发布时间：2023-03-17 18:03:08
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关键词：地下建筑照明智能照明控制系统
与地面建筑相比，地下建筑最大的特点是没有天然采光，主要依赖人工照明措施，因此，地下建筑的照明使用时间长、照度和可靠性要求高，潮湿对灯具及线路影响较大。长期以来，地下建筑的照明设计沿用地面建筑的设计标准，照明效能一直没有得到很好的利用，工作人员长期在这种环境中工作，不但使工作效率下降，而且会出现视觉疲劳、头昏、神经衰弱等症状，严重影响了地下建筑战略功能和经济效能的发挥，因此，必须对地下建筑的照明效能做具体深入的研究。
传统的建筑自控系统一般只包括计算机网络、设备监控、火灾自动报警、安全防范等子系统，智能照明系统的发展相对滞后。随着科技的进步和社会的发展，对照明系统的节能和科学管理提出了越来越高的要求。尤其是地下建筑照明能耗占电力能耗的比重大，照明的地位越来越重要。在我国，照明能耗约占电力能耗的10~12％，而地下建筑照明能耗所占的比例更高，根据笔者统计，约占35％左右。因此，在地下建筑中，应把智能照明作为智能化系统重要的组成部分来考虑，合理选用光源、灯具及性能优越的照明控制系统，提高照明质量和节能效果。
1地下建筑照明效能探讨
照明可以人为地创造良好的光照条件，使人眼既无困难又无损伤、舒适而高效地识别所观察的对象，从事相应的活动，并保证身心健康，提高劳动生产率，提高产品质量，减少各种事故。采用不同形式、不同大小的灯具，利用光照的方向性和层次性等特点还可以渲染建筑的功能，烘托环境的气氛。
1.1做好深入细致的效能研究，为照明设计提供科学
的依据
照明质量的评价是一个十分复杂、涉及诸多因素的问题。长期以来，照明设计一直是以照明的照亮度、均匀度、立体感、眩光、显色性指数和物体的颜色参数等物理量为标准进行设计和评价照明效果。随着时代的发展和科技的进步，照明设计不仅在数量指标方面应达到标准的要求，更要综合考虑人的视觉特性、舒适感、建筑照明艺术和节能等因素。不同亮度和色彩对人具有不同的视觉感受，不同人、不同时间、不同场所，甚至人的不同情绪都会反映出对亮暗和色彩的不同感受，照明设计要体现人和环境相互关系，营造一个舒适、明亮并富有艺术魅力的照明环境。
到目前为止，地下建筑照明效能的研究近乎于空白，缺乏科学合理的照度标准和以人为本的环境模式，再加上设计人员的水平、经验参差不齐，使得照明效能的实现得不到保证，甚至会因为设计和运用不当，产生光污染，如眩光、频闪、显色失真，产生一些人们不需要的热量、红外线和紫外线等。
时代的发展要求我们开拓创新，与时俱进。如果因循守旧，照搬照抄前人的成果，或只做表面上的修修补补，那样我们的认识水平永远都停留在当前的高度上，裹足不前。从事照明研究和设计的人员要到工程实践中去，实际调查地下建筑的性质、规模、特点和要求，认真听取用户的感受和建议，切身体验照明效能的实现，通过大量的试验，得出不同地下建筑、不同功能单元及同一地点不同时间、不同人流量时的照度标准和环境模式。总之，提高认识的高度，把握以人为本的理念，在设计中兼顾科学性和艺术性，体现人和环境的相互关系，使工作人员乐于身临其境并自觉维护，而环境有利于保护人的身心健康和提高工作效率。
1．2充分利用新产品、新技术，改善地下建筑的环境
改善地下建筑工作环境，提高照明效能可以采用以下措施，一是通过新型采光方法和材料有效地利用天然光；二是在人工照明中选用高品质的照明光源；三是对各类灯具进行无级连续调光和缓和的场景切换控制。
1．2．1通过新型采光方法和材料有效地利用天然光
利用天然光的常见方法有：
(1)导光管法
用导光管将太阳集光器收集的光线传送到室内需要采光的地方，如中国建筑科学院的地下建筑天然采光研究成果，就是用此法解决天然采光问题。
(2)棱镜组多次反射法
用一组传光棱镜将集光器收集的太阳光传送到需要采光的部位。澳大利亚用这种方法把光送到房间10m进深的部位进行照明；英国用这种方法解决了地下建筑和无窗建筑的采光。
1．2．2选用高品质的照明光源
传统的地下建筑中，普遍采用白炽灯和荧光灯作为照明光源，高强度气体放电灯也有使用。
通过几代科技人员不懈的努力，白炽灯的光效和寿命得到大幅度的提高，而价格却下降了10倍，使其在室内照明中获得广泛的应用。1959年，人们又发明了卤钨循环原理的石英白炽灯，它体积小，光效维持率达到95％以上，经过不断改进，卤钨灯的结构逐步小型化，寿命和发光效率比普通白炽灯有较大提高。
20世纪40年代，由于节能的需要，出现了荧光灯。80年代以来，紧凑型荧光灯完成了系列化、电子化、一体化和大功率化的进展，通过进一步应用电子镇流器和三基色荧光粉，节能效果更加理想，显色指数显著提高，成为室内照明中取代白炽灯最有潜在价值的光源。荧光灯家族中还先后出现了超细管径冷阴极荧光灯、无极荧光灯和无汞平面荧光灯，这些灯具在光效、光亮度、寿命、启动甚至环保等方面各有千秋，已经被用于地下建筑照明。
在地下建筑大面积照明中，经常用到节能型的高强度气体放电灯。高压汞灯、高压钠灯和金属卤化物灯都属于这类光源。特别值得注意的是使用陶瓷材料作内管的陶瓷金属卤化物灯，光效更高，光色更好，更稳定，而且体积小、亮度高，便于做投影光源。
近来又出现了比传统光源更先进的新型光源，其中最典型的是半导体发光二极管。他具有高亮度、低功耗、响应快、寿命长等传统光源无法比及的特性，被公认为21世纪最有前途的光源。
创新是没有止境的，我们既要熟悉早期研制的、已获得广泛应用的传统光源，更要密切关注传统光源的改进、发展及不断涌现的新光源。在设计施工中，根据地下建筑的性质、规模、特点和要求，综合比较各种光源的技术和经济指标，选用高效节能的光源，采用高品质的绿色照明灯具，优化照明配电系统，最大限度发挥照明的效能，使用户更加满意。
1．2．3对各类灯具进行无级连续调光和缓和的场景切换控制
传统的照明都是在需要时打开，不需要时关闭，工作模式和控制方法比较死板，照度和场景很难改变，用户即使不满意，也无能为力，如果进行改造，将造成重复性投资。随着信息时代的来临，智能照明系统应运而生，它完备的控制功能和预置的多种可切换场景可以满足用户不同的需求。
开关和调光是智能照明控制系统的两种控制方式，控制系统通过合理管理可根据不同时间段或人们的不同需要自动调节照度，改善工作环境，同时节约能源，降低运行费用。
某些重要区域通过调光方式和场景(由各照明回路不同的亮暗搭配组成的某种灯光效果)设置功能产生各种灯光效果，营造不同的灯光环境，给人以舒适完美的视觉享受。用户能在降低运行费用中得到经济回报，在短期内回收前期设备投资。
2地下建筑智能照明控制系统探讨
2．1智能照明控制系统应具备的功能
智能照明控制包括：集中控制、现场控制、遥控、时间控制、电话控制、可视化软件控制、场景设置、灯光软启动、调光、亮度记忆等。笔者认为，地下建筑应考虑设置以下功能。
2．1．1集中控制
与地面建筑相比，大多数地下建筑轴线长，各功能单元分布较为分散，都在现场进行照明的控制、巡检很困难。设置集中控制以后，问题将迎刃而解。
在中央控制室设一台智能照明中央监控计算机，在该计算机上用图形模拟显示照明设备平面布置图，在图上以形象直观的方式实时动态地显示各区域的照明设备使用状况。操作人员可通过界面监视整个智能照明系统的运行状态，根据需要用鼠标点击图形来进行控制。中央监控计算机具有历史数据存储能力，能实时提供智能照明系统的资料，并生成和打印各种报表，为设备维护提供依据。
系统采用专用的编程软件，操作人员可对系统进行程序修改或编程。
通过手持式编程器插入网络上的编程接口，就可修改照明工作状态的参数。
2．1．2现场控制
在一些人员经常工作的地方(如会议室、控制室、主要通道、重要办公场所)设置智能开关代替普通的机械式开关，中央监控计算机不工作时也可在现场控制灯光。它由230V的交流电源直接供电，按动开关上的按钮，可作为一个普通的开关使用；同时，有一个内置的接收器可以接收遥控器或无线探头发出的信号，使用遥控器可以对电子开关进行控制。
现场智能开关可设定密码保护功能，避免无关人员操作。
2．1．3多种控制功能
中央监控计算机和现场智能开关均可实现多种控制功能，包括全开全关，无级连续调光、缓和场景切换等。全开全关功能可确保人员离开地下建筑时，那些受智能系统控制的灯具停止工作。在工作时经常需要多种环境模式的场所，如在人防、国防工程的会议室、作战指挥室设置缓和的场景切换控制，使用时只需选择相应的场景按键，会自动按设定好的方式打开相应区域的照明回路，实现适合开会、放映投影或研究地图等功能的环境。
2．1．4遥控功能
一般情况下，地下建筑尤其是地道式和坑道式地下工程，轴线长，支坑道多，有必要装设遥控装置。遥控器或无线探头可以发出无限射频，这种无限射频能穿越障碍物，被智能开关上的接收器接收，无线接收器可把无线信号转换为电力载波信号，并发送到220V电力线路上。
2．1．5人体感应功能
在卫生间或一些通道处装设感应开关或有红外线探测功能的灯具：当探测到人体移动时，会自动发光照明，人走灯关。同时宜设并联定位开关，以便必要时解除感应或探测功能。
2．1．6灯光软启动、软关断
地下建筑的照明条件远不如地面建筑，为保护人员的身体健康，特别是眼健康，在那些人员长期工作的场所，灯光可实现软启动、软关断。开灯时，灯光由暗渐渐变亮；关灯时，灯光由亮渐渐变暗。软启动、软关断还能保护灯泡，延长使用寿命，节约维护经费。另外，灯光可配备亮度记忆功能，以免进行重复性设置。
2．1．7火灾应急照明控制
地下建筑防火要求很高，发生火灾时，应自动启动相应区域的应急照明，强行关闭一般照明回路。事故照明可选择仅用消防中心的计算机控制而禁止用监控计算机或现场控制，也可选择都有控制权。
另外，控制系统要具有良好的可扩展性、开放性和电磁兼容性。
智能照明控制系统是整个地下建筑智能化系统的子系统，可以通过标准接口与其他控制系统兼容进行互联。
为了抑制电磁干扰，使系统具有良好的电磁兼容性，总线传输距离较远，可采取以下措施：与附近可能产生电磁干扰的电气设备(如电动机、电力变压器、复印机等)保持必要的隔离；对系统进行连续、有效的屏蔽；上升时间，即电压从额定电压的5％上升至95％所用的时间，应超过200μs。
2．2智能照明控制系统的效益和展望
采用智能照明控制系统带来的好处主要表现在：照明控制智能化；照度的一致性；场景变换灵活；可观的节能效果；延长光源寿命；提高管理水平，减少维护费用。因此，智能照明控制系统自诞生起就引起了人们的高度重视，并具备良好的发展前景。
今后，它将继续朝着智能化、小型化、标准化的方向发展。网络系统更加优化，功能更加完善，扩展更加便捷，保护更加可靠，节能更加可观。值得一提的是，当前的控制系统中，照明控制箱和智能控制器都是独立运行，给生产、设计、用户使用与维护都增加了不必要的麻烦。把两者集成到一个箱体内，做成一体化照明智能控制箱，使用时只需连接外部连线，安装更方便，使用更可靠，也更加节省人力、物力、财力，带来更大的经济效益，实用价值更高。
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在分析研究智能天线技术理论的同时,国内外一些大学、公司和研究所分别建立了试验平台,用实验的方法来验证理论研究的成果,得出相应的结论。
(1)在美国
在智能天线技术方面,美国较其它国家要成熟的多,并已开始投入实用。美国ArrayComm公司将智能天线技术应用于无线本地环路(WLL)系统。ArrayComm方案采用可变阵元配置,有12阵元、8阵元环形自适应阵列可供不同环境选用,现场实验表明在PHS基站采用该技术可以使系统容量提高4倍。
(2)在欧洲
欧洲通信委员会(CEC)在RACE(ResearchintoAdvancedCommunicationinEurope)计划中实施了第一阶段智能天线技术研究,称为TSUNAMI(TheTechnologyinSmartAntennasforUniver-salAdvancedMobileInfrastructure),由德国、英国、丹麦和西班牙合作完成。该项目是在DECT基站上构造智能天线试验模型,于1995年初开始现场试验,天线阵列由8个阵元组成,射频工作频率为1.89GHz,阵元间距可调,阵元分布有直线型、圆环型和平面型三种形式。试验模型用数字波束成形的方法实现智能天线,采用ERA技术有限公司的专用ASIC芯片BDF1108完成波束形成,使用TMS320C40芯片作为中央控制。
(3)在日本
ATR光电通信研究所研制了基于波束空间处理方式的多波束智能天线。天线阵元布局为间距半波长的16阵元平面方阵,射频工作频率是1.545GHz。阵元组件接收信号在模数变换后,进行快速付氏变换(FFT)处理,形成正交波束后,分别采用恒模(CMA)算法或最大比值合并分集算法,数字信号处理部分由10片FPGA完成,整块电路板大小为23.3cm×34.0cm。ATR研究人员提出了智能天线的软件天线的概念。
我国目前有部分单位也正进行相关的研究。信威公司将智能天线应用于TDD(时分双工)方式的WLL系统中,信威公司智能天线采用8阵元环形自适应阵列,射频工作于1785~1805MHz,采用TDD双工方式,收发间隔10ms,接收机灵敏度最大可提高9dB。
3智能天线的优势
智能天线是第三代移动通信不可缺少的空域信号处理技术,归纳起来,智能天线具有以下几个突出的优点。
(1)具有测向和自适应调零功能,能把主波束对准入射信号并适应实时跟踪信号,同时还能把零响点对准干扰信号。
(2)提高输入信号的信干噪比。显然,采用多天线阵列将截获更多的空间信号,也即是获得阵列增益。
(3)能识别不同入射方向的直射波和反射波,具有较强的抗多径衰落和同信道干扰的能力。能减小普通均衡技术很难处理的快衰落对系统性能的影响。
(4)增强系统抗频率选择性衰落的能力,因为天线阵列本质上具有空间分集的能力。
(5)可以利用智能天线,实时监测电磁环境和用户情况来提高网络的管理能力。
(6)智能天线自适应调节天线增益,从而较好地解决远近效应问题。为移动台的进一步简化提供了条件。越区切换是根据基站接收的移动台功率的电平来判断的。由于阴影效应和多径衰落的影响常常导致错误的越区转接,从而增加了网络管理的负荷和用户的呼损率。在相邻小区应用的智能天线技术,可以实时地测量和记录移动台的位置和速度,为越区切换提供更可靠的依据。
4智能天线与若干空域处理技术的比较
为了进一步理解智能天线的概念,我们把智能天线和相关的传统空域处理技术加以比较。
(1)智能天线与自适应天线的比较
智能天线与自适应天线并没有本质上的区别,只是由于应用场合不同而具有显著的差异。自适应天线主要应用于雷达系统的干扰抵消,一般地,雷达接收到的干扰信号具有很强的功率电平,并且干扰源数目比天线阵列单元数少或相当。而在无线通信系统中,由于多径传播效应到达天线阵列的干扰数目远大于天线阵列单元数,入射角呈现随机分布,功率电平也有很大的动态变化范围,此时的天线叫智能天线。对自适应天线而言,只需对入射干扰信号进行抵消以获得信干噪比(SINR,SignaltoInterferenceplusNoiseRatio)的最大化。对智能天线而言,由于到达阵列的多径信号的入射角和功率电平均数是随机变化的,所以获得的是统计意义上的信干噪比(SINR)的最大化。
(2)智能天线与空间分集技术的比较
空间分集是无线通信系统中常用的抗多径衰落方案。M单元智能天线也可等效为由M个空间耦合器按优化合并准则构成的空间分集阵列。因此可以认为智能天线是传统分集接收的进一步发展。
但是智能天线与空间分集技术却是有显著的差别的。首先空间分集利用了阵列天线中不同阵元耦合得到的空间信号的弱相关性,也即是不同路径的多径信号的弱相关性。而智能天线则是对所有阵元接收的信号进行加权合并来形成空间滤波。一个根本性的区别:智能天线阵列结构的间距小于一个波长(一般取λ/2),而空间分集阵列的间距可以为数个波长。
(3)智能天线与小区扇区化的比较
小区的扇区化可以认为是一种简化的、固定的预分配智能天线系统。智能天线则是动态地、自适应优化的扇区化技术。现在,我们来讨论一个颇有争议的问题。根据IS-95建议,当采用120°扇区时系统容量将增加3倍。由此是否可以得到结论,扇区化波束越窄系统容量提高越大?考虑到实际的电磁环境,我们认为对这一问题的回答是否定的。这是因为窄波束接收到的信号往往是由许多相关性较强的多径信号构成的。一般情况下,各径信号的时延扩展小于一个chip周期。这时信号波形易于产生畸变从而降低信号的质量达不到增加系统容量的目的。同时如果采用过窄的波束接收信号,一旦该径信号受到严重的衰落,则将直接导致通信的中断。另外,过窄的接收波束在工程上是难以实现的,并将成倍地增加设备的复杂度。
5智能天线的未来展望
(1)目前还没有一个完整的通信理论能够较全面地将智能天线的所有课题有机地联系起来,故需要建立一套较完整的智能天线理论;另一方面,高效、快速的智能算法也将是智能天线走向实用的关键。
(2)采用高速DSP技术,将原先的射频信号转移到基带进行处理。基带处理过程是数字算法的硬件实现过程。
(3)由于圆形布阵和二维任意布阵比等间隔线阵优越,同时阵列天线的数字合成算法能够用于任意形式阵列天线而形成任意图案的方向图,因而可考虑在CDMA基站中采用二维任意布阵的智能天线。
(4)在移动台中(如手机)采用智能天线技术。
(5)采用智能天线技术来改善移动通信信道中上下链路不能使用同一套权值的问题,以改善上下链路的性能。
(6)目前,智能天线技术的研究已不是单一地研究智能天线本身,应与CDMA的一些关键技术(如多用户检测技术、多用户接收技术、功率控制等)结合在一起研究。
6结束语
智能天线是一门综合性很强的学科。它涉及到天线技术、无线电传播技术、信号检测与处理等多学科。智能天线已从单一的军事应用步入民用通信领域。由于CDMA移动通信系统技术相对于FDMA、TDMA系统具有较大的容量,且由于智能天线可以降低多径干扰、多址干扰等因素,这使得智能天线技术成为当前移动通信的研究热点。
要想合理地应用多元化智能，教师就必须根据学生来制定具有较强针对性的教学策略。在新课改中，因材施教的观念已深深地印入教师们的心中，所以，教师一定要有针对性地进行课堂教学。每个学生之间的性格与其智能高低是不可能相同的，作为传授者的教师显得尤为重要。当教师做到按照每一个学生的不同情况做好针对性的教学，肯定可排除学生间因智能高低所产生的问题，从而让学生得到更为全面的发展。如在学习初中语文教材中“做一名小记者”的口语课时，教师就可组织一次真实的采访活动。教师可通过平时对学生特点的了解进行针对性的分组，并且布置不同的任务给每一个小组去完成。在任务中可细分出录音、摄影、笔录等小任务，让每个小组成员间有自己单独任务的同时还要互相帮助才能完成。通过这样的活动能最大限度地对学生进行针对性培养，也更有利于学生多元智能的成长。
2．多元智能理论的多样性
改变传统教学中“灌输式”、单一式的教学方式不是一个简单的问题，主要是初中语文教师已对传统教学模式的思路根深蒂固，因而在教学中过于注重理论知识传授的现象也不少见。传统的教学方式很容易造成学生学习思路的单一化，而且会渐渐地让其对学习语文失去兴趣，进而让多元化智能难以实行。在语文教育改革中，就有人提出语文教育的主要目的是培养学生对喜爱祖国语言的思想情感，与此同时提升学生的语文底蕴。其中还特别强调，教师应正确地指引学生对祖国语言文字的应用和理解，让其在生活中拥有良好的写作能力、汉字阅读能力等。所以，在初中语文教学中，教师应多了解每个学生的特点与爱好，进而采用多样性的教学方式，让每个学生的特长智能都能最大程度地发展。如在学习《皇帝的新装》时，教师可让学生对其中的场景、对话进行演示，从而增强学生的情感体验、故事叙述等能力。丰富学生对语文的感悟与兴趣，让学生从根本上喜欢上语文课。
3．多元智能理论的特殊性
初中生是一群正处在思想活跃期的孩子，所以，如果在初中教学中仍然使用传统的教学方式，没有及时把学生放在重要位置，忽略学生间的智能不同，采用统一的教学方式，那么将会造成学生出现明显的差距，其个人特长优势也都得不到表现与发展。而多元理论则明确地表示，在初中语文教学中要及时地发现和体现出学生间的特别之处。这一理论的诞生，使教师在教学中能不断地反思，也让学生有充分表现的机会，从而挖掘出每个学生的优势智能，让其能有足够的时间与空间去成才发挥，这样才有利于推进多元化理论的前进。如在学习《窗》一文时，教师就可以组织一次表演，让平时写作能力比较强的学生写出另一种结局，喜爱表演的同学负责剧本演出。这样让每一个学生都有发挥自身才能的机会，充分体现出学生的特长，使每个学生的独特个性都得到良好的发展。
4.结束语
1.1大型带式皮带机的一般启动方式在大型带式皮带机中一般采用的是全压启动、电抗降压启动以及星三角启动等方式，这些方式虽然能够带动电机使电机进行启动，但是在节能以及启动过程中的保护方面或多或少都存在着一些不足。
1.2大型带式皮带机的一般运行方式现今，大型带式皮带机多是根据皮带机的工艺以及皮带机的最大输送载荷来确定减速机和胶带以及电动机的选用的，同时在运行的过程中一直会处于工频状态。电机是以恒转速进行运行的。这就造成了在大型带式皮带机的运行过程中处于半载或者是空载的情况下的电能的浪费。以及使用多台电机来带动驱动同一条皮带时所形成的分配难题。
2变频调速智能控制系统在大型带式皮带机中的使用
随着我国经济的发展以及电力电子技术水平的不断提高，通过对原有的大型带式皮带机进行变频调速智能控制的改造，使得大型带式皮带机能够根据胶带机的使用工况进行相应的智能变频，同时降低了电机启停时的电流过大对于电网其他用电设备的影响。同时通过使用变频调速智能控制实现了对于电机的软启动，减少了在电机启动的过程中由于突然启停而对于大型带式皮带机中的机械部分以及皮带的影响。
2.1大型带式皮带机变频调速智能控制对于电机的启动方式通过大型带式皮带机进行变频调速智能控制改造，降低了皮带机启动过程中对于减速机、电机机以及皮带机的损害，近些年来由于电力电子技术的发展，使用变频调速技术来取代原有的启动方式，其中变频调速启动实际上是一个降压启动的过程，在原先的启动方式中大型带式皮带机的启动采用的是工频电压，而在变频调速中所采用的是将改变频率的方式来改变输出电压，其中电机输出电压的频率是一个变量而不是工频。通过采用变频调速的软启动方式可以使电机采用慢速启动，从而带动大型带式皮带机进行缓慢启动，将大型带式皮带机中胶带弹性变形所存储的能量缓慢的释放，保护了皮带机中的皮带、减速机、电动机等。
2.2大型带式皮带机变频调速智能控制增加了皮带机的使用寿命大型带式皮带机变频调速智能控制通过采用变频调速的方式可以有效的降低对于大型带式皮带机的损害。其中变频调速智能控制的节电装置是一种电子集成器件，同时它是将机械寿命转化为电子寿命，有效的延长了大型带式皮带机的使用寿命，极大的降低了大型带式皮带机的设备维护量。采用变频调速智能控制的方式能够根据电机的实际载荷来进入自动调速状态来实现对于大型带式皮带机的节能控制，同时确保大型带式皮带机启动过程中的平滑，以及启动过程中转矩较大，且没有冲击电流，实现了重载启动。由于在启动过程中减少了对于大型带式皮带机机械部分的冲击，增大了皮带机的使用寿命，极大的提高了大型皮带机的使用寿命，减少了皮带机的检修量，同时，通过进行智能控制改造，使用电机与减速器之间进行直接连接，去除了原先所采用的液力耦合器这一中间环节，使得电机的传递效率要较原先的传递效率提高5-10个百分点。
2.3大型带式皮带机变频调速智能控制的运行方式大型带式皮带机变频调速智能控制由于采用了智能技术、变频控制技术等对皮带机在运行过程中电机的电流、电压以及功率因数、扭矩等进行检测，并根据载荷量对变频器实现实时跟踪调节电压和频率，并馈送出相适应的输送功率。从而达到降低大型带式皮带能耗的目的。通过使用大型带式皮带机变频调速智能控制实现了皮带机在使用过程中的平滑与稳定，极大的提高了大型皮带机的使用寿命。当使用多台电机来带动皮带机皮带进行运转时，采用主从控制，通过采用PID跟踪调整的方式，有效的实现了各电机的功率平衡，使得各电机在运行时主从电机的电流基本相等，从而实现了多台电机驱动同轴输送机设备时的功率平衡。
2.4大型带式皮带机变频调速智能控制的其他辅助功能大型带式皮带机变频调速智能控制通过采用传感器来对电动机的电流、电压以及功率因数、转矩、速度以及皮带的运行状态（如跑偏、撕裂等）进行检测。并将检测的状态实时输送到液晶显示屏中，对于大型带式皮带机采用手动和自动两种控制方式，两种方式之间可以方便的进行切换，手动方式主要应用于对于大型皮带机的调试与维修。自动控制方式多用于电机的正常运行，通过在电机运行时进行变频调速来使电动机保持在最佳的工作状态，从而达到节能的目的。
3结束语
宾馆改造时采用智能客房控制系统，对客房的资源进行集中管理，帮助客人方便使用宾馆客房内的各种用电设备及享用各种软。在该套系统中，每个客房配置一个客房配电箱和一个客房智能控制器。房间内除了冰箱等不能断电的重要插座外，其余的用电设备如照明灯具、电视插座、普通插座等都是由客房智能控制器来控制。客房配电箱供电给智能控制器，控制器通过编程对其末端连接的强电灯具、客房插座、空调风机、空调电磁阀、多路音乐、显示时钟、请勿打扰等功能进行集中控制;每个客房控制器都有自己独立的网络地址，系统底层直接采用标准TCP/IP通信传输协议，通过楼层服务器进行数据的集中和转发，从而保证系统数据的完整和稳定。同时系统通过主干交换机连接所有楼层交换机和数据库服务器以及前台、客服、工程部等部门电脑。客房控制系统设计说明:
1)无人模式:正常客房在无人入住时处于待租无人模式，RCU(智能客控主机)此时处于无人省电运行状态;系统软件显示客房为无人，客房内空调运行于无人模式，受网络远程控制。可在软件端设定其工作状态。
2)开房模式:客人在前台办理入住手续，发电子门锁卡，客房进入已租入住模式(从宾馆管理软件获知);空调将由无人模式自动切换到开房模式，在开房模式下，空调设定温度为舒适温度，并且为高速运行，使客房在客人进入时已达到舒适温度，温度达到设定温度后，关闭电动阀，停止风机运行。
3)欢迎模式:客人利用宾客卡开启门锁，门磁检测后房门开启，自动开启廊灯并延时30s关闭;将门锁开门卡插入节电开关，节电开关进行智能身份识别，只有合法卡方能取电，灯光进入欢迎模式，开启客房内指定灯光，门外显示器及软件显示客房为有人;如果采用智能通讯型取电开关，还可将卡片持有人身份如客人卡、服务员姓名、管理人员姓名等传送到系统软件进行显示。
4)普通模式:客人可通过弱电开关面板对灯光、排气扇、服务功能等进行控制;空调进入本地操作模式，客人可操作温控器按自己的需求来控制客房温度;在软件端可实时查询客房内空调运行情况，如实际温度、设定温度、风速等;客房内“请勿打扰”、“请稍候”、“SOS”、“退房”等服务信息实时传送到门外显示器和软件界面，并有声音及信息提示;当有“SOS”等信息时，门外显示器上“勿扰”、“清理”、“请稍候”指示灯将同时闪烁，以引导相关人员迅速找到此客房。此时不可实现“请勿打扰”服务请求;“请勿打扰”还和“请即清理”、“请稍候”实现互锁;“请勿打扰”状态下按门外显示器的“门铃”键无效;当客人在接听电话或在卫生间时，若门外有人按“门铃”键，客人可在控制面板上按“请稍候”键，同时“门外显示器”上“请稍候”窗口点亮，且不断闪烁，告之请稍等;当客人再次按下此键或开启房门时，此状态取消;浴室内可安装红外微波探测器，当检测到客人进入卫生间时，可自动点亮浴室灯、排气扇(编程修改)，如果长时间无人，可关闭卫生间所有灯具及排气扇，以节省能源;衣柜内的衣柜灯由行程开关控制，不进入RCU;空调运行状态和客房温度，门磁等开关状态等信息实时传送到系统软件。
5)睡眠模式:客人休息时，可按下床头“总控”键，系统进入睡眠模式，灯光全部关闭;在睡眠状态下，按任意键自动开启夜灯，并唤醒系统恢复普通模式。
6)已租无人模式:当客人外出(未退房)时，系统进入“已租无人”模式;空调按“已租无人”模式运行，如夏天设置为26℃，风速设置为自动(可自由设置);当客人再次回客房时，空调将自动恢复客人以前设定的状态，以尊重客人的个性化需要。
7)退房模式:当客人按下“退房”键时，信息传送到系统软件，通知服务人员到该客房进行查房，服务人员可以提前进行结账工作，以避免让客人在前台等待过长时间。客房控制系统通过节电开关、空调远控和自动控制等一系列措施，可在保证客房舒适度和客人满意度的前提下，保证最低的能源消耗。通过网络系统将客人的各种要求及时提供给酒店管理方，使客人在第一时间得到优质服务，从而提高客人的满意度。
2宾馆其他区域电气智能控制改造
1)宾馆大堂的温度控制门厅作为宾馆的门面，全天候对客人开放。但是随着大堂人流的不同，空调负荷也不同。通过调查发现大堂人流的分布具有一定规律:清晨入住的旅客较多;而离店的旅客则多集中在中午时分;其余时间，旅客则往来较为随机。因此，大堂的空调热负荷也随着客流变动呈现出规律性波动。改造后的楼控智能系统可以根据这种规律，通过变频器提前调整空调机组和冷水机组的运行状态，减少控制系统动态波动的能源耗费，这既确保了室内温度舒适性，又实现了节能控制。
2)室内照明控制宾馆的室内照明场所，大体上可分为营业场所(大厅、餐厅、客房)照明、内勤办公场所照明和公共空间(走廊、洗手间)照明三部分。本次改造中采用了昼光感知器与红外感应设备来控制照明灯具，具体做法如下:(1)在门厅大堂区域设置昼光感知器:当屋外自然光照充足时，该设备可自动调降可调光型电子安定器的输出以及靠窗灯具的亮度，或直接关闭灯具。在值班室的客控主机内设置了时序控制器(timer):该控制器可在预定的时间根据相应程序自动地对照明环境作模式切换，或控制灯具的明灭，无须手动操作。避免了因忘记关灯而浪费电能。(2)在宾馆的走廊、小型会议室、会客室、卫生间等场所设红外开关装置。走廊内红外感应装置可自动检测该空间内的人体温度:在晚上时，若没有人经过，则会关闭除应急系统外的大部分灯光，当有人经过时，红外线感应器送出信号，使该走廊、通道的灯光可以开启，让人们可以顺利通过，也可以让安全监控能够工作。在会议中心，也设置了红外开关系统。非宴会时间，当有工作人员进入工作厅内工作时，红外线感应器感应到人体体温的红外信号，指令厅内的某几路灯光渐亮，可以让工作人员在有光的情景下工作。当工作人员离开后，厅内的灯光延时10min后关灯。宴会期间，可通过调整面板模式，设置灯光效果。当宴会开始后，一旦红外开关感应到人员入场，则将开启相应照明模式灯光。
3改造前后的比较
该系统安装调试好后，经过一段时间的使用，经实地测量其效果比以前有了很大进步，每个客房房间平均每天10h的用电量如表1所示。通过表1，可以看出改造后客房节电率能提高50%～80%，总用电量节约20%～30%，极大地节省了电能，并保证宾馆的软硬件设施的先进性。提升宾馆的整体形象，提升客人对宾馆的评价，从而大大增加客流量，提高宾馆总体的经营收入。该控制方式不仅安全，可靠，更符合国家提倡绿色宾馆建设要求。
4结束语
上下文感知系统模型通常包括感知层、上下文层和应用层。其中感知层是通过传感器实时采集数据，并对它们进行预处理，为下层抽象减少数据冗余；上下文层是对现实世界进行二次抽象，获得上下文信息；应用层是通过对上下文信息的融合和处理获得决策。经过进一步地细化处理，笔者提出新型上下文感知系统概念模型，如图1所示。主要包括：上下文信息采集层。上下文信息采集层负责从传感器中采集原始的上下文数据。这些原始的上下文信息提供的是底层初步信息，来源于任何时间和位置，通过多个不同的传感器感知获取，而传感器的精度有限，往往会造成数据的潜在冲突和不确定性，所有这些都给上下文的感知与处理带来了问题，因此有必要对这些原始信息进行上下文的提炼，为高层应用减少数据冗余，使上下文感知与实际使用相分离。上下文信息处理层。上下文数据处理层负责对采集的原始信息进行过滤、解释、融合和推理。过滤是屏蔽掉系统不需要的信息，以消除数据冗余；解释是将原始信息翻译成我们所要的格式；而一些上下文信息是由多个设备采集，数据上存在不一致，融合就是在最大程度上获取所需要的上下文信息；推理是基于原始信息推理出高层应用中所需要的高层上下文。上下文信息表示层。上下文表达层用于通过一定的数据结构表达复杂多样的上下文信息，以得出应用所需的统一格式及标准化的高层上下文。上下文决策层。上下文决策是上下文感知的核心，是指系统可以利用目前的上下文信息和知识，进行判断和推理，自动决策出高层应用所需的高层上下文信息并采取行动。上下文决策中应用感知触发、互操作、自适应和自配置等技术，用户可获得更加强大的用户体验，真正体会感知计算所带来的优越性。例如自发的互操作技术使用户免受打扰；自适应技术使用户自由地切换手写输入、键盘输入和语音输入方式；自配置技术使用户实现自动配置功能。上下文接口层。上下文接口层为应用程序提供开发接口以便快速构建感知应用，主要包括应用开发规范。应用层。应用层面向各种应用程序，提供各种上下文服务。
2智能数字语音教学平台的上下文感知模型
2.1智能数字语音教学平台功能
智能数字语音教学平台是将教师机和若干学生终端通过局域网互连，实现教师对学生的语言教学。即当集中教学时，教师机以广播方式集中授课，学生终端作为接收方听课学习；当个性教学时，学生也可根据需要任意点播资源库中的音频资料，进行集体讨论或自主学习。该系统中教师机采用PC机，学生端则使用自主研发的嵌入式终端。
2.2智能语音教学平台的上下文感知模型
普适环境中的上下文包括位置、速度、时间等环境上下文信息，网络带宽、屏幕大小等设备上下文信息，操作习惯、个人喜好、个性化需求等用户上下文信息。根据智能数字语音教学平台的功能，笔者提出基于该平台的上下文感知模型，如图2所示。
2.3上下文感知在教师端的实现
上下文感知技术在教师端的应用表现在智能身份识别、智能考勤、集中授课、自主性学习、音频资料管理、课程管理等功能。2.3.1智能身份识别。上下文感知模块在系统进入课前准备状态前，将满足听课条件的学生自动纳入到教学环境中，并向他提供无缝语音教学。方法是：系统采用网络感知学生的身份信息，前提是每个学生对应一台学生终端，每隔一定时间，教师机通过局域网向学生机自动广播一次数据，要求学生端向教师机发送身份标识，系统根据学生终端发来的数据获取学生在教室的信息。2.3.2智能考勤。系统进入课前准备状态时自动加载授课班级的学生名单，通过上下文感知获取上课的学生身份，完成智能考勤，整个点名过程可由系统自动感知实现。方法是：整个教学过程中需对学生在教室的上下文信息进行感知，从正式上课开始，系统要求各学生终端每隔一定时间向目标主机自动发送标识，主机判断后记录学生的迟到早退情况，完成智能考勤。2.3.3集中教学。系统进入集中教学状态时会触发一系列动作，教师机向学生机广播传输音频文件，学生无条件接收后解码播放，教师机和学生终端协同工作，达到集中语音教学的目的。2.3.4个性化授课。系统切入个性化模块时，学生可通过点播教师推荐的音频文件自主学习；教师提出问题后，学生可以与教师展开交互讨论。
2.4上下文感知在学生端的实现
系统运行中学生终端始终包含接收、组包、解码和播放四个状态，这四个状态也在不同的上下文情况下转换。上下文感知在学生端的应用主要体现在学生端播放的音频流可以随时中断、随时无缝连接和音频与文本的同步。2.4.1数据收集算法与缓存替换算法。根据普适计算中的上下文信息，系统运行数据收集和缓存替换算法，实现音频流的无缝连接。数据收集是指音频断连时将用户可能要访问的数据先预存到本地缓存中；对数据访问时同步建立数据间的关系，并以此为基础推理要收集的数据；然后将结果按缓存驻留时间和访问次数进行缓存替换。2.4.2音频与文本的定点同步算法。系统运行期间音频与文本的同步是通过定时机制实现的，但在播放过程中快进、快退、暂停等操作会对播放进程造成干扰，使定时机制实现的同步相对复杂。所以我们采用一种改进的定点同步算法来解决干扰问题。
3结束语
生物识别门禁系统根据人体的生物特征差异来识别身份。正由于生物特征不能仿冒，具有独特性和唯一性，所以该系统安全系数最高，成为高机密场所和信息中心的第一选择。常见的有指纹识别、脸谱识别、虹膜识别等。但是，生物识别门禁系统的成本太高，因此应用的范围很窄。感应式IC卡门禁系统又分为接触式和非接触式。接触式卡容易磨损，使用次数有限；而非接触式卡凭其耐用性好、读取的速度快、安全系数高等优势，迅速成为主流。但是传统的感应式IC卡式门禁系统存在功能单一、携带不方便、成本高、信息存储介质易损坏、使用温度范围窄、不能适应恶劣环境等缺点。针对这些不足，本文设计了一种新型的具有时间显示、身份识别、开锁、储存信息等功能的智能门禁系统。
2系统的硬件设计
本文设计的门禁系统硬件主要由身份识别电路、主控单元、存储电路、LED显示电路、时钟电路和继电器控制电路六大模块构成。
2.1主控单元模块
本设计采用AT89C51作为系统的主控模块，实现出入控制、时间显示、报警控制、出入人员信息记录等功能，并在系统中预留有相应的IO接口，便于系统根据不同场合的需要扩展功能，例如扩展摄像功能、危险品检测功能等。
2.2继电器控制模块
在设计中，继电器的驱动是由三极管来控制的。三极管的基级一端通过一个电阻与单片机引脚相连接。当该引脚输出高电平时，三极管导通，继电器线圈通电使常开触点闭合，提示灯亮，此时表明电子锁打开，可以通行。
2.3身份识别模块
本设计选用第三类IC卡，即触碰卡（touchmemory，简称“TM卡”），又称为ibutton，它是美国DALLAS公司的产品，采用单线协议通讯，只有单根信号线。TM卡既传输时钟信号，又传输数据内容，而且数据的传输是双向的，其线路简单，便于总线扩展，具有抗撞击、耐腐蚀、抗电磁干扰、防折叠、防爆、防潮、防煤尘、具有唯一的64位光刻标识号、使用温度范围宽且便于携带等特点，所以存储于其中的数据信息具有相当高的安全可靠性，大幅提高了门禁考勤系统的性能，成本低且便于维护使用。TM卡在读写数据的时候是通过一个切换开关K来切换5.0×106Ω和50Ω两个阻抗，从而借助信号被拉低的时间长短表示逻辑电平“0”和“1”。TM卡与单片机的硬件连接如图1所示。工作原理：ibutton的探头与单片机引脚间加上了一个10kΩ大小的上拉电阻，当ibutton与该引脚所连接探头接触后，命令信号和双向数据经过该引脚输入或输出。身份识别时，严格按照先ROM命令再存储器命令的顺序，只有当TM卡成功完成ROM命令后，才能执行存储器命令，保障读取数据的正确性。使用时，将ibutton与探头瞬间接触，单片机就可以在短时间内与ibutton进行通信，并发送ibutton能够识别的命令字读出ibutton内64bits数据，然后再与设定的64位码进行比较，完成身份的验证。当两个码比较一致后，单片机继电器控制引脚输出高电平，三极管导通，使得继电器常开触点闭合，启动门禁控制，提示灯亮，允许通行。
2.4显示模块
本设计中，为了节省IO资源，单片机与LED的连接采用串行方式，并采用MAX7221芯片驱动LED共阴极数码管，通过动态扫描的方式实时显示出入时间。2.5存储模块设计中采用AT24C02芯片来存储出入人员的信息及时间、报警记录等，并可在功能扩展的情况下记录出入人员图片信息、危险品和非法携带品情况等。AT24C02信息存取采用了I2C总线。I2C总线是一种串行数据总线，只有两根信号线，一根是双向的数据线SDA，另一根是时钟线SCL。在本设计中，单片机用两根I/O口线来模拟I2C总线接口，两根信号线经过上拉电阻接电源。
3系统的软件设计
软件采用C51进行设计，并利用Keil和Proteus软件进行了仿真。系统的程序流程图如图3所示。程序初始化时，要先对DS1302及内部定时器T0进行初始化。启动程序后，单片机读取识别卡内部的64位ROM，并与已设定的64位码进行比较。如果64位码比较结果一致，系统将闭合继电器的常开触点，同时启动定时器T0，此时，数码管将会显示“－－－”。当用户取下识别卡后，会重新恢复为显示时间的状态。如果继电器常开触点闭合10s，系统将自动断开常开触点。如果两个码不同，系统直接调用显示时间的程序。
4系统的仿真测试
本设计在没有人通行时，系统只有时钟电路工作，LED显示时间；当有人通行，身份识别通过之后记录来访者信息，同时继电器线圈通电，提示灯亮，表示此时允许通行；定时器开始计时，定时结束之后，继电器恢复断开状态，提示灯灭，LED继续显示时间。系统的仿真和测试结果表明当出入人员通过ibutton正常通行时，继电器闭合，提示灯亮，定时10s，同时记录来访者的通行时间。定时时间到后，继电器断开，提示灯灭。仿真和测试结果表明本设计实现了预期的功能。
5结束语
