基于Lonwork技术的楼宇智能控制系统及控制算法研究的开题报告.docx

基于Lonwork技术的楼宇智能控制系统及控制算法研究的开题报告

开题报告

一、研究背景及意义

随着智能化、自动化技术的不断发展，楼宇智能控制系统的应用越来越广泛。楼宇智能控制系统是一种基于计算机、通信、控制等技术，通过对建筑环境参数的监测、分析、决策和控制等操作实现节能、环保、舒适的智能控制系统。

Lonwork技术是一种开放式的建筑自动化控制网络技术，它将物理层和媒体访问控制层的标准化和互操作性纳入了一套简单、开放的技术框架，以实现各种不同网络设备的互连互通。通过在建筑自动化控制系统中采用Lonwork技术，可以实现开放式通信协议，网络设备之间可以方便地通信，系统可扩展性强，有利于不同系统之间的集成。

本研究将基于Lonwork技术，设计楼宇智能控制系统，并探讨一种有效的控制算法，为实现楼宇节能与环保提供技术支持。

二、研究目标

本研究的主要目标是设计基于Lonwork技术的楼宇智能控制系统，研究并实现一种适用于该系统的控制算法，提高系统的节能与环保效果。

具体目标包括：

1.设计基于Lonwork技术的楼宇智能控制系统的框架，包括物理层、传输层、网络层和应用层的模块设计。

2.建立楼宇环境参数的实时监测与数据处理模块，实现对温湿度、光照、气体浓度等参数的监测和控制。

3.研究并实现一种基于最优化算法的控制系统设计，实现对楼宇设备运行状态的预测、优化调度与控制。

4.验证系统的性能，对比实际数据和仿真数据，评估系统的节能与环保效果。

三、研究内容

本研究的主要内容包括：

1.研究Lonwork技术和楼宇智能控制系统的基本原理，了解网络拓扑、通信协议等技术特点。

2.设计楼宇智能控制系统的框架，包括物理层、传输层、网络层和应用层的模块设计。其中，物理层需要选择适合的传输媒介，传输层需要选择合适的传输协议，网络层需要选择适合的拓扑结构，应用层需要实现各种业务逻辑。

3.建立楼宇环境参数的实时监测与数据处理模块，实现对温湿度、光照、气体浓度等参数的监测和控制。本模块要求实时采集楼宇环境参数，进行数据处理和决策，选择最优的控制策略。

4.研究并实现一种基于最优化算法的控制系统设计，实现对楼宇设备运行状态的预测、优化调度与控制。通过建立楼宇设备的运行模型，实现对楼宇设备的远程控制，优化楼宇设备的运行状态，提高系统的节能与环保效果。

5.验证系统的性能，对比实际数据和仿真数据，评估系统的节能与环保效果。指标包括能耗控制率、操作效率、软件稳定性，系统可靠性等。

四、研究方法

本研究采用如下研究方法：

1.理论研究：对Lonwork技术和楼宇智能控制系统进行理论分析和研究，包括网络拓扑、通信协议、业务逻辑等。

2.系统设计：基于理论研究的结果设计基于Lonwork技术的楼宇智能控制系统，包括框架设计和模块设计。

3.算法研究：针对楼宇智能控制系统，设计一种适合的控制算法，并进行仿真实验验证算法的有效性。

4.实际测试：在实际环境下测试系统，对系统的稳定性、性能、节能效果等指标进行测试，对比实际数据和仿真数据。

五、研究计划

本研究计划分为以下几个阶段：

1.前期准备阶段（1个月）：对Lonwork技术、楼宇智能控制系统及最优控制算法进行文献调研和理论分析，明确研究问题和研究方向等。

2.系统设计阶段（2个月）：根据前期准备阶段的研究结果，设计基于Lonwork技术的楼宇智能控制系统的框架，并实现各模块的软件和硬件设计。

3.算法实现和仿真阶段（2个月）：根据前期设计的系统框架，进行控制算法的设计和实现，并进行仿真实验，验证算法的有效性。

4.系统实际测试阶段（1个月）：在实际场景下测试系统，对系统的稳定性、性能、节能效果等指标进行测试，对比实验结果与仿真结果。

5.论文撰写和答辩准备阶段（1个月）：撰写学位论文，并进行相关准备工作，如论文排版、复查、答辩准备等。

六、预期结果

通过本次研究，预期可以取得如下结果：

1.设计实现了基于Lonwork技术的楼宇智能控制系统，并对其中的各模块进行详细描述。

2.研究并实现了一种适合的控制算法，通过仿真实验验证算法的有效性。

3.在实际环境下测试了系统，实验结果验证了系统的稳定性、性能和节能效果等指标。

4.通过学位论文的撰写和答辩，将研究结果向其他领域的研究者和使用者展示，并为其它相关领域的研究工作提供参考和支持。