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音乐喷泉目前较为先进的控制系统有什么你知道吗?

海锐朗喷泉设备2018年04月11日

音乐喷泉目前较为先进的控制系统有:

1)网络控制技术

目前喷泉控制普遍采用的是集中式控制系统,工控机和电气驱动柜都置于一个单独的喷泉控制室内,然后电缆直接从控制室连人设备现场(喷泉池)。这种传统的控制方式具有很大的局限性,只适用于控制点数不多,且分布比较集中的场合,然而,目前大型喷泉系统的控制点数(包括模拟量和数字量)达到数百或上千,而且倾向于多池化设计,设备也越来越分散化,若采用传统控制方式,务必会耗费大量电缆,成本太高且不易维护和扩展。李晨曦等人提出的基于以太网分布式架构,该系统具有结构灵活、可靠性高、扩展性好等优势[11]。因此,随着互联网技术的快速发展,采用分散控制的网络技术已经为喷泉的远程、自由、方便控制提供了可能。分散控制可扩展性强,同时可以节省电缆等设备的投资,也能节省运行过程中的损耗,达到节能的效果。

2)专家控制系统

专家控制是智能控制的一个重要分支,其实质是把专家系统的理论、技术与控制理论、方法、技术有机地结合起来,在未知的环境下,效仿专家的智能,实现对系统的控制。

在音乐喷泉专家控制器中,音乐喷泉领域专家的经验性知识和一般性知识以一定的表示形式存储于知识库中。在进行音乐喷泉表演时,推理机根据当前音乐特征信息,按一定的搜索策略在知识库中搜索可与之匹配的知识,推出某些中间结论,然后再以这些中间结论为证据,在知识库中进行再搜索,如此反复进行,直到最终推出结论,即与音乐特征信息相吻合的喷泉控制方案为止[12]。通过优化设计的专家控制系统,一方面可以达到音乐、喷泉造型、现场气氛的最佳融合,另一方面可以在一定情况下可以达到节能的效果。

3)其它先进控制技术

随着各种喷泉建设的发展,越来越多的大型音乐喷泉不断出现,其控制要求也越来越高。喷泉在控制过程中,主要需要克服的是音乐与喷泉造型之间滞后问题。因此在设计与建设过程中,往往需要耗费大量的硬件来弥补由此产生的问题。近年来,随着软硬件的不断进步,出现了各种先进的控制技术。例如,张鸿业等人提出的基于预测算法的计算机音乐喷泉控制技术[13],通过对控制算法进行改进,极大消除了大滞后环节对系统过渡过程的影响,同时采用少量的硬件,既可保证延迟时间的长度,又可实现延迟的灵活性。因此,采用预测补偿控制和软件信号延迟方法大大提高了音乐与水流配合的同步性。

4、结论

喷泉的设计与运行是一个相对复杂的过程,在实际的很多喷泉工程中,仅仅注重了喷泉喷头、管道、水泵、电气设备等的基本选型以及喷泉各种花型的组合设计,这些往往能满足的喷泉的基本功能,但在喷泉的长期运行及喷泉的环保节能方面的设计,经常受到忽视。本文通过对喷泉设计及运行过程中可能的节能环保环节进行简单的总结,提出了喷泉在设计与运行过程中的一些节能环保的建议,希望能为我国喷泉的建设提供参考思路。