基于焓濕圖的仿真環(huán)境空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是伴隨現(xiàn)代信息社會(huì)發(fā)展而興起的一門新興技術(shù)，以假擬真的切身體驗(yàn)使其在眾多領(lǐng)域具有廣闊應(yīng)用前景。同時(shí)該技術(shù)與其他技術(shù)的交叉融合也為許多現(xiàn)實(shí)問(wèn)題的解決提供了一種良好實(shí)現(xiàn)方案。不過(guò)鑒于內(nèi)容稀缺和標(biāo)準(zhǔn)不規(guī)范，我國(guó)目前對(duì)該技術(shù)地研究仍處于不斷探索的興起階段。
　　在實(shí)際空調(diào)工程中，焓濕圖是表征空氣狀態(tài)參數(shù)和設(shè)計(jì)空氣調(diào)節(jié)方案的重要工具，但由于其涉及的繁雜內(nèi)容，尤其是在理論與現(xiàn)實(shí)的交互銜接上并不緊密。鑒于此，本文針對(duì)研究學(xué)習(xí)中的實(shí)際

2、問(wèn)題以及已有相關(guān)軟件的不足，借助虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，輔之以LabVIEW虛擬儀器技術(shù)、OPC通訊技術(shù)等，以解決焓濕圖與硬件設(shè)備的交互問(wèn)題為目的，將靈活易用及可擴(kuò)展作為基本目標(biāo)，設(shè)計(jì)了一個(gè)可應(yīng)用于空調(diào)教學(xué)仿真和工業(yè)監(jiān)控的方案框架，并由此開(kāi)發(fā)出一套虛擬現(xiàn)實(shí)的仿真環(huán)境空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)。本文所做主要工作可總結(jié)為以下四個(gè)方面:
　　(1)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在空調(diào)教學(xué)和工業(yè)兩個(gè)領(lǐng)域的方案研究。首先通過(guò)分析系統(tǒng)設(shè)計(jì)難點(diǎn)和預(yù)期目標(biāo)，采用模塊與整體依次轉(zhuǎn)換的設(shè)計(jì)思

3、路:即初步將系統(tǒng)劃分為虛擬環(huán)境搭建、空氣調(diào)節(jié)監(jiān)控、焓濕圖開(kāi)發(fā)三大模塊，接著進(jìn)行各主模塊集成設(shè)計(jì)，后續(xù)再?gòu)南到y(tǒng)整體出發(fā)設(shè)計(jì)其他組成模塊。同時(shí)還以充分發(fā)揮軟件平臺(tái)的開(kāi)發(fā)優(yōu)勢(shì)為宗旨，完成了總體方案的結(jié)構(gòu)和功能設(shè)計(jì)。其中各主模塊是通過(guò)對(duì)可行技術(shù)路線對(duì)比分析后擇優(yōu)而建立最佳方案，整體系統(tǒng)集成則是對(duì)各主模塊實(shí)現(xiàn)平臺(tái)進(jìn)行綜合考量后，設(shè)計(jì)為采用OPC通訊作為交互接口。
　　(2)將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用在空氣調(diào)節(jié)領(lǐng)域的方案研究。在討論了典型空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)

4、組成后，以最具代表性和說(shuō)明性的變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)作為研究對(duì)象設(shè)計(jì)本文空氣調(diào)節(jié)方案。再通過(guò)分析系統(tǒng)主要監(jiān)控內(nèi)容，分別設(shè)計(jì)了使用Genesis64實(shí)現(xiàn)可視化監(jiān)控的主要流程及設(shè)備，同時(shí)采用3ds Max軟件搭建虛擬現(xiàn)實(shí)仿真環(huán)境的實(shí)現(xiàn)方案。最后進(jìn)行了OPC通訊方案的分析及設(shè)計(jì)，并結(jié)合空調(diào)監(jiān)控環(huán)節(jié)所有過(guò)程點(diǎn)，完成了OPC通訊方案的實(shí)現(xiàn)和測(cè)試實(shí)驗(yàn)。
　　(3)焓濕圖軟件的方案設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)。主要針對(duì)焓濕圖軟件設(shè)計(jì)中可實(shí)用的特點(diǎn)及可交互的技術(shù)要求，為改

5、進(jìn)已有軟件使用不靈活等不足，同時(shí)綜合考慮焓濕圖繪制及應(yīng)用兩方面內(nèi)容。再根據(jù)LabVIEW靈活的功能特點(diǎn)及其豐富的工具包模塊，使用圖形化、模塊化的設(shè)計(jì)思路，采取正逆向轉(zhuǎn)換思維結(jié)合的技術(shù)路線分析其繪制及應(yīng)用的設(shè)計(jì)方案，依照核心控件選擇、坐標(biāo)系確定及主要內(nèi)容設(shè)計(jì)的順序，最后實(shí)現(xiàn)了可裁剪化焓濕圖軟件。
　　(4)模塊和整體系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)及實(shí)驗(yàn)測(cè)試。首先依照各核心模塊的設(shè)計(jì)方案依次進(jìn)行了空調(diào)區(qū)域仿真環(huán)境、焓濕圖硬件交互模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊及控制仿

6、真模塊的實(shí)驗(yàn)和測(cè)試，接著通過(guò)建立各主模塊與OPC標(biāo)簽的綁定將各部分集成為整體系統(tǒng)，并結(jié)合工業(yè)實(shí)際應(yīng)用設(shè)計(jì)了可視化監(jiān)控流程，最終實(shí)現(xiàn)了包含實(shí)時(shí)顯示、報(bào)警等內(nèi)容的虛擬現(xiàn)實(shí)仿真空調(diào)系統(tǒng)。
　　從實(shí)驗(yàn)與測(cè)試結(jié)果分析，本文實(shí)現(xiàn)的虛擬現(xiàn)實(shí)焓濕圖空調(diào)系統(tǒng)各模塊均可獨(dú)立應(yīng)用，且整體運(yùn)行可靠，具有良好的擴(kuò)展性和易用性。而本文針對(duì)空氣調(diào)節(jié)所設(shè)計(jì)的方案框架不僅是在該領(lǐng)域?qū)⒎抡娼虒W(xué)和工業(yè)監(jiān)控結(jié)合的一個(gè)初步探索，這對(duì)今后其他領(lǐng)域地研究和應(yīng)用也有一定參考價(jià)值