楼宇环境仿真供给系统的制作方法

本发明涉及楼宇仿真测试领域，特别涉及一种楼宇环境仿真供给系统。

背景技术：

楼宇环境由多个系统相互组合作用，在实际安装前，需要对楼宇内的多个系统进行测试，或对人员进行演示培训。

目前，常见的楼宇仿真演示系统多如公开号为cn101984377b的中国专利公开的一种智能楼宇实时并行仿真系统及仿真方法，包括无线子网通信电路、语音提示语报警电路，系统中还包括中央控制电路、仿真控制电路、短信消息发射电路，其仿真方法是：现场设备的运行状态通过各子网内部传感器以通信协作的方式将状态数据传输出去。

上述这种仿真方法以现场的实际状态为命令；而公告号为cn103198377a的中国专利公开的一种楼宇智能综合布线管理系统，它包括客户端和服务器端，客户端和服务器端之间异步通信；客户端包括工程模式、查询模式和指令模式。

上述的管理系统仅有服务器端向客户端输出命令，客户端向若干模式输出命令，难以得到各个最末端口的反馈情况。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种楼宇环境仿真供给系统，输出端能够接收到接收端的反馈命令，且在测试阶段与仿真系统连接，在得出系统运行稳定的结论后能够与实际楼宇相连，便于投入使用。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种楼宇环境仿真供给系统，被用于学校教学中的楼宇内部系统测试监控教学，包括被控对象，还包括学生端，学生端与被控对象相连，被控对象将命令转化为被控对象自身的实体部件运动过程。

通过采用上述技术方案，学生端作为被操作的输入端口，在进行测试或教学时，操作人员在学生端发出命令，命令传输至被控对象处，被控对象对命令进行判断，若该命令为可执行命令，则该命令在被控对象处转变为肉眼可见的反馈行为，最终的结果体现在楼宇仿真系统上。由于这种连接方式为电路连接、信号传输，当能够确保楼宇仿真系统的可靠程度后，还能够将学生端直接与现实生活中的实际楼宇相连，使得上述操作更具有说服力。同时，上述的楼宇环境仿真供给系统在测试过程中，以学生端给出的命令为初级命令，不受外界楼宇实际状态的影响。

进一步设置：被控对象包括楼宇仿真系统或验证板，所述验证板设置有若干个，楼宇仿真系统、每个验证板均能够接收来自学生端给出的信号。

通过采用上述技术方案，验证板之间相互独立，相互之间模拟不同的仿真系统如照明、空调等，使得这些仿真系统运行时，在能够独立完成命令传输的前提下，相互之间不易受到干扰。

进一步设置：还包括教师端，教师端用于校验学生端输出的信号，教师端与学生端相连，教师端与被控对象之间相互独立。

通过采用上述技术方案，教师端对学生端起到监控的作用，当学生端的操作出现问题时，教师端驳回学生端的错误指令或控制学生端的运作，提高操作安全程度；若学生端的操作正常，则教师端允许学生端进行下一步操作。

进一步设置：楼宇仿真系统包括照明系统、给排水系统、电梯系统、空调系统、综合布线系统、消防系统、监控系统、安防系统、报警系统、远程抄表系统、智能配电系统、停车管理系统、广播通信系统，学生端与照明系统或给排水系统或电梯系统或空调系统或综合布线系统或消防系统或监控系统或安防系统或报警系统或远程抄表系统或智能配电系统或停车管理系统或广播通信系统相连，其中，照明系统分为仿真照明装置和真实照明装置，空调系统包括仿真空调装置和真实空调装置，给排水系统包括仿真给排水装置和真实给排水装置，电梯系统包括仿真电梯系统和真实电梯系统，综合布线系统包括仿真综合布线系统和真实综合布线系统，消防系统包括仿真消防系统和真实消防系统，监控系统包括仿真监控系统和真实消防系统，安防系统包括仿真安防系统和真实安防系统，报警系统包括仿真报警系统和真实报警系统，远程抄表系统包括仿真远程抄表系统和真实远程抄表系统，智能配电系统包括仿真智能配电系统和真实智能配电系统，停车管理系统包括仿真停车管理系统和真实停车管理系统，广播通信系统包括仿真广播通信系统和真实广播通信系统。

通过采用上述技术方案，这些相互独立的系统在楼宇仿真系统内各自运作，接收到学生端上传输来的命令时，每个系统作出相对应的反应，例如打开或闭合照明灯、启动或制动电梯等反馈行为。

进一步设置：楼宇仿真系统包括照明系统、给排水系统、电梯系统、空调系统、综合布线系统、消防系统、监控系统、安防系统、报警系统、远程抄表系统、智能配电系统、停车管理系统、广播通信系统，学生端与照明系统或给排水系统或电梯系统或空调系统中或综合布线系统或消防系统或监控系统或安防系统或报警系统或远程抄表系统或智能配电系统或停车管理系统或广播通信系统的至少一项相连。

通过采用上述技术方案，这些系统之间能够相互组合使用，例如照明系统与电梯系统联用，在电梯升降的过程中，电梯所在处亮灯，电梯所过之处灯灭；电梯开门时亮灯，乘客进入电梯中，电梯亮灯，楼道灯灭；乘客进入楼道中，楼道亮灯，电梯灯灭。如此操作使得楼宇整体的使用更人性化。

进一步设置：教师端包括信号校验模块，所述信号校验模块用于校验学生端的指令，所述信号校验模块包括有命令数据库，所述命令数据库用于对命令进行配对，将配对成功的命令由学生端输往被控对象，配对失败的命令退回至学生端。

通过采用上述技术方案，操作人员向学生端输入编写完成的程序，程序暂存于命令数据库中，命令数据库对该程序中的每条命令进行配对判断，若该命令在命令数据库中配对成功，则说明该条命令能够运行，该条命令经此判断后输入被控设备中，使被控设备根据命令作出相应的可视反馈行为；若该条命令在命令数据库中配对失败，则该命令在操作过程中存在风险，该命令不再继续向楼宇仿真系统输出，而是囿于学生端、通知教师端。

进一步设置：所述信号校验模块还包括危险数据库，若命令在危险数据库中配对成功，则该命令退回至学生端，若命令在危险数据库中配对失败，则将该命令退回至教师端，教师端终止该命令或中止学生端的操作。

通过采用上述技术方案，命令分为可执行命令和不可执行命令，若被判断为不可执行命令，则该命令被驳回，发送至教师端，由教师端人为判断是否该命令是否可行；若判断为可执行命令，再进一步判断是否在危险数据库中能够配对，若命令在危险数据库中配对成功，则证明此命令操作时存在安全隐患，信号校验模块同时提醒教师端，且将学生端的命令退回，以便教师监控、学生修改。

进一步设置：所述学生端处设有实训台，所述实训台上设有外框，所述验证板设于外框上，所述学生端设于实训台上，所述验证板滑动连接于外框上。

通过采用上述技术方案，若被控设备为验证板，则验证板需设置多个，根据不同的学生端输出的命令，验证板作出相对应的不同反馈，每块验证板上所得出的结果不尽相同。验证板的滑动结构能够在实验时、需要读取结果时，将验证板升起，便于在操作过程中准确读出验证板上的结果；在不使用实训台时，将验证板下降，收纳与外框中，以降低损坏验证板的可能性。

本发明的另一目的是提供一种楼宇环境仿真供给系统，能够模拟化工工作环境下的液态运动。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种楼宇环境仿真供给系统，用于实验室或学校中化工液体的运输与检测，其特征在于：包括若干输水管，输水管内采用多种颜色的液体指代多种种类的化工液体。

通过采用上述技术方案，将原先的楼宇仿真系统内的仿真供水系统用于化工液体输送，用多种颜色表示不同种类的化工液体，以模仿实际生产中的化工液体运输状态。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1、将学生端作为输入命令的端口，能够模拟多种现实情况；相较于直接用现场工况作为输入命令的来源，手动输入不同程序作为命令能够在短时间内提供更多种测试情况；

2、楼宇仿真系统中包含多个子系统，这些子系统作为楼宇仿真系统的组成部分，既能够单独受控制作出反馈行为，又能两个或多个组合作出反馈行为，与实际工况更为贴近；

3、在测试过程中，教师端还具有监管功能，能够在学生端出错的情况下进行把控判断，提高操作安全性。

附图说明

图1是实施例1中用于体现整体工作流程的示意图；

图2是实施例1中带有教师端的工作流程示意图；

图3是实施例1中实训台的结构示意图；

图4是实施例2中用于体现楼宇仿真系统的结构示意图；

图5是实施例3中用于体现现场给排水的系统结构示意图；

图6是实施例4中用于体现照明系统的示意图；

图7是实施例4中用于体现空调系统的示意图。

图中，12、验证板；5、给排水系统；9、实训台；91、外框；13、储水结构；14、用户水箱；15、离心泵；16、输水管；17、压力变送器；18、手动球阀；19、止回阀；20、液视镜；21、排空阀。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“底面”和“顶面”、“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

实施例1：一种楼宇环境仿真供给系统，被用于学校教学中的楼宇内部系统测试监控教学；如图1所示，包括被控对象，还包括学生端。学生端采用pc电脑，设有若干台，每个学生端对应一个ddc控制器，ddc控制器连接验证板12，一个ddc控制器连接一个或多个验证板12。

学生端还能够与被控对象相连；在这种情况下，学生端和被控对象之间还需要设置教师端，教师端接收来自学生端的信号，被控对象设置为楼宇仿真系统，被控对象将学生端传来的虚拟命令转化为自身的反馈行为，这种转化后的反馈行为肉眼可视，表现为机械式的动态；例如：楼宇内部照明的开闭、电梯的升降、空调的运行等区别于虚拟信号的实际变化。

被控对象设置为楼宇仿真系统或验证板12，若设置为楼宇仿真系统，则多个学生端连通至一个楼宇仿真系统即能够达到命令转化为行为的要求；若设置为验证板12，则验证板12需设有若干个，每个验证板12体现一种反馈行为。被控对象还能够选择真实楼宇进行实验操作。

楼宇仿真系统、验证板12均能够接收来自学生端给出的信号，且每个验证板12相互独立，均能够向楼宇仿真系统发出信号。

如图2所示，在学生端处的教师端和学生端自身都具有信号输入、信号输出功能。教师端用于校验学生端输出的信号，教师端与学生端相连，教师端与被控对象之间相互独立，教师端仅对学生端的命令进行监测，一旦命令存在风险，则命令在教师端处被拦截，无法作用于被控对象。

如图2所示，教师端包括信号校验模块，信号校验模块用于校验学生端的指令，实时收集、分析集成式仿真实训系统中的信息交互，对存在安全风险的信号进行标记并进一步做出相应指令。信号校验模块包括有命令数据库，命令数据库用于对命令进行配对，将配对成功的命令由学生端输往验证板12被控对象，配对失败的命令退回至学生端。

如图2所示，信号校验模块还包括危险数据库，若命令在危险数据库中配对成功，则该命令运行时具有风险，在信号校验模块的干预下不能继续向被控对象输出，该命令退回至学生端；若命令在危险数据库中配对失败，则将该命令退回至教师端，教师端终止该命令或中止学生端的操作对该命令作出判断。

楼宇仿真系统包括照明系统、给排水系统5、电梯系统、空调系统，每个学生端与照明系统或给排水系统5或电梯系统或空调系统相连。

如图3所示，学生端处设有实训台9，被控对象包括实训台9，实训台9上设有外框91，验证板12设于外框91上，验证板12滑动连接于外框91上。

学生端也设于实训台9上。

楼宇内还包括有其他系统，如：综合布线系统、消防系统、监控系统、安防系统、报警系统、远程抄表系统、智能配电系统、停车管理系统、广播通信系统等。照明系统分为仿真照明装置和真实照明装置，空调系统包括仿真空调装置和真实空调装置，给排水系统包括仿真给排水装置和真实给排水装置，电梯系统包括仿真电梯系统和真实电梯系统，综合布线系统包括仿真综合布线系统和真实综合布线系统，消防系统包括仿真消防系统和真实消防系统，监控系统包括仿真监控系统和真实消防系统，安防系统包括仿真安防系统和真实安防系统，报警系统包括仿真报警系统和真实报警系统，远程抄表系统包括仿真远程抄表系统和真实远程抄表系统，智能配电系统包括仿真智能配电系统和真实智能配电系统，停车管理系统包括仿真停车管理系统和真实停车管理系统，广播通信系统包括仿真广播通信系统和真实广播通信系统。

实施例2：一种楼宇环境仿真供给系统，与实施例1的不同之处在于，本实施例中，楼宇仿真系统包括照明系统、给排水系统5、电梯系统、空调系统，每个学生端与照明系统或给排水系统5或电梯系统或空调系统中的至少一项相连。

当学生端输出命令时，多个学生端输出的命令同时作用于照明系统、给排水系统5、电梯系统、空调系统或综合布线系统或消防系统或监控系统或安防系统或报警系统或远程抄表系统或智能配电系统或停车管理系统或广播通信系统中的任意一个或多个，实现这些系统的同时启用。

实施例3：一种楼宇环境仿真供给系统，用于实验室或学校中化工液体的运输与检测，包括若干输水管16，输水管16内采用多种颜色的液体指代多种种类的化工液体。

如图4所示，每根输水管16对应有用户水箱14和离心泵15，当输水管16用于模拟楼道内居民供水时，所有管道内的液体颜色统一，只关注液体的流量；当输水管16用于模拟化工液体运输生产时，用户水箱14及其对应的输水管16、离心泵15之间相互独立运作，采用不同颜色的溶液以区分。这些不同颜色的溶液相互独立流动。

实施例4：一种楼宇环境仿真供给系统，包括照明系统、电梯仿真结构、仿真供水系统、空调系统，照明系统、电梯仿真结构、仿真供水系统、空调系统相互独立且分别与相对应的验证板12连接。

照明系统的工作结构如下：

照明系统包括照明灯、光感应器，光感应器与照明灯、学生端均相连。照明系统分为声控部分和光控部分，声控部分以外界声音大小为接收信号，光控部分以外界光线强弱为接收信号。根据外界声音大小调节照明灯的开闭，光控部分根据外界的光线强弱调节照明灯的亮度。照明灯设置为若干照明灯，照明灯的功率相等。声控部分包括照明灯、开关和声音感应器，声音感应器控制开关的开闭。声控部分采用串联电路结构。光控部分包括照明灯、开关和光感应器，光感应器控制开关的开闭。光感应器包括不同型号的若干个，分别连接不同功率的照明灯。

当行人经过时，行人发出的声音被声音感应器识别，连通电路，照明灯发光；当声音逐渐消失至声音感应器无法识别时，电路断开，照明灯灭。

光控部分在不同强度的光亮条件下，外界光线弱，光感应器所接通的线路中的照明灯功率大；若外界光线强，则光感应器接通功率更小的照明灯线路。

光控部分还能够采用的连接方式是：光控部分的开关设有至少两个，开关并联设置，其中一个开关处设有功率调光器。这种设置的好处是：能够在一处开关出现故障时，以其他线路作为备用；还能够在不同开关处安装不同规格的功率调光器，采用不同的线路时，相当于采用了不同规格的功率调光器，以符合不同要求的照明规格。

照明灯能够选用led灯、节能灯、白炽灯等多种规格，其中，led灯、节能灯通过控制自身功率调节其亮度，而白炽灯能够通过控制电流、电压或自身功率等因素控制亮度。

照明系统采用软件控制，其控制原理如下：

学生端输出命令，学生端的命令输至验证板91上，此时验证板12接收到命令后作出相应的反应；

若学生端的命令是直接传输至照明系统上的，则还需在学生端与照明系统之间添加教师端，教师端用于监控学生端所输出的命令是否存在安全隐患，教师端确定命令可执行后，将命令传输至照明系统处，使得照明系统能够根据命令作出反应，控制照明灯的明暗程度。

电梯仿真结构的工作结构如下：

电梯仿真结构采用交流变频调速器与plc的数字量双制式控制，并且设置了电路部分、机械部分等常见的几十项故障供学生动手实际操作。

电梯仿真结构中采用若干台教学电梯，本实施例中的教学电梯采用三台六层电梯；每台电梯都有一台plc控制，plc之间通过通讯交换数据，电梯外呼统一管理，更加接近现实中的楼宇电梯控制。

在教学电梯上设有监控装置，监控装置包括摄像头、信号传输装置、信号接收装置，摄像头位于教学电梯上，信号接收装置与教师端相连。教学电梯在运行过程中，能够及时将运行过程采用摄像头采集，通过信号传输装置，将采集到的信号输送至教师端，教师端及时发现运行过程中的隐患或弊端，以便及时制止，达到实时监控的目的。

仿真供水系统的工作结构如下：

仿真供水系统包括水路，水路恒压供水。水路包括储水结构13，储水结构13包括用户水箱14，用户水箱14至少设有三个，用户水箱14之间竖直放置。用户水箱14的正面投影高度高于送水管的正面投影高度。水路包括若干离心泵15、输水管16，输水管16连接用户水箱14和离心泵15，输水管16上设有压力变送器17。输水管16上延伸出若干分支管道，分支管道分别与每一台离心泵15、每一个用户水箱14相连，压力变送器17位于离心泵15和用户水箱14之间。与离心泵15相连的分支管道上设有手动球阀18和止回阀19。手动球阀18位于止回阀19靠近离心泵15一侧。用户水箱14底部设有集水箱，集水箱与离心泵15、用户水箱14均相连，在集水箱侧壁设有液视镜20，在集水箱的底部设有排空阀21。

空调系统的工作结构如下：

空调系统包括模拟房间、空调机组和新风机组。空调机组和新风机组均位于模拟房间外，在学生端处还设有中心控制单元，中心控制单元采用ddc控制系统。实训台9上设有被控设备，被控设备包括验证板12或模型用空调机组等实物。验证板12上设有分支控制单元，分支控制单元接收来自中心控制单元的信号，并在验证板12上转化为可视的反馈行为。若直接将空调机组等实物作为被控设备，则反馈行为即为模型用空调机组的启停。

模拟房间外还设有新风机组，新风机组与空调机组之间相互独立，地位相等，新风机组与验证板12相连。空调仿真系统系统设有冷源、热源两种模式，冷源、热源两种模式由ddc控制系统控制切换。学生端设有若干个，新风机组和空调机组分别对应有学生端。

空调机组的冷源、热源切换时输出命令，该命令输出至新风机组的学生端处，由连接新风机组的学生端再给新风机组传输命令，实现新风机组的启停。

在空调切换冷源和热源的过程中，新风机组将室内原先的带有温差的气流散出，以便更快地调节室温。

上述的实施例中，学生端和教师端在每个单独的系统中均设有，以达到教师端监控学生端、提高安全性的目的。

上述的实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。