智能照明控制系统开发方案

智能照明控制系统软件开发方案目录一．引言 31.1编写目的 31.2合用范畴 41.3文档概述 41.4参考资料 51.5术语、定义和缩写 5二．总体概述 62.1现有系统描述 62.2系统建设目的 62.3需求概述 72.4软件系统重要功效 8三．系统设计 113.1设计原则 113.2系统顾客 133.3接口设计 143.4系统功效分析 14四．实现方略 154.1实现本系统功效的办法 154.2核心技术 154.3开发方略 154.4数据存储藏份方略 164.5技术路线 18五．运行环境 185.1硬件环境 185.2软件环境 195.3开发工具 195.4项目设计根据 19六．系统的构造和构成 19七.控制原理 21八.系统的功效 21九.使用效果 22十.售后服务与技术支持 2310.1技术培训 2310.2现场技术服务 2310.3技术资料服务 2410.4热线技术支持 24一．引言1.1编写目的本文档作为XXXXXXXXXXXXXXX有限公司与XXXXXXXXXXXXXXX救援设备有限公司之间就建立XXXXXXXXXXXXXXX救援设备有限公司智能照明控制系统软件开发服务达成共识的基础文献，作为双方界定项目范畴、签定合同的重要基础，也作为本项目验收的重要根据。同时，本文档也作为智能照明控制系统软件需求理解达成后继工作开展的基础，供双方项目主管负责人、项目经理、技术开发人员、测试人员等理解需求之用。本文的研究思路是基于智能化管理的理论、运用先进的当代科技技术，将供智能化管理这种优秀的管理模式引入照明控制系统的运作中，其核心在于最大程度提供照明系统的控制和管理水平，减少照明系统运行成本，使XXXXXXXXXXXXXXX救援设备有限公司的照明控制水平得到提高，增强公司竞争力。

智能化照明是随计算机、传感器、通讯、网络与自动控制技术而发展起来的综合技术，正以惊人的速度向各个专业领域渗入。智能化是任何电子产品必然的发展方向之一。智能照明控制技术的发展能够使照明更加省电、节能、使用更便捷，在需要的时间给需要的地方以最高效的照明，提高照明环境质量。智能化照明更是使照明进一步走向绿色和可持续发展的重要方向。本智能照明系统是一种集多个控制方式、当代数字控制技术和网络技术、照明技术于一身的控制系统。系统按照煤矿特点，配备灵活、合理，功效丰富,界面美观和谐，操作简便快捷。该智能照明控制系统重要涉及“照明状态”、“历史数据”、“系统设立”三大部分。在本工程项目系统建成后，全矿照明将实现计算机远程自动监控和管理，监控系统通过将自动化控制技术与计算机技术相结合，达成对矿井照明的高效、可靠、全方位的管理。

本系统的建设将坚持和把握“可靠性、先进性、扩展性、经济性、易用性”五个核心原则。该系统建成后，可实现一秒钟内全矿全部或部分（按需设立）照明的自动开关，既可节省大量电能，又可延长灯具的使用寿命，从根本上实现了电费、灯具费、维修费等费用大量节省的目的。1.2合用范畴本文档合用于全部与本项目有关的软件开发阶段及其有关人员，其中：XXXXXXXXXXXXXXX有限公司方面的项目负责人、公司方项目经理、技术开发人员（涉及分析人员、设计人员、程序人员）、测试人员应重点阅读本文档各部分，其别人员可选择性阅读本文档。1.3文档概述本文档重要描述了智能照明控制系统软件总体设计思路。本文档首先从业务背景、系统功效、运行环境等方面概要描述系统，另首先从设计原则、功效设计、数据构造设计等方面描述系统的总体设计状况，然后进一步具体描述系统技术实现方略、项目实施以及待拟定的问题。1.4参考资料1、李

刚,林

凌.与8051兼容的高性能、高速单片机———C8051Fxxx[M].北京:北京航空航天大学出版社,.2、莫德举,刘丽丽.RFIC卡读写器研发[J].仪器仪表学报,(8).3、

王广涛,杨喜梅.天车对位下料装置改善办法的探讨[J].锻造设备研究,(4).4、宋汉珍.微型计算机原理[M].北京:高等教育出版社,.5、秦宪礼,刘新蕾,沈

斌.基于无线射频通信的多功效瓦斯报警矿灯的研制[J].工矿自动化,(6).6、

赵松杰,李兰忖.基于AT89C52的天车智能遥控系统研究与设计[J].自动化仪表,(9).7、

陈光宇,刘树勇.一种新型控制与保护开关在天车改造中的应用[J].低压电器,(5).1.5术语、定义和缩写1、C/S（Client/Server，客户机/服务器）模式又称C/S构造，是软件系统体系构造的一种。C/S模式简朴地讲就是基于公司内部网络的应用系统。2、XP，极限编程（ExtremeProgramming）是一门针对业务和软件开发的规则，它的作用在于将两者的力量集中在共同的、能够达成的目的上。3、TCP，TransmissionControlProtocol传输控制合同TCP是一种面对连接（连接导向）的、可靠的、基于字节流的运输层（Transportlayer）通信合同，由IETF的RFC793阐明（specified）。二．总体概述2.1现有系统描述XXXXXXXXXXXXXXX有限公司在与XXXXXXXXXXXXXXX有限公司就制作智能照明控制系统软件开发方案开发达成共识之前，没有有关智能照明控制系统软件系统。2.2系统建设目的本智能照明控制系统运用先进电磁调压及电子感应技术，对照明状况进行实时监控与跟踪，自动平滑地调节电路的电压和电流幅度，改善照明电路中不平衡负荷所带来的额外功耗，提高功率因素，减少灯具和线路的工作温度，达成优化供电目的照明控制系统。随着计算机技术、通信技术、自动控制技术、总线技术、信号检测技术和微电子技术的快速发展和互相渗入，照明控制技术有了很大的发展，照明进入了智能化控制的时代。实现照明控制系统智能化的重要目的有两个：一是能够提高照明系统的控制和管理水平，减少照明系统的维护成本;二是能够节省能源，减少照明系统的运行成本。具体目的以下：

1、节省能源和减少运行成本。2、可实现照明的快捷控制。

3、节省施工和施工简易性。4、节省设计费用，以及维护保养费用。5、系统含有较高的抗干扰能力及较高的稳定性、可靠性。6、采用高速数据交换技术，含有最佳的实时性。7、采用模块化面对对象设计技术，功效强、集成方式灵活，可适应不同应用规模需求。

8、有强大的查询及数据输出功效。

9、查询时间段可任意设定。

10、开放性，整个系统是一种开放系统，兼容性强。11、灵活性，系统组件方式灵活，功效配备灵活，功效全方面，配备方便。12、高安全性和可靠性，系统含有完善的安全防备方法，对全部操作人员赋予操作权限，并有完善的密码管理功效，人员注册、设备操作都有具体的统计。13、系统方便扩展和升级，系统采用分层模块化构造，便于系统的扩容和升级，灵活的数据配备软件，只需通过配备数据库即可将新增监控对象加入系统。2.3需求概述2.3.1功效全方面实用本智能照明控制系统能够根据环境变化、客观规定、顾客预定需求等条件而自动采集照明系统中的多个信息，并对所采集的信息进行对应的逻辑分析、推理、判断、并对分析成果按规定的形式存储、显示、传输，进行对应的工作状态信息反馈控制，以达成预期的控制效果。2.3.2灵活的模块化设计本系统全部功效均采用模块化设计，可根据客户的需求灵活配备各模块，极高的数据解决能力，完善的数据备份机制，确保数据有效、精确，界面和谐统一，任何顾客稍加培训就能够轻松上手。2.3.4先进的技术开发体系本系统在设计开发过程中引入有着极其严格的过程管理，全方面引入面对对象设计思想，对项目进行全方面控制和管理，以确保软件系统的开发质量及可维护性。

2.3.5软件系统含有拓展性软件系统可根据煤矿工作者、应用软件管理者的实际需求对已有的数字化功效进行调节，也能够进一步开发新的功效，以满足软件应用人员管理的需要。2.3.6软件系统成本低，维护费用少。减少公司软件系统的运行风险及维护费用。2.4软件系统重要功效2.4.1登陆首页打开软件后，软件首页即呈现“照明状态”页面，界面清晰，呈现设备名称、照明状态、声控状态、红外状态、节能状态、开关状态。此“照明状态”界面，是本系统的核心功效。页面下方为“照明状态”、“历史数据”、“系统设立”、“顾客登录”版块。2.4.2顾客登陆顾客需登录才可进行“照明状态”、“历史数据”、“系统设立”的具体操作。点击“顾客登录”，即进入登录页。输入顾客名、密码，并确认密码，点击“登录”，成功登录后即可进行“照明状态”、“历史数据”、“系统设立”的有关操作。如未进行顾客登录，点击“历史数据”、“系统设立”，页面自动跳入“顾客登录”页面。登录后，“顾客登录”按钮变为“顾客退出”按钮。顾客完毕“照明状态”、“历史数据”、“系统设立”的有关操作后，点击“顾客退出”按钮，即可完毕安全退出操作。2.4.3照明状态顾客输入顾客名及密码登录后，点击“照明状态”，即可进行“照明状态”的具体操作。点击“开关”，即可启动或关闭各矿道照明。可点击页面下方的“首页”、“上一页”、“下一页”、“尾页”，查看、控制各页面照明状态。2.4.4历史数据顾客点击“历史数据”，如未登录，页面自动跳入“顾客登录”页面。输入顾客名及密码登陆后或已登录，页面中可显示各设备名称，点击设备名称能够查看该设备的历史数据。例如，点击“矿道左01”选择页面左下方的年、月、日，即可查看当天每隔一种小时照明系统的状态、声控的状态、红外的状态、节能的状态。也可点击“首页”、“上一页”、“下一页”、“尾页”，查看对应时间段各项指标的数据。页面下方设有“照明状态”、“历史数据”、“系统管理”、“顾客退出”板块，可快捷进入各版块。2.4.5系统设立顾客点击“系统设立”，如未登录，页面自动跳入“顾客登录”页面。如输入顾客名及密码登陆后或已登录，主页面呈现照明设备接入设立、顾客设立、数据还原、接口设立、历史数据检测设立、数据备份、数据压缩。页面下方设有“照明状态”、“历史数据”、“系统设立”、“顾客退出”板块，可快捷进入各版块。点击“照明设备接入设立”，即可进入照明设备接入设立页面，查看各矿道接入状况。也可点击“首页”、“上一页”、“下一页”、“尾页”，查看其它矿道照明设备接入状况。页面下方设有“照明状态”、“历史数据”、“系统管理”、“顾客退出”板块，可快捷进入各版块。点击“顾客设立”，即可进入顾客设立页面。页面中呈现各顾客名，可点击“修改”或“删除”对已有顾客进行修改。点击“取消”，即可返回上一页面。点击“顾客设立”页面中的“添加”即进入顾客添加页面，填写顾客名、密码、确认密码，点击此页面中的“添加”，即可完毕顾客的添加操作。点击“取消”，即可返回上一页面。点击“数据还原”，即可进入数据还原页面。选择“浏览”，选择数据备份文献所在的途径，点击“拟定”，即可完毕数据还原的操作。点击“取消”，即可返回上一页面。点击“接口设立”，即可进入接口设立页面。点击启用，填写端口、Ip地址。填写完毕后，点击“拟定”，即可完毕对接口的启用设立。点击“历史数据监测设立”，即可进入历史数据监测设立页面。填写单位：秒、分、小时，点击“拟定”，即可完毕历史数据监测频率的设立。点击“数据备份”，即可进入数据备份页面。选择“浏览”，设立数据备份文献的途径，点击“拟定”，即可完毕数据的备份。点击“取消”，即可返回上一页面。点击“数据压缩”，即可进入数据压缩页面。点击“拟定”，即可完毕数据压缩的操作。三．系统设计3.1设计原则3.1.1设计根据本方案在设计过程中始终遵照系统应含有高可靠性、先进性、实用性、可扩展性及开放性原则，以满足智能照明控制系统整体的需要。设计根据为：

1、《民用建筑设计通则》GB50352

2、《民用建筑电气设计规范》JGJ/T

16-92

3、《智能建筑设计原则》GB/T50314-

4、《智能建筑评定原则》DG/T08-

5、《智能建筑工程质量验收原则》GB50339-6、建筑智能化系统工程设计管理暂行规定

（建设部1997-290）

7、建筑电气设计规范

（JCJ/T16-92）

8、智能建筑设计原则（DBJ-08-47-95）

9、建筑设计防火规范

（GB50045-95）

10、装修图纸

11、电气图纸3.1.2设计指导思想1、可靠性——规范化设计、选型，备用线缆、通道；

2、先进性——充足采用发挥FULL-2WAY总线系统最新技术及产品优势；

3、个性化与通用化相结合——简朴、通用、易懂的方式实现全部普通及特殊功效；

4、灵活性——系统硬件及软件易于变化与扩展；

5、易维护性——输出模块采用集中导轨式安装，并设立手动功效。

全部控制区域的灯光回路可实现时间次序控制、计算机监控、液晶触摸屏控制、现场面板控制及遥控等智能化控制方式。3.1.3设计原则1、集中控制和多点操作功效：在任何一种地方的终端均可控制不同矿道的灯。

2、全开全关和记忆功效：整个照明系统的灯能够实现一键全开和一键全关的功效

3、技术先进性：选用国际最新的专业厂家产品。4、系统高可靠性：系统软件采用技术成熟的产品。5、系统运行管理方便：软件系统中文化，组态开发，操作方便。

6、技术支持能力强：承建单位技术实力强，服务完善。

7、系统可扩展性能强：模块化构造有助于扩展与维护。

8、投资少：系统选型含有高性能价格比。

9、建设时间短：在较短的时间内完毕系统的安装调试。3.1.4系统特点该智能照明控制系统功效完善，可靠性、安全性高。系统含有较高的抗干扰能力，采用高速数据交换技术，含有最佳的实时性。系统组态灵活方便，功效强、集成方式灵活。

可扩充性，系统软件含有较强的可扩充性和升级能力。灵活性，系统组件方式灵活，功效配备灵活，功效全方面，配备方便。高安全性和可靠性，系统含有完善的安全防备方法，对全部操作人员赋予操作权限，并有完善的密码管理功效，人员注册、设备操作都有具体的统计。易用性原则。系统应使用参数化设计，界面和谐，操作简便，自动化程度较高。可维护性原则。系统可对采集的数据和错误的数据提供文本文献备份服务，通过查询功效实现对操作日志及操作成果的再现，并且可找到有关文献的保存途径。3.2系统顾客3.2.1普通顾客该系统的普通顾客为智能照明控制系统的使用者，工作人员通过该系统查询、统计、管理照明。3.2.2系统管理员该系统的管理员为智能照明控制系统的管理者，系统管理员通过顾客名登陆系统，按照需求进行操作。3.3接口设计接口是提供应其它模块或者系统使用的一种商定或者规范。因此接口必须要确保足够的稳定性和易用性。这是设计接口的基本规定。本系统对外提供一种TCP端口。端标语默认为，其它程序能够通过此端口，获取各时间段智能照明系统统计的数据。3.4系统功效分析

本智能照明控制系统软件有助于实现矿井的当代化管理；可显示其监控范畴内全部被监控状态；能查询各矿道照明状况历史数据；含有完善的操作管理功效。

3.4.1本智能照明控制系统可对照明状态进行查看和控制，可任意启动或关闭各矿道照明。3.4.2系统含有对各设备历史数据的存储和查询功效。全部数据能保存在数据库中，方便保存和备份。根据输入的查询时间，可显示各被检测的照明状态的历史统计。3.4.3软件含有对照明设备接入设立、顾客设立、数据还原、接口设立、历史数据检测设立、数据备份、数据压缩必须使用密码操作，并含有操作统计。

3.4.4页面下方均设有“照明状态”、“历史数据”、“系统设立”、“顾客退出”板块，可快捷进入各版块。四．实现方略4.1实现本系统功效的办法首先要制作一种仓库设备信息的存储库，以用来存储设备信息。作为主题工作后台。接下来将要再建立一种主表，也就是设备信息表，作为前台功效展开，以完毕各方面操作。4.2核心技术

4.2.1LED调光技术现在对LED调光IC的研究还处在初级阶段，市面上的调光LED停留在小功率的层面。我们必须要开发一套成熟的能够驱动更大功率的LED的调光方案，从而减少整体的成本。

4.2.2控制器的网络化技术我们的产品既能够单独小规模安装，也能够大范畴安装。大范畴安装时，能够通过计算机系统集中控制大型建筑里的灯光系统。因此控制器的控制信息交换和通信也是我们需要解决的关健技术之一。

4.3开发方略4.3.1OOP开发方略OOP开发方略是为理解决面对过程程序设计中存在的功效与数据分离而引发的程序复杂性问题而设计的。与SP相比，更易于实现对现实世界的描述。通过对象机制来封装解决与数据，以控制程序的复杂度，通过继承提高程序可重用性和软件开发效率。4.3.2软件实现的管理为了确保工期提高开发效率，需要对人力资源进行有效组织。最佳将程序员构成开发小组，以团体承当编程工作。小组构成含有平等协作制、组长负责制和技能互补制三种形式。开发管理人员，对项目开发的进度和工作安排都必须有具体计划，出现软件危机最重要的两个因素就是开发成本难控制和开发计划难贯彻。4.3.3编程框架编程框架重要是软件的基础构架，为应用程序所包含的业务对象、数据访问和界面逻辑中的基类。编程框架可由建模工具根据设计模型通过正向工程直接生成。4.3.4软件实现有关问题1、软件实现的报告与审批。2、发挥程序员的独创性。3、功效编程、界面编程以及后台数据库的编程应分开实现。4.4数据存储藏份方略4.4.1磁盘阵列技术

磁盘阵列技术也称为RAID，该技术能够在定程度上改善硬盘系统的可靠性与可用性。简朴的磁盘阵列能够采用在服务器中加装RAID卡和多个硬盘来实现，更加好的办法是采用专用的磁盘阵列柜。

4.4.2双机容错和集群

双机容错技术是国内对于双机容错有关技术的俗称。在国外，普通称为高可用系统。它的基本原理是在同一种计算机应用软件系统上采用两个或两个以上的主机/服务器硬件系统来支持。这样，当重要的主机/服务器发生故障时，就通过对应的技术，由另外的主机/服务器自动接管故障机器所承当的任务。

4.4.3磁盘镜像

磁盘镜像是指在一种磁盘控制器下挂接两个同样的物理硬盘，一种为主盘，另一种为镜像盘，数据可同时写到两个硬盘中。两个硬盘在工作中完全保持相似的状态，这样，在一种硬盘发生故障时，另一种就能确保系统正常工作，但是，这种办法在磁盘控制器发生故障时，系统仍无法止常工作。4.4.4备份模式每个文献都是由不同的逻辑块构成的，每一种逻辑的文献块存储在持续的物理磁盘块上。但是，构成一种文献的不同逻辑块极有可能存储在分散的磁盘块上。例如UNIX系统，它使用了索引节点或“inode”构造来映射逻辑块地址和对应的磁盘上的物理地址。一种inode包含了指向物理磁盘块的指针。对于比较大的文献来说，一种单一的inode太小，无法映射全部的逻辑块，需要多个块的间接引用包含更多的指针。

备份软件普通既能够进行文献操作又能够对磁盘块进行操作。基于文献的备份系统能够识别文献构造，并拷贝全部的文献和目录到备份资源上。这样的系统跨越了存储在每个inode上的指针，次序的读取每个文献的物理块。然后备份软件持续的将文献写入到备份媒介上。这样的备份使得每个单独文献的恢复变得很快。4.5技术路线4.5.1LED调光线路的研发LED属于半导体元器件，它与传统的电光源有着很大的区别。因此LED的调光必须采用专用的调光线路才干达成最佳的调光效果。我司通过数月来的市场需求调研和产品技术研发，现在已经实现了LED的专用调光线路：先通过CPU调压，然后再将其转化为PWM调节实现数字化的调节，亮度可0%~100%调节。且解决了用可控硅调光时对电网产生的影响。通过我们的测试，无论是从调光的效果还是有关的技术指标均达成抱负原则，现在在同类产品中属于先进水平。

4.5.2控制器功效的实现控制器的作用是连接并控制每个LED灯，控制器接受到面板或者遥控器的指令后就调节。

4.5.3系统的整体联机调试。前期我们开发的调光线路、控制器等都属于单元系统。第三步就是通过网络把各个单元系统构成一种完整的大系统。其中涉及数据通信、组网技术、计算机管理软件、嵌入式系统等。五．运行环境5.1硬件环境服务器端：解决器：飞跃D以上内存：1G以上硬盘：60G以上客户端：解决器飞跃D以上，内存500M以上5.2软件环境操作系统：XP或Windows98及以上系统应用软件：Office中文版，Excel和Word数据库：SQLServer客户端：XP或Windows98及以上系统，.NETFramework4.05.3开发工具开发工具：MicrosoftVisualStudio数据库：MicrosoftSQLServer5.4项目设计根据1、建筑智能化系统工程设计管理暂行规定

（建设部1997-290）

2、建筑电气设计规范

（JCJ/T16-92）

3、智能建筑设计原则（DBJ-08-47-95）

4、建筑设计防火规范

（GB50045-95）

5、装修图纸

6、电气图纸六.系统的构造和构成智能照明控制系统按网络的拓扑构造，大致有下列两种型式，总线式和以星形构造为主的混合式。它们各有特色，前者灵活性较强，易于扩展，控制相对独立，成本较低。后者可靠性较高，故障诊疗和排除简朴，存取合同简朴，传输速度较高。

普通智能照明控制系统都为数字式照明管理系统，它由系统单元，输入单元和输出单元三部分构成。除电源设备外，每一单元设立唯一的单元地址，并用软件设定其功效。通过输出单元来控制各负载回路，多个形式的单元简述以下：

１、系统单元：用于提供工作电源，源系统时钟及多个系统的接口，涉及系统电源、多个接口（PC、以太网、电话等），网络桥。主系统对各区域实施相似的控制和信号采样的网络；子系统则对各分区实施不同具体控制的网络。主系统和子系统之间通过信息等元件连接，实现数据传输。

２、输入单元：用于将外部控制信号变换成网络上传输的信号；如可编程的多功效（开/关、调光、定时、软启动/软关断等）输入开关、红外线接受开关及红外线遥控器（实现灯光调光或开/关功效）。多个型式及多功效的控制板，（如有的提供LCD页面显示和控制方式，并以图形、文字、图片来做软按键，可进行多点控制、时序控制、存储多个亮模式等），多个功效传感器（如红外线传感器可感知人的活动以控制灯具或其它负载的开关,

亮度传感器）,通过对周边环境的亮度的检测，调节光源的亮度，使周边环境保持适宜的照度，以达成有效运用自然光，节省电能。

３、输出单元：智能控制系统的输出单元是用于接受来自网络传输的信号，控制对应回路的输出以实现实时控制。输出单元有多个型式的继电器。调光器（以负载电流为调节对象，除调光功效外，还可用作灯具的软启动，软关闭）模拟量输出单元，照明灯具调光接口，红外输出模块等。

系统普通采用集中控制和管理、分散执行的方式，亦即配备中央监控中心和智能控制照明柜，前者有控制计算机、主通信控制器等设备，用于对整个系统进行控制和管理工作，通过网络将控制命令与各智能控制柜的可编程控制器进行通信联系，同时接受来自智能控制柜内可编程控制器的有关自动及手开工作状态、灯具开/关状态等，并在异常状况下采用解决方法。七.控制原理C－BUS系统是一种二线制的照明管理系统，全部C－BUS单元由一对通讯信号线（UTP5）连接成网络，每个单元均设立唯一的单元地址并用软件设立功效，通过输出单元控制各负责回路，输入地址通过群组地址和输出单元建立对应联系。当有输入时，输入单元将其转换成C－BUS信号在系统总线上广播，全部的输出单元接受并作出判断，控制对应输出回路。

C－BUS系统的控制方式是由计算机设定的，一旦系统设立完毕后电脑即可撤除。C－Bus系统的每个单元均内置微解决器，全部的参数被分散存储在各个单元中，即使系统断电也不会丢失。八.系统的功效现在智能控制系统含有下列功效：

1、智能系统设有中央监控装置，对整个系统实施中央监控，方便随时调节照明的现场效果，例如