國旗自動升降系統(tǒng)方案

公司簡介

北京易彩通科技有限責(zé)任公司，是一家致力于體育場館智能化系統(tǒng)開發(fā)的高科技公司。公司有一支長期從事智能控制系統(tǒng)研發(fā)的高素質(zhì)的隊(duì)伍，具有嵌入式系統(tǒng)，視頻系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，體育計(jì)時(shí)系統(tǒng)的專業(yè)知識和技能。強(qiáng)力打造體育比賽計(jì)時(shí)計(jì)分系統(tǒng)、智能升降旗系統(tǒng)、標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘系統(tǒng)、賽事編排及信息發(fā)布系統(tǒng)，為用戶提供最新的，最廉價(jià)的，應(yīng)用解決方案。
公司開發(fā)的產(chǎn)品不但注重技術(shù)本身，也同時(shí)注重產(chǎn)品使用的各個(gè)環(huán)節(jié)。每臺出廠的產(chǎn)品都經(jīng)過嚴(yán)格測試，保證產(chǎn)品的穩(wěn)定可靠。
公司的宗旨是：科技創(chuàng)新，客戶至上，拓展應(yīng)用領(lǐng)域，通過創(chuàng)新的技術(shù)為客戶提供最新產(chǎn)品。
公司以性能穩(wěn)定，質(zhì)量可靠，性價(jià)比高的產(chǎn)品，通過不斷創(chuàng)新；給您帶來及時(shí)便捷全面的服務(wù)。不管您是系統(tǒng)開發(fā)公司、中間商，還是最終客戶，您都是我們最真誠的朋友。讓我們一起來共同拓展智能系統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域，共創(chuàng)明天！

 

 

一、系統(tǒng)概述：

現(xiàn)代化體育場館的標(biāo)志之一就是能夠根據(jù)體育比賽的特點(diǎn)，運(yùn)用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和控制技術(shù)，高效地管理和控制賽事進(jìn)程。為了能夠滿足現(xiàn)代化場館的建設(shè)需要，體育場館智能化系統(tǒng)建設(shè)包含了諸如大屏幕顯示系統(tǒng)、場地?cái)U(kuò)聲系統(tǒng)、場地?zé)艄饪刂葡到y(tǒng)、計(jì)時(shí)記分及現(xiàn)場成績處理系統(tǒng)、現(xiàn)場影像采集及回放系統(tǒng)、電視轉(zhuǎn)播和現(xiàn)場評論系統(tǒng)、主計(jì)時(shí)時(shí)鐘系統(tǒng)、升旗控制系統(tǒng)等與體育比賽過程密切相關(guān)的專業(yè)系統(tǒng)。

隨著我國體育事業(yè)的蓬勃發(fā)展，體育場館建設(shè)科技化、數(shù)字化發(fā)展的需要,特別是本場館2009年全運(yùn)會比賽的需要，以及全運(yùn)會比賽后，本館國際比賽的需要，頒獎儀式更顯得隆重和不可缺少，而升旗儀式又是重大賽事的最高潮，在此背景下，自動升旗系統(tǒng)就顯得尤為重要。

體育場館轉(zhuǎn)專用的自動升旗系統(tǒng)。該系統(tǒng)集成了現(xiàn)代計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)和控制等技術(shù)，通過調(diào)節(jié)升旗的速度，實(shí)現(xiàn)升旗時(shí)間與歌曲(國歌、會歌等)播放時(shí)間同步的功能。系統(tǒng)主要應(yīng)用于大型比賽的頒獎、以及其他場合的升旗儀式上，適用于現(xiàn)代化的體育場館和其它有此需求的場所。

二、系統(tǒng)建設(shè)總體目標(biāo)

體育館是一綜合性體育館，當(dāng)舉辦各中高水平的國際賽事，頒獎儀式會頻繁且熱烈。這也對作為頒獎儀式的主要設(shè)備——自動升旗系統(tǒng)提出了很高的要求。為圓滿完成頒獎升旗任務(wù)，自動升旗系統(tǒng)的總體規(guī)劃如下：

● 設(shè)計(jì)依據(jù)：根據(jù)相關(guān)國家行業(yè)規(guī)定以及亞運(yùn)會頒獎儀式升旗裝置設(shè)置要求；體育場館智能化系統(tǒng)技術(shù)要求；廣州天河體育館設(shè)計(jì)圖紙以及場館方的安裝意見等。

● 可靠性：系統(tǒng)應(yīng)具備長期穩(wěn)定工作的能力，所有選用設(shè)備均符合我國或國際上的質(zhì)量及可靠性標(biāo)準(zhǔn)，系統(tǒng)具備本地控制、手動控制等功能，并具備多級系統(tǒng)保護(hù)功能。自動升旗系統(tǒng)為適應(yīng)之一要求，在控制方法上采用的遠(yuǎn)程自動控制、本地自動控制和手動控制三種形式；在設(shè)備保護(hù)方面采用了軟件控制、上下限位以及沖頂保護(hù)等多種手段。

● 實(shí)用性：系統(tǒng)具備完成所要求功能的能力和水準(zhǔn)，符合本工程實(shí)際需要和國內(nèi)外有關(guān)規(guī)范的要求，并且實(shí)現(xiàn)容易，操作方便。自動升旗系統(tǒng)自動控制部分采用電腦圖形化操作或本地觸摸屏操作，人機(jī)界面直觀易用。機(jī)械方面采用成熟的方案，使安裝、調(diào)試、維護(hù)盡量簡便。

● 先進(jìn)性：系統(tǒng)是在滿足可靠性和實(shí)用性要求前提下，應(yīng)具備系統(tǒng)整體的的先進(jìn)性。選用設(shè)備的應(yīng)滿足體育場館應(yīng)用的需要，保證了設(shè)備總體性能指標(biāo)的要求。升旗系統(tǒng)融合了微電腦技術(shù)、變頻技術(shù)、通訊技術(shù)和軟件技術(shù)，符合科技奧運(yùn)的要求，適應(yīng)體育場館智能化的發(fā)展趨勢。

● 經(jīng)濟(jì)性：系統(tǒng)應(yīng)滿足性能與價(jià)格之比在同類系統(tǒng)和條件下達(dá)到最優(yōu)，選擇最佳性價(jià)比的設(shè)備。

● 一致性：系統(tǒng)應(yīng)遵循開放系統(tǒng)的原則。系統(tǒng)應(yīng)依據(jù)技術(shù)指標(biāo)的一致性、互換性選定設(shè)備，使系統(tǒng)具備良好的靈活性、兼容性、擴(kuò)展性和可移植性。

三、系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)

升旗系統(tǒng)主要分為本地機(jī)電部分和遠(yuǎn)程控制主機(jī)兩大部分，本地機(jī)電部分包括：電氣部件、機(jī)械部件、控制柜、本地控制器等部分。遠(yuǎn)程控制主機(jī)包括遠(yuǎn)程控制使用的工控機(jī)和相關(guān)的控制軟件。系統(tǒng)由手動/自動升降旗旗桿、橫桿升旗系統(tǒng)專用控制柜、控制主機(jī)等組成，兩部分通過485網(wǎng)絡(luò)相連接。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如下：

升旗系統(tǒng)的主要特點(diǎn)如下：

● 成套智能升旗控制系統(tǒng)：變頻控制器：同步變頻調(diào)速控制，具備防沖頂和防滑保護(hù)。                 。                                

● 升旗時(shí)間與歌曲播放時(shí)間同步；可用國歌數(shù)：250首，同步精度：0.1秒，  

● 旗桿長度保證可以同時(shí)懸掛5面旗幟（橫桿），方便各種比賽發(fā)獎儀式升旗的應(yīng)用需要；

● 旗幟更換快捷、方便；

● 具備手動和自動升旗方式；

● 在自動方式時(shí)，允許遠(yuǎn)程控制主機(jī)控制或本地觸摸屏控制；

● 遠(yuǎn)程控制主機(jī)提供同步音頻輸出；

● 提供對外數(shù)據(jù)接口，便于系統(tǒng)集成；

● 旗桿桿體采用不銹鋼管，美觀不易腐蝕；

● 變頻調(diào)速電機(jī)1500W和渦輪減速裝置結(jié)合，保證旗幟升降平穩(wěn)；

● 兩極限位保護(hù)，保障設(shè)備安全；

● 機(jī)械沖頂保護(hù)，確保升旗系統(tǒng)和其它設(shè)備安全；

● 遠(yuǎn)程控制主機(jī)具備音樂服務(wù)器功能，可以采集、播放和輸出音樂；

● 用戶可以根據(jù)需要添加或刪除數(shù)據(jù)庫內(nèi)容（如國歌、國旗等）；

● 電腦采用Microsoft Windows DNA架構(gòu)，開放的數(shù)據(jù)接口，透明的網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)，提供完善的安全保障機(jī)制和多級權(quán)限管理；

● 支持windows 2000/windows 2003平臺；

● 界面友好，便于用戶操作。

四、系統(tǒng)主要技術(shù)參數(shù)和系統(tǒng)部件

● F 吊點(diǎn)：3——4個(gè)；          

● 旗桿直徑：≥Φ100；

● 旗桿長度：11米（2號旗豎掛4面、三號旗橫掛5面）；

● 升旗高度：9——18米（掛2號旗）；

● 升旗保護(hù)：兩級限位，第二級強(qiáng)制斷電；

● 降旗保護(hù)：一級限位；

● 防滑保護(hù)：機(jī)械鎖止（渦輪蝸桿結(jié)構(gòu)），和磁抱閘雙重保護(hù)。

 

4．2升旗系統(tǒng)主要部件如下：

1、 變頻電機(jī)，1.5千瓦；

2、 減速器，渦輪蝸桿結(jié)構(gòu)，帶抱閘；（定制：姜堰市影劇設(shè)備廠）

3、 變頻器，愛默生EV1000-4T0037G——2.2千瓦；

4、 觸摸屏，上廣電VK63——6吋觸摸顯示屏；

5、 嵌入式本地控制器（含軟件），易彩通信息；

 

6、 主要功率器件（接觸器等），施耐德；

7、 法爾勝鋼絲；

8、 進(jìn)口軸承滑輪；

9、 長城不銹鋼管；

10、 遠(yuǎn)程控制主機(jī)：NEMATRON

11、   工控機(jī)——AE-4UMM/AEM865-02/AC300；

12、 專業(yè)聲卡 瑪雅三代

13、 顯示器，飛利浦17液晶顯示器170B5；

14、 通訊接口轉(zhuǎn)換器，機(jī)電研究院；

15、 遠(yuǎn)程控制軟件，易彩通信息。

4．3升旗系統(tǒng)功能：

自動升旗系統(tǒng)的功能：

1、 升旗時(shí)間與歌曲播放時(shí)間（國歌或會歌等）同步，并保證升旗高度符合設(shè)計(jì)要求——對于2號旗幟，旗桿高度距地面11-18米，對于1號旗幟為14-18米；

2、 旗桿最多可以懸掛5面旗幟，并做成可伸縮旗桿（組合旗桿，即旗桿至少可以懸掛3面旗幟，再加上延長桿后可以分別懸掛4或5面旗幟）；

3、 具有完善的保護(hù)功能，設(shè)立兩極限位開關(guān)，并有機(jī)械防沖頂保護(hù)功能；

4、 升旗控制方式分本地手動、本地自動、遠(yuǎn)程控制三種方式，本地控制通過安裝在系統(tǒng)控制柜中的按鈕和液晶觸摸屏來實(shí)現(xiàn)，遠(yuǎn)程控制通過聯(lián)網(wǎng)的工業(yè)級電腦控制主機(jī)來實(shí)現(xiàn)。手動控制方式采用繼電器控制回路；本地自動控制采用嵌入式控制器進(jìn)行控制，并提供觸摸液晶屏作為人機(jī)界面；遠(yuǎn)程控制有遠(yuǎn)程控制電腦主機(jī)實(shí)現(xiàn)；總之，整個(gè)系統(tǒng)采用三級保護(hù)手段，保證系統(tǒng)可以在遠(yuǎn)程電腦死機(jī)、網(wǎng)絡(luò)通訊中斷、本地控制器損壞、變頻器故障等惡劣條件先完成升旗任務(wù)。

5、 遠(yuǎn)程控制主機(jī)可以控制最多31套升旗設(shè)備分別升降，并提供同步符合專業(yè)要求的音頻輸出；

6、 遠(yuǎn)程控制主機(jī)具有友好的用戶界面，完善的安全認(rèn)證機(jī)制；系統(tǒng)已包含40多個(gè)經(jīng)相關(guān)國際正式比賽組委會批準(zhǔn)的國歌庫和130多個(gè)國家的國旗庫；系統(tǒng)可以隨時(shí)增減數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)，滿足增加國旗國歌的需求。

7、 遠(yuǎn)程控制主機(jī)可以接入以太網(wǎng)，并提供程序調(diào)用接口，從而可以使網(wǎng)絡(luò)上的授權(quán)用戶來控制升旗系統(tǒng)。

8、 系統(tǒng)采用開放的平臺，便于系統(tǒng)的擴(kuò)展，利于場館的系統(tǒng)集成。

五、系統(tǒng)的操作

5．1手動操作：

手動操作用于系統(tǒng)調(diào)試階段和自動方式和遠(yuǎn)程控制出現(xiàn)故障的情況下，操作人員可以根據(jù)要求通過控制箱上的升旗和降旗按鈕進(jìn)行人工控制。該操作只與控制箱中的繼電回路有關(guān)。此狀態(tài)下不能保證歌曲與升旗速度同步。

5．2本地自動操作：

本地自動操作用于遠(yuǎn)程控制出現(xiàn)故障的情況下，操作人員可以使用觸摸屏來控制旗桿的升降。操作人員可以通過觸摸屏的‘自定義’或‘選擇頁面’選擇升旗時(shí)間，并需要人工控制升旗啟動時(shí)刻以達(dá)到和播放歌曲基本同步的目的。

5．3遠(yuǎn)程控制：

遠(yuǎn)程控制用于在通常情況下控制旗桿的升降，操作人員通過計(jì)算機(jī)向升旗系統(tǒng)發(fā)出指令的同時(shí)播放音樂，達(dá)到升旗時(shí)間和播放歌曲同步的目的。

六、系統(tǒng)遠(yuǎn)程控制軟件功能

6．1 登錄

國旗自動升降系統(tǒng)建立了嚴(yán)格的安全管理體系，以區(qū)分現(xiàn)場操作、現(xiàn)場監(jiān)控各類人員的操作權(quán)限。國旗自動升降系統(tǒng)劃分了兩種權(quán)限：一種是現(xiàn)場監(jiān)控權(quán)限，他只有系統(tǒng)操作目錄下的國旗自動升降系統(tǒng)操作功能；一種是現(xiàn)場操作權(quán)限，他有對整個(gè)系統(tǒng)操作功能。任意一種權(quán)限登錄后都可以通過重新登錄切換到另一種權(quán)限。當(dāng)切換到監(jiān)控權(quán)限時(shí)，系統(tǒng)配置主目錄，以及系統(tǒng)設(shè)置的權(quán)限管理和標(biāo)題設(shè)置為無效。

● 權(quán)限管理

介紹系統(tǒng)用戶權(quán)限管理的基本操作，作為現(xiàn)場操作權(quán)限人員的操作指南。
      注意：系統(tǒng)的默認(rèn)管理員為“Admin”,默認(rèn)口令為“Admin”。

進(jìn)入主界面，如圖所示。在主界面中可以選擇添加、修改和刪除操作。

● 添加新用戶

1） 按【添加】按鈕出現(xiàn)添加新用戶界面，如圖所示。
注意：用戶名字符串最長31字節(jié)，口令最長15位。新用戶名不能與已注冊的用戶名重名。

2）  用戶名、用戶權(quán)限，口令和確認(rèn)口令；

3）  按【保存】按鈕，如果為合法用戶則完成添加，返回主界面，此時(shí)可看到新添加的用戶；

4）  如果不想添加此用戶，可按【退出】按鈕。

● 修改用戶權(quán)限和口令

1） 在主界面中“點(diǎn)擊”你要修改的用戶選中某用戶，直接進(jìn)入如圖所示的界面，此時(shí)可對該用戶的權(quán)限和口令進(jìn)行修改。
注意：此時(shí)不能修改用戶名，用戶名為灰色。

2） 在如圖所示的對話框中輸入新的用戶權(quán)限和口令和確認(rèn)口令；

3） 按【保存】按鈕，如果成功則返回主界面，此時(shí)可看到該用戶信息已修改；

4） 如果不想修改此用戶，可按【退出主界面。

6.2系統(tǒng)配置：

● 歌曲的長度計(jì)算

各個(gè)國家的國歌的歌曲長度是不同的，為了使在升旗過程中國歌和國旗的同步，必須計(jì)算出國歌的長度。當(dāng)選中某國歌，點(diǎn)擊【試聽】，播放該國歌的音樂，國歌的長度能自動顯示在【音樂長度】文本框中，點(diǎn)擊【v】，保存歌曲長度，如不想在聽該國歌，點(diǎn)擊【停止】。

● 參數(shù)設(shè)置

國旗自動升降系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)置是為國旗自動升降系統(tǒng)提供COM端口設(shè)置、基本參數(shù)設(shè)置、國歌間隔頻率等功能。

 

● COM端口設(shè)置

由于國旗自動升降系統(tǒng)是通過232連接到體育場館比賽中央監(jiān)控系統(tǒng)的，所以需要填寫該系統(tǒng)的COM口號以及波特率等一些基本參數(shù)。

● 基本參數(shù)設(shè)置

體育場館比賽中央監(jiān)控系統(tǒng)是面向體育場館的系統(tǒng)集成，由于每個(gè)體育場館或電機(jī)的不同，旗桿高度等一些基本參數(shù)也不一樣。

旗桿高度：升旗時(shí)最高點(diǎn)到最低點(diǎn)的距離。

案例速度、案例頻率：電機(jī)的某一頻率下的速度或某一速度下的頻率。

默認(rèn)頻率：無國旗上升，降旗的默認(rèn)頻率設(shè)置。

● 國歌間隔頻率

因?yàn)槊總€(gè)體育館的國旗自動升降系統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)和旗桿承重量的不同，不同的電機(jī)會有不同的誤差率，為了保證所有國家的國歌能和國旗同步運(yùn)行，我們設(shè)計(jì)了國歌間隔頻率。

填寫完【國歌間隔】、【最短時(shí)間】、【最長時(shí)間】，點(diǎn)擊【生成表】，表格里顯示在最短到最長這個(gè)時(shí)間段里按照國歌間隔劃分的若干時(shí)段，取這個(gè)時(shí)段的中間值為這個(gè)時(shí)段的升旗總用時(shí)，并按照基本參數(shù)設(shè)置的旗桿高度、案例頻率、案例速度計(jì)算出機(jī)器頻率。為了防止機(jī)械問題產(chǎn)生的誤差，您還能夠修改參數(shù)，這是我們?yōu)榭蛻籼峁┑娜诵曰?wù)。

6.3系統(tǒng)操作：

● 國旗自動升降系統(tǒng)

國旗自動升降系統(tǒng)用動畫模擬了真實(shí)的國旗升降，并提供了五個(gè)國家的國旗的同時(shí)升降，一個(gè)冠軍，兩個(gè)亞軍，兩個(gè)季軍。您可根據(jù)國家的地區(qū)的不同來過濾選擇國旗，并能顯示冠軍的國家名、歌名、歌曲長度、注釋、旗桿高度，以及該歌曲長度對應(yīng)的機(jī)械頻率等。

如圖所示：

國旗自動升降系統(tǒng)可以控制旗桿以默認(rèn)的速度升降旗，以及按照冠軍國歌歌曲的時(shí)間，使國歌與旗桿同時(shí)起停。

旗幟初始化：當(dāng)您選錯(cuò)國旗時(shí)，它可以使旗幟到最初狀態(tài)。

確認(rèn)頻率：當(dāng)您不能確認(rèn)國歌的長度時(shí)，填寫升旗時(shí)間后點(diǎn)擊確認(rèn)頻率，能算出發(fā)送的頻率。

試聽：選中冠軍的國家后，可以試聽冠軍的國歌。

播放音樂并升旗：當(dāng)旗桿在最低點(diǎn)并選擇了冠軍國家時(shí)，點(diǎn)擊播放音樂并升旗，播放音樂的同時(shí)，旗桿按照一定的速率上升。

停止播放音樂及升旗：當(dāng)在試聽國歌或旗桿在升降時(shí)，停止這兩項(xiàng)操作。

升旗：按照默認(rèn)的頻率升旗。

降旗：按照默認(rèn)的頻率降旗。

高點(diǎn)復(fù)位：當(dāng)動畫旗桿的位置和現(xiàn)場的不符時(shí)，使動畫的旗桿到最高點(diǎn)。

低點(diǎn)復(fù)位：使動畫的旗桿到最高點(diǎn)