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一、引言

隨著電子技術、計算機網絡技術、自動控制技術和系統工程技術的快速發展和向各個領域的延伸，逐漸影響著人類的生產方式和生活方式，給人類帶來了非常大的便利。智能化建筑就是在這一形勢下出現并得到了快速發展。在智能化建筑中樓宇智能化控制系統在建筑中占有非常重要的地位，而其中的供配電系統承擔了向整個建筑物中各種用電設施提供安全和可靠電能的重要任務。

1.建筑供配電自動控制教學系統概況

“成都航空職業技術學院智能建筑實訓中心構建”是“2006年四川省高等教育教學科研”項目之一。該項目主要構建建筑設備綜合管理系統，包含“火災自動報警及聯動消防模擬演示及實訓系統”、“樓宇設備綜合管理模擬演示及實訓系統”、“安全防范模擬演示及實訓系統”和“中央監控及綜合管理實訓系統”等四大系統，它主要服務于高等職業技術教育“建筑電氣專業”、“樓宇智能化工程技術專業”和其他相關專業。“建筑供配電自動控制教學系統’，是“樓宇設備綜合管理模擬演示及實訓系統’，中的一個子系統。

2.建筑供配電自動控制仿真教學系統概況

本系統的設計采用了實際工程與現場教學相結合的模式。不僅考慮到整個實訓中心各個系統中用電設施的用電負荷實際需要(滿足工程應用安全【文章編號』1814一9723(2008)04一0041一03性、可靠性和合理性要求)，能夠直接實現現場配電，還要使系統類型和設備更全面，盡量滿足教學要求和教學需要，讓學生在實訓中能充分了解“建筑供配電自動控制系統’，在樓宇設備控制系統的作用和實際應用。本系統具有以下特點:(1)供電功能:根據實際工程負荷要求，滿足實訓中心內用電;(2)自動控制功能:采用PID控制原理對供配電系統實現運行過程的自動控制、故障顯示及報警、運行參數的自動測試、顯示和備用電源運行的自動控制等功能;(3)系統集成功能:利用WINCC組態軟件實現供配電系統與中央監控系統的聯動，通過局域網實現對供配電系統的遠程控制和運行狀態的監控，實現樓宇設備綜合管理模擬演示及實訓系統的集中控制和統一管理的目的。

3.建筑供配電自動控制的教學結構

“建筑供配電自動控制教學系統”作為“樓宇設備綜合管理模擬演示及實訓系統”中的一個子系統主要有以下幾部分組成。

(1)供配電系統實訓基地面積為160砰，由“安全防范模擬演示及實訓系統”、“中央監控及綜合管理實訓系統”等9個子系統組成，基地內主要動力設備有空調系統中的制冷機組和空調機組、消防系統和給排水系統中的水泵等各種設備，在系統設計中為了保證基地內用電負荷及用電安全的需要和結合實際工程中用電設備的供電可靠性要求，本系統采用低壓進線，雙電源三相四線制供電方式，對作為獨立供電用戶的子系統采用放射式的配電方式，為了保證系統的運行安全，對每條回路單獨設立保護裝置，以減小故障影響范圍。本系統原理圖如圖1所示;圖2為利用w1NCC軟件開發的上位機仿真的供配電系統運行狀態流程圖。

(2)供配電自動控制系統該系統可以實現現場就地操作和遠地自動控制操作的自由轉換。就地操作采用實物操作界面(如圖l所示)，遠地自動控制操作采用觸摸屏界面操作(如圖3所示)和分站上位機操作(如圖2所示)兩種方式。內部控制算法采用的是PID算法。通過就地操作和遠地操作相結合的模式，模擬當今先進的供配電系統，達到讓學生能從感性和實際操作中學會供配電自動控制系統的相關知識和技能。在教學過程中能觸發學生的軟件設計靈感，提高學生對課程的興趣度以及對工作崗位的認知度。

(3)系統的集成本系統在設計上相對獨立，但作為整個實訓系統中的一個子系統應具有與其他系統共享資源的能力，該資源即包括有硬件資源也包括有信息資源。本系統通過分站上位機與中央監控系統的主機相連，在分站上位機和BMS服務器兩者之間采用TC即P通信協議來實現連接，在分站下位機與上位機之間采用RS422總線連接，通過綜合實驗平臺的瀏覽器的操作軟件，直接監控供配電系統的啟動控制、運行調節和故障顯示報警等內容，系統集成圖如圖4所示。

4.教學實訓平臺的構建

該系統作為教學實訓設備，其主要作用是服務于教學。基于高等職業技術教育學生的培養目標是生產、管理、建設、服務一線的高級技術應用型人才，所以在教學中注重學生實際動手能力的培養。系統設計突出教學應用的目的，它不僅可以實現系統運行過程的教學演示，也能實現學生的實物操作。該系統的所有電器設備和線路可以根據教學要求現場拆卸、組裝和組合，并能進行故障模擬和檢測。將仿真與工程實際和實物相結合，使學生能夠理論與實踐相結合，進一步提高學生的實際動手能力和分析問題與解決問題的能力。本系統主要實訓內容如下:實訓1建筑供配電系統的組成形式及工作原理實訓2建筑供配電系統運行方式的轉換控制實訓3建筑供配電系統運行參數的監測顯示和監測方法實訓4建筑供配電系統故障類型、故障監測和故障消除方法實訓5設計一個簡單的配電系統該實訓項目既能仿真實訓也能進行實物操作，通過上述項目的訓練，學生能夠熟悉建筑供配以上是筆者參加“成都航空職業技術學院智能建筑實訓中心構建”項目關于建筑供配電自動控制教學系統設計的一些體會。該實訓中心的各個系統已在我校04級、05級“樓宇智能化工程技術專業”實踐教學中開始使用，且教學效果良好。