一、选题背景及依据(简述国内外研究状况和相关领域中已有的研究成果(文献综述),选题目的、意义,列出主要参考文献)
(一)选题背景与依据
选题背景与依据:
随着城市化进程的加速,智能楼宇作为现代城市的重要组成部分,其安全性、舒适性和节能性已成为衡量楼宇品质的重要指标。楼宇自动化控制系统作为智能楼宇的核心部分,承担着监测、控制和调节楼宇内各种设备设施的重任。而消防控制系统作为楼宇自动化控制系统的重要组成部分,对于保障楼宇内人员和财产的安全具有至关重要的作用。
目前,传统楼宇消防控制系统存在诸多不足,如控制逻辑复杂、误报率高、操作不便等问题。而基于PLC(可编程逻辑控制器)的楼宇自动化控制系统具有控制灵活、可靠性高、易于维护等优点,将其应用于楼宇消防控制系统中,可以有效解决上述问题,提高楼宇消防系统的整体性能。
本课题选择基于PLC的楼宇自动化控制系统作为研究对象,旨在设计一套具有智能控制、高可靠性和稳定性的楼宇消防控制系统,以提高楼宇消防系统的安全性和实用性。选题依据主要体现在以下几个方面:
研究意义:通过本课题的研究,可以设计一套具有先进性和实用性的楼宇消防控制系统,为智能楼宇的安全运行提供有力保障。同时,本课题的研究也可以为其他领域的自动化控制系统设计提供参考和借鉴。
实际需求:随着智能楼宇的快速发展,对消防控制系统的要求也越来越高。传统消防控制系统已难以满足现代楼宇的安全需求,因此,设计一套基于PLC的楼宇消防控制系统具有重要的现实意义。
技术可行性:PLC作为现代工业自动化领域的核心设备,已广泛应用于各种控制系统中。将其应用于楼宇消防控制系统中,具有技术可行性和可操作性。
(二)国内外研究现状
1、国内研究现状:
近年来,随着城市化进程的加速和智能建筑技术的不断发展,国内学者对楼宇自动化控制系统和消防控制系统的研究日益深入。在楼宇自动化控制系统方面,基于PLC(可编程逻辑控制器)的控制系统凭借其高可靠性、灵活性和易于维护的特点,逐渐成为研究和实践的热点。众多学者和工程师将PLC技术应用于楼宇的照明、空调、电梯、安防等设备的控制中,通过精确的控制算法和优化的系统架构,实现了楼宇设备的智能化管理和高效运行。这些研究不仅提高了楼宇的能源利用效率,还显著提升了居住和工作的舒适度。
然而,在楼宇消防控制系统方面,尽管国内学者也进行了大量的研究,但相较于楼宇自动化控制系统的快速发展,消防控制系统的研究和实践仍显滞后。目前,国内现有的楼宇消防控制系统大多采用传统的继电器控制方式,这种控制方式存在控制逻辑复杂、误报率高等问题,难以满足现代楼宇对消防安全的高要求。此外,虽然有一些学者尝试将PLC技术应用于楼宇消防控制系统中,但大多仍处于实验室阶段,实际应用案例较少,且缺乏系统的理论支持和工程实践经验。
2、国外研究现状:
相较于国内,国外在楼宇自动化控制系统和消防控制系统方面的研究起步较早,技术积累更为深厚。在楼宇自动化控制系统方面,一些发达国家已将PLC技术广泛应用于楼宇的各种控制系统中,包括照明、空调、电梯、安防等,实现了楼宇设备的全面智能化管理。这些系统不仅具有高度的可靠性和稳定性,还能够根据环境变化和用户需求进行自适应调整,从而实现了能源的最大化利用和设备的最优化运行。
在楼宇消防控制系统方面,国外学者同样进行了大量的研究和实践。他们不仅关注系统的可靠性和稳定性,还致力于提高系统的控制精度和智能化水平。例如,一些学者将模糊控制、神经网络等先进控制算法应用于楼宇消防控制系统中,通过模拟人类的思维方式和决策过程,实现了对火灾的精确预测和快速响应。这些研究成果不仅提高了系统的控制性能,还为楼宇消防安全提供了新的解决方案和思路。
此外,国外学者还注重将物联网、大数据、云计算等现代信息技术应用于楼宇消防控制系统中,通过实时监测和分析楼宇内的消防数据,实现了对火灾风险的早期预警和精准防控。这些技术的应用不仅提高了系统的智能化水平,还为楼宇消防安全提供了更加全面和有效的保障。
综上所述,国外在基于PLC的楼宇自动化控制系统和消防控制系统方面已取得了显著的研究成果和实践经验。这些研究成果不仅为本课题的研究提供了有益的参考和借鉴,也为我国楼宇自动化和消防安全领域的发展指明了方向。然而,需要注意的是,由于国内外在技术发展、市场需求和文化背景等方面存在差异,因此在借鉴国外经验时,需要充分考虑我国的实际情况和需求,以实现技术的本土化和创新。
(三)研究目的及其意义
研究目的:
本课题旨在设计一套基于PLC的楼宇自动化控制系统,重点研究楼宇消防控制系统的设计与实现。通过本课题的研究,旨在达到以下目的:
设计一套具有智能控制、高可靠性和稳定性的楼宇消防控制系统;
实现楼宇消防系统的自动化控制和远程监控;
提高楼宇消防系统的安全性和实用性。
研究意义:
本课题的研究具有以下几方面的意义:
提高楼宇消防系统的安全性:通过设计基于PLC的楼宇消防控制系统,可以实现消防设备的智能化控制和远程监控,及时发现和处理火灾隐患,提高楼宇的消防安全水平。
推动楼宇自动化控制系统的发展:本课题的研究将PLC应用于楼宇消防控制系统中,为楼宇自动化控制系统的发展提供了新的思路和方法,有助于推动楼宇自动化控制系统的技术进步和创新。
促进节能减排和可持续发展:通过采用变频器等节能设备和技术,本课题设计的楼宇消防控制系统可以实现能耗的实时监测和智能调节,有助于降低楼宇的能耗和排放,促进节能减排和可持续发展。
提高研究水平和学术价值:本课题的研究将涉及PLC技术、自动化控制技术、消防技术等多个领域的知识和技术,有助于提升研究者的综合能力和学术水平。同时,本课题的研究成果也可以为其他领域的自动化控制系统设计提供参考和借鉴,具有重要的学术价值。
综上所述,本课题的研究具有重要的现实意义和学术价值,可以为智能楼宇的安全运行提供有力保障,推动楼宇自动化控制系统的发展,促进节能减排和可持续发展。
(四)、主要参考文献
[1] 郭庆,秦明达,许金.基于BACnet的PLC控制器的设计与实现[J].现代电子技术, 2018, 41(2):6.DOI:10.16652/j.issn.1004-373x.2018.02.010.
[2] 连静,徐竟天.基于PLC的组合式空调新风系统的设计[J].工业控制计算机, 2018, 31(4):2.DOI:CNKI:SUN:GYKJ.0.2018-04-054.
[3] 王敬斌,李响,黄鑫宇,等.基于西门子S7-1200PLC的实验室门禁及环境因子控制[J].信息化研究, 2019(4).
[4] 王敬斌,李响,黄鑫宇,等.基于西门子S7-1200PLC的实验室门禁及环境因子控制[J].信息化研究, 2019, 45(4):5.DOI:CNKI:SUN:DZGS.0.2019-04-016.
[5] 闵红棉.基于PLC的泛光照明强电控制系统[J]. 2020.
[6] 谢承.互联网+信息化教学在PLC控制技术课程中的探索与设计[J].数字化用户, 2018.DOI:10.3969/j.issn.1009-0843.2018.12.202.
[7] 王泽毅.智能楼宇BAS中空调控制系统的设计与实现[D].重庆邮电大学,2018.
[8] 曹旺斌,梁晓林,杨蓉.基于Q3D的宽带电力线通信信道建模[C]//数字中国 能源互联——2018电力行业信息化年会论文集.2018.
[9] 任春,张国栋.基于PLC的杭钢云计算数据中心BA楼宇自控系统[J].浙江冶金, 2019(3):5.DOI:CNKI:SUN:ZJYU.0.2019-03-012.
[10] 刘振涛,唐明新.基于SHCAN总线的电梯控制系统的设计[J].科技风, 2018(19):2.DOI:CNKI:SUN:KJFT.0.2018-19-156.
[11] 石元博,魏海平,黄越洋.基于PLC的智能楼宇中电地热监控系统的设计与实现[J].工业仪表与自动化装置, 2019(3):4.
[12] 付强.浅谈基于PLC技术的电气自动化控制[J].科学与信息化, 2018(20):2.
[13] 崔慧东,刘赞.能源监控系统应用[J].制造业自动化, 2020, 42(8):4.
[14] 李晓燕.PLC在智能楼宇中的应用研究[J].中国设备工程, 2019(8):2.DOI:10.3969/j.issn.1671-0711.2019.08.115.
[15] 佚名.电气控制及PLC应用技术(基于西门子S7-1200) 大中专理科科技综合[M].电子工业出版社,2022.
[16] 王祁龙.智能化楼宇自动化控制系统机电设备安装施工技术分析[J].数码-移动生活, 2023:333.DOI:10.12277/j.issn.1673-0909.2020.12.300.
[17] 张江伟.智能化楼宇自动化控制系统机电设备安装工作研究进展[J].中文科技期刊数据库(全文版)工程技术, 2022(11):4.
[18] 赵夜明.机场空调等设备楼宇自动化控制系统设计[J].数码设计(上), 2022(7):133-136.
[19] Bullock J .Building automation and control system modeling and reporting:US202015929986[P].US11371733B2[2024-10-10].
[20] Li C , Yao C , Xu S ,et al.An image-based visual servo system to operate a flexible wire[J].Robotic Intelligence and Automation, 2023.DOI:10.1108/RIA-04-2022-0083.
[21] Elnour M , Himeur Y , Fadli F ,et al.Neural network-based model predictive control system for optimizing building automation and management systems of sports facilities[J].Applied Energy, 2022, 318.
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