Концепция построения «интеллектуальных» зданий

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

По предмету

Цифровые измерительные устройства

На тему: Замок кодово-сенсорный

 

 

 

 

Выполнил:

 

Проверил:  

 

Москва 2006

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1. КОНЦЕПЦИЯ ПОСТРОЕНИЯ «ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫХ» ЗДАНИЙ

2. ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ СТРУКТУРНОЙ СХЕМЫ

2.1. Источник питания

2.2. Кодово-сенсорный замок

3. ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ СХЕМЫ

3.1. Источник питания

3.2. Кодово-сенсорный замок

4. РАСЧЁТНАЯ ЧАСТЬ

4.1. Источник питания

5. ЗАПОРНЫЕ УСТРОЙСТВА

6. РАЗРАБОТКА И МЕТОД ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПЕЧАТНЫХ ПЛАТ

ПРИЛОЖЕНИЯ

ФИРЭ.ИИТ.КП602916/С.001

ФИРЭ.ИИТ.КП602916/С.002

ФИРЭ.ИИТ.КП602916/С.003

ЛИТЕРАТУРА

ВВЕДЕНИЕ

 

Цифровые измерительные приборы (ЦИП) - это многопре­дельные, универсальные приборы, предназначенные для измере­ния различных электрических величин: переменного и постоян­ного тока и напряжения, ёмкости, индуктивности, временных параметров сигнала (частоты, периода, длительности импульсов) и регистрации формы сигнала, его спектра.

В цифровых измерительных приборах входная измеряемая ана­логовая (непрерывная) величина автоматически преобразуется в соответствующую дискретную величину с последующим представ­лением результата измерения в цифровой форме.

По принципу действия и конструктивному исполнению циф­ровые приборы разделяют на электромеханические и электрон­ные. Электромеханические приборы имеют высокую точность, но малую скорость измерений. В электронных приборах используется современная база электроники.

Несмотря на схемные и конструктивные особенности, прин­цип построения цифровых приборов одинаков (см. рис. 1).

 

Рис. 1. Структурная схема цифрового прибора

 

Измеряемая величина X поступает на входное устройство при­бора ВУ, где происходит масштабное преобразование. С входного устройства сигнал поступает на аналого-цифровой преобразова­тель АЦП, где аналоговый сигнал преобразуется в соответству­ющий код, который отображается в виде числового значения на цифровом отсчетном устройстве ЦОУ. Для получения всех управляющих сигналов в цифровом приборе предусмотрено устройство управления (УУ) (на рис. 1 не показано).

Входное устройство цифрового прибора устроено аналогично электронному прибору, а в некоторых конструкциях на его входе используется фильтр для исключения помех. [4,83]

В зависимости от принципа аналого-цифрового преобразова­ния (АЦП) цифровые измерительные приборы разделяют на уст­ройства прямого преобразования и компенсационные (с уравновешива­ющим преобразованием).

Основными элементами ЦИП яв­ляются триггеры (электронное устройство с двумя устойчивыми состояниями), дешифраторы (преобразователь кода с одним ос­нованием в код с другим основанием) и знаковые индикаторы (преобразователь

электрического сигнала в световой). Несколь­ко знаковых индикаторов образуют цифровое отсчетное устрой­ство. К наиболее важным характеристикам ЦИП относятся: раз­решающая способность, входное сопротивление, быстродействие, точность, помехозащищенность. Разрешающая способность ЦИП определяется изменением цифрового отсчета, приходящегося на единицу младшего разряда. Входное сопротивление ЦИП характе­ризует мощность, потребляемую им от объекта измерения. Быстро­действие ЦИП оценивается числом измерений в секунду. Точность измерений ЦИП отражает близость их результатов к истинному значению измеряемой величины. Класс точности ЦИП определя­ется пределом допускаемой относительной погрешности

 

где c, u, d - постоянные числа, характеризующие класс точности ЦИП соответственно в конце и начале диапазона;

Х_к - конеч­ное значение диапазона. Класс точности обозначается в виде дроби c / d, например класс 0,02/0,01.

Помехоустойчивость ЦИП определяется степенью подавления помех на его входе и характеризуется коэффициентом подавления помех

 

K =20 lg (E_{no м} / U ₀),

 

где Е_П0М - амплитудное значение помехи на входе прибора; U ₀ - эквивалентное входное постоянное напряжение, вызывающее та­кое же изменение показаний прибора, что и Е_ПОМ.

Достоинства: высокая чувствительность (по напряжению посто­янного тока 1 нВ, по напряжению переменного тока 1 мкВ, по постоянному току 1 нА, по переменному току 5 мкА, по сопротив­лению постоянному току 10 мкОм, по частоте от долей Гц). Высо­кая точность измерения (ЦИП подразделяют на восемь классов точности: 0,005; 0,01; 0,02; 0,05; 0,1; 0,2; 0,5; 1,0). Удобство и объек­тивность отсчета и регистрации; возможность дистанционной пе­редачи результата измерения в виде кодовых сигналов без потери точности; возможность сочетания ЦИП с вычислительными ма­шинами и другими автоматическими устройствами, высокая поме­хозащищенность.

Недостатки: сложность устройств и, следовательно, высокая их стоимость, невысокая надежность.

Основные усилия разработчиков направлены на повыше­ние надежности и создание ЦИП с расширенными функци­ональными возможностями, обеспечивающих макси­мум эксплуатационных удобств, что связано с широ­ким применением микроэлектроники и микропроцессорной тех­ники.

КОНЦЕПЦИЯ ПОСТРОЕНИЯ «ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫХ» ЗДАНИЙ

 

На сегодняшний день всё большее распространение получает термин «интеллектуальное здание» - то здание, оснащенное средствами автоматического контроля над всеми системами жизнеобеспечения. Комплекс жизнеобеспечения интеллектуального здания образуют следующие системы:

- защиты от проникновения с подсистемами: защиты периметра, контроля доступа в здание или отдельные помещения (кодовые замки, домофоны) и обнаружения незаконного проникновения внутрь и перемещения по зданию (различного рода сенсоры);

- внешнего и внутреннего видеонаблюдения (видеокамеры, видеосерверы);

- противопожарная (пожарные датчики, автоматические разбрызгиватели);

- контроля за расходом воды и электроэнергии (управляемые счетчики, предназначенные не только для визуального контроля, но и для передачи измеренных параметров на вышестоящий уровень АСУ;

- информационная (обеспечивает доступ к сетевым ресурсам);

- управления силовым оборудованием и освещением (освещение внутри здания, внешняя подсветка, лифты);

- климатического контроля и вентиляции;

- телефонная, с выходом в городскую телефонную сеть

и прочее специфическое оборудование, не влияющее на безопасность и функционирование здания.

Контроль над работой систем может быть распределенным или централизованным. Так, вахтер или местная охрана могут управлять системами видеонаблюдения, контроля доступа и защиты от проникновения; ответственный за пожарную безопасность - противопожарной системой, а администратор локальной сети - доступом пользователей сети здания к внешним и внутренним информационным ресурсам, например Интернету.

«Интеллектуальное» здание от автоматизированного отличается, главным образом, возможностью программировать управляющие системы таким образом, чтобы реакция на события внутри периметра здания происходила по заранее определенному сценарию. Любая из подсистем такого здания либо функционирует полностью автономно, фиксируя свои действия в журнале событий, либо оперативно взаимодействует с оператором, запрашивая у него подтверждение действий. [5]

Все системы жизнеобеспечения могут охватываться единой кабельной структурой, либо каждая из них будет построена на своих кабелях. Общей средой передачи информации может служить, например, коммутируемая сеть Ethernet. Однако надежность системы в целом в этом случае будет ниже, так как при повреждении кабельной проводки нарушается функционирование всех систем, подключенных к данному сегменту кабеля. Как правило, создается шесть независимых кабельных структур (информационная сеть здания - обычно Ethernet; замкнутая петля пожарной системы 2x2 провода; замкнутая петля системы защиты от проникновения; замкнутая петля сервисных служб - контроль освещения, расхода электроэнергии, воды; сеть передачи информации от системы видеонаблюдения; телефонная сеть здания.

В некоторых случаях на небольших или имеющих универсальный пожарно-охранный контроллер объектах может использоваться одна и та же кабельная проводка для противопожарной и охранной систем.

Система видеонаблюдения может быть совмещена с информационной сетью здания. В этом случае для ограничения доступа к видеоданным коммутаторы локальной сети здания (центральный и этажные коммутаторы, если таковые имеются) должны иметь функцию виртуальных локальных сетей (VLAN). Однако отдельные видеокамеры могут предоставляться для совместной эксплуатации.

В связи с бурным развитием IP-телефонии и новыми интеграционными возможностями телефонная сеть здания также иногда, особенно в офисах, объединяется с информационной сетью. Ведущие производители телекоммуникационного оборудования уже выпустили в продажу устройства, подобные телефонам, но подключающиеся к локальной сети.

Системы управления домовой автоматикой (СУДА), к которым можно отнести пожарную систему, охранную систему и сервисные службы, функционируют на всех уровнях модели открытых систем по единым принципам.

На физическом и канальном уровне СУДА представляет собой один или несколько сегментов, разделенных функционально и физически (территориально).

Важно отметить, что идеология построения «интеллектуальных» зданий может быть использована при проектировании систем управления жизнеобеспечением различных строений: жилых, офисных или промышленных.

Описанная структура представляет собой наиболее общий случай системы управления зданием. Конкретная реализация идеологии «интеллектуального здания» в значительной мере зависит от требований заказчика.

Однако подобного рода разработки требуют не только больших временных затрат, но и финансовых вливаний. Разрабатываемый кодово-сенсорный замок в какой-то степени позволяет не допускать бесконтрольного посещения какого-либо объекта.

12	Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: