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建筑能源信息化技术变革对工程教育提出的新要求

2020-08-12 来源:未知
       党的十九大明确提出发展数字经济,建设数字中国的新要求下,数字化转型已成为建筑产业变革的主旋律,万物互联、数据驱动、软件定义、平台支撑、智能主导的产业新体系正在形成,建筑业作为国民经济的支柱产业,数字技术与建筑产业融合的“数字建筑”是实现建筑工业化的重要支撑。坚持创新实践理念,对建筑业的全产业链进行改造和升级,满足和服务本地化建筑智能化新型产业技术人才需求,支撑建筑智能化产业技术升级,积极推动建筑智能化产业技术发展,顺应数字、智能、跨界、融合产业发展趋势,灵活调整人才培养方案及专业内涵式建设,对接建筑设备机电公司、建筑弱电集成公司、地产公司、集团物业公司、能源服务公司、工程安装公司及建筑设备厂家等不同产业门类的工程技术岗位,研究和探索产业链、技术链、人才链、教育链深度融合,协同发展,聚合优质产业资源,共同培养会管理、能设计、懂施工、可研发的高技术高技能人才。
       建筑设备自动化系统(BAS)学科发展新业态:
       建筑设备子系统/建筑设备工程技术是典型的交叉融合型学科,知识体系结构集自动化控制技术、暖通机电、通信技术、物联网技术、信息化技术为一体,再加人工智能、大数据、云计算、物联网技术等新兴信息化技术的融合渗透,为建筑设备工程学科实现高质量发展提出了更高的要求,因此,打破学科壁垒与知识体系融合,赋予其新的发展方向和学科内涵式建设势在必行,人才培养过程中,需要在实践条件和实践基地建设、课程体系建设、师资队伍建设等环节创新升级,目前人才培养过程中暴露出的短板主要体现在:(1)重理论,轻实践;(2)重局部,轻整体;注重局部原理性知识点讲授,轻视/忽略专业整体性知识结构、内容关联应用及系统化的项目原型实训环节(3)重硬件,轻软件;注重建筑设备系统现场底层传感器和部分控制器功能技术讲解,缺乏建筑设备通信网关、数据服务器数据引擎、系统集成及IBMS建筑设备管理云平台运行管理工具与软体平台环境;
       建筑设备自动化人才困境与创新发展的必要性:
       建筑设备自动化系统是典型的交叉学科专业,具有较高的技术门槛,由于技术和人才密不可分,建筑设备自动化的控制对象种类繁多且分布较为分散,对方案设计及施工、运维人员的工作能力有较高要求。由于信息化技术对智能化行业的升级及市场的变化,企业除了需要优秀的技术人才,还需要有管理经验丰富和市场业务能力出众的管理和销售人才,而人才的汇聚和培养需要花费较高的资金成本、人力成本和时间成本,因此,高校人才培养应顺应产业发展,积极探索人才培养供给侧改革,通过校企合作加强专业内涵式建设和高质量发展是必经之路。
       智慧建筑产业新业态:新内涵、新技术、新模式、新趋势,具体表现形式和内容如下:
 
       一、人工智能技术在建筑设备监控系统中的应用
    (1)建立能源仿真控制管理模型:通过对能源大数据运行规律的研究,计算末端负载随温度负荷变化规律,实现能源预测控制,实现能源生产和需求的平衡。
    (2)建筑设备故障诊断预测与健康管理:对建筑设备全生命周期进行故障诊断、预测、健康状态评估与健康管理。智能系统运行评估管理,自检能源设备健康打分、能耗指标管理误差打分,计算出建筑物的健康运行指数。
    (3)能源设备台账管理和设备运行数据管理。
    (4)能耗计费管理:能源生产成本、输送成本、使用成本,以及客户能源计费管理。
    (5)报警预案处理机制:异常情况自动化控制预案,确保智慧能源管理系统根据预案自动控制,实现能源智慧管理。
    (6)能源计量+智能控制+机电设备结合:利用人工智能+云数据+云管理,实现机电设备健康管理、健康诊断、自动化运维管理和预测性维护。
      二、建筑设备管理与能源大数据融合应用
      随着大数据、云计算的发展,数据将成为各行各业最重要的生产要素之一,对数据的采集和分析能力将成为产业发展的核心竞争力。建筑设备监控管理系统在运行过程中产生的设备运行数据、环境数据、设备资产数据、能源消耗数据、业务流程数据等,将成为楼宇优化运营管理、运行战略决策和产品体系更新的重要依据,另外,建筑大数据将优化节能算法,建筑节能算法将以逻辑、设备模型为基础,向数据为基础转变,从而强化管理结构、优化业务流程,提升建筑的整体运营效率;
      三、建筑设备监控系统与物联网技术的融合
建筑设备监控系统产业上也被称作建筑能源物联网管理系统,分现场感知层、控制传输层和应用管理层三层结构,现场层采用物联网技术的各种智能感知设备,控制传输层采用有线或无线网络进行数据的通信,实现建筑能耗设备的远程监控和管理,管理层采用云计算技术进行海量数据的处理,智能建筑设备管理非常具备物联网的结构形态。在物联网技术与智能建筑能源管理系统融合过程中,一方面需要将建筑设备各智能化系统互联互通,建筑能源大数据进行数据分析和能耗优化,将建筑能源、建筑环境、建设设备、人这几个主要要素协同互联起来,再配以云计算和人工智能算法,为其带来全新的信息传输和能源管理方式,让能源管理信息化、能源消耗可视化、能源使用精细化。
      四、基于BIM技术的建筑设备运维管理
      (1)建筑设备数据的集成与可视化管理
        运维BIM模型承接设计、施工阶段数据,形成完整的设备台账信息,实现建筑设备精细化管理、提高物业运维管理自动化水平、赋能建筑资产管理。
      (2)建筑设备设施运行监测管理
       建筑设备通过BIM三维模型的设备设施智能监管,实现对全专业设备的集中监控与集中调度,以直观简单的方式呈现建筑设备设施运行状态显示与监测状况,实现建筑设备高效运行维护。

       五、建筑设备自动化与建筑节能
       以能源与建筑设备设施运营大数据分析平台为核心,能源计量与自控系统为基础,有效结合云计算、大数据分析、物联网等信息化技术,挖掘建筑节能的巨大潜力,实现建筑设备数据采集,数据存储、优化调度、物联网运维与资产优化,带动建筑节能产业的升级与变革;
       六、建筑设备智能化集成
       建筑设备的“智能化集成管理系统”是智能建筑的“大脑”,信息设施系统是智能建筑的神经系统和血液循环系统,信息系统的网络架构基本上采用的是物联网的分层次的体系架构,分层次的、纵向的、分散控制集中管理的模式,规避了各系统间割裂而不能互联互通的“信息孤岛”现象发生,Hysine建筑设备通信系统实现协议统一,技术先进,数据完整,从上到下“一张皮”高效协同集成化管理。