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隨著物聯網技術的不斷發展,科技工藝開始向高精密、微尺寸、精確化方向發展,讓人們時刻感知著物聯網的智慧。學校、實驗室、網絡機房、數據中心、配線室、樓宇,物聯網悄悄進入了普通人的家庭,影響著人們的生活,引領時代向科技智能化方向不斷變化。
作為物聯網行業的先驅企業,融智興華一直本著“物以網聚,感知世界”的理念,依托自身的技術實力與創新精神,以用戶需求為中心的原則發展。目前,融智興華已推出了一系列遠程智能自動化綜合解決方案,如智慧實驗室綜合管控系統、智慧教室綜合管控系統、公共機房綜合管控系統、智能家居綜合管控系統、機房綜合監管控理系統、資產管理監控維護系統等。
融智9000物聯網平臺主要為分布在不同區域的各類場所,提供全方位綜合監測與智能化自動控制。該系統可將環境監控、動力監控、安防監控、視頻監控,門禁管理、設備遠程管理、物品管理和用戶方系統、第三方保障系統等全面整合,實現分布式場站的一體化綜合監測與智能化自動化管理。該系統采用分布式系統結構,以高可靠性、高環境適應性的工業級以太網作為通信鏈路,構建獨立于用戶網絡的運行維護網絡;以群監控服務器為系統的策略核心與管控中心;采用嵌入式多維變量智能監測控制工作站,作為系統的分布式智能監測控制節點,實現環境變量、設備狀態變量的自動監測采集與智能化自動調節控制。
該平臺遵循以人為本,“人”、“機”、“網”優勢互補的系統設計理念,立足于為用戶構建一個全方位的環境管控策略執行平臺。系統將“人”的智能性、預見性優勢,預案設計優勢,與“機”的實時采集、實時預置條件判斷的持續、可靠、 不間斷執行處理優勢,與“網”的及時跨地域通信優勢充分結合互補,構建成為以人及其設置預案為中心、以網絡為紐帶、以計算機為監測采集、處理、控制執行器的分布式綜合采集監測、智能化自動管控、智能化通知通告的物聯網綜合應用平臺。
由融智9000物聯網平臺衍生出的眾多智能化系統,為節約能效,提高管理水平不斷發揮著融智的智慧新能量。智慧教室以其策略化管理智能聯動,高效、準確的群組化信息,電子可觸摸式雙屏展示,清晰、明確的觸屏面板分區,安全可靠的集中化管理,為各大院校的教師、學生和學校的管理提供了高效、便捷、直觀、人性化且節能環保的智慧解決方案。智慧實驗室以其靈活的智能動力自定義策略,節能環保的燈光、門禁、空調聯動,安全高效的人員授權、視頻監控,操作便利的動態資產監護,地圖定位顯示場地信息和智能環保的開放式預約等功能,實現了實驗室空間和人員的高效利用,是減少浪費的可行性智慧解決方案。公共機房以其即開即用的遠程電源控制,舒適節能的空調智能調節,安全放心的門禁策略化聯動,全面可追溯的廣播視頻對講,隨時隨地的Android客戶端為各單位實現節能環保、無人值守、便捷高效的智能化管理方案。
關鍵詞:建筑電氣與智能化;招生;知識體系
中圖分類號:G640文獻標識碼:A文章編號:1009-3044(2012)09-2057-03
Study on Undergraduate Enrollment and Knowledge System of Building Electrical and Intelligent
WANG Xiao-long
(Anhui Provincial Key Laboratory of Intelligent-Building, Anhui University of Architecture, Hefei 230022,China)
Abstract: The article analyses the situation of Building Electrical and Intelligent undergraduate professional in our country, and the concise knowledge system is given. Analysis of the enrollment, cultivation and employment demand, and industry development are given on the basis of graduate employment unit, industry the status quo. We presented a solution, and prospected the prospects for professional development.
Key words: building electrical and intelligent; enrollment; knowledge system
“智能建筑”[1]是以建筑為載體,同時需要自動控制、通訊、辦公系統、計算機網絡,以及為建筑服務的與能源、環境有關的各種建筑設備;不僅需要各種IT硬件,而且需要對整個建筑設備系統進行優化管理的軟件。因此,智能建筑是多學科的交叉和融合。目前我國智能建筑技術總體水平已接近21世紀的世界水平,即國際上最先進的智能建筑技術設施在中國建筑物中都有應用。然而,對我國“智能建筑”現狀的調查表明,其智能化系統的無故障運行率、節能增效的實際情況與預期的要求有較大差距。產生這些問題的主要原因之一是缺乏各個層次的智能建筑設計、施工建設、運行管理的專業化人才。由于智能建筑是多學科的交叉和融合,而我國高等學校各相關專業培養的學生,不具備掌握以上跨學科知識的能力,專業人才的嚴重缺乏是阻礙我國智能建筑技術發展的重要原因[2]。
該文分析了建筑電氣與智能化本科專業現狀。剖析了招生、培養與就業需求、行業發展的矛盾,提出了矛盾解決方案并展望了專業發展前景。由于該文作者長期在高等學校建筑電氣與智能化學科專業指導小組中承擔服務和管理工作,參與指導小組的全部工作過程,表述內容曾與很多專家共同討論,在此對各位專家表示感謝。由于結合教學管理實踐和個人理解進行了凝練和調整,相關內容僅代表個人觀點供教學參考。
1建筑電氣與智能化本科專業現狀
從20世紀90年代中期開始,我國許多高等學校在自動化、電氣工程及自動化、計算機科學與技術、電子信息科學與技術、通信工程等相關專業開設了與智能建筑相關的專業方向,以適應蓬勃發展的智能建筑工程對人才的需求。2005年底教育部正式批準設置“建筑電氣與智能化”專業(專業代碼080712S),并于2006年開始招生;另外一個類似專業“建筑設施智能技術”(專業代碼080710S)也于2003年招生。在《教育部辦公廳關于征求對〈普通高等學校本科專業目錄(修訂一稿)〉修改意見的通知》(教高廳函〔2011〕28號)中“建筑電氣與智能化”與“建筑設施智能技術”(專業代碼080710S)合并為目錄內專業“建筑電氣與智能化”(專業代碼081004),在該文后面的內容中,如無特殊說明都將稱作“建筑電氣與智能化”專業。
到2012年3月,我國大陸地區共有39所院校獲批進行“建筑電氣與智能化”本科專業招生,另外4所暫時按照“建筑設施智能技術”名稱繼續招生。在現有43所招生院校中,江蘇10所,上海、湖南、吉林、河南各3所,北京、廣東、山東、安徽、陜西、河北、重慶各2所,浙江、天津、四川、江西、遼寧、廣西、黑龍江各1所。除了我國的臺灣、香港、澳門地區有單獨的教育體系外,全國仍有湖北、福建、內蒙古、山西、云南、新疆、貴州、甘肅、海南、寧夏、青海、等12個省(市、自治區)未實現該本科專業招生。從地緣分布看,招生院校主要分布在中東部地區。
2建筑電氣與智能化本科專業存在問題
“建筑電氣與智能化”畢業生就業的單位主要有設計院、科研機構、智能化工程公司、信息監理公司、智能化工程預決算公司、政府節能機關和事業單位、節能量審計單位、合同能源管理單位、節能教育機構等[3]。由于涉及智能大廈、智能園區、智能路燈和市政 管理、智能交通與停車場管理等各類型智能化工程的設計、施工、預算、管理以及節能量的監測、評估和改造[4,5],具有非常廣闊的就業前景。目前全國高校每年畢業的“建筑電氣與智能化”專業本科生將近4000人,據不完全統計,每年來高校招收該專業的就業需求數不低于2萬人。由于人才供給遠遠不能滿足市場需求,大城市和發達地區搶奪畢業生的現象非常明顯。與很多高新技術專業類似,人才向經濟發達地區流動的“孔雀東南飛”趨勢明顯,這不符合國家的城鎮化大趨勢和產業轉移政策。而非省會的地市及縣級單位獲得“建筑電氣與智能化”本科畢業生的機會極少,整體技術人才水平受到了很大的限制。“建筑電氣與智能化”專業的不平衡分布在一定程度上影響了經濟發展,特別是經濟不發達地區的經濟發展。
(a)總體數據
(b)獨立學院數據
圖1招生院校數及增長率
在教育部開始批準“建筑電氣與智能化”本科專業招生的07-09三年,建筑類高校投入極大的熱情,招生院校數增長率在30%以上。而隨著傳統建筑類高校的陸續獲批,這種增長率急劇下降。從長遠來看,由于鮮明的行業特色和較廣的知識體系,“建筑電氣與智能化”專業不太可能實現計算機、電子、通信、網絡、自動化等信息類專業的普及性,市場的缺口不太可能在若干年內得到彌補。
3建筑電氣與智能化本科人才培養知識體系
建筑電氣與智能化專業培養的學生應具有扎實的自然科學基礎知識、較好的管理科學、人文社會科學知識和外語綜合能力;具有較寬廣領域的工程技術基礎和較扎實的專業知識及其應用能力[1]。培養的人才應在知識、能力和素質諸方面協調發展,尤其要體現人才培養的寬口徑、復合型、創新型和應用型[5]。該專業知識體系凝練如圖2所示。
圖2建筑電氣與智能化專業知識領域和知識單元
4總結與展望
作為一個新興專業,“建筑電氣與智能化”的發展經歷了一個由專業方向發展成獨立專業,到最近整合“建筑設施智能技術”專業而成為目錄內專業,完成了華麗蛻變。初步的成就一方面得益于行業發展的大勢所趨,更重要的是得益于部委、指導小組、兄弟院校的共通不懈努力。大家的努力抓住了行業發展的機遇,促進了“建筑電氣與智能化”本科專業的誕生和發展。
目前,“建筑電氣與智能化”本科專業存在的主要問題從表面上看,是培養人才的數目不能夠滿足行業發展的需求,而該問題受限于地域經濟不平衡和專業特殊性對招生院校數的限制。隨著經濟發展和觀念更新,通過指導小組的積極溝通和兄弟院校的有效交流,中西部地區院校對“建筑電氣與智能化”專業的認識將逐步深化,招生的地域不平衡問題會得以逐步解決。
而專業的特殊性問題,不但是一個限制招生的問題,更加是培養體系逐漸完善過程中的主要抓手。專業特色培養體系的完善過程,是整個“建筑電氣與智能化”本科專業教育領域共通努力、不斷凝練、充實、修正、發展的過程。有效的專業特色培養體系,將極大地推廣“建筑電氣與智能化”本科專業的招生,更會培養出適應、促進行業發展的更多優秀人才。
參考文獻:
[1]高等學校建筑電氣與智能化學科專業指導小組《專業規范》編制組.高等學校本科建筑電氣與智能化專業規范(征求意見稿), 2010,03
[2]壽大云.中國高等學校智能建筑學科教育的發展狀況[J].電腦知識與技術,2006,(9):117-119.
[3]郭福雁,黃民德.建筑電氣與智能化專業人才培養模式探討[J].高等建筑教育,2011,(5):23-26.
1智能建筑應向系統集成化發展。
1.1智能建筑與系統集成集成(Integration)可理解為一個整體的各部分之間能彼此有機地協調工作,以發揮整體效益,達到整體優化之目的。集成絕非是各種設備的簡單拼接,而是要通過系統集成達到“1+l>2”的效果。系統集成可理解為根據客戶的需求,優選各種技術和產品,將各個分離子系統(或部分)連接成一個完整、可靠、經濟和有效的系統的過程。智能建筑系統集成的概念在中國智能建筑學術領域提出已有多年,智能建筑系統集成就是通過計算機網絡和控制網絡技術,把構成智能建筑的各主要子系統的各個分離的設備、功能和信息等集成一個相互關聯的、統一的和協調的系統之中,使該資源達到充分地信息共享,以減少資源的浪費和硬件設備的重復投入,實現真正意義的統一、實用、高效、便利、可靠、低耗等目的。目前一些建筑僅僅有綜合布線系統的建設,就稱其為智能建筑,設計者沒有理解系統集成的真正內涵。另外設計者對智能建筑設計的重點大多集中在智能化系統上,而在建承接智能建筑工程的公司大多在某一方面比較專業,缺少系統集成的經驗,很難從工程的整體進行規劃和施工。同時一些施工隊伍的技術能力也有待提高。
1.2對智能建筑系統集成的展望2l世紀的建筑將是智能化的建筑,智能建筑是隨著現代計算機技術、通信技術、自動化控制技術和圖形顯示技術(4C)的進步和互相滲透而逐步發展起來的,是現代化建筑技術和先進的智能化技術的完美結合[3.6]。智能建筑的內涵十分豐富,通常包括5Az樓宇設備自動化系統(BAS)、保安自動化系統(SAS)、火災報警自動化系統(FAS)、通信自動化系統(CAS)和辦公自動化系統(OAS)。建筑物智能系統設計的核心是“集成,它包括三個層次的含義:功能集成,技術集成,信息集成。其中功能集成是指為完成某一具體的系統建設目標,而將一些相互獨立的功能子系統聚集在一起:技術集成是利用先進的技術、方法和產品進行功能集成:而信息集成是實現子系統間資源的高度共享和任務全局一體化的綜合管理它可提高對建筑物的綜合管理能力。
2智能建筑的類型及系統構成在不斷發展:
2.1智能建筑的類型應向數字化發展傳統的智能建筑主要是寫字樓和酒店,新興的智能建筑包括:(1)機關,企業單位辦公用建筑的智能化;受國家信息化數字城市發展的影響,機關企業單位老辦公樓改造和新建辦公樓均對信息化、智能化提出了較高的要求。其次,部分行業迅速發展,比如銀行、保險、金融、電信等。由于這些行業自身的特點,對智能化、信息化要求更強烈(2)數字化圖書館:由于科教興國戰略已被國家確定為基本國策,圖書館信息化、數字化已成為新的市場,我國目前有圖書館近3000座,高校圖書館1100座,中學圖書館4000座,干校、黨校圖書館約2000座,國家機關、科研系統圖書館近5000座,其它各類約10萬座。但目前公共圖書館仍然偏少,自動化程度發展緩慢。國家已初步建立了"中國圖書館信息網絡"(CLINET)地市級以上圖書館基本人網,并與In-ternet網互聯實現信息資源共享和電子文獻傳輸,并提出要實現數字圖書館的整體解決方案。(3)醫院智能化、數字化:國家在九五期間對醫院改造投資很大,重點是:醫療設備更新、醫療網絡化的信息系統建設、醫療環境改善、目前大型醫院為適應數字化城市的需求,在新建和改造的醫院大樓均提出數字化的要求。(4)數字化校園:最早學校一般是建設單一的校園網建設和計算機多媒體教室,后來發展到一卡通的建設。近年來,智能化、數字化的要求愈來愈高,相當數量的高等學校啟動數字化工程,如:校園系統網絡平臺、教學管理信息化系、教學數字化系統、校園安全智能化系統、后勤管理智能化系統、校園智能化系統、校園安全智能化系統、多媒體教室、智能化、數字化建設已進入很多大、中、小學校。(5)數字化博物館、會展中心:1997年上海博物館智能化系統通過了建設部科技委的評審,之后又完善了網絡系統,信息應用系統形成了一個完整的智能化系統,在國內產生很大影響,此后各地相繼建成和再建了一批博物館和會展中心,如河南博物館,廣州博物館、廈門國際會展中心、北京首都博物館等,目前正在建設的國家博物館、北京新國際會展中心、天津開發區國際會展中心對智能化數字化提出了更高的要求。(6)數字化體育場館:近年來一批國際水平的體育場興起,大都采用了先進的智能化管理,特別是申奧成功后僅北京就要建立32個大型體育場館,52個訓練場館,體育場館的智能化和自動化工程提到了日程。(7)智能化小區及數字化社區:近年來智能大樓的概念引人了居住小區,智能化居住小區發展非常迅速,目前在大城市幾乎所有的新建的居住小區都對智能化提出了需求,隨著數字城市的發展已經出現了一批數字化社區,今后隨著住宅建設的發展,對智能化、數字化的需求愈來愈高。
2.2智能建筑的構成必須具備三大系統:一是建筑設備自動化系統,主要是對現代化建筑中所有的機電設備和能源實現自動控制。二是通訊自動化系統,主要指電信網絡、電視網絡以及計算機網絡。三是辦公自動化系統。還有防火自動化和安全保衛系統;四是無線通信技術在智能大廈和數字化社區中的應用
3智能化建筑設計中應解決電源的質量要求:由于在智能建筑中運用了許多計算機和微電子設備,對其供電電源的質量提出了新的要求。因為電源品質的好壞,將直接影響智能建筑中設備的運行穩定性和可靠性,甚至導致重大人身、設備事故和造成巨大的經濟損失。這種影響不僅來自供電電源的電壓、頻率及電流等基本要素是否滿足用電設備的要求,而且也來自所提供的供電電源的電網質量。由于電子計算機、微處理器以及其他電子儀器設備普遍存在著絕緣強度低、對供電電源的質量要求高、過電壓耐受能力差的弱點,使得這些高靈敏的電子系統在運行時,經常出現程序運行錯誤、數據錯誤、時間錯誤、死機、無故重新啟動甚至造成用電設備的永久性損壞,給人們日常生活造成巨大損失。為此,在智能建筑中,研究其供電電源質量,實施有效的防護措施,已是必然的趨勢,而且受到世界各國普遍關注。3.1電源質量的技術指標:衡量電源質量的技術指標主要包括:電壓波動、頻率波動、諧波和三相不平衡等。眾所周知,供電電源質量會受到多種因素的影響,如負荷的變化、大量非線性負載的使用、高次諧波的影響、功率因數補償電容的投入和切斷、雷電和人為故障、公共設施(如電動機、電梯等)等都會影響電源的品質,從而降低供電電源的質量。3.2改善電源質量的方法:影響電源質量的因素是復雜的,然而,當受到污染后的電源為計算機和精密電子設備供電時,對其運行是極為有害的。當城市電網的電源質量不能滿足要求時,要根據需要,采用合理的供電系統以及必要的技術措施,有針對性地消除污染電源對計算機和精密電子設備的影響。這些措施包括:采用隔離變壓器、濾波器、穩壓設備、不間斷電源以及瞬變信號、濾除高頻噪聲、穩定電壓與城市電網隔離,消除電壓和頻率的偏差以及吸收浪涌等各種干擾,從而獲得理想的電源。常用的幾種計算機供配電系統主要有直接供電系統,隔離變壓器、穩壓器和濾波器組合系統;不間斷供電系統等。隨著智能建設的不斷發展,人們對電源質量要求也愈加嚴格,然而,如何提高電源質量,消除電氣中的隱患,保證計算機及精密電子設備正常運行,將是工程設計人員一直應關注的問題。
關鍵詞:樓宇;智能化;課程
中圖分類號:G712 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2014)16-0240-02
智能化建筑的發展日新月異,其是人們生活質量提高的重要標志,人們對智能化住宅的需求促進了智能化建筑的發展。目前,世界各地的智能化工程技術正逐步走向創新階段[1]。我國加入WTO后,國內建筑業市場正融入國際大市場,這就需要我們迅速提高競爭力,而關鍵則在于培養高素質的技術與管理人才[1]。然而,智能化樓宇系統實際的應用中與目前的研究現狀仍然存在一定差距。為了適應智能化發展,滿足企業對智能樓宇技術人員的需要,本文對智能樓宇系統課程的開發與實踐展開研究。
一、樓宇智能化技術課程建設思路
高等職業教育是以“為企業培養用得上的人才為目標、以就業為導向”的一種全新的教育類型。這就決定了我們的建設思路。
1.主要通過調研、歸納、排序、重組四個階段進行專業課程體系的設置,并且采用校企合作的方式共同制定人才培養方案。
2.課程的資源與教學平臺是基于智能樓宇系統項目的課程開發,主要采用“校企共建合作”的方式進行;教學設計分學習領域、學習情境、學習任務三層進行。組織教學采取咨詢、決策、計劃,實施、檢查、評價六步法。
3.在校內,實施六步法中資詢、決策、計劃前三步,教學環境采用校企共建的智能樓宇實訓室;在校外,實施六步法中實施、檢查、評價后三步,充分利用頂崗實習中企業在建的工程項目進行[2]。
二、樓宇智能化技術課程設置
樓宇智能化工程技術教研是深入學習國內基于工作過程課程開發的最新成果,借鑒了先進的教學理念以及其他課程開發方法,以工作過程為主導,采用調研、歸納、排序、重組的開發方法形成專業課程體系[3]。樓宇智能化工程技術專業課程開發方法如下圖所示。
《樓字智能化技術》課程主要介紹樓宇控制系統。樓宇控制系統的主要功能是對建筑物內部的能源使用、環境、交通以及供電進行統一監控與管理,以便提供一個既安全可靠又節約能源的舒適工作和居住環境,主要包括對中央空調、給排水、變配電、照明、電梯等系統的監控。這些系統一般運用在商場、賓館、體育館等大型的公共場所里[1]。因此要求我們培養能夠熟練掌握智能樓宇系統的職業人才,而《樓宇智能化技術》是樓宇專業的專業核心課程。
三、教學內容設計
基于工作過程的課程開發方法,通過學習情境設計和學習任務設計來實現課程教學內容設計。
1.學習情境設計。針對典型工作崗位和工作任務建立以下九個學習情境作為本課程的教學內容,分別是“智能建筑工程認知”、“智能建筑相關技術”、“智能建筑設備自動化控制系統”、“安全防范系統與消防監控聯網”、“通信自動化系統”、“智能建筑辦公自動化系統”、“住宅小區智能化系統”、“智能建筑系統工程的實施”、“建筑智能化工程管理”。對每個學習情境要具體設計,包括使用工具與所需設備、能力目標、教學方案、教學重點、考核與評價標準等。每個學習情境中都要有任務描述、任務分析、方法與步驟這幾個環節,讓學生通過咨詢、決策、計劃、實施、檢查、評價六步法學會智能樓宇系統的規劃與實施過程,掌握這一能力從而為學生長期的發展奠定良好的基礎。
2.學習情境中的學習任務設計。以樓宇智能化工程技術的典型工作任務和工作過程為依據,遵循學生職業能力培養的基本原則來設計學習任務。每個學習情境由幾部分學習任務組成,如“智能建筑設備自動化控制系統”學習情境是由“給排水設備監控系統”、“暖通空調監控系統”、“建筑供配電監控系統”、“照明監控系統”、“電梯監控系統”共5個學習任務構成,學生完成這5個學習任務,即經歷了一次智能樓字系統中的建筑設備自動化控制系統工程規劃與實施的工作過程。
3.通過學習任務設計卡與學習任務書來完成學習任務的教學。教師按課前編好的學習任務設計卡中的學習目標組織教學,下放學習任務書,明確學習要求,指導學生實訓,完成學習任務,每一階段完成之后要按考核標準對學生完成情況進行考核。
四、教學組織安排
本課程以頂崗實習項目和智能樓字新型實訓室為載體,按六步法對每個學習情境組織教學,把現場教學內容和頂崗實習結合起來,把校內理論教學和校外實踐教學結合起來,把在建工程項目的教學內容和竣工工程案例的分析對比結合起來。具體教學組織安排如下表所示。
五、教學方法
1.學習情境六步教學法。本課程選取“智能建筑工程認知”、“智能建筑相關技術”、“智能建筑設備自動化控制系統”、“安全防范系統與消防監控聯網”、“通信自動化系統”、“智能建筑辦公自動化系統”、“住宅小區智能化系統”、“智能建筑系統工程的實施”、“建筑智能化工程管理”九個學習情境,分別對應于智能樓宇系統典型工作任務的工作過程,對每個學習情境課程采用項目式教學法。如:消防監控系統工程實施作為一個工程項目案例,再將工程項目的分析、施工準備、施工、檢測和驗收作為學習情境中的若干學習任務。學習情境教學按咨詢、決策、計劃、實施、檢查、評價六步法進行,采取“以學生為主,教師為輔”的方式來開展每個學習情境下的任務教學。
2.智能樓宇實訓室與頂崗實習的項目教學法。將校內理論教學與工程的現場教學有機結合起來。本課程主要以智能樓宇實訓室和頂崗實習的工程項目作為載體,采用教與學相結合的教學法來實施。比如消防監控系統的工程實施,就選擇了某商場在建的消防監控系統來作為工程的一個項目。消防監控系統的分析與消防監控系統的工程施工準備任務學習在學校智能樓宇實訓室來進行,而消防監控系統工程施工與工程驗收在學生頂崗實習工程的現場進行,使學生能夠真實地體驗工程項目的實施和規劃的整個過程。
綜合企業進行施工過程中學生人數以及能力的缺乏等因素開設了樓宇智能化工程技術專業,并且在頂崗實習期間利用企業的配套設施來組織教學。這樣不但實現了人才培養的教學目標,而且也實現了企業施工的現場需要。采用校企合作共同建立智能樓宇系統實訓室,形成智能樓宇系統課程資源,保障課程教學質量。
參考文獻:
[1]孫景芝,張鐵東.樓宇智能化技術[M].武漢理工大學出版社,2011.
【關鍵詞】物聯網技術 海警學院 網上自助 訂餐系統
1 研究背景和相關概念
公安海警學院的前身是公安海警高等專科學校。公安海警高等專科學校原名為“武警水面船艇學校”,始建于1983年7月(國務院[1983]149號文件),當時隸屬于武警總部,1985年9月開始招生開學。1993年8月,學院移 交公安部領導,歸口公安部邊防局管理,更名“公安邊防水面船艇學校”。1996年開始組織申辦專科的籌備工作,1997年9月終止中專招生、依托武警學院(廊坊)實施大專教學。1997年下半年,由教育部組織的在長沙召開的會議上,順利通過全國高校設置評議委員會評審。1998年3月教育部下發《關于同意建立公安海警高等專科學校的通知》(教發[1998]18號文件),學校更名為“公安海警高等專科學校”,成為公安部直屬的一所普通學校。近年來,物聯網技術的海警學院網上自助訂餐系統在海警學院正式運行。
1.1 物聯網的概念
隨著信息領域及相關學科的發展,不同領域的研究者對物聯網思考所基于的起點各異,對物聯網的描述側重于不同的方面,短期內還沒有一個權威、完整和精確的物聯網定義。
大多數比較偏向的物聯網定義是信息空間與物理空間的融合,將一切事物數字化、網絡化,在物品之間、物品與人之間、人與現實環境之間實現高效信息交互方式,并通過新的服務模式使各種信息技術融入社會行為,是信息化在人類社會綜合應用達到的更高境界。
1.2 物聯網技術體系
物聯網的技術體系框架包括感知層技術、網絡層技術、應用層技術和公共技術,這也體現出了物聯網的三個基本特征,即全面感知、可靠傳輸和智能處理。
2 基于物聯網技術的海警學院網上自助訂餐系統物理基礎
訂餐系統采用了160×98點陣的顯示屏和超小的輸入鍵盤,整個機身小巧美觀,重量只有70克。無線數據下載功能,無需使用連接線即可進行系統數據的下載,真正實現了無線雙向通信。采用了國際先進的信號放大技術,使其空曠通信距離可達1000多米室內可達200米以上。采用了國際通用的ISM頻段,不需要申請無線頻率、無需支付信道使用費,具有通信穩定可靠、費用低廉等優點。實現了餐飲業向規范化、智能化、現代化的飛躍,具有高可靠性、穩定性、無線集成等特點,利用RFID射頻技術,在每一個餐具底部植入RFID射頻芯片,餐具進入結算區后(射頻天線感應區),通過對餐具底部RFID射頻芯片進行讀寫操作,借助于計算機及其通訊技術,實現對餐具底部RFID射頻芯片的通信和管理,實現快速結算。主要為學校食堂、企事業單位餐廳、快餐連鎖店等提供自選式快速結算服務,通過在餐盤底部植入射頻芯片的方式,實現快速結算,與傳統的結算方式相比,智盤系統具有速度快、核算準、體驗佳、無人值守等特點。
該方案采用物聯網、云計算等先進技術,涵蓋用戶自助開臺、自助選菜、自助結算、自助服務功能,通過智慧餐臺對餐廳進行智能化布控,全方位升級改造,有效降低餐廳運營成本、提升顧客用餐感受,打造智能化、現代化的餐廳。
2.1 方案介紹
基于RFID物聯網技術及云計算技術的智慧餐臺智能結算綜合解決方案。主要通過讀取智慧餐具中RFID標簽的方式,進行統一計價,并通過一卡通賬戶中的卡片進行支付。數據信息交予一卡通系統進行匯總管理,智慧餐臺通過液晶顯示屏將各類圖文信息直觀形象的展示給客戶。
集成一系列智能化、自主化的應用設備,并應用在充值、結算、就餐等各環節,對餐廳實施智能化布控,實現自動結算、自助充值等功能,節省餐廳人工,降低運營成本,打造智能化、現代化的餐廳,可廣泛應用在學校食堂、企事業單位餐廳及快餐連鎖店。
系統能夠7×24小時不間斷運行,故障率低,并且能確保在發生故障時,交易流水等重要數據不丟失。系統具備快速支付、安全高效等特點。
2.2 系統結構――分為兩大部分
智慧餐具:智慧餐臺系統的重要組成部分,有各種色彩的碗碟,每一種色彩對應一個價格,內置RFID標簽,供智慧餐臺讀取菜品和價格信息進行結算。
智慧餐臺結算系統:在每一個餐具底部植入RFID射頻芯片,餐具進入餐臺結算區后(射頻天線感應區),通過對餐具底部RFID射頻芯片進行讀寫操作,借助于計算機及其通訊技術,實現對餐具底部RFID射頻芯片的通信和管理,實現快速結算。
3 基于物聯網技術的海警學院網上自助訂餐系統特點
由于打印系統所使用的串口通訊線路較長,很容易受外界電磁脈沖的干擾(如大型用電設備開啟與關閉的瞬間都會產生高壓脈沖),會導致信號傳輸失敗或燒壞打印機和電腦設備,針對此問題特別自行設計制作了光電隔離器(打印長線驅動器)。系統特點為:
3.1 人機交互
系統界面通過色塊對各類信息進行區分,重要信息將在界面上突出顯示,我們為您呈現更多精彩;觸控操作靈動流暢,強大功能,一觸即發;可自定義的語音提示,伴隨整個流程。
3.2 安全穩定
工業級的系統環境,8mm厚度的鋼化玻璃臺面,臺身采用高強度冷軋鋼板靜電噴塑,輕松應對高溫、潮濕、油污,為您全天候待命;數據本地存儲并自動上傳服務器,支持脫機使用,數據安全雙重保障;內置工業級讀頭天線,信息讀取更穩定,更靈敏!
3.3 操作簡單
智慧餐臺使用全中文觸控操作,具有良好的人機交互界面,功能操作簡單,前端操作員數量少,員工只需經過簡單快速的培訓就能立刻上崗,整套系統運作不會因員工流動和缺乏培訓受到影響。
3.4 安裝方便
智慧餐臺由于采用工業級硬件配置,具有良好的環境適應性和大容量數據存儲等優點,只要接通電源,連接網線,智慧餐臺就能正常工作。
參考文獻
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作者簡介
王宇舟(1994-)男,黑龍江省牡丹江市人。現為公安海警學院大學本科生在讀。研究方向為電子信息工程。