高职院校楼宇智能工程技术综合实训室的构建

智能建筑在全世界蓬勃发展,智能建筑人才需求迅速扩大,由于楼宇智能化在我国出现时间较短,楼宇智能工程技术人才有很好的发展和市场前景,楼宇智能专业人才紧缺已经成为突出问题。国内各高职院校纷纷开设楼宇智能工程技术专业,我们学院也开设建筑智能化专业,培养建筑智能化专业人才,力争培养一批技术过硬的工程技术人员。楼宇智能工程是一门工程性非常强的学科,涉及计算机网络、通信技术、计算机技术、自动化控制技术等多个技术领域。该专业对实践教学环节要求很高,该如何建设楼宇智能实训室是摆在各所院校面前的一个问题。本人参与学院楼宇智能工程技术综合实训室的建设,下面从多个方面对综合实训室建设进行探讨。

一、建设目标

楼宇智能化专业知识涉及面非常广,对实际生产技能的熟练程度要求非常高,同时为了配合我院“学习领域”改革,使楼宇智能专业在教学过程中实现“教、学、做”为一体的目标,在构建楼宇智能技术综合实训室时需要使其根据智能建筑行业楼宇智能化的特点,在接近工程现场的基础上,针对实训、实践教学进行专门设计,包含计算机技术、网络通信技术、综合布线技术、DDC技术等,强化楼宇智能化系统的设计、安装、布线、接线、编程、调试、运行、维护等工程能力,同时使实训室满足技能鉴定与科研开发的能力。

二、实训室功能

实训室场地根据实际施工情境分成智能小区、管理中心、智能大厦3个工作区域。这些区域尽可能的与企业生产或施工现场一致,将施工现场从工地搬到学校实训室,是施工现场的仿真。

该系统由型材房间模型和可视对讲门禁及室内安防、闭路电视监控及周边防范、消防报警联动、综合布线和DDC监控及照明控制5个系统组成。整体结构采用开放式和拆装式设计,学生可对各器件进行拆装、调试、运行。

各系统基本配置表

楼宇智能工程技术实训室必须具备以下功能:

1.对讲门禁及室内安防系统功能。

(1)系统概述

住宅小区楼宇对讲系统有可视型与非可视型两种基本形式。对讲系统把楼宇的入口、住户及小区物业管理部门三方面的通信包含在同一网络中,成为防止住宅受非法入侵的重要防线,有效地保护了住户的人身和财产安全。

楼宇对讲系统是采用计算机技术、通信技术、CCD摄像及视频显像技术而设计的一种访客识别的智能信息管理系统。

楼门平时总处于闭锁状态,避免非本楼人员未经允许进入楼内。本楼内的住户可以用钥匙或密码开门、自由出入。当有客人来访时,需在楼门外的对讲主机键盘上按出被访住户的房间号,呼叫被访住户的对讲分机,接通后与被访住户的主人进行双向通话或可视通话。通过对话或图像确认来访者的身份后,住户主人允许来访者进入,就用对讲分机上的开锁按键打开大楼入口门上的电控门锁,来访客人便可进入楼内。

住宅小区的物业管理部门通过小区对讲管理主机,对小区内各住宅楼宇对讲系统的工作情况进行监视。如有住宅楼入口门被非法打开或对讲系统出现故障,小区对讲管理主机会发出报警信号和显示出报警的内容和地点。

(2)系统框图

图1对讲门禁及室内安防系统

(3)实现具体试训内容

通过安装、接线和调试,该系统应实现如下的功能:

设置室外主机地址为001栋01单元。

设置室内分机地址,分别为101房间、201房间,给每个房间配置一张ID卡。

室外主机呼叫室内分机,实现可视对讲。

室内分机呼叫管理中心机,实现对讲。

室外主机呼叫管理中心机,实现可视对讲。

设置ID卡,实现刷卡开锁。

单元用户密码开锁。

室内分机主动开锁。

可视对讲软件能记录并处理开门与报警信息。

多功能室内分机实现安防功能。

按下紧急按钮,室内分机立即将报警信号上传到管理中心机,声光报警器不发声。

居家布防时,红外和幕帘探测器功能被禁闭,其他探测器工作正常。

外出布防时,所有探测器均能正常工作。

室内分机检测到探测器动作后,启动声光报警器,同时上报给管理中心机。

2.闭路电视监控及周边防范系统。

(1)系统概述

闭路电视监控及周边防范系统是安全防范技术体系中的一个重要组成部分,是一种先进的、防范能力极强的综合系统。它可以通过遥控摄像机及其辅助设备,直接观看被监视场所的一切情况,把被监视场所的图像传送到监控中心,同时还可以把被监视场所的图像全部或部分地记录下来,为日后某些事件的处理提供了方便条件和重要依据。

本系统中视频监控系统由监视器、矩阵主机、硬盘录像机、高速球云台摄像机、一体化摄像机、红外摄像机、常用枪式摄像机以及常用的报警设备组成。它能与安防系统实现报警联动,可完成对智能大楼门口、智能大楼、管理中心等区域的视频监视及录像。

(2)系统框图

图2闭路电视监控及周边防范系统系统框图

(3)实现具体试训内容

通过安装、接线和调试,该系统应实现如下的功能:

各类常见设备的安装与接线操作。

监视器的图像调整、视频切换、浏览设置。

矩阵输出视频的切换,包括不同输出通道的切换、输出视频的切换。

矩阵视频队列切换,使输出的视频按照一定的时间、顺序进行切换。

矩阵控制云台转动、调节镜头、预置点设置。

硬盘录像机视频切换,实现单画面的切换及四画面的切换。

硬盘录像机控制云台转动、调节镜头、自动轨迹、线扫的操作。

手动录像及录像查询。

定时录像及录像查询。

硬盘录像机报警联动录像,实现外部报警输入、动态监测报警输入、联动录像、报警、云台自动控制及录像查询。

3.消防报警联动系统。

(1)系统概述

消防报警联动系统是楼宇智能化工程实训系统的一个组成部分,具有独立性。它主要由火灾报警控制器、输入输出模块及模拟消防设备(消防泵、排烟机、防火卷帘门)和多种消防探测器(感烟探测器、感温探测器)等组成。

本系统主要是对消防系统的安装、布线、编程调试、联动应用等方面的技能进行考核、实训。

(2)系统框图

图3 消防系统

(3)实训内容

通过安装、接线和调试,该系统应实现如下的功能:

依次设置各个模块、探测器等总线设备的原码地址,要求地址码统一且有规律。

设备联动功能要求:任何消防探测器动作或消防报警按钮(手动报警按钮、消火栓按钮)按下,立即启动声光报警器;感烟探测器动作,立即启动排烟机,延时5秒启动消防泵,延时10秒降下防火卷帘门;感温探测器动作或者消火栓按钮按下,立即启动消防泵,降下防火卷帘门;感烟探测器动作,并且手动按钮按下,立即启动消防泵。设备联动功能要求:任何消防探测器动作或消防报警按钮(手动报警按钮、消火栓按钮)按下,立即启动声光报警器;感烟探测器动作,立即启动排烟机,延时5秒启动消防泵,延时10秒降下防火卷帘门;感温探测器动作或者消火栓按钮按下,立即启动消防泵,降下防火卷帘门;感烟探测器动作,并且手动按钮按下,立即启动消防泵。

4.综合布线系统。

(1)系统概述

综合布线与计算机网络系统是智能建筑通讯自动化系统的一个重要组成部分,是建筑物实现内部通讯及外部通讯的信息通路,是数据、信息交换与处理的重要环节。建筑物内部与外部信息(数据信息、语音信息、闭路电视信息等)的交流与交换,需通过线缆组成的布线系统来实现。

综合布线系统主要有电话程控交换机、网络交换机、RJ45配线架、电话配线架、底盒和面板、语音模块、数据模块等部件组成。主要完成对语音、数据线路的铺设、测试以及有关参数的设置等。

(2)系统框图

图4 综合布线系统系统框图

(3)实训内容

通过安装、接线和调试,该系统应实现如下的功能:

按照ANSI/TIA/EIA 568-B标准制作两根网络跳线,使用线缆测试仪测试为正常。

按照ANSI/TIA/EIA 568-B标准进行网络布线,测试通断状态正常。

制作两根语音跳线,并测试其通断正常。

设置电话程控交换机的电话端口:801.802,分别对应电话号码:601.602。

使用电话跳线连接电话机到电话插座,并且能够正常通话。

5.DDC监控及照明控制系统

(1)系统概述

DDC监控及照明控制系统由DDC控制器、lonworks接口卡、上位监控系统(力控组态软件)、照明控制箱和照明灯具组成。本系统主要用来完成对DDC编程、软件组态应用、lonworks网络应用和照明系统控制等技能的考核、实训。

(2)系统框图

图5 DDC监控及照明控制系统

(3)实训内容

通过安装、接线和调试,该系统应实现如下的功能:

连接DDC和照明控制电路。

使用DDC控制器的强制输出按钮,能够控制两组照明系统的开关。

将两组照明系统的开关状态和光控开关接入DDC控制器,并采集3路信号状态。

编写DDC控制程序,实现照明系统的定时开关控制。

使用节能控制模块HW-BA5210中的任务列表,定时控制一盏灯的亮灭,灯的开关使用HW-BA5208模块的输出通道三(DO3)控制。

三、综合实训室的作用

楼宇智能专业无疑是实训教学的主要服务内容,但是系统的实训教学设计不仅应满足本专业的教学要求,同时应考虑到其他相关专业群,如建筑电气、建筑设备、建筑照明等专业实验、实习的要求。学生通过大量的专业技能操作训练,在毕业前直接考取智能楼宇管理师方面的职业资格证书,响应教育厅学生毕业双证书政策要求,提升学生就业竞争能力并使学生上岗位后能很快进入角色。另外,为了进一步提高实训设备的附加利用价值,可以作为楼宇智能化技术研究和开发平台,为教师提供良好的科研条件,使教研室具备了承接相关的横向项目及纵向项目的条件,对社会开放,为企业提供岗前培训,职业技能鉴定等工作,提高实训场地及设备的利用率,服务社会,实现资源共享提高投资效益。

四、结束语

我院楼宇智能工程技术综合实训室建成后,创建了教、学、做的实训平台,学院建筑智能专业学生的动手能力在模拟施工现场实训平台上得到充足的锻炼,职业能力、操作技能在楼宇智能工程技术的项目实训中有长足的进步,提升了学生就业竞争能力,取得了很好的成效。

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