时间：2022-05-07 16:17:45
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇远程控制技术论文，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
关键词:掘进 远程控制 悬臂 煤岩识别
1、引言
我国是一个产煤大国。到2010年底,全国年产120万吨及以上大型煤矿661处,产量18.8亿吨,占全国的58%,巷道掘进工程量巨大。煤矿要实现可持续健康发展,采掘平衡至关重要,但我国煤炭企业管理上依然存在着严重的“重采轻掘”问题。掘进机是实现煤矿机械化掘进的关键设备。掘进技术、装备和工艺水平,直接关系到煤矿生产的采掘接续、生产能力、经济效益。正因如此,我国综合机械化掘进程度正逐步提高,综合机械化掘进已成为我国煤炭生产和安全高效矿井建设必不可少的技术支撑。近年来,我国煤矿掘进技术装备得到了突飞猛进的发展,适应煤巷及半煤岩巷的掘进范围越来越广,并开始研制岩巷掘进机,机型种类齐全,并向着连续切割、框架结构、控制模块化方向发展。
2、掘进技术装备新进展
2.1 掘进机远程控制技术
目前普通掘进机还是主要靠人工操作,操作者劳动强度大和安全保障性较差。国家“863计划”重点项目“掘进机远程控制技术及监测系统”课题,综合应用自动化、智能化和信息化等高新技术,研制了掘进机任意断面自动截割成形控制系统,可自动截割出任意巷道形状的规整断面,提高了巷道成形质量;提出了掘进机机身位姿绝对误差检测原理及方法,实现了高精度定向掘进;研制了掘进机远程监控系统与远程无线遥控系统,实现了掘进机远程控制、遥控和状态监测;研制了掘进机远程监测诊断系统,实现了对掘进机运行状态参数的实时监测与显示,并具有远程故障诊断和报警等功能。该项目的研制成功,填补了国内采掘监控技术空白,带动了我国掘进装备整体技术的提高,对我国实现煤矿井下无人工作面开采具有深远意义。
2.2 岩石掘进机
岩巷掘进,就是在岩石层开掘巷道。在以前,开掘岩巷只能采用先打眼放炮,再人工清理渣石的办法,不仅效率极低,而且放炮产生的粉尘对职工的健康造成极大危害。石煤机公司于2009年向市场推出了系列岩石掘进机,该类掘进机截割岩石过程中不用放松动炮就可直接进行截割,具有性能稳定、故障率低、智能全遥控功能、可实现巷道的自动截割成形等特点,可有效保证矿工安全、降低矿工劳动强度、有效提高掘进机的掘进速度。解决了我国煤巷掘进岩石硬度高、开采难度大、相关设备落后、依赖进口等难题,填补了我国大功率、横轴、智能化截岩掘进机的空白。EBH300(A)型岩石掘进机在开滦集团东欢坨矿井下进行岩巷掘进中,创造了22个工作日进尺200.2米的佳绩,岩巷掘进速度属于国内领先。该型掘进机在新汶矿业集团、鹤岗矿业集团、内蒙长城集团等公司中使用良好。新矿集团协庄煤矿自主研发设计、自主制造生产、拥有完全自主知识产权的EBZ230大功率硬岩综掘机在＋24°的2202回风巷一举创出了月进尺800米的惊人佳绩,大大提高了该矿井的掘进机械化水平。
2.3 多功能掘进机
中煤集团所属石煤机公司自主研发的国内首台多功能掘进机可实现一机两用。在巷道掘进过程中,能够根据岩石硬度决定采取机掘作业还是钻孔炮掘作业,并能快速实现两种功能的互换。不仅有效降低了劳动强度,提高了巷道掘进速度及工作效率,而且降低了对作业空间的要求,扩大了巷道适用范围,为煤矿巷道掘进作业提供了一种安全高效的新型煤机装备,为国内掘进机产品首创。
2.4 悬臂式掘进机
开滦集团与上海科煤机电有限公司共同研发的EBH120悬臂式掘进机采用了分节可折转切割臂型式的创新技术,结构新颖、设计合理、切割断面大、切割效率高,装煤效果好,有利于煤巷、半煤岩巷单进效率的提高,适用于硬度f≤6的煤巷与半煤岩巷掘进。解决了铲板与切割臂干涉、切割臂挑顶、卧底、挖支架柱窝、摆动不灵活、司机视野不开阔、装煤效果差等主要技术难题。
2.5 煤巷自动化快速掘进自动纠偏与煤岩识别技术
潞安集团王庄煤矿联合国内有关科研院所、煤机厂家等单位合作完成的国家863重点科技项目“煤巷自动化快速掘进自动纠偏与煤岩识别技术研究与实践”,先进可靠、自动化程度高,达到了国际领先水平。该技术应用后,掘进机平均月进尺达670米,最高月进尺达690米,工作面用人每班由10人减少到5人,掘进工作效率比原来提高了一倍,原煤品质也得到了改善,年掘进经济效益可增加1300多万元。
关键词:维护;远程;桌面技术;多媒体;计算机
中图分类号:TP393文献标识码:A文章编号:1009-3044(2010)05-1249-02
随着计算机的日益普及,为提高教学质量,许多学校都建有数量众多的多媒体教室和机房,多媒体教室和机房的使用给教学带来了很多的方便,但同时增加了日常的计算机维护工作量,系统一旦出现故障,上课老师都希望能及时得到解决,时效要求非常高。这些教室分布在不同的楼栋、楼层,计算机管理员疲于奔跑,效果却不理想。利用远程桌面控制技术,为上课老师进行远程协助,传递数据文件,进行系统维护,可以有效地解决该问题,给计算机管理员带来计算机维护的福音。
1 远程桌面介绍
远程桌面必须有远程桌面连接组件,微软公司从Windows 2000 Server开始提供远程桌面连接组件,但在Windows 2000 Server中它不是默认安装。该组件一经推出就受到了很多用户的拥护和喜好,所以在Windows XP和2003中微软公司将该组件的启用方法进行了改革,通过简单的勾选就可以完成在XP和2003下远程桌面连接功能的开启。
当某台计算机开启了远程桌面连接功能后,我们就可以在网络的另一端实时操作和控制这台计算机,如在上面安装软件,运行程序等,所有的一切都好象是直接在该计算机上操作一样。这就是远程桌面的最强大的功能,通过该功能网络管理员可以在家中安全地控制单位的服务器,可以在办公室控制教室里的主机,而且由于该功能是系统内置的,所以比其他第三方远程控制工具使用更方便、更灵活。
2 远程桌面服务端设置
把接受远程桌面控制的电脑称为服务端。要能实现远程桌面控制,必须对服务端做简单的设置,才能让其他电脑(客户端)登录。本文选择Windows XP系统截图,其他系统类似。
第一步:为主机添加一个用于远程登录的用户。包括设置他的用户名和密码,权限属性等,如图1和图2所示。设置用户名tangmeiyu,隶属于Administrators和Users组,其中默认是隶属于Users组。
第二步:在桌面“我的电脑”上点鼠标右键,选择“属性”;在弹出的系统属性窗口中选择“远程”标签;在远程标签中找到“远程桌面”,在“启用这台计算机上的远程桌面”前打上勾,再选择“选择远程用户”,在远程桌面用户里点击“添加”,选择“立即查找”,找到用于远程登录的用户后确定即可看到如图3所示界面,其中tangmeiyu是用于远程访问的用户,Administrator是系统默认的用户,但密码为空时,Administrator也不能远程访问。
最后点击确定,就完成Windows XP系统下远程桌面连接功能的启用。
3 远程桌面客户端登录
1)Windows XP和2003操作系统:
这两个系统将远程桌面连接程序内置到附件中,我们不用安装任何程序就可以使用远程桌面连接。
第一步:通过任务栏的“开始->程序->附件->通讯->远程桌面连接”来启动登录程序。如图4所示。
第二步:在图4界面中的“计算机”处输入开启了远程桌面功能的计算机IP地址。
第三步:点击“连接”按钮后我们就可以成功登录到该计算机上了,如图5所示。和操作自己计算机一样方便和快捷。
2)其他Windows操作系统:
Windows 2000及以前的Windows系统没有将登录工具放到附件中,我们有两个方法获得登录器并实现远程桌面的连接功能。
方法一:使用XP光盘登录器――MSRDPCLI
在XP系统光盘盘符\SUPPORT\TOOLS目录下有一个叫做MSRDPCLI.exe的程序,该程序实际上是一个远程桌面连接登录器,在Windows 98/2000机器上运行XP光盘目录下的MSRDPCLI.exe,将自动安装远程桌面连接程序。安装过程非常简单,直接选择“下一步”即可。完毕以后通过“开始->程序->附件->通讯->远程桌面连接”就可以登录网络开启远程桌面功能的计算机了。
方法二:第三方登录器
网络中有很多站点都提供了远程桌面登录器的下载,我们在Windows 98系统或Windows 2000系统上下载该登录器就可以完成登录远程桌面的功能。
4 多媒体教室维护
利用Windows 的远程登录,我们给需要远程操作的多媒体的计算机主机固定一个IP地址,提前添加一个可以远程登录的帐号,如果需要对多媒体计算机进行维护的话,我们只需要计算机管理员通过任何一台计算机连接到多媒体教室和机房的主机,就可以对其进行像本地电脑一样的操作,所有的问题也就可以迎刃解决,而且计算机管理员也从手忙脚乱中解脱出来,可谓一举两得。
参考文献:
[1] 常永昌.冯新喜.王芳.一种远程控制软件的设计与实现[J].计算机应用,2003,3.
Abstract: The fan coil system is currently the most widely used form of an air conditioner. Some domestic and international study conducted by researchers is often the case for a number of projects, from an analysis perspective, does not have universal significance. Energy saving is the theme of this era, air-conditioning systems in hospitals spent a lot of power. In this paper, fan coil air conditioning system controller status of a comprehensive energy analysis, put forward some energy through and methods. The proposed energy-saving methods and measures for new public buildings and old buildings energy-efficient air conditioning system design, transformation and operational management and promotion of a certain reference value.
Keywords: networking; fan coil; energy saving; control; management
中图分类号：S210.4 文献标识码：A文章编号：
一、空调的使用分析和管理模式
在中央空调的日常使用中存在着很多问题。在医院中，因为想以最快的速度使室内温度达到最合适，一般会把空调温度调整到最高或最低，且把风速调整到最大。可是温度一般是不会达到所设温度。比如在夏季最热的时候，把温度设置为摄氏18度，但实际温度根本不可能达到。设置完温度，一般医务工作人员或者住院患者及家属，是不会再去设置温度的。或冷或热，通常使用人员是会去开窗户和门的，却不是再次调整温度或风机的设置。离开办公室或者病房时，通常也会不关闭空调的风机盘管系统。若是在这样的情况下，造成中央空调主机不间断的工作，给各个风机盘管不间断输出冷或热能，形成人走空调开的现象，这样造成了极大的能源浪费。
还有，中央空调的使用计量大多是按照面积进行分化，但是在实际当中，占用面积大的中央空调使用量却不一定是最多。有的科室或病房虽然面积大，但使用人员少或者经常出门。这种会造成大面积的屋子会比面积小而人员多的屋子空调的使用率高。结果，有些使用空调少的屋子的使用人员也没有节能意识，将空调设置在不合理的使用状态，并且离开屋内时也不关闭空调，这样造成了能耗的浪费。
就此可以看出，通过对风机盘管的有效管理和控制，对于中央空调的节能具有重要的意义。
管理模式和方法：
通过对医院内中央空调的管理和控制，可以大大降低盘管系统的冷能或热能的输出，最终降低给空调主机带来的过大负荷。
通过对医院内中央空调的风机盘管的联网控制，运用网络实现中央空调风机盘管的管理和控制，从根本上消除人走空调却开的现象、温度设置不合理等等使用不合理情况
通过医院风机盘管的联网管理和控制，对各个室内中央空调的实际使用情况进行有效合理的计量，可为能耗的合理分化提供有效的管理手段，从而为医院的空调的节能环保提供辅作用。
其他，联网风机盘管系统还可设置传感器和自动控制技术，可以通过测量监测屋内的温度、使用人员数量等情况分析，使中央空调自动管理和控制，从而使整个医院的中央空调系统实现节能环保。
二、中央空调风机盘管耗能和节能分析
医院内的中央空调运行大多都使用室内电动阀和控制面板电动阀进行控制，目的是为了使建筑物内温度平衡、节约能耗。但这种控制方法的使用效果却不佳。究其原因，在于控制的方式由于使用人员对控制方式的不了解和没有节能意识，使控制器的使用达不到预期的效果。
中央空调风机盘管的能耗损失：
设定值过低或过高
风机速度过高
使用人员开门窗散热。
风机盘管的控制器大多是根据设定的温度值对水管上的阀门进行控制，风机的风速是也是使用人员设定的，而不是随室内温度变化进行自动调速的，这就造成了中央空调风机电能损耗。还有就是，使用者为了快速使屋内温度降低或提高，通常将控制器的温度值设定极高或极低。但是当屋内的温度达到适宜温度时，却又不将控制器的温度调回正常值，这就造成了大量能源消耗。加上有些使用人员没有节能环保意识，在感觉冷或热时开窗开门，做造成的能源消耗会更大。
经调查计算，在制冷模式下，当控制器的设定值升高1℃能耗会降低8%；在制热模式下，当控制器的设定减低1℃能耗会减少12%。当改进问题的控制器和使用人员的合理的控制，一台风机盘管一天可以减少能源消耗的费用是一到两元人民币，如果医院的一幢有五百台风机盘管，一天可以省五百到一千元人民币，全年节省180000 元~360000元。
三、 中央空调风机盘管联网控制系统设计
1、系统结构与功能
⑴系统结构：空调区域内的继电器输出模块和通讯显示温控器输出模块，经双绞线将全部的输出模块和温控器一起链接，再通过程序组态，最后将数据发到护士站，护士站的电脑再通过浏览器进行控制、访问。
⑵中央空调风机盘管的节能技术
①总线制风机盘管就地控制
将拥有温度传感器的区域控制器Evos301和Evos307通过M-BUS总线连接在一起，控制器Evos307的温度传感器，与设定值进过系统运算后，最后将结果输出到继电器模块来控制电动二通阀和风机转速。Evos307除了拥有原有控制器全部功能还具有定时关机和风速自动控制功能。在把设定控制器自动档时，中央空调风机的转速可以随着设定温度与温度的差值自动调节，大大的降低了风机的能量消耗。
②风机盘管的远程控制
风机盘管区域控制器可以支持RS485、Lonworks 、TCP/IP网络三种通讯方式，可以经网络进入中央的控制系统，能与大多的自控系统进行兼容。应用智能控制系统，可以便捷地控制整个医院的中央空调。中央控制的主机电脑上图可以显示出医院内每个屋子的风速、设定值、温度等参数。当屋内的温度值超过设定的标准值时自动发出报警，然后控制人员可以远程控制，重新设定风速、温度等。设置空调系统的运行时间表，在医院的办公室等屋内无人的时间段，将风机盘管关闭，从而杜绝无人空调却开的现象。
③自动控制
在系统末端设置温度传感器、人体感应器等设备，然后根据屋内实际使用情况进行节能控制。在感知屋内的人员是，根据屋内温度，无人的时间等实际情况，自动控制风机盘管，从而实现节能环保。
⑶中央空调风机盘管联网控制系统主要功能
①自动控制
通过各种设备自动控制风机盘管的电磁阀等，还可加装适用的传感器，根据实际使用情况，经过系统的监测运算自动控制末端风机盘管。
② 计量功能
可以时刻计量每个屋子空调的运行时间及状态，并通过区域控制器，测量风机面板的运行状态。通过联网的监控运算，时时能了解每个屋子的空调使用情况，杜绝各种空调不合理使用情况，为系统的管理提供精确有效的帮助，从而实现系统的节能。
③监控空调及风机面板
经网络远程查看中央空调时时运行状态及各类信息温度，设定温度、风速等等，对风机面板远程监控。
④远程控制
对风控面板经网络进行远程控制，设置温度、定时、模式等。如，下班后，工作人员可以关闭医务人员没有关闭的空调面板。上班时，工作人员可以远程观察各个医院内的办公室、病房等的温度和空调的设置温度，看是否符合空调节能使用标准，不符合的可以远程对其进行控制，从而达到节能环保的目的。
⑤ 空调使用计量统计和分析
通过网络和软件对控制器和面板收集的空调数据进行统计和分析，实现计量和分析功能。这样可以为管理、结算提供依据。
⑥空调面板控制远程托管
空调面板拥有远程托管功能，管理人员经网络下达命令，进行远程托管。在此状态下，空天面板不能被本地操控，只由远程计算机主机控制空调面板。此功能可以给医院的管理提供有力的支持。如医院规定夏季空调设定温度不能低于24℃，运用远程托管后，空调使用者不能直接操作，只接受远程控制，从而实现有效的节能管理，减少能耗。
⒉联网风机盘管控制系统的主要设备
联网风机盘管控制系统主要由三种设备组成：风机盘管继电器输出控制器、风机盘管控制面板和智能控制器。
⒊ 联网风机盘管节能分析
联网风机盘管实现在不影响使用人员舒适度的情况下，通过联网控制手段，降低中央空调主机的过大负荷，从而为中央空调主机的节能系统扩大了节能的空间。
中央空调主机节能空间主要由设计中央空调时的设计余量和现实使用与全负荷之差值决定。若风机盘管全部在最大值运行，则使中央空调的整个系统的节能空间变小。若是经中央空调风机盘管的联网控制，可以对系统末端进行有效的管理控制，降低风机盘管系统的能耗，从而降低中央空调主机的负荷，进而扩大了中央空调主机的节能的空间。
四、结论
医院的中央空调使用率非常高，且耗能也高。为了减少能源的损耗和浪费，医院的开支。作为中央空调节能的重要一环，联网风机盘管系统的节能控制显得尤为重要。
参考文献
[1] 伍小亭.风机盘管选型及系统设计中的一些问题[J].暖通空调,2000
[2] 崔文盈，郑洁等.风机盘管多种控制方式的分析年全国测控、计量、仪器仪表学术年会论文集..2006
论文摘要：文章介绍一种应用当前最先进的工业自动化控制技术的用于教学培训的柔性制造系统。
1引言
随着工业自动化技术的迅猛发展，现代自动生产加工系统中的控制和操作技术越来越复杂，往往综合了机械、气动、液压、传感器技术、PLC及伺服驱动、数控技术、机器人技术、通信技术、柔性制造及计算机集成制造技术等多门学科，因此对于工业现场的应用技术人员也提出较高的要求。对于培养生产一线的技术应用型人才的高等职业技术教育院校来说，提供模拟自动化生产加工系统的综合实训环节，培养学生的综合工程应用能力，满足现代化企业生产的需求是我们的教学理念。在教学中我们引入了德国某公司的F’MS50系统，也称为柔性制造系统机电一体化培训设备。
2系统的组成和功能
此柔性制造系统是一套模拟实际工业自动化生产中不同复杂程度控制过程的柔性加工中心。根据系统的不同运行状态，可实现对生产加工过程的改变和控制。图1所示为该物流系统的平面示意图，整个系统由以下13个工作站组成:①供料站;②检测站;③提取站;④加工站;⑤图像处理站;⑥装配站;⑦暂存站;⑧提取站;⑨成品分装站;⑩闭环柔性输送装置;⑧柔性加工系统上下料机器人;⑩数控车床;⑩数控铣床。
该系统的生产过程模拟短行程气缸的装配，其中包括的零件有:缸体、活塞、弹簧和端盖。整个加工系统的流程为:工件由送料站送人检测站~检测站检测工件的状况~将合格零件放人传送带上的工件运送车上~由提取站中的机械手上下料装置将工件放人加工站进行加工~再将工件放回传送带上~工件经过图像处理站时由工业图像处理系统检测将要进行装配的工件形状是否合格~合格工件进人下一个站(不合格工件将被剔除)~装配站中的五轴机器人对气缸进行组装(其中缸体由传送带运送，活塞储存在装配站的货盘上，端盖和弹簧储存在料舱中)~暂存站将装配好的工件暂存于高层仓库中(可按需要将工件放回到传送带上)一由提取站中的机械手上下料装置按工件的颜色将工件从传送带上放人成品分装站中~成品分装站完成成品输出。
此系统是一个可以扩展的可以连接多个工作站的系统，并在生产过程中可柔性地面对运行状态且可以按相应的情况控制物流。其主要单元是负责向系统内个工作站间输送零件的闭环柔性输送装置。每个工作站中都带有由STEMENS S7一300系列控制器和数字量vo模块组成的控制板，控制板与工作站的连接通过一根标准的vo电缆连接。传送系统的控制也由SIEMENS S7实现。工作站之间的通信由vo接口定义，传送系统内部的数据传送由AS一1(执行器和数字传感器组成的网络)总线实现。工作站与传送系统之间的通信通过vo接口定义。在FMSSo中使用SIEMENS的WinCC对系统进行监视，控制以及数据采集。为了实现WinCC和PLC之间的数据交换，该系统采用了Profibus一DP现场总线。WinCC发送数据到PLC，同时从PLC接收数据信息。通过WinCC在主机中按照级别的优先权监控每个设备的运行情况，并且通过一根电缆即可完成在线对PLC S7编程和故障诊断。
该系统包含实际生产加工的主要功能:来料分配、工件检测、工件操作(机械手上下料)、工件加工及处理、质量控制(图像处理)、自动装配(五轴机器人装配)、立体仓库(料仓)、工件输出、工件分拣、闭环柔性输送装置、数控加工等。使用该系统应可以完成不同复杂程度、各种主要课题的教学培训，如:气动技术、机械技术、通信技术、机械手技术、传感器技术、PLC技术、电气/电子技术、自动控制技术、传动技术、物流技术、数控技术和系统管理等。
3模块化工作站
构成柔性制造系统FMS50中的各工作站均包括独立的电气和可编程控制器单元，带有一个标准vo接口用于与PLC板的连接。机械和气动单元按照各工作站的不同生产功能可以由标准模块组装而成，灵活性较大，气动系统的控制原理相似。
以工件提取站为例，该站完成将工件从传送带上提取并将其放置在加工站上的分度盘上的任务。它的主要组成模块是完成x轴运动(运送工件)的无杆气缸A、完成:轴运动(提放工件)的扁平气缸(提升缸)B，气动平行抓手C(抓取工件)和由3片紧凑型阀组成阀岛CPV10及滑槽模块。气动控制回路图如图2所示。图中A缸和B缸控制回路中的单向节流阀用于控制两缸的行进速度;A缸控制回路中的两个气控单向阀在回路中形成气动锁，是一种安全措施，可使气缸在系统断电或停气时在任意位置保持不动。阀岛中的3个电磁阀C，M，M分别控制气缸A，B，C。其中C型电磁阀由两个常断式单电控二位三通电磁阀组成;M型电磁阀是单电控二位五通电磁阀。
模块化工作站的特点是工作站中的小型模块应该能够体现生产加工中的各种单独功能或组装加工，采用的控制模式与实际生产中相同，每个工作站均包含独立的电气及可编程序控制器单元且采用标准的电气接口，每个工作站本身可以单独用于教学实训，每个模块都具有相应的培训内容，各工作站之间通过电缆或总线连接可以形成不同形式的柔性制造系统。
4该系统的教学培训理念
FMS50系统的模块化设计，可以单独训练PLC编程和机器人操作技术及各工作站，如工件自动装配、自动输送、缓冲仓储等。在教学实践中，采用模块化教学方法，教学的过程从基础简单的操作和控制逐步扩展到复杂操作的控制，具体操作是将学生分组训练，每组学生要完成从模块的机械、气动与电气元件组装安装到工作站的气动与电气回路连接，再根据工艺要求进行PLC编程，调试、操作、维修及故障排除。在工作站之间的连接和工作站与传送系统的连接过程中，学生可以了解到vo通信和总线控制技术。并且通过监视、控制以及数据采集软件vvn}rcc，了解系统的物流和信息流运行情况。在整个训练过程中可以使学生将所学过的专业知识加以综合应用，并能培养学生的学习能力、独立思考能力及团队合作精神。由于该系统是开放式的，学生可以在训练中加人自己的创新思想，重新组合或开发新的工作站，组成不同的机电一体化系统。在高层次的训练中，可以对学生进行诸如远程控制、图像识别、机器人、交互式仿真系统COS/MIR软件(提供建模、运动仿真及三菱机器人编程仿真)等知识的培训。
论文摘 要在国家推进信息化建设的大潮中,智能社区的构建成为信息化建设不可忽视的一部分。从构建智能社区网络系统的目的出发,分析论证构建智能社区需要遵循的原则,并提出智能社区网络系统构建的几点建议。
我国社区智能化起步比较晚,随着近年来国民经济的发展,人们生活水平逐渐提高,对住宅小区的智能化也提出了越来越高的要求。目前,我国智能化小区的技术水平还处于初级阶段,其相应产品的开发也还停留在单一功能阶段。因此,大力发展智能社区网络系统的构建,使小区智能化产品向集成化发展,由单一功能的专用产品向多功能集成化、一体化系统发展成为社区建设的重点。
1构建智能社区网络系统的目的
智能社区系统是将现代建筑技术与计算机信息网络技术及自动控制技术进行密切结合,为小区提供更完善的服务和管理,为居民生活提供智能化管理手段,提高社区的物业管理水平,以实现快捷、高效的物业服务,为居民提供更便捷、更安全、更舒适的居住环境。
1)物业服务与管理。包括如下几项:物业的综合信息服务,如收费、结算等信息服务;远程抄表及管理,如水、电、煤气、暖气的抄表与收费等;车辆的出行、停放管理;公用设备的监控和管理,如垃圾储运、园林浇洒、排污等;电子公告牌的管理、小区广播或音乐播放的管理等。
2)安全防卫。小区出入管理、社区周界防卫、电子巡逻、电视监控、对讲与门禁控制、防盗防宰报警、紧急求救等。
3)多元信息服务。综合信息网络,如电子商务、远程教育、远程医疗、internet等;公共电视、vod点播;开关的远程控制等。
4)家庭办公智能化。家庭远程办公、室内环境的调控、家电智能化控制等。
2构建智能社区网络系统需要遵循的原则
从构建智能社区的目的可以知道,社区的智能化就是为了综合提高居民居住环境的质量。因此,构建智能社区网络,应该遵循以下几个原则:
1)前瞻性原则。住宅智能化建设是以适应社会发展水平和居民生活要求为前提的,因此,构建智能社区要有前瞻性。例如,在上世纪80年代以前,中国家庭的家用电器是非常缺乏的,住宅建设也就无需考虑电气设备的所需的配套设施及放置空间,而近些年来,电视机、冰箱、洗衣机等家用电器已经普及到家家户户,因此,住宅建设中就要通盘考虑相应的配套措施。如电话、电脑的布线及相关信息的接收平台等,都需要考虑在内。此外,小区是一种使用寿命很长的大件商品,所以,要选择具有一定超前性的智能化系统技术和智能设备,以免因为技术的落伍造成智能化社区性能太低而被淘汰。
2)成熟性原则。在考虑技术设备前瞻性的同时,也要注意所选技术的可靠性和成熟性,保证智能设备运行的稳定性,实现最大的投资效益。
3)兼容性原则。作为依托与计算机网络技术的智能化设备系统,因其技术更新换代升级比较快,所以,无论是系统设备还是操作软件,都要具有很强的兼容性,以避免因为硬件种类的不同而系统不兼容。
4)升级性原则。伴随着社会的不断发展与进步,社区智能化系统的规模、技术水平、功能都将不断的提高,居民对住宅社区的智能化需求也将不断变化,因此,智能社区系统要把未来的可能性和系统的适应性放在一起考虑,以满足智能化小区服务的升级发展要求。
3构建智能社区网络系统的建议
构建智能社区网络系统不但是企业单方面关注的课题,也是政府加快信息化建设的重要内容,而且构建智能化社区也要综合社会发展的各种因素,要统观全局、科学规划,加速发展社区的智能化。
1)政府与企业形成联盟,共建智能化社区。社区智能化是政府推进社会信息化发展的重要内容,也能够更好的满足居民的生活需求,提高人们的生活水平和生活质量。同时,社区智能化建设也为企业开辟了一片新市场。如果政府能够积极引入企业投资,在相关项目上鼓励企业积极参与,并给予企业以政策支持,不但可以减轻政府信息化建设的负担,还能壮大社区信息化建设的队伍,为企业发展创造更多的机会。
2)因地制宜,科学合理的选择发展模式。因为每个国家的具体状况不同,因此,各个国家的社区智能化发展模式也不尽相同。中国是个幅员辽阔的人口大国,地区经济发展水平、居民生活质量及地域特点有很大的差距,所以,在构建社区智能化系统的发展模式时,绝不能一概而论。一定要根据不同地区的经济发展水平和地域特点,制定相适应的发展模式。可以根据不同地区的具体情况,借鉴国外的某些比较成熟的社区智能化发展模式,会起到事半功倍的效果。
3)完善宣传模式,加大宣传力度。目前,我国很多地区都已开展了社区信息化服务工作,如社区网站、社区娱乐系统等,为市民提供了各种智能化服务(餐饮、教育、维修、家政等)。但是因为没有健全的宣传系统,宣传方式单一,宣传力度不够,很多居民并不了解社区所提供的这些服务,这就使得很多社区的智能化设备形同虚构,没能充分发挥其应有的作用,导致参与企业投资效益很低。这样,肯定会影响企业参与的积极性和热情,也未能够达到社区信息化利国利民的目的。所以,应该加大社区智能化的宣传力度、完善宣传模仿,让社区居民都能够了解并意识到智能化服务带给他们的便利和好处,并促使其尝试使用。
4)利用智能化设备提供教育学习机会。随着我国计算机网路技术的发展和信息化产品的普及,网络成为最便捷、信息量最丰富的媒介。如果能够通过社区服务网站提供居民所需要的信息,将会迅速的促进社区智能化的发展。针对我国目前部分中老年居民缺乏使用互联网能力的现状,还可以通过社区智能设备,为居民提供网络教育培训,给居民提供学习的机会,这将会培养社区居民使用互联网的能力和习惯,促进社区智能化的普及和应用。
参考文献
[1]韩玉坤.居民社区网络管理平台的开发[j].信息技术,2006,06.
[2]李凤安.网络社区建设的实践与探索[j].辽宁工学院学报,2007,03.
[3]孙春燕.智能化社区信息网络系统的构建[j].电脑与信息技术,2006,01.
关键词：计算机网络，防护技术，研究
随着高新技术的不断发展，计算机网络已经成为我们生活中所不可缺少的概念，然而随之而来的问题----网络安全也毫无保留地呈现在我们的面前，不论是在军事中还是在日常的生活中，网络的安全问题都是我们所不得不考虑的，只有有了对网络攻防技术的深入了解，采用有效的网络防护技术，才能保证网络的安全、畅通，保护网络信息在存储和传输的过程中的保密性、完整性、可用性、真实性和可控性，才能使我们面对网络而不致盲从，真正发挥出网络的作用。
一、计算机网络防护技术构成
（一）被动防护技术
其主要采用一系列技术措施（如信息加密、身份认证、访问控制、防火墙等）对系统自身进行加固和防护，不让非法用户进入网络内部，从而达到保护网络信息安全的目的。这些措施一般是在网络建设和使用的过程中进行规划设置，并逐步完善。因其只能保护网络的入口，无法动态实时地检测发生在网络内部的破坏和攻击的行为，所以存在很大的局限性。
( 1 )信息保密技术
密码技术是网络安全最有效的技术之一, 信息加密过程是由形形的加密算法来具体实施，它以很小的代价提供很大的安全保护。它通过信息的变换或编码，将敏感信息变成难以读懂的乱码型信息，以此来保护敏感信息的安全。在多数情况下，信息加密是保证信息机密性的惟一方法。信息加密的主要目的是保护网内的数据、文件、口令和控制信息，保护网上传输的数据。
网络加密常用的方法有：链路加密、端点加密和节点加密3种。密码体制主要有分组密码体制和序列密码体制。论文参考网。
( 2 ) 信息认证技术
认证技术是网络安全的一个重要方面，属于网络安全的第一道防线。其认证机制是接收者接收信息的同时还要验证信息是否来自合法的发送者，以及该信息是否被篡改过，计算机系统是基于收到的识别信息识别用户。认证涉及多个步骤：收集认证信息、安全地传输认证信息、确定使用计算机的人（就是发送认证信息的人）。其主要目的是用来防止非授权用户或进程侵入计算机系统，保护系统和数据的安全
其主要技术手段有：用户名/密码方式；智能卡认证方式；动态口令；USB Key认证；生物识别技术。
( 3 ) 访问控制技术
访问控制是保证网络安全最重要的核心策略之一，是一种基于主机的防护技术。访问控制技术通过控制与检查进出关键服务器中的访问，保护服务器中的关键数据，其利用用户身份认证功能，资源访问权限控制功能和审计功能来识别与确认访问系统的用户，决定用户对系统资源的访问权限，并记录系统资源被访问的时间和访问者信息。其主要目的是保证网络资源不被非法使用和访问。
其主要方式有：自主访问控制、强行访问控制和信息流控制。
( 4 ) 防火墙技术
防火墙是一种网络之间的访问控制机制，它的主要目的是保护内部网络免受来自外部网络非授权访问，保护内部网络的安全。
其主要机制是在受保护的内部网和不被信任的外部网络之间设立一个安全屏障，通过监测、限制、更改、抑制通过防火墙的数据流，尽可能地对外部网络屏蔽内部网络的信息和结构，防止外部网络的未授权访问，实现内部网与外部网的可控性隔离，保护内部网络的安全。
防火墙的分类主要有：数据包过滤型防火墙、应用层网关型防火墙和状态检测型防火墙。
（二）主动防护技术
主动防护技术主要采取技术的手段如入侵取证、网络陷阱、入侵检测、自动恢复等，能及时地发现网络攻击行为并及时地采取应对措施，如跟踪和反攻击、设置网络陷阱、切断网络连接或恢复系统正常工作。实现实时动态地监视网络状态，并采取保护措施，以提供对内、外部攻击和误操作的实时保护。
( 1 )入侵取证技术
入侵取证技术是指利用计算机软硬件技术，按照符合法律规范的方式，对计算机网络入侵、破坏、欺诈、攻击等犯罪行为进行识别、保存、分析和提交数字证据的过程。
入侵取证的主要目的是对网络或系统中发生的攻击过程及攻击行为进行记录和分析，并确保记录信息的真实性与完整性（以满足电子证据的要求），据此找出入侵者或入侵的机器，并解释入侵的过程，从而确定责任人，并在必要时，采取法律手段维护自己的利益。
入侵取证技术主要包括：网络入侵取证技术（网络入侵证据的识别、获取、保存、安全传输及分析和提交技术等）、现场取证技术（内存快照、现场保存、数据快速拷贝与分析技术等）、磁盘恢复取证技术、数据还原取证技术（对网上传输的信息内容，尤其是那些加密数据的获取与还原技术）、电子邮件调查取证技术及源代码取证技术等。
( 2 ) 网络陷阱技术
网络陷阱技术是一种欺骗技术，网络安全防御者根据网络系统中存在的安全弱点，采取适当技术，伪造虚假或设置不重要的信息资源，使入侵者相信网络系统中上述信息资源具有较高价值，并具有可攻击、窃取的安全防范漏洞，然后将入侵者引向这些资源。同时，还可获得攻击者手法和动机等相关信息。这些信息日后可用来强化现有的安全措施，例如防火墙规则和IDS配置等。
其主要目的是造成敌方的信息误导、紊乱和恐慌，从而使指挥决策能力丧失和军事效能降低。论文参考网。灵活的使用网络陷阱技术可以拖延攻击者，同时能给防御者提供足够的信息来了解敌人，将攻击造成的损失降至最低。
网络陷阱技术主要包括：伪装技术（系统伪装、服务伪装等）、诱骗技术、引入技术、信息控制技术（防止攻击者通过陷阱实现跳转攻击）、数据捕获技术（用于获取并记录相关攻击信息）及数据统计和分析技术等。
( 3 ) 入侵检测技术
入侵检测的基本原理是从各种各样的系统和网络资源中采集信息（系统运行状态、网络流经的信息等），对这些信息进行分析和判断，及时发现入侵和异常的信号，为做出响应赢得宝贵时间，必要时还可直接对攻击行为做出响应，将攻击行为带来的破坏和影响降至最低。它是一种主动的入侵发现机制，能够弥补防火墙和其他安全产品的不足，为网络安全提供实时的监控及对入侵采取相应的防护手段，扩展了系统管理员的安全管理能力，提高了信息安全基础结构的完整性。入侵检测系统已经被认为是维护网络安全的第二道闸门。
其主要目的是动态地检测网络系统中发生的攻击行为或异常行为，及时发现攻击或异常行为并进行阻断、记录、报警等响应，弥补被动防御的不足之处。
入侵检测技术主要包括：数据收集技术、攻击检测技术、响应技术。
( 4 ) 自动恢复技术
任何一个网络安全防护系统都无法确保万无一失，所以，在网络系统被入侵或破坏后，如何尽快恢复就显得非常关键了。这其中的一个关键技术就是自动恢复技术，他针对服务器上的关键文件和信息进行实时地一致性检查，一旦发现文件或信息的内容、属主、时间等被非法修改就及时报警，并在极短的时间内进行恢复。论文参考网。其性能的关键是资源占有量、正确性和实时性。
其主要目的是在计算机系统和数据受到攻击的时候，能够在极短的时间内恢复系统和数据，保障系统的正常运行和数据的安全。
自动恢复技术主要包括：备份技术、冗余技术、恢复技术、远程控制技术、文件扫描与一致性检查技术等。
二、计算机网络防护过程模型
针对日益严重的网络安全问题和愈来愈突出的安全需求，人们在研究防黑技术的同时，认识到网络安全防护不是一个静态过程，而是一个包含多个环节的动态过程，并相应地提出了反映网络安全防护支柱过程的P2DR模型，其过程模型如图1所示。
图1 P2DR模型体系结构图
其过程如下所述：
1．进行系统安全需求和安全风险分析，确定系统的安全目标，设计相应的安全策略。
2．应根据确定的安全策略，采用相应的网络安全技术如身份认证技术、访问控制、网络技术，选择符合安全标准和通过安全认证的安全技术和产品，构建系统的安全防线，把好系统的入口。
3．应建立一套网络案例实时检测系统，主动、及时地检测网络系统的安全漏洞、用户行为和网络状态；当网络出现漏洞、发现用户行为或网络状态异常时及时报警。
4．当出现报警时应及时分析原因，采取应急响应和处理，如断开网络连接，修复漏洞或被破坏的系统。
随着网络技术的不断发展，我们的生活中越来越离不开网络，然而网络安全问题也日趋严重，做好网络防护已经是我们所不得不做的事情，只有采取合理有效的网络防护手段才能保证我们网络的安全、保证信息的安全，使我们真正能够用好网络，使网络为我们的生活添光添彩。
【关键词】智能化 低压电控配电系统 现场总线
处于信息技术时代，微电子技术、计算机技术以及智能化网络技术被高度综合化利用，促进了知识经济呈现出迅猛发展的态势。作为市场经济发展中的高级阶段产物，智能化信息技术以其传递高速化的特点覆盖面越来越广。低压电控配电系统面对新的挑战，在现场总线技术实施了革新，为低压电器产品注入了新的生命力。
一、现场总线技术
现场总线技术是建立在计算机控制技术和通信技术的基础上的，可以对于现场检测控制信息进行就地采集并使用。其以数字化、开放式的通信控制网络，实现微机化测量控制设备之间的数字通信，并以双向串行多节点数来完成。现场总线技术可以完成故障诊断，并且实施报警和数据记录功能，而且在参数设定上，可以实施远程操作，并给予修改，以此提高了系统维护功能的同时，还使系统的可靠性更强。数字信号通信技术的应用，使现场总线的测量精度有所提高，而且能够实施有效的控制作用。鉴于实施远程控制的电气操作要对电网运行过程中的电气状态以及参数实施控制管理，因此现场总线技术在智能化低压电控配电系统中得以应用。
二、智能化低压配电系统
智能化低压配电系统是通过通信网络连接起来的智能型开关柜，主要有计算机智能化综合管理，应用了微电子、计算机控制、网络通信等等高端技术，在数据处理、监控、分析和调度方面都采用了集中处理技术，具有“四遥”功能，即遥控、遥测、遥讯、遥调功能。目前国内所采用的智能化电控配电系统适用于各种功率等级的电力系统中，通过主配电以及分配电设备将信息传送到马达控制中心。开关柜可以根据用户的需求组装生产。如果用户在使用的过程中需要调整功率，只要将其变换成为补充组件就可以实现了。电控配电系统在开关柜的设计上，采用了功率补偿模块，因此用电费用可以降低。单元设计上采用了抽出式设计，以利于满足系统变化需求。操作设计上忽略了单元大小，而是一律采用相同的操作，在抽出单元或者移动断路器的时候，就会避免误操作现象。结构设计紧凑，而且安全性强。
三、智能化低压电控配电系统的现场总线技术应用
智能化低压电控配电系统中，被广泛使用的现场总线包括Profibus总线、CAN总线、DeviceNet总线、Modbus总线等等。
（一）Profibus总线。Profibus总线（全称“Process Field Bus”）属于是开放式现场总线标准，并不需要对制造商有所过高要求，可以根据自己需要设计软硬件解决方案。Profibus包括有三个兼容版本，即Profibus-DP、Profibus-FMS和Profibus-PA。Profibus-DP作为一种高速通信连接设计，已经实施了优化，以实现自动控制系统以及设备级分散I/O之间的有效通信。在智能化低压电器中应用Profibus总线技术，是通过Profibus-DP网关建立起连接。控制信号以及处于低压电控配电系统的数据在传输过程中，只要光纤电缆就可以完成。
（二）CAN总线技术。CAN总线（全称“Controller Area Network”）是目前最有前途的总线之一，为具备国家标准的控制器局域网。CAN总线的实时性较强，能够支持分布式控制，发送信息的功能性之强，体现在网络的任何节点都可以随时传送信息，对于各种传送方式，包括点对点的传送、一点对多点的传送等等都能够支持。由于采用了非破坏性总线仲裁方式，因此即便是网络负载严重，也会支持网络继续运行。仲裁完成之后，就可以报文，保证了通信效率。CAN协议为通信数据编码，因此并不会因网络节点个数的问题而受到限制。此外，由于其可以对差分收发有所支持，并且纠错力较强，因此即便是传输距离较远，也能够克服各种抗干扰环境。CAN标准的总线型网络，是通过CAN接口适配卡，将计算机系统以及智能化低压电控配电系统使用双绞线连接起来，并挂在一条总线上，形成了底层通信网络。需要注意的是，当CAN总线在使用的过程中发生电源短路或者断线的时候，其传输信息的功能并不会被迫停止。
（三）DeviceNet总线技术。DeviceNet总线是底层设备现场总线，其符合开放型通信网络，如果需要，将现场的智能设备使用一根电缆连接起来即可使用。DeviceNet总线为低端控制网络，其传输数据的能力有限，而且通信的速率较低，但是其在故障诊断以及抗干扰能力上显示出极大的威力，同时，短报文帧传输以及总线仲裁技术中所呈现出的无破坏性，都是其他总线所无法实现的，因此可以用于适时传输和数据控制。DeviceNet总线控制网络系统由上位机、DeviceNet总线、智能电器节点三个部分组成，其中上位机为主机，包括DeviceNet接口卡，负责职能电控配电系统的调度和管理工作，通过智能电器与主机之间的高速数据交换来实现。智能电器节点为从站，包括微处理器基本系统、系统监测与保护、采集控制逻辑以及DeviceNet通用I/O等，主要用于连接现场设备，以完成检测信号以及控制任务。DeviceNet具有低成本、可靠性高的性能，而且工作效率很高。
（四）Modbus总线技术。Modbus总线作为一种通信语言，其通常被用于电子控制器上，实现控制器之间以及控制器与网络之间的信息传输，包括控制器与其他设备之间的信息传输也可以通过Modbus总线设计完成。由于其低成本而且用途广泛，因此被广泛应用于低压电控配电系统中。Modbus总线起初在工业控制领域中被广泛应用，因此其自身的设计特点与电力系统不太相匹配，甚至于会映射出一些功能上的问题。但是可以通过分析装置中的参数，选择使用合适的功能码，可以实现电力系统对Modbus协议的适应性。同时，还要注意一些具有特殊性的应用功能，以使低压电控配电系统具有良好的操作性能。
综上所述，迅速发展的以太技术成为了较为成熟的总线网络技术，其以高效传输并实现不同传输协议在同一总线上运行的特点，被更多地应用到智能化低压电控配电系统当中，并将成为主流技术。
参考文献：
论文摘要：随着我国经济的发展，能源瓶颈问题将更加突出，但如果只增加电力基础设施投资。不进行节能。将造成能源的极大浪费。特别是近10年来。负荷的增长速度大于电量的增长。使得电网的负荷率下降。峰谷差加大，为电网调峰及经济运行带来困难。并且影响了电网运行的可靠性及经济性。从实现电力工业的可持续发展和社会系统资源利用最优出发，必须高度重视电力需求侧管理的研究和开发。加大电力需求侧管理的运用和发展。
1 引言
电力需求侧管理是以市场需求为导向，以优化能源消费结构为重点，运用电力需求侧管理技术提高电能在终端能源消费中的比重。随着以厂网分开、建立区域电力市场为特征的电力工业市场化改革的深入以及电力供应紧张形势趋缓、负荷率将越来越低、峰谷差越来越大，以同时提高用户用电效益和电网经营企业自身的经济效益，成为迫切需要研究和解决的问题。
目前DSM已成为国际上先进的能源管理活动和发达国家可持续发展战略的重要手段，在法国、德国、韩国、美国、加拿大等30个国家和地区取得了成功实施，并越来越受到关注。国际能源署(IEA)2004年报告显示，发达国家自石油危机以来，通过实施DSM等多种措施，使单位GDP能耗降低了约50％。我国也于90年代初开始研究并实施DSM项目。目前已积累了一定的经验。
2 国内电力需求侧管理现状
近年来，国内供电公司坚持改革和发展，开展了一系列有关加强电力需求侧管理的活动，取得了一定的经济效益和社会效益。建立与之相适应的管理机制作深入探讨。目前电力需求侧管理在国内电力公司中的主要应用方面有：
(1) 移峰填谷。通过对工商业用户实行分时计量电量，实行尖峰、峰谷平分时电价措施引导工商业用户调整生产运行方式，转移高峰时刻的用电负荷，降低高峰用电需求，提高电网供电设备的负荷率和利用率，缓和高峰时刻的供用电矛盾。
(2) 无功补偿。对配变变压器就地无功补偿和变电站集中无功补偿相结合的方式，降低了电网无功损耗。
(3) 电力负荷管理系统。通过远程控制技术实现对5000KW以上的大用电用户进行24小时的动态监控，在供电紧张时，根据电网负荷的情况，有序的控制用户的用电负荷。
(4) 节能。对终端用电户，鼓励采用先进的节能技术改造配电系统。
(5) 落实有序用电方案动态管理。在电力紧缺的情况下，需要对供电用户实行拉闸限电时，通过现有的技术手段，制定落实有序用电方案，结合负荷的动态变化，实行方案动态管理。
3 实施电力需求侧管理的策略
3.1 加强电力建设，增加电力供应
供电企业加强电力安全生产监督管理，指导各发、供电企业建立可靠的电力事故应急机制，落实保证电网安全运行的各项组织措施。严防大面积停电事故的发生，同时，深入开展依法治电，依法护电，严厉打击盗窃电能和破坏电力设施犯罪，遏制违章建筑，违章作业等各类危害电力设施安全的行为，确保电力设施安全稳定运行。
加快电网建设，解决电网供应瓶颈现象，对今年在建的电网建设工程加强调度及时协调解决建设中存在的问题。
积极协调所在地区范围内的企业自备电厂、地方电厂多发、满发’充分发挥这些电厂的积极作用，千方百计增加地方电力供应。
3.2 电价手段
电价制度的确定，要考虑电价水平和电价结构两个方面。在电价结构方面，主要是制定一个面向电力用户多种可供选择的激励性电价，如容量电价、峰谷电价、分时电价、季节性电价、可中断负荷电价等，其目的主要是激发电力用户在削峰、填谷和移峰填谷方面的主动性。
建立多种结构有选择性的电价制度，为供电企业开拓电力市场，促进电力商品化创造了条件。它增强了电力用户在削减电网负荷尖峰、增加填谷电量、进行移峰填谷和减少用电的内在动力，同时也是调节需求侧管理效益在供电企业和电力用户之间合理分配时的一种手段。
3.3 针对大用户采用可中断负荷管理
根据国外的经验，对可中断负荷容量超过一定数量的大工业用户，实施可中断负荷管理是最具成效的。因此，在当前很多城市缺电严重，峰谷电价影响存在滞后现象的情况下，对大用户实施可中断负荷就成为了必要手段。
可中断负荷管理是指电力公司与用户签订可中断负荷协议，在电力公司需要时，中断和削弱用户的电力供应的一种负荷管理的技术手段。对可中断负荷管理中，电价的折扣率和相关优惠措施是该办法能否顺利实施的关键。
3.4 加强宣传推广
充分利用电视、报纸、广播等媒体广泛宣传当前的电力供应紧张形势，号召人民群众在不影响正常生活的前提下节约用电，随时关闭不必要的用电设备，适当提高空调的制冷温度，最终使广大市民深刻意识到节约用电的重要性并对当前的供电形势给予理解和支持。
印制大量电力需求侧管理的宣传彩页分发到社区、企业和街头，以加强需求侧管理和推广蓄能、节能技术为核心的展板放置于各营业所的显着位置，大力推广使用绿色节能照明和蓄冰制冷等新技术节电措施，提高用电负荷率；充分发挥经济杠杆作用，大力推行峰谷分时电价，鼓励用户在电网低谷时段多用电。
3.5 节电设备使用优惠
(1)免费安装激励。免费安装激励被视为需求侧管理相当成功的一个激励工具。由于电力用户不必或仅支付少许费用。减轻了电力用户节电的投资风险和资金筹措的困难，因此很受电力用户的欢迎。
(2)借贷优惠激励。供电企业在选择贷款对象时，在可能的条件下要使节电所带来的收益超过提供贷款而减少的利息收入。
4 结论
需求侧管理是一个庞大复杂的系统工程，它涉及整个社会、每个领域，涉及国家电价政策和各种管理体制。以往各供电公司进行需求侧管理的经验，充分说明了需求侧管理系统的优越性，它可以把缺电造成的影响和损失减到最小，从而保障广大人民群众的生活用电，促进社会有序用电。
参考文献：
1.曾鸣.电力需求侧管理.北京：中国电力出版社，2000.
2.苏宁.电力价格政策的实施对电力需求侧管理的影响.华北电力技术，2005(10)：33—35.
关键词：变频器，PLC，工艺除尘，风力送丝除尘，节能
1、 概述
随着我厂生产能力的增大和技术改造升级，原有除尘系统已不能满足卷接包装车间设备增加后其生产所需的负压和除尘要求，为此必须改进卷接除尘设备，以满足生产要求，改进的卷接除尘设备系统采用本地控制+集中控制模式，其集中模式接入动力车间的中央监控系统，实现远程监控。
2、除尘系统的组成及工作原理
集中工艺除尘、风力送丝除尘系统由卷接包装机组集中工艺风力除尘系统FC1、FC2和FCB（备用），卷接包装机组风力送丝除尘系统FS1、FS2，粉尘收集系统YC三部份组成。卷接包装机组集中工艺风力除尘系统FC1 、FC2或FCB（备用），由集中风力系统的风机供给机组卷烟、接嘴生产和除尘所需的工艺风力，将工艺风力和除尘有机结合，实现卷烟工艺风力和除尘风力集中供给的方式。FC1、FC2或FCB（备用）除尘系统风机采用变频调速，主风管上设置压力传感器，根据风压变化，自动调节风机转速，控制风压波动，从而达到稳定系统风压的目的。各卷烟机台有风压平衡器与气动风力平衡阀，根据卷接机组的设备运行状况自动调节风力，确保系统在不同工况下风力稳定并合理分配到每台卷烟机和接嘴机上，完全满足卷接机组的生产要求。系统根据负荷（开机台数）变化后，主风管上风压变化，自动调节风机转速及执行阀，实现系统在不同生产负荷条件下卷接工艺风力恒压供给。
卷接包装机组风力送丝除尘系统FS1、FS2，由物料输送和除尘两部份组成，当设置于系统尾部的风机启动后，系统内形成负压，烟丝和空气从送丝机一端被吸起，烟丝在料管中经过风力加速后配给卷烟机，而含尘空气则沿回风管经除尘器净化后排入大气。FS1、FS2除尘风机采用变频调速，主风管上设置压力传感器，各卷烟机台有风送控制仪TP170A，可从控制仪上实时监控本机风送状态并对本机的送丝风速设定值进行设定。系统采用实时控制手段，自动实现在不同生产负荷条件下，送丝风力速度、压力的稳定，可靠。
粉尘收集系统YC，将集中工艺风力除尘系统FC1、FC2或FCB（备用）与风力送丝除尘系统FS1、FS2四台除尘器卸灰电机卸下的粉尘通过螺旋输送管道连接至除尘压棒室。
3.电控系统的组成及各部分的功能
3.1电控系统的硬件组成
控制系统主要由西门子S7-300系列的PLC、ET200S分布式I/O、Profibus-DP 现场总线控制技术和人机界面MP370和风送控制仪TP170A等组成。控制系统实现对整个风力系统的设备启停，风量、风压、风速调节，系统状态参数检测，故障信息报警等功能。MP370人机界面、变频器及PLC所控制的电机启动器、接触器安装在电控柜内，电控柜内还安装电控系统所需的电源开关，电压、电流显示仪表，各种信号指示灯，各种状态的选择开关，起、停按钮，报警装置、接触器、继电器、过载保护元件，除尘器控制元件等。ET200S分布式I/O、风送控制仪TP170A、压力检测元件、电动执行元件分别安装在12组卷接机组上。。
3.2电控系统的软件组成
系统由西门子STEP7 语言和iFIX 组态软件开发而成。。作为上位机的MP370 人机界面显示现场机组运行状态及控制画面，可以进行系统相关工艺参数设置和启停控制，并通过Profibus-DP 网与除尘系统的变频器、各现场I/O站（风送控制仪TP170A）进行数据交换。系统中主要设备的重要信息均可在MP370 人机界上显示，如变频器参数、卷接机组运行状态、除尘风机运行状态以及除尘系统的压力等工艺参数信息等。
5 变频器的选用和节能效果
FC1 、FC2和FCB（备用）除尘电机的具体参数为功率132kW，频率50 Hz，电压380 V，2 极，额定电流238 A；FS1、FS2风送电机功率为45 kW，额定电流为83A。DANFOSS变频器功能强大，性能优越，调试和运行简单。VLT5000系列变频器在VVC控制基础上发展为VVCplus控制方式，使得变频器在低速（0~10 Hz）范围内动态特性得到了改善，速度精度也得到了提高。变频器选用型号为VLT5152PT5C20 ST RO F10，变频器接受来自安装在管道上的压力传感器、I/O 箱及PLC 的信号，实现对风机的自动调节，调整管道负压的大小，来完成送丝和除尘任务。在变频器的控制上分压力控制和频率控制，压力控制是PI 闭环控制，系统以恒定的压力来控制；频率控制是开环控制，风机以固定的转速运行。如果卷接集中工艺除尘系统反映风力不够，可以在“设定参数”画面中调高变频器的运行频率或者调高设定压力；如果没有风力，则检查变频器是否跳闸或防火阀关闭。如果是变频器跳闸，则记录故障代码，用“停风机”断电后重新上电在PLC及人机界面出现故障时，为了不影响卷包车间的生产，可以采用变频器手动控制风机，将变频器从“REMOTE”模式切换到“LOCAL”模式，可在面板上控制实施。。本系统具备卷接机组远程控制风机启停功能，即通过判别卷接机组是否运行，决定工艺风力系统启/停，节省能源。
本系统拆除了卷接机组本身的风力发生装置，不再需要购置小风机，电机等备件，并且免除了与此有关的维修工作，从而节约了大量的备件和维修费用。系统的总装机容量小，运行耗能和运行费用低，以一个系统布置4组PROTOS70卷接机组为例，集中除尘要一台37KW的大风机，加上卷接机组本身的8台小高压风机52KW（卷烟机5.5KW，接嘴机7.5KW）系统总装机容量89KW，则12组卷接机组除尘系统总装机容量应在356KW以上，而采用集中工艺风力除尘系统仅由两台132KW的大风机作为动力，系统总装机容量301KW，系统的装机容量减小约60KW，另外，采用风机变频调速，系统恒压控制方式，系统实际功率运行70~~110KW左右，节能效果非常明显，这一点，在目前我国提昌节能减排尤为重要。本系统自调试成功通过验收，经过一年的平衡运行表明，采用PLC、现场压力检测装置及VLT5000 系列变频器构成的闭环自动控制系统，是卷烟机组除尘系统中一次全面的智能升级，具有以下优点。与未改造前的手动系统相比，系统节电效果明显，FC1、FC2电机额定电流由238A降为160 A 左右，FS1、FS2 电机额定电流平均由83 A降为60 A 左右。通过一年运行，从系统的整体运行情况来说，每年就能比改造前节省大约40%以上的电能，节能效果显著。自采用了变频调速技术调试完毕投入运行后，卷接工艺采用风力平衡和恒压供给，改善了卷接设备工艺风力性能，降低了车间噪声水平，改善了车间作业环境；集中工艺风力除尘系统，采用自动控制技术，实现了系统运行状态和参数的实时监控。在目前的烟草行业中，少人值守，无人值班的要求越来越高，采用PLC、变频器、风压检测装置组成的闭环控制系统，做到了在线监控，实时了解和掌握变频器等设备的运行状态，完全能满足上述要求。
关键词：ZigBee；PLC；GPRS；猪舍；无线监控系统
中图分类号：TU264.3 文献标识码：A DOI：10.11974/nyyjs.20151032019
引 言
为了提高畜牧业的生产效率，降低生产成本，合理利用资源，将现代化的电子，通信，计算机和自动控制等技术应用于畜牧业生产中是现代畜牧业发展的必然趋势[1]。本文采用分散测量控制加集中管理，也就是以微处理器为核心的计算机集散监控模式。具体来说，这一模式就是以PLC可编程逻辑器件、ZigBee模块和传感器件等作为下位机，实现生猪养殖环境数据的监测； 同时再以工业控制计算机作为实施的现场监控上位机，并通过GPRS无线远传等方式与下位机实现其连接。上述监控方式解决了由于猪舍养殖环境的复杂性带来的布线困难，并且线路容易遭到破坏或腐蚀老化，监测系统的可靠性差，运营成本高； 监控区域有限，多数不具备网络功能，难以实现远程监控等问题 [2]。对大型猪舍的生产需求具有重要意义，本设计已投入实际使用，并且也取得了良好效果。
1 系统总体设计
该系统是根据物联网的分层体系思想和数据传输特性，将猪舍环境监控系统划分成5个层面，系统总体结构框图如图2-1所示。在传感层，传感器的布置和环境调控以单栋猪舍为一个独立监控区域。同一猪舍内饲养的通常都是同一类型的猪，且他们对环境的要求基本相同。不同类型的传感器通过有线或无线的方式组成监控网络 [3]。在近距离传输层，也就是ZigBee拓扑网络结构层。不同编号地址的采集节点通过事先确定好的测量点将该点的温度、湿度、光照、气体等传感器采集到的数据传递给ZigBee协调节点。在控制层，PLC主要负责数据的传递和对上位机发出的报文的处理来实现整个系统的控制部分。在远距离传输层，数据通过485物理接口与GPRS-DTU连接，通过SIM卡以走流量的方式将数据上传到上位机。在应用层，实现数据的管理和应用。使用组态软件做监测界面，使用数据库技术管理采集到的数据，搭建数学模型调控猪舍环境，控制方法通过软件编程实现。模型根据环境信息的输入产出对应的控制输出，控制系统设备的运行，调节猪舍环境。
2 监测系统硬件总体结构
硬件系统是整个生猪养殖环境监测系统的物理基础，以此为平台，可使得硬件系统在支撑生猪养殖环境监测的功能要求得以满足的同时，还需要将系统的精确度、无线传感网络的传输距离以及传输速度等重要指标实现无损、高效的传输。本文即是将图1所示的系统总体方案设计中的感知层、传输层、控制层的无线传感网络组网设备和环境监控设备划归入硬件系统中，这4层设备的作用主要是负责生猪养殖环境参数的监测、数据的传输、以及对执行机构的控制。硬件总体结构如图2所示。
2.1 环境监测感知设备
猪舍环境条件恶劣，粉尘多，相对湿度较高、硫化氢气等恶臭气体具有一定的腐烛性，传感器安装不当，还有可能被动物破块。因此猪舍环境监控系统传感器的选择除了要考虑量程、精度、价格和接口等几个常见的指标外，还要结合猪舍环境的特点，综合考虑传感器在相应环境条件下的耐久性和可靠性[3]。下面就几种不同类型传感器的选择作简要介绍。
温湿度传感器选择SHT11，属于Sensirion温湿度传感器家族中的贴片封装系列[4]。传感器将传感元件和信号处理电路集成在一块微型电路板上，输出完全标定的数字信号。该传感器响应迅速、抗干扰能力强、性价比高，具有较高的可靠性和长期的稳定性。
光照传感器选择光敏元件为ON9658光敏管，是一个光电集成传感器[3]。典型入射波长为520nm，内置双敏感元件接收器，可见光范围内高度敏感，输出电流随照度呈线性变化。
二氧化碳传感器选择的是蓝月科技制造的B-530[5]。用的是红外NIRD检测原理，量程范围为0～5000ppm，精度/分辨率为10ppm，使用寿命可达10a以上。
氨气传感器选择的是美国RAE Systems公司制造的4NH3-100传感器[6]。量程范围为0～100ppm，分辨率为0.5 ppm，响应时间小于10min，灵敏度高，稳定性可靠。
2.2 无线数据传输设备
本文中对无线数据的传输主要采用了2种方式。近距离传输采用ZigBee拓扑网络结构，远距离的传输采用GPRS上传服务器。为此系统则具有免布线、运营维护简单的特点，并且特别需要一提的就是，还非常适合于对老旧生猪养殖场所实现二次改造[2]。
ZigBee技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术。这一名称（又称紫蜂协议）来源于蜜蜂的八字舞，由于蜜蜂（bee）是靠飞翔和“嗡嗡”（zig）地抖动翅膀的“舞蹈”来与同伴传递花粉所在方位信息，也就是说蜜蜂依靠这样的方式构成了群体中的通信网络。其特点是近距离、低复杂度、自组织、低功耗、低数据速率。主要适合用于自动控制和远程控制领域，可以嵌入各种设备。简而言之，ZigBee就是一种便宜的，低功耗的近距离无线组网通讯技术。ZigBee是一种低速短距离传输的无线网络协议。ZigBee协议从下到上分别为物理层（PHY）、媒体访问控制层（MAC）、传输层（TL）、网络层（NWK）、应用层（APL）等。其中物理层和媒体访问控制层遵循IEEE 802.15.4标准的规定[7]。
近地端数据传输过程选择的ZigBee模块是深圳隔壁科技生产的GB-SMA-10系列的无线传输模块。它的特点是底板结构清晰、扩展通道数量较多、网络自组织、数据传输透明、简单易用。
GPRS （General Packet Radio Service） 通用分组无线业务，是一种基于包的无线通讯服务。它将使得通讯速率从56一直上升到114Kbps，并且支持计算机和移动用户的持续连接。较高的数据吞吐能力使得可以使用手持设备和笔记本电脑电脑进行电视会议和多媒体页面以及类似的应用。GPRS是基于Global System for Mobile（GSM），并且能完成现有的一些服务，例如：蜂窝电话电路交换（circuit-switched）连接和短消息服务（SMS）。本文即是根据GPRS与移动客户端的连接将采集的几种参数通过资费流量的方式传送到远程数据库。
远程数据传输过程选择的GPRS模块是北京天同诚业科技有限公司生产的无线通信模块COMWAY WG-8010，该模块具有性能可靠、使用简单、兼容性好等特点。
2.3 系统控制执行设备
PLC（Programmable Logic Controller）可编程逻辑控制器，一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计的。它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算，顺序控制，定时，计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。是工业控制的核心部分。将逻辑控制设备应用于本系统中，主要是从它的高可靠性、抗干扰能力强、功能强大、灵活，易学易用、体积小、重量轻、以及因近几年技术的更新换代使得一些低端PLC的价格比较低廉的特点出发。实现了畜牧业生产与工业控制的一次完美结合。
该系统通过详细分析工艺过程的特点和控制要求。从以下几个方面对PLC进行选型：估算输入输出点数、所需存储器容量、确定PLC的功能、外部设备特性，较高性价比。最后选择了S7-200CN系列的CPU 226 CN。
3 系统软件设计
系统软件设计主要包括ZigBee组网的程序设计、PLC逻辑控制梯形图的设计、GPRS驱动程序的设计及上位机监测软件设计。
3.1 ZigBee组网的程序设计
3.1.1 模块的组网方式
每个模块都有其自己的组网方式，有如下几种：广播、组播、点播。本设计主要以广播为主。一般在一个ZigBee网络中的n个 CC2530 模块，有一个协调器（也就是俗话说的 zigbee 总节点），和 n 个终端模块（俗话说的就是子节点）。而协调器一般被设置为广播，就是协调器可以向其他 n 个所有终端模块发送数据。进一步解释就是协调器广播数据，其他 n 个终端都可以收到数据，并处理数据。而终端一般被设置为向协调器单播，就是所有的 n 个终端，都向协调器发送数据。协调器，终端组好网了，那下面就是如何发数据和接受数据了。
3.1.2 如何发送数据
在 EnddeviceEB.c 中我们调用了无线发送数据函数 AF 函数。部分程序如下：
AF_DataRequest（ &GenericApp_DstAddr， &GenericApp_epDesc，
GENERICAPP_wenshidu_CLUSTERID，
5，//这个参数为发送数据的长度
strTemp， //这个参数为发送数据的内容
&GenericApp_TransID，
AF_DISCV_ROUTE，
AF_DEFAULT_RADIUS ） ；
3.1.3 如何接受数据并处理
协调器收到终端发送来的数据后，对数据进行处理。部分程序如下：
static void GenericApp_MessageMSGCB（ afIncomingMSGPacket_t *pkt ）
{
unsigned char str_uart[5]；
switch （ pkt->clusterId ）
{
case GenericApp_wendu_CLUSTERID：
str_uart[0] = 'w'；
osal_memcpy（&str_uart [1]，pkt->cmd.Data，3）；
HalUARTWrite（0， str_uart， 4）；
HalUARTWrite（0， "＼n"， 1）；
break；
}
}
3.2 PLC逻辑控制梯形图的设计
本文中PLC的作用是与主协调器进行通讯，将数据传送到PLC的存储映射区，最后通过RS485传送至上位机进行监控，同时命令也可以通过上位机回传给PLC并对其执行机构进行控制。由于梯形图与功能码在逻辑编程中的含义相同，此处将控制部分梯形图转化为功能码，程序如下：
3.3 GPRS驱动程序的设计
智能DTU内嵌了TCP/IP协议，提供了RS232/485接口，可以广泛应用于数据采集，工业监控，远程遥测等领域。因此对GPRS的驱动程序进行简单的编写就可以实现数据的发送和接收。GPRS通讯程序流程图如图3所示。
3.4 上位机监测软件设计
上位机系统管理软件，是必备的用于生产操作和监视的控制软件包，是整个控制系统的重要组成部分。文中应用了亚控科技的组态王kingview6.53，集成了对亚控科技自主研发的工业实时数据库（KingHistorian）的支持[8]。且具有适应性强、开放性好、易于扩展、经济、开发周期短等优点。其主要功能为：对逻辑控制器PLC各控制站的状态信号进行监控：利用直观的动态画面来模拟控制对象的工作状态：可以通过计算机控制被控对象的启、停等工作状态，并可进行参数设置：可以进行各工作参数（温度、湿度、光照强度、二氧化碳浓度等）的趋势曲线图显示或累计值显示及报表打印功能；可以进行操作归档，以保证操作的安全性；可进行故障报警与显示；参数的修改。实现操作人员对生产过的人工干预，如修改给定值、控制参数和报警限等。
4 结束语
基于ZigBee/GPRS技术以可编程逻辑控制器PLC为核心的生猪养殖远程实时监控系统，是可以实现无线数据采集、远程监控相结合的多参数环境监控的系统方案。该系统不仅为畜牧业生产与工业控制的结合开辟了新的思路，而且还非常适合于对老旧生猪养殖场所实现改造升级，应用领域广泛。
参考文献
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[2]高蕾. 基于ZigBee与GPRS的畜禽养殖环境监测.智能计算机与应用[J]，2014（6）： 2095-2163.
[3]吴武豪，裘正军.基于物联网的猪舍环境监控系统的研究[D]. 浙江大学硕士论文，2014（3）.
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[7]刘玉梅，张长利，王树文等.基于ZigBee技术的水产养殖环境监测系统设计[J].自动化技术与应用，2011（3）：50-53.
[关键词]知识经济；会计假设；会计本质
知识经济是相对于农业经济、工业经济的一个新时代概念。经济合作与发展组织(OECD)在1996年题为《以知识为基础的经济》的报告中所提出的定义是：“知识经济是建立在知识和信息的生产、分配和使用上的经济”，其主要特征是以高新技术产业化为基础。以信息和通讯技术为条件。以人力资源和知识资本为首要生产要素等。知识将在社会生产和社会资源配置中发挥主体作用。并为社会创造出巨大的财富。人类经济社会发展历史中的任何一次变革都会引发会计的变革。“会计主要是适应一定时期的商业需要而发展的，并与经济的发展密切相关。”(M・查特菲尔德《会计思想史》)由于知识经济导致世界产业经济结构从物质型经济转向知识和信息型经济，信息与通讯技术的空前发展和全球网络的形成，将创造出许多过去完全想象不到的新产业、新产品、新技术、新服务。知识经济对会计理论的冲击是全方位的，包括会计思想、会计目标、会计管理体制、会计技术方法和会计政策规范。国内学者在研究知识经济对会计影响时，往往多集中于阐述知识经济对传统会计主体、持续经营、会计分期、货币计量四大假设的冲击影响。研究的逻辑起点无非是从会计的内、外部环境变化出发，阐述它的不适用性。有的学者如殷志刚、邱景忠提及到其对会计目标、历史成本、资产概念的冲击。但都浅尝辄止。对作为会计研究重要方面的会计本质，却很少有文章系统论述知识经济带来的影响。
一、我国会计理论界对会计本质的三种认识
本质是决定一事物区别于另一事物的根本属性。会计本质是由会计的内在矛盾所决定的，是会计这一事物比较深刻的一贯的和稳定的方面，它从整体上规定会计的性能和发展方向。会计本质也是确定和解释其他会计概念的依据，会计研究首先应解决会计本质问题。这一观点从20世纪50年代就开始风靡我国，并在会计研究实践中得到广泛应用。目前存在于我国会计理论界的对会计本质的三种认识即“会计信息系统论”、“会计管理活动论”和“会计控制论”，这是对其进行长期研究的逻辑起点。人们对会计本质和内涵的探讨一直没有停止过，迄今为止仍是三派鼎立，没有能够达成一致。随着知识经济的到来和网络技术的日新月异，会计信息使用者对信息需求的多样化以及人们价值意识的转变，都迫切要求我们对会计本质重新加以思考。
(一)会计信息系统论
余绪缨教授自20世纪80年代从国外引进并主张会计是一个信息系统，他认为：“根据当前的现实及其今后的发展，应把会计看作是一个信息系统，它主要通过客观而真实的信息，为管理提供咨询服务”(金绪缨，1980，1982)。此后，这种观点得到了葛家澍教授等人的支持。他们给会计所下的定义是：“旨在提高企业和各单位活动的经济效益，加强经济管理而建立的一个以提供财务信息为主的经济信息系统”(葛家澍等，1983)。
(二)会计管理活动论
“管理活动论”这一观点是我国学者首创的提法，由杨纪琬教授利阎达五教授率先提出。1980年，在中国会计学会成立大会上。两位教授合作发表了题为“开展我国会计理论研究的几点意见――兼论会计学的科学属性”的论文，首先提出了“会计的本质是一种管理活动”的观点，并认为：会计管理在微观经济中是企业管理的重要组成部分，是一种重要的价值管理；在宏观经济中是国民经济的重要组成部分。在社会主义条件下。企业的价值运动就是个别资金的运用，会计管理是对这种运动进行管理的一种重要形式。
(三)控制活动论
“控制活动论”是20世纪90年代初为调和上述两派的论战而出现的一个新兴学派，其代表人物是杨时展和郭道扬两位教授。杨时展教授的会计控制论侧重于会计微观领域，其建立的基础是受托责任观，并在此基础上提出了会计控制论。他认为：自古以来，会计最根本的目的就在于反映、控制经济活动，离开现代会计这一控制系统的运行，要提高经济效益是根本不可能的。郭道扬教授的会计控制论侧重于宏观会计领域，他从会计史学视角出发，纵观世界经济发展的历史与现状，提出了现代会计的全面控制观点。他认为：会计是人类为实现对社会经济的控制所进行的一项基本活动，因而现代会计的本质是一个全面控制系统，必须把过去、现在与未来结合在一起；必须把事前、事中、事后的控制结合在一起。尤其到了现代社会，会计更是现代经济控制工程中的重要组成部分，是信息社会中通过对包括财务信息在内的经济信息的优化与利用，以期对即定目标的控制和最终目标的实现。将会计界定为一种控制活动，优势在于：从外延和内涵两方面揭示了会计的本质，阐明了现代会计是一个控制系统。并且将受托责任与会计控制系统相结合，同时明确了受托责任与决策的关系。
二、知识经济下对会计本质三种观点的辨析
(一)按照会计信息系统论的观点，会计活动确实是生产制造信息的行为，但知识经济环境下这种信息的内涵却在不断地扩大
具体表现为：1、知识经济下，信息的使用者不仅要了解财务信息，还要了解企业的背景信息和前瞻性信息。另外，非财务信息的地位越来越重要，如企业的核心技术、管理团队的背景、产品的市场占有率、产业的竞争形式等，这些信息单纯依靠财务信息是不能充分反映出来的，而这些信息往往只是信息使用者进行决策时考虑的重要因素。2、在知识经济环境下诞生的新的信息记录、采集、聚合、分析、整理、传输、公示技术等均产生了质的飞跃，现在的网络技术、通讯技术、数据库技术使海量的信息能够得到处理，并且能够即时为使用者所取得。大大提高了信息的质量和时效性。3、知识经济下单纯认为会计是确认、计量和传递经济信息的过程的看法只体现了会计的反映职能，忽略了监督、预测和分析等控制职能。因为财务人员每天要依靠自己的职业判断去分析确认各种资产，选择不同资产的计量属性等等，这种判断性决策本身就是一种管理活动。
(二)会计被界定为一种管理活动
会计是管理经济的一种工具，这是对会计本质认识上的一次质的飞跃，它强调了会计具有反映和监督的双重职能，是我国进行会计改革以来。体现在会计基本理论问题研究中的一个历史性的进步。在知识经济下。扩大了企业管理的范围。也深化了管理的内涵。企业信息化程度的提高更加丰富了管理的手段。所以。原有的会计本质的认识有点模糊，范围过大，无法区分会计管理和其他管理的界限。因为会计管理毕竟不同于企业的人力资源管理、战略管理、生产管理、知识管理等等，会计管理也非财务管理，所以该概念应该予以深化、细化。
(三)会计被界定为一项控制活动
控制只是会计所表现出的重要特征，它在逐渐成为会计的重要职能之一，但是并不能用控制去概括会计的本质。知识经济的发展丰富了控制手段，扩大了控制边界。由于互联网的高速发展，管理越来越扁平化，控制的界限早已超越地域的限制，使远程控制成为可能。所以，这种直接的控制技术的产生其实弱化了企业财务控制在企业经营控制中的作用，片面地强调会计控制职能只会以偏概全。应该对其加以深化。
第1章 绪 论 1
1.1照明智能控制的背景、目的及意义 1
1.1.1 背景 1
1.1.2 目的及意义 2
1.2 设计的任务及论文完成的主要工作 2
1.2.1 设计任务 2
1.2.2 论文完成的主要工作 3
第2章 照明智能控制系统总体方案设计 4
2.1 照明智能控制器系统工作过程简介 4
2.2 系统设计总体方案 5
2.3 方案论证 6
2.3.1 中央处理器的选择 6
2.3.2 人数监测模块设计 7
2.3.3 人员数量显示模块设计方案 8
2.4 小结 8
第3章 照明智能控制器系统模块设计 9
3.1 教室小系统原理图设计 9
3.2人数监测模块设计 10
3.2.1 “人体运动计数”的工作原理 10
3.2.2 系统及工作流程设计 12
3.2.3 热释电红外传感器输出信号的处理 12
3.3 灯具控制模块设计 14
3.3.1手动强制按钮接口电路设计 14
3.3.2 继电器改进电路 15
3.4 人数显示电路设计 16
3.5小结 16
第4章 系统软件设计 17
4.1 教室小系统主程序设计 17
4.2 智能继电器主程序设计 19
4.3 手动强制按键的主程序设计 19
4.4 手动按键扫描子程序 20
4.5 小结 21
第5章 系统模块验证调试 22
5.1 硬件模块检测 22
5.2 人数监测模块调试验证 22
5.3 人数监测模块程序设计 24
5.4 模块的仿真与测试 26
5.5 小结 27
总 结 28
致 谢 29
第1章 绪 论
1.1 照明智能控制的背景、目的及意义
1.1.1 背景
近年来，尽管我国的电力建设取得了很大的发展，但这并不意味着我国的电力资源己经过剩，事实恰恰相反，电力供应不足和能源短缺的现象十分严峻。翻开2003年的新闻，电荒二字十分抢眼：12月26日，湖北武汉市拉闸限电；长沙市从11月30日起首次按照“开三停一”的原则限电；从11月5日开始，湖南的14个地区己陆续开始计划用电：1-0月，山西省累计拉闸限电56600条次，日均限电100万千瓦时以上……2004年6月16日，国家电网公司总经理赵希正表示，夏季电网将面临八十年代以来最为严峻的缺电局面，全网电力供应的缺口将达到三千万千瓦左右；2005年7月30日以来，由于煤电矛盾并未根本化解，新增机组上半年投产不足，全国最大电力缺口将出现在三季度，缺口约为2500万千瓦，缺电最严重的地区仍在华东[1]。
目前，国内大、中、小学校教室的照明灯具控制大多采用手动开关，即使严格管理，仍不可避免地出现忘记关灯的时候，特别是在白天，情况更是如此，从而造成大量的能源浪费。另外，各种照明灯具都具有一定的使用时限，在光线充足的情况下仍继续使用，必然会缩短灯具的使用寿命。
从节能的角度观察教室照明系统的使用，浪费现象屡见不鲜。教室中的开关虽然也分区控制照明灯，但不会有人花费时间去研究他所坐的那排的灯是由哪个开关控制的；有些不负责任的管理员甚至只控制一个总闸，晚上拉下来，早上推上去，这也就意味着在早上几乎没有人上自习的六、七点钟，整个自习楼的灯就全亮了。这样，一年下来，无形中所浪费的电能是非常惊人的。
现在国内外称为室内照明智能开关分两种：一种是定时开关，它通过对开灯和关灯的时间设定，以达到定时开灯和关灯的效果，它无法根据室内的照度进行自动开灯和关灯，也无法根据室内人员的多少确定开灯数量。另一种是红外感应开关，它虽然可以根据白天黑夜和人员流动控制灯具，但它只能是简单逻辑状态开关式接通电源，经过整定时间延迟后自动切断电源。两种开关实际上没有实现智能化，并且不能对多灯进行选择控制。国内外室内照明“智能”开关现状还不能达到片区照明智能控制和节约用电的目的。
1.1.2 目的及意义
本设计根据室内的照度情况和人员分布情况，通过照明管理的智能控制系统来决定灯的亮灭，达到节约用电的目的。片区照明智能控制系统借助各种不同的“预设置”控制方式和控制组件，对不同时间不同环境的光照度进行精确设置和合理管理，实现节能。这种自动调节照度的方式，充分利用室外的自然光，只有当必需时才把灯点亮或点亮到要求的亮度，利用最少的能源保证所要求的照度水平，节电效果十分明显，一般可达30%以上。
当今节能和保护环境已成为世界各国普遍关注的社会问题，并直接关系到社会的持续发展。在我国，照明用电量占总发电量的10%以上：在英国，应用在照明上的能量大约占总消耗能量的5%，如果有效地利用照明用电，这个数量可以减少。我国电力主要是来自燃煤，照明节电就意味着减少CO2，SO2等有害气体排放，可减少对大气环境的污染。
如果我校教学楼采用“照明片区数字化、智能化、网络化控制系统”，将使我校教学楼不再出现学生进教室将教室灯全部开启，离开时又没有关灯，出现白天教室灯与太阳比亮度；晚上开长明灯；教室无人或只有一两个人都会出现将灯具全部开启的现象，达到节约用电，减少开支，降低教育成本的目的，同时又可远程控制和管理，提升管理水平。
本系统的开发研究，既能实现照明节能，又能提高人们的生活质量，有广泛的应用需求和市场前景，可望获得较好的社会经济效益。
1.2 设计的任务及论文完成的主要工作
1.2.1 设计任务
本系统设计要求实现根据室内自然光的照度决定照明片区是否开灯和关灯。当室内的自然光照度低于室内最低照度要求时，该系统将自动接通电源，使所有灯具处于待开状态。系统还能根据室内有无人员，人员的多少及人员的分布等情况决定是否开灯，开多少灯，开什么位置的灯，当室内光的强度超过多少照度时，关闭多少灯，关闭什么位置的灯，始终保持室内的照度在某一正常范围内。杜绝无人时开灯，人多人少都将所有的灯开启及开长明灯的现象，真正做到人少少开灯，人走灯灭，即以高度的智能化来提高用电的管理水平。
1.2.2 论文完成的主要工作
针对设计任务的要求,本论文完成的主要工作有：
（1）以单片机为控制中心，对模块电路的采集信号进行判断、处理。
（2）进行热电释红外传感器的测试实验，确定实现人数监测的传感器的型号。
（3）设计人数监测模块，监测房间内部人员数量，单片机据此判断教室的使用效率。
（4）向上层控制中心汇报室内各分区人员分布的数量。
（5）执行上层整体调整命令，显示指定的房间号。
第2章 照明智能控制系统总体方案设计
照明智能控制系统要完成房间内部照明灯具的自动控制及与上层系统通讯等任务，针对任务要求，本章将进行工作过程简介和总体方 案设计。
2.1 照明智能控制器系统工作过程简介
根据照明控制器[2]的设计原理：将小区分为三个不同的层次，即小区层，栋层和房间层。
房间层是管理的最底层，如图2-1所示，房间层采集到信息后，向栋层传送本房间内的人员监测数量，同时在接收到栋层传来的整栋之间的协调信息时，关闭本教室的照明灯具，并显示出开灯的房间号，间分布人数过少情况下的用电浪费。
图2-1 房间层工作流程图
栋层的主要工作是接收到所有房间层的信息后，经判断作出该栋合理分布开灯房间的决策，并向小区层汇报。小区层则用于协调各栋层的工作，栋层和小区层的详细叙述见《照明片区网络化的设计》[3]，本设计着重介绍房间层的实现。
2.2 系统设计总体方案
照明控制器的照明控制原理：将教室分为0～5六个区，如图2-2所示，屋顶中央圆盘上固定6个人体检测模块，传感器位于图2-2中传感器1的位置，朝向6个分区，分别对6个区域进行监视，其中在1和4区放置照度检测模块，分别检测靠门侧3个区和靠窗侧3个区的照度。在教室的进门处加一个“双元型”热释电红外传感器，位于图2-2中传感器2在位置，对实验室的人数进行监测，达到系统的完整。本系统控制的总体框图如图2-3所示，照明智能控制器控制分区的照明灯具，单片机读入人数监测的监测值，送入上一级（栋层控制器）。原理框图如2-3所示：
图2-3 原理总框图
在以上的模块设计中，照度检测、人体检测上届学长已完成，本设计以人数监测模块为重点，并对系统的抗干扰做进一步处理。
2.3 方案论证
对于一项设计而言，找到合理的设计方案是至关重要的，因为它不仅决定着设计实现与否，还决定着设计结果的准确性。
2.3.1 中央处理器的选择
房间层中央处理器主要作用是做简单的逻辑控制，并不涉及复杂的算法。
AT89S51 提供以下标准功能：4k 字节Flash 闪速存储器，128字节内部RAM，32个I/O 口线，看门狗（WDT），两个数据指针，两个16 位定时/计数器，一个5 向量两级中断结构，一个全双工串行通信口，片内振荡器及时钟电路[4]。同时，AT89S51可降至0Hz的静态逻辑操作，并支持两种软件可选的节电工作模式。空闲方式停止CPU的工作，但允许RAM，定时/计数器，串行通信口及中断系统继续工作。掉电方式保存RAM 中的内容，但振荡器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一个硬件复位。本系统设计选择AT89S51单片机作为房间层中央处理器，如图2-4所示。
89S51相对于89C51增加的新功能包括：
1、工作频率为33MHz， 89C51的极限工作频率只有24M，就是说S51具有更高工作频率，从而具有了更快的计算速度。
2、内部集成看门狗计时器，不再需要像89C51那样外接看门狗计时器单元电路。
3、具有双工UART串行通道。
4、双数据指示器。
5、电源关闭标识。
新增加了许多功能，性能有了较大提升，价格却基本不变，甚至比89C51更低！
2.3.2 人数监测模块设计
方案一：人体识别方法：
在屋顶中央圆盘上固定6个人体检测模块，在最中央安放一个可转动的摄像机，首先依据人体感应模块得到的人员分布情况，利用电机转动摄像机到有人员分布的区域，进行图像采集，经过图象处理得出室内人员的数量。原理框图2-5如下：
图2-5 人体识别原理框图
此方案操作不方便，反应时间长，不宜进行实时监测，而且误差较大，价格昂贵，不宜进行大规模生产。
方案二：人数监测方法：
将双元型热释电红外传感器[3]安装在门框的同一侧，相互间隔适当的距离。人体经过传感器时，人体的运动方向不同，传感器输出的信号也不同，进而判断是进入房间还是离开房间[5]。系统原理框图2-6如下：
图2-6 人数监测原理图
通过以上分析比较，本设计采用方案二，方案二的实现成本较低，容易实现；但热释电红外传感器的安放位置还是比较困难的，而且人经过门的速度也是不尽相同的，故在本设计中有一定的理想化处理成分，在实践中总结其最好的距离和位置，以达到最好的监测效果。
2.3.3 人员数量显示模块设计方案
方案一：液晶显示器(LCD)是一种低功耗的显示器件，在袖珍式仪表或低功耗应用系统中有广泛的应用。液晶显示器有标准段式液晶显示器、字符点阵液晶显示器和全点阵图形液晶显示器三种。液晶本身并不发光，而是借助自然光或外来光源显示数码，它的优点是工作电压低、耗电极省，但在黑暗中显示需加背景光，相应刷新速度低，而房间号的显示需要醒目，液晶显示的字符较小，只有近距离才较易看清，成本也较高。
方案二：采用LED数码管动态扫描显示，用一片七段译码芯片CD4511驱动4片LED，直接用单片机I/O口接数码管公共端做片选信号，使用芯片数量少，但占用I/O口数量多。
方案三：采用串入并出移位寄存器驱动显示。使用两片移位寄存器74LS164驱动两片数码管，仅需两个I/O口，但显示需做软件译码[6]。
通过以上分析，本系统中由于I/O口占用数量较多，为节约单片机I/O口同时考虑成本，采用方案三。
2.4 小结
本章简要的描述了系统的结构及工作过程，并通过比较分析，确定了各个模块的设计方案。
第3章 照明智能控制器系统模块设计
单元电路的设计包括了小系统、照度检测模块、人体感应模块、人数监测模块、继电器触发电路、步进电机驱动电路、电源电路和显示模块。本文将对人数监测模块、继电器触发电路和显示模块做详细阐述。
3.1 教室小系统原理图设计
教室小系统原理图如图3-1所示，通过编程完成房间层的数据处理及智能控制。
89S51端口分配（见表3-1）
表3-1 I/O口的分配
P1.0，P1.1 用作照度检测
P1.2,P1.3 分别对房间内部的1,2,3区和4,5,6区进行控制
P1.4～P1.7, 用做步进电机控制
P2.6 智能按键控制
P2.7 对教室内的人数进行监测
P0.0～P0.5 人员分布检测信号输入
P0.6,P0.7 4位LED 模拟串口显示
P2.0～P2.5 继电器触发控制信号输出
P3.0,P3.1 用做无线通信（详见《照明片区网络化》）
3.2 人数监测模块设计
人数监测模块关系到主机对房间的开关是否做出调整，教室内的学生人数是调换教室的依据，是对教室资源的优化处理的依据。
本设计中人数监测模块采用热释电红外传感器中的“双元型”(或称“对偶型”) 器件作为探头，利用后继的信号处理电路对传感器信号进行处理，实现对物体运动方向的判断，实现对进出门人数的计 数，通过比较进出门的人数，得出房间内有多少人的判断。这个方案无论室内的环境多么复杂，安装时只需将探头固定在门口处即可，比较方便[7]。
3.2.1 “人体运动计数”的工作原理
人体监测计数模块能否有效工作，关键在于传感器对人体运动方向的判断。本设计采用“双元型”热释电红外传感器作为探头，就是要利用其结构上所具有的与单元型器件不同的特点来实现对人体运动方向的判断。单元型热释电红外传感器由于只有唯一的一个热电敏感单元，因而对不同方向运动物体只能输出同样的反应信号。而双元型热释电红外传感器具有两个完全相同的热电敏感单元，它们按照极化方向反向串联或并联，其中只有一个热电敏感单元是用来检测红外线，而另一个要在表面蒸上红外反射膜，它的作用是补偿噪声。在实际当中，红外反射膜是不可能达不到全反射的效果，一般较佳的是达到70 %反射，因此两个热电敏感单元对整个传感器的信号输出都有贡献。由于市场上大部分产品为串联方式，故下面就以反向串联方式为例，利用图解来定性说明双元型热释电红外传感器判断人体运动方向的基本原理。人体运动计数法的原理分析示意图，如图3-2所示：
图3-2 运动计数原理框图
无论反向串联型传感器中的两个热电敏感单元的几何形状和相互位置关系如何，都可以用图3-2（a）来表示（假设a为检测元件，b为噪声补偿元件）。现在假设有人体从热释电红外传感器的前方沿着两个热电敏感单元反向串联的方向从左向右经过，根据人体与敏感单元相对位置的不同可对传感器的输出信号做出分析。如图3-2（b）所示，当人体刚刚进入双元热释电红外传感器视野的时候，由于人体到两个热电敏感单元的距离及角度不同而造成入射到两热电敏感单元上的能量变化速率不同，具体是a > b，因此双元热释电红外传感器输出信号应以a的信号为主，可设符号为“+”。如图3-2（c）所示，当人体运动到双元热释电红外传感器视野中央位置附近时，对于两个热电敏感单元来说一个是离开一个是接近，于是各自产生的信号符号不同，但由于两个敏感单元反向串联，因此热释电红外传感器输出信号应是二者信号的反向叠加的结果，其值比任意一个敏感单元单独产生的信号都要大，故符号为“- -”。如图3-2（d）所示，当人体运动到即将离开热释电红外传感器视野时，两个热电敏感单元上的能量变化情况是b > a，因此热释电红外传感器输出信号应该以b为主，由于对于b来说人体离开且它的串联方式与a相反，故符号为“+”。由于热释电红外传感器输出信号波形是连续的，根据以上分析，可以得出热释电红外传感器输出的波形大致如图3-2(e) 所示，波形的第二个正峰值低于第一个正峰值是由于热电敏感单元b为噪声补偿元件，蒸有红外反射膜，因此它产生的输出信号比较小。如果人体的运动方向相反，则分析同理进行，而得到的结果恰好相反，如图3-2(f )所示。这样，根据上面的分析就可将不同方向通过热释电红外传感器的输出信号波形区分开。再利用信号处理电路将传感器输出信号转变为便于进行计数的数字信号“人体运动计数”法就可以顺利工作了[8]。
3.2.2 系统及工作流程设计
整个人数监测模块的工作过程如下：热释电红外传感器探测到人体发出的红外线后产生一个相应的输出信号；该信号经过信号处理电路的处理后，信号转变成为利于计数的数字信号，同时人体的运动方向被判断出来[10]；这个数字信号输入到计数器进行计数，单片机通过程序运行比较房间内的人数是否低于预定值，根据比较结果做出是更换教室还是不更换教室的决定[9]。下图3-3给出了一个基本的系统框图。
图3-3 系统框图
3.2.3 热释电红外传感器输出信号的处理
通过前面对双元型热释电红外传感器对人体运动方向判断工作原理的分析，已经知道从传感器的输出信号波形来看是可以判断出人体的运动方向。但是，从传感器输出的信号显然是不可以直接作为人数监测模块的控制信号，因此传感器的输出信号必须经过一个专门的信号处理电路，使得传感器输出信号的不规则波形转变成适合于计数的数字信号。
本设计中采用的是P2288-02型热释电红外传感器，是由双热电敏感元件、低噪声阻抗匹配电路构成的双元型结构器件，采用TO - 5 封装，其红外窗口为矩形，基本性能参数列于表3-2中。
表3-2 传感器性能参数表
型 号 敏感面积（mm2） 敏感元件数 封 装 窗口材料
2288-02 2*1 2 TO-5 带通滤波器
工作温度（℃） 存储温度（℃） 光谱响应（μm） 敏感度
（1Hz,10Hz）
（V/W） NEP
（500，1，1）
(W/Hz1/2)
-40～60 -55～125 7-15 6500，1000 1*10-9
工作电压（V） 信号提升时间
(0~65%) (ms) 温度系数
(%/℃) 偏移电压
(RL=22kΩ) 噪声
（Μv/Hz）
3~15 100 0.2 0.4 15
根据以上传感器基本性能参数，这里给出一种适合的信号处理电路[11]，如图3-4 所示。整个电路由传感器、滤波电路、放大电路、窗口电压比较器组成。
图3-4 信号处理电路
当人体辐射的红外线被聚焦在热释电红外传感器的热电探测元上时，电路中的传感器将输出电压信号，然后使该信号先通过一个由C1、C2、R1、R2组成的带通滤波器，该滤波器的上限截止频率 ，同理下限截止频率为0.16Hz。由于热释电红外传感器输出的探测信号电压十分微弱(通常仅为几毫伏)，而且是一个变化的信号，输出信号的频率由被测物体的移动速度决定，通常为0.1～10Hz左右，所以应对热释红外传感器输出的电压信号进行放大。本设计运用通用集成运算放大器LM324来进行两级放大，如图3-4所示，第一级放大器增益 ，输出信号有微弱的工频干扰，经R5，R6，C3，C4组成的带通滤波器后送入第二级放大器，第二级放大器增益可由RW1调节，最大为31。调节RW2，将窗口电压比较器的电压窗口范围设定为相对零电压。
3.3 灯具控制模块设计
本设计继电器模块用来直接控制照明设备供电线路的开启与关闭，它是一种执行装置。通过接收智能主机或智能按键发来的命令，经过微控制器CPU的控制程序分析、解码、计算后来驱动各路继电器线圈，从而达到控制继电器吸合与断开的目的。它具有本地手动开启、输出状态显示等功能。
3.3.1 手动强制按钮接口电路设计
根据需要只在门口的单一位置安放智能手动按钮（便于管理员察看教室的情况），送至单片机的I/O端口。当 AT89S51单片机的I/O端口空载时，其引脚电压在逻辑1的时候接近电源电压Vcc，在逻辑0的时候接近0 V，每个I/O端口的驱动能力为灌入或拉出25mA[13]。
所以在使用I/O端口时，必须设计ESD保护电阻，一般所选ESD电阻范围100Ω-10 K 之间，而且该电阻的引入不能引起输入输出状态的改变。
本系统设计了一个手动按钮信号的输入，利用单片机端口的P2.6来检测按钮的状态。输入信号由10 K的上拉电阻和按钮串联组成，并在单片机的P2.6引脚连接330Ω的ESD保护电阻，其原理如图3-5所示。
图3-5 手动强制按钮电路图
3.3.2 继电器改进电路
继电器触发电路如图3-6 所示，其中RQ1为直流电磁继电器，最小触发电流约55mA，所以图中用NPN三极管接成共射放大电路，起到驱动的作用。为安全起见，单片机控制信号输出采用6N137光电耦合器件进行光电隔离。RQ1的3，5可接入220V市电，用做照明灯具开关，也可用做传感器检测模块启动开关。
在照明系统设计中，把教室分为6个区域，故设计了6路继电器输出，采用AT89S51的PC端口P20，P21，P22，P23，P24，P25来驱动，如前一节所述，I/O端口的拉电流和灌电流有限，而且继电器线圈有很大的电感，会产生极高的反向感应电压，这对I/O引脚是致命的损坏，就算在外面加了续流二极管来保护，由于其二极管的导通延时的原因，根本无法抑制瞬间的高压。因此设计了光涡来驱动继电器线圈，起到了与单片机I/O端口隔离的作用，也消除了强电回路对单片机系统的影响[14]。
图3-6 继电器驱动电路
电路中，继电器线圈两端均反相并联了一只二极管，它是用于保护集成块的，不可省去，否则在继电器由吸合状态转为释放时，由于电感的作用线圈上将产生较高的反电动势，极容易导致集成块击穿。并联了二极管后，在继电器由吸合变为释放的瞬间，线圈将通过二极管形成短时间的续流回路，使线圈中的电流不致突变，从而避免了线圈中反电动势的产生，确保了集成块的安全。
继电器常安装在电器设备的内部，其工作状态不直观，本设计将其作如图3-6改进。在线圈两端接发光二极管VD，当控制电压为正时，继电器吸合，同时发光二极管被点亮，表明继电器线圈已加上电源。发光二极管可装在外壳显眼之处。
3.4 人数显示电路设计
由于教室的容量有限，故用两位数码管显示人数，电路如图3-7所示，图中数码管是共阴极的，与移位寄存器74LS164连接要加接200Ω的限流电阻，避免亮度过高造成数码管使用寿命缩短。CLK接至P0.6，TXD接至P0.7，P0.6上升沿时P0.7发送一位数据,依此类推，按照BCD 码先发送高位后发送低位，可实现两位显示[15]。
图3-7 人数显示电路
3.5小结
根据上一章的总体方案设计，本章着重介绍了人数监测模块的硬件电路设计方法，并分别分析了其工作原理，要实现各模块的功能，还须编写相应的控制程序。
第4章 系统软件设计
软件设计采用模块化结构，以便于系统功能的扩展。本系统程序主要分为主程序、步进电机控制子程序、显示子程序等。
4.1 教室小系统主程序设计
当环境自然光能满足人眼所需最佳光照度时，不管教室是否有人，灯都不亮。当自然光不能满足要求时，则根据室内外光照度和教室人数开启相应灯具。当教室里的人都离开后，则自动关闭灯具电源，实现教室灯光实时智能监控的目的。房间层程序设计流程图如图4-1所示，电路有2种工作状态：自动控制状态和强制状态。
1、自动控制状态
系统电路上电复位后，默认工作在自动控制状态，程序运行开始后首先对房间号进行初始化，即让数码管显示本房间房间号和人数为初值零，P2口清零，让P2.7电机使能端为低电平，处于无效状态，P2.0～P2.5控制照明灯具处于关闭状态。如果有一个人进入教室，人数监测模块热释电红外传感器感应到后，热释电红外传感器输出电平信号，此信号经过人数监测模块处理后，数码显示器显示当前的人数加1；同样再有人进入，则显示2，3，……；若有人出教室，人数监测模块感应到后，将显示统计的人数自动减1。当系统电路统计的人数大于0(即教室内有人)，然后开始照度检测，先对靠门侧进行查询，P1.0为“1”则启动0～2区传感器，并调用电机控制子程序，控制热释电红外传感器检测0～2区情况，据此控制相应区域的照明开关，再查询P1.1，若出现低电平就启动3～5区传感器检测，开始控制整个房间的照明开关。在此过程中时时将房间人员分布情况和人员总数输入工作寄存器组，供栋层控制中心读取该房间人员分布的情况和人员数，同时通过读取栋层中调整房间的房间号（十六进制代码），执行栋层整体协调命令，调用十六进制—BCD码转换程序，再调用显示子程序显示出房间号。当教室里的最后一个人离开后，延时30S，在延时期间指示灯不断闪烁，蜂鸣器发出将要关灯的提示音，然后熄灯。此后，如果出现意外情况，假如从教室内再有人出来，则蜂鸣器发出警报，人数显示数码显示E[16]。
2、强制工作状态
在电路正常工作的情况下，当管理员需要对教室进行打扫，以保持教室的清洁卫
图4-1 主程序流程图
生时，便可通过按下强制按钮，使系统进入强制状态，就能对灯进行强制开关的控制，通过该按钮也能使电路切换回自动控制状态。在自控状态或强制状态下，电路的人数统计功能都可以正常进行。
4.2 智能继电器主程序设计
智能继电器用来直接控制照明设备供电线路的开启与关闭，它是一种执行装置。智能继电器主要是通过接收和发送主机和按钮的信息，完成开关灯的功能，并实现本地手动功能。其主程序框图如图4-2所示。
图4-2 继电器主程序流程图
4.3 手动强制按键的主程序设计
手动强制按键的功能相对简单，硬件软件设计也比较容易，其核心控制芯片AT89S51。
其主程序框图如4-3所示。
图4-3 手动按键程序流程图
4.4 手动按键扫描子程序
采用CPU对按键进行扫描的方式，对所有的按键进行监视，一旦发现有键按下，CPU通过程序识别，并转入相应键的处理程序，实现该键功能。CPU检测到有键按下时，先延时20ms去除抖动，再次对按键进行扫描，如果仍然检测到有键按下，则进入按键识别程序。
按键识别出来后，进入按键的处理子程序。图4-4为按键扫描子程序流程图。
图4-4 手动按键扫描子程序流程图
4.5 小结
本章介绍了房间层主程序，智能继电器子程序设计，智 能按键子程序设计及按键扫描子程序设计思想及流程图。
第5章 系统模块验证调试
5.1 硬件模块检测
在本系统设计过程中，从硬件设计到软件设计几乎是开发者针对本系统特点要求亲自完成的。这样虽然可以降低系统成本，提高系统的适应性，但是每个模块的调试却占去了总开发时间的决大部分。当硬件设计从布线到焊接安装完成之后，就开始进入硬件调试阶段，把调试分为以下几步进行（各模块的实物图见附录4）：
1、检查逻辑错误
这类错误往往由于加工制板过程中失误错误所造成的。主要包括错线、开路、短路。首先将制作的电路板认真对照原理图，看两者是否一致。特别注意电源系统检查，以防止电源短路和极性错误，并重点检查各模块的线路是否存在相互之间短路或与其它信号线路短路。必要时利用数字万用表的短路测试功能，可以缩短排错时间。
2、检查传感器元件失效
造成这类错误的原因有两个：其中一个热释电红外传感器买来时就已坏了，无论如何调试都没信号；还有热释电红外传感器是由于安装错误，造成器件烧坏。采取检查元器件与设计要求的型号、规格和安装是否一致。在保证安装无误后，用替换方法排除错误。
3、排除电源故障
在上电前，一定要检查电源电压的幅值和极性，否则很容易造成集成块损坏。由于电源引起的故障可能会导致很严重的后果，所以要特别注意。电源短路产生的原因也很多，如电容的焊反、设计的失误等，提前发现就可以减小损失。加电后检查各插件上引脚的电位，首先检查VCC与GND之间电位，若在5V～4．8V之间属正常。若有高压，联机仿真器调试时，将会损坏仿真器等，有时会使应用系统中的集成块发热损坏[17]。
5.2 人数监测模块调试验证
按照如图3-4所示电路原理图进行连线，检查模块电路线路是否正确。确认无误后接通电源，进行模块调试。用手作为传感器的感应对象，在传感器的上方来回摆动，观察其输出信号的变化以确定最优的手动方向得出最大的输出波形。
经过反复的试验，得到对应于不同运动方向的输出信号波形区别最大的方向，即可以认为是敏感元件反向串联的方向[18]如图5-1所示。
图5-1 传感器反向串联示意图
由于输出信号变化很快，因此只记录了信号的波形。
确定好方向后，在该方向上，手摆动的幅度要大，速度快慢不一，同时观察信号输出波形，当达到最好的观察效果时，进行记录。当人体在传感器前不同方向运动时，输出波形如图5-2所示（由于输出波形是变化的，而且变化的速度较快，拍照的效果不是很好）：
图5-2信号输出波形
从图5-2波形图中可以看出，前面对“双元型”传感器工作原理的分析是基本正确的。从输出信号的波形可以看出，当人体在传感器前运动的方向不同时，输出的信号波形也就不同，验证了人体运动计数的原理是正确的，达到了人体监测所需波形的要求，为下一步的方向判定提供了依据。
传感器输出信号经过放大和滤波处理之后，根据输出波形，检测输出的高电平，确定序列值为00100和01010，两个序列值分别代表两个运动方向产生的信号，通过数字逻辑电路对序列进行检测，达到计数的目的。
5.3 人数监测模块程序设计
1、序列检测
传感器的输出信号经过信号处理的出两组数字逻辑：00100和01010，把得到的逻辑数字接入GW48实验箱的I/O接口，进行序列检测，其工作状态图如5-3所示：
图5-3 序列检测状态机图
2、加减计数设计
所设计十进制加减计数器具有不依赖于时钟而有效的清零信号，有两路数据，一路进行上升沿计数加，另一路进行上升沿计数减。
计数器的RTL级电路如图5-4所示：
图5-4 计数器的RTL电路
5.4 模块的仿真与测试
1、序列检测设计
所设计的序列检测时钟信号其工作时序如图5-5所示：
（1）TA信号为经过比较器处理后的数字信号，时钟信号频率为数据信号的两倍。
（2）复位信号高电平进行复位，AD加计数和DD减计数清零。
（3）当数据序列DATA为00100时DD输出高电平；当DATA为01010时AD输出高电平。
图5-5 序列检测仿真图
2、加减计数设计
所设计十进制加减计数器具有不依赖于时钟而有效的清零信号，其工作时序如图5-6所示：
(1)当RST为高电平，EN为低电平时，CQ输出为0。即计数清零，并禁止计数。
(2)当RST为低电平，EN为高电平时，每一个AD的上升沿后，CQ输出加1，每一个DD的上升沿后，而CQ输出减1，形成人数的统计。
(3)当EN为低电平时，计数器保持原有的计数0，当EN为高电平则继续计数。
图5-6 计数器工作时序
5.5 小结
通过FPGA实验板的测试，能够达到预定人数统计目标的要求。介绍了硬件调试方面的一般步骤和调试心得，得出了信号处理电路输出的波形，经过联机调试，达到了人数监测的预期效果。
总 结
本文研究了智能控制技术在照明控制中的应用。介绍了智能照明的发展概况，并针对电力资源浪费严重的问题，提出了研究智能照明控制系统的必要性。通过对双元热释电红外传感器工作原理的分析，提出了一种室内人数监测的实现方案，并设计出了相应的信号处理电路。通过联机调试，达到了人数监测模块的预期效果。在本系统设计中，传感器位置的选择至关重要，决定着系统是否能正常工作和系统的精度，应予以高度重视。
由于知识水平相当有限，设计中还存在许多不足之处：
首先，设计未考虑2人并排入教室的情况，经设计者长期观察，如非有意，这种情况极少发生。并且通过合理安排红外传感器的位置，也可使该问题得到改善或解决。
其次，为了设计及演示的方便，假定教室只有一扇门。若考虑2扇门的情况下，只需再加上第2路同现有热释电红外传感器一样的P2288-02型热释电红外传感器，利用CPU的冗余资源处理这路传感器。
第三，需进一步解决装置的抗干扰问题以及产生的电磁干扰，有待研究该系统的模块化、标准化、规范化等技术规范与技术措施，使其具有开放性、可升级性。
智能照明控制技术要实现更高级的智能并非一件很容易的事情，国内外从事智能照明控制十多年来，也只能算刚刚起步。要实现照明系统的智能控制与管理，它需要一个相当复杂的计算机控制系统，它不再是简单地实现灯具的开启和关闭，也不是仅仅调节光源的光通量输出，它需要采集人们活动场所的照度信息、温度湿度信息等，根据人们此时此刻的活动需求以及当前电网电参数等诸多因素来综合分析与计算 ，得出最优化地调节光源光通量的输出大小，从而满足人们最佳的光环境需求，并通过图形界面或声音等设备提示人们了解自己的周边环境。要实现这个控制过程，不仅包括控制学科所研究领域，它还包括照明学、美术学、环境学、生理学、心理学等众多学科的交叉边沿学科。
致 谢
在论文即将完成之际，我首先想感谢我的导师韩雪梅，感谢导师给了我一个参与项目的良好锻炼机会，感谢她对本论文的选题、研究工作及论文撰写过程中给我的悉心指导和鼓励。
其次，我想感谢蔡波、李俊国老师，在系统的软硬件设计和调试过程中，他们都给予了我很大的帮助和支持。
还有我在实验室一起做毕业设计的同学们，感谢汪文科、王志强、杨敬国、何善亮、龙祺等同学，有了他们在生活和学习上对我的帮助，使我愉快的完成了本科阶段的学习，这四年的生活会成为我一生中最难忘的时光。
最后，还要感谢我的家人，来自家庭的温暖、关爱和支持，是我不断前进的动力源泉。
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