專利名稱：一種大規(guī)模數(shù)字水簾的控制方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種大規(guī)模數(shù)字水簾的控制方法及裝置，屬于數(shù)字水簾控制領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和基于總線的控制技術(shù)的發(fā)展，使智能控制技術(shù)引入水文景觀領(lǐng)域成為可能。為此，專利[ZL200820079257. 0]公開了ー種數(shù)字水簾裝置，其主要由主控計(jì)算機(jī)、控制箱、電磁閥陣列、儲(chǔ)水箱等單元組成，在主控計(jì)算機(jī)的控制下，通過電磁閥陣列的高速開關(guān)，可以實(shí)現(xiàn)顯示已定義圖案或者文字的水簾效果；專利[ZL200920105735. 5]公開了ー種數(shù)字水簾裝置，該裝置包括通信単元、主控單元、電磁閥控制單元和電磁閥陣列，其中通信単元有RS485接ロ，可用以實(shí)現(xiàn)多個(gè)水簾裝置的級聯(lián)，進(jìn)而形成規(guī)模較大的數(shù)字水簾裝置，但由于RS485通信速度的影響，難于實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的數(shù)字水簾控制；專利[CN202097066U ]公開了ー種水簾裝置，其包括主控計(jì)算機(jī)、控制模塊、驅(qū)動(dòng)模塊、水閥陣列、密閉儲(chǔ)水管道、變頻器等單元組成，其突出特點(diǎn)在于通過計(jì)算機(jī)控制變頻器進(jìn)而控制控制水泵轉(zhuǎn)速來改變儲(chǔ)水管道內(nèi)部水壓，達(dá)到在不同時(shí)間輸出具有不同初速度的水流的效果，進(jìn)而改善同一幅顯示畫面中的水型變形的問題，但是對于連續(xù)畫面的水型變形失真問題難于解決。事實(shí)上，數(shù)字水簾作為近幾年出現(xiàn)的技術(shù)，在應(yīng)用中主要存在兩方面的不足ー是難于實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的數(shù)字水簾控制，ニ是降落過程中造成的水型變形失真減弱了數(shù)字水簾表現(xiàn)效果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提出ー種大規(guī)模數(shù)字水簾的控制方法及裝置，以實(shí)現(xiàn)基于兩級網(wǎng)絡(luò)的分布式控制，同時(shí)提高水簾輸出控制精度，有效克服目前數(shù)字水簾控制技術(shù)的不足，便于實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的數(shù)字水簾控制，減少水型變形失真，提高數(shù)字水簾的表現(xiàn)效果，也使水簾的控制方式更加靈活、易用性更強(qiáng)。為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提出了ー種大規(guī)模數(shù)字水簾的控制方法，包括以下步驟
(1)裝置部署安裝ー儲(chǔ)水箱，儲(chǔ)水箱內(nèi)裝液面高度傳感器，儲(chǔ)水箱出水口下面安裝電磁閥陣列和水形變換器，水形變換器與電磁閥出水ロ相連接；儲(chǔ)水箱下面或水簾側(cè)面安裝LED燈陣列；電磁閥驅(qū)動(dòng)電路與電磁閥陣列連接、控制模塊與電磁閥驅(qū)動(dòng)電路連接、LED燈驅(qū)動(dòng)模塊與LED燈陣列連接，網(wǎng)關(guān)與控制模塊通過CAN總線互聯(lián)，網(wǎng)關(guān)與LED燈驅(qū)動(dòng)模塊通過485總線互聯(lián)，并連接互聯(lián)網(wǎng)；
(2)參數(shù)標(biāo)定和相關(guān)系數(shù)計(jì)算設(shè)置控制模塊的最大控制路數(shù)C_Num、開關(guān)閥最小時(shí)間間隔AT、電磁閥出水ロ內(nèi)徑d、水形變換器內(nèi)徑D、水形變換器間距AL、水形變換器出水速度V2、水面高度控制閾值A(chǔ)Hth,并在此基礎(chǔ)上計(jì)算要控制的水箱水面高度h及輸出畫面的縱橫比AR ;通過更換水形變換器內(nèi)徑D保證h的取值大于10cm、AR在
之間；(3)定義和下載播放策略集定義策略集SS、策略S、數(shù)據(jù)幀SD、燈光幀SL，同時(shí)要求數(shù)據(jù)幀畫面滿足縱橫比AR的約束；通過網(wǎng)絡(luò)下載播放策略集并保存在網(wǎng)關(guān)模塊中；
(4)基于命令的播放控制通過網(wǎng)絡(luò)將播放命令發(fā)送給網(wǎng)關(guān)模塊，網(wǎng)關(guān)模塊接收到相應(yīng)命令后，根據(jù)已定義的策略集控制各控制模塊的輸出，進(jìn)而利用電磁閥驅(qū)動(dòng)電路控制電磁閥的動(dòng)作，同時(shí)控制各LED燈驅(qū)動(dòng)模塊，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)既定義的LED燈效；
(5)儲(chǔ)水箱水面高度控制由液面高度傳感器、網(wǎng)關(guān)模塊和進(jìn)水電磁閥組成ー個(gè)閉環(huán)控制回路，在水簾播放的同吋，液面高度傳感器不斷在檢測當(dāng)前儲(chǔ)水箱液面高度，當(dāng)網(wǎng)關(guān)模塊檢測到液面高度傳感器獲取的高度信息低于h-AHth吋，控制進(jìn)水電磁閥打開進(jìn)水，而當(dāng)高度信息大于h+ △ Hth吋，關(guān)閉進(jìn)水電磁閥。更進(jìn)ー步說明，上述步驟(2 )中的水箱水面高度h利用公式(1-1)計(jì)算得出，輸出畫面的縱橫比AR利用公式(1-2)計(jì)算得出；
權(quán)利要求
1.ー種大規(guī)模數(shù)字水簾的控制方法，其特征在于，包括以下步驟 (I)裝置部署安裝ー儲(chǔ)水箱，儲(chǔ)水箱內(nèi)裝液面高度傳感器，儲(chǔ)水箱出水口下面安裝電磁閥陣列和水形變換器，水形變換器與電磁閥出水ロ相連接；儲(chǔ)水箱下面或水簾側(cè)面安裝LED燈陣列；電磁閥驅(qū)動(dòng)電路與電磁閥陣列連接、控制模塊與電磁閥驅(qū)動(dòng)電路連接、LED燈驅(qū)動(dòng)模塊與LED燈陣列連接，網(wǎng)關(guān)與控制模塊通過CAN總線互聯(lián)，網(wǎng)關(guān)與LED燈驅(qū)動(dòng)模塊通過485總線互聯(lián)，并連接互聯(lián)網(wǎng)； (2)參數(shù)標(biāo)定和相關(guān)系數(shù)計(jì)算設(shè)置控制模塊的最大控制路數(shù)C_Num、開關(guān)閥最小時(shí)間間隔AT、電磁閥出水ロ內(nèi)徑d、水形變換器內(nèi)徑D、水形變換器間距AL、水形變換器出水速度V2、水面高度控制閾值A(chǔ)Hth,并在此基礎(chǔ)上計(jì)算要控制的水箱水面高度h及輸出畫面的縱橫比AR ;通過更換水形變換器內(nèi)徑D保證h的取值大于10cm、AR在
之間； (3)定義和下載播放策略集定義策略集SS、策略S、數(shù)據(jù)幀SD、燈光幀SL，并要求數(shù)據(jù)幀畫面滿足縱橫比AR的約束；通過網(wǎng)絡(luò)下載播放策略集并保存在網(wǎng)關(guān)模塊中； (4)基于命令的播放控制通過網(wǎng)絡(luò)將播放命令發(fā)送給網(wǎng)關(guān)模塊，網(wǎng)關(guān)模塊接收到相應(yīng)命令后，根據(jù)已定義的策略集控制各控制模塊的輸出，進(jìn)而利用電磁閥驅(qū)動(dòng)電路控制電磁閥的動(dòng)作，同時(shí)控制各LED燈驅(qū)動(dòng)模塊，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)既定義的LED燈效； (5)儲(chǔ)水箱水面高度控制由液面高度傳感器、網(wǎng)關(guān)模塊和進(jìn)水電磁閥組成ー個(gè)閉環(huán)控制回路，在水簾播放的同吋，液面高度傳感器不斷在檢測當(dāng)前儲(chǔ)水箱液面高度，當(dāng)網(wǎng)關(guān)模塊檢測到液面高度傳感器獲取的高度信息低于h-AHth吋，控制進(jìn)水電磁閥打開進(jìn)水，而當(dāng)高度信息大于h+ △ Hth吋，關(guān)閉進(jìn)水電磁閥。
2.如權(quán)利要求I所述的大規(guī)模數(shù)字水簾的控制方法，其特征在于，所述步驟(2)中的水箱水面高度h利用公式(1-1)計(jì)算得出，輸出畫面的縱橫比AR利用公式(1-2)計(jì)算得出
3.如權(quán)利要求I所述的大規(guī)模數(shù)字水簾的控制方法，其特征在于，所述步驟(3)的策略集定義為 策略集SS=(策略個(gè)數(shù)S_Num，{策略S})； 策略S=(策略序號SN，策略名稱SName，數(shù)據(jù)幀數(shù)SF_Num，{數(shù)據(jù)幀SD}，燈光幀數(shù)SL_Num, {燈光幀SL}，重復(fù)次數(shù)PT )； 數(shù)據(jù)幀SD=(行數(shù)R_Num，{行位數(shù)據(jù)R_Data})； 燈光幀SL=(燈效數(shù)LE_Num，{燈效數(shù)據(jù)LE_Data}，延時(shí)系數(shù)DF)。
4.如權(quán)利要求I所述的大規(guī)模數(shù)字水簾的控制方法，其特征在于，所述步驟(4)中的播放命令包括“播放[序號]”、“停止”、“下一策略”、“上一策略”、“循環(huán)播放[序號]”五條控制命令。
5.如權(quán)利要求I或4所述的大規(guī)模數(shù)字水簾的控制方法，其特征在于播放命令通過有線以太網(wǎng)、GPRS網(wǎng)絡(luò)、或GSM短信方式發(fā)送給網(wǎng)關(guān)模塊。
6.ー種大規(guī)模數(shù)字水簾裝置，其特征在于，包括 一儲(chǔ)水箱； 在儲(chǔ)水箱上方側(cè)壁設(shè)有氣孔，用于控制儲(chǔ)水箱水壓； 內(nèi)裝于儲(chǔ)水箱的液面高度傳感器，用于檢測儲(chǔ)水箱液面高度； 進(jìn)水閥，用于控制儲(chǔ)水箱的進(jìn)水； 安裝于儲(chǔ)水箱出水口下面的電磁閥陣列，用于控制出水； 與電磁閥出水ロ相連的水形變換器，用于引導(dǎo)電磁閥出水，同時(shí)調(diào)節(jié)出水速度； 與電磁閥陣列連接的電磁閥驅(qū)動(dòng)電路，用于驅(qū)動(dòng)電磁閥陣列； 安裝于儲(chǔ)水箱下面或水簾側(cè)面LED燈陣列； 與LED燈陣列相連的LED燈驅(qū)動(dòng)模塊，用于驅(qū)動(dòng)LED燈陣列； 控制模塊用于接收網(wǎng)關(guān)命令，并控制電磁閥驅(qū)動(dòng)電路； 網(wǎng)關(guān)，用于存儲(chǔ)控制策略，接受并執(zhí)行控制命令，以及實(shí)現(xiàn)對儲(chǔ)水箱液面高度的控制；網(wǎng)關(guān)與控制模塊通過CAN總線互聯(lián)，網(wǎng)關(guān)與LED燈驅(qū)動(dòng)模塊通過485總線互聯(lián)，并連接互聯(lián)網(wǎng)。
7.如權(quán)利要求7所述的大規(guī)模數(shù)字水簾裝置，其特征在于，所述網(wǎng)關(guān)通過GPRS或有線以太網(wǎng)接ロ與互聯(lián)網(wǎng)相連。
8.如權(quán)利要求7所述的大規(guī)模數(shù)字水簾裝置，其特征在于，所述LED燈驅(qū)動(dòng)模塊選用DMX512 LED燈驅(qū)動(dòng)模塊。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種大規(guī)模數(shù)字水簾的控制方法及裝置，屬于數(shù)字水簾控制領(lǐng)域。本發(fā)明大規(guī)模數(shù)字水簾的控制方法包括裝置部署；參數(shù)標(biāo)定和相關(guān)系數(shù)計(jì)算；定義和下載播放策略集；基于命令的播放控制和儲(chǔ)水箱水面高度控制等步驟。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)基于兩級網(wǎng)絡(luò)的分布式控制，同時(shí)提高水簾輸出控制精度，有效克服目前數(shù)字水簾控制技術(shù)的不足，便于實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的數(shù)字水簾控制，減少水型變形失真，提高數(shù)字水簾的表現(xiàn)效果，也使水簾的控制方式更加靈活、易用性更強(qiáng)。
文檔編號G05D27/02GK102749950SQ201210246128
公開日2012年10月24日 申請日期2012年7月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月17日
發(fā)明者李峰, 李帥, 黃振躍 申請人:李峰, 鎮(zhèn)江智拓智能科技發(fā)展有限公司