智能建筑實訓平臺的構(gòu)建及實踐

時間:2022-08-06 08:58:20

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智能建筑實訓平臺的構(gòu)建及實踐

一、前言

高等職業(yè)技術(shù)教育是適應社會發(fā)展越來越受到重視的高等教育形式,而實踐教學基地建設是高素質(zhì)高技能人才培養(yǎng)的必備硬件?!俺啥己娇章殬I(yè)技術(shù)學院智能建筑實驗實訓中心構(gòu)建”是四川省“2006年高等教育教學”科研項目之一。課題組成員本著高職教育“創(chuàng)設真實環(huán)境、營造工程氛圍、培養(yǎng)職業(yè)能力”的實訓基地建設理念,于2007年建設完成了“技術(shù)先進、環(huán)境一流,規(guī)模與多樣性結(jié)合,集教學、培訓、職業(yè)技能鑒定和技術(shù)服務為一體”的“智能建筑校內(nèi)實訓基地”,保證了“樓宇智能化工程技術(shù)專業(yè)”及相關(guān)專業(yè)的崗位技能訓練,為學生實踐能力和專業(yè)技術(shù)應用能力培養(yǎng)創(chuàng)造了條件。

二、設計指導思想

(1)涵蓋目前建筑智能化系統(tǒng)工程的主要內(nèi)容,并要求可擴展;

(2)應用建筑智能化新技術(shù),保證實訓基地的先進性;

(3)建立綜合實訓系統(tǒng)集成,體現(xiàn)智能建筑系統(tǒng)集成的特點;

(4)既體現(xiàn)生產(chǎn)現(xiàn)場的真實性,又適合學生實訓教學。

三、智能建筑實訓基地結(jié)構(gòu)與功能

本著使學生了解和熟悉現(xiàn)代建筑中大量使用的建筑智能化設備,掌握先進的智能建筑應用技術(shù)目的,智能實訓基地建設主要包括建筑設備綜合管理系統(tǒng)(BMS)和通信網(wǎng)絡系統(tǒng)(CNS)的建設。建筑設備綜合管理系統(tǒng)包括建筑設備監(jiān)控模擬演示及實訓系統(tǒng)、火災消防自動報警模擬演示及實訓系統(tǒng)以及安全防范模擬演示及實訓系統(tǒng),目的是讓學生熟悉建筑設備監(jiān)控系統(tǒng)、火災消防自動報警及聯(lián)動系統(tǒng)和安全防范系統(tǒng)的組成、功能,熟悉建筑設備自控系統(tǒng)管理軟件,BMS集成系統(tǒng)的管理功能,并使學生在真實的現(xiàn)場環(huán)境中從設計、運行管理、安裝調(diào)試、故障檢修等眾多環(huán)節(jié)接受職業(yè)訓練。通信網(wǎng)絡系統(tǒng)(CNS)包括綜合布線實訓系統(tǒng)和計算機網(wǎng)絡實訓及應用系統(tǒng),目的是讓學生了解智能建筑中通信系統(tǒng)的組成和應用,具備綜合布線操作技能。

1.建筑設備監(jiān)控模擬演示及實訓系統(tǒng)

(1)冷熱源系統(tǒng)冷熱源系統(tǒng)采用風冷熱泵機組,為實訓基地空調(diào)系統(tǒng)提供冷熱源。該系統(tǒng)通過低壓配電仿真教學系統(tǒng)進行統(tǒng)一供配電,按實訓基地實際需要進行系統(tǒng)設計和配置,使學生通過實訓了解風冷熱泵機組系統(tǒng)的啟停、補水閥及旁通閥的控制、設備運行狀態(tài)監(jiān)視、操作參數(shù)設定,熟悉相關(guān)軟件的使用。

(2)空調(diào)系統(tǒng)由風冷熱泵機組、全空氣一次回風、風機盤管、排風兼排煙四個子系統(tǒng)組成,按實訓基地實際需要進行設計和配置,能實現(xiàn)運行設備控制、室內(nèi)溫度控制、風高校智能建筑創(chuàng)新實訓基地建設與實踐楊婉(成都航空職業(yè)技術(shù)學院,四川成都610021)機及過濾網(wǎng)報警控制、設備運行監(jiān)視、溫度參數(shù)設定與回顯等功能。該系統(tǒng)與中央監(jiān)控系統(tǒng)配合,實現(xiàn)對空調(diào)系統(tǒng)運行的實時監(jiān)控;與消防報警及聯(lián)動系統(tǒng)配合,實現(xiàn)空調(diào)系統(tǒng)與防火閥自動切換等聯(lián)動控制。

(3)給排水系統(tǒng)給排水系統(tǒng)分給水和排水兩部分,給排水系統(tǒng)主要設備有給水(排污)泵、高低位水箱、污水池等,主要摸擬給排水主要設備在實際中的運行工況,能實現(xiàn)水箱及水池水位監(jiān)視、水泵的自動及手動啟停控制、水泵運行狀態(tài)監(jiān)視和故障報警等。

(4)供配電與照明系統(tǒng)通過實訓基地內(nèi)不同子系統(tǒng)的配置,按實訓基地實際需要進行供配電分配。根據(jù)燈具的不同組合,實現(xiàn)不同環(huán)境的照明效果,如教學實驗室、中央監(jiān)控辦公區(qū)、應急照明。供配電與照明系統(tǒng)可實現(xiàn)定時控制、分區(qū)控制和合成照度控制,并與消防報警及聯(lián)動系統(tǒng)配合,實現(xiàn)聯(lián)動控制。

(5)電梯系統(tǒng)電梯系統(tǒng)直按參與電梯模型的控制,通過串行接口采集現(xiàn)場電梯運行的參數(shù),顯示電梯所在的層站、轎內(nèi)及廳外呼梯信息、井道傳感器狀態(tài)、電梯運行的調(diào)配狀態(tài)等。

2.火災消防自動報警及聯(lián)動系統(tǒng)火災消防自動報警系統(tǒng)是聯(lián)動的消防系統(tǒng),它由兩個分支系統(tǒng)組成,一是自動噴水滅火系統(tǒng)和消火栓系統(tǒng),一是火災報警控制系統(tǒng)。前者是對火災的及時撲滅和有效防護,后者是對火災初期的探測和警報。二者配合緊密,互為因果,組成了一個功能完善的自動消防系統(tǒng)。

3.安全防范系統(tǒng)包含CATV監(jiān)控和電子巡更系統(tǒng),以實訓基地及周圍環(huán)境為對象,設置防區(qū),布設攝像頭、各種探測器和報警裝置,實現(xiàn)視頻監(jiān)測功能?,F(xiàn)場上位機自動記錄巡更時間和事件,在實訓基地門口設置入口管理系統(tǒng),實現(xiàn)識別、確認等功能。

4.綜合布線系統(tǒng)在實驗環(huán)境下建立模擬的設備間子系統(tǒng)、模擬的垂直干線子系統(tǒng)、模擬的樓層配線間子系統(tǒng)、模擬的水平子系統(tǒng)和實際應用的各工作區(qū)子系統(tǒng)。在操作臺上讓學生進行綜合布線系列接口的操作實訓,體現(xiàn)當前綜合布線系統(tǒng)的主流技術(shù)。

5.計算機網(wǎng)絡實訓及應用系統(tǒng)上述各子系統(tǒng)均通過高速以太網(wǎng)聯(lián)網(wǎng),構(gòu)成一個基于局域網(wǎng)的分布式監(jiān)控系統(tǒng),通過中央監(jiān)控站實現(xiàn)對各子系統(tǒng)的管理與控制,實現(xiàn)系統(tǒng)集成。該系統(tǒng)支持TCP/IP網(wǎng)絡協(xié)議,以中央交換機為核心,形成星形網(wǎng)絡結(jié)構(gòu),具有DDE、WebSever功能,采用RS232/485串行接口實現(xiàn)不同子系統(tǒng)之間的網(wǎng)絡互連。通過網(wǎng)絡系統(tǒng)測試、網(wǎng)絡設備性能和網(wǎng)絡管理功能等方面的實驗,使學生掌握組建網(wǎng)絡及管理網(wǎng)絡的技能。

四、實訓平臺構(gòu)建

作為一套教學設備,該系統(tǒng)主要服務于教學。由于高等職業(yè)技術(shù)教育培養(yǎng)的是生產(chǎn)、管理、建設、服務第一線需要的高級技術(shù)應用型人才,注重實踐能力培養(yǎng),因此,在系統(tǒng)設計中應突出教學應用的目的,不僅要包含系統(tǒng)運行過程的教學演示,也要實現(xiàn)學生的可操作性。本教學系統(tǒng)設計中充分考慮實訓設備能根據(jù)教學要求現(xiàn)場拆卸、組裝和組合,并能進行任意故障設置和檢測,將仿真與工程實際相結(jié)合,使學生能夠理論結(jié)合實踐,提高學生的實際動手能力和分析解決問題的能力。

在該系統(tǒng)的建設過程中,同時開發(fā)與之配套的實踐教學“軟件”,即實訓項目、實訓教學大綱、實訓指導書、多媒體實訓課件等。此教學“軟件”有利于幫助學生學習如何操作、判斷、識別和處理現(xiàn)場信息。本系統(tǒng)開發(fā)的實訓項目共計78個,以空調(diào)系統(tǒng)為例,主要實訓項目如下:實訓1智能空調(diào)仿真一次回風系統(tǒng)的基本操作實訓2智能空調(diào)仿真一次回風系統(tǒng)回風閥的控制實訓3智能空調(diào)仿真一次回風系統(tǒng)冷熱水閥的控制實訓4風機盤管系統(tǒng)控制實訓5智能空調(diào)系統(tǒng)綜合實訓(一)設備運行狀態(tài)監(jiān)視實訓6智能空調(diào)系統(tǒng)綜合實訓(二)溫度設定、參數(shù)顯示實訓7聯(lián)動編程實訓8線路故障的判斷與處理十例實訓9程序設置錯誤的判斷與糾正十例實訓10按控制線路圖將各部分聯(lián)接實訓11設計一個簡單的應用系統(tǒng)上述實訓項目既有仿真實訓,也有實物操作,通過訓練,學生能夠熟悉空調(diào)自動控制系統(tǒng)的工作流程和原理,掌握基本的操作方法,學習如何進行故障的判斷與處理,并能進行系統(tǒng)設計。本智能建筑實訓基地是利用先進的計算機技術(shù)、網(wǎng)絡通信技術(shù)等現(xiàn)代化管理手段進行開放性實訓教學環(huán)境及教學管理。實訓教師在管理中,可以進行實訓基地設備、儀器的使用介紹,安排實訓任務,督促學生預習、提交實訓報告,以過程評價方式進行實訓考核及成績管理。

五、結(jié)束語

職業(yè)能力訓練是高職教育培養(yǎng)高等技術(shù)應用型和專業(yè)化技能型人才的重要教學環(huán)節(jié),是突出高職教育應用性和針對性的體現(xiàn),也是高職教育區(qū)別于普通高等教育的一個特點。成都航空職業(yè)技術(shù)學院“智能建筑實訓基地”建設,無論在使用功能還是職業(yè)環(huán)境方面都有別于一般的工程設計,為我院2004級至2007級樓宇智能化工程技術(shù)專業(yè)及相關(guān)專業(yè)教學提供了與工程實際密切結(jié)合的最優(yōu)化實訓環(huán)境,并定期開展針對企業(yè)的培訓,培訓對象累計2000余人次,教學和培訓效果良好。本項目對相關(guān)專業(yè)教學實訓基地建設,有一定的參考價值。