基于焓濕圖的仿真環(huán)境空氣調節(jié)系統(tǒng)的研究與設計.pdf

1、虛擬現(xiàn)實技術是伴隨現(xiàn)代信息社會發(fā)展而興起的一門新興技術，以假擬真的切身體驗使其在眾多領域具有廣闊應用前景。同時該技術與其他技術的交叉融合也為許多現(xiàn)實問題的解決提供了一種良好實現(xiàn)方案。不過鑒于內容稀缺和標準不規(guī)范，我國目前對該技術地研究仍處于不斷探索的興起階段。
　　在實際空調工程中，焓濕圖是表征空氣狀態(tài)參數(shù)和設計空氣調節(jié)方案的重要工具，但由于其涉及的繁雜內容，尤其是在理論與現(xiàn)實的交互銜接上并不緊密。鑒于此，本文針對研究學習中的實際

2、問題以及已有相關軟件的不足，借助虛擬現(xiàn)實技術，輔之以LabVIEW虛擬儀器技術、OPC通訊技術等，以解決焓濕圖與硬件設備的交互問題為目的，將靈活易用及可擴展作為基本目標，設計了一個可應用于空調教學仿真和工業(yè)監(jiān)控的方案框架，并由此開發(fā)出一套虛擬現(xiàn)實的仿真環(huán)境空氣調節(jié)系統(tǒng)。本文所做主要工作可總結為以下四個方面:
　　(1)虛擬現(xiàn)實技術在空調教學和工業(yè)兩個領域的方案研究。首先通過分析系統(tǒng)設計難點和預期目標，采用模塊與整體依次轉換的設計思

3、路:即初步將系統(tǒng)劃分為虛擬環(huán)境搭建、空氣調節(jié)監(jiān)控、焓濕圖開發(fā)三大模塊，接著進行各主模塊集成設計，后續(xù)再從系統(tǒng)整體出發(fā)設計其他組成模塊。同時還以充分發(fā)揮軟件平臺的開發(fā)優(yōu)勢為宗旨，完成了總體方案的結構和功能設計。其中各主模塊是通過對可行技術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現(xiàn)平臺進行綜合考量后，設計為采用OPC通訊作為交互接口。
　　(2)將虛擬現(xiàn)實技術應用在空氣調節(jié)領域的方案研究。在討論了典型空氣調節(jié)系統(tǒng)

4、組成后，以最具代表性和說明性的變風量空調系統(tǒng)作為研究對象設計本文空氣調節(jié)方案。再通過分析系統(tǒng)主要監(jiān)控內容，分別設計了使用Genesis64實現(xiàn)可視化監(jiān)控的主要流程及設備，同時采用3ds Max軟件搭建虛擬現(xiàn)實仿真環(huán)境的實現(xiàn)方案。最后進行了OPC通訊方案的分析及設計，并結合空調監(jiān)控環(huán)節(jié)所有過程點，完成了OPC通訊方案的實現(xiàn)和測試實驗。
　　(3)焓濕圖軟件的方案設計及實現(xiàn)。主要針對焓濕圖軟件設計中可實用的特點及可交互的技術要求，為改

5、進已有軟件使用不靈活等不足，同時綜合考慮焓濕圖繪制及應用兩方面內容。再根據(jù)LabVIEW靈活的功能特點及其豐富的工具包模塊，使用圖形化、模塊化的設計思路，采取正逆向轉換思維結合的技術路線分析其繪制及應用的設計方案，依照核心控件選擇、坐標系確定及主要內容設計的順序，最后實現(xiàn)了可裁剪化焓濕圖軟件。
　　(4)模塊和整體系統(tǒng)的實現(xiàn)及實驗測試。首先依照各核心模塊的設計方案依次進行了空調區(qū)域仿真環(huán)境、焓濕圖硬件交互模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊及控制仿

6、真模塊的實驗和測試，接著通過建立各主模塊與OPC標簽的綁定將各部分集成為整體系統(tǒng)，并結合工業(yè)實際應用設計了可視化監(jiān)控流程，最終實現(xiàn)了包含實時顯示、報警等內容的虛擬現(xiàn)實仿真空調系統(tǒng)。
　　從實驗與測試結果分析，本文實現(xiàn)的虛擬現(xiàn)實焓濕圖空調系統(tǒng)各模塊均可獨立應用，且整體運行可靠，具有良好的擴展性和易用性。而本文針對空氣調節(jié)所設計的方案框架不僅是在該領域將仿真教學和工業(yè)監(jiān)控結合的一個初步探索，這對今后其他領域地研究和應用也有一定參考價值