建筑设备监控系统综合实训室的设计案例

建筑设备监控系统综合实训室的设计案例摘要：建筑设备监控系统是楼宇智能化系统的核心部分，与之相关的技能是楼宇智能化专业的教学重点。因此，建设建筑设备监控系统实训室具有重要意义。建筑设备监控系统综合实训室的规划设计包括需求分析、现有基础分析、建设目的和功能、软硬件规划设计等内容。关键词：BAS实训室建设规划设计引言自上世纪九十年代以来，智能建筑(IntelligentBuilding，IB)在我国得到了快速发展。随着楼宇智能化工程技术和智能建筑市场的不断成熟与发展，全国许多高职院校纷纷开设了楼宇智能化相关的专业。实训室的建设是开展楼宇智能化专业实践教学的基础。如何建设专业实训室和如何开展实践教学，是我们关注的重要问题。建筑设备监控系统（BuildingAutomationSystem，BAS）是智能建筑的核心部分。BAS实训室是开展楼宇智能化专业实践教学的基础。在着手建设之前，实训室的规划设计具有重要的意义。1实训室建设的需求分析1.1实训室建设内容分析该实训室主要满足楼宇智能化专业的BAS相关技能的实验实训。在我国，BAS有广义和狭义之分。广义的BAS通常包括暖通空调、给排水、供配电、照明、电梯、消防、安全防范等监控子系统。狭义BAS的监控范围主要包括电力、照明、暖通空调、给水排水等建筑设备。根据专业人才培养方案和已建实训室基础，该实训室定位为狭义的BAS。本项目建设内容除了对建筑设备实施监控的BAS之外，还包括作为受控对象的建筑设备。通过本实训项目的实施可以使学生熟悉环境与设备控制系统中的照明系统、通风系统、空调系统、给排水等建筑设备监控子系统有关的自动控制系统的组成与安装，对这些系统中用到的各类传感器、执行器及控制器等的形式、功能及安装方法有感性认识。1.2可实现的教学项目分析根据人才培养方案中的课程设置，该实训室应服务于如下的教学项目。⑴理论教学项目（课程）：建筑设备基础；楼宇自动化系统；楼宇智能化系统集成；计算机控制技术（组态技术部分）。⑵实践教学项目：上述课程的实验；BA系统实训、课程设计；综合技能实训；毕业设计。⑶技能培训项目：楼宇自控技术培训认证；部智能楼宇管理师（员）培训。1.3实训室的辐射面分析该实训室建成后，辐射面广，可服务于我校四个专业。⑴楼宇智能化专业：建筑设备、BAS、系统集成、自动控制等知识、技能；⑵自动化专业：楼宇智能化系统是自动化专业的一个方向；⑶工程造价专业：开设有建筑设备、安装工程概预算等相关的教学项目；⑷室内设计技术专业：开设有“建筑设备”相关的教学项目。2实训室的现有基础分析现有设备主要由制冷空调专业（中专）办学时期积累下来的相关设备和之后的零星采购组成。现有设备包括制冷制热实验台、中央空调模型（可演示冷热源、风机盘管系统）和以中央空调模型为控制对象的西门子BA系统。这些现有设备仅能满足制冷原理的演示和部分实验实训、BA系统的演示。设备已使用近十年，并且数量有限，已经不能满足专业实验实训教学的需求。而楼宇的主要设备欠缺，如空气处理机组、新风机组、给排水设备、照明控制系统、供电控制及远程抄表、能量调节设备、监控设备，等等。因此，实训室的现有基础较为薄弱，需要购置设备，对实训室进行规划建设。3实训室建设的目的、功能和主要内容3.1实训室建设的目的和功能该实训室应能满足楼宇智能化、工程造价、室内设计等专业的建筑设备和BAS技能群的主要项目的理论和实践教学所需。该实训室可以让学生熟悉环境与设备控制系统中的冷热源、空调系统、通风、给排水、照明系统等各建筑设备的组成和原理，及相应监控系统的组成与安装，对这些系统中使用到的各类传感器、执行器及控制器等的形式、功能及安装方法有感性认识，能进行常见接口设备的接线、安装调试、维护。实训室建成后能开展的教学内容包括：建筑供配电及其控制系统的作用、形式、组成及安装和调试，建筑给排水控制系统的作用、形式、组成及安装和调试，建筑通风空调自动控制系统的作用、形式、组成及安装和调试，照明、灯光等环境的控制。3.2硬件建设内容该实训室按照20人一个批次进行设计，相应的用房、用水、用电等配套条件也做了相应规划。用房面积不少于100平米，沿墙布置实训设备和操作区，中间布置教学区。具体布置如图1所示。需要通有自来水。用电要求为：三相五线制，380V，40kW。本建设项目包括建筑设备和对建筑设备实现监控管理的BA系统。（1）现有设备的维护现有设备能满足制冷原理的演示和部分实验实训、冷热源、BA系统的演示。但这些设备年久失修，已经不能正常的满足实验实训要求，因此需要对中央空调模型的制冷系统、控制台、风机盘管维修、BA系统等进行必要维修。（2）增加建筑设备及其BA监控系统需购置的设备有：空气处理机组、新风机组、压差控制；能量调节设备；智能楼宇模型及照明控制系统；供配电控制；远程抄表；给排水设备；数据采集、参数检测、设备监控；中控SUPCONOptiSYSPCS-300楼宇自控系统。（3）BAS设备的改造现有BAS系统采用西门子产品，设备和维护服务费用昂贵，用作学生操作实训不可行，而这是与高职教育精神相违背的。为使得学生动手操作成为可能，应选用价廉物美的国产楼控设备，如：SUPCONOptiSYSPCS-300楼宇自控系统。同时，国内外两种品牌的BA系统可增加学生的知识面。该实训室的主要仪器设备如表1所示。图1实训室布置示意图表1建筑设备监控系统实训室设备配备表序号设备名称单位数量建设现状1冷水机组及其监控系统套1已有2冷冻水系统及监控系统套1已有3冷却水系统及监控系统套1已有4配电箱及监控系统套1待建5空调机组及监控系统套1待建6给排水系统及监控系统套1待建7照明及控制系统套1待建8排风及控制系统套1待建9电梯及控制系统套1待建10变配电及监控系统套1待建11SUPCONOptiSYSPCS-300楼宇自控系统套1待建12SUPCONAdvBMS系统集成软件套1待建场地面积/m２1003.3软件建设内容建设实训室是为了实现相应的教学内容和教学项目。设置符合专业人才培养方案的实训项目，编制相应的实训指导书、操作说明、图板等，师资培训，等等，这些都是实训室建设在软件方面的重要内容。限于篇幅，此处仅就实训项目方面的规划做一分析介绍。与该实训室相关的楼宇智能化专业教学进程表中的知识、技能教学项目如表2所示。项目完成后能开出的实训项目参见表3。表2与该实训室相关的楼宇智能化专业知识、技能教学项目一览表项目分类序号教学项目名称学时分配备注合计理论教学实践教学专业知识及技能(必修项目)楼宇智能化工程技术专业概述28208*建筑设备基础422814计算机控制技术564016建筑电气技术563620建筑电气与控制技术实训240241周智能建筑与楼宇自动化系统553916BA系统操作与设计实训48048单设2周专业知识及技能(限选项目)楼宇智能化系统工程设计664620小区智能化系统规划与设计实训48048单设2周物业管理理论与实务664620楼宇智能化系统集成软件应用664620组态控制技术604020智能家居604020毕业实践毕业设计（论文）96096合计=SUM(ABOVE)771=SUM(ABOVE)381=SUM(ABOVE)390表3项目完成后能开出的实训项目一览表序号设备及实践教学项目主要课程面向专业、年级学时1BA系统的演示、操作实训专业概论、BASA：一、二年级42冷冻水系统及其监控系统实训建筑设备、BASA、B、C：二年级43冷却水系统及其监控系统实训建筑设备、BAS、安装工程A、B、C：二年级44配电箱及其监控系统实训建筑设备、BAS、安装工程A、B、C：二年级45空调、新风、排风及其监控系统实训建筑设备、BAS、安装工程A、B、C：二年级106给排水系统及其监控系统实训建筑设备、BAS、安装工程A、B、C：二年级47照明及其控制系统实训建筑设备、BAS、安装工程A、B、C：二年级48电梯及其控制系统实训建筑设备、BAS、安装工程A、B、C：二年级49变配电及其监控系统实训建筑设备、BAS、安装工程A、B、C：二年级410系统集成实训BAS、系统集成A：二、三年级411组态技术实训系统集成、自动控制A：二、三年级812BA系统操作与设计实训单设实训A：二年级单设2周13劳动部、信息产业部相关技能培训技能训练、行业证书培训A：三年级表中专业名称与代号的对应