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PLC在居家安全監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用研究
仲寒兵 2023/6/14 19:04:33
（接上頁）圖、設(shè)置I/O地址的分配表，為整體系統(tǒng)中防火和防煤氣中毒自動化控制軟件的設(shè)計，通過對軟件的設(shè)計完善應(yīng)用程序和監(jiān)控系統(tǒng)的運行流程。另一方面，根據(jù)居家安全監(jiān)控的需求和預(yù)先設(shè)計軟件進(jìn)行擴展和應(yīng)用的空間，確保能夠按照用戶的需求針對性進(jìn)行軟件功能的擴展，滿足不同用戶的個性化居家安全監(jiān)控需求[2]。
2 PLC在居家安全監(jiān)控系統(tǒng)功能設(shè)計中的應(yīng)用
2.1 防盜功能
通常情況下，人類和動物的身體溫度在37攝氏度左右，體溫波動的幅度很小，因此所發(fā)出的紅外線波動幅度也很低，通常情況下波長為10 um左右，而人體的溫度和外界溫度有著一定不同之處，在人體進(jìn)入紅外傳感器檢測范圍之內(nèi)，會釋放出10 um左右的紅外線，可以在紅外探測器方面設(shè)計菲涅爾透鏡濾光片，對紅外感應(yīng)源進(jìn)行匯聚處理，在系統(tǒng)感應(yīng)到人體紅外輻射的情況下，紅外感應(yīng)源會使得電負(fù)荷失去平衡，向外部釋放電負(fù)荷，產(chǎn)生△T，將其向外圍的電路輸出，生成脈沖信號，此情況下就可在門窗的區(qū)域設(shè)計紅外感應(yīng)器設(shè)備，通過PLC技術(shù)進(jìn)行自動化控制，及時感應(yīng)到小偷的行為，如圖3所示，在小偷進(jìn)入房間盜竊的情況下，可通過人體紅外探測器技術(shù)進(jìn)行實時監(jiān)控，將檢測的人體紅外數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)絇LC數(shù)據(jù)系統(tǒng)，做出智能化決策，調(diào)用家庭內(nèi)的安防監(jiān)控攝像頭，遠(yuǎn)程實時性捕捉圖像發(fā)送相應(yīng)的報警信息[3]。
圖3 系統(tǒng)的防盜功能
2.2 防毒防煙功能
通常情況下家庭生活中煤氣是主要的有毒有害氣體來源，在居家安全監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計的過程中為了能夠通過PLC自動化控制系統(tǒng)有效進(jìn)行防毒防煙的控制，主要設(shè)計器皿類型的煙霧傳感器設(shè)備、外圍電路控制煙霧超標(biāo)檢測系統(tǒng)，保證氣體傳感器具備一定的敏感性，能夠準(zhǔn)確檢測丙烷氣體、天然氣氣體和可燃蒸汽氣體，在系統(tǒng)日常運行的過程中一旦檢測到有毒有害氣體，傳感器就可以將信號發(fā)送給PLC系統(tǒng)，之后PLC系統(tǒng)進(jìn)行掃描，掃描一個周期之后進(jìn)行數(shù)據(jù)信息的處理，最終通過自動化控制系統(tǒng)發(fā)送開啟門窗和關(guān)閉煤氣總閥的指令，同時向用戶手機發(fā)送警告信息。
2.3 防火災(zāi)功能
居家安全監(jiān)控系統(tǒng)中防火災(zāi)的功能設(shè)計非常重要，在采用PLC技術(shù)期間，應(yīng)重點考慮到，雖然氣敏性煙霧傳感器設(shè)備的應(yīng)用，能夠進(jìn)行火災(zāi)發(fā)生期間煙霧的檢測，但是無法進(jìn)行火災(zāi)的準(zhǔn)確判斷，難以區(qū)分是由于氣體泄漏所引發(fā)的煙霧還是起火所引發(fā)的煙霧，此情況下就應(yīng)設(shè)置火焰探測器設(shè)備，將其與煙霧傳感器共同運行，同步進(jìn)行滅火消防閥的控制，在防火功能實際應(yīng)用的過程中，應(yīng)對PLC系統(tǒng)進(jìn)行初始化處理，如果在廚房區(qū)域或是臥室區(qū)域、客廳區(qū)域檢測到煙霧信號，就要通過PLC系統(tǒng)進(jìn)行樣本的采集，如果同時采集到火焰探測器的信號和煙霧傳感器的信號，就要進(jìn)行臥室、廚房和客廳的滅火，開啟消防滅火系統(tǒng)，直到兩個信號恢復(fù)到正常狀態(tài)之后才能關(guān)閉滅火系統(tǒng)，以此達(dá)到良好的防火目的。據(jù)調(diào)查，以PLC控制技術(shù)為基礎(chǔ)設(shè)計的居家安全監(jiān)控系統(tǒng)，和傳統(tǒng)的居家安保系統(tǒng)相比，防火的性能較高，如表1所示，可以降低火災(zāi)的發(fā)生率，具有一定的應(yīng)用價值[4]。
表1 PLC居家安全監(jiān)控系統(tǒng)和傳統(tǒng)安保系統(tǒng)的防火災(zāi)效果對比
防火災(zāi)效果 傳統(tǒng)系統(tǒng) PLC系統(tǒng)
火災(zāi)判斷速度 100秒鐘 3秒鐘
滅火的速度 2分鐘 1分鐘
2.4 其他的安全監(jiān)控功能
為了能夠滿足用戶群體的個性化需求，在整體系統(tǒng)設(shè)計的過程中，需重點設(shè)計其他類型的居家安全監(jiān)控功能，首先，自動化進(jìn)行老年人與兒童的監(jiān)控功能。如果系統(tǒng)用戶外出不在家，擔(dān)心家庭中的老年人與兒童的安全，即可登錄客戶端進(jìn)行家庭內(nèi)實時性狀況的查看，利用云端進(jìn)行監(jiān)控器的控制，用PLC系統(tǒng)自動化觀察家庭多個角度的情況，一旦發(fā)現(xiàn)家庭中老年人或是兒童出現(xiàn)安全問題，即可快速進(jìn)行報警。其次，家庭電氣設(shè)備的安全監(jiān)控功能。隨著人們經(jīng)濟(jì)水平和生活質(zhì)量的不斷提升，家庭中的電氣設(shè)備數(shù)量和類型開始增多，用電功率大幅度增高，可能會受到家庭電氣設(shè)備因素的影響而引發(fā)用電安全事故，此情況下就可在整體的居家安全監(jiān)控系統(tǒng)中設(shè)計家庭電氣設(shè)備安全監(jiān)控的功能，通過電氣電力功率檢測系統(tǒng)，將不同電氣設(shè)備的用電功率數(shù)據(jù)信息發(fā)送給PLC控制器，一旦電力功率超出安全指標(biāo)，就可通過PLC控制系統(tǒng)自動化將電氣設(shè)備的電源切斷，以免引發(fā)電氣設(shè)備用電安全風(fēng)險。再次，合理設(shè)計門控制的功能。整體系統(tǒng)設(shè)計的過程中需要重點設(shè)置門控制的功能，如圖4所示，將門的控制器和PLC控制系統(tǒng)相互連接，對系統(tǒng)進(jìn)行初始化處理，一旦系統(tǒng)接收到著火信號、煤氣泄漏信號等，就可以向控制器自動化發(fā)送開啟門的指令，快速做出開門的動作。最后，（未完，下一頁）
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