监控系统设计论文范文
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第1篇
系统由分布在育苗架中的多个传感器节点、数据采集单元、设备控制单元和存放在嵌入式ARM设备中的监控软件4部分组成，如图1所示。育苗架由钢制材料构成，共有4层。每一层上面都布有4个温度传感器和加热、加湿装置，苗架内布有1个湿度传感器。苗架工作时处于完全密封状态，苗体生长所需的温湿度环境均由外部智能控制。数据采集单元负责向传感器节点发送指令，进行温湿度数据采集，并通过处理、打包过程，将数据通过RS－485总线接口发送到嵌入式设备上的智能监控软件中，数据传输所使用的协议为Modbus［3］。智能监控软件收到采集单元发来的数据之后，进行解包、分析、处理等过程，然后显示到用户界面上，同时软件具有记录历史数据的功能。用户在监控软件上可以设定期望达到的温度、湿度值，软件会发送包含这些期望值的指令给数据采集单元。数据采集单元收到这些指令之后，会判断当前是否符合条件。当条件符合后，数据处理单元会自动调用设备控制单元对育苗架进行相应的加热、加湿操作［4］。
2系统硬件设计
2．1嵌入式平台
嵌入式平台CPU型号为博通公司的BCM2835，采用ARM11微架构，主频为700MHz，同时平台配有512MBDDRRAM和8GBNandFlash，提供高效、稳定的运行和存储环境。平台配有HDMI高清视频接口，用来外接显示器，可以直观地显示系统操作界面。配有RJ－45网络接口和多个USB接口，用来连接网络、键盘鼠标和USB转RS－285数据线。平台搭载开源的嵌入式Linux操作系统，该操作系统稳定性好并且具有丰富的扩展功能，适合作为嵌入式监控平台［5］。
2．2传感器节点和设备控制单元
温度传感器采用Pt100。Pt100温度传感器是一种将温度变量转换为可传送的标准化输出信号(4～20mA)的仪表，其本质是铂热电阻，阻值会随着温度的变化而改变，主要用于温度参数的测量和控制，测量量程为－200℃～+200℃，精度为0．1℃。湿度传感器采用NWSF－1AT，它是一种集传感、变送为一体的湿度传感器，适于室内环境的湿度测量。其测量量程为0～100%RH，精度为±5%RH，响应时间小于15s，是一种两线制的标准化输出信号(4～20mA)传感器。设备控制单元采用继电器控制。加热装置分布在育苗架的每一层，且可以独立工作，加热装置的核心是碳纤维加热毯，它使用碳纤维作为加热介质。碳纤维(carbonfiber，简称CF)，是一种含碳量在95%以上的高强度、高模量纤维的新型纤维材料。它是由片状石墨微晶等有机纤维沿纤维轴向方向堆砌而成，经碳化及石墨化处理而得到的微晶石墨材料。碳纤维的导热性能好，热膨胀系数小且具有各向异性。因此，碳纤维加热毯的功耗低、加热速度快，适合在农业上使用。加湿装置分布在育苗架的每一层，核心是双向高压喷头，可以均匀覆盖待加湿区域。本单元既可以接收由数据采集单元发来的指令，打开或者关闭加热、加湿装置;也可以设定一个阈值，自动地打开或者关闭加热、加湿装置。
3系统软件设计
系统软件设计由通信协议和上位机程序两部分组成。其中，通信协议采用Modbus、上位机程序使用Qt开发。
3．1通信协议
Modbus协议是应用于电子控制器上的一种通用语言。通过此协议，控制器相互之间、控制器经由网络(例如以太网)和其它设备之间可以通信。它已经成为一通用工业标准。此协议定义了一个控制器能认识使用的消息结构，而不管它们是经过何种网络进行通信的。它描述了一种控制器请求访问其它设备的过程，制定了消息域格局和内容的公共格式。Modbus协议规定，在进行通信时，每个控制器需要设定唯一的设备地址，交换消息时根据设备地址进行响应，确保一条指令对应的设备是唯一的。Modbus协议查询指令数据示例如表1所示。其中，数据均为16进制，CRC错误校验位高位在前、低位在后。
3．2上位机程序
本系统上位机程序采用Qt开发，它是一款开源的界面设计库，使用C++类编写。其最大特点是跨平台，支持市面上所有主流平台，如Windows、桌面Linux、嵌入式Linux、MacOS、Android等。用户只需要编写一次代码，就可以在不同平台上进行编译、运行，可移植性较好。在正式编写Qt代码之前，需要在目标平台上搭建相应的开发环境，即本系统需要搭建适用于嵌入式Linux的Qt开发环境，Qt版本为4．8．5。首先将Qt源代码解压，在其根目录下执行．/configure命令，对源码进行配置;然后执行make和makeinstall命令编译源码，并安装编译好的库文件到lib文件夹下;最后将这些库文件拷贝到嵌入式平台根目录下的lib文件夹中，并为其增加export变量路径:exportQTDIR=/usr/local/Trolltech/Qt－4．8．2exportPATH=/usr/local/Trolltech/Qt－4．8．2/bin:$PATHexportMANPATH=$QTDIR/man:$MANPATHexportLD_LIBRARY_PATH=$QTDIR/lib:$LD_LIBRARY_PATH至此，Qt环境搭建完毕。嵌入式平台用户界面如图2所示。上位机程序由查询指令发送模块、查询指令接受模块、控制指令发送模块、历史记录生成模块和通信控制模块组成。对各模块进行独立开发，最后在主界面中采用多线程机制进行结合，将各模块分别放置在单独线程中执行，既确保了各模块的独立性，又提高了程序的安全性和总体的运行效率。系统总体的软件流程如图3所示。系统启动后，会首先初始化硬件(内部寄存器、串口等)和传感器节点［6］。采集单元通过RS－485串行通信口与嵌入式设备进行通信。本系统可以选择手动查询模式或自动查询模式。安装在ARM设备上的上位机程序能够给数据采集单元发送查询或控制指令。当发送查询指令之后，采集单元会根据指令中包含的设备地址信息，匹配相应的传感器节点，并采集数据;将采集到的数据进行压缩、打包，然后传回上位机程序;上位机程序接收到数据之后，进行分析、解包、处理，最终显示到用户界面上，同时自动存储历史数据。当上位机发送控制指令之后，采集单元会把待设定的参数传递给控制单元，使其可以根据需求对加热、加湿装置进行控制［7］。
4实验及结果
为了验证系统的性能，将育苗架放置在室内环境中，分多个时间点记录育苗架周边环境的温度、湿度数据。给育苗架分别设定一个温度目标值和湿度目标值，每10min记录一次育苗架内的温湿度情况。为保证精度，周边环境的温湿度数据由小型气象站采集。育苗架内部的传感器放置如下:每层分成4个区域，每个区域的中心放置1个温度传感器，传感器距离每层顶部距离为20cm，用来采集温度数据;在育苗架内同时放置1个湿度传感器，用来采集湿度数据。育苗架内部的加热、加湿装置放置如下:加热装置铺在每层底部，使该层各部分可以均匀受热，且加热装置下再铺一层隔热层，避免每层热量相互串扰;加湿装置安装在每层的顶部，距离顶部5cm，采用360°双向设计，保证可以对该层各部分进行加湿。数据采集单元放置在苗架的外面，并且对苗架内的连线进行密封处理［8］。
4．1温度控制实验
将苗架温度目标值设定为25℃，湿度不设定，连续采集6h并记录数据，作出变化曲线图。图4为育苗架内温度曲线图，图中虚线为苗架外环境温度变化曲线。
4．2湿度控制实验
将苗架湿度目标值设定为40%Rh，温度不设定，连续采集6h并记录数据，做出变化曲线图。图5为湿度曲线图，图中虚线为苗架外湿度变化曲线。由两次实验可知，在系统刚开始工作的时候，不论苗架内外的温度还是湿度情况基本一致，各点的温度情况处于混沌状态，苗架内的温度和湿度都不等于设定值。随着时间的推移，苗架内各点的温度均趋向于设定值(25℃)，湿度能维持在设定值(40%Rh)左右，且可以稳定保持。
5结论
第2篇
1.1缺乏日常维护
电网设备就好比日常生活中常用到的家用电器，一样需要使用者定期地进行维护或者保养。尤其是对于长距离电网线路这种高频率使用的线路而言，日常的维护以及保养就更显得有必要了。很多的操作人员往往忽略了这一重要步骤，使得电网送电的工作效率以及质量得不到有效的保障，给工业生产带来了影响，甚至是经济上的损失。
1.2工作环境不稳定
电网设备用于工业生产部门中，可以切实保证工业产品的生产质量，有效提高企业的生产效益。然而，值得注意的是，长距离线路输电过程中，对于其工作环境也是有着一定要求。例如外界的温度、湿度，所含的杂质，甚至是噪音都成为导致电网长距离输电电流过大的因素。部分工作人员没能认识到规范设备的工作环境的必要性，而导致电网长距离线路长期处于非正常工作环境，极容易造成安全事故，以及人员的伤亡等。
1.3变电站运行故障
变电站变电运行故障主要是包括PT保险熔断故障、谐振故障及线路断线故障等。这些故障都是比较常见的，我们必须找出排除故障的方法，只有这样才能在故障发生时，找到合理的解决方法。通常情况下，在不直接和经消弧线圈小电流接地系统中，如果发生上述几种故障，中央信号将会发出“10kV系统接地”光字牌或者是发出报文。产生这种现象主要是因为小电流的接地系统母线的PT辅助线圈开口三角处连接着电压继电器，我们可以通过这个现象，来判断故障的发生。
2长距离供电大电流监控系统设计的具体措施
2.1实时监控主变低压侧向开关跳闸
对于主变低压侧向开关跳闸的排除方法来说，如果变电运行中因主变低压侧向而造成过流保护动作时，就需要对电网设备进行仔细的检查，然后再对现象进行判断。我们在进行检查时，不仅仅要检查主变保护，同时也要也要检查线路保护。最后利用对输入端设备的检验工作，对过流保护的故障进行处理。因此为了更好地开展故障维修这一系统工作，应该建立一个有效的信息处理平台，作为计算机中心，实行对电网设备维修控制以及管理的有效场所。此外，还应该完善相应的环节，例如信息的传递中心、机电设备的诊断及检查中心等，通过完善每个信息步骤进行有效的执行。现在是一个信息化时代，电网设备常常和计算机技术结合使用，大大方便了工业生产，提高了对于长距离供电的效率。然而，在电网设备的具体应用中，常会出现种种不良状况以致于影响了其正常作业，给企业生产带来了不同程度的损失。所以我们必须要找出合理的解决方法，来进一步促进电网的合理发展。
2.2建立主变三侧开关跳闸应急处理方案
主变三侧开关跳闸的处理方法为:应利用检验保护掉牌及输入端设备来进行判定。假如出现瓦斯保护的情况，则可判定其故障为变压器内部或二次回路的故障，可以通过对压力释放阀门及呼吸器进行检查、查找二次回路的接地情况、变压器自身的形变情况，并进行处理。我们知道，机电设备用于工业生产部门中，可以切实保证工业产品的生产质量，有效提高企业的生产效益。如果出现差动保护的现象，应对输入端设备的主变压三侧差动区进行检查。例如外界的温度、湿度，所含的杂质，甚至是噪音都成为影响电网设备正常工作的因素。由于差动保护对主变线圈的相间及短路情况进行反应，所以，当发现这种状况时，应先认真对主变进行检查，包含其油色、油位、继电器等。如果继电器内有气体，则要对气体进行提取，由气体的颜色及可燃性能对其故障性质进行判定。然而，值得注意的是，机电设备在作业过程中，对于其工作环境也是有着一定的要求。
2.3积极引入交流小型电网来分担电网压力
交流小型电网是指系统中含有交流母线，通过母线将小型电网系统中的能源存储设备、DG以及电网负载等装置通过电子转换进行传递，最终将信号传递给电网中枢控制系统，通过对公共联结点处开关的控制，实现交流电网孤单运行模式以及并网模式的来回切换。因此，交流小型电网可以实现对不同电压的交流电与直流电的切换以及对交流负载提供电能补充，DG以及电网负载的电能流失可以通过电能补偿器来进行补偿。交流小型电网能够对现有的电器进行直接负载，不需要附加电流转换器就可以实现电器的正常使用。同时，由于交流小型电网自带过流保护器，能够在漏电侦测、过流保护及触电防护等放方面很容易实现监控。此外，交流小型电网能够实现孤岛运行模式和并网运行模式的自由切换，且与外部电网的衔接程度较好，不需要附加转换器就可以直接并入外部的电网系统。小型交流电网组建与安全运行能够将现有的各种分布式发电系统进行供电系统的合理改造以及优化，实现各类资源的合理配给，实现提高电网的运营能力以及负荷能力。
3结语
第3篇
监控系统的硬件是系统运行的保障。在本设计中，底层数据采集层采用了各种温度、湿度及电压电流传感器来采集数据，为了将所采集的数据及时地传送至现场数据汇总节点，采用了基于ZigBee技术的无线传感网技术。传统监控系统的底层数据传输大多采用类似于CAN的总线结构，这种方式可靠性强且速度快，但是不太适用于经常有所变化的场合。而无线传感网可以很好地解决这一问题。图2所示是每一个监控节点的结构，主要由传感器单元、处理器单元、无线通信单元来组成，每个电源模块的数据采集后，首先在这里进行简单的处理，然后传至汇节点。在每一个数据采集现场，都会设置一个数据处理中心，这个数据处理中心由嵌入式系统来担任。本设计选择了Atmel公司的AT91SAM9G45处理器，该处理器频率可达400MHz，结合了通常需要用到的用户界面功能与高速数据传输接口，包括一个7寸LCD显示屏和一个触摸屏、摄像头接口、音频、10/100M以太网以及高速USB以及SDIO，拥有极高的性能以及网络带宽，足以满足系统的应用。操作系统选用嵌入式Linux。该处理器接受来自于底层数据采集模块的数据，对数据进行相应的处理并上传至控制中心，而同时接受来自于控制中心的命令，对现场电源模块的运行进行控制。系统通过CGI(commongatewayinterface)接口完成WEB客户端与WEB服务器的连接，从而使操作人员可以从任何一个浏览器上实现系统数据的查询与控制命令的下达。CGI接口原理图如图3所示，Web服务器把接收到的有关信息放入环境变量，然后再去启动所指定的CGI脚本以完成特定的工作，CGI脚本从环境变量中获取相关信息来运行，最后以HTML格式输出相应的执行结果返回给浏览器端。由于用户能传递不同的参数给CGI脚本，所以CGI技术使浏览器和服务器之间具有良好的交互性[2]。
2监控系统软件系统设计
监控系统的软件部分采用模块化开发方式。整个系统共分为初始化、数据采集管理、控制与维护、人机界面、通信、系统维护等六个模块。在这六个模块中，数据采集管理模块及控制维护模块是整个监控系统的核心模块。数据采集模块可以分为模拟量采集与处理模块、数字量采集与处理模块、报警处理模块三个部分，分别负责系统模拟量和数字量的采集、汇总、处理、存储、转发等工作，同时在分析数据的基础上对系统的运行状态进行分析和判断，如果系统运行状态存在发生故障的可能性，就相应发出报警信号。系统的控制和维护模块的主要功能是接收来自于数据采集模块的数据及初判结果，并根据结果进行电源运行状态的管理，其中包括对系统的自检、故障自诊断、程序复位、系统安全等方面的功能。除此之处，还要完成对其他模块的调度。
3总结
第4篇
杏鲍菇在食用菌中属于环境敏感型菌类，由于中国南北方气候的差异，不同地区栽培杏鲍菇所采取的调控策略也不相同［9］。因此，在以前学者对杏鲍菇栽培环境的研究基础之上，结合宁夏彭阳当地的气候条件，探寻到杏鲍菇子实体生长发育期环境因子调控的最佳范围:温度最佳点16℃，调节范围15～17℃;湿度的调节点90%，调节范围75%～95%;CO2浓度的最佳调节范围1200×10－6～2500×10－6;光照度的最佳理论值为100lux。群落式杏鲍菇生长环境监控系统主要是在单个菇棚环境监控的基础之上实现四区域环境监控，再以四区域监控为一个控制单元，逐渐拓展单元数量;由上位机接收汇总各个控制单元发送的数据，然后根据调控策略进行调控，达到宁夏彭阳食用菌标准化示范基地出菇区112间杏鲍菇菇棚群落式监控的目的。群落式和单栋温室监控系统构架如图1所示。系统底层利用温湿度传感器、CO2浓度传感器、光照度传感器，将杏鲍菇菇棚内的温度、湿度、CO2浓度、光照度等模拟量环境因子转变为0～5V的标准电压信号;通过AL－4AI4DO数据采集模块将电压信号转变为数字量，由RS485串口传送到GPRS无线传输模块(DTU);再通过GPRS网络将实时采集到的现场数据传递给上位机，在上位机自主开发的组态监控界面中完成数据的动态显示、历史数据存储、超限报警等功能。根据杏鲍菇子实体生长期间环境因子调控的上、下限值，由上位机经过DTU无线发送开关量信号给采集模块的继电器输出接口，从而控制现场的S7－200PLC，使其继电器线圈输出状态改变来控制执行器工作，调控各个环境因子在需求范围内。
2系统硬件组成
2．1传感器模块
系统需要采集菇棚内的温度、湿度、CO2浓度、光照度这4个环境因子，所以选择JWSL－3VB型温湿度传感器工作量程分别为0～50℃、0～100%RH，精度为±0．5℃、3%RH;LCO2－V1型CO2浓度传感器工作量程为0～5000×10－6，精度为±30℃、10－6±5%;GZD－V1型光照度传感器工作量程为0～1000lux;传感器的输出均为0～5V电压信号。
2．2数据采集模块
系统选用AL－4AI4DO经济实用型数据采集模块。其集成了4路0～5V/0～20mA采集、4路继电器输出功能。采集接口分辨率12位，精度为±0．01V。继电器接口为干接点输出，触点容量为5A/30VDC、5A/250VAC。模块采用工业级STM32F10x单片机作为控制核心，配备两路RS485接口，采用标准ModbusRTU通信协议，完成读取4路采集数据、读取或设置4路继电器状态等功能。
2．3无线通讯模块
GPRS(通用分组无线业务的简称)是一种以GSM为基础的无线数据传输技术，在基于电路交换方式的GSM网络上增加了SGSN和GGSN等功能。GPRS通讯网络具有通讯速度快、持久在线性强、不受地域限制、延时短、成本低等特点［10－11］。系统选用COMWAYWG－8010GPRSDTU内置工业级GPRS无线模块，其提供标准的RS485数据接口，可以方便地连接AL－4AI4DO采集模块，即可与服务器端通过GPRS无线网络和Internet网络建立连接，实现上位机与采集模块间数据的全透明传输。通过RS485数据接口，可以控制和协调多台终端数据采集模块与上位机通信。同时，如果需要维持双向通信，必须设置GPRS－DTU定时发送的心跳数据包，从而保持NAT端口映射。
2．4可编程控制器(PLC)
可编程控制器简称PLC(ProgrammableLogicCon-troller)，它是基于微处理器的通用工业控制装置［12］。系统选用西门子公司的S7－200系列PLC，它具有极高的可靠性、强大的通信能力、较强的抗干扰能力和丰富的扩展模块。CPU选用的是S7－226CN，它集成了24点输入/16点输出共40个数字量I/O点，最大可扩展数字量I/O点为128点输入/128点输出，充分满足了杏鲍菇温室内多点控制的需求。2．5电源模块系统中的各个设备对供电电源的要求不同:采集器使用12VDC供电电源，传感器使用24VDC供电电源，DTU使用5V的供电电源。2．6执行机构执行机构接收上位机发出的控制命令，通过S7－200PLC输出端继电器输出，控制执行器动作。每间菇棚内主要执行器包括空调机、喷淋装置、换气扇及散光灯。其中，空调机组具备制冷、制热等功能，自动控制程度高，换气扇分进气和排气两种安装方式，杏鲍菇属暗箱培养只需两展散光灯。
3上位机监控软件设计
上位机监控软件处于监控层，完成对现场数据采集和执行机构控制。系统的上位机为组态王King-View6．55，具有操作简单、功能齐全、丰富的图形化设计资源、数据的动态显示、报警设置以及报表显示等功能，内部提供与多种类型硬件连接的接口［13］。系统通过建立DTU和AL－4AI4DO采集模块连接，组态王和AL－4AI4DO采集模块通讯，完成动态的数据交换，以实现对现场数据的实时采集、处理和对现场设备的实时控制。
3．1DTU与采集模块的通讯
系统将DTU进行初始化配置后，在DTU标识的卡槽内插入一张开通GPRS流量的SIM卡，再通过RS－485线将DTU的串口与采集器串口连接，即可实现采集数据向DTU的传送。其中，系统采用全双工方式传输模式的串行通讯，两根数据线均可进行数据的发送和接收，发送和接收信息可以同时实现，互不冲突。
3．2组态王与采集模块的通讯
组态王通过虚拟串口与远程设备进行数据通讯。AL－4AI4DO采集模块在组态王中支持modbus(RTU)设备。首先，在组态王工程的COM口建立莫迪康PLC设备，设备地址必须与AL－4AI4DO采集模块设置的地址保持一致，并设定COM口通讯参数。然后，在组态王软件内部将DTU虚拟接入上位机的串口，配置运行DTU无线串口服务软件，从而实现采集模块与组态王之间的无线数据交换。
3．3数据采集功能设计
系统通过DTU无线通讯模块经GPRS网络实现菇棚内传感器数据的无线远传，上位机接收、处理、储存现场数据。系统处于运行状态时，在上位机上必须事先运行无线串口服务软件，确保DTU处于online状态。当无线串口服务软件的虚拟串口有数据收发时，软件窗口中即能显示数据收发的字节数。系统在单个菇棚监控的基础上将4个菇棚的数据采集模块(AL－4DI4DO)采取并联的方式，通过地址的不同选择实现多对一的传输模式，利用上位机监控软件接收显示所有的实时数据，从而实现四区域环境监控，并以拓扑的方式将其扩展到整栋温室，达到群落式远程监控的目的。每一个采集模块对应每个菇棚内的3类传感器，采集到的多路数据只用一个DTU无线串口进行传输。4个数据采集模块并联同一个无线串口，需要用软件编程实现串口共享的方法，以12s为1个周期，将其划分成4个时间段，每3s采集1次数据。采集模块分时发送数据流程图如图2所示。
3．4PLC控制程序设计
结合宁夏南部山区的气候特性和杏鲍菇子实体生长期的最佳调控策略，需要对菇棚内进行降温、升温、增加湿度、通风换气、补充光照的调节。系统上位机的组态王软件通过设定的程序对采集到的实时数据与环境因子的上下限值进行比较，然后发出控制命令经DTU无线传给数据采集模块的继电器端口，控制现场的S7－200PLC工作，使相应的执行器动作。菇棚内的温度过高时，控制空调制冷机工作;温度过低时，控制空调加热器工作;湿度过低时，控制喷淋装置工作。由于杏鲍菇在生长过程中释放CO2，使CO2浓度不断升高，因此需控制CO2不超过规定的上限值。当CO2超过上限时，通过控制换气扇工作降低棚内CO2浓度。同时，通过控制散光灯的开关进行光照补充。控制程序流程图如图3所示。3．5组态王的监控界面设计基于组态王丰富的设备驱动程序、灵活的组态方式以及动态数据交换的功能，设计了群落式杏鲍菇生长环境远程监控系统，满足了多间菇棚的实时数据采集、动态显示、参数调整、超限报警等设备调控的要求，提高了杏鲍菇生产过程的自动化程度。系统部分监控界面如图4、图5、图6所示。
4系统运行
系统在宁夏彭阳食用菌标准化生产示范基地进行示范性推广应用。该示范基地占地33．3hm2，对其中生产杏鲍菇的112间菇棚进行群落式无线远程监控系统的应用试验。实践证明，该系统是可行的，性能稳定可靠，监测精度高，能够实时与上位机进行无线通讯，实现了菇棚内环境参数的实时监测，且设备调控平稳准确，达到了群落式无线远程监控的目的。如图7所示，选取2013年9月正处在出菇期的某间杏鲍菇菇棚8:00－16:00的监测数据，采集频率30min。从数据曲线可以直观地看到，系统运行正常且稳定，能够依据调控策略调节环境参数保持在杏鲍菇子实体发育期需求的范围内，综合应用效果良好。
5结论
第5篇
1.1系统框架设计软件体系结构设计为三层B/S（浏览器/服务器）结构，将应用功能分为表示层、功能层和数据层三部分［5］。用户工作界面通过浏览器实现，极少部分事务逻辑在前端实现，主要事务逻辑在服务器端实现，形成所谓的三层结构。以目前的技术看，局域网建立B/S结构的网络应用，并通过Internet/Intranet模式下数据库应用，相对易于把握，成本也较低。它是一次性到位的开发，能实现不同的人员、从不同的地点、以不同的接入方式访问和操作共同的数据库，有效保护数据平台和管理访问权限，服务器数据库也很安全。本文设计实现的移动通信网络监控系统在软件体系结构上同样分为表示层、功能层和数据层，其结构如图1所示。1）表示层表示层直接面向客户，是应用的用户接口部分，实现用户与应用之间的对话功能。表示层会检查用户通过键盘、鼠标等输入的数据，显示应用输出的数据。为保证用户能够直观进行操作，一般使用图形用户接口，操作简单，使用方便。本文设计的移动通信网络监控系统中各种操作和查询结果以百度地图、专题图表、表格图形等方式展现，为用户提供直观、形象的操作界面。2）功能层功能层是应用的本体，根据表示层用户提供的指令或数据，处理具体的业务逻辑，访问数据层，从数据层提取相关数据、修改相关数据以及删除相关数据等，并将处理结果传回表示层。功能层与表示层的数据交往要尽可能简洁，保证表示层中用户的检索信息能一次性全部传给功能层，功能层处理之后的结果数据也能一次性全部传回表示层。功能层又可以划分为BLL（业务逻辑层）和DAL（数据访问层）两个子层，DAL在BLL之下，即DAL访问数据并将数据传送给BLL，BLL调用DAL的类和对象。3）数据层数据层即数据库管理系统，负责存储和管理移动通信网络的各类数据，包括基础网络资源数据、话务数据、网络性能指标数据、网络质量数据等。移动通信网络数据量庞大，这就要求数据库管理系统必须能迅速进行大量数据的更新和检索，因此，从功能层到数据层大多使用SQL（结构化查询语言）。
1.2功能模块设计在系统目标的指导下，结合移动通信网络实际优化工作情况，详细分析和总结系统功能需求后，将移动通信网络监控系统分为分析呈现、数据管理、系统管理和网络评估四个模块。1）分析呈现模块。a）云图呈现模块以不同的颜色在百度地图上标示珠海市移动通信网络状况，包括全网综合及各类型网络话务量、全网综合及各类型网络数据流量、各类型网络语音业务质量、各类型网络数据业务质量。支持地图基本操作（如平移、缩放等）功能。地图放大后可以显示更细致的地理区域的网络云图，还可以选择显示全网基站分布和小区覆盖情况。支持自定义基站定位、自定义地理位置定位、自定义地理区域云图呈现功能。b）统计信息呈现模块用各类型统计图表呈现不同时间粒度、不同空间粒度、不同网络类型的网络产能和网络质量信息，包括它们的历史变化趋势曲线、绝对数值及其变化幅度、达标和不达标情况等。2）数据管理模块。a）数据查询模块对各类数据进行分类、多条件组合查询，提供文字选择和在地图上自定义地理区域等查询方式，查询结果是个性化的数据报表。b）数据编辑模块能对数据库中的数据进行编辑（如新增、修改、删除等），并且所有的数据均有历史备份，可以追溯查询。b）数据输出模块根据系统用户需要自定义输出数据报表、各类数据图表及网络质量或产能云图。3）系统管理模块。对系统操作权限和系统维护进行管理，包括用户管理、系统权限管理、密码管理、日志管理等。4）网络评估模块珠海移动通信网络现有网络质量评判标准是按照网络接入性能、网络质量、网络保持能力和网络资源四类指标数据进行评估。从话务统计指标中筛选出每一类的多个具有代表性的性能指标，根据客户感知体验和对总体网络的影响，确定各性能指标在本评估体系中的优差门限和得分权重比例，综合四类指标数据得到无线网络中每个逻辑小区的网络质量得分。本文所设计和实现的移动通信网络监控系统需要建立地理栅格级别的网络质量评估算法，在小区覆盖范围与地理栅格匹配关系已建立的基础上，可以采用层次分析法，结合现有逻辑小区网络质量评判标准和地理栅格中逻辑小区重要程度，对现有网络进行新的评估。影响地理栅格中逻辑小区重要程度的因素包括逻辑小区的面积大小及其所覆盖范围的场景属性。这种方法考虑了网络的应用场景，使评估结果更符合用户感知。
1.3数据库设计从实用性和经济性等方面考虑，本文描述的移动通信网络监控系统的数据库采用SQLServer2008。SQLServer是关系型数据库管理系统，具有使用方便、可伸缩性好、与相关软件集成度高等优点［3］。为了保证系统的处理和响应速度，数据库的连接方式采用ADO（ActiveX数据对象）方式。ADO方式使用简单、速度快、内存支出小［2］，是一种高性能的数据库访问方式。数据库设计时，数据库安全问题也很重要［6］。在数据库权限配置能力内，根据用户的业务需要，配置其所需的最小权。通过区分不同的访问者、不同的访问类型和不同的数据对象，进行分别对待，获得数据库的安全保密性。
2系统实现
2.1系统开发环境结合本系统实际需求情况，数据库管理使用SQLServer2008，以MicrosoftVisualStudio2010作为开发工具，以百度地图API作为地图服务工具，.net作为应用程序设计平台，C#、JavaScript等作为开发语言来开发本系统功能。
2.2系统运行以分析呈现模块中的统计信息呈现模块为例介绍系统运行界面。统计信息呈现模块分为产能概览、质量概览、分区域产能、分区域质量、分网络产能、分网络质量六个子模块，每个模块均以今日、本周、本月三种不同时间粒度呈现相应的历史变化趋势曲线、绝对数值及其变化幅度、达标和不达标情况等信息。以今日分区域产能为例，界面呈现的内容包括珠海三大区域（香洲、金湾、斗门）今日产能总量趋势图，一天24小时的达标与不达标时段统计堆积图，当天香洲、金湾、斗门产能占比，当天香洲、金湾、斗门增幅，香洲（或金湾、斗门）GSM/TD/WLAN/LTE数据流量占比，香洲（或金湾、斗门）GSM/TD/WLAN/LTE数据流量增幅。图2是某一天珠海三大区域数据流量趋势图。
2.3系统运行效果系统在珠海移动网优中心试运行后，通过实时监测珠海移动通信网络状况，及时发现网络异常情况，工作人员能立即解决网络问题，提高了运营商网络运维的质量和效率，达到了控制整个网络状况的效果。我们对2013年11月1日至11月30日珠海一个月的无线网络均衡指标得分进行统计，结果表明，在保持人员配比不提高的情况下，无线网络均衡指标得分较系统运行之前提升了17.5%，说明移动网络服务质量得到了显著提高。截止到2013年12月底，珠海移动网络优化人员配比由2012年底的91.19%下降到了68.49%，经济效益明显。
3结束语
第6篇
关键词：单片机；逆变电源；锁相；抗干扰
引言
本监控系统是为铁路用4kVA/25Hz主从热备份逆变电源系统设计的。
4kVA/25Hz主从逆变电源是电气化铁路区段信号系统的关键设备，有两相输出：110V/1.6kVA局部电压（A相）；220V/2.4kVA轨道电压（B相）；两相均为25Hz，且要求A相恒超前B相90°。由于逆变器是给重要负载供电，且负载不允许断电，故采用双机热备份系统，一旦主机发生故障，要求在规定时间内实现切换，因此，备份逆变器一直处于开机状态。由于逆变器经过了整流，逆变两级能量变换，功率较大，且指标要求较高，必须要采用先进的控制技术；同时为了安全实现主从切换，也必须要有完善的监控系统来实现锁相，保证整机的安全。
1监控系统总体设计要求
根据实际情况，本系统主要完成以下功能：
1）主从切换功能主从控制之间实现准确无误的切换，具有自动和手动两种功能，保证切换时电压同频率，同相位，同幅值；
2）锁相功能主从机组局部电压同频同相，同一机组内A相恒超前B相90°；
3）完善的保护功能具有软起动功能，以避免启动瞬间电压过冲对逆变器及负载的冲击，以及输出过压、过流保护，频率、相位超差保护，桥臂直通保护，过热保护等；
4）显示功能实时显示运行参数及工作状态并具有声光报警功能，以提示值班人员及时排除故障；
5）通信功能具有主从机组之间通信，与监控中心（上位机）通信等功能；
6）抗干扰功能系统具有良好的抗干扰能力。
2系统硬件电路设计
2.1DS80C320单片机简介
DS80C320是DALLAS公司的高速低功耗8位单片机。它与80C31/80C32兼容，使用标准8051指令集。与普通单片机相比有以下新特点：
1）为P1口定义了第二功能，从而共有13个中断源（其中外部中断6个），3个16位定时/计数器，两个全双工硬串行口；
2）高速性能，4个时钟周期/机器周期，最高振荡频率可达33MHz，双数据指针DPTR；
3）内置可编程看门狗定时器，掉电复位电路；
4）提供DIP，PLCC和TQFP三种封装。
2.2基于DS80C320的监控系统硬件电路设计
按照上述系统设计要求，设计了如图1所示的监控系统。监控系统采用模块化的设计思想，分为微处理器及外设模块，模拟量采集模块，开关量采集模块，频率及相差测量模块，控制量输出模块，人机接口模块，同步信号模块以及通信模块。
1）微处理器及外设模块微处理器采用DS80C320，非常适合于监控。本系统充分利用前面已提及的特点，简化了硬件设计与编程，从而提高了整个系统的可靠性。根据系统需要扩展了一片8255，一片E2PROM和一片8254。
2）模拟量采集模块根据采集精度要求以及被采集量变化缓慢的特点，采用AD公司的高速12位逐次逼近式模数转换器AD574A，其内部集成有转换时钟，参考电压源和三态输出锁存器，转换时间25μs，并通过ADG508A扩展模拟量输入通道。
3）开关量采集模块首先经光耦进行隔离后，再通过与门送入单片机的外部中断口，同时通过8255送入单片机，采取先中断后查询的方式。
4）频率及相差测量模块信号先经过具有迟滞特性的过零比较器转换为方波，然后通过双四选一开关4052送入单片机，通过定时器T0来计算频率和相差。
5）控制量输出模块通过光耦控制输出，实现可靠隔离。
6）人机接口模块包括按键和显示部分。通过简单的按键选择，实现电流、电压、频率及相差的显示。显示部分采用8279驱动8位七段LED显示，同时通过发光二极管和蜂鸣器提示运行状态。
7）同步信号模块本模块用来实现锁相。单片机控制8254产生局部同步脉冲和轨道同步脉冲，同步脉冲用来复位正弦基准。通过软件控制同步信号的频率，可实现主从锁相和局部及轨道的相位跟踪。具体实现过程将在下文详述。
8）通信模块采用了RS232和RS485两种通信方式。利用串口0采用RS232实现与另一机组监控单元的双机通信，获取对方机组状态信息；利用串口1采用RS485标准接口实现与上位机的通信，完成传输数据和远程报警等功能。
3系统软件设计
3.1系统软件流程
主程序流程图如图2所示。系统上电复位后，首先对单片机，芯片及控制状态进行初始化；然后读取AC/DC模块的工作状态，若正常则启动DC/AC模块，否则转故障处理；开启DC/AC后，读入其工作状态并判断输出电压是否满足要求，有故障转故障处理，正常则开启故障中断；接下来进行主从机组判断和相位跟踪，实现主从相位同步和局部及轨道电压的锁相；只有在实现锁相后，才采用查询方式处理键盘及测量显示。在软件编制中，键盘中断是关闭的。实验证明，对人机交互通道采用这种查询处理方法，完全可以满足系统的实时要求。开关量的输入采取先产生中断，后查询的方法，保证了响应的实时性和逆变系统的安全性。
3.2系统采用的主要算法和技术
3.2.1交流采样算法
测量显示大信号的交流量时，通过互感器得到适合A/D转换的交流小信号，然后对小信号进行采样，最后对采样数据采用一定的算法，得到正确的显示值。均方根法是目前常用的算法，其基本思想是依据周期连续函数的有效值定义，将连续函数离散化，从而得出电压的表达式
式中：n为每个周期均匀采样的点数；
ui为第i点的电压采样值。
3.2.2数字滤波算法
A/D转换时，被采样的信号可能受到干扰，从采样数据列中提取逼近真值数据时采用的软件算法，称为数字滤波算法。目前常用的方法有程序判断滤波、中值滤波、算术平均滤波、加权平均滤波、滑动平均滤波等。根据本系统对采集精度有较高要求以及被采集的模拟量变化缓慢的特点，采用程序判断滤波法和算术平均滤波法相结合的滤波方法，即进行多周期采样，取其算术平均值作为有效采样值。每次采样后和上次有效采样值比较，如果变化幅度不超过一定幅值，采样有效；否则视为无效放弃。
3.2.3单片机锁相技术
本监控系统一个很重要的功能是实现相位同步，即保证主从机组的相位同步和机组内局部电压相位恒超前轨道电压相位90°。本系统锁相的基本原理是，对于频率相同而相位不同步的两路信号，比如A路和B路，若A路为基准，B路超前（滞后）一定的相位，可以通过适当降低（增大）B路信号的频率来实现相位调整进而锁相，最后再把B路频率置为原频率值。
本系统中，单片机控制8254产生25Hz同步脉冲，同步脉冲用来复位正弦基准，使基准正弦波重新从零值开始。基准正弦波与三角波比较产生SPWM波，经逆变得到与基准正弦同频的交流输出，因此，通过调整同步脉冲的频率可改变正弦基准的频率，进而可改变被调整输出电压的相位。要实现系统的锁相要求，需要从机组局部电压跟踪主机组的局部电压，各机组轨道电压跟踪本机组的局部电压。因此，要有主从局部锁相和局部轨道相位跟踪两个子程序。
锁相的流程图如图3及图4所示。首先由多路开关选择要锁相的两路信号，由单片机测量相位差，并对所得相位差数据进行必要的运算和处理后，判断有无超差。倘若相位超差，则根据超差范围确定同步脉冲的频率值。如果是主从局部锁相，则应同时改变从机组局部和轨道的同步脉冲；否则，若为局部、轨道相位跟踪，则只改变本机组轨道的同步脉冲。通过调整同步脉冲，可实现相位调整。实现锁相后，同步脉冲的频率置为25Hz返回。
4抗干扰措施
由于该监控系统工作于强电环境，很容易受到各种干扰的影响。干扰一旦串入系统，轻则会引起误报，严重时就会导致整个系统瘫痪，甚至造成重大事故。本系统从硬件和软件两方面采取了抗干扰措施，保证了监控系统的可靠运行。
4.1硬件抗干扰措施
1）光电隔离在输入和输出通道上采用光耦合器件进行信息传输，在电气上将单片机与各种传感器、开关、执行机构隔离开来，可以较好地防止串模干扰。
2）加去耦电路在电源进线端加去耦电容，削弱各类高频干扰。
3）合理布置地线系统中的数字地与模拟地分开，最后在一点相连，避免了数字信号对模拟信号的干扰。
4）数字信号采用负逻辑传输骚扰源作用于高阻线路时易形成较大干扰，而在数字信号系统中，输出低电平时内阻要小些，因此，定义低电平为有效（使能）信号，高电平为无效信号，可减少干扰引起的误动作，提高控制信号的可靠性。
4.2软件抗干扰措施
1）利用可编程硬逻辑看门狗将单片机从死循环和跑飞状态中拉出，使单片机复位。而DS80C320提供了内部可编程硬逻辑看门狗，不须外加电路，就能够实现可靠的超时复位。同时，DS80C320还为一些重要的看门狗控制位提供了访问保护，防止单片机失控后对这些重要的控制位进行非法操作，进一步保证了程序的安全性。
2）对于数字信号采集，利用干扰信号多呈毛刺状且作用时间短这一特点，多次重复采集，直到连续两次或两次以上采集结果完全一致才认为有效。数字信号输出时，重复输出同一个数据，其重复周期尽可能短，使外部设备对干扰信号来不及作出有效反应。
3）对模拟量的采样和处理，采用数字滤波技术。
4）采用指令冗余和软件陷阱，防止程序跑飞。
第7篇
1.1通过对网络服务软件适当修改实现监控功能
网络服务软件具有修改服务器软件与程序功能。当在其中嵌入特殊信息则具有过滤功能，从而可以对设定信息内容进行监测与过滤。
1.2通过服务器技术实现信息监控与过滤
服务器集群的监控与过滤，属于规则过滤技术。许多网络交换机使用这一技术充当防火墙。当信息流进入proxy后，需要过滤器过滤才能转发；依照服务器集群中的规则要求过滤“非法”信息，将合法信息转发至用户。
1.3通过Sniffer实现路由器报文捕获功能
与前两种监控技术相比，Sniffer信息监控技术最大的优点就是对网络性能不产生任何影响。只需在边界路由器上设置一至多个监听端口，就能捕获所有途经报文。目前许多网络设备支持此类功能，通过端口映射获取交换机上的数据。
2、网络在线文化信息监控平台设计的思路
设计思路从3个层面进行：一是在采用探针技术或sniffer技术，对链路层、途经边界路由器上的所有报文数据进行捕获。二是使用TCP/IP协议软件方式，在网络层实现数据包处理。
（1）对分片报文数据进行IP重组，使其成为完整的IP报文；
（2）对TCP层报文进行数据还原，使其成为传输原始内容数据；
（3）根据应用层协议进行具体还原数据分析。三是对还原数据进行特征关键字匹配过滤。
3、网络在线文化信息监控平台数据采集的结构
数据采集结构有两种：一种是类似防火墙功能的边界路由器与内网间的监控主机，由其检测、拦截所有进出数据包，但此类采集方法容易影响网速、带宽等性能；另一种是Sniffer监听方式，该方式有传统、现代方式两种。传统方式将主机网卡设置成了接收局域网报文的混杂模式，现代方式是对网络原有设置不做任何变动，使用支持探针技术的交换机端口映射技术实施监听，这样对网络带宽无影响，即使在监控主机出现故障不能正常工作时，对网络正常活动也无影响。如图1（网络信息监控系统结构图）所示，系统为支持探针技术的Sniffer监听方式。它采用交换机映射端口转发途经数据包，主机网卡为混杂模式，专门用于接收被转发数据。但由于在高速环境下主机对数据包重组、监测，负载过重，数据丢失率较高。所以在数据处理与信息监测模块设计上，需采用分布式集群结构以达到均衡负载的目的。交换机转发的数据由数据接收机负责接收，接收后转发给集群中各机器进行数据处理与信息监测。这种分布式集群结构与传统结构相比较，具有系统可扩充性等优点，更能满足多协议信息监控的需要。
4、网络在线文化信息监控平台模块功能的实现
网络在线文化信息监控的本质是对网络数据实施监查与对比，实现监控的目的。要使每个数据包都接受监查，就必须将流经数据截留下来，因此，怎样快速、高效地截获数据包是实现系统功能的关键。截获后，还要对数据进行分离，应用还原技术进行比对，只有通过信息监控策略与模式匹配算法，最后才能实现信息有效监控。系统监控功能由以下模块实现。
4.1网络数据捕获的实现
对网络底层信息实施监听，一是利用以太网络系统的广播特性来实现，二是通过设置路由器监听端口来实现，两种方式（方法）分别应用于不同的工作情况。
4.2网络协议分析与实现
进行网络协议分析，先应将符合截获要求的数据截获，并滤掉有关不需要的数据报本机，后应在与其连接源端及目的端均无TCP连接的情况下，实现简化的TCP/IP协议组。这实际上是数据链路层数据帧的问题。因为一个完整的物理层以太帧的组成有4部分：一是头部，是以太网原始MAC地址头；二是IP数据报头；三是TCP/UDP数据报头，四是实际数据。
4.3网络TCP还原的实现
实现TCP还原的方法与IP重组的方法类似，即对接受的数据报进行分析处理，如属同一TCP连接，则要先用同一排序树按数据报的Sequence排序起来，而后遍历这一排序树就能实现TCP还原。实现TCP还原的过程，即是对iptree遍历，对IP数据报文内容进行还原的过程。通过报文分析，从还原结果中可监测到在进行数据捕获时，客户端、服务端之间命令的使用情况。
4.4网络应用层协议的分析
4.4.1HTTP协议的分析设计与实现要对原始数据进行分析，就要浏览一个网页，建立多个连接。为此，选定哪个网页、哪些连接，传送哪些内容，就成了HTTP还原的核心。HTTP的分析设计如下：
（1）端口局部性与单调递增性。从客户端浏览器向Http服务器发出第一个请求指令开始，服务器为后续连接分配的端口号是单调递增的，且具有局部性，端口号相对连续，偶尔有跳跃。
（2）模块原始数据的组织方式。模块原始数据来源于TCP／IP协议模块的还原结果。为表示端口号，数据文件命名体现了源端口号、目的端口号、源IP地址、目的IP地址连接的四元组，这正是一个网页必备的基本信息。
（3）合成网页的处理时间窗口。在合成一个网页时，如遇无效文件存在，在一定时间内要删除以加快处理时间，这样不免形成一个处理时间的窗口。在时间窗口的一定时间内：一要确定哪些连接(传送的内容)可以合成；二要尽量还原网页所需全部资源；三要将还原网页尽快写入数据库管理。
4.4.2Smtp、Pop3协议分析
（1）Smtp协议分析。监听邮件时，需对邮件内容进行分析，当监测到Smtp的“Data”的命令报文时，对其后的数据就要进行捕获，从而获取发送邮件数据，进行数据语法分析、编码部分解码，以致获得整个邮件的相关信息。
（2）Pop3协议分析。在Pop3协议分析时，要重点考虑Retr命令，这是因为Retr命令的出现代表着协议状态阶段进入了数据传送阶段。接下来，对其后数据包分析，就可获得用户完整邮件数据。
5、网络在线文化信息监控服务机制的创新
网络在线文化信息监控平台建设除在系统设计上进行技术创新外，还应通过计算机科学、管理学、政治学、传播学、社会学等多学科交融理论推动服务机制的创新。
（1）以思想政治教育为先导，完善在线文化信息监控与引导工作机制，进一步提高在线文化信息监控服务的科学性和有效性，切实增强网络文化信息的“正能量”的辐射力、吸引力和感染力。首先要不断倡导网民积极传播健康信息，自觉抵制有害信息、网络滥用行为和低俗之风。其次要加强管控措施，发现有害信息及时报告、立即删除或围绕社会关注的热点、焦点问题，主动撰写贴文，吸引网民点击和跟贴，弘扬网络文化正气。再次要建设网络文化信息宣传与评论工作队伍，抢占网络文化信息阵地，针对各种危急情况，第一时间进行正确引导和疏通，最大程度地减少负面效力。
（2）以敏感信息和舆情疏导治理为抓手，建设网络在线文化信息分析与甄别工作机制，准确把握网络信息整体动态，敏锐捕捉倾向性、群体性的信息和舆情危机苗头，提高网络在线文化信息应对服务的及时性和针对性。首先，要加强IP地址管理，建立IP地址分配使用逐级责任制和用户实名信息登记制度，保证所有文化活动的信息能够实现“溯前追查”。其次，通过认真分析敏感和舆情信息产生的原因、发展趋势及对人们思想的影响，准确把握网群动态，敏锐捕捉危机苗头。第三，通过分析与甄别工作，加强对网络文化活动重点部位、重点人员、重点方向、重点领域的关注，提高网民思想政治教育工作的针对性和时效性。
（3）以开发应用网络技术统计工具为支撑，建立网络文化信息收集和反馈工作机制，实现收集工作的即时化、经常化和全面化，进一步提升网络在线文化信息监控服务机制的效能和水平。在创新网络文化信息监控机制过程中，应调查掌握现代网民从事网络文化活动的基本特点，实现信息收集工作的常态化。形成统一协调、反应灵敏、高效畅通的网络文化信息收集反馈机制，尤其在国内外发生重大事件的重要敏感时期，要做到不断线的网络文化信息搜集和管控工作，发现问题，及时应对。
6、结束语
第8篇
系统上电后，风门处于关闭状态，系统周期检测传感器信号，人车运动过程中会触发微波传感器输出信号，系统则根据传感器信号执行开关风门和风门互锁。人车接近风门时，两侧风门的微波传感器检测到有效运动速度信号，首先进行信号竞争，根据竞争结果开启某一风门。2个风门入口信号4选1采取竞争方法进行选择，即微波移动传感器输出信号A1、A4、B1、B4处于竞争状态，一个检测周期内，只有一个信号有效。2个风门各2个方向。
（2）控制策略
控制系统风门互锁的控制要求并不复杂，关键是有效判断风门区域人员车辆的状态，并根据状态进行开闭风门。人员在巷道内行进过程是随意的，系统需要根据人员在微波传感器检测区域内的最终状态，对人员行进完成状态估计。如图3所示，根据人员的位置和传感器有效信号可以把人员行进的状态和风门控制策略分成9种，如表1所示。风门控制策略是控制系统的核心，策略制定的优劣直接影响着风门控制的可靠性。表1中根据人员行进的最终位置分为不同的状态估计，结合定时器对人员状态进行状态估计和制定控制策略。
（3）实现方法
有限状态机（FSM）理论是本风门自动控制系统状态转换和控制策略的理论基础。FSM包含有限的状态，但在任一给定时刻必须而且只能处于其中的一个状态，系统的状态变化受事件的驱动，事件是系统的活动或外部输入信号，它受当前状态约束。因此，研究有限状态机的关键就是在其状态空间中找到状态转换的轨迹，这要求在每个状态下全面分析驱动状态转换的事件（包括系统的活动和输入信号）和转换的目的地（即转换后的状态）。每个状态都有其特定的输出（系统的各项功能和性能指标），即系统状态转换伴随着系统的性能指标随时间的变化。风门自动控制系统的动态特性就是通过状态转换表现出来，巷道风门检测区域内人员行进过程中的每个有效位置都相当于一个状态，在任何时刻风门只能处于一个工况状态，工况间的转换受传感器信号即事件的驱动。当传感器信号满足进入某一工况的条件时，风门立即进入该工况下运行，一旦外部事件不受该工况下条件的约束时，风门立即离开该工况寻找另一个工况。每个风门区域可以作为一个对象，该对象有微波传感器和定时器属性，属性取值为开或关。2个操作开门和关门。根据人车通行过程和风门对象属性值的不同组合，可以把工作流程划分为5个状态:初始态，状态1，状态2，状态3，状态4。用统一建模语言中的状态机视图表达，如图4所示。图门状态转移示意图该视图中对不同区域设置不同传感器配合定时器对人车运动状态进行分类。从初始状态开始，当人车运动速度满足最低传感器1阈值接近区域入口时，风门开启，进入状态1，此时开启定时器1；若在定时时间到后区域检测不到信号则判断为人车退出风门区域，返回初始状态；若传感器2信号有效则进入状态2，同时开启定时器2，此时判断人车进入风门，人车的行走不会影响状态的改变，直到传感器3信号有效。状态2和状态3的人员已经进入风门，系统处于等待人车通过风门区域。传感器4有效时进入状态4，此时人车前端已经通过风门，系统等待其他部分通过风门区域。此时如果传感器没有信号则进行短暂延时后关闭风门。下一步就是根据状态机视图为PLC编写梯形图程序了。程序中使用了置位指令SET和复位指令RSET进行状态的切换，有些型号的PLC没有提供置位和复位指令，但都有实现置位和复位指令功能的变通方法，可以根据常开常闭寄存器切换，因此利用该状态机视图编程序具有很好的通用性。
（4）结语
第9篇
1.基本概念
狭义的安防监控系统仅仅指视频监控系统，是指应用光纤、同轴电缆或微波在其闭合的环路内传输视频等信号，并从摄像到图像显示和记录构成独立完整的系统。它能实时、形象、真实地反映被监控对象，它可以在恶劣的环境下代替人工进行长时间监视，通过录像机记录下来。同时报警系统设备对非法入侵进行报警。这是一种监控当中的最重要也是最有效的手段之一，但是不是安防监控的唯一，也有自己的一些缺点。广义的楼宇安防监控系统是指所以对小区安全进行监控报警的系统的全称，其中不仅包括视频监控，也包括对讲系统、红外线监控、报警系统等等，主要包括的要素有：摄像传输显示监控系统、自动报警系统、对讲系统等。笔者认为：当前楼宇智能化趋势要求各种控制系统高度集成，顺应时代的发展，科学意义上的安防监控系统应该是广义上的，而且是高度集成的安防系统，不仅有视频设备，还有有针对小区周边地区进行监控的红外线、自动报警系统、火灾报警系统等构成的集成系统，所以仅研究视频系统是片面的。
2.发展前景
从市场需求来看，随着社会服务的发展，小区业主对安全的考虑越来越重视，而传统的巡查制度管理困难，成本高昂，所以安全防控系统对于小区管理极其重要，是为了各大型建筑、居民建筑以及别墅式建筑的发展趋势。其次，现代通讯技术、计算机网络信息技术以及自动控制技术的发展，智能化建筑技术的提升与普及，楼房的安防监控系统发展也非常迅速。未来的发展市场前景广阔，将成为建筑必备设施，而且技术手段更加先进，与数字技术的联系更加紧密。从国家政策层面来讲，政府构建和谐社区的目标将推动安防监控系统的发展与普及。，例如：北京市2010年社区主要道路视频监控设施覆盖面达到80%以上；社区平房、未封闭楼房安装使用门磁报警器、楼宇对讲器系统等设施达到80%以上。
二．国内楼宇安防监控发展现状与趋势
中国安防监控技术大致起源于上世纪60年代初故宫博物院的安防报警系统。之后的若干年，中国安防监控一直是以防盗报警系统为主。目前从市场来讲，楼宇安防监控系统已经成为城市建筑的必选项目，也是小区建设的重点项目，这几年技术发展也非常迅速，智能化建筑的发展推动了此项目的发展。但是，目前国内的安防监控体系制造商竞争激烈，一些规模较大的通信、IT、家电企业纷纷推出视频监控产品，传统视频监控市场竞争格局逐渐发生变化。更多领域的厂商进入视频监控领域，说明视频监控市场本身蕴藏着巨大的机会。但相对于网络市场的高度竞争，视频监控市场的竞争还处在相对较低的层面，参与竞争的厂商实力，包括企业规模、研发能力、营销能力等普遍不强，主要依靠价格竞争。随着数字视频压缩编码技术的不断成熟，从上世纪90年代中后期开始，基于数字视频压缩编码技术的硬盘录像机开始出现在安防视频监控领域，基于多媒体计算机的多媒体监控系统以及基于网络传输的网络视频监控系统亦成为现代电视监控系统的主流。如今，国内很多从事电视监控设备生产或系统集成的厂家已经在上述综合型电视监控系统的研发上投入了很大的精力，并已取得初步成果。未来，数字化、IP化、智能化是视频监控发展的趋势，视频监控的IT化趋势也将更加明显。
三．楼宇监控安防系统的设计
1.系统设计思想
智能化安防监控系统的设计，必须充分应用现代电子信息技术、计算机技术与高科技通信技术，使得监控的效果更佳。
（1）模块化
必须坚持完整地一次性完成总方案设计。整个系统的综合布线和诸多自动化通信网络工程系统线缆布局，应同步地与土建工程同步进行实施预埋。防止边施工边修改，施工后在修改的情况出现。对于智能化大楼的建设，楼宇监控系统的设计还需要与其他的设备如通信、办公、自动控制等多方面地有机自动结合，实现智能化集成管理，这是安防系统发展的趋势。
（2）超前化
如果条件不成熟，也应该预留管道与接口，为未来施工留下余地。尤其要注意系统和自控设备的功能超前、创新实用、高效优化的组合。在建立完善网络结构化全面综合布线的前提下，整个智能化管理系统的主设备、关键部件及终端控制设施，可根据住户的实际经济能力，按分期分批逐步实施原则进入安装、调试运行。
（3）实用性
所开发的实用功能应能为用户实实在在地感受和使用，以人为本，充分体现幽雅舒适便利快捷的工作环境，并因此而提高工作效率，同时应与国情相符，与城市的基础设施和周边环境适应。在保证整个系统先进性、可靠性的前提下，力争做到性能价格比的最优化。
2.整个系统设计的要素
楼宇监控安防系统主要有几个方面的设备单元通过电路整合而成，主要包括：楼宇视频监控系统、楼宇对讲系统、楼宇报警系统等，以及各个部分均有相关的部件和设备组成。
（1）楼宇视频监控系统
摄像机设备是楼宇安防监控体系的主要设备，也是数量最多的设备，它就如整个楼宇监控的眼睛，24小时紧盯着楼宇的关键区域的动静。同时，它把视频信号转变成为数字信号，传输给显示器，显示器设备中的软件系统对信息进行处理，形成同步的集成视频。这样，只需要一两个监控人员就可以环视整个楼宇关键区域发生的异常情况。视频监控系统对所传输的图像信息具有切换、记录、重放、加工和复制等功能。
（2）楼宇门户对讲系统
对讲系统是一种成本低廉的安防系统。是在各单元口安装防盗门，小区总控中心的管理员总机、楼宇出入口的对讲主机、电控锁、闭门器及用户家中的可视对讲分机通过专用网络组成，以实现访客与住户对讲。住户可遥控开启防盗门，各单元梯口访客再通过对讲主机呼叫住户，对方同意后方可进入楼内，从而限制了非法人员进入。同时，若住户在家发生抢劫或突发疾病，可通过该系统通知保安人员以得到及时的支援和处理。
（3）周围红外线探测系统
一些建筑周边地区难以用视频设备实现完全监控，所以对于建筑或者小区周边安装红外探测器，利用主动红外移动探测器对越界行为进行监控，并连接到监控中心的报警中心，当有人非法进入时，探头即自动感应，触发报警，主机显示报警部位，同时联动相应的探照灯和摄像机，并在主机上自动切换成报警摄像画面，报警中心监控用计算机弹出电子地图并作报警记录。
（4）信号传输系统
传输部分是安防监控系统图像、声音、红外线等多种信号的传输路径。主要由同轴电缆、互联网线路等组成。视频传输部分要求在前端摄像机摄录的图像进行实时传输，同时要求传输具有损耗小，可靠的传输质量，图像在录像控制中心能够清晰还原显示。传输线路的设计应避开恶劣或磁场强的环境或易使管线损伤的地段，与其他管线不要交叉。在线路敷设方式上，对于扩建、改建工程可采用明敷设，可采用钢管或PVC管或线槽保护电缆。
（5）安防监控中心
控制部分就是安防监控系统的指挥中心，就是系统的大脑。它将视频摄像机获得的信号通过网络统一集成到这个指挥中心，负责视频信号的处理、记录、遥控等。同时，中心负责门户对讲系统的集中管理，负责集成报警系统的监控以及供电系统的维护等。指挥中心对内与业主联网，对外还可与公安"110"处警中心实现联网。当视频监控、对讲系统、红外探测等系统提出报警信息的时候，监控中心将立即自动进行报警，包括进行语音警告、警报器蜂鸣，同时在监控中心现实发生警报的位置，视频自动录像，链接110指挥中心等。
（6）辅助供电系统
电源的供给对于保证整个闭路监控报警系统的正常运转起到至关重要的作用，一旦电源受破坏即会导致整个系统处于瘫痪状态。系统的供电可以采用集中供电和分散供电两部分，用户可以根据实际的需要进行选择。
3.系统关键部分设计要求
（1）视频监控系统设计
摄像机的布控是设计关键。布控设计的时候主要考虑这样几个因素：监控范围的关键性与完整性、设备安装的美观性、设备安装的隐蔽性。关键性只要是指设备要安装在楼宇的关键区域，这个区域要能够对人员必经的出入之处以及容易发生安全问题的死角进行监控；完整性是指摄像机的分布要形成互相衔接，较少监控的盲区与死角；美观性是指摄像机的位置、形状、角度要得体、大方美观、与环境协调，一些内部元器件要安装在防护罩内；隐蔽性是指摄像机的安装尽力放在不易关注的地方，要照顾一般人员的感受，不要咄咄逼人地随时注视着业主，同时对于一些不法分子进行隐蔽的监视，可以让其防不胜防地暴露在显示器上。例如：摄像机的布防设计类型主要有：
a.大厅布控。
在大厅中央安装吸顶式集成式摄像机，将摄像机、云台、解码器等部件均安装在半球型防护罩内，能作水平360º、垂直90º运行旋转。如果使用可变焦的摄像机镜头，基本上能够对大厅的情况一目了然。
b.电梯布控。
电梯是容易激发违法分子犯法动机的易发点。处于美观与隐蔽的考虑，电梯内可以安装针孔型摄像机，它能与楼层显示器实施方便的连接，可正确清楚地观察与记录在电梯运行时进出人员的实际情况。
c.走廊布控。
走廊也适合安装集成摄像机，安装在走廊的顶端或者一段的角落。走廊不一定需要很大的旋转视角，但是需要变焦镜头（具体看走廊通道的长度），因为走廊的亮度相对较差，所以需要安装亮度较高的摄像机，以便在比较暗的灯光情况下也能看清楼内通道内人员的面容和相关活动情况，由于它具备隐蔽的特点，不影响大楼美观大方得体的布局。
d.楼宇周边地区布控。
楼宇的周边地区比较复杂，需要根据具体地形进行布控，做好防风防雨防晒措施，可以在楼宇的墙面，周围的路灯上，绿化地带内等地段进行安装，特别是要关注停车场这样的地段，进出大楼的相关人员都可观察与记录下来。
（2）门户对讲系统设计
视频监控属于小区集中监控系统，而楼宇对讲系统属于业主主动防御系统，具有积极的意义。通过楼寓对讲系统，实现控制开门，来访者在单元的可视门口机上选通住户，由住户确任后，按开门键开启单元门。选购楼宇对讲系统应该针对不同的住宅结构、小区分布和功能要求来选择，有些适宜于非封闭式管理的住宅，能够实现呼叫、对讲和开锁功能，并具有夜光指示的功能。封闭式管理的小区则可选用带有安全报警功能的室内机，用户可根据各自需要安装门磁、红外探头、烟雾报警、煤气泄漏报警装置等。一般在户数容较小的的多层房中采用直按式多线式产品，则既可达到对讲的基本功能，也可以合理配置节约系统投资成本。未来如要扩展为联网系统，只需在每个单元楼里，配置1台通讯转换器，即可将室内机传出的求助信号转换成数字信号，并发送到小区管理中心，在系统主机上显示和存储房号。为方便工程布线，根据不同的小区分布，大系统总线可采用星型布线和环型布线。为解决大系统信号衰减，在同一根电缆上视频双相传输双项放大可采用智能化信号增强器。封闭式的小区还可设置管理中心。管理中心机可储存报警记录，可随时查阅报警类型、时间和报警住户的楼栋号和房号，中心机可监控和呼叫整个小区与楼栋门口。
（3）红外线探头
小区园区及周界不可能都安装摄像机监控设备，所以摄像监控区总会有盲区。所以，选择防止越界的地点安装红外线探头，采用远距离主动红外对射探头，利用接口与总线相连，实现小区的周边防范。一旦小区周边有非法侵入，报警主机发出报警，指出报警的区域、时间、探头编号等。该系统主要由红外对射探头、系统主机及警号等组成。当周界有报警时，保安中心的报警控制主机，发出报警声并显示报警区域编号。系统采用总线结构，便于以后的扩展。系统具有防剪线功能，一旦出现剪线或损坏，能及时向管理中心报警。系统由红外、微波双探测器及闪光报警器构成，信号送至防控中心，并与电视系统合用矩阵控制系统/画面分割器、电视墙等控制设备。
（4）自动报警系统设计
自动报警系统是建立在视频监控、对讲系统、红外线探头监控系统的基础上，建立的信号警告系统。自动报警系统与电视监控系统相连接，将从用户对讲系统、户外红外线探头系统、消防火灾监控系统方面接受到的报警信号通过系统将信号送至电视监控系统，当有报警发生时，电视监控系统会自动将报警现场的图像切换到主监视器上。同时报警系统可按分区单独撤防布防。通过在大楼出入口、各层楼梯间出入口、走道、房门口等部位设置探头、摄影机，在室内安装火灾探头，通过这些设备完成报警监测。当报警发生时驱动声光报警装置，同时配语言报警单元，实现模拟人工报警，将警报通知公安部门。
4.互联网技术在安防监控中的运用
从楼宇安防设计的发展趋势来看，互联网技术的嵌入是未来发展的主要趋势。目前，大楼内安装的监控系统根据用户监控要求的不同大致可分为两种网络环境：主要提供大楼内部的安全保卫和物业管理需要，可利用大楼内的局域网络；对于个人用户，还比较关注的是可在办公室等异地，通过互联网络的支持随时可以监控到家里的安全和小孩生活的情况。利用楼宇内部现有的局域网资源，可将前端的摄像机和报警设备(如烟感、红外、门磁等)接入视频服务器，通过视频服务器的数字压缩处理，可将视频信号直接连入局域网内。在监控中心，安装网络视频监控系统，该系统在后台运行视频监控服务器程序，主要完成现场图像接收，用户登录管理，优先权的分配，控制信号的协调，图像的实时监控，录象的存储、检索、回放、备份、恢复等。保安和物业管理人员可利用自己的办公微机，在网络中随时监控现场的环境。通过网络视频监控系统，可以将一些公共区域的情况开放给业主，业主经过系统授权，可观看到指定的监控画面。
四．设计案例——***花园小区网络视频监控系统设计
作为广州十大明星楼盘之一的***花园小区，其开发商从系统应用的实际需求出发，在综合比较分析国内监控市场上各种监控模式及解决方案的基础上，在小区楼盘中采用基于网络视频服务器的第三代全数字网络视频监控管理系统。按照实际需求规划配置108台摄像机，分别对小区内部楼道、楼内大堂与电梯口、地下室停车场、小区周边出入口等重要地点进行视频图像监控。系统共配备27台网络视频服务器，分别安放在各楼栋的弱电房内。楼栋内以及附近地下车库的监控摄像机每4台摄像机就近接入弱电房内的网络视频服务器。网络视频服务器连入小区内部局域网将数字图像信号发送到监控中心。
根据上述开发商要求，系统设计单位和设备厂家协商做出以下解决方式：
1、由于网络视频服务器后台的"网络视频集中监控系统"管理软件具备最多16画面分割显示功能，而本系统总共有108路视频图像，全部要求实时录像和显示，因此，监控中心配置8台电脑并安装配套的"网络视频集中监控系统"管理软件，其中1台作为监控主机，执行系统管理以及对前端网络视频服务器设置的功能，实时调用显示任意一路视频图像或回放任意一路的历史录像资料，执行对任意监控点摄像机云台镜头的控制，但不执行录像功能；另外7台电脑作为监控副机（其中6台每台负责系统内指定的16路视频图像的显示、录像功能，另外1台负责系统内余下的12路视频图像的显示、录像功能。）执行指定视频图像的显示、录像功能。
2、监控副机均配备17英寸显示器，显示器固定安放在电视墙柜里，全屏显示直接组合成监视墙（即电视墙）；监控主机的显示器直接摆放在操作台上以便于日常操作管理；监控电脑机箱全部放置在机柜里。
3、考虑到操作台空间的有限性，再加上日常控制操作以监控主机为主，因此所有电脑通过切换器共用一套鼠标键盘实现控制管理操作。
4、监控电脑配置为：CPUP42.4G，内存512MDDR，显卡GFORCE4128M，工控主板及机箱电源，每台电脑内置3个120G硬盘，用于存储录像资料（要求保存所有视频录像资料1周每天24小时，之后录像资料自动覆盖更新。通过以上的监控中心电脑管理解决方式，不仅完全实现了系统的功能要求，在图像显示效果上更胜于传统方式，而且监控中心无须配备复杂、昂贵的大路数矩阵切换系统、画面分割器等就可以实现画面分割、切换、调用放大等功能。
第10篇
1．自觉向民族传统文化回归
中国的现代艺术设计需要建立在民族文化、民族风格的基础上，因此必须重视向民间艺术学习，坚信中华民族文化传统的主流在民间。所以在城市空间设计中，要通过对环境的理解，对传统的认知，自觉地借鉴，而不是直接挪用。中国传统民间艺术形式变化万千、风格种类异彩纷呈，凝聚了中华民族几千年的智慧精华，也传承了中华民族特有的艺术精神，值得当代城市设计师深入学习和研究。设计师在设计实践中，通过元素剥离、创意整合和情感传达，特别是与新技术巧妙融合，就能创造出独具中国特色的现代艺术设计作品。当然，这需要一个过程，要靠城市设计师与民间艺术大师、民间艺术教育人才的融合。所以说，城市设计师必须以民间艺术为基础，重视向传统民间艺术学习，只有亲身体会这笔文化遗产的魅力所在，了解传统民间艺术中所蕴含的深厚的民族本源文化、本源哲学、本源艺术的基因，以及多姿多彩的具有生命活力的民族语言形态，才会对它加以自觉应用［2］。
2．传统民间艺术语言
现代化现代城市空间越来越相似，传统特色逐渐消褪，因此如何保持城市的独特气质就成为十分迫切的问题。传统民间艺术语言体现了独特的审美传统，蕴含着深厚的精神文化内涵，将其作为城市空间设计的思想源泉，在城市空间中直接或间接地运用，对强调和延续历史文脉有着重要意义。但是，源于自然崇拜的原始文化的民间艺术，所代表的是不同于现代文化的农耕文明，它虽有着特定的社会基础，但其中也有不适合现代生活方式、不符合现代审美、伦理观的地方，这样就限制了其在当代城市设计中的广泛应用。有些民间艺术图式如果不经过调整、创新，就很难为现代社会所接受，因而应用时不能简单、机械地复制、拼贴，而应该在理解其文化含义的基础上，取其精髓，去其糟粕，使其艺术语言现代化，为当代大众所认同并接受。中国传统民间艺术的很多内容和形式有相对的稳定性及程式化特征，在艺术认知上有更为直接的优势，因而是可以应用到城市空间设计中的。其应用方式有两种，第一种是物品本身、题材、造型及艺术手法的直接运用;第二种是间接运用，即可以从民间艺术的形、色、质等方面着手，进行形的简化与再造、色彩的沿用与重组以及材料的选用与更新等，来再现或表现民间艺术。在城市空间设计中，设计师要将传统文化经过现代设计思维的选择与消化，融入到现代设计之中，这样，民间艺术元素才可能真正发挥它的艺术价值，作为一种新的视觉传递语言，在现代设计中重现生机。
3．在社会场域上的对接虽然城市空间设计
一直以来都以较快的速度发展，但在当代，与公众联系紧密的传统民间艺术才逐渐走进人们的生活之中。民间艺术形式以合理、合情的方式融于城市开放空间中，其较大的辐射面和难以抗拒的视觉冲击力，使与它发生接触的人都会或多或少地接受它传达的信息，从而在心中产生一种熟悉的、能产生共鸣的集体性的感受。为城市居民营造一种心理归属感，满足社会心理情感的需要，可以使城市居民对城市产生心理依赖感，对环境产生身份认同、心理认同，直至文化认同。另外，当代城市空间设计追求绿色生存空间，提倡低碳设计。传统民间艺术如陶艺、编织等，其原生态性契合了当代城市设计的需求。在设计中，对民间艺术中传统的工艺、材料和形式的毫无偏见的借鉴，体现出了强烈的环境保护意识，同时也体现出了一种社会的进步，因而是一种设计伦理和设计道德的体现。传统民间艺术一旦融入城市空间艺术中，就会逐渐走进人们的生活，其审美对象就会直指社会公众，就会以公众的精神需要为目的，以公众的审美评价为借鉴，生存于公众之间。这就使得公众对自己生活的公共空间艺术享有话语权，同时享有艺术创作的参与权，从而提高了社区居民的和谐氛围，促进了社会和谐。
二、传统民间艺术在城市空间设计中的具体应用
1．城市空间墙面艺术与传统民间艺术
传统民间艺术的民间性和贴近生活的特点，迎合了城市特色营造的需要。城市空间的墙面围合成居民生活的空间，在城市空间的墙面上揉进诸多传统民间图式元素，可以体现城市的独特个性和其融合性。同时，利用民间艺术形式改造城市建筑墙面，可以增加建筑的历史、艺术价值，也将提升整个城市的艺术品位。墙面艺术的丰富多彩使城市居民在街道上除了广告外，有可看的内容，也可彰显该城市与其它城市的差异。同时，融入传统民间艺术的城市墙面，除提升城市形象外，也能满足城市公众的精神需求。如高雄驳二艺术特区中的墙面设计借鉴了民间皮影和乡土绘画，使原本废弃的墙面换上了新妆，焕发了新的生命。同时，建筑室内墙面设计也常常采用民间艺术元素来活跃空间氛围，提升空间亲和力。譬如大连甘井子实验小学的教学楼设计，局部采用了民间艺术元素，将传统红灯笼悬挂在大门入口的过厅天花板上，每盏灯笼上面都有不同的两个字，比如“幽默”、“温柔”、“爱笑”、“漂亮”、“耐心”、“善良”、“公平”等。这种设计既体现了艺术文化特色，又具有亲切感和历史厚重性，深得家长、老师、孩子们的喜爱。
2．当代建筑设计与传统民间艺术
第11篇
关键词：高层建筑物 暖通空调系统设计 问题及措施
中图分类号：TU96 文献标识码： A
前言
在进行工程施工之时：首先要仔细了解施工图掌握设计的全部意图，紧紧把握空调安装工程的施工要点，全面对整个工程实行工程管理，从源头上加强暖通空调设备的安装质量，进而确保暖通空调系统能常年正常运行。由此可见，暖通工程施工前的系统设计是所有工序的基础，做好前期工作对整个过程尤其重要。
一、暖通空调设计方案的实用性
1设计方案的可行性
满足用户的使用要求是暖通空调设计的根本目的，也是设计过程中需要遵循的规则，设计方案的可行性是暖通空调设计中需要注意的一个重要方面。在满足设计方案符合人们需求的时候，首要要确认其是否满足国家的相关法律法规。环境变化是影响设计方案的一个重要因素，在设计暖通空调供热、供冷的时候要将其考虑进去，比如：水源热泵这类发热或者制冷部件的设计，就必须结合当地的气温变化情况、城市地下水的使用情况等；对于一些处在恶劣环境中的建筑物，全年工况分析要在设计方案上体现出来，方便施工过程中对设计方案进行调整，以满足复杂环境下暖通空调对温湿度的要求；在一些有限制的情况下，实际需要并不能被标准的暖通空调设备所满足，这是应该考虑环境因素选用符合参数设置的设备，以保证暖通设备的正常运行。
2设计方案的适应性
人们一般是在全年最热或者最冷的季节才会使用暖通空调，所以为了适应一年四季环境的变化，在暖通空调的设计中，必须使暖通空调系统具备优秀的可调节性。暖通空调的可调节性应该建立在操作简单、调节方便的基础上，以便使每个用户都能轻松地对其进行调节。除此之外，为了便于住户的使用，应尽量提高设计方案中暖通空调系统的自动化水平，以达到大幅度减少操作和管理暖通空调系统所花费的资金，提高暖通空调系统使用的经济性，减轻建筑物用户的经济负担。一般来说，在暖通空调系统中，形态比较大的设备和组成部件使用自动化的效果和效益会比较明显，所以推荐使用，而比较小型的设备则需要根据其与其他设备的关联程度以及其重要性来考虑是否有使用自动化的需要。
二、暖通空调设计方案的经济环保的问题
1设计方案的经济性
在暖通空调的设计时，应该对同一个项目设计多套方案，以便从多套不同的设计方案选出对合适的一个，对优化建筑物暖通空调系统工程的经济性很有帮助。在设计方案经济性的比较前要保证每个设计方案的使用需要、设计要求、设备等级、美观程度都是一致的，这样不同设计方案经济性的比较才有可比性。在确定使用方案后就可以进行工程成本的确定， 工程成本的内容主要分为直接成本和间接成本，直接成本有设计方案列出的工程施工费用、材料设备费用、使用管理费、设备修理费用以及自动化控制系统费用等，而间接成本则包含环境的变化使暖通空调在制冷或供热时需要多花费的能源开支。暖通空调的设计人员在设备的选用上需要对设备的售价、使用寿命以及运行费用等进行综合考虑，而且最好亲自测试每种设备的参数，而不是完全相信商家列出的参数。
2设计方案的环保性
随着近年地球环境的日益恶化，人们对环境保护就越来越重视了，尽可能做到绿色环保，而暖通空调是一个能耗大户，所以我们在暖通空调系统的设计方案中必须注重其绿色环保和节能降耗的效果。目前，燃煤锅炉的气体排放已经成为了我国部分地区的主要气体污染源，因此我们在对燃煤锅炉进行技术改造的同时，也要重视对暖通空调的环保改造。 要在暖通空调系统中达到绿色环保，就要从在工程设计时选择拥有绿色环保意识和经验的设计师、选择合符国家规定绿色环保标准的设备和组成部件、在设计方案中要体现绿色环保的理念等，要保证室内的气体经过暖通空调的通风系统排出时受到一定的过滤净化作用，以提高暖通空调设计对环境的保护性能。除此之外，为了达到更好的节能环保效果，我们在暖通空调设计时可以为系统设计合适的新型绿色能源，在绿色能源的选择时要确保能源获取渠道广阔、高能低耗、对环境造成的影响尽可能较小。目前，太阳能已经被广泛用于暖通空调系统的能源提供上，太阳能具有取之不尽、随处可得以及零污染等优点，是现时新型绿色能源的优秀代表。除此之外，还有水能、风能、地热能等绿色能源可供暖通空调系统使用，在绿色能源的选取时，应该结合能源的供能能力、获取方式和容易度、相关设备和能源运输的费用等进行综合考虑，选取最为合适的一种进行使用。
三、暖通空调设计方案安全方面需要注意的问题
在过往的暖通空调设计中都把目光关注在设计方案的使用和花费上，而往往疏忽了其安全性，导致由于暖通空调引发的事故时有发生，所以我们必须要对其安全性提起足够的重视。
暖通空调设计方案的安全性需要包括防火性能、用户生命财产安全、重要设施安全、危险品安全等，在设计上处理这些安全问题时，应该同时从暖通空调系统的设计、设备的选用和研制、技术的选用以及施工的规范上入手。根据建筑物的内部环境和外部环境不同时，需要达到的安全性也是不同的，例如如果建筑物内预计会用作燃气锅炉房时，就必须为暖通空调系统设置上有效的通风系统和敏锐的火灾报警系统，以确保室内人员的人身安全。
四、设计人员的综合素质需要提高
暖通空调的设计方案能否取得成功，决定权在设计人员身上，设计理念、设计技术以及整体素质这些决定了设计方案能否满足用户的需求。对于设计人员设计水平的提高，暖通设计人员应该不间断的补充自己的专业知识，多参加教育培训；在培训的过程中，不仅要注意专业知识的学习，更新自己的设计知识和技术，更应该注意作为设计人员的职业操守，对于环保理念和设计技术进行培养，促使设计人员成为满足各项要求的高素质人才。
结语
通过上面的简单讲述，不难发现在暖通空调设计方案进行的时候，需要考虑其实用性、经济环保性以及安全性，最根本的还是要提高设计人员的整体素质。满足这些的设计方案也不能说已经完美无缺了，设计方案的根本就是是否满足了用户的需求，而不是给施工单位节省了多少工程成本、使用方增加了多少效益。设计人员要从用户的基本需求出发，设计出科学合理的设计方案。
参考文献
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第12篇
从高速的网络到低价位的多路接线都可以使用CAN-bus。例如，在自动控制、智能大厦、电力系统、安防监控等各领域，CAN-bus都具有不可比拟的优越性。工业控制系统的分布化、智能化、信息化发展，要求企业从现场控制层到管理层实现全面无缝信息集成。工业以太网满足这一要求，实现了工业控制网络与企业信息网络的无缝连接，成为控制网络发展的主要方向，为全分散智能控制网络系统实现远程控制提供了可能[1]。本文作者主要介绍基于CAN总线与以太网互联的实时温度、湿度监控系统，从而实现监控设备的网络化和智能化。
1系统介绍
1.1 CAN总线与互联网互联的发展状况CAN总线是一种有效支持分布式控制的串行通信网络，是德国BOSCH公司从20世纪80年代初为解决现代汽车中众多的控制与测试仪器之间的数据交换而设计的一种串行数据通信协议，历经技术规范2.0A和2.0B后已形成CAN国际标准(ISO11898)
。CAN遵循OSI模型，按照OSI基准模型，CAN机构分为2层：数据链路层和物理层。按照IEEE802.2和802.3标准，数据链路层又划分为逻辑链路控制层(LLC)和媒体访问控制层(MAC)；物理层又划分为物理信令层(PLS)、物理媒体附属装置层(PMA)和媒体相关接口层(MDI)。由于CAN具有独特的优点，使得它在工业领域中得到广泛应用。
目前，基于CAN总线获得广泛应用的应用层协议有DeviceNet和CANOpen等。CAN具有以下主要特点[2]：(1)CAN为多主工作方式，网络上任一节点均可在任意时刻主动地向网络上其他节点送信息，而不分主从；
(2)在报文标识符上，CAN上的节点分成不同的优先级，可满足不同的实时要求；
(3)CAN采用非破坏总线仲裁技术。当多个节点同时向总线发送信息出现冲突时，优先级较低的节点会主动地退出发送，而最高优先级的节点可不受影响地继续传输数据，从而大大节省了总线冲突仲裁时间；(4)CAN节点只需通过对报文标识符滤波即可实现点对点、一对多点及全局广播几种方式传送接收数据；(5)CAN报文采用短帧结构，传输时间短，受干扰概率低，保证了数据出错率极低；
(6)CAN节点在错误严重的情况下具有自动关闭输出功能，以使总线上其他节点的操作不受影响。
现场总线网络与工业以太网的结合使得企业的管理可以深入到测控现场，在这种互联方式下，由以太网构建信息网，通过两者的有机联接，从而构成一个中型/大型的远程监控/数据传输网络[3]。
1.2系统架构系统由温度、湿度测控器、CAN以太网通信转换器、服务器和客户端组成，如图1所示。
温度、湿度测控器主要负责现场温度、湿度数据的采集、处理、控制、显示、报警以及通过CAN总线与通信转换器进行数据交换。
CAN、以太网通信转换器主要负责CAN总线数据的发送和接收，并将CAN的数据通过局域网发送到服务器上。
服务器负责监控结果数据的存储和报表的存储，同时，向客户端提供访问服务。
客户端通过浏览器上因特网访问服务器上的数据并进行通信和控制。
2硬件设计温度、湿度测控器主要分为数据采集、控制和CAN总线通讯3部分
温度、湿度测控器的温度、湿度传感器采用瑞士图2温度、湿度测控器的硬件框图Fig.2 Structure of temperature and humidity controllerSENSIRION公司的SHT10，传感器包括1个电容式聚合体测湿元件和1个能隙式测温元件，并与1个14位A/D转换器以及串行接口电路在同一芯片上实现无缝连接。SHT10具有超快响应、抗干扰能力强等优点。
每个SHT10传感器都在极精确的湿度校验室中进行校准。校准系数以程序的形式储存在OTP内存中，传感器内部在检测信号的处理过程中要调用这些校准系数。两线制串行接口和内部基准电压，使系统集成变得简易快捷。温度、湿度测控器的MCU采用微芯公司的PIC18F2580，它是整个温度、湿度测控器的运算控制单元，它采用16位的RISC指令系统、哈佛总线结构、两级流水线取指等技术，具有32 KB快闪存内存、4 KB的RAM、片内看门狗、内部EEPROM、CAN控制器等丰富的片内资源，抗抗干扰性能强，功耗低，速度高[4]。PIC18F2580主要负责数据采集与控制，并与通信转换层适配器进行实时CAN总线数据的通信。
CAN与以太网通信转换层硬件框图如图3所示，它的处理器采用NXP公司的ARM7TDMI-S核的单片机LPC2378，是一款支持实时仿真和嵌入式跟踪的16/32位ARM7TDMI-S CPU，处理器时钟高达72MHz。片内含有高达512 KB的片内Flash和58 KB的片内SRAM存储器，具有强大的通信接口：10/100M以太网媒体访问控制器(MAC)，2路CAN-bus接口。
增强型外设4个32位捕获/比较定时器、1个带有2 KB电池SRAM的低功耗实时时钟、看门狗定时器和1个片内4 MHz的RC振荡器。LPC2378的强大功能为CAN和以太网的通信转换带来了极大方便[5]。
3软件设计软件设计的对象主要包括3部分：温度、湿度测控器的检测控制和CAN通信，CAN以太网通信转换，B/S平台。
3.1温度、湿度测控器的软件设计温度、湿度测控器的软件流程
它主要包括初始化子程序、CAN数据的接收和发送程序、显示程序、键盘扫描程序、控制程序。CAN数据的接收和发送对实时性要求比较高，故采用中断方式进行处理。微处理器PIC18F2580在程序开始首先要对CAN控制器模块进行初始化。主要通过测控器本身的地址标识的读取来对CAN控制器的过滤器和屏蔽器进行配置。屏蔽器用于确定标识符中的哪一位被过滤器检查，这样，一旦1条有效的信息被信息缓冲器MAB接收，信息的标识符区域将与过滤器值相比较，若相匹配，则信息将被装入接收缓冲器。微控制器收到CAN数据后，根据相应命令进行相应动作，如设置相应报警温度湿度、执行相应控制等，然后，做出相应的应答。
控制程序主要是通过串行接口对SHT10进行数据读取，并把读取数据与设定数据进行比较，运用bang-bang控制通过驱动电路控制中央空调，使得房间保持一定的温度和湿度。3.2 CAN与以太网通信转换软件设计3.2.1 LPC2378的CAN控制器与CAN总线间的数据传输LPC2378的CAN控制器带有1个完整的发送和接收缓冲器串行接口，它是1个双重接收缓冲器，有了这个双重的接收缓冲器，芯片可以在对1个报文进行处理时，可接收另一个报文，但它不含有验收滤波器。验收滤波器是独立的器件，它对所有CAN通道进行CAN标识符过滤。
数据从CAN控制器发送到CAN总线由CAN控制器自动完成。发送程序采用中断方式，中断方式发送程序分为发送主程序和中断服务程序。主程序用于控制信息的发送，中断服务程序负责发送临时存储区中的暂存信息。中断流程图见图5。
μC/OS-Ⅱ是一个包含时间管理、任务调度等基本功能的小型、轻量级的嵌入式实时操作系统的内核，而且LPC2378是基于ARMTDMI的ARM的内核，其内核与存储器结构都很适合操作系统的运行[6]。
以太网控制器采用uC/IP的协议栈，主要使用TCP/IP协议。TCP/IP是面向连接的协议，它在2个TCP之间创建1条虚连接，TCP在运输层使用流量控制和差错控制机制来保证数据的可靠性[7]。TCP提供全双工服务，即数据可在同一时间双向流动。控制器作为客户端发起连接。通过TCP/IP数据的收发中断见图6。
对于TCP数据包，LCP2378取出数据，并存入数据区，对数据进行相应分析后，通过CAN控制器发到CAN总线上，对于从CAN总线上接收的数据，同样存入相应数据区，将数据按照TCP/IP进行封装发送。
图6与以太网通信的中断方式的数据收发Fig.6 Data exchange with Ethernet through Interruption4实验测试系统研制成功后，与多个带有32个节点CAN总线子网系统和以太网环境中进行测试。主要针对TCP/IP协议和CAN协议的数据通信实现对其性能和稳定性进行验证。图7所示为使用ZLGCANTest工具监测到的数据截图。
图7 CAN总线数据截图Fig.7 CAN field bus screenshot整个系统正式投入运行后，到目前为止已经投入运行半年时间，系统运行稳定，没有出现数据丢失或者由于总线冲突导致的节点自动脱离总线的现象。
5结论
(1)所设计的基于CAN总线与以太网互联的实时温度、湿度监控系统在某数据中心得到应用，系统中采用的底层使用CAN总线通信，中间层使用以太网通信，上层通过服务器与因特网连接，经过长时间的测试和运行，并与其他通信方式相比较，CAN总线通信方式稳定性良好，可靠性高。
(2)由于原数据中心测控装置分布较分散，房间数量多，导致房间温度、湿度控制不稳定甚至导致事故发生。采用该系统以后，不仅所有的房间温度、湿度可以乾地远程实时监控，而且整个测控系统的稳定性、准确性大大提高。
(3)实践证明，基于CAN总线与以太网互联的实时监控系统的系统是可行的，符合未来监控技术的发展趋势。另外，该系统也可以应用于其他需要实时监控的领域。
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第13篇
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[4]高思远.智能家居能源调度算法研究[D].河北工程大学，2015.
[5]SHAOS，PIPATTANASOMPORNM，RAHMANS.Developmentofphysical-baseddemandresponse
[6]袁泉.大功率储能变流器的研究[D].北京：北京交通大学，2012：3-5.
基于ZigBee的智能家居控制系统的设计
参考文献
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[5]杨诚，聂章龙.ZigBee网络层协议的分析与设计[J].计算机应用与软
基于Cortex—A9的智能家居控制系统的硬件设计与实现
参考文献
[1]范丽娜.智能家居系统中家电控制的研究与实现[D].南京：南京邮电大学，2011.
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智能家居实训室在高校的建设与实践
参考文献：
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基于Cortex—M3的智能家居监控系统的设计
参考文献：
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[5]李江权，张兴敢.基于Cortex-M3处理器的智能家居监控系统设计[J].现代电子技术，2012，（07）.
第14篇
中国的城市化发展，住宅小区逐渐智能化管理，相应地对建筑电气工程提出了更高的要求。建筑电气工程作为现行小区建设的重要组成部分，就需要对设计技术高度重视，才能够保证小区的建筑质量。本论文针对住宅小区建筑电气工程设计技术要点进行研究。
关键词：
住宅小区；建筑；电气工程；设计技术；要点
引言
中国社会经济快速发展，人们对生活质量越来越高要求，对住宅小区的建筑质量倍加关注。电气工程属于是建筑施工中的基础性工程，随着住宅环境的不同，就需要对电气工程不断完善。面对目前住宅小区建筑的电气工程中所存在的问题，就需要对设计技术以高度重视，以提高住宅小区的建筑使用质量。
1住宅小区配电系统的设计
1.1配电系统中变压器的设计
目前的住宅小区运行中的一个明显特点就是用电负荷在不断增加，这是由于城市居民的经济水平提高，生活质量也相应地提高，各种电气设备的使用量增加，就必然会增加用电负荷。这就需要住宅小区在电气工程设计的过程中，要对小区居民的用电负荷充分考虑，对科学合理地设计变压器［1］。特别是中国在近年来倡导节约能源，促进环境保护，在对住宅小区的电气工程进行设计的时候，考虑到用电负荷问题的同时，还要考虑到节约能源问题，对变压器的型号、安装数量都要从建筑的运行实际出发进行配置，以使配电系统安全稳定地运行，同时还降低了能源消耗量，住宅小区居民的用电也不会受到影响。
1.2配电系统中的其它设计
住宅小区的配电系统设计中，需要重点解决的问题就是满足建筑用户不断增加的用电需求。面对用电负荷不断增加的问题，就需要做好节约能源的工作。在具体工作中，可以对居民的电能使用情况进行了解，对电能的使用做好分类，使得所采用的节约能源措施更具有针对性，发挥时效性，配电系统设计也更为科学合理。在为建筑配置低电压设备时，要安装继电保护装置，以使低电压设备处于良性运行状态，保证为住宅小区居民持续稳定地供电。小区的配电系统设计中，为了保证供电长时间持续供电，特别是维持机房供电的持续稳定，机房供电往往是一级消防动力负荷，居民的家庭用电会采用三级负荷。通过对负荷划定级别控制用电负荷，就可以达到节约能源的作用。
2住宅小区监控系统的设计
2.1监控系统中消防监控系统的设计
住宅小区是人口集中的区域，也是各种电气设计集中安装的区域，因此，保证消防安全是至关重要的，这也是住宅小区建设的关键。要提高消防安全质量，很多的城市住宅小区都安装了消防监控系统，对火灾发挥有效的控制作用。从目前的住宅小区消防监控系统的设计情况来看，是将系统划分为局部监控区域和中央监控区域，在消防控制模块中设置有消防指挥运行流程，如果住宅小区中有火灾发生，在消防监控系统中的警报装置就会对火灾隐患进行检测，同时发出消防警报［2］。在火灾现场，消防监控系统的控制模块还会以手动操作的方式或者自动操作的方式指挥火灾现场，对火灾起到了有效的控制作用。在对消防监控系统进行安装中，为了保证监控系统在火灾发生的过程中安全运行而不会遭到破坏，就要对系统予以电磁干扰，并做好防护工作。对于系统中的线路材料，要求具有良好的耐火性能，以使得消防监控系统的功能得以充分发挥。
2.2监控系统中消防探侧器的设计
在城市住宅小区中，消防探测器是重要的装置，不仅可以对火灾予以探测，而且还能够及时地启动报警装置，随之火灾监控模块启动。安装消防探侧器的过程中，要根据实际工作需要选择消防探侧器的型号，还要考虑到安装的位置以及运行环境，保证消防探侧器的功能得以充分发挥［3］。虽然现行的住宅小区中所安装的消防探侧器对环境具有较强的适应性，而且不会受到安装位置的局限，具有良好的火灾报警效果，但也要从其应用范围出发对其安装区域加以明确。
3住宅小区防雷设施的设计
住宅小区的建筑安装有各种电气设备，就要做好防雷涉及工作。通常而言，住宅小区会安装基础性的防雷装置，这对于建筑电气工程而言是远远不够的。要强化防雷设计，就要将电气防雷系统构建起来，保证防雷系统有效运行。这就需要在安装防雷装置的过程中，要对住宅小区的规模以及防雷装置所安装的位置充分考虑。在安装直击防雷装置的过程中，要考虑到其所发挥的作用是避免直击雷对住宅小区的配电系统以及监控系统造成破坏。这就需要从住宅小区的实际情况出发做好接地工作，之后根据需要安装各种避雷设施，诸如避雷针等等，以避免建筑被雷击。对于住宅小区的建筑，其高度国家都有明确规定。如果建筑高度超过了规定范围，就要每间隔5米至8米的高度就要设置避雷带，还要连接地下线，以防止金属构件被雷击。当雷电的强度较高，防雷装置就会对电气设备的绝缘层造成破坏，这就需要安装雷电反击设置［4］。防雷装置接闪器会影响到建筑物中的金属物，两者要保持一定的距离。另外，建筑物中的钢筋和其他的金属物之间的距离都要符合规定，还要与防雷引下线进行连接。建筑中所安装的各种电气设备都要做好接地工作，还要连接防雷接地，以避免电气设备遭到雷击。住宅小区建筑安装有大量的电气设备，有必要将综合布线系统构建起来，合理设计通讯网络，以保证各项信息有效传输而不会受到雷电的影响。
4结束语
综上所述，中国城市居民的生活水平逐渐提高，对住宅小区的建筑质量提出了更高的要求。对电气工程设计工作予以高度重视，是为小区居民塑造舒居住环境的重要条件。建筑电气工程作为建筑工程中的基础部分，直接关乎到建筑的使用功能。特别是目前各种新的电气技术在电气工程中得以应用，就更需要针对建筑电气设计工作积极探索，提高设计质量，以确保建筑电气运行稳定，更好地满足住宅小区居民的电气使用需求。
作者：余翔 单位：湖北工业大学
引用：
[1]田建红.智能小区建筑电气工程设计与实践[D].西安交通大学硕士学位论文，2012.
[2]周元.智能小区建筑电气工程设计与实践[J]山东工业技术，2016.
第15篇
中国的城市化发展，住宅小区逐渐智能化管理，相应地对建筑电气工程提出了更高的要求。建筑电气工程作为现行小区建设的重要组成部分，就需要对设计技术高度重视，才能够保证小区的建筑质量。本论文针对住宅小区建筑电气工程设计技术要点进行研究。
关键词：
住宅小区；建筑；电气工程；设计技术；要点
引言
中国社会经济快速发展，人们对生活质量越来越高要求，对住宅小区的建筑质量倍加关注。电气工程属于是建筑施工中的基础性工程，随着住宅环境的不同，就需要对电气工程不断完善。面对目前住宅小区建筑的电气工程中所存在的问题，就需要对设计技术以高度重视，以提高住宅小区的建筑使用质量。
1住宅小区配电系统的设计
1.1配电系统中变压器的设计
目前的住宅小区运行中的一个明显特点就是用电负荷在不断增加，这是由于城市居民的经济水平提高，生活质量也相应地提高，各种电气设备的使用量增加，就必然会增加用电负荷。这就需要住宅小区在电气工程设计的过程中，要对小区居民的用电负荷充分考虑，对科学合理地设计变压器［1］。特别是中国在近年来倡导节约能源，促进环境保护，在对住宅小区的电气工程进行设计的时候，考虑到用电负荷问题的同时，还要考虑到节约能源问题，对变压器的型号、安装数量都要从建筑的运行实际出发进行配置，以使配电系统安全稳定地运行，同时还降低了能源消耗量，住宅小区居民的用电也不会受到影响。
1.2配电系统中的其它设计
住宅小区的配电系统设计中，需要重点解决的问题就是满足建筑用户不断增加的用电需求。面对用电负荷不断增加的问题，就需要做好节约能源的工作。在具体工作中，可以对居民的电能使用情况进行了解，对电能的使用做好分类，使得所采用的节约能源措施更具有针对性，发挥时效性，配电系统设计也更为科学合理。在为建筑配置低电压设备时，要安装继电保护装置，以使低电压设备处于良性运行状态，保证为住宅小区居民持续稳定地供电。小区的配电系统设计中，为了保证供电长时间持续供电，特别是维持机房供电的持续稳定，机房供电往往是一级消防动力负荷，居民的家庭用电会采用三级负荷。通过对负荷划定级别控制用电负荷，就可以达到节约能源的作用。
2住宅小区监控系统的设计
2.1监控系统中消防监控系统的设计
住宅小区是人口集中的区域，也是各种电气设计集中安装的区域，因此，保证消防安全是至关重要的，这也是住宅小区建设的关键。要提高消防安全质量，很多的城市住宅小区都安装了消防监控系统，对火灾发挥有效的控制作用。从目前的住宅小区消防监控系统的设计情况来看，是将系统划分为局部监控区域和中央监控区域，在消防控制模块中设置有消防指挥运行流程，如果住宅小区中有火灾发生，在消防监控系统中的警报装置就会对火灾隐患进行检测，同时发出消防警报［2］。在火灾现场，消防监控系统的控制模块还会以手动操作的方式或者自动操作的方式指挥火灾现场，对火灾起到了有效的控制作用。在对消防监控系统进行安装中，为了保证监控系统在火灾发生的过程中安全运行而不会遭到破坏，就要对系统予以电磁干扰，并做好防护工作。对于系统中的线路材料，要求具有良好的耐火性能，以使得消防监控系统的功能得以充分发挥。
2.2监控系统中消防探侧器的设计
在城市住宅小区中，消防探测器是重要的装置，不仅可以对火灾予以探测，而且还能够及时地启动报警装置，随之火灾监控模块启动。安装消防探侧器的过程中，要根据实际工作需要选择消防探侧器的型号，还要考虑到安装的位置以及运行环境，保证消防探侧器的功能得以充分发挥［3］。虽然现行的住宅小区中所安装的消防探侧器对环境具有较强的适应性，而且不会受到安装位置的局限，具有良好的火灾报警效果，但也要从其应用范围出发对其安装区域加以明确。
3住宅小区防雷设施的设计
住宅小区的建筑安装有各种电气设备，就要做好防雷涉及工作。通常而言，住宅小区会安装基础性的防雷装置，这对于建筑电气工程而言是远远不够的。要强化防雷设计，就要将电气防雷系统构建起来，保证防雷系统有效运行。这就需要在安装防雷装置的过程中，要对住宅小区的规模以及防雷装置所安装的位置充分考虑。在安装直击防雷装置的过程中，要考虑到其所发挥的作用是避免直击雷对住宅小区的配电系统以及监控系统造成破坏。这就需要从住宅小区的实际情况出发做好接地工作，之后根据需要安装各种避雷设施，诸如避雷针等等，以避免建筑被雷击。对于住宅小区的建筑，其高度国家都有明确规定。如果建筑高度超过了规定范围，就要每间隔5米至8米的高度就要设置避雷带，还要连接地下线，以防止金属构件被雷击。当雷电的强度较高，防雷装置就会对电气设备的绝缘层造成破坏，这就需要安装雷电反击设置［4］。防雷装置接闪器会影响到建筑物中的金属物，两者要保持一定的距离。另外，建筑物中的钢筋和其他的金属物之间的距离都要符合规定，还要与防雷引下线进行连接。建筑中所安装的各种电气设备都要做好接地工作，还要连接防雷接地，以避免电气设备遭到雷击。住宅小区建筑安装有大量的电气设备，有必要将综合布线系统构建起来，合理设计通讯网络，以保证各项信息有效传输而不会受到雷电的影响。
4结束语
综上所述，中国城市居民的生活水平逐渐提高，对住宅小区的建筑质量提出了更高的要求。对电气工程设计工作予以高度重视，是为小区居民塑造舒居住环境的重要条件。建筑电气工程作为建筑工程中的基础部分，直接关乎到建筑的使用功能。特别是目前各种新的电气技术在电气工程中得以应用，就更需要针对建筑电气设计工作积极探索，提高设计质量，以确保建筑电气运行稳定，更好地满足住宅小区居民的电气使用需求。
作者：余翔 单位：湖北工业大学
引用：
[1]田建红.智能小区建筑电气工程设计与实践[D].西安交通大学硕士学位论文，2012.
[2]周元.智能小区建筑电气工程设计与实践[J]山东工业技术，2016.
