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1.1 成本管理与控制
降低工程造价是工程管理中的一项重要问题，也就是说要对项目进行成本的控制。成本控制指在工程项目完成的过程中对消耗的人工、机械、材料的费用等进行监督、指导、调节和限制的过程。尽量把费用降到合理范围，并保证园林工程项目的顺利进行。一个工程的成本主要体现的是企业的综合管理水平，是企业能否在激烈的竞争市场中站稳脚跟的关键，是在企业不断发展的过程中产生的[1]。
1.2 质量管理与控制
为了确保园林工程的质量，需要对工程的质量进行管理，建立一种健全的质量保证管理体系。质量不过关的工程会严重影响使用功能。对工程质量管理我们提出了如下要求：专业人员要对工程的质量进行全面的检查和分析，然后，结合数量统计等技术完成工程质量的管理工作[2]。
2 安全生产和进度协调的管理及控制
2.1 安全生产管理与控制
安全生产管理的主要内容包括：首先要提高全体管理人员对安全生产的认识，在对生产进行管理时遵循“安全第一，防患于未然”的原则；其次，要严加防范，建立健全的制度。每个部门都要建立一定的责任制度，让每一个员工都担起安全生产的责任，按照规章制度进行操作；第三，根据不同分项的情况，在工程施工之前，对施工班组进行安全技术交底，掌握生产中可能出现的安全问题，防止隐患的发生；最后，编写施工组织设计时对施工中存在的安全隐患问题进行预防分析。
2.2 进度协调管理与控制
对园林工程的合同要加强监督的力度，工程的费用要根据工程的进展情况进行合理的支付。防止出现多报、漏报、重报和早报的现象，严格控制好工程项目的总费用。在进度的管理方面，要做好施工进度和计划控制的管理工作。一般情况下会按照规划好的时间开工，不会拖延，并且要有详细的年度、季度和月度的计划，要有进度计划才能控制好施工的进度，把工作落实到具体的人员和设备上[3]。提高人员的劳动生产效率，保证项目的按期完成，也要考虑到队伍中出现过高施工压力的现象，对于没有按时完成工程的单位，要分析没完成任务的原因，追究相关人员的责任，在下一个工作周期内赶上总的施工进度。
3 园林工程的现场施工管理与控制
工程的现场管理是施工管理的重要部分，在整个的工程中，现场管理水平的高低直接影响整个工程的发展，影响工程的质量和工程施工单位的经济效益。但很多单位经常忽略现场管理的影响，对其不重视，造成经营管理工程项目中的高消耗、浪费多、质量差、技术落后等现象。现场管理中，操作的不正确不规范，造成了规章制度的形同虚设，因此，造成生产力下降，效益差，制约了企业的发展速度。现场施工的主要工作是：首先，施工的准备阶段。包括施工条件的落实，物资苗木的订购及施工任务的落实工作；其次，正式施工阶段。主要工作是综合施工的组织，对各项技术组织的措施进行落实，跟踪检查计划的实施，做到及时反馈，对施工的质量和进度进行严格的控制，保证施工的数量进行；第三，竣工验收阶段和养护管理阶段。这2个阶段的工作有：预检、隐检及签证的工作，做好养护前的技术交底，编写养护计划，落实养护的任务等。
4 建立科学的园林工程管理规范
4.1 自我抓起，做好管理规范
施工单位是园林工程建设的具体的实施者。工程项目的管理层的管理方法、方式及人员的素质会直接影响到工程管理的质量，因此，施工单位在园林工程管理中应做到：提高管理层的素质，摆正管理者的位置；建立健全的管理制度，明确规章制度；逐级考核，分清职务，发挥创造空间。
4.2 规范施工行为，提高员工的素质
员工的素质和行为直接影响到园林施工项目的管理和质量，因此对员工的培养应注意以下问题：首先，要树立一种“质量第一”的观念，对员工进行组织培养，明确施工的要求和计划，制定详细的考核细则和办法，建立赏罚制度；然后，要注重建设过程中的每一个环节，要从根本上控制问题的出现；对土方采取一票否决制，建立土方监督员制度，通过合理的土壤改良和处理，保证土方的质量。制定病虫害发生的预测预报制度，严格控制病虫害的发生。园林工程的实施不仅仅是简单的“种地种菜”，作为施工单位的管理者还应该鼓励员工对新技术、新材料和新工艺的使用，来改善苗木的成活率和景观的整体效果。对土壤的酸碱度、环境等进行定期的检测工作。最后很好的把园林工程的技术性、科学性和艺术性结合到一起，打造出既经济又实用的美观的园林作品。
参考文献
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随着可编程逻辑控制器（PLC）技术的逐渐发展，很多工业生产要求实现自动化控制的功能，都采用PLC来构建自动化控制系统，尤其是对于一些电气控制较为复杂的电气设备和大型机电装备，PLC在电气化和自动化控制方面具有独到的优势，如顺序控制，可靠性高，稳定性好，易于构建网络化和远程化控制，以及实现无人值守等众多优点。基于此，PLC技术逐渐成为工业电气自动化控制的主要应用技术。
本论文主要结合数控机床的电气化功能的改造，详细探讨数控机床电气化改造过程中基于PLC技术的应用，以及PLC技术在实现数控机床自动化控制功能上的应用，以此和广大同行分享。
2 数控机床的电气化改造概述
2.1 数控机床的主要功能
数控机床是实现机械加工、制造和生产中应用的最为广泛的一类机电设备。数控机床依托数控化程序，实现对零部件的自动切削和加工。但是目前我国仍然有超过近1000万台的数控机床，主要依靠手动控制完成切削加工，无法实现基本的电气化和自动化控制。为此，本论文的主要的目的是基于PLC控制技术，实现数控机床的电气化改造，主要实现以下功能：
（1） 数控机床的所有电机、接触器等实现基于PLC的自动化控制；
（2）数控机床的进给运动由PLC控制自动完成，无需人工手动干预；
（3） 自动检测零部件切削过程中的相关参数，如加工参数、状态参数等等；
（4） 结合上位机能够实现对数控机床的远程控制，以达到无人值守的目的。
2.2 电气化改造的总体方案
结合上文对于数控车床的电气化、自动化改造的功能要求，确定了采用上位机与下位机结合的自动化改造方案。该方案总体结构分析如下：
（1） 上位机借助于工控机，利用工控机强大的图像处理能力，重点完成数控车床的生产组态画面显示，以及必要的生产数据的传输、保存、输出，同时还要能够实现相关控制指令的下达，确保数控车床能够自动完成所有切削加工生产任务。
（ 2）下位机采用基于PLC技术的电气控制模式，由传感器、数据采集板卡负责采集数控车床的生产数据、环境数据、状态数据等所有参数，由PLC实现对相关数据的计算，并传输给上位机进行相关数据的图形化显示和保存；另一方面，PLC控制系统还接收来自于上位机的控制指令，实现对数控车床的远程控制。
（3） 对于数控车床最为关键的控制――进给运动的控制，利用PLC+运动控制板卡的模式实现电气化和自动化的控制。具体实现方式为：选用合适的运动控制板卡，配合PLC的顺序控制，对进给轴电机实现伺服运动控制，从而实现对数控车床进给运动的自动化控制。
3 数控车床电气化自动控制改造的实现
3.1 系统改造结构设计
数控车床的电气化自动控制改造，其整体结构如下图1所示，其整体结构主要由以下几个部分构成：
3.1.1 底层设备
底层设备主要包括两个方面，首先是实现数控车床自动切削加工运转等基本功能的必要电气、机电设备，如电源模块、电机模块等，这些机电设备能够保证数控车床的基本功能的稳定可靠的实现；其次，底层设备还包括各类传感器，比如监测电机转速、温度的速度传感器和温度传感器，监测进给轴运动进给量的光栅尺等，这些传感类和数据采集类设备为实现数控车床自动化控制提供了基础数据源。
3.1.2 本地PLC站
本地PLC站主要负责接收底层传感设备传送过来的传感参数、状态参数及其他检测参数，通过内部程序的运算，判断整个数控车床的工作状态，并将其中的重点参数上传到远程控制终端进行数据的图形化显示、存储、输出打印等操作；另一方面，本地PLC站同时还接收来自于远程控制终端所下达的控制指令，比如停机、启动等控制指令，PLC站通过对相应执行器（比如电机）的控制，从而实现自动化控制的功能。
3.1.3 远程控制终端
远程控制终端主要是依赖于工控机实现的上位机数据管理和状态监控，需要专门开发一套面向数控车床加工、生产和自动控制的软件程序，以实现对数控车床的远程化、网络化、自动化控制，真正实现无人值守的功能。
基于PLC的数控车床电气自动化改造框图
3.2 PLC电气控制系统的设计实现
本研究论文以CK6140普通数量机床为具体研究对象，详细探讨其电气化、自动化控制的改造。通过上文对机床改造方案和结构功能的分析，可以确定整个机床电气化、自动化改造，一共需要实现14个系统输入，9个系统输出。结合控制要求，这里选用日本三菱公司的FX2N-48MR型PLC，输入回路采用24V直流电源供电方式。根据对数控机床的各模块控制功能的分析，选用合适的接触器、继电器、开关、辅助触点等电气控制元件，与PLC共同实现对电气设备的控制，比如PLC通过接触器控制电机模块，PLC通过继电器控制电磁阀等部件，从而完成基于PLC控制的数控车床电气化改造。
4 结语
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克拉玛依石化工业园区污水处理厂目前主要采用曝气生物滤池工艺，设计出水水质达到一级A排放标准。但是在进入厂区前，因为厌氧环境，伴生有大量的有毒气体，尤其是硫化氢等[1，2]。通过在源头加入空气，建立有氧环境。针对加气环节，拟实施方案如下：（1）该厂是工业污水和白碱滩的生活污水混合处理，首先将工业污水在排入地下管网前，先进行曝气，在生活污水支管未端曝气，使来水管网形成一个有氧环境。（2）从原溶气释放器处引出一支曝气管到旋流沉砂池后，同时适当投加辅助转化药剂，并延长沉砂池与气浮池之间管线的长度和管径，并在此管道内加装涂有催化剂的格栅，并延长管道，增加有氧水在管道内的停留时间；同时还增加原曝气量（可考虑曝纯氧气）。污水中的硫化物在此管道内在催化剂的作用下，利用氧气，转化成为单质硫、亚硫酸盐及硫酸盐等，形成的单质硫在气浮间随着油污一起进入污泥里，去除，亚硫酸盐和硫酸盐已经无害化，进入后续流程。同时，利用远程网络化控制技术[3-5]，实现对现场设备和控制回路的网络化远程控制。
1 远程控制系统设计思路
为了确保设计合理，本论文提出一个先导性试验，确定了较为适宜的工艺流程，试验系统拟建立一个远程控制系统。加气工艺，见图1。
控制系统包括压力控制和流量控制，具有流量检测与供气量闭环控制回路。检测数据包括：含氧量、有毒气体含量、水质分析参数等。由于现场环境恶劣，设计了一套远程控制系统，通过Internet实现远程遥测遥控和设备启停控制、参数设置、数据采集和传输等。
由于现场环境恶劣，现场人工操作不便，尽管系统规模不大，但是在设计时充分利用无线传输网络和Internet网络技术的优势，实现远程启停控制和回路控制，实现结构见图2。现场部分由现场传感器、执行器数据采集单元和无线RTU组成；通信部分由基于无线数传技术的无线RTU、中控室收发器和Internet网络组成；中控室由网络设备和远程终端组成。
1.1 传感器及RTU
现场RTU与中控室数据通过GPRS网络实现远程通信。针对远传数据，实现闭环控制，控制回路见图3。
主要由压力传感器、流量计及信号调理模块以及数据采集系统组成。压力传感器检测空压机及供气管道压力，流量计负责检测污水流量和气体流量。根据来水量来调节控制气体供应量。各个传感器信号经过调理后送数据采集模块进行数据采集和处理，同时也把远程控制数据送执行器调节气体供应量。
1.2 无线通信及网络管理
试验系统中，通信与网络由2部分组成：RTU串行通信与无线数据传输模块、中控室收发器及网络通信系统。
现场RTU除了信号调理功能外，还有数据处理、启停与调节控制以及双向通信功能。无线数传电台与RTU核心板通过串行通信口进行信息交流，利用无线数传电台透明传输实现远程双向的数据通信。
中控室收发器与现场无线RTU模块通过数传电台，实现双向通信后收发的数据，再通过网关进入到Internet网络，为远程计算机终端提供数据交换。
1.3 中控室及远程控制终端
中控室设备包括无线收发器、Internet接入网关，网络交换机等网络设备。中控室与现场节点直线距离约12km，选择合适的无线通信模块与天线极为重要。尽管是透明传输，但是在两端通过简单加密可以实现安全数据传输，确保端到端的数据安全。在数传系统的两端实现加密要比链路加密和节点加密相比简易可靠，实现和维护也更加可行。
中控室IO服务器通过网络获取远程线程的压力、流量、液位、启停状态、运行时间等参数，并支持数据存储、显示、查询井房监测数据及工作参数；支持加药泵的启动柜远程手动/自动控制，控制模式转换等；当出现系统故障和超限控制时，系统会声光报警。
2 应用情况及结论
2012年11月9日-2013年1月8在克拉玛依石化园污水站2号提升泵进行了为期1个月的试验。设计排气量为10 L/h，处理水量为1.0 L/min，经过一个月的试验，污水在封闭管道传输有良好的改善，达到了预期效果。远传控制系统能根据来水量自动调节供气量，达到控制含气量的目的，管道在经过近8小时的封闭管道输送，毒气发生量明显减少。通过现场试验采集的数据和分析结果，为下一步工业化生产提供设计有力依据，设计新的生产工艺的目的是改善污水厂的环境，保护工人的身心健康，减少劳动保护方面的投入。同时，硫化物的减少，也减少了下游处理环节的设备腐蚀及对构筑物的损害。为此该污水处理厂每年可节约大量的流程管线和设备的维护费，且大大减少有毒气体对人体伤害，降低劳动保护成本
参考文献：
[1]尤子敬.曝气生物滤池处理生活污水的试验研究[J].环境保护与循环经济，2009，11.
[2]张静，张，陈明.抑制城镇污水处理厂恶臭气体的产生和迁移[J].环境科学与管理，2012，2.
[3]赵彩霞.数传电台无线远程控制方案研究[J].工业控制计算机，2013，7.
[4]邬春学，郭贤辉.远程NCS的QoS调度策略研究[J].计算机科学，2009，5.
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在实际应用中，变频调速技术主要应用于变频恒压供水系统。恒压供水系统基本控制原理是：基于可编程控制器（PLC）和变频调速器构成供水的整体性控制系统。其基本的工作原理是通过PLC自动调整供水泵运行数量，完成整个供水系统的压力闭环控制，使得供水管网内实现水流量压力变化稳定可控，并实现节能的目的。
一、PLC和变频调速技术的特点
1 可编程控制器（PLC）的特点
可编程控制器是专门针对工业化生产而研究设计的一款数字化电子操作系统，随着实践的不断深入和技术的发展，PLC形成以计算机、仪器仪表设备、电器控制的“三机一体化”。在操作中具体有可靠性、经济性、便捷性、维护维修方便等优点，在实际应用中由于自身的优点加上PLC在系统升级改造上，产品逐渐形成连标准化，产业化，集成化，使得操作控制更加简单，而且效率极高，在未来发展中具有非常好的市场前景。
2 变频调速技术的特点
变频调速技术的发展主要基于电子科技的创新和发展。作为一种新型的自动化控制设备，在自动化控制行业中，以现代控制为基础，融入了模糊控制盒神经网络控制，加上电子技术的进步，电机控制技术进步，推动了变频控制技术的发展，主要未来发展特点是市场前景广阔，功率器件加速变革，微电子技术不断应用。
二、卷烟厂恒压供水系统的控制方案选择
该卷烟在供水系统中，供水管网相对封闭，泵站的供水流量主要根据各生产部门和生活部门的实际用水量决定，供水的出口压力和管网中供水压力的压力损失值P和流量Q之间用数学函数表示：P=KQ2（K为系数），假设P1为两者之间压力最不利点的最小值，那么泵站出口总压力就可以表示为P=P1+P=P1+KQ2，此时可以满足用水压力，并达到最佳的供水效果，可以得出整个供水系统中出口的压力是不会随着水流量的变化而变化，这种以泵站出口水压力恒值不变的技术称为变量恒压供水技术。
供水控制系统主要保证水泵出口压力恒值不变，主要实现途径是通过安装压力传感器、管内流量传感器，通过变频控制技术将管内和出口管压力、水流量等数据，通过电量信号传入PLC控制系统中，电量信号经计算机中央处理器运算处理，结合之前设定电量信号进行比较分析通过计算机运算，得出最优运行参数，并通过终端控制技术输出逻辑控制指令和数据变频器，对每一台水泵机组实现控制，每台供水水泵根据计算机中央处理指令实施调整、切换及变频实现最优控制。PLC还针对卷烟厂的实际用水量的变化情况，实现智能自动化控制水泵的运行，实现水资源的有效运用，提高供水系统的稳定性、安全性及整个供水质量和效率。
三、恒压供水系统的系统功能
该卷烟厂恒压供水系统选用选用Siemens S7-300PLC可编程控制器和Danfoss VLT5000变频器。PLC主要工作是对供水系统的泵组、出水和进水阀门监测控制，通过变频器实现对供水系统的恒压控制。
PLC控制变频调速供水系统主要有三种种工作模式。第一，远程控制。整个系统控制主要取决于系统上位，通过上位位控制达到PLC系统的运行和停止。这种远程控制通过上位机进行切换来完成整个操作流程。第二，本地程控控制。PLC具有整个系统控制权和决定权。因为PLC实现的是自动控制，主要取决于主控制柜的系统程序实现系统自动模式的开启或者停止，这个时候上位机手动操作是没有效果的。第三，PLC手动控制。供水系统控制与PLC 控制不存在关系，整个操作通过手动装置完成， 这样的目的在于方便工作人员现场操作和进行设备检修操作。
供述系统网络结构划分主要有三个方面，分别是现场设备控制、过程控制和信息管理。
现场设备控制，采用Profibus-DP 现场总线网络完成， 把现场数据通过网络连接到系统控制器实现对现场设备的监测和控制。并需要保证现场数据的实时性和真实性，为系统决策提供依据。
过程控制层，采用工业以太网，快速准确的提供各系统之间的高速信息传输，对现场设备的控制和数据采集。控制层通过工业以太网接入监控中心， 保证数据传输的通畅。
信息管理，采用100兆宽带连接以及以太通讯网络和工业标准数据通路， 实现操作人员可随时监测供水系统中出现的各种问题，并适时的改变参数数据保证供水系统的正常运行，并对提供的数据信息实现管理控制，保证数据量和数据有效性。通过该网络可实现系统的信息共享和信息公开，保证供水效果。
本系统利用PLC系统上位计算机可以监测和控制供水系统内电压、电压频率、水泵转速并通过变频器的参数，以及供水系统中设备的工作状态和具体的运行参数。此外，系统还具有故障预警、数据显示、供水流量查询等全方位的功能，实现烟厂供水系统的控制管理，达到优化管理效果，实现供水的经济、节能、快速。
结语
在供水系统中PLC控制变频调速技术的应用，具有非常大的市场前景，它能够保证供水系统中各数据参数的实时监测控制，调节水泵内水量的大小和管内压力，实现优化供水目的。具有自动化控制，经济节能，方便快捷的优点。
参考文献
[1]刘庆明. PLC在卷烟厂自动供水系统中的应用[J]. 科技风， 2010（05）：272-273.
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文献标识码：A
DOI：10.3969/j.issn.1003-6970.2015.09.017
0 引言
由于我国的地理位置情况，我国的气候受季风影响较大，降水量的地区、时间分布不均匀，从而导致河流的流量和水位变化较大。以我国秦岭淮河以北、黄河流域下游地区为例，每年七八月份，由于亚热带季风影响，降雨量骤升，河流水量剧增，水位快速上升，从而会引发洪涝灾害，从而导致大量的生命、财产损失。产生洪涝的原因除了降雨之外，还有一些其他的气象和水文因素，例如：温度、湿度、降水间隔、水流流速、风速、风向等。而随着气象技术、传感器技术的发展与成熟，人类已经可以获取到持续的气象和水文数据；同时，随着大数据时代的到来，大数据处理和分析技术的成熟，对长期的气象、水文数据进行数据分析和挖掘已经成为了可能，从历史的信息中挖取和洪涝灾害有关的信息，从而进行防洪预警已经成为了当前的研究热点。
气象与水文是洪涝灾害的客观原因，同时，洪涝灾害往往也由一些人为原因造成，比如排水能力差，排水不及时，防洪工程响应不及时，质量不过关等因素。针对质量不过关等问题，政府需要加强对水利T程质量的监管力度。而针对响应不及时等问题，即可通过数据分析、预测方法配合防洪设备的远程控制等技术来解决。以泵站为例，可用本论文设计的泵站远程监控系统来实现水泵的远程启动与调整，调整排水量，从而减轻洪涝灾害的影响。
针对洪涝灾害这一问题，本文提出了基于结构化支持向量机（Structured Support Vector Machine）的泄洪联动技术研究。通过历史的洪涝信息训练学习模型，并根据观测到的水文信息对洪涝灾害进行预测，生成各水泵的工作策略向量。并根据该向量通过远程监控系统进行水泵的控制与调度，尽可能预防洪涝灾害。
1 基于结构化支持向量机的泄洪联动设计
防洪泄洪作为水利水文监控系统的重要功能需求之一，如何准确地进行洪涝信息的预测预警，实现其智慧化是目前国内外的研究热点。目前较为经典应用较广的洪水预测调度模型主要包括流域水文模型（如新安江模型）、河道演算水文学和水力学模型（如Muskingum Method、动力波演进模型）和据流域特制模型（如陕北模型、河北雨模型）。在“新安江模型”中检测站实时监测流域温度、相对湿度、河流径流量等；然后对所采集监测数据进行数据挖掘处理，通过各种拟合方法确定该地区植被覆盖面积、土壤渗透系数、饱和蓄水量等相关水文参数的置信区间；最后在已确立的模型基础上对水文数据（如降水量、水位等）进行演算，修正模型参数。目前来说，国外的河流代表模型有TOPMODEL模型（Topography BasedHydrological Model）和SWAT模型（Soiland WaterAssessment Tool）等。
结构化支持向量机（Structured Support VectorMachine）是一种机器学习算法，它泛化了机器学习中支持向量机（Support Vector Machine）的分类器（classifier），从而使得其可以预测复杂的结构。结构化支持向量机可以用于预测树状结构（Tree），有序表结构（Sequence），当然也可以用于预测向量（Vector）。在实际的水文信息分析中，往往需要考虑到众多的影响因素，比如上文提到的降雨量、降雨间隔、水位、湿度、温度等，这些影响因素也被成为分析问题的指标。
而对于气象和水文信息而言，这些指标往往存在以下两大特征：
指标规模庞大：
对于水文数据而言，由于每时每刻的气象和水文情况都在改变，即每时每刻都有新数据产生，数据规模庞大。而且对于气象和水文信息而言，一段较长时间内的数据才对分析工作有着重要作用，往往需要分析一年，十年甚至一世纪的数据才能得到有效分析结果，因此，对于指标而言，数据规模庞大是一个明显的特征。
指标之间存在重叠：
水文数据指标间往往不是独立的，而是存在重叠的，比如降雨指标会影响水位指标，也会影响湿度指标。这些重叠的指标一方面会导致分析问题变难，分析工作变重，也会导致大量的计算浪费。
针对以上问题，本文首先采用主成分分析法来降低数据的维度，即只选取关键的指标，从而减少重叠指标造成的影响，也可以显著的减少计算量，再引入结构化支持向量机进行联动处理。本方法旨在利用降维的思想，把多指标转化为少数几个综合指标。其步骤如下：
2 基于结构化支持向量机的泄洪联动技术实现
本文设计的泄洪联动技术主要涉及到以下两部分工作：1）通过主成分分析法对数据进行降维，从而减少计算量和由数据重叠问题造成的结果不准确；2）通过结构化支持向量机根据历史的气象、水文信息对水泵策略进行预测。而这两部分则均为数据分析任务，计算量较大，计算速度较慢，因此本文将以上两个算法作为离线程序，每天定时运行，生成相应的结果，便于管理员进行决策。数据的输入系统包括：
（1）泵站采集数据处理系统
泵站采集数据处理系统对泵站数据进行远程监测，功能主要包括：统计和记录主要电气设备的动作（将系统采集到的泵机运行状态等数据进行分类处理并保存）；事故及异常统计记录；参数越限统计（对参数越限等异常进行必要的统计，同时在必要时进行警示，并可根据需求生成报表）；运行日志及报表打印。
（2）远程自动化控制系统
可通过本系统所设计开发出的主体水利信息化管理软件来对泵机进行启停控制。系统根据实时运行状态，按照预设控制参数和模型实现对泵站机组的自动控制。站点泵机的控制可通过切换开关转换到“手动操作”或者“远程控制”。
当控制方式被切换到远程控制方式时，除了站点值守人员操作站点上位机实现对机组的控制外，中控室和有权限人员也可以直接实现对站点设备的相应控制，从而实现泵站的少人甚至无人操作，大大减轻人员工作量。
在现场安装的传感终端远程监测模块，完成对站内机组、电气设备及周边设施环境的实时监控，同时提供和管理上位机的远程通讯接口。通过485串行总线等通信方式，站点管理人员可以实时监测该站点动态数据和了解各操作中的主要工作过程。
站点监测的对象主要包括：机组电压、电流；机组温度；水位等。
站点上位机对监测的数据可以以数字和图形两种形式进行实时显示，它通过各种动态的图文来表示整个泵站各种设备的实时状态，给人以生动、直观的操作效果。
（3）泵站远程监控软件系统
泵站远程监控软件系统是为了实现抗旱与排涝泵站组成的泵站集群的信息化、智能化的开发、管理，因此是整个系统的核心组成部分之一。通过该软件系统可以实时显示各个分站的运行情况，如泵机电压电流、泵机温度、进水口水位、排灌量等重要信息。远程控制机组的启、停转换；且能对系统故障进行白诊断，能有效地保护机组的安全运行，进而帮助运行人员发现事故隐患等。
基于主成分分析法的水文信息降维法关键算法实现：
1.标准化矩阵：
function std=cwstd（vector）
cwsum=sum（vector.1）；%对列求和
[a，b]=size（vector）；%矩阵大小，a为行数，b为列数
for i=l：a
for j=l：b
std（i，j）=vector（i，j）/cwsum（j）；
end
end
2.计算主成分：
Function result=cwfac（vector）；
std=CORRCOEF（vector）%计算相关系数矩阵
[vec，val]=eig（std）%求特征值（val）及特征向量（vec）
newval=diag（val）；
[y，i]=sort（newval）；%对特征根进行排序，y为排序结果，I为索引
For z=1：1engm（y）
newy（z）=y（1ength（y）+l-z）；
end
rate=y/sum（y）；
newrate=newy/sum（newy）
sumrate=0：
newi=[]；
for k=length（y）：-l：l
sumrate=sumrate+rate（k）；
newi（length（y）+l-k）=k；
if sumrate>0.85 break；
end%记下累积贡献率大85%的特征值的序号放入newi中
end
基于结构化支持向量机的泵站策略预测关键算法实现如下：
pann.pattemS=pattems；
pann.1abels=labels；
pann.10ssFn=@lossCB；
parm.constraintFn=@constraintCB；
pann.featureFn=@featureCB；
parm.endIterationFn=@iterCB；
parm.dimension=10；%经过主成分分析法后的数据维度为10
pann.verbose=l；
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近年来随着人民生活水平和知识层次的不断提高，人们也将注意力越来越多的放在了生活环境的安全性、舒适性和便利性上，因此也就产生了对家居智能化的需求；与此同时，在科学技术方面，计算机控制技术与电子信息通讯技术的飞速发展也促成了智能家居系统的出现。开发智能家居相关产品不仅能够满足人们生活的需要，对整个社会信息化进程的推动作用也不可忽略。
我们基于上海未来伙伴机器人有限公司创新套件设计了一套智能家居控制系统，利用结构部件、连接部件和传动部件以及传感器完美得组合在一起，通过能力风暴控制器、单片机系统、无线模块、GSM模块等，实现了家居的无线控制、远程控制、温控、安防控制等功能，使人们的生活更加便捷、安全、舒适。
2.系统总体设计方案
家居智能的基本目标是，将家庭中各种与信息相关的通信设备、家用电器和家庭安防装置连接到一个家庭智能化系统上进行集中或者异地的监视、控制和家庭事务性管理，并保持这些家庭设施与住宅环境的协调。根据智能家居所需要的功能，我们按照与家庭所处位置的远近，将系统归纳为远程控制、无线遥控控制和本地集中控制三种控制方式。
远程控制通过手机发送短信形式进行控制，此方案主要用到GSM模块和单片机，手机发送指令到GSM模块的SIM卡，然后根据用户的指令来控制家电设备或者接收报警信号并向用户报告。使人们身在外地就可了解家中的各种状态。
无线控制功能是通过无线发射接收模块实现近距离控制功能，主要包括对家电的近距离控制和接收报警信号，节省了无线通信不必要的费用，也省去了花在综合布线上的费用和精力。其主要电路由51单片机模块电路、无线发射接收电路、能力源控制器、AS-UⅢ智能机器人组成。
“自动+手动”控制包括路灯、太阳能草坪灯、走廊灯控制的自动控制，可节约能源。空调、花园浇水、窗帘是采用“自动+手动”控制，既可以自己通过按键控制开关，也可以自动控制。
3.硬件电路设计
3.1 无线控制系统
用户通过终端控制器发射指令，由接收系统对电饭煲、热水器、排风扇进行开关控制。用户通过终端控制器发射相关指令，接收系统对大门、车库门、房门也可进行开关。采用AT89C51单片机，通过功能按键选择以上的开关控制，由12864液晶显示器进行显示相关状态，同时蜂鸣器起到报警的作用，使用2400bit/s无线模块实现近距离无线控制。无线终端控制器的框图如图1（左图）所示。接收系统通过解码实现对家用电器、门等控制。同时门上安装磁敏传感器检测门的位置，使门实现自动开关功能。接收系统的框图如图1（右图）所示。
无线终端器的电路原理图见图2所示，电源为5V直流电，12864液晶显示器中RP1可以调节显示器的亮度，S1-S6为无线终端控制器的功能选项按钮，S7为单片机复位按钮。AY1为蜂鸣器，当单片机20脚输出低电平时，Q1导通，蜂鸣器开始鸣响。2400bit/S为无线模块，当接收到无线信号时，单片机进行解码，并通过12864与蜂鸣器显示相关数据。
3.2 远程控制系统
用户通过手机发送短信，GSM模块接收到手机的指令，通过单片机进行远程控制电饭煲、浴室热水器、浴室换气扇等的开关。控制系统框图如图3所示。
手机发送指令给GSM指定号码，从而实现远程控制的功能。指令表见表1。
3.3 “自动+手动”控制
3.3.1 温控系统
卧室内，用户可以“手动”设定空调的温度，使室内的温度控制在人体舒适度范围之内，当室内温度和设定温度有偏差时，就会“自动”启动空调开关，并且会自动进行制冷或制热的选择。控制框图如图4所示。
3.3.2 自动洒水系统
通过传感器检测土壤湿度，土壤干燥时启动洒水系统为花草浇水，当湿度达到一定值时，洒水机停止工作，或人为进行洒水系统的开关。控制系统的框图如图5所示。
3.3.3 风力发电系统
当风力达到一定时，风力发电系统自动工作，由存储装置储存电能，供电给用电器。
3.3.4 自动太阳能草坪灯系统
白天，通过屋顶上的4块太阳能板进行蓄电，晚上，电池给草坪灯进行供电，控制器采用5251专用芯片进行光线检测、升压驱动。
3.3.5 灯光控制系统
利用光敏传感器检测太阳光，当白天接收到太阳光时，路灯灭。晚上接收不到太阳光时，路灯点亮；利用声音传感器检测走廊声响，当有人走过发出声音时，传感器接收到信号，走廊灯亮，延时10秒后，走廊灯熄灭；利用光敏传感器检测环境明亮程度，当早上接收到太阳光时，电机正转，窗帘打开；晚上光线比较弱时，电机反转，窗帘关闭，框图如图6所示。
3.4 安防系统
本系统设计的安防系统包括防火系统、防盗系统和紧急求救系统。框图如图7所示。
利用温度传感器检测室内温度，当发生火灾时，温度升高，启动报警功能，房屋周围4个LED灯闪烁，喇叭声音报警，同时灭火系统（喷水）启动。并通过无线模块向终端控制器发送一个信号，终端控制器报警以及时提醒房主，同时，GSM模块也向房主发送短信进行提示。
利用红外反射、接收装置安装在门上，当大门关闭时，如果有人进入，启动报警，无线控制终端显示盗贼进入，并报警，提醒房主及时处理，同时，GSM模块也向房主发送短信。
当别墅内人员（尤其是弱势群体的老人和小孩），出现紧急情况时，按下呼叫按钮，启动紧急呼叫系统，报警器会发出“呜呜～”的报警声，同时GSM模块也向房主发送短信，表示家中有紧急情况。
4.软件程序设计
本系统用的软件主要采用上海未来伙伴机器人有限公司提供的VJC流程图编程和单片机C语言编程相结合，VJC流程图编程更加直观形象，流程图采用模块化编程的形式，接近人类自然语言，流程图程序的形式与标准流程图完全一致，简单易学，是学习单片机C语言编程的基础。编译好的流程图下载到能力源控制器，然后进行程序的调试，最后实现其功能。
4.1 走廊灯路灯程序
4.2 风力发电与自动洒水
5.制作和调试
本系统利用上海未来伙伴机器人有限公司创新套件设计了一套智能家居控制系统，将结构部件、连接部件和传动部件以及传感器完美得组合在一起，搭建成一套家居系统的框架，再通过能力风暴控制器、单片机系统、无线模块、GSM模块等，实现了智能家居控制系统。实物如图10所示，经过调试，系统都完成了以上功能。
6.总结
本套智能家居控制系统具有以下创新点：
（1）无线控制和远程控制相结合，既能进行近距离无线遥控控制也能进行远距离控制。
（2）具有太阳能、风力发电装置，为晚上草坪灯供电，起到了很好的节能作用。
本套智能家居控制系统通过模拟实物制作和调试，都能达到智能家居的功能，达到预期的效果。在应用到实际家庭中，也能实现这些功能。因此对开发智能家居控制系统有一定的借鉴意义。
参考文献
[1]潘庆浩，古鹏.智能家居控制系统技术问题的研究与探讨[J].计算机工程应用技术，2008（6）.
[2]张周.ZigBee技术研究及其在智能家居中的应用[D].厦门大学硕士学位论文，2007.
篇7
Smart Home Based on SCM Remote Control System Design and Implementation
XU Wen-bin, SUN Guang-da, HUANG Jian, HE Xian-yang, YAN Xi
(GuangZhou College of South China University of Technology, Guangzhou 510800, China）
Abstract: Home remote control system was implemented in this paper, can be achieved the widows opening and shutting by send? ing messages , water heaters warming up, rice cooker cooking; besides controlling the public light through the Infrared body sensor.
Key words: Infrared body sensor; SCM; GSM; smart home
智能家居是通过综合采用先进的计算机、通信和控制技术（3C），建立一个由网络服务系统和家庭自动化系统组成的家庭综合服务与管理集成系统，从而实现全面的安便利的通讯网络以及舒适的居住环境的家庭住宅。为了实现智能家居，提高生活质量，在工作回家时也可以预先预热热水器、煮饭，特殊天气情况下，在外也可以远程控制窗户的开关。人离灯亮的这个问题一直困扰着很多人，就如公共楼梯的路灯，如果没人的时候，路灯可以熄灭，节省电力，当有路人经过时，路灯自动点亮，人走了，路灯再熄灭，这样就能够很好的节省了电力资源，而且不影响正常的使用。
1总体设计
本文设计的系统总体功能如图1所示。该智能家居是通过终端控制器发出控制指令，经过无线信号传输到主机，处理后再由不同指令控制家居中不同的设备。本设计系统的工作流程为：通过发送短信到GSM模块上，GSM模块输出信号到单片机，利用单片机控制热水器的预热功能，另外，给普通的电饭锅安装上预约的功能，通过单片机接收到GSM模块输出的信号，实现预先煮饭的功能；在落地窗户的两边安装一个电机，通过滑轮与落地窗的底滑轮连接，通过单片机接收GSM模块输出的信号，在窗户的两端安装行程开关，实现开关窗户的功能。
图1系统总体结构图
2系统硬件设计
2.1硬件总体设计
本论文设计中，采用到STC12C5A60S2单片机、TC35iGSM模块、直流电机、继电器、人体感应模块HC-SR501等硬件来实现功能。系统硬件连接原理图如图2所示。
系统总体功能如下：
①在电饭锅电路板连接上继电器，继电器连接到电饭锅的开关上，单片机控制继电器开关。
②把直流电机与落地窗的滑轮连接，利用电机的正反转控制窗户的开与关。
③路灯的开关与独立的继电器相连，单片机控制继电器开关。
④热水器的开关与独立的继电器相连，单片机控制继电器开关。
2.2单片机控制系统设计
本项目采用51的单片机，是高速/低功耗/超强抗干扰
的新一代8051单片机，指令代码完全兼容传统8051,但速度快8-12倍。内部集成MAX810专用复位电路,2路PWM,8路高速10位A/D转换(250K/S),针对电机控制，强干扰场合。如图3所示是单片机最小系统。
2.3人体感应系统设计
人体的温度与环境温度不同，一般要高于环境温度，而温度不同发出的红外线也不同，开关内部有热释电传感器，它能准确检测到人体所发出的特定波长的红外线，经电路放大过滤处理后就可以用于控制开关。
2.4 GSM TC35I模块
TC35I通信模块具备GSM无线通信的全部功能，并提供标准的UART串行接口，支持GSM07.05所定义的AT命令集的指令因此，MCU能够非常方便地通过UART接口与GSM模块连接，并直接使用AT命令就可以方便地实现短信息的收发、查询和管理。单片机与GSM模块的连接图如图4所示。
2.5电机控制
当窗户上的撞块撞击带有滚轮的撞杆时，撞杆转向右边，顶下推杆，使微动开关中的触点迅速动作，开关马上输出信号到单片机上，命令电机停止转动。当运动机械返回时,在复位弹簧的作用下,各部分动作部件复位，输出信号到单片机上，命令电机工作。发送短信到GSM模块上，通过识别短信的内容，输出信号到单片机上，单片机分析后，控制电机工作正转/反转（开窗/关窗），当连接在窗上的行程开关触碰到窗框，立即反馈信号到单片机，单片机控制电机停止工作。其原理图如图5所示：
图2系统原理图
图3单片机最小系统
图4单片机与GSM模块的连接图
图5电机正反转控制原理图
3软件设计方案
3.1 AT指令
用手机发送指定的短信息到GSM模块上，实现远程控制功能，以下是指定的AT指令。
发送指令步骤：
1）输入AT+CMGF=1(设置短信文本)
返回OK后
2）输入AT+CMGS=“13912340010”(设置对方号码)
指令：
①AT+CMGC=“0x00”（开窗）
②AT+CMGC=“0x01”（关窗）
③AT+CMGC=“0x02”（煮饭）
④AT+CMGC=“0x03”（热水器预热）
3.2串口通信
串口通信是将数据字节分成一位一位的形式在一条传输线上逐个地传送，此时只需要一条数据线，外加一条公共信号地线和若干控制信号线。因为一次只能传送一位，所以对于一个字节的数据，至少要分8位才能传送完毕。发送时，要把并行数据变成串行数据发送到线路上去，接受时，要把穿行信号变成并行数据，这样才能被计算机及其它设备处理。以下是部分通信程序：
void init_serialcom( void )
{SCON = 0x50 ;
TMOD |= 0x20 ;
PCON |= 0x80 ;
TH1 = 0xFD ;
IE |= 0x90 ;
TR1 = 1 ;
TI=1; }
void send_char_com( unsigned char ch)
{ SBUF=ch;
while (TI== 0);
TI= 0 ; }
3.3单片机程序设计
采用C语言，通过Keil软件进行编程。C语言既具有高级语言的特点，又具有汇编语言的特点，应用范围广泛，具备很强的数据处理能力。C语言对编写需要硬件进行操作的场合，明显优于其它高级语言，有一些大型应用软件也是用C语言编写的与函数配合功能。部分函数如下：
TMOD=0X20; //设定T1定时器工作方式2
TH1=0Xfd；//T1定时器装初值
TL1=0Xfd；//T1定时器装初值
TR1=1；//启动T1定时器
REN=1；//允许串口接收
SM0=0;//设定串口工作方式
EA=1;//开总中断
ES=1;//开串口中断
4结束语
通过本设计，能够实现远程控制家居的功能，有效地体现了智能家居的实用性与可靠性，为未来人们的家居生活质量提高了一个新的层次。通过实验测试，本系统运行稳定。
参考文献：
[1]连翔,张小军.基于GSM模块TC35i的机房温度测控系统[J].电子工程师,2008(9).
[2]吴文通,蒋达国.8051单片机教学的思考与探索[J].井岗山医专学报,2001(6).
篇8
1 前言
21世纪是信息化的世纪，人类对计算机和互联网的依赖程度越来越高。智能家居是通过物联网技术将居室内的各种设备（如家电、照明、窗帘、安防等）连接到一起，实现远程家电控制、照明控制、窗帘控制、防盗报警、环境监测等功能。但目前这些先进的智能家居技术大都是应用在城市高档小区中，而在广大农村和偏远山区却因为各种限制而难以推广。但是随着家电和手机在农村的普及，利用GSM网络可构建简单的智能家居系统，让广大农民享受信息技术所带来的生活便捷。本文的主要内容就是利用移动通信网络为农村等互联网不发达地区设计符合最基本要求、便捷实用的智能家居系统，作为推广智能家居系统的一种过渡性设计。
2 系统硬件设计
系统的基本功能：正常情况下，用户通过手机远程向系统发短信，系统根据短信编码，遥控家中电器（如空调、窗帘等）的启停，也可拨打系统电话进行环境监听，当有盗贼闯入室内或其它异常状况出现时，启动大功率声光报警器，自动拨打报警电话和户主电话并短信通知。
2.1 硬件结构
系统硬件结构如图1所示，主要包括STC89系列单片机作为控制模块，西门子TC35模块作为GSM远程通讯，315M超再生无线收发模块作为室内中短程通讯，红外释热防盗模块，HX1838红外一体化接收及红外发射二极管作为红外学习及家电遥控模块，其它传感器电路（如温度、湿度、烟雾等），声光报警器电路，键盘输入及1602LCD显示电路。
2.2 远程控制通信模块
全球移动通信系统GSM是当前应用最为广泛的移动电话标准，具有普及度高，几乎无网络盲点，只要会打电话、发短信就能操作，在使用飞信、微信等工具发短信控制的情况下更是无需任何额外开支。
TC35 GSM模块具有成本低、技术成熟稳定等特点，由供电模块（ASIC）、闪存、ZIF连接器、天线接口等组成。其核心基带处理器主要处理GSM终端内的语音和数据信号，并涵盖了蜂窝射频设备中的所有模拟和数字功能。引脚16～23为数据输入/输出，其接口是一个串行异步收发器，符合RS232接口标准，硬件握手信号用RTS0/CTS0，软件流量控制用XON/XOFF，支持标准的AT命令集，与单片机通过串口进行通讯，引脚24～29连接SIM卡，引脚35～38为语音输入/输出接口，连接话筒和扬声器。单片机通过AT指令对TC35模块进行初始化和短消息的接收/发送及拨打电话等操作。常用的AT指令如表1所示。
2.3 学习型红外遥控电路
家用电器的遥控器绝大多数属于红外遥控器，为了避免遥控器间互相的干扰，每个厂商的红外遥控器都具有其特定的编码，包含厂商固定编码和面板按键编码。本系统中的红外遥控部分要求能对居室内所有家电进行遥控，故必须预先对所有家电红外遥控编码进行学习，然后存储、回放。虽然市面上的遥控器的编码格式各不相同，但是最终都是高低电平组成，所以只要利用单片机对遥控器的发射信号的波形进行测量，然后将测量的数据回放即可，由于只关心发射信号波形中的高低电平的宽度，不管其如何编码，因此做到了真正的万能。
本系统使用HX1838红外模块，设置按键启动一个学习过程，设置LED指示学习型红外模块状态，红外接收头在与单片机连接时，将接收来的红外遥控信号反相，其正向信号接外部中断0，反相信号接外部中断1，通过记录2个中断间的间隔时间来测量红外遥控信号高低电平的脉宽值。
2.4 红外防盗及近程无线通信模块
人体体温恒定37度，会发出特定波长为10微米左右的红外线，使用HC-SR501探测人体发射的红外线，内部的热释电元件在接收到人体红外辐射温度发生变化时会失去电荷平衡，向外释放电荷，后续电路经检测处理后就能产生报警信号。
室内无线通信选择315M超再生无线收发模块，具有功耗低、传输距离长、可靠性高等特点，利用PT2262编码芯片对HC-SR501产生的电信号进行编码，送给315M超再生无线发送模块，控制端的315M超再生无线接收模块负责接收数据，利用PT2272解码芯片对信号进行解码，然后送单片机处理，控制声光报警器工作，并启动TC35 GSM模块拨打报警电话、向户主发送短信等操作。
3 系统软件设计
3.1 主程序流程
系统首先对设备初始化，然后检测TC35工作是否正常，接着判断是否进行家电红外编码学习，然后通过按键扫描方式查询是否打开防盗模式，进而查询是否触发红外人体感应模块，条件满足时，单片机启动声光报警器并通过AT指令控制TC35模块拨打设定的手机号码（或报警电话），同时向户主发短信提示有盗贼闯入。
因为TC35模块收到的短信文本格式是固定的，在收到短信时只要检测特定位置的串口数据，与预设数值对比，就可实现对短信指令的判断，从而执行相应的动作。当判断收到短信为预设的指令时，单片机通过拉低P2.2的电平控制学习型红外遥控模块发射已学习的相应红外编码，从而实现遥控家电的目的。图2为主控单片机程序流程图。
3.2 学习型红外模块程序设计
利用单片机的两个外部中断可以测量出红外遥控编码的脉冲宽度，将发射信号中高、低电平的时间宽度进行存储。当要发射红外信号时，从存储区中还原出相应的红外遥控编码，并调制到38KHz的载波信号上，从而实现学习型红外遥控的功能。其流程图如图3。
4 结束语
本智能家居系统经过实物测试，具有结构简单、功能完善、运行可靠、成本低廉、易于扩展等特点，特别适合于互联网普及率较低的广大农村和偏远山区，是广大农村地区城镇化建设进程中非常合适的智能家居系统的过渡替代品，具有广阔的发展前景。
参考文献
[1]卓承军.家庭自动报警系统设计与实现[J].电子科技大学硕士学位论文，2011（04）.
[2]周涛.基于无线传感器网络的智能家居安防系统[J].太原理工大学硕士学位论文，2010（05）.
[3]张俊.SMS短消息传输的远端控制技术及其实现[J].仪器仪表学报，2003，24（4）.
[4]张玉莲.传感器与自动检测技术[M].机械工业出版社，2011（6）.
[5]邓凯.智能化住宅安防系统的应用[J].冶金矿山设计与建设，2000（3）.
作者简介
张景虎（1975-），男，汉族，山东省茌平县人，硕士，讲师，研究方向为信号与信息处理。
孔芳（1976-），女，山东省曲阜人，现供职于曲阜少年儿童竞技体育运动学校。
篇9
一、引言
随着人们生活的提高和科学技术的不断发展，以前老式水厂人工，半自动的水厂控制系统已经远远不能满足现代企业运行的需要。以多个PLC子站为基础，利用现代网络技术，控制技术，图形显示技术和冗余技术实现分布集散控制系统可处理污水。
为了使污水能够达标排放，一些企业（如酒厂、化工厂等）都建有自己的污水处理工程。本文以天津某大型污水厂为例，详细介绍了可编程序控制器在污水处理中的使用，该工程占地面积约为350M2，污水处理能力为950M3/d。采用循环式活性污泥法工艺（ CASS ），该工艺具有能耗低，管理方便，自动化程度高等优点。为了实现污水工程的全自动运行，电气上采用了以为核心的控制系统。
二、主要设备控制介绍
污水处理厂为各工艺设备提供了以现场控制箱或者MCC柜为基础，PLC控制为主导的自动化控制方式。具体控制方式如下所述：
现场手动模式：设备的现场控制箱或MCC控制柜上的“就地/远程”开关选择“就地”方式时，通过现场控制箱或MCC控制柜上的按钮实现对设备的启/停、开/关操作。
遥控模式：即远程手动控制方式。现场控制箱或MCC控制柜上的“就地/远程”开关选择“远程”方式，操作人员通过控制站操作面板或中控系统操作站的监控画面用鼠标器或键盘选择“遥控”方式并对设备进行启/停、开/关操作。
自动模式：现场控制箱或MCC控制柜上的“就地/远程”开关选择“远程”方式，且操作人员通过控制站操作面板或中控系统操作站的监控画面用鼠标器或键盘将“自动/遥控”设定为“自动”方式时，设备的运行完全由各PLC控制站根据污水处理厂的工况及生产要
求来完成对设备的运行或开/关控制，而不需要人工干预。
控制方式设计为：就地手动控制优先，此基础上，设置远程遥控和自动控制。控制级别由高到低为：现场手动控制、遥控控制、自动控制。
粗,细格栅的控制：粗，细格栅其作用是将进水中较大的悬浮物和飘浮物清除，避免后续进水泵叶轮被堵塞及缠绕。
粗格栅间设置为2台回转式固液分离机和1台皮带输送机，粗格栅单台最大过栅流量为1504L/s，细格栅单台最大过栅流量为752L/s。2台粗格栅和2台细格栅同时工作，事故检修时1台工作。格栅运行（开/停）由控制器根据液位差计测得格栅水头损失，然后与上位机设定值进行比较，当格栅前后水位差达到0.15m，格栅。或采用定时自动控制，每隔30分钟格栅运行10分钟，也可由现场控制箱由人工手动操作。
提升泵运行控制以远程控制为主。在泵房设置了液位计和浮球开关，又有液位计测量泵房的水位，浮球开关对泵进行低水位保护，另外为了达到节能低耗和调节进水流量的目的，该厂的提升泵全部采用变频器控制。在泵房设立了一台PLC站，对设备进行控制，保护，与变频器通讯，数据采样，远程数据传输等任务。
CASS池分为4组，每组安装有2个滗水器用于实现出水，每个滗水器由S7-200PLC控制，通过液位来控制出水动作。
脱水机房的设备主要担负由剩余污泥泵将储泥池的剩余污泥和污泥絮凝剂按比例混合进行脱水处理的任务，污泥与溶解成一定浓度的絮凝剂混合后，污泥中的固体颗粒被凝聚成絮团，并分离成自由水，然后被输送到带式脱水机，经浓缩脱水后形成滤饼后排出。设备的控制是一时序逻辑控制为主，污泥和絮凝剂混合的比例是通过污泥电磁流量计和投药泵实现。
三、控制系统的软件配置及功能
1. 控制系统的软件配置
该系统的上位机监控部分是用Wonderware 公司的InTouch7.0软件开发完成的InTouch是创建运行在MicrosoftWindows操作系统下的人机界面的工控组态软件，利用InTouch可以开发出强大而功能齐备的应用程序，以充分利用Microsoft Windows的主要特点如动态数据交换(DDE)对象链接与嵌入及图形界面等。
2. 上位机的监控功能
该厂污水处理生产过程控制系统中所有主要仪表和运行设备以及系统运行状态等均在人机界面中得到体现，创建的窗口画面主要有3大类：主画面、报表和曲线。在画面上有动态的工艺显示、实时、历史的报警记录窗和曲线记录窗，以及各种参数设定的弹出窗，主要实现了以下功能：
（1）主画面能显示全厂所有设备的运行状态和测量的各种参数值。主画面主要包括两个部分：水处理部分和泥处理部分。部分共有8个监控画面，泥处理部分共有6个监控画面，另外还设立5个监控画面来监控电动机控制中心及总变电站的运行状况。上述各个画面中都实时显示了所有受PLC系统监控的设备的运行状况与数值，通过利用InTouch的动画链接功能，改变对象或符号的外观来反映标记名或表达式的变化，如一个泵的符号，当它运行时显示绿色，当它关闭时显示红色，当它故障时闪烁显示黄色。
（2）共创建了7个报表画面：包括水处理在线仪表、泥处理在线仪表、报警记录表、上位机可改变参数表、设备运行时间记录表、设备运行时间清零表和累计流量报表，可以方便快捷地查看各种仪表测量值、设备故障记录和设备的各种运行统计数据，并可以通过上位机修改泵房的液位限值、风机频率、溶解氧限值及判别等待时间等参数。通过报表编辑器，可以实现定期或随机的相关信息的打印输出。
(3)利用InTouch 的实时趋势和历史趋势功能，以曲线的形式显示了进水泵、鼓风机、回流污泥泵、前浓缩污泥泵等主要设备的电流变化和曝气池溶解氧变化，以便更好地掌握设备的运行状况，及时发现异常情况，并可记录各设备的运行时间，运用实时趋势功能动态地显示当前时间以前的各设备的电流变化情况，运用历史趋势功能动态显示在当前时间以前1个月内各设备的电流变化情况，同时还创建了全厂进线电压、电流和功率的显示曲线。
(5)报警功能
InTouch 的通知系统能通知操作人员有关的过程和系统的情况，当某一设备发生故障时，画面上出现“报警”字样，并且代表该设备的图形将闪烁。在报警记录中出现故障发生时间、故障设备名称及报警原因等，因此能及时通知操作人员，以便最快地排除故障，恢复生产运行。
四、结语
污水厂建厂以来，PLC自动控制系统运行平稳、可靠，保证了污水厂的正常运转，由于是全自动运行，节省了人力及运行费用。
篇10
智能家居控制系统以家居电器及家电设备为主要控制对象，利用综合布线技术、网络通信技术、安全防范技术、自动控制技术、音视频技术将家居生活有关的设施进行高效集成，构建高效的住宅设施与家庭日程事务的控制管理系统，提升家居智能、安全、便利、舒适，并实现环保控制系统平台。其中家居电器控制采用弱电控制强电方式，既安全又智能，可以用遥控、定时等多种智能控制方式实现对在家里饮水机、插座、空调、地暖、投影机、音像设备以及新风系统等进行智能控制，用以避免饮水机在夜晚反复加热影响水质，在外出时断开插排通电，避免电器发热引发安全隐患等等。本系统设计正是在这样的背景下产生，并以家居音频设备为控制对象。整个系统的设计是通过随身携带的智能手机利用无线网络和家庭无线路由对嵌入式ARM为核心的音乐播放器进行远程操控。下文是对整个系统的设计原理和设计过程的详细论述。
一、总体方案设计
整个系统由智能手机、路由器、开发板三个部分组成。智能手机通过连接无线信号实现与开发板的通信，这里由于所使用的mini2440开发板缺少无线网卡的支持，所以路由器充当了无线网卡的作用，负责发射无线信号：
1.1 硬件方案
硬件平台选用友善之臂提供的mini2440开发板，处理器采用基于ARM9内核的Samsung S3C2440。由于S3C2440内部配有64M SDRAM，256M NandFlash，所以完全可以胜任内部的音频解码任务。另外，为了保证系统运行时的稳定性，采用了专业的CPU内核电源芯片和复位芯片。相对来说，手机的选择比较自由，只要是安卓系统的智能手机都可以，在APP测试时，要求手机的安卓操作系统是Android2.3版本或以上。
1.2软件方案
要将硬件设备连接并且工作，关键是软件的开发，因此软件开发环境的选择很重要。整个系统的软件开发主要包括操作系统的裁剪和移植、音频播放程序的开发、Android应用的开发三个部分。音频解码采用软件解码。主要是利用CPU进行音频数据的解码，这需要在Linux操作系统下移植一个开源音频解码库--madplay。采用软件解码虽然增加了CPU的开销，但大大缩短了开发时间，而且不需要考虑解码芯片的选择和驱动问题。
智能手机选用了安卓的操作系统，主要考虑到安卓系统是一种基于Linux的自由及开放源代码的操作系统，且市场占有量较高，2011年第一季度，Android在全球的市场份额首次超过塞班系统，跃居全球第一。 2013年的第四季度，Android平台手机的全球市场份额已经达到78.1%，全世界采用这款系统的设备数量已经达到10亿台，2014年第一季度Android平台已占所有移动广告流量来源的42.8%，首度超越iOS（运营收入不及iOS）。
二、软件开发
2.1 操作系统裁剪
操作系统的裁剪是系统设计的重点，一个精简的操作系统不仅可以加快系统的开机时间，还能减小CPU的开销，使系统运行的更加流畅。操作系统由uboot、内核、文件系统组成，需要裁剪的部分包括内核（去掉不必要的配置）以及文件系统
2.2 音频解码数据库的移植
madplay是linux下的开源音乐播放器，利用开源解码库libmad实现音频的编解码，目前该播放器除了不支持网络歌曲的播放外，其余功能都支持，如快进、暂停、继续等。开发人员需要自己开发一个自己的可视化界面或者播放器的管理程序，这样使用起来才方便、快捷。系统设计时需要在开发板的ARM内核上运行madplay可执行文件，所以移植madplay也是本次设计的重要环节。
2.3 音乐播放器设计
播放器的核心代码就是音乐的播放程序，在整个行程序运行时的内部主控流程：
父进程负责接收按键信息或者socket信息。监听部分由select（）函数完成，当按键或者socket文件描述符发生变化的时候，父进程首先判断按键或者socket信息，根据不同的信息向子进程或者孙进程发送不同的信号。如，父进程收到的按键信息是“暂停”，调用kill（）函数向子进程和孙进程发送SIGSTOP信号就可以暂停音乐的播放。
2.4 Android应用程序设计
Android操作系统下设计控制软件可简可繁，这里的界面的设计由于缺少专业UI的支持，所以设计的比较简单。用到的控件主要有Button、TextView、ScrollView、ListView、TabHost，其中前面4个采用常规控制，调用简单，只需在activity_main.xml文件中调用并设置相应的属性（如长、宽、在页面中的位置等）即可。TabHost用起来有点麻烦，这里需要注意两点：
在开发自己的app过程中，主要难点在于新的线程接收服务器返回的信息，其主要的代码如下：
Android部分的设计逻辑明了，算法简单。作为客户端或者命令发送端，只需向服务器发送自己的指令即可。
三、性能测试
系统的运行需要开发板、路由器以及APP三者的配合，路由器和开发板之间通过网线连接。需要设置路由器和开发板在同一个网段。测试中，路由器IP为192.168.1.10，开发板IP为192.168.1.22。经测试，播放器可以通过按键或者APP实现歌曲切换、音量调节、歌曲信息显示、播放模式的切换。并且经过裁剪的操作系统启动速度快，从系统上电到程序运行仅需要20秒。
本系统设计关键在于操作系统的裁剪移植以及加入了手机APP的控制。省去了QT以及内核中不必要的模块，使播放器的开机速度更加快，同时也减小了CPU的资源消耗；加入手机APP的控制，符合目前智能家居的发展趋势，使得播放器使用起来更加的方便、人性化。
系统还存在一个问题未能很好解决。歌曲播放完毕并且切换到下一首后，手机APP测并不能实现播放曲目的更新。
目前，APP上显示的歌曲信息只有三种情况会更新：点击上一首或者下一首、暂停后继续、点击开始播放。试着修改代码，子进程在实现共享内存更新后将歌曲信息发送给APP，但是问题来了，APP和开发板的通信是基于UDP协议，即无连接，通俗的说，每次通信过程，只有当APP发送数据给开发板，开发板收到数据后同时记下了客户端（APP）地址信息，通过地址信息将数据返回给APP。所以如果系统上电后APP并未接入网络，开发板发送数据时将会报错。感兴趣的读者可以在APP发送数据给开发板后设定一个标志位，然后根据这个标志位判断播放下一首歌曲的时候是否要将歌曲信息发送给APP。
参 考 文 献
[1] Matt Welsh & Lar Kaufman，linux权威指南[M] 中国电力出版社 2000 年3月
篇11
原子力显微镜（Atomic Force Microscope，AFM）是继扫描隧道显微镜（STM）之后迅速发展起来的一种原子级分辨率扫描显微镜[1]。它通过监测待测样品表面与一个微型力敏感元件之间的极微弱的原子间作用力来研究物质的表面结构。由AFM原理和原子力作用规律可知，只有当AFM针尖与待测样品表面的间距达到纳米级时，样品表面原子与微探针之间才能产生稳定的原子力，使微悬臂发生偏转[2]。样品向探针逼近直至进入稳定的原子力状态称为AFM的逼近状态，此过程如果通过手动调节机械装置很难达到原子级定位精度。调节不够，AFM针尖与样品表面间距在一定的范围之外，无法使悬臂梁正常工作，调节太深往往又会使探针与样品接触而直接导致样品或探针损伤。而且工作在液相下的原子力显微镜在扫描细胞或其它生物结构时要求操作环境最好不要受到外界干扰或污染[3]，这就要求人在操作原子力显微镜时最好远离操作地点，为了尽量排除外界干扰同时为了减少探针逼近时不必要的浪费，提高逼近系统的自动化性能，本研究通过无线通信与现代控制技术不仅实现近距离无线控制步进电机从而实现样品与微探针逼近，而且可以实时观察探针操作结果。
1 系统设计
无线控制AFM正常工作的前提是，保证无线通信正常，其次是探针充分逼近样品进入原子力状态，使微悬臂发生一定量的偏转，通过特定的检测装置，将微悬臂的偏转量转换为对应的偏置电压值。因此，通过无线控制电路发送数据，然后通过对比电压的采集，分析和处理，可以无线控制步进电机实现AFM的自动逼近。系统由PC机、步进电机驱动器、步进电机、数据采集、无线收发模块。基本原理是：首先通过上位机设置参考电压值VREF，即预置一个微悬臂偏转量，然后通过PC发送操作指令，经过无线传输，当VIN不等于VREF时，表明探针还在接近样品过程中，原子间无相互作用力，步进电机继续运动，直到采集到的电压值与预设值相等为止。接下来AFM开始对样品进行扫描。扫描的过程需要将下位机扫描的各种数据传送到上位机。以便对扫描结果进行观察及操作。为了能实时传输各种数据需要对无线网络通信协议和图像数据传输进行优化[4]。
2 硬件系统设计
2.1 A/D转换芯片
对于A/D数据采集系统，本文采用北京中泰公司的USB-7648B型号，A/D卡USB-7648A/7648B系列是真正即插即用USB数据采集模块，USB-7648系列带有8路并模拟输入、3路16位计数器、24路可编程数字量输入输出、8路固定数字量输出。
原子力显微镜系统中，力检测普遍采用悬臂梁光电偏转法。探针与样品间的作用力使得悬臂梁产生形变，悬臂梁形变是通过光电探测器检测激光器投射在悬臂梁上的反射光点偏移量确定的。需要对光电探测器输出的信号进行解码，解码可得出悬臂梁的纵向形变信号（正压力信号）、横向扭转变形信号（摩擦力信号）和光电探测器四象限的总强度信号这三路信号。反馈控制系统需要同时对这三路信号进行实时、高速、高精度、同步数据采集[5]。所以A/D转化器至少有3通道的同步采集，分辨率不低于14位，每通道采样速率最好高于100 Ksps。
2.2 步进电机驱动器
本文采用电控平移台竖直放置方法实现探针在垂直方向的升降。电控平移台通过步进电机驱动，实现位移调整自动化，由于AFM针尖与样品表面之间的距离必须达到纳米级才驱能使原子之间发生作用力，继而导致微悬臂偏转产生偏置电压，因此，首先对步进电机进行粗调使探针接近样品表面，然后通过精细进针使AFM针尖与样品逼近。要达到纳米级的定位精度，必须对步进电机进行步距细分。
PI公司生产的M-126电控平移台其行程为25 mm，精度为3.5 nm，最小增量为0.1 um，螺距0.5 mm。电控平移台与PI公司的步进驱动器C-663相连，其细分精度为16（6400步/圈）。这样的参数使可以满足对原子力探针的逼近。
2.3 无线传输系统
无线控制系统是以通信和网络技术为基础的一门先进技术。正是由于通信和网络技术的发展使得无线控制技术得以快速的发展[6]。无线控制系统可以划分为：上位机控制端、无线数据传输系统、现场设备检测与控制系统。无线控制上位机采用一台PC机作为无线远程控制工作站，由于本系统数据传输量比较大以及对实时性要求比较高。在比较了各种无线传输方式后采用无线网卡TP-LINK TL-WN851N 802.11g无线网络适配器，其传输速率最高可达到300 Mbps。纳米机器人控制系统组成本地控制系统，其控制PC机也采用TP-LINK TL-WN851N无线网卡。这样我们就组件一个小的局域网。
3 软件设计
3.1 系统软件开发环境
在无线网络协议和网络通信技术分析的基础上，我们以纳米动机器人为控制对象，在Windows环境下开发基于无线网络的控制平台实例，平台采用上位机下位机和TCP/IP协议，无线控制端为客户机，以纳米机器人端的控制器为服务器。由系统的硬件架构可知两端都采用了PC机，因此，我们采用客户端服务器的架构实现无线控制，一方面现场操作人员可以不受远端操作人员控制来控制纳米机器人；另一方面远端操作人员也可以控制以及对AFM纳米机器人操作数据进行分析及处理[7]。
3.2 程序设计
客户端可以通过服务器控制步进电机，观察控制信号输出及数据采集与发送。
前面提到服务器是由纳米机器人端的PC机来承担的，因为它也是机器人本地控制系统的客户端，所以服务器程序启动后首先是作为AFM本地控制系统的客户端与AFM位操作服务系统建立连接，并获取所需要的相关信息，然后它才作为远程服务器端进行工作。在此之后不断在客户端和服务器端来回交换角色，一是为了接收无线控制端的命令数据并向AFM传送控制命令；二是为了向AFM请求其相关状态信息并传送给远程控制端。
VC++程序设计大部分是借助Socket实现的。Socket是Microsoft公司提供的主要用于网络通信编程的ActiveX控件。同时采用了应用于无线控制平台中的多线程编程技术。
4 结论
本系统可以实现原子力显微镜的无线操控，可以远距离实现液相下原子力显微镜对生物细胞的扫描纳米操纵等试验。该系统结合了无线网络通信优点设计的无线收发系统过多次实验证明，其控制端能正确地将数据传送出去；同时，接收端也能正确接收并显示数据。此外，该系统采用了比较完善的软件、硬件设计以及抗干扰措施，这样就可以保证系统工作的安全性和可靠性，并具有通用性，便于投入实际应用。
参考文献
[1] BINNIG G，OUATE C F，GERBER C. Atomic force microscope[J].Phys. Reu. Lett.，1986，56（9）：930-933.
[2] TAFAZZOLI A，PAWASHE C，SITTI M. Atomic force microscope based two-dimensional assembly of mico /nanoparticles[C].Proc. IEEE Int. Symp. on Assembly and Task Planning，2005：230-235.
[3] Xie， H.，Haliyo， S.，R'egnier， S.：A versatile atomic force microscope for threedimensional nanomanipulation and nanoassembly[J]. Nanotechnology，2009（21）：215-301.
[4] S.Fatikow（Ed.）.Automated Nanohandling by Microrobots.Springer Series in Advanced Manufacturing[M].Springer，2008.
篇12
1. 智能家居的概念
智能家居（Smart Home）是以家为平台，兼备建筑、自动化，智能化于一体的高效、舒适、安全、便利的家居环境。家居智能化技术起源于美国，最具代表性的是X-10技术，通过X-10通信协议，网络系统中的各个设备便可实现资源的共享。因其布线简单、功能灵活，扩展容易而被人们广泛接受和应用。至今，X-10技术产品的销售已超过两亿个，仅在美国一个国家，便有超过600万个家庭在使用。自动化的智能家居不再是一幢被动的建筑，相反，成了帮助主人尽量利用时间的工具，使家庭更为舒适、安全、高效和节能。
随着网络技术的发展，特别是无线网络的发展，网络化智能家居系统可提供遥控、家电（空调，热水器等）控制、照明控制、室内外遥控、窗帘自控、防盗报警、电话远程控制、可编程定时控制及计算机控制等多种功能和手段，使生活更加舒适、便利和安全。
2. 智能家居中的总线技术
要实现家居的智能化，就必须实现家居的网络化，使家居内的大部分电器设备能够通过一定的方式连入网络，从而实现这些设备的远程控制和自动控制。家居电器的上网实质是网络最后接入的1公里之内的问题，此类问题要求网络可靠性高、信心量少，多个设备之间的互操作性强。就智能家居而言，如何把结构和性能不一的电器设备接入网络，如何能够实现这些设备的相互通信是在构建智能家居时主要考虑的问题，所以说，智能家居的关键技术其实就是网关技术和总线技术。文章主要讨论的是其中的总线技术。
总线技术在智能家居行业当中，目前可以算是应用最为广泛的一种技术手段。在总线技术下生成的智能家居系统，最大的特点是具有可扩展性，工程安装也不是很复杂。由于科学技术的不断发展，新生成许多总线协议下的智能家居系统的价格也不是很高，目前市场的销售情况也很不错。
智能家居中的现场总线控制系统通过系统总线来实现家居灯光、电器及报警系统的联网以及信号传输，采用分散型现场控制技术，控制网络内各功能模块只需要就近接入总线 即可，布线比较方便。一般来说，现场总线类产品都支持任意拓扑结构的布线方式，即支持星型与环状结构走线方式。灯光回路、插座回路等强电的布线与传统的布线方式完全一致。"一灯多控"，在家庭应用比较普遍，以往一般采用"双联"、"四联"开关来实现，走线复杂而且布线成本高。若通过总线方式控制，则完全不需要增加额外布线。是一种全分布式智能控制网络技术，其产品模块具有双向通信能力，以及互操作性和互换性，其控制部件都可以编程。典型的总线技术采用双绞线总线结构，各网络节点可以从总线上获得供电（24V/DC），亦通过同一总线实现节点间无极性、无拓扑逻辑限制的互连和通信，最高的信号传输速率和系统容量则分别为10KBPS和4G，完全能够满足现代智能家居的需要。
3. 主要的总线技术比较
目前，国际上家庭总线的标准主要有以下几种：前述的X-10，日本的家庭总线(Home Bus)，欧洲标准安装总线(EIB)和BatiBus，美国Echelon公司的LonWorks，HP公司的IRDACONTRAL等。其中，最受业界关注，应用最广的是X-10、LonWorks和消费总线（CEBus）这三种。
3.1 X-10技术
X-10技术是世界上最早出现的，也是最简单的智能家庭网络系统，它的出现标志着家居智能化技术的成熟。在智能家居20多年发展过程中，X-10技术得到了极大的应用。它在美国的发展已经25年的历史了，到目前为止美国的X-10用户已经达到1000万以上，X-10控制规格已成为当今美国家庭自动化控制规格的主要领导者。欧洲版的X-10发展也相当迅速并得到普及，渐渐的，这一技术开始进入亚洲。可以说，X-10是二十世纪最具代表性的家庭智能自动化产品。
X-10采用电力线作为其网络通信介质，系统中的各个设备直接挂在电力线上就可以相互通信，X-10技术基于X-10协议，由发射器发出X-10控制信号，通过现有电力线网转输X-10信号到接收器，然后由接收器再对各灯具、用电器等用电设备进行控制。
但X-10采用的是电力线通信方式，容易受到干扰，系统的抗干扰性能比较差，且寻址空间小，对模拟量支持不够，只能提供非常有限的功能。如果只要求这些有限功能，使用X-10可能是很合算的，但在需求日益丰富的今天，X-10有逐渐被取代的趋势。
3.2 LonWorks
LonWorks是美国Echelon公司于1991年推出的，LonWorks技术为设计、创建、安装和维护设备网络方面的许多问题提供解决方案：网络的大小可以是两个到32385个设备，并且可以适用于任何场合。LonWorks提供从收发器到协议到软件API的一个完整的、端到端的控制网络解决方案。
LonWorks网络中设备的通信是采用一种称为LonTalk的网络标准语言实现的。LonTalk协议由各种允许网络上不同设备彼此间智能通信的底层协议组成。LonTalk协议提供一整套通信服务，这使得设备中的应用程序能够在网络上同其他设备发送和接收报文而无需知道网络的拓扑结构或者网络的名称、地址，或其他设备的功能。LonWorks协议能够有选择地提供端到端的报文确认、报文证实和优先级发送，以提供规定受限制的事务处理次数。对网络管理服务的支持使得远程网络管理工具能够通过网络和其他设备相互作用，这包括网络地址和参数的重新配置、下载应用程序、报告网络问题和启动/停止/复位设备的应用程序。LonWorks可以在任何物理媒介上通信，这包括电力线，双绞线，无线（RF），红外（IR），同轴电缆和光纤。
LonWorks也有其弱点，主要是价格太高，光电开关的体积太大，对此，Echelon公司开发了一个智能型收发器－－PL3120芯片组，其中整合了Echelon公司的PLT－22电力线实体层和8位的Neuron芯片核心，这使得LonWorks被越来越多的高级建筑所采用。
3.3 CEBus
消费总线（CEBus）起源于1984年美国电气工业协会的消费电器小组制定的家电互联的规范，1992年，它被正式命名为CEBus规范(EIA600)。消费总线出现后，迅速得到IBM、HONEYWELL、MICROSOFT、INTEL-LON、DEMOSYS、LUCENT、PHILIPS、SIEMEMTS等国际著名公司的支持，在智能住宅和住宅自动化领域具有举足轻重的影响。
消费电子总线网络拓扑结构可以是总线型、星型、树型或混合型。总线中的每个节点的地位是平等的，不需要一个主控设备。对于多节点竞争访问网络资源的解决方法是采用冲突检测和冲突解决，网络中各节点的控制关系通过绑定来实现，从而使整个家庭中的电器系统能成为一个智能的整体。
参照ISO的网络协议建议书，消费电子总线可划分为物理层、数据链路层、网络层和应用层。CEBus在应用层定义了一种面向对象的、严格的设备描述语言CAL（Common Application Language），简称公共应用语言，其内容涵盖了家庭中可能拥有的家电。公共应用语言采用了面向对象的方法，把任意一个家电设备按照功能分解成几个预定义的对象模型。在面向对象的编程语言中，一个对象由数据和操作这些数据的函数组成。在消费总线中，这些对象也由数据（称为实例变量）和操作（称为方法）组成，不同的设备可以采用相同的对象，用相同的方法操作，但是控制结果随设备的不同而有不同的意义。
CEBus以其简便的协议、日臻完善的技术正日益成为消费电子设备互操作的企业标准，CEBus通讯的低层功能已实现了芯片化，所以接入设备比较便宜。目前，市场上此类芯片有LM1893、ST7536、SSC-P485、CEWay-Ⅲ等。随着载波通讯技术的进一步成熟，CEBus将在仪器仪表、家庭自动化、智能楼宇建设、智能小区建设以及工业厂区建设中得到更为广泛的应用。但由于CEBus接口技术比较复杂，价钱非常昂贵，因此CEBus在中国的应用也不多见。
4. 小结
随着信息技术的高速发展，智能家居技术越来越受到人们的关注，是现代网络技术研究的重点之一，而利用总线技术来实现智能家居又是智能家居技术发展的重要方向。文章中介绍的几种主流总线技术都有各自的特点，就本项目而言，LonWorks网络是一个不错的选择，是我们以后研究的重点方向之一。
篇13
1 转炉干法除尘控制系统中存在的问题
1.1 除尘控制系统中的静电电场管理混乱
在转炉干法除尘控制系统当中的静电电场不管是在工作状态还是非工作状态一直处于高电压高电流的状态，这种状态的保持使大量的电能因得不到有效的利用而浪费，同时高电压状态的保持使整个系统始终处于满负荷的工作状态，使变压器中的油温始终处于高温状态，增加了系统当中电缆发生故障的可能性，使整个内部系统混乱不易控制，另外电场电路设计不合理，一旦其中一个电场出现故障，其他所有的电场都会受其影响而出现掉站现象，进而影响整个冶炼生产现场的正常运行。
1.2 除尘控制系统中煤气回收系统不够完善
转炉负能炼钢的最重要标志是煤气回收系统，转炉干法除尘控制系统中的煤气回收系统主要是通过回收杯阀及放散杯阀的液压控制系统进一步完成控制与调节工作，根据炼钢生产工艺的实际需求，通过调节伺服阀的控制状态来改变放散杯阀的位置与运行速度，但是在运行过程当中，伺服阀的控制状态会时刻受到液压油的影响，因为新油进入系统的时候一般是没有经过全面的过滤的，因没有经过过滤的新油对液压油产生一定的污染，进而要影响整个伺服阀卡死，使煤气回收系统无法正常的运行与工作[1]。
1.3 除尘管道的管理及使用中存在极大的弊端
转炉干法除尘控制系统主要是利用除尘管道来进行除尘工作的，除尘管道的管理工作给相关的工作人员带来极大的挑战，因为一般的除尘管道都比较长，而且风机的压头非常小，容易出现大量积灰而且无法对积灰进行完全的清理，这些情况不仅会大大增加除尘管理工作的工作量同时也会给环境造成极大的污染，相关企业的管理人员应该重视除尘管道的管理工作，在管道内部安装自动控制的氮气喷吹阀对积灰进行处理[2]。
2 对转炉干法除尘控制系统中的问题进行优化
2.1 优化除尘系统中的静电电场
要想对除尘控制系统当中的静电电场进行科学合理的优化，首先要对其参数进行优化改善，针对电场电能浪费的现象，相关的工作人员可以及时的对电场内的控制柜进行基本改造，实现在转炉吹炼间隙节能模式控制，这样在减少电能浪费的同时还可以有效的减少电缆故障的发生，另外对静电电场中的电源系统进行改造，把控制柜当中的DP网与PLC连接起来，对电场内部系统进行远程控制，在静电电场当中，大部分通讯信号是由通讯主板利用通讯中的主从结构发出的，所以通讯主板对整个控制系统来说是至关重要的，要及时对原有的通讯主板进行改善，改变电源系统，保证即便其中一个电场发生故障，其他的电场也可以正常工作，来提供工业生产的基本需求，为通讯主板提供充足的电源供给，使工业生产可以正常运行。
2.2 优化放散杯阀和回收杯阀控制系统
转炉煤气回收系统是否能够正常运行直接影响着整个工业生产的生产效率，同时煤气回收系统的正常运行可以有效的减少排放量，增大煤气回收量，转炉干法除尘控制系统主要就是利用自身的液压控制系统对系统内部的放散杯阀及回收杯阀进行控制，进而实现控制系统的煤气回收工作，但是由于生产工艺的需求，放散杯阀的控制系统是由伺服阀控制的，油过滤不够充分的时候，极易引起伺服阀的阻塞，给煤气回收工作带来极大的困难。相关的管理人员对这类现象重视起来，增加了换向阀控制，对放散杯阀与回收杯阀进行严格的改善与控制，降低了设备故障率。在控制系统当值提高风机的转速，利用风机机后的压力中和控制柜中的压力，使各个压力处于平衡的状态，有效减少伺服阀和换向阀的阻塞现象，增加煤气回收的效率[3]。
2.3 对除尘控制系统中的除尘管道进行优化
