自動(dòng)化技術(shù)在消防工程中的應(yīng)用

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1、2007.01CSU自動(dòng)化技術(shù)在消防工程中的應(yīng)用趙望達(dá)防災(zāi)科學(xué)與安全技術(shù)研究所電話：13974814968Email:wdzhao@mail.csu.edu.cn2010年消防系列教材交流研討會(huì)自動(dòng)控制原理一傳感器及智能傳感器二先進(jìn)測(cè)控技術(shù)及其應(yīng)用五智能建筑4四工業(yè)控制計(jì)算機(jī)及單片機(jī)3三中南大學(xué)土木建筑學(xué)院防災(zāi)科學(xué)與安全技術(shù)研究所2007.01CSU防災(zāi)科學(xué)與安全技術(shù)研究所一、自動(dòng)控制原理1、自動(dòng)控制定義：是指在無(wú)人參與的情況下，利用控制器操縱被控對(duì)象，使被控量按照預(yù)先規(guī)定的規(guī)律運(yùn)行。2、自動(dòng)控制系統(tǒng)的組成：

2、1）控制器2）被控對(duì)象3）控制量2007.01CSU防災(zāi)科學(xué)與安全技術(shù)研究所自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本原理3自動(dòng)控制理論體系（1）自動(dòng)控制理論發(fā)展的三個(gè)階段1）經(jīng)典控制（上世紀(jì)30～60年代）代表人物：維納以反饋理論為基礎(chǔ)以傳遞函數(shù)為工具研究對(duì)象：?jiǎn)屋斎雴屋敵觯⊿ISO)研究方法：時(shí)域法、頻域法、根軌跡法應(yīng)用：工業(yè)被控對(duì)象2）現(xiàn)代控制（60～80年代）代表人物：錢(qián)學(xué)森：工程控制論以空間狀態(tài)法為基礎(chǔ)以空間矩陣為工具對(duì)象：多輸入多輸出（MIMO)應(yīng)用、航空、航天3）先進(jìn)控制（80年代～至今）智能控制、復(fù)合控制、網(wǎng)絡(luò)控制、

3、魯棒控制、研究方法：人工智能、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)研究對(duì)象：各種對(duì)象應(yīng)用：各種各樣場(chǎng)合（2）自動(dòng)控制理論系列課程體系1）自動(dòng)控制原理2）自動(dòng)控制工程3）現(xiàn)代控制理論4）計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)5）最優(yōu)控制6）隨機(jī)控制（3）自動(dòng)控制學(xué)科體系1）一級(jí)學(xué)科：控制科學(xué)與工程2）二級(jí)學(xué)科：a）控制理論與控制工程b）檢測(cè)技術(shù)與自動(dòng)化裝置c）系統(tǒng)工程d）模式識(shí)別與智能系統(tǒng)e)飛行器導(dǎo)航與控制（4）各學(xué)校自動(dòng)控制專(zhuān)業(yè)發(fā)展特色1）清華大學(xué)：電機(jī)、電力系統(tǒng)控制2）浙江大學(xué)：化工控制3）中南大學(xué)：冶金（有色、黑色）4）北京航空航天大學(xué)：航空航天5）國(guó)防

4、科技大學(xué)：軍事6）華中科技大學(xué)：控制與系統(tǒng)工程結(jié)合7）西安交通大學(xué)：系統(tǒng)工程（5）我們消防工程專(zhuān)業(yè)自動(dòng)控制方向特色1）課程：自動(dòng)控制原理傳感器技術(shù)單片機(jī)原理及應(yīng)用智能建筑通信指揮調(diào)度2）特色：針對(duì)消防工程火災(zāi)探測(cè)與控制3）課時(shí)分配及學(xué)習(xí)要求：32學(xué)時(shí)，相對(duì)較少，了解概貌，盡量講授關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)以及基本原理。4反饋控制思想電子技術(shù)：運(yùn)算放大器、負(fù)反饋概念其他可以通用。關(guān)鍵思想：比較、模擬、仿真。人物：郭雷中科院院士二、傳感器及智能傳感器1、什么是傳感器？在我們?nèi)粘Ｉ钪?，使用著各種各樣的傳感器，電冰箱、電飯煲中的溫

5、度傳感器;空調(diào)中的溫度和濕度傳感器;煤氣灶中的煤氣泄漏傳感器;水表、電表、電視機(jī)和影碟機(jī)中的紅外遙控器;照相機(jī)中的光傳感器;汽車(chē)中燃料計(jì)和速度計(jì)等等，不勝枚舉。傳感器給我們的生活帶來(lái)了多少便利和幫助呢？1、什么是傳感器？2、傳感器技術(shù)的作用和地位構(gòu)成現(xiàn)代信息技術(shù)的三大支柱是：傳感器技術(shù)（信息采集）；通信技術(shù)（信息傳輸）；計(jì)算機(jī)技術(shù)（信息處理）；它們?cè)谛畔⑾到y(tǒng)中分別起到“感官”、“神經(jīng)”和“大腦”的作用。在利用信息的過(guò)程中首先要解決獲取準(zhǔn)確可靠的信息，而傳感器是獲取信息的主要途徑和手段。2、傳感器技術(shù)的作用和地

6、位機(jī)器人視覺(jué):平面、立體非視覺(jué):觸覺(jué)、滑覺(jué)、熱覺(jué)、力覺(jué)、接近覺(jué)、…2、傳感器技術(shù)的作用和地位醫(yī)療診斷2、傳感器技術(shù)的作用和地位家用電器2、傳感器技術(shù)的作用和地位2、傳感器技術(shù)的作用和地位智能建筑2、傳感器技術(shù)的作用和地位傳感器具有以下作用和功能（1）??????測(cè)量與數(shù)據(jù)采集（2）??????檢測(cè)與控制（3）??????診斷與監(jiān)測(cè)（4）??????輔助觀測(cè)儀器（5）??????資源探測(cè)（6）??????環(huán)境保護(hù)（7）??????醫(yī)療衛(wèi)生（8）??????家用電器……3、傳感器現(xiàn)狀和國(guó)內(nèi)外發(fā)展趨勢(shì)傳感器發(fā)展趨勢(shì)

7、：20世紀(jì)70年代以來(lái)以電量為輸出的傳感器得到飛速發(fā)展，現(xiàn)代傳感器已是測(cè)量?jī)x器、智能化儀表、自動(dòng)控制系統(tǒng)等裝置必不可少的感知元件。幾十年來(lái)傳感技術(shù)的發(fā)展分為兩個(gè)方面：1.提高與改善傳感器的技術(shù)指標(biāo)；2.尋找新原理、新材料、新工藝。為改善傳感器性能采用多種技術(shù)途徑：差動(dòng)技術(shù)；平均技術(shù)；補(bǔ)償修正技術(shù)；隔離抗干擾抑制、穩(wěn)定性處理等等。3、傳感器現(xiàn)狀和國(guó)內(nèi)外發(fā)展趨勢(shì)目前傳感器總的發(fā)展趨勢(shì)是：（1）??????發(fā)展、利用新效應(yīng)；（2）??????開(kāi)發(fā)新材料；（3）??????提高傳感器性能和檢測(cè)范圍；（4）??????

8、微型化與微功耗；（5）??????集成化與多功能化；（6）??????傳感器的智能化；（7）??????傳感器的數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化。傳感器的數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化模擬傳感器放大電路A/D轉(zhuǎn)換線性化處理微處理器標(biāo)準(zhǔn)接口脈沖輸出控制門(mén)顯示3、傳感器現(xiàn)狀和國(guó)內(nèi)外發(fā)展趨勢(shì)傳感器在總體上呈現(xiàn)出多功能、微型化、數(shù)字化、集成化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展趨勢(shì)。4、檢測(cè)系統(tǒng)的組成原理各種傳感器其輸出信號(hào)的形式因傳感器而異。檢測(cè)儀器的