智能建筑實訓(xùn)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(xùn)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(yīng)社會發(fā)展越來越受到重視的高等教育形式,而實踐教學(xué)基地建設(shè)是高素質(zhì)高技能人才培養(yǎng)的必備硬件。“成都航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院智能建筑實驗實訓(xùn)中心構(gòu)建”是四川省“2006年高等教育教學(xué)”科研項目之一。課題組成員本著高職教育“創(chuàng)設(shè)真實環(huán)境、營造工程氛圍、培養(yǎng)職業(yè)能力”的實訓(xùn)基地建設(shè)理念,于2007年建設(shè)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(xué)、培訓(xùn)、職業(yè)技能鑒定和技術(shù)服務(wù)為一體”的“智能建筑校內(nèi)實訓(xùn)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(xùn)練,為學(xué)生實踐能力和專業(yè)技術(shù)應(yīng)用能力培養(yǎng)創(chuàng)造了條件。

二、設(shè)計指導(dǎo)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(yīng)用建筑智能化新技術(shù),保證實訓(xùn)基地的先進性;

(3)建立綜合實訓(xùn)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(xué)生實訓(xùn)教學(xué)。

三、智能建筑實訓(xùn)基地結(jié)構(gòu)與功能

本著使學(xué)生了解和熟悉現(xiàn)代建筑中大量使用的建筑智能化設(shè)備,掌握先進的智能建筑應(yīng)用技術(shù)目的,智能實訓(xùn)基地建設(shè)主要包括建筑設(shè)備綜合管理系統(tǒng)(BMS)和通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)(CNS)的建設(shè)。建筑設(shè)備綜合管理系統(tǒng)包括建筑設(shè)備監(jiān)控模擬演示及實訓(xùn)系統(tǒng)、火災(zāi)消防自動報警模擬演示及實訓(xùn)系統(tǒng)以及安全防范模擬演示及實訓(xùn)系統(tǒng),目的是讓學(xué)生熟悉建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)、火災(zāi)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(shè)備自控系統(tǒng)管理軟件,BMS集成系統(tǒng)的管理功能,并使學(xué)生在真實的現(xiàn)場環(huán)境中從設(shè)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(xùn)練。通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)(CNS)包括綜合布線實訓(xùn)系統(tǒng)和計算機網(wǎng)絡(luò)實訓(xùn)及應(yīng)用系統(tǒng),目的是讓學(xué)生了解智能建筑中通信系統(tǒng)的組成和應(yīng)用,具備綜合布線操作技能。

1.建筑設(shè)備監(jiān)控模擬演示及實訓(xùn)系統(tǒng)

(1)冷熱源系統(tǒng)冷熱源系統(tǒng)采用風(fēng)冷熱泵機組,為實訓(xùn)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(xué)系統(tǒng)進行統(tǒng)一供配電,按實訓(xùn)基地實際需要進行系統(tǒng)設(shè)計和配置,使學(xué)生通過實訓(xùn)了解風(fēng)冷熱泵機組系統(tǒng)的啟停、補水閥及旁通閥的控制、設(shè)備運行狀態(tài)監(jiān)視、操作參數(shù)設(shè)定,熟悉相關(guān)軟件的使用。

(2)空調(diào)系統(tǒng)由風(fēng)冷熱泵機組、全空氣一次回風(fēng)、風(fēng)機盤管、排風(fēng)兼排煙四個子系統(tǒng)組成,按實訓(xùn)基地實際需要進行設(shè)計和配置,能實現(xiàn)運行設(shè)備控制、室內(nèi)溫度控制、風(fēng)高校智能建筑創(chuàng)新實訓(xùn)基地建設(shè)與實踐楊婉(成都航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院,四川成都610021)機及過濾網(wǎng)報警控制、設(shè)備運行監(jiān)視、溫度參數(shù)設(shè)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(shè)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(shè)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(xùn)基地內(nèi)不同子系統(tǒng)的配置,按實訓(xùn)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(xué)實驗室、中央監(jiān)控辦公區(qū)、應(yīng)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(zāi)消防自動報警及聯(lián)動系統(tǒng)火災(zāi)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(zāi)報警控制系統(tǒng)。前者是對火災(zāi)的及時撲滅和有效防護,后者是對火災(zāi)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(xùn)基地及周圍環(huán)境為對象,設(shè)置防區(qū),布設(shè)攝像頭、各種探測器和報警裝置,實現(xiàn)視頻監(jiān)測功能。現(xiàn)場上位機自動記錄巡更時間和事件,在實訓(xùn)基地門口設(shè)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(shè)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(yīng)用的各工作區(qū)子系統(tǒng)。在操作臺上讓學(xué)生進行綜合布線系列接口的操作實訓(xùn),體現(xiàn)當(dāng)前綜合布線系統(tǒng)的主流技術(shù)。

5.計算機網(wǎng)絡(luò)實訓(xùn)及應(yīng)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(luò)協(xié)議,以中央交換機為核心,形成星形網(wǎng)絡(luò)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(luò)互連。通過網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)測試、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備性能和網(wǎng)絡(luò)管理功能等方面的實驗,使學(xué)生掌握組建網(wǎng)絡(luò)及管理網(wǎng)絡(luò)的技能。

四、實訓(xùn)平臺構(gòu)建

作為一套教學(xué)設(shè)備,該系統(tǒng)主要服務(wù)于教學(xué)。由于高等職業(yè)技術(shù)教育培養(yǎng)的是生產(chǎn)、管理、建設(shè)、服務(wù)第一線需要的高級技術(shù)應(yīng)用型人才,注重實踐能力培養(yǎng),因此,在系統(tǒng)設(shè)計中應(yīng)突出教學(xué)應(yīng)用的目的,不僅要包含系統(tǒng)運行過程的教學(xué)演示,也要實現(xiàn)學(xué)生的可操作性。本教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計中充分考慮實訓(xùn)設(shè)備能根據(jù)教學(xué)要求現(xiàn)場拆卸、組裝和組合,并能進行任意故障設(shè)置和檢測,將仿真與工程實際相結(jié)合,使學(xué)生能夠理論結(jié)合實踐,提高學(xué)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(shè)過程中,同時開發(fā)與之配套的實踐教學(xué)“軟件”,即實訓(xùn)項目、實訓(xùn)教學(xué)大綱、實訓(xùn)指導(dǎo)書、多媒體實訓(xùn)課件等。此教學(xué)“軟件”有利于幫助學(xué)生學(xué)習(xí)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(xùn)項目共計78個,以空調(diào)系統(tǒng)為例,主要實訓(xùn)項目如下:實訓(xùn)1智能空調(diào)仿真一次回風(fēng)系統(tǒng)的基本操作實訓(xùn)2智能空調(diào)仿真一次回風(fēng)系統(tǒng)回風(fēng)閥的控制實訓(xùn)3智能空調(diào)仿真一次回風(fēng)系統(tǒng)冷熱水閥的控制實訓(xùn)4風(fēng)機盤管系統(tǒng)控制實訓(xùn)5智能空調(diào)系統(tǒng)綜合實訓(xùn)(一)設(shè)備運行狀態(tài)監(jiān)視實訓(xùn)6智能空調(diào)系統(tǒng)綜合實訓(xùn)(二)溫度設(shè)定、參數(shù)顯示實訓(xùn)7聯(lián)動編程實訓(xùn)8線路故障的判斷與處理十例實訓(xùn)9程序設(shè)置錯誤的判斷與糾正十例實訓(xùn)10按控制線路圖將各部分聯(lián)接實訓(xùn)11設(shè)計一個簡單的應(yīng)用系統(tǒng)上述實訓(xùn)項目既有仿真實訓(xùn),也有實物操作,通過訓(xùn)練,學(xué)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(xué)習(xí)如何進行故障的判斷與處理,并能進行系統(tǒng)設(shè)計。本智能建筑實訓(xùn)基地是利用先進的計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)等現(xiàn)代化管理手段進行開放性實訓(xùn)教學(xué)環(huán)境及教學(xué)管理。實訓(xùn)教師在管理中,可以進行實訓(xùn)基地設(shè)備、儀器的使用介紹,安排實訓(xùn)任務(wù),督促學(xué)生預(yù)習(xí)、提交實訓(xùn)報告,以過程評價方式進行實訓(xùn)考核及成績管理。

五、結(jié)束語

職業(yè)能力訓(xùn)練是高職教育培養(yǎng)高等技術(shù)應(yīng)用型和專業(yè)化技能型人才的重要教學(xué)環(huán)節(jié),是突出高職教育應(yīng)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(xué)院“智能建筑實訓(xùn)基地”建設(shè),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(shè)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(xué)提供了與工程實際密切結(jié)合的最優(yōu)化實訓(xùn)環(huán)境,并定期開展針對企業(yè)的培訓(xùn),培訓(xùn)對象累計2000余人次,教學(xué)和培訓(xùn)效果良好。本項目對相關(guān)專業(yè)教學(xué)實訓(xùn)基地建設(shè),有一定的參考價值。