技工院校楼宇自动化实训中心方案讨论

李海雁　张　杨　王　锦

智能建筑(InteUigent Buidings)是建筑技术与计算机信息技术相结合的产物,是信息社会的需要,也是未来建筑发展的方向。智能建筑主要由楼宇自动化系统(BAS)、通信自动化系统(CAS)和办公自动化系统(OAS)三大系统组成。其中,楼宇自动化系统是智能建筑中最基本和最重要的组成部分。楼宇自动化系统是利用计算机及其网络技术、自动控制技术和通信技术构建的高度自动化的综合管理和控制系统,将大楼内部各种设备连接到一个控制网络上,通过网络对其进行综合的控制,这些设备包括空调、照明设备、电梯、消防设备、安防设备等等。它确保了建筑物内的舒适和安全的办公环境,同时实现了高效节能的要求。

一、楼宇自动化系统的组成与基本功能

楼宇自动化系统通常包括暖通空调、给排水、供配电、照明、电梯、消防、安全防范等子系统。根据我国行业标准,BAS又可分为设备运行管理与监控子系统和消防与安全防范子系统。一般情况下,这两个子系统宜一同纳入BAS考虑,如将消防与安全防范子系统独立设置,也应与BAS监控中心建立通信联系以便灾情发生时,能够按照约定实现操作权转移,进行一体化的协调控制。

建筑设备自动化系统的基本功能可以归纳如下:

一是自动监视并控制各种机电设备的起、停,显示或打印当前运转状态。

二是自动检测、显示、打印各种机电设备的运行参数及其变化趋势或历史数据。

三是根据外界条件、环境因素、负载变化情况自动调节各种设备,使之始终运行于最佳状态。

四是监测并及时处理各种意外、突发事件。

五是实现对大楼内各种机电设备的统一管理、协调控制。

六是能源管理:水、电、气等的计量收费、实现能源管理自动化。

七是设备管理:包括设备档案、设备运行报表和设备维修管理等。

二、技工院校楼宇自动化实训中心的组建

1.实训中心设计依据:智能建筑设计标准(GB/T50314-2000)

我国颁布的智能建筑设计标准(GB/T50314-2000)指出,智能建筑(IB)是“以建筑为平台,兼备建筑设备、办公自动化及通讯网络系统,集结构、系统、服务、管理及它们之间的最优化组合,向人们提供一个安全、高效、舒适、便利的建筑环境”。

2.实训中心设计目标

针对技工院校的学生,主要以系统认识、设备安装和使用操作为培训重点,以完成任务引导的某项工作过程为为导向,以培养学生安装、操作和使用智能建筑设备的职业能力为核心。

3.注重LONWORKS技术在楼宇自动化系统设计中的应用

LONWORKS技术是美国ECHELON公司1991年推出的局域操作网,具有完整的开发系统平台,包含所有设计、配置和支持控制网的元素,是目前最为先进的控制网络技术。

LONWORKS技术由以下三个核心部分组成:

MC143150或MC143120NEURON(神经元)芯片。

LONTALK协议,执行ISO/OSI参考模型和提供全部七层服务。

网络开发工具(LONBUILD)和节点开发工具(NODEBUILDER)。

LONWORKS网络最大的优点是其完全的开放性,其主要表现在以下方面:

(1)LONWORKS所用的通讯协议LONTALK提供ISO/OSI参考模型所定义的全部七层服务。

(2)LONWORKS支持多种通信媒质和任意自由拓扑网络结构。

(3)LONWORKS支持的通信媒质有双绞线、同轴线缆、光纤和无线微波等。

(4)LONWORKS组网拓扑结构可以是任意形式,可以是星型、树枝型、网状型等,实现真正的点对点通讯。

4.实训中心组建方案

方案一:采用网孔板的设计机构

该实训中心的设计要考虑在多种智能建筑新技术的基础上,要便于培养学生安装、操作和使用智能建筑设备的动手操作能力。而网孔板的设计结构是目前多数教仪厂家一致推崇的结构形式。以天煌公司推出的设备为例,可以设置如下教学设备:

(1)THPT-1型 智能楼宇通用实训平台。

(2)THBACX-2型楼宇自控创新实训平台。

(3)网孔板模块。

方案二:以工程现场形式组建的智能建筑实训中心

网孔板的设计结构虽然为实验室内进行楼宇自动化设备的反复安装和拆卸提供了便利,但是对于某些产品并不能真实反映其在实际施工中的安装结构和要求,因此可以考虑部分设备以工程现场形式组建的智能建筑实训中心。