智能照明控制新版系统开发专项方案

智能照明控制系统软件开发方案目录一．引言 31.1编写目标 31.2适用范围 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系统建设目标 62.3需求概述 72.4软件系统关键功效 8三．系统设计 113.1设计标准 113.2系统用户 133.3接口设计 143.4系统功效分析 14四．实现策略 154.1实现本系统功效方法 154.2关键技术 154.3开发策略 154.4数据存放备份策略 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项目设计依据 19六．系统结构和组成 19七.控制原理 21八.系统功效 21九.使用效果 22十.售后服务和技术支持 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编写目标本文档作为XXXXXXXXXXXXXXX和XXXXXXXXXXXXXXX救援设备之间就建立XXXXXXXXXXXXXXX救援设备智能照明控制系统软件开发服务达成共识基础文件，作为双方界定项目范围、签定协议关键基础，也作为本项目验收关键依据。同时，本文档也作为智能照明控制系统软件需求了解达成后继工作开展基础，供双方项目主管责任人、项目经理、技术开发人员、测试人员等了解需求之用。本文研究思绪是基于智能化管理理论、利用优异现代科技技术，将供智能化管理这种优异管理模式引入照明控制系统运作中，其关键在于最大程度提供照明系统控制和管理水平，降低照明系统运行成本，使XXXXXXXXXXXXXXX救援设备照明控制水平得到提升，增强企业竞争力。

智能化照明是随计算机、传感器、通讯、网络和自动控制技术而发展起来综合技术，正以惊人速度向各个专业领域渗透。智能化是任何电子产品肯定发展方向之一。智能照明控制技术发展能够使照明愈加省电、节能、使用更便捷，在需要时间给需要地方以最高效照明，提升照明环境质量。智能化照明更是使照明深入走向绿色和可连续发展关键方向。本智能照明系统是一个集多个控制方法、现代数字控制技术和网络技术、照明技术于一身控制系统。系统根据煤矿特点，配置灵活、合理，功效丰富,界面美观友好，操作简便快捷。该智能照明控制系统关键包含“照明状态”、“历史数据”、“系统设置”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，监控系统经过将自动化控制技术和计算机技术相结合，达成对矿井照明高效、可靠、全方位管理。

本系统建设将坚持和把握“可靠性、优异性、扩展性、经济性、易用性”五个关键标准。该系统建成后，可实现一秒钟内全矿全部或部分（按需设置）照明自动开关，既可节省大量电能，又可延长灯具使用寿命，从根本上实现了电费、灯具费、维修费等费用大量节省目标。1.2适用范围本文档适适用于全部和本项目相关软件开发阶段及其相关人员，其中：XXXXXXXXXXXXXXX方面项目责任人、企业方项目经理、技术开发人员（包含分析人员、设计人员、程序人员）、测试人员应关键阅读本文档各部分，其它人员可选择性阅读本文档。1.3文档概述本文档关键描述了智能照明控制系统软件总体设计思绪。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，其次从设计标准、功效设计、数据结构设计等方面描述系统总体设计情况，然后深入具体描述系统技术实现策略、项目实施和待确定问题。1.4参考资料1、李

刚,林

凌.和8051兼容高性能、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方法探讨[J].铸造设备研究,(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.基于无线射频通信多功效瓦斯报警矿灯研制[J].工矿自动化,(6).6、

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

陈光宇,刘树勇.一个新型控制和保护开关在天车改造中应用[J].低压电器,(5).1.5术语、定义和缩写1、C/S（Client/Server，用户机/服务器）模式又称C/S结构，是软件系统体系结构一个。C/S模式简单地讲就是基于企业内部网络应用系统。2、XP，极限编程（ExtremeProgramming）是一门针对业务和软件开发规则，它作用在于将二者力量集中在共同、能够达成目标上。3、TCP，TransmissionControlProtocol传输控制协议TCP是一个面向连接（连接导向）、可靠、基于字节流运输层（Transportlayer）通信协议，由IETFRFC793说明（specified）。二．总体概述2.1现有系统描述XXXXXXXXXXXXXXX在和XXXXXXXXXXXXXXX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，没有相关智能照明控制系统软件系统。2.2系统建设目标本智能照明控制系统利用优异电磁调压及电子感应技术，对照明情况进行实时监控和跟踪，自动平滑地调整电路电压和电流幅度，改善照明电路中不平衡负荷所带来额外功耗，提升功率原因，降低灯具和线路工作温度，达成优化供电目标照明控制系统。伴随计算机技术、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快速发展和相互渗透，照明控制技术有了很大发展，照明进入了智能化控制时代。实现照明控制系统智能化关键目标有两个：一是能够提升照明系统控制和管理水平，降低照明系统维护成本;二是能够节省能源，降低照明系统运行成本。具体目标以下：

1、节省能源和降低运行成本。2、可实现照明快捷控制。

3、节省施工和施工简易性。4、节省设计费用，和维护保养费用。5、系统含有较高抗干扰能力及较高稳定性、可靠性。6、采取高速数据交换技术，含有最好实时性。7、采取模块化面向对象设计技术，功效强、集成方法灵活，可适应不一样应用规模需求。

8、有强大查询及数据输出功效。

9、查询时间段可任意设定。

10、开放性，整个系统是一个开放系统，兼容性强。11、灵活性，系统组件方法灵活，功效配置灵活，功效全方面，配置方便。12、高安全性和可靠性，系统含有完善安全防范方法，对全部操作人员给予操作权限，并有完善密码管理功效，人员注册、设备操作全部有具体统计。13、系统方便扩展和升级，系统采取分层模块化结构，便于系统扩容和升级，灵活数据配置软件，只需经过配置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依据环境改变、客观要求、用户预定需求等条件而自动采集照明系统中多种信息，并对所采集信息进行对应逻辑分析、推理、判定、并对分析结果按要求形式存放、显示、传输，进行对应工作状态信息反馈控制，以达成预期控制效果。2.3.2灵活模块化设计本系统全部功效均采取模块化设计，可依据用户需求灵活配置各模块，极高数据处理能力，完善数据备份机制，确保数据有效、正确，界面友好统一，任何用户稍加培训就能够轻松上手。2.3.4优异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过程管理，全方面引入面向对象设计思想，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依据煤矿工作者、应用软件管理者实际需求对已经有数字化功效进行调整，也能够深入开发新功效，以满足软件应用人员管理需要。2.3.6软件系统成本低，维护费用少。降低企业软件系统运行风险及维护费用。2.4软件系统关键功效2.4.1登陆首页打开软件后，软件首页即展现“照明状态”页面，界面清楚，展现设备名称、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，是本系统关键功效。页面下方为“照明状态”、“历史数据”、“系统设置”、“用户登录”版块。2.4.2用户登陆用户需登录才可进行“照明状态”、“历史数据”、“系统设置”具体操作。点击“用户登录”，即进入登录页。输入用户名、密码，并确定密码，点击“登录”，成功登录后即可进行“照明状态”、“历史数据”、“系统设置”相关操作。如未进行用户登录，点击“历史数据”、“系统设置”，页面自动跳入“用户登录”页面。登录后，“用户登录”按钮变为“用户退出”按钮。用户完成“照明状态”、“历史数据”、“系统设置”相关操作后，点击“用户退出”按钮，即可完成安全退出操作。2.4.3照明状态用户输入用户名及密码登录后，点击“照明状态”，即可进行“照明状态”具体操作。点击“开关”，即可开启或关闭各矿道照明。可点击页面下方“首页”、“上一页”、“下一页”、“尾页”，查看、控制各页面照明状态。2.4.4历史数据用户点击“历史数据”，如未登录，页面自动跳入“用户登录”页面。输入用户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历史数据。比如，点击“矿道左01”选择页面左下方年、月、日，即可查看当日每隔一个小时照明系统状态、声控状态、红外状态、节能状态。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数据。页面下方设有“照明状态”、“历史数据”、“系统管理”、“用户退出”板块，可快捷进入各版块。2.4.5系统设置用户点击“系统设置”，如未登录，页面自动跳入“用户登录”页面。如输入用户名及密码登陆后或已登录，主页面展现照明设备接入设置、用户设置、数据还原、接口设置、历史数据检测设置、数据备份、数据压缩。页面下方设有“照明状态”、“历史数据”、“系统设置”、“用户退出”板块，可快捷进入各版块。点击“照明设备接入设置”，即可进入照明设备接入设置页面，查看各矿道接入情况。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情况。页面下方设有“照明状态”、“历史数据”、“系统管理”、“用户退出”板块，可快捷进入各版块。点击“用户设置”，即可进入用户设置页面。页面中展现各用户名，可点击“修改”或“删除”对已经有用户进行修改。点击“取消”，即可返回上一页面。点击“用户设置”页面中“添加”即进入用户添加页面，填写用户名、密码、确定密码，点击此页面中“添加”，即可完成用户添加操作。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”，选择数据备份文件所在路径，点击“确定”，即可完成数据还原操作。点击“取消”，即可返回上一页面。点击“接口设置”，即可进入接口设置页面。点击启用，填写端口、Ip地址。填写完成后，点击“确定”，即可完成对接口启用设置。点击“历史数据监测设置”，即可进入历史数据监测设置页面。填写单位：秒、分、小时，点击“确定”，即可完成历史数据监测频率设置。点击“数据备份”，即可进入数据备份页面。选择“浏览”，设置数据备份文件路径，点击“确定”，即可完成数据备份。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“确定”，即可完成数据压缩操作。三．系统设计3.1设计标准3.1.1设计依据本方案在设计过程中一直遵照系统应含有高可靠性、优异性、实用性、可扩展性及开放性标准，以满足智能照明控制系统整体需要。设计依据为：

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、《智能建筑设计标准》GB/T50314-

4、《智能建筑评定标准》DG/T08-

5、《智能建筑工程质量验收标准》GB50339-6、建筑智能化系统工程设计管理暂行要求

（建设部1997-290）

7、建筑电气设计规范

（JCJ/T16-92）

8、智能建筑设计标准（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、优异性——充足采取发挥FULL-2WAY总线系统最新技术及产品优势；

3、个性化和通用化相结合——简单、通用、易懂方法实现全部一般及特殊功效；

4、灵活性——系统硬件及软件易于改变和扩展；

5、易维护性——输出模块采取集中导轨式安装，并设置手动功效。

全部控制区域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法。3.1.3设计标准1、集中控制和多点操作功效：在任何一个地方终端均可控制不一样矿道灯。

2、全开全关和记忆功效：整个照明系统灯能够实现一键全开和一键全关功效

3、技术优异性：选择国际最新专业厂家产品。4、系统高可靠性：系统软件采取技术成熟产品。5、系统运行管理方便：软件系统汉字化，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：模块化结构有利于扩展和维护。

8、投资少：系统选型含有高性能价格比。

9、建设时间短：在较短时间内完成系统安装调试。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。系统含有较高抗干扰能力，采取高速数据交换技术，含有最好实时性。系统组态灵活方便，功效强、集成方法灵活。

可扩充性，系统软件含有较强可扩充性和升级能力。灵活性，系统组件方法灵活，功效配置灵活，功效全方面，配置方便。高安全性和可靠性，系统含有完善安全防范方法，对全部操作人员给予操作权限，并有完善密码管理功效，人员注册、设备操作全部有具体统计。易用性标准。系统应使用参数化设计，界面友好，操作简便，自动化程度较高。可维护性标准。系统可对采集数据和错误数据提供文本文件备份服务，经过查询功效实现对操作日志及操作结果再现，而且可找到相关文件保留路径。3.2系统用户3.2.1一般用户该系统一般用户为智能照明控制系统使用者，工作人员经过该系统查询、统计、管理照明。3.2.2系统管理员该系统管理员为智能照明控制系统管理者，系统管理员经过用户名登陆系统，根据需求进行操作。3.3接口设计接口是提供给其它模块或系统使用一个约定或规范。所以接口必需要确保足够稳定性和易用性。这是设计接口基础要求。本系统对外提供一个TCP端口。端口号默认为，其它程序能够经过此端口，获取各时间段智能照明系统统计数据。3.4系统功效分析

本智能照明控制系统软件有利于实现矿井现代化管理；可显示其监控范围内全部被监控状态；能查询各矿道照明情况历史数据；含有完善操作管理功效。

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，可任意开启或关闭各矿道照明。3.4.2系统含有对各设备历史数据存放和查询功效。全部数据能保留在数据库中，方便保留和备份。依据输入查询时间，可显示各被检测照明状态历史统计。3.4.3软件含有对照明设备接入设置、用户设置、数据还原、接口设置、历史数据检测设置、数据备份、数据压缩必需使用密码操作，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”、“系统设置”、“用户退出”板块，可快捷进入各版块。四．实现策略4.1实现本系统功效方法首先要制作一个仓库设备信息存放库，以用来存放设备信息。作为专题工作后台。接下来将要再建立一个主表，也就是设备信息表，作为前台功效展开，以完成各方面操作。4.2关键技术

4.2.1LED调光技术现在对LED调光IC研究还处于初级阶段，市面上调光LED停留在小功率层面。我们必需要开发一套成熟能够驱动更大功率LED调光方案，从而降低整体成本。

4.2.2控制器网络化技术我们产品既能够单独小规模安装，也能够大范围安装。大范围安装时，能够经过计算机系统集中控制大型建筑里灯光系统。所以控制器控制信息交换和通信也是我们需要处理关健技术之一。

4.3开发策略4.3.1OOP开发策略OOP开发策略是为了处理面向过程程序设计中存在功效和数据分离而引发程序复杂性问题而设计。和SP相比，更易于实现对现实世界描述。经过对象机制来封装处理和数据，以控制程序复杂度，经过继承提升程序可重用性和软件开发效率。4.3.2软件实现管理为了确保工期提升开发效率，需要对人力资源进行有效组织。最好将程序员组成开发小组，以团体负担编程工作。小组组成含有平等协作制、组长负责制和技能互补制三种形式。开发管理人员，对项目开发进度和工作安排全部必需有具体计划，出现软件危机最关键两个原因就是开发成本难控制和开发计划难落实。4.3.3编程框架编程框架关键是软件基础构架，为应用程序所包含业务对象、数据访问和界面逻辑中基类。编程框架可由建模工具依据设计模型经过正向工程直接生成。4.3.4软件实现相关问题1、软件实现汇报和审批。2、发挥程序员独创性。3、功效编程、界面编程和后台数据库编程应分开实现。4.4数据存放备份策略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可靠性和可用性。简单磁盘阵列能够采取在服务器中加装RAID卡和多个硬盘来实现，愈加好方法是采取专用磁盘阵列柜。

4.4.2双机容错和集群

双机容错技术是中国对于双机容错相关技术俗称。在国外，通常称为高可用系统。它基础原理是在同一个计算机应用软件系统上采取两个或两个以上主机/服务器硬件系统来支持。这么，当关键主机/服务器发生故障时，就经过对应技术，由另外主机/服务器自动接管故障机器所负担任务。

4.4.3磁盘镜像

磁盘镜像是指在一个磁盘控制器下挂接两个一样物理硬盘，一个为主盘，另一个为镜像盘，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同状态，这么，在一个硬盘发生故障时，另一个就能确保系统正常工作，不过，这种方法在磁盘控制器发生故障时，系统仍无法止常工作。4.4.4备份模式每个文件全部是由不一样逻辑块组成，每一个逻辑文件块存放在连续物理磁盘块上。不过，组成一个文件不一样逻辑块极有可能存放在分散磁盘块上。比如UNIX系统，它使用了索引节点或“inode”结构来映射逻辑块地址和对应磁盘上物理地址。一个inode包含了指向物理磁盘块指针。对于比较大文件来说，一个单一inode太小，无法映射全部逻辑块，需要多个块间接引用包含更多指针。

备份软件通常既能够进行文件操作又能够对磁盘块进行操作。基于文件备份系统能够识别文件结构，并拷贝全部文件和目录到备份资源上。这么系统跨越了存放在每个inode上指针，次序读取每个文件物理块。然后备份软件连续将文件写入到备份媒介上。这么备份使得每个单独文件恢复变得很快。4.5技术路线4.5.1LED调光线路研发LED属于半导体元器件，它和传统电光源有着很大区分。所以LED调光必需采取专用调光线路才能达成最好调光效果。本企业经过数月来市场需求调研和产品技术研发，现在已经实现了LED专用调光线路：先经过CPU调压，然后再将其转化为PWM调整实现数字化调整，亮度可0%~100%调整。且处理了用可控硅调光时对电网产生影响。经过我们测试，不管是从调光效果还是相关技术指标均达成理想标准，现在在同类产品中属于优异水平。

4.5.2控制器功效实现控制器作用是连接并控制每个LED灯，控制器接收到面板或遥控器指令后就调整。

4.5.3系统整体联机调试。前期我们开发调光线路、控制器等全部属于单元系统。第三步就是经过网络把各个单元系统组成一个完整大系统。其中包含数据通信、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：处理器：飞跃D以上内存：1G以上硬盘：60G以上用户端：处理器飞跃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汉字版，Excel和Word数据库：SQLServer用户端：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项目设计依据1、建筑智能化系统工程设计管理暂行要求

（建设部1997-290）

2、建筑电气设计规范

（JCJ/T16-92）

3、智能建筑设计标准（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.系统结构和组成智能照明控制系统按网络拓扑结构，大致有以下两种型式，总线式和以星形结构为主混合式。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，故障诊疗和排除简单，存取协议简单，传输速度较高。

通常智能照明控制系统全部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组成。除电源设备外，每一单元设置唯一单元地址，并用软件设定其功效。经过输出单元来控制各负载回路，多种形式单元简述以下：

１、系统单元：用于提供工作电源，源系统时钟及多种系统接口，包含系统电源、多种接口（PC、以太网、电话等），网络桥。主系统对各区域实施相同控制和信号采样网络；子系统则对各分区实施不一样具体控制网络。主系统和子系统之间经过信息等元件连接，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信号；如可编程多功效（开/关、调光、定时、软开启/软关断等）输入开关、红外线接收开关及红外线遥控器（实现灯光调光或开/关功效）。多种型式及多功效控制板，（如有提供LCD页面显示和控制方法，并以图形、文字、图片来做软按键，可进行多点控制、时序控制、存放多个亮模式等），多种功效传感器（如红外线传感器可感知人活动以控制灯具或其它负载开关,

亮度传感器）,经过对周围环境亮度检测，调整光源亮度，使周围环境保持适宜照度，以达成有效利用自然光，节省电能。

３、输出单元：智能控制系统输出单元是用于接收来自网络传输信号，控制对应回路输出以实现实时控制。输出单元有多种型式继电器。调光器（以负载电流为调整对象，除调光功效外，还可用作灯具软开启，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。

系统通常采取集中控制和管理、分散实施方法，亦即配置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，经过网络将控制命令和各智能控制柜可编程控制器进行通信联络，同时接收来自智能控制柜内可编程控制器相关自动及手动工作状态、灯具开/关状态等，并在异常情况下采取处理方法。七.控制原理C－BUS系统是一个二线制照明管理系统，全部C－BUS单元由一对通讯信号线（UTP5）连接成网络，每个单元均设置唯一单元地址并用软件设置功效，经过输出单元控制各负责回路，输入地址经过群组地址和输出单元建立对应联络。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，全部输出单元接收并作出判定，控制对应输出回路。

C－BUS系统控制方法是由计算机设定，一旦系统设置完成后电脑即可撤消。C－Bus系统每个单元均内置微处理器，全部参数被分散存放在各个单元中，即使系统断电也不会丢失。八.系统功效现在智能控制系统含有以下功效：

1、智能系统设有中央监控装置，对整个系统实施中央