本文關(guān)鍵詞：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)

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【摘要】：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)問題的解決提供了一種良好實(shí)現(xiàn)方案。不過鑒于內(nèi)容稀缺和標(biāo)準(zhǔn)不規(guī)范,我國目前對該技術(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,本文針對研究學(xué)習(xí)中的實(shí)際問題以及已有相關(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)再從系統(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)的開發(fā)優(yōu)勢為宗旨,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對可行技術(shù)路線對比分析后擇優(yōu)而建立最佳方案,整體系統(tǒng)集成則是對各主模塊實(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)組成后,以最具代表性和說明性的變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)作為研究對象設(shè)計(jì)本文空氣調(diào)節(jié)方案。再通過分析系統(tǒng)主要監(jiān)控內(nèi)容,分別設(shè)計(jì)了使用Genesis 64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)所有過程點(diǎn),完成了OPC通訊方案的實(shí)現(xiàn)和測試實(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)模塊及控制仿真模塊的實(shí)驗(yàn)和測試,接著通過建立各主模塊與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,這對今后其他領(lǐng)域地研究和應(yīng)用也有一定參考價(jià)值。
【學(xué)位授予單位】：陜西科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TP311.52;TP391.9

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本文編號(hào)：1225270