[發明專利]一種大規模數字水簾的控制方法及裝置

有效

• 申請號: 201210246128.7
• 申請日: 2012-07-17
• 公開（公告）號: CN102749950A
• 公開（公告）日: 2012-10-24
• 發明（設計）人: 李峰;李帥;黃振躍
• 申請（專利權）人: 鎮江智拓智能科技發展有限公司;李峰
• 主分類號: G05D27/02
• 分類號: G05D27/02;G09F19/00
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 羅敏

技術領域

本發明涉及一種大規模數字水簾的控制方法及裝置，屬于數字水簾控制領域。

背景技術

隨著計算機技術和基于總線的控制技術的發展，使智能控制技術引入水文景觀領域成為可能。為此，專利[ZL200820079257.0]公開了一種數字水簾裝置，其主要由主控計算機、控制箱、電磁閥陣列、儲水箱等單元組成，在主控計算機的控制下，通過電磁閥陣列的高速開關，可以實現顯示已定義圖案或者文字的水簾效果；專利[ZL200920105735.5]公開了一種數字水簾裝置，該裝置包括：通信單元、主控單元、電磁閥控制單元和電磁閥陣列，其中通信單元有RS485接口，可用以實現多個水簾裝置的級聯，進而形成規模較大的數字水簾裝置，但由于RS485通信速度的影響，難于實現大規模的數字水簾控制；專利[CN202097066U?]公開了一種水簾裝置，其包括主控計算機、控制模塊、驅動模塊、水閥陣列、密閉儲水管道、變頻器等單元組成，其突出特點在于通過計算機控制變頻器進而控制控制水泵轉速來改變儲水管道內部水壓，達到在不同時間輸出具有不同初速度的水流的效果，進而改善同一幅顯示畫面中的水型變形的問題，但是對于連續畫面的水型變形失真問題難于解決。

事實上，數字水簾作為近幾年出現的技術，在應用中主要存在兩方面的不足：一是難于實現大規模的數字水簾控制，二是降落過程中造成的水型變形失真減弱了數字水簾表現效果。

發明內容

本發明的目的是提出一種大規模數字水簾的控制方法及裝置，以實現基于兩級網絡的分布式控制，同時提高水簾輸出控制精度，有效克服目前數字水簾控制技術的不足，便于實現大規模的數字水簾控制，減少水型變形失真，提高數字水簾的表現效果，也使水簾的控制方式更加靈活、易用性更強。

為實現上述發明目的，本發明提出了一種大規模數字水簾的控制方法，包括以下步驟：

（1）裝置部署：安裝一儲水箱，儲水箱內裝液面高度傳感器，儲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口相連接；儲水箱下面或水簾側面安裝LED燈陣列；電磁閥驅動電路與電磁閥陣列連接、控制模塊與電磁閥驅動電路連接、LED燈驅動模塊與LED燈陣列連接，網關與控制模塊通過CAN總線互聯，網關與LED燈驅動模塊通過485總線互聯，并連接互聯網；

?（2）參數標定和相關系數計算：設置控制模塊的最大控制路數C_Num、開關閥最小時間間隔ΔT、電磁閥出水口內徑d、水形變換器內徑D、水形變換器間距ΔL、水形變換器出水速度V2、水面高度控制閾值ΔH_th，并在此基礎上計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徑D保證h的取值大于10cm、AR在[0.5,?2]之間；

（3）定義和下載播放策略集：定義策略集SS、策略S、數據幀SD、燈光幀SL，同時要求數據幀畫面滿足縱橫比AR的約束；通過網絡下載播放策略集并保存在網關模塊中；

（4）基于命令的播放控制：通過網絡將播放命令發送給網關模塊，網關模塊接收到相應命令后，根據已定義的策略集控制各控制模塊的輸出，進而利用電磁閥驅動電路控制電磁閥的動作，同時控制各LED燈驅動模塊，進而實現既定義的LED燈效；

（5）儲水箱水面高度控制：由液面高度傳感器、網關模塊和進水電磁閥組成一個閉環控制回路，在水簾播放的同時，液面高度傳感器不斷在檢測當前儲水箱液面高度，當網關模塊檢測到液面高度傳感器獲取的高度信息低于h-ΔH_th時，控制進水電磁閥打開進水，而當高度信息大于h+ΔH_th時，關閉進水電磁閥。

更進一步說明，上述步驟（2）中的水箱水面高度h利用公式（1-1）計算得出，輸出畫面的縱橫比AR利用公式（1-2）計算得出；

???????(1-1)

?(1-2)。

更進一步說明，上述步驟（3）的策略集定義為：

策略集SS=（策略個數S_Num，{策略S}）；

策略S=（策略序號SN，策略名稱SName，數據幀數SF_Num，{數據幀SD}，燈光幀數SL_Num，{燈光幀SL}，重復次數PT?）；

數據幀SD=（行數R_Num，{行位數據R_Data}）；

燈光幀SL=（燈效數LE_Num，{燈效數據LE_Data}，延時系數DF）。

更進一步說明，上述步驟（4）中的播放命令包括“播放[序號]”、“停止”、“下一策略”、“上一策略”、“循環播放[序號]”五條控制命令。