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摘要： 对火灾自动报警控制系统及智能火灾报警控制系统的特征进行了分析， 在高层建筑设 计中采用智能火灾报警控制系统的主—从式网络结构， 解决了高层建筑与大型建筑中探测区 域广、探测器数量多、原有系统不能适应等问题。 关键词：高层建筑 火灾自动报警 探测器 智能控制 联动控制 The design and application of automatic fire warning control system in high buidings Abstract： This article analyses the characteristics of the fire antomatic warning system and the intelligent fire warning control system. By using the sytem a lot of traditional problems can be solved, including using a lot of probes but cotrolling olny a relalively small area. Key words: high rised buiding; fire automatic warning system; probe; intelligent control; coordinated control system 随着我国经济建设的发展，现代高层建筑及重要建筑的防火问题引起了国家消防部门及设 计院等社会各界的高度重视。 国家制定了一系列防火规范， 从而促进火灾自动报警设备的研究和 推广使用。高层建筑建设规模大，装修标准高，人员密集，各种电气设备使用频繁，因而存在着 火灾隐患， 在建筑电气设计中必须严格依照规范要求设计火灾报警控制系统。 但选择何种控制系 统，使该系统充分有效地发挥功能，是设计中十分重要的问题。 1 火灾自动报警系统的主要部件及特征 火灾自动报警系统的基本形式有三种，即：区域报警系统、集中报警系统的控制中心报警系 统。高层建筑和大型建筑主要采用控制中心报警系统，这是一种复杂的火灾自动报警系统，主要 由触发器件、火灾报警装置、消防控制设备及电源组成。该系统从通报火灾到启动灭火系统和控 制各种消防设备，基本实现自动化。 触发器件 主要包括火灾探测器和手动火灾报警按钮。 火灾探测器是对火灾参数 （如烟、 温、 光、火焰辐射、气体浓度等）响应，并自动产生火灾报警信号的器件。按响应火灾参数的不同， 火灾探测器分为感温火灾探测器、感烟火灾探测器、气体火灾探测器、感光火灾探测器和复合火 灾探测器五种基本类型。 火灾报警装置 火灾报警装置 消防控制设备 在火灾自动报警系统中用以接收、 显示和传递火灾报警信号， 并能发生控制 在火灾自动报警系统中用以发出区别于环境声、光的火灾警报信号的装置， 在火灾自动报警系统中当接收到来自触发器件的火灾报警信号， 能自动或手 信号和具有其它辅助功能的控制指标设备。 如火灾警报器， 它是一种基本的火灾警报装置， 以声、 光音响方式向报警区域发出火灾警报信号。 动启动相关消防设施并显示其状态的设备。主要包括：火灾报警控制器；自动灭火系统的控制装 置；室内消火栓系统的控制装置；防排烟系统及空调通风系统的控制装置；常开防火门、防火卷 帘的控制装置；电梯回降控制装置以及火灾应急广播、火灾警报装置、消防通信设备、火灾应急 照明与疏散指示标志的控制装置等十类控制装置。 每个系统根据工程的需要应具有十类控制装置 的部分或全部。 电源 火灾自动报警系统属于消防用电设备，主电源采用消防电源，备用电源采用蓄电池， 保证不间断供电。 设计中消防控制设备主要设置在消防控制中心， 便于实行集中统一控制， 有些消防控制设备 可设在消防设备现场，而动作信号必须返回消防控制中心，实行集中与分散相结合的控制方式。 但该探测器有误报现象、控制器容量较小。 2 智能火灾报警控制系统工作原理 智能火灾报警控制系统与火灾自动报警系统不同之处在于： 将发生火灾期间所产生的烟、 温、 光等， 以模拟量形式连同外界相关的环境参量一起传送给报警器， 报警器再根据获取的数据及内 部存贮的大量数据，利用火灾判据来判断火灾是否存在。 智能火灾报警器中编址单元包括： 智能控测器、 智能手动按钮、 智能模块、 探测器并联接口、 总线隔离器和可编程继电器卡等。新型的智能火灾探测器，又称模拟量火灾探测器，这种探测器 给出的输出信号是代表被响应的火灾参数值的模拟量信号或其等效的数字信号。 传统探测器称为 有阈值火灾探测器，而智能火灾探测器没有阈值，却设有专用芯片，智能火灾探测器的应用提高 了报警系统的准确性和智能化程度。 在火灾报警时，报警控制器通过控制模块启动相应的外探设备，如排烟阀、送风阀、卷帘门 等，需要接受外控设备的反馈信号时，应加一个监视模块，控制模块和监视模块一样，联接在报 警回路总线上，安装在所控设备的附近。模块内设十进制编码开关，可现场编号，各占用回路总 线上一个地址。通过报警控制器显示控制模块和监视模块的具体地址，用声、光报警可反映联动 设备的工作状态。 可编程继电器卡，通过编程可实现对风机、水泵等大型设备的二级联动控制。智能控制是一 种无需人的干预就能够自主地驱动智能机器实现其目标的过程。 3 工程实例 火灾自动报警系统的设计应用 笔者 1992～1993 年参与设计的海南省物资局金属大厦，该大厦是座地下 1 层，地上 22 层， 建筑高度 70 多米，建筑面积 万平方米的写字楼。根据《高层民用建筑设计防火规范》的规 定，建筑高度超过 50 m 的办公楼属于一类防火建筑，因此该大厦要设火灾自动报警系统。 设计中选择了国产火灾自动报警系统，这种系统在当时较普遍，仅有一台主机控制器，因而 适用于中、小型建筑。 大厦消防控制中心设在 1 层，每层设层显示器。地下室作设备用房有变电室、空调机房、 水泵房，机房内设有防排烟风机、消防水泵等消防设备，当火灾发生时，温度达到一定值排 烟风机自动启动，并打开排烟阀，开始排烟（图 1）。 图1 排烟风机控制原理 该工程地下室是消防联动控制的集中点，将地下室的防排烟风机、排烟阀等控制线均引 至消防中心的联动控制器。消防泵、喷淋泵、正压风机、排烟风机、消防电梯等却属于外控 设备，均由联动控制器控制。整个火灾自动报警系统设计合理、运行可靠。 智能火灾报警系统的设计应用 随着科学技术的发展，智能火灾报警系统问世，从传统型走向智能型是国内外火灾报警 系统技术发展的必然趋势，工程设计人员必须予以充分重视。 徐州某大型建筑群由三栋塔楼组成，一栋为 25 层，一栋 13 层和一栋 12 层的塔楼由 4 层 裙楼连接而成，建筑面积 6 万平方米，建筑高度 85 m，主要功能：1 至 4 层为商场，5 层以上 为写字楼。由于该大厦建筑面积大，探测区域广，探测器数量非常可观。传统的火灾自动报 警系统已无法满足需要，因此，在设计中，经过反复的方案比较，选择了采用主—从式网结 构的智能火灾报警控制系统，该系统利用大容量的控制矩阵交叉查寻软件包，以软件编程代 替硬件组合，满足了大型工程的适用性，提高了消防联动的灵活性和可修改性。系统由主机、 从机、复示器等构成。该工程消防控制中心设于 1 层，主机和消防联动控制柜设在消防中心， 从机与复示器分设于楼层内。 智能探测器数量的确定 设计时先根据《火灾自动报警器系统设计规范》的规定确定探 测器的布局和设置。其规定探测区域内的每个房间至少应设置一只火灾探测器。感烟、感温 探测器的保护面积和保护半径应按表 1 确定。表中列出的是一个感烟探测器或感温探测器的 保护面积和保护半径。建筑物内往往一个探测区域的面积较大，超过一只探测器的保护面积， 这时需要计算一个探测区域内所需设置的探测器数量，可按下式计算： 式中：N 为一个探测区域内所需设置的探测器数量（只），N 取整数；S 为一个探测区域的面 积（m ）；A 为探测器的保护面积；K 为修正系数，重点保护建筑取 ～，非重点保护建 筑取 。 根据上式计算结果，可确定一个探测区内的智能探测器的安装数量。 选择控制器容量计算 该系统控制器为主—从式网络结构，每个主—从机系统，只能有 一台主机，从机数量根据工程要求确定，一般按探测器数量计算，从机数量最多为 15 台。 表1 感烟、感温探测器的保护面积和保护半径探测器的保护面积 A 和保护半径 R 火灾探测 器的种类 地面面积 S (m ) 2 2 房间高度 H (m) θ≤15° A (m ) 2 屋顶坡度 θ 15°＜θ≤30° A (m ) 80 100 80 30 30 2 θ＞30° A (m ) 80 120 100 30 40 2 R (m) 6/7 R (m) R (m) S≤80 感烟探测器 S＞80 h≤12 6＜h≤12 h≤6 80 80 60 30 20 感温探测器 S≤30 S＞30 h≤8 h≤80 每台控制器最大有四个回路，每个回路容量均为 198 个地址，其中 99 个智能探测 器，99 个编址模块。因此一台主机或从机的最大容量为 4×99=396 个智能探测器， 4×99=396 个编址模块。 该工程经过计算，选用了一台主机和四台从机，每台控制器都按四个回路设计。 主机 N 控制 1～4 层商场内的所有探测器，手动报警按钮，控制按钮，水流指示器等消 防设备，从机 N1 控制地下室的所有探测器、送风阀、排烟阀、防火阀等消防设备，从 机 N2 控制 13 层和 12 层两座连通塔楼的 5～13 层的消防设备，N3、N4 分别控制 25 层 塔楼的 5～13 层和 14～25 层的消防设备。 整个大厦智能火灾报警控制系统设计比较合理，充分考虑到建筑群的特点，选用 一台主机、四台从机控制了 6 万平方米的建筑，如果用传统火灾自动报警系统则需要 几套控制系统分别控制，现有系统设计即经济实用，又准确可靠。 4 结论 综合上述工程设计与实践研究，可以得出以下几点认识与结论。 1） 传统的火灾自动报警系统适合于中、 小型建筑， 它的特点是探测器属于阀值型， 控制器仅有主机一台。而智能火灾报警控制系统，采用模拟量探测器，控制系统采用 主—从式网络结构，适应性强，尤其适合大型建筑的火灾报警系统。 2）智能火灾报警系统，克服了传统火灾自动报警系统存在的漏报和误报的难题， 提高了报警系统的准确性、可靠性。在设计中可灵活应用，根据工程需要选择适当的 从机数量，使工程设计最经济、最合理。 3）为了防患于未然，火灾报警系统的设计和应用十分重要，设计人员应根据不同 的建筑工程，优化设计方案。 参考文献：〔1〕 蔡自兴， 徐光礻 〔2〕 右.人工智能及其应用 〔M〕 .北京： 清华大学出版社， 1996,329～ 360 戴汝为.智能系统的综合集成〔M〕.杭州：浙江科学技术出版社，1995,128～ 160 〔3〕 陈一才.大楼自动化系统设计手册 〔M〕 .北京： 中国建筑工业出版社， 1994,230～ 270 〔4〕 王根堂.公安消防监督员业务培训教材，群众出版社，1997,213～236
大专的，做做样子就行了！毕业论文——汽车防盗器的检修一、前言：汽车防盗系统在现代汽车中广泛使用，它在汽车防盗中起着非常重要的作用，有自动报警系统，没有合法身份的人进入汽车后防止汽车起动，车门自动上锁等等功能，是汽车防盗系统中必不可少的装置。汽车防盗系统是指防止汽车被盗窃、被破坏而嵌入汽车主电路的一种电子系统。最早的防盗装置，它主要是靠锁定离合，制动油门或方向盘、变速档杆来达到防盗的目的，只防盗不报警。为了弥补这个缺点，装有遥控装置的电子类报警防盗器应运而生。以下是本人维修/安装电子防盗器的全过程，予以探讨。二、关键词：遥控器、防盗器主机、正负触发、故障排除。三、正文：1、 问题提出：在2011年1月7日，本人接到一台雪弗兰乐骋车的防盗器检修任务。接到任务后，首先对故障进行查看，发现这台车的遥控开锁故障，开锁必须把遥控器放到仪表台下面。故障分析：造成防盗器远距离开锁不能控制，近距离可以控制开锁的原因有①防盗器主机和信号接收天线故障，导致主机的信号接收灵敏度减弱（开锁）；②防盗器遥控开锁发射信号弱，导致主机无法接收到开锁的信号（远距离时）。2、 故障排除过程：根据以上的故障分析，首先对主机与天线进行检查，发现天线连接很好，而近距离开始十分灵敏，这也说明天线与主机控制部分没有问题。检查天线与主机后，接着对遥控器部分进行检查。由于遥控器闭锁工作正常，这说明遥控器的电源没有缺电现象，根据以上检查结果得出遥控器（开锁）故障。因为这台防盗主机没有匹配遥控器功能，加之车主只有这个遥控器，所以建议车主更换一套防盗器，得到车主同意后，就开始对这台车的防盗器进行更换。在更换之前首先要对旧的防盗器进行拆卸，在拆卸过程中需要注意以下几点：①拆卸前要对旧防盗器的控制线束进行寻找、分类，然后将旧的防盗器拆卸下来；②拆卸下旧防盗器后，要对其的线头进行包扎，以防出现短路，随后依次装上新防盗器的控制线束。当装到中控门锁控制线时，根据旧防盗器中，控制中控部分的接线方式“负触发”（如附图1）对中控门锁进行接线，完成后对其进行测试发现中控门锁只能锁不能开。这时又对故障进行分析，分析结果如下：造成中控不能开锁的原因有以下几种：①防盗主机没有信号输出或输出信号错误；②中控电脑损坏；③马达线路短路。根据以上分析结果，开始检查主机的信号输出情况。（检查方法：用试灯一边接电源一边接信号输出线，按动防盗遥控开锁键时，试灯应亮起，反之没有信号输出）发现电脑信号输出正常，这样就排除了电脑主机的故障，接着检查马达情况。因为马达在闭锁时工作正常，而马达开锁与闭锁都是用的同样的两条线，只是正负极发生变化而已，所以也可以排除马达的线路故障。到此就剩下了中控电脑，首先中控电脑闭锁有工作说明，中控电脑的电源和底线，闭锁信号线，马达线都是正常的。因为如果这些地方出现故障，闭锁也是不可能工作的，这些都没有问题就只剩下了中控电脑的开锁信号线。首先对其落地看中控开锁有无工作，结果是没有。因为这车在没有换防盗器之前，开锁是可以工作的，也说明中控是正常的，所以中控电脑应该是没有坏的（但不排除损坏）。我再次找来旧的防盗器进行了一次比较，发现在旧的防盗器的开锁信号线上是有一个15A的保险丝，而闭锁是没有的。根据对保险丝的认识，一般的保险丝都是用于正极电源的，而像15A的保险丝又可以说明这条线是要承受很大的电流的，再加之只有开锁信号才有这个保险丝。通过以上的判断，说明这条线应该是正极电源线。这时本人果断的使用跨接正极电源线给这条信号线（跨接时，要考虑到跨接的安全性，以免出现短路。因为本人对中控电脑内部的工作情况比较熟悉，知道跨接是否会对零件造成损坏，所以才使用这个方法）当跨接正极电源后，中控开锁突然工作，这正好与自己的分析相同——这条信号是使用“正极触发”（如附图2）的控制方式来控制的。由于开锁工作是要用正触发，而闭锁工作时要使用“负触发”，在防盗控制方式中只有“正负触发”（如附图3）可以完成这样的控制工作，所以最后选择使用正负触发进行中控门锁的接线控制。使用正负触发接线后，中控门锁开闭正常，原来这台车的中控电脑与其他的不同（其他的一般要么是正触发，要么是负触发），它是使用正负触发来控制的，所以打破了常规的安装方法。安装完成后对其系统进行了仔细的检查验收，没有发现其他的故障，到此中控门锁遥控不能打开的故障已全部排除。四、结束语：从以上的维修中可以看出来本人的维修经验还有不足，比如：在拆卸时没有对其进行信号测试。在安装时，没有进行检测，按旧系统的方式进行接线导致带来了这些麻烦，相信自己会引以为戒的。五、 致谢：感谢在撰写此论文时，对本人给予指导与支持的老师和同学们，在此表示衷心的感谢！六、 参考文献：1、东风汽车学院课堂笔记2、铁将军防盗器安装电路图
目前汽车防盗器已由初期的机械控制，发展成为钥匙控制—电子密码—遥控呼救—信息报警的汽车防盗系统，由以前单纯的机械钥匙防盗技术走向电子防盗、生物特征式电子防盗。电子防盗系统主要由电子控制的遥控器或钥匙、电子控制电路、报警装置和执行机构等组成。电子防盗系统的类型主要有：1)钥匙控制式。通过用钥匙将门锁打开或锁止，同时将防盗系统设置或解除。2)遥控式。防盗系统能够远距离控制门锁打开或锁止解除。3)报警式。防盗系统遇有汽车被盗窃时，只是报警但无防止汽车移动功能。4)具有防盗报警和防止车辆移动式的防盗系统。当遇有窃车时，除：音响信号报警外，还能切断汽车的起动电路、点火电路或油路等，起到防止汽车移动的作用。5)电子跟踪防盗系统。该系统分为卫星定位跟踪系统(简称GPS)：和利用对讲机通过中央控制中心定位监控系统。电子跟踪定位监控防盗系统是利用电波在波朗管地图上显示被盗车位置并向警方报警的追踪装置。设跟踪定位监控防盗系统，需有关单位设置专门机构和专用设备，并需24小时不问断地监视，否则还是起不到防盗作用。钥匙控制式防盗系统钥匙控制式防盗系统作用是：当驾驶员将车门锁住的同时，接通了电子防盗系统电路，同时电子防盗系统开始进入工作状态。一旦有窃贼非法打开车门，电子防盗系统一方面用喇叭报警求救，另一方面切断点火系统电路，使发动机不能起动，由此起到防盗报警的作用。而电子钥匙编码控制装置，是靠带编码的点火钥匙来控制汽车发动机的起动，以达到防止汽车被盗走的目的。它主要由身份代码的点火钥匙、编码器构成的控制器和发动机控制单元等组成。带编码的点火钥匙中镶有电阻管芯，在电阻管芯内设有身份代码(电阻值)。点火锁筒内存储有代码，当插入的钥匙与存储的代码不符，即电阻值不符合点火锁内存储的电阻值，则点火系的电路不能接通，从而起到了防盗作用。电子密码防盗系统防盗器的电子密码就是开启防盗器的钥匙。它一方面记载着防盗器的身份码，区别各个防盗器的不同；另一方面，它又包含着防盗的功能指令码、资料码，负责开启或关闭防盗器，控制完成防盗器的一切功能。根据密码发射方式的不同，遥控式汽车防盗器主要分为定码防盗器和跳码防盗器两种类型。早期防盗器多采用定码方式，但由于其易被破译，现已逐渐被技术上较为先进、防盗效果较好的跳码防盗器所取代。定码防盗器早期的遥控式汽车防盗器是主机与遥控器各有一组相同的密码，遥控器发射密码，主机接收密码，从而完成防盗器的各种功能，这种密码发射方式称为第一代固定码发射方式。定码发射方式在汽车防盗器中的应用并不普及，在初期防盗器应用市场时，其防盗器的安全性和可靠性还有所保证。但在防盗器使用已成熟的市场，定码方式就显得不可靠，原因有三：1)密码量少，容易出现重复码，即发生一个遥控器控制多部车辆的现象。2)遥控器丢失后，若单独更换遥控器极不安全，除非连同主机一道更换，但费用过高。3)安全性差，密码易被复制或盗取，车辆易被盗。跳码防盗器跳码防盗器特点如下：1)遥控器的密码除身份码和指令码外，多了跳码部分。跳码即密码依一定的编码函数，每发射一次，密码随即变化一次，密码不会被轻易复制或盗取，安全性极高。2)密码组合上亿组，根本杜绝了重复码。3)主机无密码，主机通过学习遥控器的密码，从而实现主机与遥控器之间的相互识别。若遥控器丢失，可安全且低成本地更换遥控器。遥控电子防盗系统目前这种电子防盗系统广泛在许多原厂配置防盗系统的汽车上使用。遥控电子防盗系统是利用发射和接收设备，并通过电磁波或红外线来对车门进行锁止或开启。遥控电子防盗系统种类繁多，常见的有电磁波遥控电子防盗系统和红外线控制防盗系统。遥控电子防盗系统在夜间无需灯光帮助就能方便快捷的将车门锁止或开启。结构组成一套完整的遥控汽车防盗器应由下面几个部分组成：1)主机部分：它是防盗器核心和控制中心。2)感应侦测部分：它可由感应器或探头组成，目前普遍使用的是振荡感应器。3)门控部分：包括前盖开关、门开关及行李舱开关等。4)报警部分：喇叭。5)配线部分。6)其他部分：包括不干胶、螺钉及继电器等配件和使用说明书及安装配线图等。遥控电动中央门锁防盗系统功能及操作1、遥控锁车及防盗设定。按遥控器上的相应按键，四个转向灯闪烁一次，示意驾驶员车门及行李厢已上锁。防盗状态指示灯不停的慢闪，提示：驾驶员车已进入了防盗状态。此状态下起动及点火电源均被切断。2、遥控开锁及防盗解除。按遥控器上的相应按键，四个转向灯闪烁两次，示意驾驶员车门及行李厢已开锁。防盗状态指示灯熄灭，提示驾驶员车已解除防盗，起动及点火电源电路恢复正常。同时室内灯点亮持续20s，方便驾驶员及乘员上车。3、自动防盗设定。停车后将点火开关转到断开位置，如果任何一车门打开再关上，延迟3s，四个转向灯持续闪烁五次后，自动进入防盗设定状态。5s内再次打开车门，则系统停止记时。当又关上全部车门时，系统重新开始记时，四个转向灯又开始闪烁，5s后再次进入防盗系统设定状态。此间如不用钥匙或遥控器锁车，中央控制门锁不会锁车，以防驾驶员将遥控器忘在车上。4、二次防盗设定。如果误触动了遥控器的相应按键，使防盗解除(此时室内灯会自动点亮20s)；或有意识的解除防盗后，30s内车门没有打开，系统再次进入防盗设定状态，并将车门自动锁上。5、防窃车功能。当点火开关转到行车档，汽车在遥控距离内遭抢或强行开走时，被抢驾驶员按住大键持续3s，四个转向灯会不停地闪烁。同时车上的喇叭一直呜叫，以示报警并警告抢车人停车。如果抢车人弃车逃走，车在遥控距离内，驾驶员按下相应的按键可解除转向灯的闪烁和喇叭的呜叫。如果抢车人将车开走，即使将车停下拔出钥匙，四个转向灯仍一直闪烁，直至将蓄电池的电能耗完；上车再起动，车的起动及点火电源被切断，汽车不能再被开走，若钥匙转至点火位置，车上的喇叭又会开始呜叫。6、防盗系统被触动。自动报警，系统再次进入防盗设定状态。车在防盗设定过程中，未经遥控器解除，强行打开车门及行李厢或强行起动发动机，四个转向灯会自动继续闪烁30s以示报警。若系统恢复正常，30s后转向灯自动熄灭，系统再次进入防盗设定状态。若系统未恢复正常，90s后转向灯自动熄灭，系统再次进人防盗设定状态。7、停车自动开锁。停车后，点火开关转到关断位置，中央控制门锁系统自动开锁、室内灯自动点亮20s，方便驾驶员和乘员下车。8、自检功能。防盗设定后，四个转向灯闪烁一次，系统自动进入防盗设定的同时也处于自检状态。即如果任何一车门未关好或出现故障造成车门联动开关短路时，四个转向灯闪烁4次；如果行李厢未关好或行李厢开关出现故障造成开关短路时，四个转向灯闪烁6次，提示驾驶员检查故障点。自检系统还将四个车门及行李厢分为两个检测区。即：四个车门为一个检测区，行李厢是一个独立的检测区。如果其中有一个检测l墨出现故障不会影响另一个检测区执行防盗功能。9、防盗被触动。自动记忆、自动显示。在防盗设定时间，系统中任一部位被触动过，在防盗解除时，状态指示灯将快闪，以提示驾驶员引起注意。10、防盗系统解除。如果防盗系统发生故障、遥控器电池没电或汽车需要维修时，须将防盗系统解除，系统中遥控中央门锁的功能仍可正常使用。其方法为：将点火开关转到行车档，将解除开关闭合，四个转向灯闪烁一次，状态指示灯闪烁一次后熄灭，表示防盗系统进入解除状态(防盗系统不能使用)。11、防盗系统的恢复。将点火开关转到行车档，将解除开关断开，四个转向灯闪烁3次，状态指示灯闪烁3次后熄灭，表示防盗系统可正常使用。
甲烷的安装是有一个国标在的，他的爆炸下限是4%VOL，肯定是要设定在4以下的，预防为主！
甲烷探测甲烷浓度的探测器，其核心原部件为气敏传感器，安装在可能发生甲烷泄漏的场所，当甲烷在空气中的浓度超过设定值探测器就会被触发报警，并对外发出声光报警信号，如果连接报警主机和接警中心则可联网报警，同时可以自动启动排风设备、关闭甲烷管道阀门等，保障生命和财产的安全。
报警点的设置，目前,各种气体燃料如天然气、液化石油气、城市煤气广泛地应用在家庭、工业场所，在的人们日常生活和工业生产带来方便的同时，也伴随着各种各样的安全隐患。少量的燃气泄漏在空气中形成较低的浓度，不会引起着火、爆炸事故，没有太大的危害。 但是，如果缺乏监控，气体泄漏量较大或慢慢地积累，就会引起空气中有较高浓度的可燃性气体，一旦达到一定的程度，遇明火就会产生着火爆炸的危险，这个程度通常被称作气体的爆炸下限(LEL)，不同的可燃性气体具有不同的爆炸下限值，例如对于甲烷(天然气)它的爆炸下限浓度为空气中的含量5%，也就是说空气中甲烷含量低于5%，不会因为明火、火花而引起着火爆炸事故，一旦达到或超过5%，这样的气氛遇到明火或火化就会产生着火爆炸事故。 为了防止事故的发生，质量可靠、调试良好的气体监测报警系统确实能为家庭和工业现场燃气使用的安全发挥重要的作用。可燃气体报警系统质量的好坏、是否能够有效的预防可燃气体泄漏而引起的火灾爆炸事故，气体浓度报警点的调整是一个关键指标。通常，可燃气体报警器报警点设置为被检测可燃气体爆炸下限的1%--25%范围内。
基于单片机的居家安全检测报警系统的设计李鹏飞 张海淼 姚朝刚 白 杰 范 伟（重庆科技学院电气与信息工程学院，重庆 401331）摘 要 本文介绍了一种基于单片机的居家安全检测报警系统，详细阐述了系统的组成结构、硬件设计和软件设计。该系统选用多种传感器采集家居信息，A／D转换处理采集信号，采用单片机作为主控制器，利用报警电路实现安全报警，GSM短信模块来发送短消息提示住户，从而实现对家居安全的监控。系统结构简单，安装调试容易、使用方便。关键词 单片机；报警电路；GSM短信模块；传感器；A／D转换中图分类号 IN7 文献标志码 A 文章编号 1671－8100（2012）03－0063－03收稿日期：2012－02－17作者简介：李鹏飞，男，主要从事微电子技术应用方面的研究工作。 我国的自动报警控制系统经历了从无到有、从简单到复杂的发展过程，其智能化程度也越来越高。目前，国内厂家多偏重用于大型仓库、商场、高级写字楼、宾馆等场所大型火灾报警系统的研发，他们采用集中区域报警控制方式，其系统复杂、成本较高。而在居民住宅区、机房、办公室等小型防火单位，需要设置一种单一或区域联网、廉价实用的居家安全自动探测报警装置。1 整体系统设计居家安全报警系统采用主动式红外传感器进行检测，变有形的传统防盗网防盗窗为无形，给火灾时的逃生提供方便，并配备烟雾传感器、温度传感器和燃气泄漏传感器实现防火、防燃气泄漏的作用。系统主要由用户前端检测、单片机控制器、GSM短信模块和报警电路四个部分组成，其系统总体结构设计如图1所示。（1）用户前端检测：在家庭住宅各门、窗、阳台周界安装红外线传感器，室内厨房、客厅、卧室等安装煤气泄漏传感器、烟雾浓度感应传感器、温度感应传感器等。（2）单片机控制器：本系统采用AT89C51型单片机作为主控制器，对用户前端检测传送回来的信号进行分析处理，并进行决策。（3）GSM短信模块：GSM短信模块是系统的通信模块，它受单片机模块控制，当发生安全异常时，该模块能实现自动发送短信给预设的号码，间接地实现报警功能。（4）报警电路：当单片机控制器检测到用户前端（如红外线传感器、煤气泄漏传感器、烟雾浓度感应传感器、温度感应传感器等任意传感器检测）信号异常，则单片机控制发出报警信号，由执行电路报警。系统结构简单，每个家庭都可实现，当住户家中无人时，可把系统设置为布防状态，当窃贼闯入，或者发生煤气泄漏等安全情况时，报警系统会自动发出警报信号，并给用户发送手机短信，家中有人时，把系统设置在留守布防状态，当窃贼企图从大门闯入时，立刻动作发出警报信号。工程技术武汉船舶职业技术学院学报 2012年第3期全国注册建筑师、建造师考试 备考资料 历年真题 考试心得 模拟试题 GSM短信模块组成。2．1 温度信号采集模块要能对火灾进行准确的报警，选择合适的温度传感器是准确报警的前提。综合考虑各种因素，选择新型可编程DS18B20数字温度传感器进行温度检测，因其具有抗干扰能力强、温度采集精度高等优点，而且不需要复杂的调理电路和AD转换电路。2．2 烟雾浓度信号采集模块烟雾传感器发生火灾时的报警也有着非常重要的作用，本系统选择NIS－09C烟雾传感器，这种传感器灵敏度高、能耗低，用9V电池即可带动，是广泛使用的一类烟雾传感器。2．3 燃气泄漏信号采集模块综合考虑各种因素，选用功耗低，寿命长，环境适应能力强，应用电路简单，对甲烷及液化石油气有高度灵敏度的TP－1．1A气敏传感器，用作煤气泄露报警。当室内煤气超过正常标准时，它将通过传感器向家庭控制器发出报警信号。2．4 防盗报警模块防盗报警是利用人体红外传感器来实现，当住户家中无人时，可把系统设置为布防状态，当窃贼闯入时，报警系统自动发出警报信号。综合考虑各种因素，选用热电释红外传感器RE200B来进行防盗报警。2．5 数据转换模块数据转换模块的功能是将各类传感器的采集到的模拟量信号转换为单片机识别的开关量信号，即A／D转换。A／D转换电路采用了常用的8位8通道数模转换专用芯片ADC0809，ADC0809由8路模拟开头、地址锁存与译码器、8位A／D转换器和三态输出锁存缓冲器组成。传感器收集到的信号，送到ADC0809进行A／D转换成高低电平，送到单片机进行分析处理，并将信号送给报警系统，作出相应的反应。2．6 单片机控制模块单片机控制模块是整个报警系统的核心，它对传感器采集到的信号进行分析，最终做出决策，发出报警信息。经过比较本系统使用常用、廉价的单片机AT89C51作为主控制器。AT89C51是一个低电压、低功耗、高性能CMOS 8位单片机，其将通用的微处理器和Flash存储器结合在一起，是可反复擦写的，因此可有效地降低开发成本。它有40个引脚，32个外部双向输入／输出（I／O）端口，同时内含2个外中断口、2个16位可编程定时计数器、2个全双工串行通信口，它可以按照常规方法进行编程，也可以在线编程。2．7 GSM短信模块系统选用西门子TC35系列的TC35I。单片机与GSM模块之问的串口通信芯片采用MAX－IM公司生产的MAX232，该芯片包含两路接收器和驱动器的IC芯片，适用于各种EIA－232C和V．28／V．24的通信接口。3 软件系统设计3．1 报警电路功能实现报警电路功能实现是在用户前端检测到异常信号并且由单片机判断为发生了安全事故时，单片机通过发出高电平（1）信号，报警电路接收到高电平信号（1）则发出报警信号实现报警任务，否则单片机发出的信号为低电平（0），报警电路对接收到的低电平信号则不进行报警。3．2 GSM短信模块信息发送功能实现GSM短信模块本身提供有GSM07．05和GSM07．07规范，他们对GSM短信模块与数据设备之间的通信以及短消息做了详细的规定。数据终端设备（单片机）向GSM模块传送发送短信的命令，GSM模块能够识别该命令并且发送信息给用户手机。短信的内容为发生安全事故的类型，如发生了煤气泄漏，则单片机命令GSM模块调用煤气泄漏的短信发送给用户，GSM模块发出的短信为发生某种安全事故则类型的内容，这些短信都是预先编好的，根据事故的类型直接调用。发送的短信息是都基于中文的，为了保证系统的适用性，SMS的收发采用PDU模式，发送的内容为短信内容的PDU串码。3．3 系统软件流程系统采用单片机作为主控制器，采用C语言编程实现其功能，程序的流程如图2所示。系统开机上电后，对单片机模块、GSM模块和报警电路模块进行初始化，单片机的初始化包括选择工作方式为布防状态或者留守布防状态、初始化变量参数、标志位等，然后在主函数中运行，通过传感器进行信号采集并进行相应决策
电梯控制技术论文篇二 电梯PLC控制系统分析 摘 要：随着城市建设进程的加快，由于高层建筑数量越来越多，高度也越来越高，而高层建筑中的电梯也成为日常出行的重要代步工具。而电梯运行质量的优劣直接影响着人们的出行，所以在电梯质量正常运行的同时也要提高技术含量，其中安全指数和稳定指数是重中之重。 关键词：电梯;PLC控制系统;程逻辑控制器 中图分类号：TU857 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 (2013) 16-0000-01 电梯是上下运输代步工具，而且在运行期间频繁的启动和停止，而电梯的负载量也有着显著的变化、在运行期间的转换。在无负载运行时，电梯的电机的负载降低到最少，而且可能出现自发电状态。当电梯在超出负载能力运行的时候，电梯电机的负载提升到最大，这个时候出现电动状态，这时候的电梯电机要求在正、反转，电动、发电运行。 一、电梯发展及控制 电梯作为垂直方向的出行运输设备，在高层建筑和重要机构电梯的作用已经成为不可或缺的部分。随着微机技术、信息化处理技术、电气自动化技术等快速的推进，现在的电梯逐渐变成机电一体化形势下的高效电梯。随着城市建设进程的加快，由于高层建筑数量越来越多，高度也越来越高。建筑开发商在新型楼房建设上加强了各种住宅楼房的硬件设施，而家用电梯也迅速的走入市场。 任何类别的电梯，其运动的充分与必要条件之一是电梯要有确定的运行方向，因此所有用来确定电梯运行方向的控制环节简称为定向环节。在所有电梯的整体控制系统中，与电梯的自动开 关门控制环节一样，定向环节也是一个至关重要的环节。用PLC实现乘客电梯的控制，关键是怎样合理地利用PLC的硬件资源，节约PLC的输入输出端口，降低设计成本;同时充分利用软件资源简化控制程序，缩短PLC的扫描周期，提高电梯的安全可靠性和操作的灵活性;另外控制程序应尽量简单，且具有一定的规律性，适合于开发各种楼层的控制需求。 二、PLC控制系统 Programmable Logic Controller 简称PLC也可称为可编程逻辑控制器，替代了以往继电器控制装置，程逻辑控制器得到了迅速的推广，在全世界范围得到了广泛应用。同时，程逻辑控制器的功能持续更新。随着计算机技术、信号处理技术、控制技术网络技术的不断发展和用户需求的不断提高，程逻辑控制器在开关量处理的基础上增加了模拟量处理和运动控制等功能。现在的程逻辑控制器不再只能逻辑控制，在伺服控制、事后控制等领域也发挥着十分重要的作用。 程逻辑控制器是集成了继电器控制原理演变出现的，早期的程逻辑控制器只有开关量逻辑控制，程逻辑控制器运行时按存储程序的内容逐条执行，以完成工艺流程要求的操作。程逻辑控制器的中央处理器内有指示程序步存储地址的程序计数器，在程序运行过程中，每执行一步该计数器自动加。程序从开始运行基础序号为零起，依次执行到最终步，然后再返回起始步循环运算。程逻辑控制器每完成一次循环操作所需的时间称为一个扫描周期。不同型号的程逻辑控制器，循环扫描周期在1微秒到几十微秒之间。程逻辑控制器用梯形图编程，在解算逻辑方面，表现出快速的优点，在微秒量级，解算1K逻辑程序不到1毫秒。它把所有的输入都当成开关量来处理，16位和32位的为一个模拟量。大型程逻辑控制器使用另外一个中央处理器来完成模拟量的运算。把计算结果送给程逻辑控制器的控制器。 现在电梯的操纵控制方式一般可分为按钮控制(AZ、AS)、信号控制(XH)、集选控制(JX)、并联控制(BL)、梯群控制(QK)、微机控制(W)这几类。那么我们该如何开始着手去判断区分它们呢?笔者觉得可以借鉴C语言算法中的选择结构，即“if(条件表达式)语句1else语句2”的表达方式写个“程序”来分析判断。集选类和非集选类(信号、按钮)的主要区别在于集选能实现无司机操纵，而按钮、信号因为自动化程度不够高，只能在有司机操纵下才能正常运行。因此判断方法就是看能不能实现无司机操纵：在轿内任意登记一个楼层，然后人出轿厢，过一会看电梯是否自动关门去到指定楼层，如果是，就是有司机操纵，可以判断属于集选类，反之属于非集选类。用C语言表达即为if(有司机操纵=1)集选类控制else非集选类控制。 三、电梯PLC控制系统 电梯是的正常运行是依靠外部指示信号以及电梯本身指示来完成的，而且每次指令发出的同时是不固定的， PLC控制系统是人与电机配合式的控制系统，在人发出控制之命令的同时，PLC控制系统会迅速做出存储命令，之后经过控制逻辑进行计算后发出指令。PLC控制系统在得到实际指令后，决定电梯的走向，在通过向变频器下达指令，变频器在得到PLC控制系统的指令后在对速度的快慢进行调节，当电梯电机启动后，速度迅速增至最大，控制可靠的动作，在到达命令临界点的时候，PLC控制系统传递出停止指令，变频器收到指令后已预先的指令把速度降低到慢行状态。 PLC控制系统从出现以及实际应用到至今，改变了以往老式继电器接线逻辑到存储逻辑的推进;实现了逻辑控制到数字控制;其应用领域越来越广，实现了单体设备简单控制到胜任运动控制、过程控制及集散控制等各种任务的跨越。如今的PLC控制系统在处理模拟量、数据计算、人机接口和组网的各方面能力都已大大提高，成为自动化控制领域的主流控制器，在各行各业发挥着巨大的作用，电梯控制系统采用PCL及程逻辑控制主板为基础。电梯的群控技术有集选控制和随机逻辑控制。电梯其运行性能、安全性能、乘坐舒适感、节能方面等均有一定的发展。为了确保电梯正常运行、安全使用，所有的电梯都应该配备具有电梯专业知识的人员。他们必须对电梯工作原理、性能特点、控制运行要全面认识和掌握，才能做到对电梯的正确使用与保养。 具有PLC控制系统的电梯必然是未来电梯也得主流趋势，在制造与实际应用方面充分的展示了这个国家的综合实力的象征。而且在我国一线城市北京、上海、深圳等人口高密度城市，民众对物质文化的需求越来越高，由于高层建筑数量越来越多，高度也越来越高，而高层建筑中的电梯也成为日常出行的重要代步工具。而电梯运行质量的优劣直接影响着人们的出行，所以在电梯质量正常运行的同时也要提高技术含量，其中安全指数和稳定指数是重中之重。 参考文献： [1]王子文，骆建华.电梯PLC控制策略及其程序设计[J].起重运输机械，2006(07). [2]黄轶，王丽莉，张智勇.基于SIMADYND的矿井提升机控制系统的PLC改造[J].微计算机信息，2006(16). [3]叶予光，梁南丁.基于PLC技术的矿井提升机电控系统[J].机电一体化，2004(06). 看了“电梯控制技术论文”的人还看： 1. 电梯控制系统技术论文 2. 电梯技术论文 3. 电梯维修技术论文 4. 电梯职称论文发表 5. 电机及控制技术论文集
浅谈电梯智能数据采集系统研究论文
电梯智能数据采集系统采用传感器采集电梯运行数据，通过微处理器进行数据分析，由网络传输至数据处理服务器，实现电梯困人救援、故障报警、日常管理、质量评估、隐患防范等功能的综合性电梯管理平台。电梯智能数据采集系统可融合电梯运行状态采集和视频语音监控系统技术、数据交换技术、网站服务技术、手机应用系统技术、标识及公示系统技术等。
【关键词】 智能数据采集；物联网；电梯
随着电梯数量的不断增加，电梯安全检测部门应及时掌握各类电梯的运行状态，从而及时有效地预防各类电梯事故的发生，电梯网络化远程安全监控中心的建立也在逐步发展之中。电梯远程监控系统的故障信息记录数据库功能能够方便地使监控中心建立起一套反映电梯运行、故障及维修情况的电梯数据库系统。在电梯智能系统中，运用先进的科技化方法提高电梯安全管理水平和效率是电梯行业一直努力的方向。
1国内外研究现状
日本三菱公司、美国奥的斯各自开发了应用于电梯的智能数据采集系统。三菱公司的系统主要是基于89C51并运用设计开发的,是通过不同通信线路把各个节点传感器和控制器的数据发送至主机,缺点主要是只能对自己生产的三菱电梯进行运行时的故障应急警报和处理。美国奥的斯电梯公司开发研制的电梯智能数据采集系统可以实现基础报警等功能并增加了多级报警的功能，其系统可以在电梯运行出现异常时及时发出警报信号,提供给管理者异常电梯的地点、具体问题和电梯内乘客的状况等各项信息,然后再向电梯服务发出中断信号。目前国内研制的多数电梯智能数据采集系统基本上都不能实现普遍网络的使用。物联网技术在电梯中得到了相应的应用，其在互联网应用的基础上进行了拓展和延伸,它通过热释电感应器、红外传感器、射频识别等各种传感装置把物品与互联网结合起来并遵照特定的协议进行数据信息通讯,不仅可以实现对物品的智能化识别、追踪和定位,还能完成对物品的监控和管理。基于物联网的平台，融合智能手机终端及移动互联网技术，可实现多平台的网络数据交换及管理。利用电梯作业过程的实时记录方法，管理单位无需投入大量资金安装监控设备即可达到较高的安全管理水平，电梯智能系统慢慢的向着高适应性和高兼容性发展。
2研究内容
电梯产业朝着网络化、信息化方向发展，智能电梯物联网监控系统将成为电梯行业的发展趋势，系统可通过特制的适配器，采集电梯相关运行数据，经由3G、4G、GPRS、以太网等方式进行数据传输，通过物联网云平台系统进行数据分析及综合处理，实现电梯故障预警、困人救援、日常管理、质量评估、隐患防范及多媒体传输。电梯智能数据采集系统将充分运用智能手机技术、互联网技术、物联网技术将电梯基础信息库、电梯维保人员、电梯服务的相关部门和人员等有机的.结合到一起，实现对电梯整个生命周期（出产、安装、维修、保养、检验、检测）全部事件和状态（开关门是否到位、是否平层、楼层位置等）的完整记录。电梯智能数据采集系统需包含：电梯电子信息化管理运用计算机将电梯相关信息数字化管理，包含电梯使用登记信息、电梯地理信息、电梯检验检测信息等；电梯的远程监控通过电话线或GPRS通讯方式，可以在监控中心监控到电梯的运行状态和故障信息；物联网监控运用宽带网络或3G网络实现对电梯的运行状态、故障报警、视频监控，并融合比较全面的电梯基础信息管理功能；电梯大数据管理运用高速互联网技术、物联网技术、移动互联网技术、智能手机技术将电梯基础信息库、电梯、电梯作业和操作的相关人员、电梯服务的相关部门和人员等有机的结合到一起，实现对电梯整个生命周期全部事件和状态的完整记录，并进行云存储，运用云计算等处理得到对电梯重要的分析结果。系统框架图如图1所示。
3结束语
电梯维修、保养实时过程记录，电梯检测过程实时记录，电梯应急救援、故障报修等信息以电话录音、图片、视频等多媒体文件记录。建立电梯安全管理体系、绩效考核和责任追溯体系能够有效提高电梯的安全管理水平，降低电梯故障及事故率。以物联网技术建立的电梯运行状态及音视频监控体系，实现对以往采用GPRS方式的升级与整合，突破了带宽及功能的限制，与综合管理平台实现完整的对接。
参考文献
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[2]金新锋.电梯实时监控与故障报警系统设计研究[D].浙江大学,2012.
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[4]李志浩.基于手机二维码在物联网中的应用及发展分析[J].电子技术与软件工程,2015.
[5]陈如明.泛在/物联/传感网与其他通信网络关系分析思考[J].移动通信,2010,4(30):214-217.
天下没有免费的午餐
摘要：家庭自动化系统是适应现代生活对家庭功能逐渐增长的需求发展起来的一个系统，该系统的内容、构成和配置因国度、家庭的经济实力、家庭的知识结构以及个人喜好的不同而不同。因此，家庭自动化系统的配置与住宅小区的定位（安置型、实用型、舒适型还是豪华型）以及住户的类型比例（经济实力、知识结构等）有着密切的关系。 关键词：住宅小区 防盗报警系统 方案 1.家庭报警系统设计 概述 家庭自动化系统是适应现代生活对家庭功能逐渐增长的需求发展起来的一个系统，该系统的内容、构成和配置因国度、家庭的经济实力、家庭的知识结构以及个人喜好的不同而不同。因此，家庭自动化系统的配置与住宅小区的定位（安置型、实用型、舒适型还是豪华型）以及住户的类型比例（经济实力、知识结构等）有着密切的关系。 一般地，从结构上来讲，家庭自动化系统由家庭控制器、家庭布线、传感器/执行器等构成；每一个家庭控制器作为智能小区网络中的一个智能节点，互联成网并上联至小区综合管理系统；从信息组成上来讲，家庭自动化系统包括语音信息、数据信息、视频信息以及控制信息等；从功能上来讲，家庭自动化系统包括安防功能（可视对讲、防盗报警、火灾探测、煤气泄露报警、玻璃破碎探测以及紧急呼叫按钮）、控制功能（灯光控制、空调控制、门锁控制以及其他家用电器的控制）。 家庭报警的防护区域分成两部分，即住宅周界防护和住宅内区域防护。住宅周界防护是指在住宅的门、窗上安装门磁开关；住宅内区域防护是指在主要通道、重要的房间内安装红外探测器。当家中有人时，住宅周界防护的防盗报警设备（门磁开关）设防，住宅内区域防护的防盗报警设备（红外探测器）撤防。当家人出门后，住宅周界防护的防盗报警设备（门磁开关）和住宅区域防护的防盗报警设备（红外探测器）均设防。当有非法侵入时，家庭控制器发出声光报警信号，通知家人及小区物业管理部门。另外，通过程序可设定报警点的等级和报警器的灵敏度。 在当今高速发展的社会中，人们对自身所处的环境越来越关心，居家安全已成为当今小康之家优先考虑的问题。当您上班家中无人，或者仅有老人孩子在家，或者您晚上在家熟睡，您必须确保家庭成员和财产的绝对安全。 目前，众多住宅小区的安防防犯主要倚靠安装防盗窗、防盗门以及人工防犯。这样不仅有碍美观，不符合防火的要求、而且不能有效地防止坏人的侵入。现在全国都在开展建设安全文明的小区活动，提出取消防盗网，“走出牢笼”的口号。因此为配合捷报花园的现代化管理，担当起整个小区的安全保卫，给住户一个安全舒适的居住环境，本方案提供一套技术先进、性能完善的AURINE家庭报警系统，组成小区内的智能安全防范系统。AURINE作为一家专业电子安全服务公司，采用先进的科学技术，加以丰富的保安实际经验和知识，向社会提供各种超值安全设备服务，给用户带来安全和放心。 设计思想 在小区内的每个住户单元安装一台报警主机，住户可选择安装在住户门口、窗户处安装门磁、紧急求助按钮、烟感探头、瓦斯探头、三鉴探头等报警感知设备，报警主机通过总线与管理中心的电脑相连接，进行安防信息管理，本系统具有远程报警功能，可选并联接打印机。如果发生盗贼闯入、抢劫、烟雾、燃气泄漏、玻璃破碎等紧急事故，传感器就会立即获知并由报警系统即刻触发声光警报以有效阻吓企图行窃的盗贼，而现场保安系统的密码键盘立即显示相应报警区域，使您的家人保持警戒；系统还会迅速向报警中心传送报警信息；报警中心接到警情后立即自动进行分辨处理，迅速识别判定警报类型、地点、用户，电子地图显示报警位置并瞬间检索打印用户报警信息，中心据此派出机动力量采取相应解救措施；系统具备24小时防破坏功能并自我监视，一旦有任何被破坏的迹象也会即刻报警。总之，无论白天黑夜，您离家在外还是在家休息，电子保安时时刻刻保护您的安全。这正是您能为您的家人、家庭、财产所做的最有效的安全防盗保护措施。 系统设计目标 通过在住宅内门窗及室内其他部位安装各种探测器进行昼夜控制，当监测到警情时，通过住宅内的报警主机传送至智能管理中心的报警接收计算机、接收将准确显示警情发生的住户名称、地址和警报类型、提示保安人员迅速确认警情，及时赶赴现场，以确保住户和人身安全。 同时，住户也可通过固定式紧急呼叫报警系统，在住宅内发生抢劫案件和病人突发疾病时，向智能化管理中心呼叫报警，中心可根据情况迅速处理。 报警设备选型原则 防盗报警系统的设计应当从实际需要出发，尽可能的使系统的结构简单、可靠，设计时应遵循的基本原则如下： （1）系统可靠必须高，即使工作电源发生故障，系统也必须处于随时能够工作的状态。 （2）系统应具备一定的扩充能力，以适应日后使用功能的变化。 （3）报警器应安装在非法闯入者不易察觉的位置，和报警器相连的线路最好采用钢管暗埋的方式进行敷设。 （4）传感器尽量安装在不显眼的地方，当受损时易于发现，且容易处理的场所。 （5）系统应当符合有关的国家和福建省地方标准，即集散型结构通过总线方式将报警控制中心与现场控制器连接起来，而探测器则分别连接到现场控制器上。在难于布线的局部区域宜采用无线通信设备。 （6）系统应尽量采用标准产品，便于日后系统的维护和检修。 （7）系统必须采用多层次，立体化的防卫方式。目标保护不能出现控制盲区。 我们在为捷报花园进行家庭报警系统设计时，充分考虑以上原则，为住户建议和设计最为适用的报警系统设备，安装隐蔽灵活。 系统组成 根据以上对家庭报警系统的要求分析我们选用AURINE生产的家庭报警系列产品，其系统组成如下： 家庭报警系统由住户前端、传输和管理中心三部分组成： 以上是其中的一部分，因为有图例，我把网址发给你 麻烦采纳，谢谢!
液压伺服系统设计 液压伺服系统设计 在液压伺服系统中采用液压伺服阀作为输入信号的转换与放大元件。液压伺服系统能以小功率的电信号输入，控制大功率的液压能（流量与压力）输出，并能获得很高的控制精度和很快的响应速度。位置控制、速度控制、力控制三类液压伺服系统一般的设计步骤如下： 1）明确设计要求：充分了解设计任务提出的工艺、结构及时系统各项性能的要求，并应详细分析负载条件。 2）拟定控制方案，画出系统原理图。 3）静态计算：确定动力元件参数，选择反馈元件及其它电气元件。 4）动态计算：确定系统的传递函数，绘制开环波德图，分析稳定性，计算动态性能指标。 5）校核精度和性能指标，选择校正方式和设计校正元件。 6）选择液压能源及相应的附属元件。 7）完成执行元件及液压能源施工设计。 本章的内容主要是依照上述设计步骤，进一步说明液压伺服系统的设计原则和介绍具体设计计算方法。由于位置控制系统是最基本和应用最广的系统，所以介绍将以阀控液压缸位置系统为主。 全面理解设计要求 全面了解被控对象 液压伺服控制系统是被控对象—主机的一个组成部分，它必须满足主机在工艺上和结构上对其提出的要求。例如轧钢机液压压下位置控制系统，除了应能够承受最大轧制负载，满足轧钢机轧辊辊缝调节最大行程，调节速度和控制精度等要求外，执行机构—压下液压缸在外形尺寸上还受轧钢机牌坊窗口尺寸的约束，结构上还必须保证满足更换轧辊方便等要求。要设计一个好的控制系统，必须充分重视这些问题的解决。所以设计师应全面了解被控对象的工况，并综合运用电气、机械、液压、工艺等方面的理论知识，使设计的控制系统满足被控对象的各项要求。 明角设计系统的性能要求 1）被控对象的物理量：位置、速度或是力。 2）静态极限：最大行程、最大速度、最大力或力矩、最大功率。 3）要求的控制精度：由给定信号、负载力、干扰信号、伺服阀及电控系统零飘、非线性环节（如摩擦力、死区等）以及传感器引起的系统误差，定位精度，分辨率以及允许的飘移量等。 4）动态特性：相对稳定性可用相位裕量和增益裕量、谐振峰值和超调量等来规定，响应的快速性可用载止频率或阶跃响应的上升时间和调整时间来规定； 5）工作环境：主机的工作温度、工作介质的冷却、振动与冲击、电气的噪声干扰以及相应的耐高温、防水防腐蚀、防振等要求； 6）特殊要求；设备重量、安全保护、工作的可靠性以及其它工艺要求。 负载特性分析 正确确定系统的外负载是设计控制系统的一个基本问题。它直接影响系统的组成和动力元件参数的选择，所以分析负载特性应尽量反映客观实际。液压伺服系统的负载类型有惯性负载、弹性负载、粘性负载、各种摩擦负载（如静摩擦、动摩擦等）以及重力和其它不随时间、位置等参数变化的恒值负载等。 拟定控制方案、绘制系统原理图 在全面了解设计要求之后，可根据不同的控制对象，按表6所列的基本类型选定控制方案并拟定控制系统的方块图。如对直线位置控制系统一般采用阀控液压缸的方案，方块图如图36所示。图36 阀控液压缸位置控制系统方块图表6 液压伺服系统控制方式的基本类型伺服系统 控制信号 控制参数 运动类型 元件组成机液电液气液电气液 模拟量数字量位移量 位置、速度、加速度、力、力矩、压力 直线运动摆动运动旋转运动 1.阀控制：阀-液压缸，阀-液压马达2.容积控制：变量泵-液压缸；变量泵-液压马达；阀-液压缸-变量泵-液压马达3.其它：步近式力矩马达 动力元件参数选择 动力元件是伺服系统的关键元件。它的一个主要作用是在整个工作循环中使负载按要求的速度运动。其次，它的主要性能参数能满足整个系统所要求的动态特性。此外，动力元件参数的选择还必须考虑与负载参数的最佳匹配，以保证系统的功耗最小，效率高。 动力元件的主要参数包括系统的供油压力、液压缸的有效面积（或液压马达排量）、伺服阀的流量。当选定液压马达作执行元件时，还应包括齿轮的传动比。 供油压力的选择 选用较高的供油压力，在相同输出功率条件下，可减小执行元件——液压缸的活塞面积（或液压马达的排量），因而泵和动力元件尺寸小重量轻，设备结构紧凑，同时油腔的容积减小，容积弹性模数增大，有利于提高系统的响应速度。但是随供油压力增加，由于受材料强度的限制，液压元件的尺寸和重量也有增加的趋势，元件的加工精度也要求提高，系统的造价也随之提高。同时，高压时，泄漏大，发热高，系统功率损失增加，噪声加大，元件寿命降低，维护也较困难。所以条件允许时，通常还是选用较低的供油压力。 常用的供油压力等级为7MPa到28MPa，可根据系统的要求和结构限制条件选择适当的供油压力。 伺服阀流量与执行元件尺寸的确定 如上所述，动力元件参数选择除应满足拖动负载和系统性能两方面的要求外，还应考虑与负载的最佳匹配。下面着重介绍与负载最佳匹配问题。 （1）动力元件的输出特性 将伺服阀的流量——压力曲线经坐标变换绘于υ－FL平面上，所得的抛物线即为动力元件稳态时的输出特性，见图37。 图37 参数变化对动力机构输出特性的影响a）供油压力变化；b）伺服阀容量变化；c）液压缸面积变化 图中 FL——负载力，FL=pLA； pL——伺服阀工作压力； A——液压缸有效面积； υ——液压缸活塞速度， ； qL——伺服阀的流量； q0——伺服阀的空载流量； ps——供油压力。 由图37可见，当伺服阀规格和液压缸面积不变，提高供油压力，曲线向外扩展，最大功率提高，最大功率点右移，如图37a。 当供油压力和液压缸面积不变，加大伺服阀规格，曲线变高，曲线的顶点A ps不变，最大功率提高，最大功率点不变，如图37b。 当供油压力和伺服阀规格不变，加大液压缸面积A，曲线变低，顶点右移，最大功率不变，最大功率点右移，如图37c。 （2）负载最佳匹配图解法 在负载轨迹曲线υ－FL平面上，画出动力元件输出特性曲线，调整参数，使动力元件输出特性曲线从外侧完全包围负载轨迹曲线，即可保证动力元件能够拖动负载。在图38中，曲线1、2、3代表三条动力元件的输出特性曲线。曲线2与负载轨迹最大功率点c相切，符合负载最佳匹配条件，而曲线1、3上的工作点α和b，虽能拖动负载，但效率都较低。 （3）负载最佳匹配的解析法 参见液压动力元件的负载匹配。 （4）近似计算法在工程设计中，设计动力元件时常采用近似计算法，即按最大负载力FLmax选择动力元件。在动力元件输出特性曲线上，限定 FLmax≤pLA= ，并认为负载力、最大速度和最大加速度是同时出现的，这样液压缸的有效面积可按下式计算： （37） 图38 动力元件与负载匹配图形 按式37求得A值后，可计算负载流量qL，即可根据阀的压降从伺服阀样本上选择合适的伺服阀。近似计算法应用简便，然而是偏于保守的计算方法。采用这种方法可以保证系统的性能，但传递效率稍低。 （5）按液压固有频率选择动力元件 对功率和负载很小的液压伺服系统来说，功率损耗不是主要问题，可以根据系统要求的液压固有频率来确定动力元件。 四边滑阀控制的液压缸，其活塞的有效面积为 （38） 二边滑阀控制的液压缸，其活塞的有效面积为 （39） 液压固有频率ωh可以按系统要求频宽的（5～10）倍来确定。对一些干扰力大，负载轨迹形状比较复杂的系统，不能按上述的几种方法计算动力元件，只能通过作图法来确定动力元件。 计算阀控液压马达组合的动力元件时，只要将上述计算方法中液压缸的有效面积A换成液压马达的排量D，负载力FL换成负载力矩TL，负载速度换成液压马达的角速度 ，就可以得到相应的计算公式。当系统采用了减速机构时，应注意把负载惯量、负载力、负载的位移、速度、加速度等参数都转换到液压马达的轴上才能作为计算的参数。减速机构传动比选择的原则是：在满足液压固有频率的要求下，传动比最小，这就是最佳传动比。 伺服阀的选择 根据所确定的供油压力ps和由负载流量qL（即要求伺服阀输出的流量）计算得到的伺服阀空载流量q0，即可由伺服阀样本确定伺服阀的规格。因为伺服阀输出流量是限制系统频宽的一个重要因素，所以伺服阀流量应留有余量。通常可取15%左右的负载流量作为伺服阀的流量储备。 除了流量参数外，在选择伺服阀时，还应考虑以下因素： 1）伺服阀的流量增益线性好。在位置控制系统中，一般选用零开口的流量阀，因为这类阀具有较高的压力增益，可使动力元件有较大的刚度，并可提高系统的快速性与控制精度。 2）伺服阀的频宽应满足系统频宽的要求。一般伺服阀的频宽应大于系统频宽的5倍，以减小伺服阀对系统响应特性的影响。 3）伺服阀的零点漂移、温度漂移和不灵敏区应尽量小，保证由此引起的系统误差不超出设计要求。 4）其它要求，如对零位泄漏、抗污染能力、电功率、寿命和价格等，都有一定要求。 执行元件的选择 液压伺服系统的执行元件是整个控制系统的关键部件，直接影响系统性能的好坏。执行元件的选择与设计，除了按本节所述的方法确定液压缸有效面积A（或液压马达排量D）的最佳值外，还涉及密封、强度、摩擦阻力、安装结构等问题。 反馈传感器的选择 根据所检测的物理量，反馈传感器可分为位移传感器、速度传感器、加速度传感器和力（或压力）传感器。它们分别用于不同类型的液压伺服系统，作为系统的反馈元件。闭环控制系统的控制精度主要决定于系统的给定元件和反馈元件的精度，因此合理选择反馈传感器十分重要。 传感器的频宽一般应选择为控制系统频宽的5～10倍，这是为了给系统提供被测量的瞬时真值，减少相位滞后。传感器的频宽对一般系统都能满足要求，因此传感器的传递函数可近似按比例环节来考虑。 确定系统方块图 根据系统原理图及系统各环节的传递函数，即可构成系统的方块图。根据系统的方块图可直接写出系统开环传递函数。阀控液压缸和阀控液压马达控制系统二者的传递函数具有相同的结构形式，只要把相应的符号变换一下即可。 绘制系统开环波德图并确定开环增益 系统的动态计算与分析在这里是采用频率法。首先根据系统的传递函数，求出波德图。在绘制波德图时，需要确定系统的开环增益K。 改变系统的开环增益K时，开环波德图上幅频曲线只升高或降低一个常数，曲线的形状不变，其相频曲线也不变。波德图上幅频曲线的低频段、穿越频率以及幅值增益裕量分别反映了闭环系统的稳态精度、截止频率及系统的稳定性。所以可根据闭环系统所要求的稳态精度、频宽以及相对稳定性，在开环波德图上调整幅频曲线位置的高低，来获得与闭环系统要求相适应的K值。 由系统的稳态精度要求确定K 由控制原理可知，不同类型控制系统的稳态精度决定于系统的开环增益。因此，可以由系统对稳态精度的要求和系统的类型计算得到系统应具有的开环增益K。 由系统的频宽要求确定K 分析二阶或三阶系统特性与波德图的关系知道，当ζh和K/ωh都很小时，可近似认为系统的频宽等于开环对数幅值曲线的穿越频率，即ω-3dB≈ωc，所以可绘制对数幅频曲线，使ωc在数值上等于系统要求的ω-3dB值，如图39所示。由此图可得K值。 图39 由ω-3dB绘制开环对数幅频特性a）0型系统；b）I型系统 由系统相对稳定性确定K 系统相对稳定性可用幅值裕量和相位裕量来表示。根据系统要求的幅值裕量和相位裕量来绘制开环波德图，同样也可以得到K。见图40。 实际上通过作图来确定系统的开环增益K，往往要综合考虑，尽可能同时满足系统的几项主要性能指标。 系统静动态品质分析及确定校正特性 在确定了系统传递函数的各项参数后，可通过闭环波德图或时域响应过渡过程曲线或参数计算对系统的各项静动态指标和误差进行校核。如设计的系统性能不满足要求，则应调整参数，重复上述计算或采用校正环节对系统进行补偿，改变系统的开环频率特性，直到满足系统的要求。 仿真分析 在系统的传递函数初步确定后，可以通过计算机对该系统进行数字仿真，以求得最佳设计。目前有关于数字仿真的商用软件，如Matlab软件，很适合仿真分析。
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液压伺服系统设计 液压伺服系统设计 在液压伺服系统中采用液压伺服阀作为输入信号的转换与放大元件。液压伺服系统能以小功率的电信号输入，控制大功率的液压能（流量与压力）输出，并能获得很高的控制精度和很快的响应速度。位置控制、速度控制、力控制三类液压伺服系统一般的设计步骤如下： 1）明确设计要求：充分了解设计任务提出的工艺、结构及时系统各项性能的要求，并应详细分析负载条件。 2）拟定控制方案，画出系统原理图。 3）静态计算：确定动力元件参数，选择反馈元件及其它电气元件。 4）动态计算：确定系统的传递函数，绘制开环波德图，分析稳定性，计算动态性能指标。 5）校核精度和性能指标，选择校正方式和设计校正元件。 6）选择液压能源及相应的附属元件。 7）完成执行元件及液压能源施工设计。 本章的内容主要是依照上述设计步骤，进一步说明液压伺服系统的设计原则和介绍具体设计计算方法。由于位置控制系统是最基本和应用最广的系统，所以介绍将以阀控液压缸位置系统为主。 全面理解设计要求 全面了解被控对象 液压伺服控制系统是被控对象—主机的一个组成部分，它必须满足主机在工艺上和结构上对其提出的要求。例如轧钢机液压压下位置控制系统，除了应能够承受最大轧制负载，满足轧钢机轧辊辊缝调节最大行程，调节速度和控制精度等要求外，执行机构—压下液压缸在外形尺寸上还受轧钢机牌坊窗口尺寸的约束，结构上还必须保证满足更换轧辊方便等要求。要设计一个好的控制系统，必须充分重视这些问题的解决。所以设计师应全面了解被控对象的工况，并综合运用电气、机械、液压、工艺等方面的理论知识，使设计的控制系统满足被控对象的各项要求。 明角设计系统的性能要求 1）被控对象的物理量：位置、速度或是力。 2）静态极限：最大行程、最大速度、最大力或力矩、最大功率。 3）要求的控制精度：由给定信号、负载力、干扰信号、伺服阀及电控系统零飘、非线性环节（如摩擦力、死区等）以及传感器引起的系统误差，定位精度，分辨率以及允许的飘移量等。 4）动态特性：相对稳定性可用相位裕量和增益裕量、谐振峰值和超调量等来规定，响应的快速性可用载止频率或阶跃响应的上升时间和调整时间来规定； 5）工作环境：主机的工作温度、工作介质的冷却、振动与冲击、电气的噪声干扰以及相应的耐高温、防水防腐蚀、防振等要求； 6）特殊要求；设备重量、安全保护、工作的可靠性以及其它工艺要求。 负载特性分析 正确确定系统的外负载是设计控制系统的一个基本问题。它直接影响系统的组成和动力元件参数的选择，所以分析负载特性应尽量反映客观实际。液压伺服系统的负载类型有惯性负载、弹性负载、粘性负载、各种摩擦负载（如静摩擦、动摩擦等）以及重力和其它不随时间、位置等参数变化的恒值负载等。 拟定控制方案、绘制系统原理图 在全面了解设计要求之后，可根据不同的控制对象，按表6所列的基本类型选定控制方案并拟定控制系统的方块图。如对直线位置控制系统一般采用阀控液压缸的方案，方块图如图36所示。图36 阀控液压缸位置控制系统方块图表6 液压伺服系统控制方式的基本类型伺服系统 控制信号 控制参数 运动类型 元件组成机液电液气液电气液 模拟量数字量位移量 位置、速度、加速度、力、力矩、压力 直线运动摆动运动旋转运动 1.阀控制：阀-液压缸，阀-液压马达2.容积控制：变量泵-液压缸；变量泵-液压马达；阀-液压缸-变量泵-液压马达3.其它：步近式力矩马达 动力元件参数选择 动力元件是伺服系统的关键元件。它的一个主要作用是在整个工作循环中使负载按要求的速度运动。其次，它的主要性能参数能满足整个系统所要求的动态特性。此外，动力元件参数的选择还必须考虑与负载参数的最佳匹配，以保证系统的功耗最小，效率高。 动力元件的主要参数包括系统的供油压力、液压缸的有效面积（或液压马达排量）、伺服阀的流量。当选定液压马达作执行元件时，还应包括齿轮的传动比。 供油压力的选择 选用较高的供油压力，在相同输出功率条件下，可减小执行元件——液压缸的活塞面积（或液压马达的排量），因而泵和动力元件尺寸小重量轻，设备结构紧凑，同时油腔的容积减小，容积弹性模数增大，有利于提高系统的响应速度。但是随供油压力增加，由于受材料强度的限制，液压元件的尺寸和重量也有增加的趋势，元件的加工精度也要求提高，系统的造价也随之提高。同时，高压时，泄漏大，发热高，系统功率损失增加，噪声加大，元件寿命降低，维护也较困难。所以条件允许时，通常还是选用较低的供油压力。 常用的供油压力等级为7MPa到28MPa，可根据系统的要求和结构限制条件选择适当的供油压力。 伺服阀流量与执行元件尺寸的确定 如上所述，动力元件参数选择除应满足拖动负载和系统性能两方面的要求外，还应考虑与负载的最佳匹配。下面着重介绍与负载最佳匹配问题。 （1）动力元件的输出特性 将伺服阀的流量——压力曲线经坐标变换绘于υ－FL平面上，所得的抛物线即为动力元件稳态时的输出特性，见图37。 图37 参数变化对动力机构输出特性的影响a）供油压力变化；b）伺服阀容量变化；c）液压缸面积变化 图中 FL——负载力，FL=pLA； pL——伺服阀工作压力； A——液压缸有效面积； υ——液压缸活塞速度， ； qL——伺服阀的流量； q0——伺服阀的空载流量； ps——供油压力。 由图37可见，当伺服阀规格和液压缸面积不变，提高供油压力，曲线向外扩展，最大功率提高，最大功率点右移，如图37a。 当供油压力和液压缸面积不变，加大伺服阀规格，曲线变高，曲线的顶点A ps不变，最大功率提高，最大功率点不变，如图37b。 当供油压力和伺服阀规格不变，加大液压缸面积A，曲线变低，顶点右移，最大功率不变，最大功率点右移，如图37c。 （2）负载最佳匹配图解法 在负载轨迹曲线υ－FL平面上，画出动力元件输出特性曲线，调整参数，使动力元件输出特性曲线从外侧完全包围负载轨迹曲线，即可保证动力元件能够拖动负载。在图38中，曲线1、2、3代表三条动力元件的输出特性曲线。曲线2与负载轨迹最大功率点c相切，符合负载最佳匹配条件，而曲线1、3上的工作点α和b，虽能拖动负载，但效率都较低。 （3）负载最佳匹配的解析法 参见液压动力元件的负载匹配。 （4）近似计算法在工程设计中，设计动力元件时常采用近似计算法，即按最大负载力FLmax选择动力元件。在动力元件输出特性曲线上，限定 FLmax≤pLA= ，并认为负载力、最大速度和最大加速度是同时出现的，这样液压缸的有效面积可按下式计算： （37） 图38 动力元件与负载匹配图形 按式37求得A值后，可计算负载流量qL，即可根据阀的压降从伺服阀样本上选择合适的伺服阀。近似计算法应用简便，然而是偏于保守的计算方法。采用这种方法可以保证系统的性能，但传递效率稍低。 （5）按液压固有频率选择动力元件 对功率和负载很小的液压伺服系统来说，功率损耗不是主要问题，可以根据系统要求的液压固有频率来确定动力元件。 四边滑阀控制的液压缸，其活塞的有效面积为 （38） 二边滑阀控制的液压缸，其活塞的有效面积为 （39） 液压固有频率ωh可以按系统要求频宽的（5～10）倍来确定。对一些干扰力大，负载轨迹形状比较复杂的系统，不能按上述的几种方法计算动力元件，只能通过作图法来确定动力元件。 计算阀控液压马达组合的动力元件时，只要将上述计算方法中液压缸的有效面积A换成液压马达的排量D，负载力FL换成负载力矩TL，负载速度换成液压马达的角速度 ，就可以得到相应的计算公式。当系统采用了减速机构时，应注意把负载惯量、负载力、负载的位移、速度、加速度等参数都转换到液压马达的轴上才能作为计算的参数。减速机构传动比选择的原则是：在满足液压固有频率的要求下，传动比最小，这就是最佳传动比。 伺服阀的选择 根据所确定的供油压力ps和由负载流量qL（即要求伺服阀输出的流量）计算得到的伺服阀空载流量q0，即可由伺服阀样本确定伺服阀的规格。因为伺服阀输出流量是限制系统频宽的一个重要因素，所以伺服阀流量应留有余量。通常可取15%左右的负载流量作为伺服阀的流量储备。 除了流量参数外，在选择伺服阀时，还应考虑以下因素： 1）伺服阀的流量增益线性好。在位置控制系统中，一般选用零开口的流量阀，因为这类阀具有较高的压力增益，可使动力元件有较大的刚度，并可提高系统的快速性与控制精度。 2）伺服阀的频宽应满足系统频宽的要求。一般伺服阀的频宽应大于系统频宽的5倍，以减小伺服阀对系统响应特性的影响。 3）伺服阀的零点漂移、温度漂移和不灵敏区应尽量小，保证由此引起的系统误差不超出设计要求。 4）其它要求，如对零位泄漏、抗污染能力、电功率、寿命和价格等，都有一定要求。 执行元件的选择 液压伺服系统的执行元件是整个控制系统的关键部件，直接影响系统性能的好坏。执行元件的选择与设计，除了按本节所述的方法确定液压缸有效面积A（或液压马达排量D）的最佳值外，还涉及密封、强度、摩擦阻力、安装结构等问题。 反馈传感器的选择 根据所检测的物理量，反馈传感器可分为位移传感器、速度传感器、加速度传感器和力（或压力）传感器。它们分别用于不同类型的液压伺服系统，作为系统的反馈元件。闭环控制系统的控制精度主要决定于系统的给定元件和反馈元件的精度，因此合理选择反馈传感器十分重要。 传感器的频宽一般应选择为控制系统频宽的5～10倍，这是为了给系统提供被测量的瞬时真值，减少相位滞后。传感器的频宽对一般系统都能满足要求，因此传感器的传递函数可近似按比例环节来考虑。 确定系统方块图 根据系统原理图及系统各环节的传递函数，即可构成系统的方块图。根据系统的方块图可直接写出系统开环传递函数。阀控液压缸和阀控液压马达控制系统二者的传递函数具有相同的结构形式，只要把相应的符号变换一下即可。 绘制系统开环波德图并确定开环增益 系统的动态计算与分析在这里是采用频率法。首先根据系统的传递函数，求出波德图。在绘制波德图时，需要确定系统的开环增益K。 改变系统的开环增益K时，开环波德图上幅频曲线只升高或降低一个常数，曲线的形状不变，其相频曲线也不变。波德图上幅频曲线的低频段、穿越频率以及幅值增益裕量分别反映了闭环系统的稳态精度、截止频率及系统的稳定性。所以可根据闭环系统所要求的稳态精度、频宽以及相对稳定性，在开环波德图上调整幅频曲线位置的高低，来获得与闭环系统要求相适应的K值。 由系统的稳态精度要求确定K 由控制原理可知，不同类型控制系统的稳态精度决定于系统的开环增益。因此，可以由系统对稳态精度的要求和系统的类型计算得到系统应具有的开环增益K。 由系统的频宽要求确定K 分析二阶或三阶系统特性与波德图的关系知道，当ζh和K/ωh都很小时，可近似认为系统的频宽等于开环对数幅值曲线的穿越频率，即ω-3dB≈ωc，所以可绘制对数幅频曲线，使ωc在数值上等于系统要求的ω-3dB值，如图39所示。由此图可得K值。 图39 由ω-3dB绘制开环对数幅频特性a）0型系统；b）I型系统 由系统相对稳定性确定K 系统相对稳定性可用幅值裕量和相位裕量来表示。根据系统要求的幅值裕量和相位裕量来绘制开环波德图，同样也可以得到K。见图40。 实际上通过作图来确定系统的开环增益K，往往要综合考虑，尽可能同时满足系统的几项主要性能指标。 系统静动态品质分析及确定校正特性 在确定了系统传递函数的各项参数后，可通过闭环波德图或时域响应过渡过程曲线或参数计算对系统的各项静动态指标和误差进行校核。如设计的系统性能不满足要求，则应调整参数，重复上述计算或采用校正环节对系统进行补偿，改变系统的开环频率特性，直到满足系统的要求。 仿真分析 在系统的传递函数初步确定后，可以通过计算机对该系统进行数字仿真，以求得最佳设计。目前有关于数字仿真的商用软件，如Matlab软件，很适合仿真分析。
摘要]本文主要介绍了超声波的特点,超声波传感器的原理与应用等多个方面。文中阐述了超声波与可听声波的区别,超声波传感器在医疗,工业生产,液位测量,测距系统等多个领域中得到了广泛的应用。因超声波具有的独特的特性,使得超声波传感器越来越在生产生活中体现了其重要性,具有一定的研究价值。 [关键词]超声波 传感器 疾病诊断 测距系统 液位测量 一、超声波传感器概述 1.超声波 声波是物体机械振动状态的传播形式。超声波是指振动频率大于20000Hz以上的声波,其每秒的振动次数很高,超出了人耳听觉的上限,人们将这种听不见的声波叫做超声波。超声波是一种在弹性介质中的机械振荡,有两种形式:横向振荡(横波)及纵向振荡(纵波)。在工业中应用主要采用纵向振荡。超声波可以在气体、液体及固体中传播,其传播速度不同。另外,它也有折射和反射现象,并且在传播过程中有衰减。超声波在媒质中的反射、折射、衍射、散射等传播规律,与可听声波的规律并没有本质上的区别。与可听声波比较,超声波具有许多奇异特性:传播特性──超声波的衍射本领很差,它在均匀介质中能够定向直线传播,超声波的波长越短,这一特性就越显著。功率特性──当声音在空气中传播时,推动空气中的微粒往复振动而对微粒做功。在相同强度下,声波的频率越高,它所具有的功率就越大。由于超声波频率很高,所以超声波与一般声波相比,它的功率是非常大的。空化作用──当超声波在液体中传播时,由于液体微粒的剧烈振动,会在液体内部产生小空洞。这些小空洞迅速胀大和闭合,会使液体微粒之间发生猛烈的撞击作用,从而产生几千到上万个大气压的压强。微粒间这种剧烈的相互作用,会使液体的温度骤然升高,从而使两种不相溶的液体(如水和油)发生乳化,并且加速溶质的溶解,加速化学反应。这种由超声波作用在液体中所引起的各种效应称为超声波的空化作用。 超声波的特点:(1)超声波在传播时,方向性强,能量易于集中;(2)超声波能在各种不同媒质中传播,且可传播足够远的距离;(3)超声波与传声媒质的相互作用适中,易于携带有关传声媒质状态的信息(诊断或对传声媒质产生效应)。 2.超声波传感器 超声波传感器是利用超声波的特性研制而成的传感器。以超声波作为检测手段,必须产生超声波和接收超声波。完成这种功能的装置就是超声波传感器,习惯上称为超声换能器,或者超声探头。 超声波探头主要由压电晶片组成,既可以发射超声波,也可以接收超声波。超声探头的核心是其塑料外套或者金属外套中的一块压电晶片。构成晶片的材料可以有许多种。超声波传感器主要材料有压电晶体(电致伸缩)及镍铁铝合金(磁致伸缩)两类。电致伸缩的材料有锆钛酸铅(PZT)等。压电晶体组成的超声波传感器是一种可逆传感器,它可以将电能转变成机械振荡而产生超声波,同时它接收到超声波时,也能转变成电能,所以它可以分成发送器或接收器。有的超声波传感器既作发送,也能作接收。 超声波传感器由发送传感器(或称波发送器)、接收传感器(或称波接收器)、控制部分与电源部分组成。发送器传感器由发送器与使用直径为15mm左右的陶瓷振子换能器组成,换能器作用是将陶瓷振子的电振动能量转换成超能量并向空中幅射;而接收传感器由陶瓷振子换能器与放大电路组成,换能器接收波产生机械振动,将其变换成电能量,作为传感器接收器的输出,从而对发送的超进行检测。控制部分主要对发送器发出的脉冲链频率、占空比及稀疏调制和计数及探测距离等进行控制。二、超声波传感器的应用 1.超声波距离传感器技术的应用 超声波传感器包括三个部分:超声换能器、处理单元和输出级。首先处理单元对超声换能器加以电压激励,其受激后以脉冲形式发出超声波,接着超声换能器转入接受状态,处理单元对接收到的超声波脉冲进行分析,判断收到的信号是不是所发出的超声波的回声。如果是,就测量超声波的行程时间,根据测量的时间换算为行程,除以2,即为反射超声波的物体距离。把超声波传感器安装在合适的位置,对准被测物变化方向发射超声波,就可测量物体表面与传感器的距离。超声波传感器有发送器和接收器,但一个超声波传感器也可具有发送和接收声波的双重作用。超声波传感器是利用压电效应的原理将电能和超声波相互转化,即在发射超声波的时候,将电能转换,发射超声波;而在收到回波的时候,则将超声振动转换成电信号。 2.超声波传感器在医学上的应用 超声波在医学上的应用主要是诊断疾病,它已经成为了临床医学中不可缺少的诊断方法。超声波诊断的优点是:对受检者无痛苦、无损害、方法简便、显像清晰、诊断的准确率高等。 3.超声波传感器在测量液位的应用 超声波测量液位的基本原理是:由超声探头发出的超声脉冲信号,在气体中传播,遇到空气与液体的界面后被反射,接收到回波信号后计算其超声波往返的传播时间,即可换算出距离或液位高度。超声波测量方法有很多其它方法不可比拟的优点:(1)无任何机械传动部件,也不接触被测液体,属于非接触式测量,不怕电磁干扰,不怕酸碱等强腐蚀性液体等,因此性能稳定、可靠性高、寿命长;(2)其响应时间短可以方便的实现无滞后的实时测量。 4.超声波传感器在测距系统中的应用 超声测距大致有以下方法:①取输出脉冲的平均值电压,该电压 (其幅值基本固定)与距离成正比,测量电压即可测得距离;②测量输出脉冲的宽度,即发射超声波与接收超声波的时间间隔 t,故被测距离为 S=1/2vt。如果测距精度要求很高,则应通过温度补偿的方法加以校正。超声波测距适用于高精度的中长距离测量。 三、小结 文章主要从超声波与可听声波相比所具有的特性出发,讨论了超声波传感器的原理与特点,并由此总结了超声波传感器在生产生活各个方面的广泛应用。但是,超声波传感器也存在自身的不足,比如反射问题,噪声问题的等等。因此对超声波传感器的更深一步的研究与学习,仍具有很大的价值。 参考文献: [1]单片机原理及其接口技术.清华大学出版社. [2]栗桂凤,周东辉,王光昕.基于超声波传感器的机器人环境探测系统.2005,(04). [3]童敏明,唐守锋.检测与转换技术.中国矿业大学出版社. [4]王松,郑正奇,邹晨祎.超声定位车辆路径监测系统的设计.2006,(10). [5]俞志根,李天真,童炳金.自动检测技术实训教程.清华大学出版社. 转贴于 中国论文下载中心
范文和材料俺都有。。 论文标题非常重要，必需用心推敲选定。有人描绘其重要性，用了下面的一句话：论文标题是文章的一半。 对论文标题的请求是：精确得体；简短精炼；外延和内涵恰如其分；
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