技工院校樓宇自動化實訓中心方案討論

李海雁　張　楊　王　錦

智能建筑(InteUigent Buidings)是建筑技術與計算機信息技術相結合的產物,是信息社會的需要,也是未來建筑發展的方向。智能建筑主要由樓宇自動化系統(BAS)、通信自動化系統(CAS)和辦公自動化系統(OAS)三大系統組成。其中,樓宇自動化系統是智能建筑中最基本和最重要的組成部分。樓宇自動化系統是利用計算機及其網絡技術、自動控制技術和通信技術構建的高度自動化的綜合管理和控制系統,將大樓內部各種設備連接到一個控制網絡上,通過網絡對其進行綜合的控制,這些設備包括空調、照明設備、電梯、消防設備、安防設備等等。它確保了建筑物內的舒適和安全的辦公環境,同時實現了高效節能的要求。

一、樓宇自動化系統的組成與基本功能

樓宇自動化系統通常包括暖通空調、給排水、供配電、照明、電梯、消防、安全防范等子系統。根據我國行業標準,BAS又可分為設備運行管理與監控子系統和消防與安全防范子系統。一般情況下,這兩個子系統宜一同納入BAS考慮,如將消防與安全防范子系統獨立設置,也應與BAS監控中心建立通信聯系以便災情發生時,能夠按照約定實現操作權轉移,進行一體化的協調控制。

建筑設備自動化系統的基本功能可以歸納如下:

一是自動監視并控制各種機電設備的起、停,顯示或打印當前運轉狀態。

二是自動檢測、顯示、打印各種機電設備的運行參數及其變化趨勢或歷史數據。

三是根據外界條件、環境因素、負載變化情況自動調節各種設備,使之始終運行于最佳狀態。

四是監測并及時處理各種意外、突發事件。

五是實現對大樓內各種機電設備的統一管理、協調控制。

六是能源管理:水、電、氣等的計量收費、實現能源管理自動化。

七是設備管理:包括設備檔案、設備運行報表和設備維修管理等。

二、技工院校樓宇自動化實訓中心的組建

1.實訓中心設計依據:智能建筑設計標準(GB/T50314-2000)

我國頒布的智能建筑設計標準(GB/T50314-2000)指出,智能建筑(IB)是“以建筑為平臺,兼備建筑設備、辦公自動化及通訊網絡系統,集結構、系統、服務、管理及它們之間的最優化組合,向人們提供一個安全、高效、舒適、便利的建筑環境”。

2.實訓中心設計目標

針對技工院校的學生,主要以系統認識、設備安裝和使用操作為培訓重點,以完成任務引導的某項工作過程為為導向,以培養學生安裝、操作和使用智能建筑設備的職業能力為核心。

3.注重LONWORKS技術在樓宇自動化系統設計中的應用

LONWORKS技術是美國ECHELON公司1991年推出的局域操作網,具有完整的開發系統平臺,包含所有設計、配置和支持控制網的元素,是目前最為先進的控制網絡技術。

LONWORKS技術由以下三個核心部分組成:

MC143150或MC143120NEURON(神經元)芯片。

LONTALK協議,執行ISO/OSI參考模型和提供全部七層服務。

網絡開發工具(LONBUILD)和節點開發工具(NODEBUILDER)。

LONWORKS網絡最大的優點是其完全的開放性,其主要表現在以下方面:

(1)LONWORKS所用的通訊協議LONTALK提供ISO/OSI參考模型所定義的全部七層服務。

(2)LONWORKS支持多種通信媒質和任意自由拓撲網絡結構。

(3)LONWORKS支持的通信媒質有雙絞線、同軸線纜、光纖和無線微波等。

(4)LONWORKS組網拓撲結構可以是任意形式,可以是星型、樹枝型、網狀型等,實現真正的點對點通訊。

4.實訓中心組建方案

方案一:采用網孔板的設計機構

該實訓中心的設計要考慮在多種智能建筑新技術的基礎上,要便于培養學生安裝、操作和使用智能建筑設備的動手操作能力。而網孔板的設計結構是目前多數教儀廠家一致推崇的結構形式。以天煌公司推出的設備為例,可以設置如下教學設備:

(1)THPT-1型 智能樓宇通用實訓平臺。

(2)THBACX-2型樓宇自控創新實訓平臺。

(3)網孔板模塊。

方案二:以工程現場形式組建的智能建筑實訓中心

網孔板的設計結構雖然為實驗室內進行樓宇自動化設備的反復安裝和拆卸提供了便利,但是對于某些產品并不能真實反映其在實際施工中的安裝結構和要求,因此可以考慮部分設備以工程現場形式組建的智能建筑實訓中心。