花式喷泉控制系统文献综述和参考文献

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为了使设计更具有合理性、前沿性、实践性，我参考了花式喷泉系统控制、花式喷泉历史形态以及其相关的部件等一大批相关资料。在此基础上对花式喷泉相关的系统控制有了一定意义上的了解，从中去糟取精，从而对我所查阅的文献资料作出了如下的概述与总结。44628

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假山、楼阁、喷泉自古以来就是园林景观中的经典，花式喷泉是园林景观集大成者，它的出现更是园林学上的一大进步，声、光、水、色的完美结合，从形、色、韵、感等多方面展示了它的独特魅力，刺激了人们的感光，丰富了人们的美感，特别是彩色音乐喷泉。花式喷泉主要用于建造公园、广场等休闲场所以营造气氛为目的，广泛适用于大型商场、星级宾馆、音乐厅等室内外，它不仅可以增加周围空气湿度，减少空气中尘埃，降低空气温度，更为人们生活增添了不少情趣，同时喷泉的细小水珠同空气分子撞击，能产生大量的负氧离子，有益于改善城市面貌和增进居民身心健康。

随着国民经济的发展和人民生活水平的提高，人们越来越注重居住环境的改善和美化论文网，在城市建设与规划中，人们对休闲场所的建设提出更高的要求，各种休闲广场、公园的建设也越来越美化，其中花式喷泉是城市景观建设的重要组成部分，国内大中城市已争相建设喷泉、并向中小城市发展。目前很多广场和公园等也采用花式喷泉美观设计，各类花样的喷泉、色彩的灯光和优美的音乐形成了一幅宜人的夜景而吸引着人们，使得喷泉系统日渐被推广应用。

花式喷泉是现代科技与艺术的综合，利用喷泉来表现音乐的美，令人赏心悦目，早期的音乐喷泉其音乐和喷泉并无密切关系，目前发展趋势是喷泉随着音乐变化改变其形态，每支乐曲所表达的情感不同。喷泉的花型变化也应不同。近年来，随着我国科技、经济、社会的快速发展，花式喷泉以其独特的魅力和特殊的功能，愈来愈成为城市休闲娱乐产业中一项重要产品。喷泉控制系统的性能很大程度上一个喷泉的表演效果。目前，国内的喷泉项目逐渐向智能化、分散化、综合化方向发展，从而也对喷泉控制系统提出了更高的要求。

花式喷泉控制系统集合音乐控制、可编程序控制、人工智能控制技术、综合当今国际上最流行的先进科技成果，是一种工业现场控制系统，也是一种比较典型的控制系统。目前音乐喷泉控制系统主要采用以下三种形式：（1）集中式控制系统；（2）现场总线式控制系统；（3）网络总线式控制系统。为了节省能源和发送系统性能，其控制方式正在由调压调速向PWM控制和矢量控制方向发展。

目前许多单位均推出了自己的音乐喷泉，取得了良好的效果。但纵观这些音控产品，有的利用音乐的时域变化来控制喷泉；有的将音乐分成几个频段来控制喷泉的花型。且多采用低频、中频和高频三个频段来控制。缺点是没有在频域上很好展现音乐，因此不能很好地体现音乐的内涵。在王月琴、张笑微、朱玉玉的《TMS320C6713DSP在音乐喷泉控制系统中的应用》[2]一文中针对这些问题提出了一种新的方法来控制喷泉的变化，通过喷泉水柱的喷射高低来实时地展现音乐的频谱，首先对音频信号进行放大、滤波、采样和A/D转换等预处理，经过DSP对音频信号进行傅立叶变换，可以等到音频信号的频谱，即各频率对应声音信号的强度，通过变频控制系统就可以将频谱图用喷泉的水柱表现出来，水柱的高低按纯属比例反映音频信号的幅度。

音乐喷泉的系统控制形式是多种多样的，各种控制形式规格不一、优缺点也不一样，在音乐喷泉的控制方式上，目前普遍采用的是工控机加上扩展的模拟量和数字量输出卡构成的集中式控制系统。在《性状音乐喷泉“水声”滞后效应的计算机控制方法》[5]一文，讲述的就是这种工控机控制方法及其相关原理，把多媒体计算机作为音乐喷泉的控制核心，采用基于预处理的计算机控制处理来协调音乐、灯光、流水的变化，效果理想。但是这种传统的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入喷泉池设备现场的控制方式，其有很大局限性，只适用于控制点数不多，且颁布比较集中的场合。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，在《基于以太网的音乐喷泉控制系统的设计与实现》[9]中提出了一中基于以太网的分布式控制系统架构，即上位机部分仍采用PC或工控机整体协调控制，下位机部分采用具有远程控制功能的嵌入控制器完成I/O功能，两者根据预先制定好的上层协议通过以太网的方式进行通讯的方式对音乐喷泉进行控制的方法很好地解决了这个问题；在《变频控制系统在音乐喷泉中的应用》[3]一文中讲述了音乐喷泉的变频器控制的有关原理及其控制方法，变频控制技术引入音乐喷泉控制系统，可以使水柱随着音乐快慢变化，使音乐喷泉更加生动化；