本實用新型涉及煙花燃放控制技術領域,特別涉及一種主從式煙花燃放系統。
背景技術:
隨著社會的變化,時代的變遷,煙花爆竹從百姓生活登上了現代社會的舞臺,在節日慶典、大型活動、接待禮賓等大型場合,燃放煙花爆竹烘托喜慶氣氛已經成為一種普遍行為,它不僅滿足主辦方營造氣氛的需求,也滿足了群眾的觀賞需求。現在不但是國內對煙花爆竹有需求,在國外的眾多重要節日或者大型活動中,煙花爆竹尤其是大型煙花焰火也頗受歡迎,而且逐步成為了一種慣用的慶祝方式。
當前對煙花的燃放已經轉變為追求更新、更高的表現形式一藝術燃放。這就要求能把燃放的時間精度控制在10ms甚至更小的范圍以內,在燃放效果方面要求每一發煙花在起爆時間上必須完全達到創意設計要求,否則就無法呈現三維效果。
煙花燃放系統由遠程燃放控制裝置和自動點火裝置以及煙花組成,在該系統中,燃放控制裝置與自動點火裝置之間的通信由有線方式或者無線方式實現。對于中型或大型的煙花表演,長距離的通信無法避免,通信介質會受到溫度、濕度以及壓力等外部環境因素的影響,導致從燃放控制裝置發出的同一指令無法在預定的時刻到達各個自動點火裝置,即產生了煙花燃放系統的通信延時。
傳統煙花燃放系統的通信延時常常被忽略。但是燃放系統通信延時可以導致煙花呈現的效果與預期產生誤差,所以需要消除系統通信延時,以實現現場的每一發煙花在點火和起爆時間上完全達到組合煙花或音樂煙花等設計創意的要求。煙花燃放系統的通信延時可以因環境的變化而不同,因此,每次進行煙花燃放時都需要采取有效的措施消除通信延的不利影響,從而實現煙花準確燃放。
技術實現要素:
本實用新型的目的是消除主從式煙花燃放系統中的通信延時影響,以達到準確點火起爆的效果。
為實現上述目的,本實用新型提供了一種主從式煙花燃放系統,包括上位機、自動點火裝置、煙花;上位機通過有線或者無線通信方式與自動點火裝置通信;自動點火裝置連接煙花。根據預定的煙花起爆時間,需要最早燃放的煙花對應的自動點火裝置為主自動點火裝置,其他的自動點火裝置為從自動點火裝置。
上位機發出的點火指令只發給主自動點火裝置;只要主自動點火裝置不工作,從自動點火裝置都不會工作,減少了控制的復雜度和出錯的概率。
上位機是平板電腦或者PC機;上位機對主自動點火裝置和從自動點火裝置的點火時間都能進行寫和讀操作。
主自動點火裝置能與從自動點火裝置通信;主自動點火裝置和從自動點火裝置都能進行自檢測;主自動點火裝置和從自動點火裝置都能計時。
本實用新型還提供的主從式煙花燃放系統通過以下步驟實現點火時間無滯后控制。
S101,確定自動點火裝置的無滯后點火時間;
S102,通過上位機設置自動點火裝置的無滯后點火時間;
S103,上位機將預備點火指令發送給自動點火裝置,確定自動點火裝置的工作狀態;
S104,上位機將點火指令發送給主自動點火裝置;
S105,到達設定時間后,自動點火裝置點火。
其中,S101步驟中,所述確定自動點火裝置的無滯后點火時間包括以下步驟:
S301,上位機向主自動點火裝置發送測試信號;
S302,主自動點火裝置發送回復信號,并分享信息;
S303,確定信號傳輸時間;
S304,計算通信延時;
S305,輸入預定點火時間;
S306,計算無滯后點火時間。
更具體地,記錄上位機向主自動點火裝置發送測試信號到接收到主自動點火裝置回復信號所需的時間為t1;則上位機到主自動點火裝置之間的通信延時為
記錄主自動點火裝置信號傳輸到從自動點火裝置所需的時間為t2,t3,...,tn,即主自動點火裝置與從自動點火裝置之間的通信延時,其中n為煙花燃放系統中自動點火裝置的總數。
根據所述通信延時以及燃放策略計算并設置各個自動點火裝置的無滯后點火時間參數,具體為:若根據燃放策略預先設定的各煙花的點火時間為D1=(D11,D12,...,D1m),D2=(D21,D22,...,D2m),...,Dn=(Dn1,Dn2,...,Dnm),如果將每個預定點火時間設為Dij,其中i=(1,2,...,n),j=(1,2,...,m),m為每個自動點火裝置可以接的煙花總數,D11為最小值;則將各點火裝置的點火時間設置為其中所述預定點火時間中的最小值D11大于中的最大值。
由上述技術方案可知,本實用新型所述主從式煙花燃放系統,消除了煙花燃放系統因通信延時導致的點火誤差,使得煙花燃放滿足藝術設計的要求;采用主自動點火裝置和從自動點火裝置的結構,點火指令只發給主自動點火裝置,主自動點火裝置再將信息分享給從自動點火裝置,由于主自動點火裝置最先點火,因此它是整個煙花燃放的開端,只要它不啟動,從自動點火裝置均不會啟動,這樣就將簡化了控制任務,將對多個自動點火裝置的控制轉化為了對單一自動點火裝置的控制。
下面通過附圖和實施例,對本實用新型的技術方案做進一步的詳細描述。
附圖說明
圖1為本實用新型所述主從式煙花燃放系統的框架圖。
圖2為本實用新型所述主從式煙花燃放系統采用的點火時間無滯后控制方法的流程圖。
圖3為本實用新型所述主從式煙花燃放系統無滯后點火時間獲取的流程圖。
具體實施方式
圖1為本實用新型所述主從式煙花燃放系統的框架圖。
所述主從式煙花燃放系統包括上位機1與多個自動點火裝置3,它們之間通過有線或者無線連接2完成信息傳遞,各個自動點火裝置3之間通過與2不同的通信方式4連接,每個自動點火裝置3可以連接多個煙花5,稱為一個煙花組。
根據預定的煙花起爆時間,需要最早燃放的煙花對應的自動點火裝置為主自動點火裝置,其他的自動點火裝置為從自動點火裝置。
自動點火裝置3與上位機1之間,以及自動點火裝置3中的主點火裝置與從點火裝置之間存在不同的通信介質,導致的后果就是從上位機1發出的指令到達各個自動點火裝置3時存在通信延時,通常這個延時可以精確到ms或者us。連接在同一個自動點火裝置3上的多個煙花5的起爆時間可以是不相同的,但它們的通信延時是一樣的。
上位機1發出的點火指令只發給主自動點火裝置;只要主自動點火裝置不工作,從自動點火裝置都不會工作,減少了控制的復雜度和出錯的概率。
上位機1是平板電腦或者PC機;上位機1對主自動點火裝置和從自動點火裝置的點火時間都能進行寫和讀操作。
主自動點火裝置能與從自動點火裝置通信;主自動點火裝置和從自動點火裝置都能進行自檢測;主自動點火裝置和從自動點火裝置都能計時。
為了對大型煙花燃放系統中的點火時間進行精確的控制,本實用新型提供的主從式煙花燃放系統采用點火時間無滯后控制方法。
如圖2所示,為本實用新型所述主從式煙花燃放系統采用的點火時間無滯后控制方法的流程圖,包括以下步驟:
S101,確定自動點火裝置的無滯后點火時間;
具體地,要根據煙花要呈現的效果,預估每個煙花對應點火裝置的點火時間;同一自動點火裝置可以連接多個煙花,這些煙花可以同時起爆或者不同時起爆;不同的自動點火裝置可以同時點火,也可以不同點火;具體可通過控制各自動點火裝置中的點火時間實現。
S102,通過上位機設置自動點火裝置的無滯后點火時間;
即通過上位機將每個煙花的點火時間信息發送給對應的自動點火裝置的對應點火通道。
S103,上位機將預備點火指令發送給自動點火裝置,確定自動點火裝置的工作狀態;
即上位機將預備點火指令發送給自動點火裝置,自動點火裝置接收到指令后進行自檢測,確定自動點火裝置狀態是否正常,然后將狀態信息反饋給上位機。
上位機接收到自動點火裝置反饋的狀態信息后,判斷是否可以發送點火指令,如果收到的是肯定的信號,表明自動點火裝置一切正常,則執行步驟S104,將點火指令發送給主自動點火裝置;反之,如果收到的是否定的信號,則需要人工檢查自動點火裝置,不會發送點火指令。
S104,上位機將點火指令發送給主自動點火裝置;
S105,到達設定時間后,自動點火裝置點火;
主自動點火裝置接收到點火指令后,將信息分享給從自動點火裝置,每個自動點火裝置中的計時器開始計時,計時到設定時間時進行點火操作。
所述主從式煙花燃放系統采用的無滯后點火時間控制方法的設計是基于所述煙花燃放系統各個裝置之間存在通信延時,在實施點火操作之前,煙花燃放系統的通信延時可以根據一定的方法計算得出。
如圖3所示,為本實用新型所述主從式煙花燃放系統無滯后點火時間獲取的流程圖,包括以下步驟:
S301,上位機向主自動點火裝置發送測試信號;
S302,主自動點火裝置發送回復信號,并分享信息;
主自動點火裝置接收到測試信號后產生兩個動作,一是立即向上位機發送回復信號,另一個是向從自動點火裝置分享信息。
S303,確定信號傳輸時間;
S304,計算通信延時;
S305,輸入預定點火時間;
S306,計算無滯后點火時間。
將計算得到的自動點火裝置的點火時間發送給各個自動點火裝置;單個自動點火裝置中連接有不同時刻燃放的多個煙花時,需要對應好各自的點火接口,點火通道可達到32個。
更具體地,記錄上位機向主自動點火裝置發送測試信號到接收到主自動點火裝置回復信號所需的時間為t1;則上位機到主自動點火裝置之間的通信延時為
記錄主自動點火裝置信號傳輸到從自動點火裝置所需的時間為t2,t3,...,tn,即主自動點火裝置與從自動點火裝置之間的通信延時,其中n為煙花燃放系統中自動點火裝置的總數。
根據所述通信延時以及燃放策略計算并設置各個自動點火裝置的無滯后點火時間參數,具體為:若根據燃放策略預先設定的各煙花的點火時間為D1=(D11,D12,...,D1m),D2=(D21,D22,...,D2m),...,Dn=(Dn1,Dn2,...,Dnm),如果將每個預定點火時間設為Dij,其中i=(1,2,...,n),j=(1,2,...,m),m為每個自動點火裝置可以接的煙花總數,D11為最小值;則將各點火裝置的點火時間設置為其中所述預定點火時間中的最小值D11大于中的最大值。
由上述技術方案可知,本實用新型所述主從式煙花燃放系統,消除了煙花燃放系統因通信延時導致的點火誤差,使得煙花燃放滿足藝術設計的要求;采用主自動點火裝置和從自動點火裝置的結構,點火指令只發給主自動點火裝置,主自動點火裝置再將信息分享給從自動點火裝置,由于主自動點火裝置最先點火,因此它是整個煙花燃放的開端,只要它不啟動,從自動點火裝置均不會啟動,這樣就將簡化了控制任務,將對多個自動點火裝置的控制轉化為了對單一自動點火裝置的控制。
最后應說明的是:以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案而非對其進行限制,盡管參照較佳實施例對本實用新型進行了詳細的說明,本領域的普通技術人員應當理解:其依然可以對本實用新型的技術方案進行修改或者等同替換,而這些修改或者等同替換亦不能使修改后的技術方案脫離本實用新型技術方案的精神和范圍。