采用高透光低輻射膜玻璃，從而降低取暖能源的消耗。此外，門(mén)窗的材料也應(yīng)該要因地制宜的使用，在一些嚴(yán)寒或者是高溫的地區(qū)，可以使用塑鋼型的材質(zhì)，因?yàn)槠渥陨肀戎剌p，隔音、保溫效果好。

2、建筑節(jié)能檢測(cè)技術(shù)比較

節(jié)能建材的檢測(cè)技術(shù)隨著我國(guó)建筑節(jié)能的發(fā)展，對(duì)其要求也有了很大的提高，近幾年來(lái)，我國(guó)各建筑節(jié)能部門(mén)紛紛組織構(gòu)建節(jié)能檢測(cè)的中心。目前評(píng)價(jià)建筑節(jié)能材料是否達(dá)標(biāo)，有兩種方法：

（一）在建筑的熱源處直接測(cè)量獲取采暖耗費(fèi)的煤量，也是耗電量，以此來(lái)算出建筑物的耗電量，這種方法稱(chēng)為熱源法，反之亦然，冷源法也是相同的處理方法。

（二）建筑熱工法：就是在建筑物直接測(cè)量取得建筑物的消耗熱量數(shù)值，以此來(lái)求得采暖耗電指標(biāo)。這是目前大多建筑現(xiàn)場(chǎng)采用的測(cè)量方法，其中有一項(xiàng)很重要的指標(biāo)因素就是建筑物的保溫隔熱傳遞系數(shù)。

3、國(guó)內(nèi)建筑節(jié)能檢測(cè)方法

在我國(guó)的節(jié)能建筑中，許多建筑節(jié)能的領(lǐng)域更注重的是建筑節(jié)能的設(shè)計(jì)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)等是否符合社會(huì)的發(fā)展和環(huán)境的保護(hù)，更加注意的是在建筑節(jié)能的設(shè)計(jì)中的嚴(yán)格審核和建筑施工中的質(zhì)量保障，對(duì)于建成之后的建筑，實(shí)施節(jié)能檢測(cè)的工作比較少，因此，我國(guó)的建筑節(jié)能檢測(cè)方法技術(shù)層面還是比較薄弱。我國(guó)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)的方法有：熱流計(jì)法和熱箱法，根據(jù)對(duì)比：在相同的溫度條件下，對(duì)同一建筑體分別進(jìn)行這兩種方法的檢測(cè)，其中熱箱法的誤差比熱流計(jì)的誤差少的多。

二、建筑節(jié)能材料的檢測(cè)技術(shù)

1、膠粉聚苯顆粒保溫漿料檢測(cè)

由膠粉料和聚苯顆粒等組成，在施工的時(shí)候加入水進(jìn)行攪拌均勻，涂抹或者是噴在基層的墻面上形成一個(gè)保溫罩，與密度相關(guān)的是其保溫的能力和力學(xué)的強(qiáng)度，膠粉聚苯顆粒保溫漿料干密度試件尺寸為400mm×400mm×40mm、抗壓強(qiáng)度試件的尺寸為200mm×200mm×200mm。在準(zhǔn)備漿料的時(shí)候，應(yīng)該嚴(yán)格的按照說(shuō)明書(shū)明確的比例來(lái)，需要將水徹底的攪拌均勻，涂抹的時(shí)候要涂抹均勻，縫隙要填滿，部分需要加滿后用工具抹平，成型后還要用塑料膜蓋住，并按照要求進(jìn)行保養(yǎng)。

2、膠粘劑、抹面膠漿檢測(cè)

為了符合國(guó)家對(duì)膠粘的規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)和施工建筑中的使用，可以將其進(jìn)行試驗(yàn)：將填涂了膠粘劑、抹面膠漿的水泥砂漿塊試樣的涂抹層向上，水平放置在標(biāo)準(zhǔn)砂漿上面，然后注入水到距離砂漿塊表面約6mm處，靜置一個(gè)星期后將試樣取出并將其側(cè)面放置一天，在60℃±5℃恒溫干燥箱內(nèi)進(jìn)行干燥處理，然后于試驗(yàn)條件下再放置一天后進(jìn)行試驗(yàn)，筆者認(rèn)為這種方法是正確的。

3、導(dǎo)熱系數(shù)檢測(cè)的影響因素

導(dǎo)熱系數(shù)是評(píng)價(jià)建筑保溫材料的絕熱性能其主要的技術(shù)依據(jù)，其物理意義為：在穩(wěn)定狀態(tài)傳熱的條件下，當(dāng)其兩側(cè)溫差為2℃時(shí)，在一定時(shí)間內(nèi)通過(guò)單位面積的熱量。穩(wěn)態(tài)法和非穩(wěn)態(tài)法是測(cè)量材料導(dǎo)熱系數(shù)的主要方法，我們采用的基于平板導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)定儀來(lái)測(cè)定材料。建筑的節(jié)能歸根結(jié)底就是建筑材料的節(jié)能，而建筑材料的節(jié)能有著很多方面的因素，其中不乏有建筑的材料、新的工藝設(shè)計(jì)、建筑的細(xì)節(jié)等等，這些都是建筑節(jié)能的關(guān)鍵，在選用好合適的材料的同時(shí)，需要對(duì)建筑節(jié)能進(jìn)行實(shí)時(shí)的檢測(cè)分析，嚴(yán)格控制把關(guān)好檢測(cè)的技術(shù)手段，也是避免建筑耗能的不科學(xué)、不規(guī)范使用的有效途徑。

三、結(jié)束語(yǔ)

篇5

關(guān)鍵詞：中央空調(diào)；智能化；變頻節(jié)能；存在問(wèn)題

引言

在我國(guó)，商用大廈在通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)中的能源消耗占據(jù)了整個(gè)能耗的56%，水泵耗電量為24%。在傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中，為了保證商用建筑制冷和制熱的最優(yōu)效果，一般是按照最大值來(lái)選擇制冷機(jī)組、水循環(huán)系統(tǒng)以及風(fēng)機(jī)系統(tǒng)等等；但在實(shí)際中，制冷和制熱的需要是依據(jù)外界環(huán)境的變化而不斷變化的，傳統(tǒng)的中央空調(diào)系統(tǒng)中的電機(jī)都是固定在額定功率下運(yùn)行，無(wú)法隨著外界環(huán)境溫度的需要進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)，造成了大量的能源浪費(fèi)，因此，研究智能化控制系統(tǒng)十分必要。

1 控制系統(tǒng)存在的問(wèn)題

在傳統(tǒng)中央空調(diào)控制系統(tǒng)中，電機(jī)的轉(zhuǎn)速是恒定的，這對(duì)于控制溫度、通風(fēng)量以及供水壓力等都十分不利；設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)時(shí)重點(diǎn)考慮的是系統(tǒng)控制溫度、通風(fēng)量以及水壓等目的，如：設(shè)計(jì)擋板裝置進(jìn)行風(fēng)量的調(diào)節(jié)、設(shè)計(jì)調(diào)節(jié)水壓控制閥門(mén)實(shí)現(xiàn)對(duì)水壓力的控制等。傳統(tǒng)的控制方法雖然也能夠?qū)崿F(xiàn)中央空調(diào)系統(tǒng)的溫度以及通風(fēng)量控制等目的，但是在節(jié)能降耗上卻是空白。存在的主要問(wèn)題有：（1）無(wú)法依據(jù)環(huán)境負(fù)荷的變化對(duì)中央空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行控制。在設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)者更多的是考慮建筑環(huán)境的最大負(fù)荷，同時(shí)留有30%裕度。對(duì)于商用建筑而言，日常使用的溫度、通風(fēng)量等都不會(huì)實(shí)現(xiàn)滿負(fù)荷，從而造成了較高的余量，導(dǎo)致了能源的浪費(fèi)；（2）使用調(diào)節(jié)閥門(mén)控制水流量存在控制不準(zhǔn)確的問(wèn)題。無(wú)法準(zhǔn)確控制水量和水壓力，會(huì)導(dǎo)致空調(diào)系統(tǒng)溫度和水冷量不匹配，與原始設(shè)計(jì)值相差甚遠(yuǎn)，造成大量的電能浪費(fèi)；（3）水泵的頻繁啟停會(huì)使其發(fā)熱縮短使用壽命，甚至燒壞。水泵在開(kāi)啟時(shí)，較大的啟動(dòng)電流會(huì)沖擊電機(jī)，產(chǎn)生電弧，損壞設(shè)備[1]。

2 智能控制系統(tǒng)節(jié)能對(duì)策

針對(duì)所列的傳統(tǒng)控制方式存在的不足，研究智能化控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境溫度的自動(dòng)監(jiān)測(cè)，對(duì)是否存在人進(jìn)行智能識(shí)別，從而對(duì)水泵進(jìn)行靈活調(diào)節(jié)，對(duì)通風(fēng)和制冷系統(tǒng)進(jìn)行控制。

2.1 建立各類(lèi)系統(tǒng)

為了對(duì)建筑環(huán)境中的溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，需要用到精度較高的溫度傳感器以及回風(fēng)監(jiān)測(cè)裝置；將采集的室內(nèi)溫度傳送給中央控制器，該控制器實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑環(huán)境溫度的調(diào)節(jié)。為了對(duì)建筑中是否有人進(jìn)行識(shí)別，要用到紅外傳感器，該傳感器將相關(guān)信息傳遞給中央控制器，該控制器將會(huì)停止無(wú)人房間的溫濕度和通風(fēng)量，并且還能夠保證有人房間的溫濕度以及通風(fēng)量[2]。

2.2 建立控制系統(tǒng)

在智能控制系統(tǒng)中，控制方式采用的是以溫差為主的方式，它在保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行前提下不需要在各個(gè)支路中添加調(diào)節(jié)閥門(mén)；對(duì)水壓和水流量進(jìn)行調(diào)節(jié)是在水泵中進(jìn)行的，它按照預(yù)先的比例進(jìn)行分配，由于商用建筑中各個(gè)房間的負(fù)荷工況是類(lèi)似的，適宜于采用預(yù)先流量分配法。對(duì)冷凍系統(tǒng)最省流量進(jìn)行計(jì)算，設(shè)定水泵的轉(zhuǎn)速為最小值。

2.3 選擇控制方式

在水系統(tǒng)中，應(yīng)該建立變頻調(diào)速控制方案，包括：以壓差為主的控制方案和以溫差為主的控制方案[3]。對(duì)于前者而言，它依據(jù)制冷機(jī)中的出水壓力和回水壓力的差值保證樓層冷凍水具有恒定壓力。當(dāng)壓力差在下限值以下，說(shuō)明系統(tǒng)的負(fù)荷較小，應(yīng)該相應(yīng)的提高壓差；當(dāng)壓力差高于上限值時(shí)，說(shuō)明系統(tǒng)的負(fù)荷較大，需要適當(dāng)增加水泵的轉(zhuǎn)速。對(duì)于以溫差為主的控制方案來(lái)說(shuō)，它依據(jù)制冷主機(jī)的回水溫度和出水溫度，對(duì)各樓層的壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)：當(dāng)溫差較小時(shí)，說(shuō)明負(fù)荷較小，應(yīng)該將水泵的轉(zhuǎn)速降低；當(dāng)溫差較大時(shí)，壽命負(fù)荷較大，應(yīng)該提高水泵的轉(zhuǎn)速，降低溫差。這種控制方式最大化的利用了能源，達(dá)到了節(jié)能的目的。

3 節(jié)能系統(tǒng)控制技術(shù)

3.1 模糊控制

在智能控制技術(shù)中，模糊控制系統(tǒng)是一個(gè)重要的分支，其基礎(chǔ)為：模糊集合論、模糊語(yǔ)言變量及模糊邏輯的規(guī)則推理；結(jié)合運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)共同構(gòu)成一種數(shù)字控制系統(tǒng)，系統(tǒng)中存在具有控制作用的反饋通道閉環(huán)結(jié)構(gòu)。在當(dāng)前的制冷領(lǐng)域，模糊控制已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。在商用中央空調(diào)的智能控制系統(tǒng)中，模糊控制依靠各個(gè)房間的溫度傳感器得到各自的溫度值，從而計(jì)算出溫度的變化率，然后采用模糊算法控制中央空調(diào)的運(yùn)行狀態(tài)，從而控制變頻壓縮機(jī)和風(fēng)扇等的轉(zhuǎn)速[4]。

3.2 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制

在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制中，模仿的是人類(lèi)大腦中的神經(jīng)系統(tǒng)，建立類(lèi)似與以神經(jīng)細(xì)胞為基礎(chǔ)的模型，其節(jié)點(diǎn)為神經(jīng)元，其活動(dòng)網(wǎng)絡(luò)為網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，最簡(jiǎn)單的處理單元是神經(jīng)元。

采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制，在理論上可以實(shí)現(xiàn)與非線性映射的一一對(duì)映，即：無(wú)限逼近非線性映射，從而解決了復(fù)雜和不確定的系統(tǒng)控制問(wèn)題，并且保證了整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性、魯棒性以及容錯(cuò)性。在該網(wǎng)絡(luò)中，有多個(gè)輸入和多個(gè)輸出，因此實(shí)現(xiàn)了對(duì)環(huán)境變化的實(shí)時(shí)控制。在中央空調(diào)節(jié)能控制中應(yīng)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義，通過(guò)傳感器得到各個(gè)房間內(nèi)的濕度、溫度、人數(shù)等信息，并輸入神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)中，通過(guò)相關(guān)程序計(jì)算出人體的舒適度值，通過(guò)反饋控制實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化控制[5]。

3.3 控制技術(shù)優(yōu)化選擇

如今，對(duì)商用中央空調(diào)的控制不再是機(jī)械式的恒溫控制，已經(jīng)步入到以計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)的智能控制階段。作為一個(gè)變量多、復(fù)雜程度高、時(shí)間變化大的系統(tǒng)，該系統(tǒng)中各項(xiàng)因素之間的關(guān)系十分復(fù)雜，存在嚴(yán)重的非線性和強(qiáng)耦合關(guān)系。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制以及模糊控制在解決這類(lèi)問(wèn)題時(shí)具有明顯的優(yōu)越性。其中，前者的主要優(yōu)點(diǎn)在于：它具有自適應(yīng)功能，但該優(yōu)點(diǎn)也正是它的一個(gè)不足之處，這是因?yàn)椋趯?zhuān)家系統(tǒng)中得出的規(guī)則無(wú)法直接在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中得到應(yīng)用。相比之下，模糊控制系統(tǒng)則是由專(zhuān)家系統(tǒng)直接提供規(guī)則，這些規(guī)則填充于規(guī)則矩陣中，在這一點(diǎn)上，它要比訓(xùn)練一個(gè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)簡(jiǎn)單得多；但是模糊控制也存在弊端，模糊控制的自適應(yīng)能力較差。結(jié)合上文分析，聯(lián)想到將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制和模糊控制相結(jié)合，共同應(yīng)用于中央空調(diào)節(jié)能系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)控制。采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制對(duì)采集到的溫度、濕度以及人數(shù)等參數(shù)進(jìn)行處理，得到人體的舒適度值；采用模糊控制將人體的舒適度值控制在最佳值附近，實(shí)現(xiàn)空調(diào)的智能化控制，同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了節(jié)能。

4 結(jié)束語(yǔ)

智能化節(jié)能系統(tǒng)在跟蹤晝夜變化、房間溫濕度、人數(shù)變化等方面實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化，從而可以實(shí)現(xiàn)對(duì)空調(diào)工作狀態(tài)的合理控制。首先對(duì)我國(guó)商用中央空調(diào)的智能控制系統(tǒng)進(jìn)行了介紹，總結(jié)了當(dāng)前存在的主要問(wèn)題，并有針對(duì)性的給出了相應(yīng)的對(duì)策；隨后針對(duì)智能化節(jié)能系統(tǒng)介紹了幾種節(jié)能技術(shù)?？偠灾挥胁捎谜_合理的節(jié)能系統(tǒng)，才能實(shí)現(xiàn)中央空調(diào)智能控制系統(tǒng)的節(jié)能，這對(duì)于國(guó)家來(lái)說(shuō)，也同樣具有重要的經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)

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[2]孟華，龍惟定，王盛衛(wèi).中央空調(diào)水系統(tǒng)優(yōu)化控制研究的發(fā)展及現(xiàn)狀[J].建筑熱能通風(fēng)空調(diào)，2009（3）：29-32.

[3]洪善祥.變頻控制技術(shù)在中央空調(diào)系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].能源工程，2010（2）：42-43.

篇6

關(guān)鍵詞：智能交通路口控制器MPC8245Uclinux

近年來(lái)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市的交通擁擠問(wèn)題日趨嚴(yán)重，因此提高城市路網(wǎng)的通行能力、實(shí)現(xiàn)道路交通的科學(xué)化管理迫在眉睫。智能交通系統(tǒng)（ITS）在這種背景下應(yīng)運(yùn)而生。

智能交通要求路口向控制中心實(shí)時(shí)提供圖像和數(shù)據(jù)信息，并能夠獨(dú)立執(zhí)行一些復(fù)雜的算法。但是目前國(guó)內(nèi)的路通控制器大多采用單片機(jī)作為處理器，只能執(zhí)行定時(shí)算法，以RS232或者RS485作為通訊方式，根本無(wú)法滿足智能交通對(duì)于路口控制器的要求；而國(guó)外的路口控制器（如西門(mén)子公司的2070和美國(guó)的EAGLE）不能適合中國(guó)國(guó)情，且價(jià)格昂貴，操作不方便。因此研究開(kāi)發(fā)出適合中國(guó)國(guó)情、性能價(jià)格比高的路口控制器成為一項(xiàng)特別緊迫的任務(wù)。

本課題組開(kāi)發(fā)的TCS－0602智能交通路口控制器滿足了國(guó)內(nèi)智能交通發(fā)展的要求。本文將從路口控制器在智能交通中的作用、TCS－0602的硬件體系、軟件體系和最后的運(yùn)行結(jié)果四個(gè)方面來(lái)進(jìn)行說(shuō)明。。

1智能交通路口控制器在智能交通中的作用

智能交通網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖1所示。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)正常工作時(shí)，共享數(shù)據(jù)庫(kù)通過(guò)光纜收集控制器預(yù)處理過(guò)的圖像和數(shù)據(jù)信息，在控制中心通過(guò)相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行預(yù)測(cè)、誘導(dǎo)和控制[2～4]，然后將控制參數(shù)下載到智能交通路口控制器，由它控制交通指示牌和交通信號(hào)燈，來(lái)實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的最優(yōu)控制策略。當(dāng)智能交通路口控制器不能跟控制中心通訊的時(shí)候，它可以根據(jù)當(dāng)?shù)貦z測(cè)到的交通流量和歷史數(shù)據(jù)的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行基于該路口的局域最優(yōu)控制。當(dāng)發(fā)生事故和其它特殊情況時(shí)，還可以通過(guò)手動(dòng)實(shí)現(xiàn)路口的控制。所以在智能交通中，智能交通路口控制器是一個(gè)收集數(shù)據(jù)和實(shí)現(xiàn)控制的平臺(tái)。它需要完成以下任務(wù)：（1）與控制中心通過(guò)光纜進(jìn)行通訊；（2）執(zhí)行交通控制算法；（3）接收攝像機(jī)圖像；（4）與微波檢測(cè)儀通訊；（5）與地感線圈通訊；（6）控制交通信號(hào)燈；（7）控制交通指示牌。

2智能交通路口控制器的硬件體系結(jié)構(gòu)

智能交通控制器需要執(zhí)行繁重的通訊和算法處理，對(duì)處理器的通訊和運(yùn)算速度有很高的要求，摩托羅拉公司的MPC8245能夠滿足這些要求。MPC8245具有強(qiáng)大的通訊和運(yùn)算能力[5]，可以通過(guò)TI16C554等串口芯片擴(kuò)展多個(gè)RS232串口，和多個(gè)外設(shè)通過(guò)串口進(jìn)行通訊?鴉可以連接多達(dá)4個(gè)PCI設(shè)備，還可以通過(guò)以太網(wǎng)或者電話線進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通訊。由于MPC8245可以運(yùn)行在300MHz，因此可以滿足很多智能交通算法的需求。

智能交通控制器硬件框圖如圖2所示，MPC8245擴(kuò)展了32MSDRAM和4MFLASH存儲(chǔ)器，其中，4MFLASH用來(lái)存儲(chǔ)Linux內(nèi)核和應(yīng)用程序,32M的SDRAM在系統(tǒng)運(yùn)行的時(shí)候存儲(chǔ)Linux的內(nèi)核和應(yīng)用程序。違章抓拍控制器通過(guò)PCI總線接口芯片PLX9030接入MPC8245，系統(tǒng)可以兼容各種不同的違章抓拍控制器，通過(guò)編寫(xiě)不同的驅(qū)動(dòng)程序來(lái)實(shí)現(xiàn)。以太網(wǎng)控制器通過(guò)以太網(wǎng)接口芯片CS8900A接入MPC8245，可以接入Internet，加入光線接口就可以實(shí)現(xiàn)光纖通訊。通過(guò)MPC8245的UART口擴(kuò)展了一片16C554，擴(kuò)展出了四個(gè)串口，分別接入液晶控制器、交通燈控制器、交通指示牌控制器和傳感器。液晶控制器用來(lái)設(shè)定或者修改智能路口控制器控制參數(shù)，而且還可以通過(guò)手動(dòng)直接控制交通燈。交通燈的控制是直接控制交通燈，接收來(lái)自MPC8245的參數(shù)設(shè)定，比如路口數(shù)、紅綠燈時(shí)間等，并控制交通燈。交通指示牌是用來(lái)提供交通信息的大屏幕，MPC8245接收來(lái)自控制中心的交通信息，并將這些信息送到交通指示牌控制器，顯示在大屏幕上，用來(lái)疏導(dǎo)交通。檢測(cè)設(shè)備在目前交通控制中的作用越來(lái)越重要，各種檢測(cè)設(shè)備不但種類(lèi)繁多，而且新產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)，因此TCS－0602預(yù)留了包括串口在內(nèi)的多種接口方式。

3智能交通路口控制器的軟件體系

作者開(kāi)發(fā)的智能交通路口控制軟件建立在Uclinux操作系統(tǒng)之上。Linux內(nèi)核是一種源碼開(kāi)放的操作系統(tǒng)，采用模塊化的設(shè)計(jì)。在此只保留了必需的功能模塊，刪除了冗余的的功能模塊，并對(duì)內(nèi)核重新編譯，從而使系統(tǒng)運(yùn)行所需的硬件資源顯著減少。因此將其應(yīng)用于智能交通路口控制器的設(shè)計(jì)，具有代碼量小、運(yùn)行消耗系統(tǒng)資源少、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，適應(yīng)了智能交通路口控制器對(duì)于操作系統(tǒng)的要求。

智能交通控制器應(yīng)用軟件由四個(gè)通訊協(xié)議模塊和五個(gè)算法模塊構(gòu)成。四個(gè)通訊模塊分別是：違章處理協(xié)議、控制中心通訊協(xié)議、串口通訊協(xié)議和流量數(shù)據(jù)采集協(xié)議。五種控制算法模塊分別是：定時(shí)控制模塊、感應(yīng)控制模塊、多時(shí)段控制模塊、黃閃控制模塊和綠波帶控制模塊。圖3給出了基于Uclinux的智能路通控制器的軟件工作流程。

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關(guān)鍵詞：遠(yuǎn)程控制雙音多頻網(wǎng)絡(luò)通訊無(wú)線通訊家庭自動(dòng)化

21世紀(jì)是信息化的世紀(jì)，各種電信和互聯(lián)網(wǎng)新技術(shù)推動(dòng)了人類(lèi)文明的巨大進(jìn)步。數(shù)字化家居控制系統(tǒng)的出現(xiàn)使得人們可以通過(guò)手機(jī)或者互聯(lián)網(wǎng)在任何時(shí)候、任意地點(diǎn)對(duì)家中的任意電器（空調(diào)、熱水器、電飯煲、燈光、音響、DVD錄像機(jī)）進(jìn)行遠(yuǎn)程控制；也可以在下班途中，預(yù)先將家中的空調(diào)打開(kāi)、讓熱水器提前燒好熱水、電飯煲煮好香噴噴的米飯……；而這一切的實(shí)現(xiàn)都僅僅是輕輕的點(diǎn)幾下鼠標(biāo)，或者打一個(gè)簡(jiǎn)單的電話。此外，該系統(tǒng)還可使家庭具有多途徑報(bào)警、遠(yuǎn)程監(jiān)聽(tīng)、數(shù)字留言等多種功能，如果不幸出現(xiàn)某種險(xiǎn)情，您和110可以在第一時(shí)間獲得通知以便進(jìn)一步采取行動(dòng)。舒適、時(shí)尚的家居生活是社會(huì)進(jìn)步的標(biāo)志，智能家居系統(tǒng)能夠在不改變家中任何家電的情況下，對(duì)家里的電器、燈光、電源、家庭環(huán)境進(jìn)行方便地控制，使人們盡享高科技帶來(lái)的簡(jiǎn)便而時(shí)尚的現(xiàn)代生活。

1系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)及工作過(guò)程

智能家居系統(tǒng)由系統(tǒng)主機(jī)、系統(tǒng)分機(jī)、Internet服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)接口等部分組成。其中系統(tǒng)主機(jī)通過(guò)服務(wù)器（個(gè)人計(jì)算機(jī)）連入Internet，并通過(guò)自己的PSTN公用電話交換網(wǎng)接口電路連入PSTN。其結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。主機(jī)與分機(jī)通過(guò)無(wú)線傳輸組成星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。系統(tǒng)主機(jī)通過(guò)本地?zé)o線傳輸網(wǎng)絡(luò)同系統(tǒng)分機(jī)進(jìn)行通訊、傳輸控制命令和反饋信息。

該系統(tǒng)正常工作時(shí)，用戶可以通過(guò)Internet和PSTN兩種網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訪問(wèn)，當(dāng)通過(guò)Internet訪問(wèn)時(shí)，本系統(tǒng)可提供一個(gè)界面友好的終端軟件，用戶只需登陸到運(yùn)行在家中的服務(wù)器即可對(duì)家中的設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程控制；當(dāng)通過(guò)PSTN訪問(wèn)時(shí)，本系統(tǒng)將為用戶提供語(yǔ)音操作界面。其工作流程如圖2所示。

2系統(tǒng)的硬件構(gòu)成

本系統(tǒng)的硬件主要有系統(tǒng)主機(jī)與系統(tǒng)分機(jī)兩大部分。系統(tǒng)主機(jī)由單片機(jī)AT89C52和各種接口電路組成，如圖3所示。系統(tǒng)分機(jī)由單片機(jī)AT89C52和各種接口電路、傳感器單元電路、固態(tài)繼電器控制電路組成，并由固態(tài)繼電器控制具體設(shè)備，具體硬件組成框圖如圖4所示。

通過(guò)系統(tǒng)主機(jī)的各種接口電路可將主機(jī)CPU從繁忙的計(jì)算中解脫出來(lái)，以便把主要精力運(yùn)用在控制和信息傳遞上。系統(tǒng)主機(jī)主要依照各個(gè)功能電路的輸出結(jié)果進(jìn)行邏輯判斷和控制命令的輸出。系統(tǒng)分機(jī)的各種接口電路和主機(jī)相似，只是根據(jù)設(shè)備的不同（傳感器單元）有著細(xì)節(jié)上的變化。下面主要介紹系統(tǒng)主機(jī)的各種接口電路。

2．1nRF401無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸電路

無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸電路由Nordic公司的單片UHF無(wú)線數(shù)據(jù)收發(fā)芯片nRF401及其電路構(gòu)成。nRF401采用FSK調(diào)制解調(diào)技術(shù)，其工作效率可達(dá)20kbit／s，且有兩個(gè)頻率通道供選擇，并且支持低功耗和待機(jī)模式。它不用對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行曼徹斯特編碼，其天線接口設(shè)計(jì)為差分天線，因而很容易用PCB來(lái)實(shí)現(xiàn)。

2．2看門(mén)狗電路

看門(mén)狗電路由MAX813L及其元件組成。通常，在單片機(jī)的工作現(xiàn)場(chǎng)，可能有各種干擾源。這些干擾源可能導(dǎo)致程序跑飛、造成死機(jī)或者程序不能正常運(yùn)行。如果不及時(shí)恢復(fù)或使系統(tǒng)復(fù)位，就容易造成損失?？撮T(mén)狗電路的作用就是在程序跑飛或者死機(jī)時(shí)，能有效地使系統(tǒng)復(fù)位以使系統(tǒng)恢復(fù)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。因此，在程序中定期給P1．5送入看門(mén)狗信號(hào)，就可以保證在程序運(yùn)行異常時(shí)，由MAX813L使單片機(jī)復(fù)位。

2．3DS1307時(shí)鐘接口電路

DS1307時(shí)鐘芯片是美國(guó)DALLAS公司生產(chǎn)的I2C總線接口實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片。DS1307可以獨(dú)立于CPU工作，它不受晶振和電容等的影響，并且計(jì)時(shí)準(zhǔn)確，月積累誤差一般小于10秒。此芯片還具有掉電時(shí)鐘保護(hù)功能，可自動(dòng)切換到后備電源供電。同時(shí)還具有閏年自動(dòng)調(diào)整功能，可以產(chǎn)生秒、分、時(shí)、日、月、年等數(shù)據(jù)，并將其保存在具有掉電保護(hù)功能的時(shí)間寄存器內(nèi)，以便CPU根據(jù)需要對(duì)其進(jìn)行讀出或?qū)懭?。由于單片機(jī)AT89C52沒(méi)有I2C總線接口，因此，要驅(qū)動(dòng)DS1307，就必須采用單主機(jī)方式下的I2C總線虛擬技術(shù)。在此方式下，以單片機(jī)為主節(jié)點(diǎn)（主器件），主器件永遠(yuǎn)占有總線而不出現(xiàn)總線競(jìng)爭(zhēng)，且可以用兩根I／O口線來(lái)虛擬I2C總線接口。I2C總線上的主器件（單片機(jī)）可在時(shí)鐘線（SDL）上產(chǎn)生時(shí)鐘脈沖，在數(shù)據(jù)線（SDA）上產(chǎn)生尋址信號(hào)、開(kāi)始條件、停止條件以及建立數(shù)據(jù)傳輸?shù)钠骷?。任何被選中的器件都將被主器件看成是從器件。在這里，DS1307作為I2C總線的從器件。I2C總線為同步串行數(shù)據(jù)傳輸總線，其內(nèi)部為雙向傳輸電路，端口輸出為開(kāi)漏結(jié)構(gòu)，因此，需加上拉電阻。

2．4MT8880C雙音頻編解碼電路

由于單片機(jī)是通過(guò)MT8880C芯片得到PSTN網(wǎng)絡(luò)的雙音頻信號(hào)解碼輸出，也就是說(shuō)，單片機(jī)可以識(shí)別來(lái)自PSTN網(wǎng)絡(luò)的控制信號(hào)，用戶可以根據(jù)系統(tǒng)的語(yǔ)音提示進(jìn)行按鍵選擇以實(shí)現(xiàn)用戶身份的識(shí)別與遠(yuǎn)程控制。因此，利用MT8880C的雙音頻編碼功能，系統(tǒng)可以在緊急時(shí)刻將用戶預(yù)置的緊急電話打到PSTN網(wǎng)絡(luò)，從而把損失減少到最低。

2．5ISD4004語(yǔ)音錄放電路

ISD4004是美國(guó)ISD公司生產(chǎn)的一種語(yǔ)音錄放芯片。它可錄制8～16分鐘的語(yǔ)音信號(hào)。該芯片可提供SPI標(biāo)準(zhǔn)接口和單片機(jī)進(jìn)行接口，其語(yǔ)音的錄放控制均通過(guò)單片機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)。該芯片的一個(gè)最大特點(diǎn)是可以按地址編程錄放，因而可由ISD4004和單片機(jī)編程控制來(lái)構(gòu)成本系統(tǒng)與PSTN網(wǎng)絡(luò)用戶的語(yǔ)音平臺(tái)。由于ISD4004的INT和RAC腳輸出為開(kāi)漏結(jié)構(gòu)，因此需要加上拉電阻。

2．6MAX202串行通訊電路

通訊電路可由串行通訊專(zhuān)用芯片MAX202組成，通過(guò)此電路可以方便地與PC機(jī)進(jìn)行串行通訊。

2．7鈴流檢測(cè)與摘掛機(jī)控制電路

當(dāng)系統(tǒng)被呼叫時(shí)，電話交換機(jī)發(fā)出鈴流信號(hào)。振鈴為25±3V的正弦波，失真小于10％，電壓有效值為90±15V。振鈴信號(hào)以5秒為周期，即1秒送，4秒斷。由于振鈴信號(hào)電壓比較高，所以先要通過(guò)高壓穩(wěn)壓二極管進(jìn)行降壓，然后輸入至光耦。再經(jīng)光耦隔離轉(zhuǎn)換后，從光耦輸出時(shí)通時(shí)斷的正弦波，最后經(jīng)RC回路進(jìn)行濾波以輸出標(biāo)準(zhǔn)的方波。該方波信號(hào)可以直接輸出至單片機(jī)的定時(shí)器1進(jìn)行計(jì)數(shù)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)鈴流的檢測(cè)。

由于程控電話交換機(jī)在電話摘機(jī)時(shí)電話線回路電流會(huì)突然變大（約30mA），因此，交換機(jī)檢測(cè)到回路電流變大就認(rèn)為電話機(jī)已經(jīng)摘機(jī)。自動(dòng)摘掛機(jī)電路可以通過(guò)單片機(jī)的P1．7來(lái)控制一個(gè)固態(tài)繼電器，固態(tài)繼電器的控制端應(yīng)連接一個(gè)大約300Ω的電阻后再接入電話線兩端，從而完成模擬摘掛機(jī)。

3系統(tǒng)軟件編制

本系統(tǒng)軟件主要由系統(tǒng)主機(jī)和系統(tǒng)分機(jī)的C51程序和系統(tǒng)與Internet網(wǎng)絡(luò)通訊程序組成。

3．1系統(tǒng)主機(jī)程序的編制

系統(tǒng)主機(jī)程序主要用于實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的總體功能。包括無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸程序、看門(mén)狗程序、時(shí)間戳程序、雙音頻編解碼程序、語(yǔ)音錄放程序、串行通訊程序、鈴流檢測(cè)與摘掛機(jī)控制程序、系統(tǒng)初始化程序、意外事件處理程序等。程序編制以消息驅(qū)動(dòng)為主導(dǎo)思想。消息由計(jì)數(shù)器中斷1、外部中斷0和串行中斷產(chǎn)生，在中斷服務(wù)程序中，應(yīng)將相應(yīng)的狀態(tài)位置位，而在消息循環(huán)中則應(yīng)按相應(yīng)的狀態(tài)位調(diào)用功能函數(shù)，然后由功能函數(shù)將相應(yīng)的狀態(tài)位清0并完成所需功能，并最后返回到消息循環(huán)中。其程序流程如圖5所示。該系統(tǒng)的分機(jī)程序和主機(jī)類(lèi)似，故此不再詳述。

3．2系統(tǒng)與Internet網(wǎng)絡(luò)通訊程序的編制

這部分通訊程序分為服務(wù)器和客戶端兩個(gè)程序，主要通過(guò)Internet網(wǎng)絡(luò)完成用戶的控制功能。

服務(wù)器程序主要完成客戶端與系統(tǒng)主機(jī)通訊的中轉(zhuǎn)，即將客戶端發(fā)來(lái)的控制或者查詢(xún)命令翻譯成系統(tǒng)主機(jī)能識(shí)別的格式，或者將系統(tǒng)主機(jī)收到的報(bào)警等信息上傳到客戶端。服務(wù)器程序使用Socket與客戶端進(jìn)行Internet通訊。

客戶端程序是運(yùn)行在遠(yuǎn)端用戶的控制界面，主要用于完成家居內(nèi)狀態(tài)的顯示以及對(duì)家居內(nèi)電器的遠(yuǎn)程控制，同時(shí)使客戶端直接連接到服務(wù)器。

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關(guān)鍵字：自動(dòng)化智能控制應(yīng)用

隨著信息技術(shù)的發(fā)展，許多新方法和技術(shù)進(jìn)入工程化、產(chǎn)品化階段，這對(duì)自動(dòng)控制技術(shù)提出獷新的挑戰(zhàn)，促進(jìn)了智能理論在控制技術(shù)中的應(yīng)用，以解決用傳統(tǒng)的方法難以解決的復(fù)雜系統(tǒng)的控制問(wèn)題。

一、智能控制的主要方法

智能控制技術(shù)的主要方法有模糊控制、基于知識(shí)的專(zhuān)家控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制和集成智能控制等，以及常用優(yōu)化算法有:遺傳算法、蟻群算法、免疫算法等。

2.1模糊控制

模糊控制以模糊集合、模糊語(yǔ)言變量、模糊推理為其理論基礎(chǔ)，以先驗(yàn)知識(shí)和專(zhuān)家經(jīng)驗(yàn)作為控制規(guī)則。其基本思想是用機(jī)器模擬人對(duì)系統(tǒng)的控制，就是在被控對(duì)象的模糊模型的基礎(chǔ)上運(yùn)用模糊控制器近似推理等手段，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)控制。在實(shí)現(xiàn)模糊控制時(shí)主要考慮模糊變量的隸屬度函數(shù)的確定，以及控制規(guī)則的制定二者缺一不可。

2.2專(zhuān)家控制

專(zhuān)家控制是將專(zhuān)家系統(tǒng)的理論技術(shù)與控制理論技術(shù)相結(jié)合，仿效專(zhuān)家的經(jīng)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)控制的一種智能控制。主體由知識(shí)庫(kù)和推理機(jī)構(gòu)組成，通過(guò)對(duì)知識(shí)的獲取與組織，按某種策略適時(shí)選用恰當(dāng)?shù)囊?guī)則進(jìn)行推理，以實(shí)現(xiàn)對(duì)控制對(duì)象的控制。專(zhuān)家控制可以靈活地選取控制率，靈活性高；可通過(guò)調(diào)整控制器的參數(shù)，適應(yīng)對(duì)象特性及環(huán)境的變化，適應(yīng)性好；通過(guò)專(zhuān)家規(guī)則，系統(tǒng)可以在非線性、大偏差的情況下可靠地工作，魯棒性強(qiáng)。

2.3神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模擬人腦神經(jīng)元的活動(dòng)，利用神經(jīng)元之間的聯(lián)結(jié)與權(quán)值的分布來(lái)表示特定的信息，通過(guò)不斷修正連接的權(quán)值進(jìn)行自我學(xué)習(xí)，以逼近理論為依據(jù)進(jìn)行神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建模，并以直接自校正控制、間接自校正控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)控制等方式實(shí)現(xiàn)智能控制。

1.4學(xué)習(xí)控制

(1)遺傳算法學(xué)習(xí)控制

智能控制是通過(guò)計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的控制，因此控制技術(shù)離不開(kāi)優(yōu)化技術(shù)。快速、高效、全局化的優(yōu)化算法是實(shí)現(xiàn)智能控制的重要手段。遺傳算法是模擬自然選擇和遺傳機(jī)制的一種搜索和優(yōu)化算法，它模擬生物界/生存競(jìng)爭(zhēng)，優(yōu)勝劣汰，適者生存的機(jī)制，利用復(fù)制、交叉、變異等遺傳操作來(lái)完成尋優(yōu)。遺傳算法作為優(yōu)化搜索算法，一方面希望在寬廣的空間內(nèi)進(jìn)行搜索，從而提高求得最優(yōu)解的概率；另一方面又希望向著解的方向盡快縮小搜索范圍，從而提高搜索效率。如何同時(shí)提高搜索最優(yōu)解的概率和效率，是遺傳算法的一個(gè)主要研究方向。

(2)迭代學(xué)習(xí)控制

迭代學(xué)習(xí)控制模仿人類(lèi)學(xué)習(xí)的方法、即通過(guò)多次的訓(xùn)練，從經(jīng)驗(yàn)中學(xué)會(huì)某種技能，來(lái)達(dá)到有效控制的目的。迭代學(xué)習(xí)控制能夠通過(guò)一系列迭代過(guò)程實(shí)現(xiàn)對(duì)二階非線性動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)的跟蹤控制。整個(gè)控制結(jié)構(gòu)由線性反饋控制器和前饋學(xué)習(xí)補(bǔ)償控制器組成，其中線性反饋控制器保證了非線性系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行、前饋補(bǔ)償控制器保證了系統(tǒng)的跟蹤控制精度。它在執(zhí)行重復(fù)運(yùn)動(dòng)的非線性機(jī)器人系統(tǒng)的控制中是相當(dāng)成功的。

二、智能控制的應(yīng)用

1.工業(yè)過(guò)程中的智能控制

生產(chǎn)過(guò)程的智能控制主要包括兩個(gè)方面:局部級(jí)和全局級(jí)。局部級(jí)的智能控制是指將智能引入工藝過(guò)程中的某一單元進(jìn)行控制器設(shè)計(jì)，例如智能PID控制器、專(zhuān)家控制器、神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)控制器等。研究熱點(diǎn)是智能PID控制器，因?yàn)槠湓趨?shù)的整定和在線自適應(yīng)調(diào)整方面具有明顯的優(yōu)勢(shì)，且可用于控制一些非線性的復(fù)雜對(duì)象。全局級(jí)的智能控制主要針對(duì)整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)化，包括整個(gè)操作工藝的控制、過(guò)程的故障診斷、規(guī)劃過(guò)程操作處理異常等。

2.機(jī)械制造中的智能控制

在現(xiàn)代先進(jìn)制造系統(tǒng)中，需要依賴(lài)那些不夠完備和不夠精確的數(shù)據(jù)來(lái)解決難以或無(wú)法預(yù)測(cè)的情況，人工智能技術(shù)為解決這一難題提供了有效的解決方案。智能控制隨之也被廣泛地應(yīng)用于機(jī)械制造行業(yè)，它利用模糊數(shù)學(xué)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的方法對(duì)制造過(guò)程進(jìn)行動(dòng)態(tài)環(huán)境建模，利用傳感器融合技術(shù)來(lái)進(jìn)行信息的預(yù)處理和綜合?？刹捎脤?zhuān)家系統(tǒng)的“Then-If”逆向推理作為反饋機(jī)構(gòu)，修改控制機(jī)構(gòu)或者選擇較好的控制模式和參數(shù)。利用模糊集合和模糊關(guān)系的魯棒性，將模糊信息集成到閉環(huán)控制的外環(huán)決策選取機(jī)構(gòu)來(lái)選擇控制動(dòng)作。利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)功能和并行處理信息的能力，進(jìn)行在線的模式識(shí)別，處理那些可能是殘缺不全的信息。

3.電力電子學(xué)研究領(lǐng)域中的智能控制

電力系統(tǒng)中發(fā)電機(jī)、變壓器、電動(dòng)機(jī)等電機(jī)電器設(shè)備的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、運(yùn)行、控制是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，國(guó)內(nèi)外的電氣工作者將人工智能技術(shù)引入到電氣設(shè)備的優(yōu)化設(shè)計(jì)、故障診斷及控制中，取得了良好的控制效果。遺傳算法是一種先進(jìn)的優(yōu)化算法，采用此方法來(lái)對(duì)電器設(shè)備的設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化，可以降低成本，縮短計(jì)算時(shí)間，提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)的效率和質(zhì)量。應(yīng)用于電氣設(shè)備故障診斷的智能控制技術(shù)有:模糊邏輯、專(zhuān)家系統(tǒng)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。在電力電子學(xué)的眾多應(yīng)用領(lǐng)域中，智能控制在電流控制PWM技術(shù)中的應(yīng)用是具有代表性的技術(shù)應(yīng)用方向之一，也是研究的新熱點(diǎn)之一。

以上的三個(gè)例子只是智能控制在各行各業(yè)應(yīng)用中的一個(gè)縮影，它的作用以及影響力將會(huì)關(guān)系國(guó)民生計(jì)。并且智能控制技術(shù)的發(fā)展也是日新月異，我們只有時(shí)課關(guān)注智能控制技術(shù)才能跟上其日益加快的技術(shù)更新步伐。

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1.1硬件組成無(wú)熱再生干燥器露點(diǎn)監(jiān)測(cè)節(jié)能控制系統(tǒng)由露點(diǎn)變送器、進(jìn)口過(guò)濾器、引入管道、控制系統(tǒng)和操作顯示系統(tǒng)組成。1）露點(diǎn)變送器使用Michelle露點(diǎn)變送器，露點(diǎn)精度±2℃露點(diǎn)，使用溫度是-40~60℃，可以在-20~50℃工作環(huán)境下可靠、穩(wěn)定地進(jìn)行露點(diǎn)監(jiān)測(cè)。2）控制系統(tǒng)采用西門(mén)子S7-200可編控制器，顯示系統(tǒng)采用HM3701A。3）露點(diǎn)變送器進(jìn)口過(guò)濾器采用高效精密過(guò)濾器，能夠最大限度降低壓縮氣含油率，以保護(hù)露點(diǎn)變送器。4）調(diào)壓閥用來(lái)調(diào)整露點(diǎn)變送器的測(cè)試壓力，保證所測(cè)露點(diǎn)為常壓露點(diǎn)。

1.2控制及監(jiān)測(cè)界面HM3701A的小型人機(jī)界面（HMI）產(chǎn)品，它能以文字、指示燈及圖形等基本元素監(jiān)視和設(shè)定設(shè)備輸出繼電器或寄存器的數(shù)值及狀態(tài)，從而使操作人員能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控機(jī)器設(shè)備的運(yùn)行情況?？刂颇Ｊ接谐Ｒ?guī)控制模式和露點(diǎn)控制模式兩種選擇，在通常使用過(guò)程中選擇露點(diǎn)控制模式，露點(diǎn)模式下時(shí)序控制按照變送器所采集的露點(diǎn)溫度再進(jìn)行干燥時(shí)間的延長(zhǎng)與控制。在露點(diǎn)控制模式下，塔的再生時(shí)間與原常規(guī)模式一致，而吸附時(shí)間則比常規(guī)模式長(zhǎng)，最長(zhǎng)的時(shí)間單個(gè)塔的吸附時(shí)間為70min。在控制界面上可以對(duì)干燥器的工作狀態(tài)、露點(diǎn)溫度等進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。

2循環(huán)周期的確定

對(duì)于儀表風(fēng)而言，壓縮空氣露點(diǎn)控制在-40℃就能滿足供氣要求，通過(guò)安裝露點(diǎn)變送器將所測(cè)得的出口干燥器露點(diǎn)與設(shè)定露點(diǎn)進(jìn)行比對(duì)，如果露點(diǎn)變送器測(cè)定的露點(diǎn)溫度低于設(shè)定溫度，則延長(zhǎng)均壓時(shí)間。在這種露點(diǎn)控制模式下既保證空氣品質(zhì)滿足工藝要求的同時(shí)，又能達(dá)到節(jié)能的效果。

由于循環(huán)切換周期的改變會(huì)影響到吸附效果、節(jié)能量和使用壽命之間的相互關(guān)系，所以合理循環(huán)周期的選擇顯得尤為關(guān)鍵。過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的吸附會(huì)使底部的吸附劑含濕量一直過(guò)高，從而影響到周期內(nèi)露點(diǎn)的穩(wěn)定性。過(guò)高的“吸附劑殘存水量”容易導(dǎo)致吸附劑浸泡和吸附劑的粉化，最終導(dǎo)致吸附效果和使用的壽命大打折扣。根據(jù)塔的干燥時(shí)間和再生時(shí)間可知：若以每5min作為一個(gè)延長(zhǎng)循環(huán)周期，越到后期節(jié)能效果越不明顯。為達(dá)到氣源品質(zhì)、使用壽命和節(jié)能效果之間的最佳綜合效果，以及經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際運(yùn)行檢驗(yàn)，我們選取70min作為一個(gè)經(jīng)濟(jì)合理循環(huán)切換周期。

正常操作模式下每10min一個(gè)周期消耗的空氣量為16.8m3，那么在24h時(shí)間內(nèi)共有144個(gè)周期，因此全天排放消耗的壓縮空氣量為2419.2m3。在露點(diǎn)控制模式下（70min一個(gè)周期）運(yùn)行24h共有20.57個(gè)周期，排放消耗的壓縮空氣量為345.576m3?？諝鈮嚎s機(jī)的額定產(chǎn)氣量為9.5549m3/h，再生氣耗氣率為15%，正常控制模式以10min周期計(jì)算能耗為253.18kWh/d，露點(diǎn)控制模式以70min周期計(jì)算能耗為37.65kWh/d。

3方案實(shí)施效果

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關(guān)鍵詞：建筑墻體節(jié)能；外墻外保溫；開(kāi)裂問(wèn)題

1 外墻保溫方式及其分析

外墻保溫技術(shù)按保溫層所在的位置分為外墻內(nèi)保溫、夾心保溫和外墻外保溫三大類(lèi)，現(xiàn)簡(jiǎn)要介紹如下：

1.1外墻內(nèi)保溫

外墻內(nèi)保溫是在外墻結(jié)構(gòu)的內(nèi)部設(shè)置保溫層，這種保溫形式目前很少使用。常用的內(nèi)保溫做法主要有三種：內(nèi)貼預(yù)制保溫板、內(nèi)貼增強(qiáng)粉刷石膏聚苯板、內(nèi)抹膠粉聚苯顆粒保溫漿料。

外墻內(nèi)保溫施工簡(jiǎn)便，不受氣候影響，對(duì)面層無(wú)耐候要求，造價(jià)相對(duì)較低，且施工技術(shù)及檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)比較完善，但存在內(nèi)表面產(chǎn)生結(jié)露、潮濕甚至霉變現(xiàn)象；保溫層設(shè)置在室內(nèi)，不僅占用室內(nèi)空間，使用面積有所減少，而且用戶二次裝修或增設(shè)吊掛設(shè)施都會(huì)對(duì)保溫層造成破壞，不易修復(fù)等缺點(diǎn)。

1.2外墻夾心保溫

外墻夾心保溫技術(shù)是將保溫材料置于同一外墻的內(nèi)、外葉墻片之間，內(nèi)、外葉墻片均可采用傳統(tǒng)的粘土磚、混凝土空心砌塊等。

這種保溫形式的優(yōu)點(diǎn)為：

（1）防水、耐候等性能良好，對(duì)內(nèi)側(cè)墻片和保溫材料形成有效的保護(hù)。

（2）對(duì)保溫材料的選材要求不高，聚苯乙烯、玻璃棉、巖棉等各種材料均可使用。

（3）對(duì)施工季節(jié)和施工條件的要求不高，不影響冬季施工。

近年來(lái)，外墻夾心保溫技術(shù)已得到很廣泛的應(yīng)用，但此類(lèi)墻體與傳統(tǒng)墻體相比偏厚，且內(nèi)、外側(cè)墻片之間需有連接件連接，構(gòu)造較傳統(tǒng)墻體復(fù)雜，抗震性能差，建筑中圈梁和構(gòu)造柱的設(shè)置尚有熱（冷）橋存在，接縫處理不當(dāng)還容易發(fā)生滲漏。而且保溫層厚度有限制，對(duì)于公共建筑及65%節(jié)能的居住建筑來(lái)說(shuō)很難滿足節(jié)能要求。

1.3外墻外保溫

外墻外保溫技術(shù)是將保溫層設(shè)置在外墻外表面，由保溫層、保護(hù)層和固定材料構(gòu)成。外墻外保溫技術(shù)目前也得到很廣泛的應(yīng)用，但此類(lèi)墻體冬、雨季施工受到一定限制，現(xiàn)場(chǎng)施工要求非常嚴(yán)格，而且造價(jià)相對(duì)較高，使用年限短（一般不大于25年）。外保溫是大力推廣的一種建筑保溫節(jié)能技術(shù)，目前常用的外墻保溫系統(tǒng)重點(diǎn)介紹如下：

1.3.1 EPS板薄抹灰外保溫系統(tǒng)

EPS板薄抹灰系統(tǒng)由EPS板保溫層、薄抹面層和飾面涂層構(gòu)成，EPS板用膠粘劑固定在基層上，薄抹面層中鋪滿玻纖網(wǎng)。該系統(tǒng)適用于寒冷地區(qū)和嚴(yán)寒地區(qū)，適用于各種新建建筑的混凝土和砌體結(jié)構(gòu)外墻，也適用于既有建筑節(jié)能改造，但一般不適用于面磚飾面。

1.3.2 膠粉EPS顆粒保溫漿料外保溫系統(tǒng)

膠粉EPS顆粒保溫漿料外保溫系統(tǒng)由界面層、膠粉EPS顆粒保溫漿料保溫層、抗裂砂漿薄抹面層和飾面層組成。膠粉EPS顆粒保溫漿料經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)拌和后噴涂或抹在基層上形成保溫層，薄抹面層中鋪滿玻纖網(wǎng)。該系統(tǒng)適用于各種多層和高層新建建筑的混凝土和砌體結(jié)構(gòu)外墻，也適用于既有建筑節(jié)能改造。

1.3.3 EPS板現(xiàn)澆混凝土外保溫系統(tǒng)

EPS板現(xiàn)澆混凝土外保溫系統(tǒng)以現(xiàn)澆混凝土為基層，EPS板為保溫層。EPS板內(nèi)表面與現(xiàn)澆混凝土接觸的表面水平方向開(kāi)有矩形齒槽，內(nèi)、外表面均滿噴界面砂漿。在施工時(shí)將EPS板置于外模板內(nèi)側(cè)，并安裝輔助錨栓作輔助固定件，澆灌混凝土后墻體與EPS板以及輔助錨栓結(jié)合為一體。

1.3.4機(jī)械固定EPS鋼絲網(wǎng)架板外保溫系統(tǒng)

機(jī)械固定EPS鋼絲網(wǎng)架板外保溫系統(tǒng)由機(jī)械固定裝置、腹絲非穿透型EPS鋼絲網(wǎng)架板、砂漿厚抹面層和飾面層構(gòu)成,該系統(tǒng)不適用于夏熱冬冷地區(qū)和夏熱冬暖地區(qū)，不適用于加氣混凝土和輕集料混凝土基層。該系統(tǒng)可做面磚飾面和涂料飾面，以涂料做飾面層時(shí)，應(yīng)加抹玻纖網(wǎng)抗裂砂漿薄抹面層。

1.3.5裝配式保溫--裝飾--體化外保溫系統(tǒng)

該系統(tǒng)采用工廠化生產(chǎn)的預(yù)制復(fù)合保溫板，以發(fā)泡聚氨酯作保溫材料，澆注成型時(shí)與飾面磚復(fù)合在一起。預(yù)制板現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)用錨栓與墻體連接。該系統(tǒng)適用于混凝土和砌體結(jié)構(gòu)外墻，對(duì)既有建筑優(yōu)勢(shì)明顯，在氣候濕熱、風(fēng)大地區(qū)慎用。

1.3.6噴涂聚氨酯外保溫系統(tǒng)

噴涂聚氨酯外保溫系統(tǒng)由聚氨酯防潮底漆層、噴涂聚氨酯硬泡保溫層、聚氨酯界面層、膠粉EPS顆粒保溫漿料找平層、玻纖網(wǎng)抗裂砂漿抹面層和涂料飾面層構(gòu)成。該系統(tǒng)是噴涂聚氨酯硬泡與膠粉EPS顆粒保溫漿料找平的完美結(jié)合，是實(shí)現(xiàn)節(jié)能65％的一種理想的外保溫構(gòu)造系統(tǒng)。

2 有關(guān)問(wèn)題探討

2.1外墻內(nèi)保溫存在的問(wèn)題

（1）應(yīng)盡可能采用導(dǎo)熱系數(shù)小的高效保溫材料，以減少保溫層的厚度，少占室內(nèi)使用面積。

（2）保溫系統(tǒng)的防火性能應(yīng)符合國(guó)家有關(guān)法規(guī)規(guī)定，采用不燃或難燃材料，如礦棉板（氈）、玻璃棉板以及保溫砂漿等。

（3）應(yīng)采用不對(duì)室內(nèi)環(huán)境產(chǎn)生污染的材料。這是不影響室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量、不損害人體健康的需要。

（4）保溫層表面應(yīng)有護(hù)面層，以提高面層的強(qiáng)度和硬度。但不得直接用硬質(zhì)砂漿（水泥砂漿、混合砂漿）抹灰，以防開(kāi)裂。

（5）有保溫層的墻面上需要懸掛重物時(shí)，其掛鉤的埋件必須固定在墻體基層內(nèi)。

2.2外墻夾心保溫存在的問(wèn)題

（1）夾心保溫外墻的過(guò)梁、圈梁等部位產(chǎn)生的熱橋可采取如下措施避免：一是上述部位寬度減少30mm，用30mm厚的發(fā)泡聚苯板粘貼；二是上述部位內(nèi)、外表面各抹25mm厚的保溫砂漿或保溫粉拌制的漿料；三是上述部位可采用雙面或單面鋼絲網(wǎng)架保溫自掛板。

（2）夾心保溫外墻的內(nèi)、外葉墻高度或材料不同時(shí)，為避免產(chǎn)生裂縫，拉結(jié)件應(yīng)采用可調(diào)節(jié)式金屬連接件，當(dāng)然內(nèi)、外葉墻應(yīng)盡量采用同一材質(zhì)。

（3）夾心保溫外墻的外葉墻采用空心砌塊尤其是劈裂砌塊時(shí)，一定要重視防水抗?jié)B問(wèn)題，要嚴(yán)格把好砂漿砌筑關(guān)，砌塊抗?jié)B要滿足要求，面層最好刷高彈防水涂料。

2.3外墻外保溫存在的問(wèn)題

（1）防火問(wèn)題：外墻外保溫建筑所有門(mén)窗洞口周邊的聚苯保溫層的外表面，都必須有非常嚴(yán)密、而且厚度足夠的保護(hù)面層覆蓋，以免聚苯板立即被門(mén)窗洞口竄出的火苗點(diǎn)燃；再就是高層建筑采用聚苯板做外墻外保溫時(shí)，一般每隔兩個(gè)樓層應(yīng)該設(shè)有由巖棉板條構(gòu)成的隔火條帶，以免在發(fā)生火災(zāi)時(shí)蔓延，將全部聚苯板燒掉。

（2）高層建筑保溫層抗風(fēng)壓?jiǎn)栴}要計(jì)算當(dāng)?shù)夭煌瑢痈咛幍娘L(fēng)壓力，以及保溫層固定后所能抵抗的負(fù)風(fēng)壓力，并按標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)行耐負(fù)風(fēng)壓檢測(cè)，以確保在最大風(fēng)荷載時(shí)保溫層不致脫落。

（3）貼面磚問(wèn)題：在低層建筑墻面上貼面磚，如果措施得當(dāng)，問(wèn)題并不很大。問(wèn)題是用于高層建筑，所有的面磚粘結(jié)層必須能經(jīng)受住多年風(fēng)雨侵蝕、溫度變化而始終保持牢固，。因此，對(duì)于一些實(shí)在要貼面磚的建筑，其構(gòu)造設(shè)計(jì)、粘結(jié)材料、施工工藝都必須以高度的責(zé)任心，特別嚴(yán)格認(rèn)真做好，做到萬(wàn)無(wú)一失。

（4）避免保溫層內(nèi)部結(jié)露的問(wèn)題：這一問(wèn)題國(guó)內(nèi)有些不同意見(jiàn)。由于冬季室內(nèi)水蒸汽通過(guò)墻體向外滲透，逐步進(jìn)入外墻內(nèi)部，有可能造成保溫層內(nèi)部結(jié)露。在中國(guó)冬天北方氣候相對(duì)干燥的條件下，對(duì)于一般住宅這個(gè)問(wèn)題并不大.

（5）外保溫材料的開(kāi)裂問(wèn)題：外保溫系統(tǒng)的防開(kāi)裂問(wèn)題也是外保溫的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題之一。外保溫系統(tǒng)由于保溫材料、砂漿、磚墻或混凝土的材性不同，導(dǎo)致材料的溫變性能差異，在外界溫差的作用下，材料產(chǎn)生的溫度應(yīng)力的大小不同，材料產(chǎn)生的溫度應(yīng)變不相等，不同材料層之間產(chǎn)生溫度應(yīng)變而發(fā)生開(kāi)裂，導(dǎo)致滲水，使保溫材料的保溫隔熱性能大大降低，時(shí)間長(zhǎng)了失去保溫性能。因此預(yù)防或有效控制外保溫系統(tǒng)的開(kāi)裂，工程上通常采用抗裂砂漿和在兩種材料之間鋪設(shè)玻纖網(wǎng)格布等增強(qiáng)筋的做法，提高外保溫系統(tǒng)的抗溫變性能，這里玻纖網(wǎng)格布材料的抗拉強(qiáng)度是關(guān)鍵性指標(biāo)。