FCPS-1A型给排水设备安装与控制装置
一、产品概述
给排水设备安装与控制实训装置是建筑中的一个关键部分，建筑给排水专业也是各类工科院校广泛设置的一个基础类专业，本装置是专门为职业院校开设的给排水工程、建筑电气、楼宇智能化设备、建筑设备、市政工程等土木水利类相关专业而研制的，装置根据建筑物行业中住宅和工业场所给排水工程系统的特点采用工程对象系统设计实训模型，通过该装置的操作训练可考核学生掌握给排水设备安装与控制的综合能力，如管材切割与连接、管道安装、设备安装、电气安装、设备接线、编程控制、故障排查等；同时，可培养学生的团队合作能力、工作效率、质量意识、安全意识、职业道德和职业素养等
二、教学目标
1.《建筑给排水》是建筑环境与设备工程专业跨学科设置的限定选修专业课之一，是为城镇的工业与民用建筑提供必需的生产条件及舒适、卫生、安全的工作、生活环境的应用科学，设置本课程的目的在于使学生掌握一定的建筑给排水知识和具有一定的建筑给排水方面的设计能力，拓宽本专业的口径，增强毕业生的工作适应能力。
2．知识要求 通过本课程的学习，要求学生掌握建筑物内的给水、排水、消防给水、屋面排水、热水供应、建筑小区的给水排水的设计原理、方法、管道布置、安装的基本知识，了解水景、游泳池给排水及中水工程等知识。学习本课程之前，学生应具备流体力学、工程热力学、传热学等知识。
3．能力要求 通过本课程的教学，培养学生具有建筑给水排水工程设计能力，提高学生对所学建筑给排水知识内容的实际应用能力。为实现上述目标，在教学中，除课堂上多讲授工程实例和介绍国内外的发展新动向及先进新技术外，辅之一定的实习、课程设计等实践教学环节
三、系统结构与组成
给排水对象模型整体采用不锈钢框架进行设计，主要给排水管道设备安装在钢架底座上、具备开放式的特点，由生活给水系统、消防给水系统、热水给水系统、排水系统和控制系统六个部分组成。
生活给水系统 主要有给水箱、给水泵、给水管道、压力变送器、脉冲水表、水龙头和淋浴头、给排水设备虚拟仿真软件等组成。管路采用不锈钢复合管进行设计，可进行不锈钢复合管的切割、安装和通水试验操作，通过控制系统可实现生活给水系统的变频恒压供水功能，实现单泵变频控制或双泵切换控制等功能；通过脉冲式水表可以完成用水量的计量。
消防给水系统 主要有给水箱、喷淋泵、稳压罐、湿式报警阀、压力开关、水流指示器、消防给水管道、闭式喷淋头等组成。管路采用镀锌管进行设计，可进行镀锌管的切割、套丝、安装和通水试验操作，通过控制系统可实现喷淋灭火功能。
热水给水系统 主要有电加热锅炉、热水给水管道、水龙头和淋浴头等组成。管路采用PPR管进行设计，可进行PPR管的切割、熔接、安装和通水试验操作，可对锅炉进行温度调节控制操作。
排水系统 主要有污水箱、液位传感器、排水泵、排水管道和水处理单元等组成。排水管路主要采用UPVC管进行设计，可进行UPVC管的切割、粘接、安装和通水试验操作，结合控制系统可实现污水箱的水位检测和排水泵的启停控制等功能。
给排水自动控制系统 主要有电气控制柜、触摸屏、操作开关、工作状态指示灯、PLC控制器、变频器、低压电气、水泵、水表、传感器（浮球式液位计、压力开关、水流指示器、信号蝶阀、压力变送器）、组态监控软件等组成。通过控制系统可实现给排水系统的自动化控制功能。
给排水设备虚拟仿真软件
本软件采用三维建模采用基于虚拟现实技术的计算机仿真模拟技术，突出训练学员的职业技能，突出学员的自我参与，系统地、逼真地再现了楼宇电气技能训练项目
1）、可以进行消防给水设备的虚拟接线；
2）、虚拟消防喷水的手动操作，虚拟消防喷水的自动操作，根据虚拟火灾发出报警信号和告警铃声；
3）、虚拟给水设备的手动操作，给水设备的自动操作，能根据设定压力自动切换主水泵、备用水泵，以及虚拟变频器运行频率，使输出水压保持恒定；
4）、虚拟模拟火灾消防操作；
5）、虚拟模拟故障操作处理及设备维护操作；
6）、能进行设备的360度旋转观察；
7）、楼宇给水设备零部件的手动逐一拆解和安装以及零部件的自动拆解安装；
8）、实时显示水流方向；
9）、虚拟触摸屏操作，模拟触摸屏操作各种电器操作；
10）、虚拟管材加工及热熔机操作
四、主要技术性能
1．工作电源：三相四线制AC380V±10% 50Hz；
2．给排水模型外形尺寸：2.25m×0.79m×1.9m(长×宽×高)；
电气控制柜外形尺寸：0.8m×0.6m×1.8m(长×宽×高)；
3．给排水模型材料：不锈钢；
4．整机功耗：<4.5KVA；
5．装置底部安装有带刹车脚轮，方便装置的移动和固定；
6．安全保护措施：具有接地保护、漏电过载保护、误操作保护功能；安全性符合相关的国标标准，所有材质均符合环保标准。
五、通过项目任务实施，可考察的职业能力
1．系统竣工图和控制电气原理图绘制
2．管材加工和连接
镀锌管、不锈钢复合管、PPR、UPVC管的切割、套丝、熔接、连接。
3．配件和器件的安装
完成生活给水系统、消防给水系统、热水给水系统和排水系统中管路配件的安装；完成水泵、压力变送器、水表、浮球液位计、信号蝶阀、湿式报警阀组、水流指示器、闭式喷头、末端试水装置、水龙头、淋浴器等水暖器件的安装。
4．管道试压与通水试验
5．电气设计、安装与接线
水泵、配电柜、控制器、指令元件、操作元件的安装、接线
6．控制程序设计与调试
（1）变频控制程序设计与调试
（2）抄表计费程序设计
（3）喷淋灭火控制程序设计
(4）给排水监控程序设计
（5）组态监控系统设计
六、基本配置
1．设备框架
| 序号 | 器材名称 | 器材规格或型号 | 数量 | 单位 | 备注 |
| 1 | 不锈钢钢架 | 225cm×79cm×198cm | 1 | 台 | |
| 2 | 污水处理单元 | 有机玻璃 | 1 | 个 | |
| 3 | 湿式报警阀组 | 包含延迟器、压力开关和水力警铃 | 1 | 套 | |
| 4 | 水流指示器 | 灵敏度：15-37.5L/mim | 1 | 只 | |
| 5 | 玻璃球洒水喷头 | 68℃温级 | 2 | 只 | |
| 6 | 信号蝶阀 | 干触点输出 | 1 | 个 | |
| 7 | 消防水泵 | 三相AC380V,功率：0.55KW,扬程：33m,流量：130 L/min。 | 1 | 台 | |
| 8 | 变频磁力驱动泵 | 三相AC380V,功率：0.37KW,扬程：12m,流量：20L/min | 2 | 台 | |
| 9 | 排水泵 | 单相AC220V,功率：95W,扬程：9m,流量：18L/min | 1 | 台 | |
| 10 | 气压罐 | 容积50L | 1 | 个 | |
| 11 | 压力变送器 | 量程0-200KPa | 1 | 只 | 扩散硅 |
| 12 | 电加热锅炉 | 容量7L，功率2KW | 1 | 台 | |
| 13 | 卫浴台面盆 | 50 cm×45 cm×20 cm | 1 | 个 | |
| 14 | 万向下水 | 通用件 | 1 | 个 | |
| 15 | 水龙头 | 混合式 | 1 | 个 | |
| 16 | 花洒 | 通用件 | 1 | 个 | |
| 17 | 混合阀 | 通用件 | 1 | 个 | |
| 18 | 浮球液位传感器 | 高、中、低三档 | 1 | 个 | |
| 19 | 脉冲水表 | 0.01立方米/脉冲 | 1 | 只 |
2．电气控制柜基本配置
| 序号 | 器材名称 | 器材规格或型号 | 数量 | 单位 | 备注 |
| 1 | 西门子PLC控制器 | CPU224XP | 1 | 个 | |
| 2 | 西门子变频器 | MM420，三相380V输入 ，0.75kW，带BOP面板 | 1 | 台 | |
| 3 | 西门子触摸屏 | 7英寸、彩色、高分辨率 | |||
| 4 | 组态软件 | 力控6.0 | 1 | 套 | |
| 5 | 低压电气 | 小继电器、交流接触器、热过载继电器 | 1 | 套 | |
| 6 | 空气开关 | 带漏电保护器 | 1 | 个 | |
| 7 | 保险丝 | 15A | 3 | 个 | |
| 8 | 操作开关 | 2位 | 6 | 个 | |
| 9 | 开关电源 | 输出：DC24V | 1 | 个 | |
| 10 | 工作状态指示灯 | 工作电压：DC24V | 7 | 只 | |
| 11 | 型材电脑桌 | 60cm×60cm×80cm | 1 | 张 | 电脑用户自配 |
| 12 | 给排水设备虚拟仿真软件 | 本软件采用三维建模采用基于虚拟现实技术的计算机仿真模拟技术，突出训练学员的职业技能，突出学员的自我参与，系统地、逼真地再现了楼宇电气技能训练项目能进行设备的360度旋转观察 | 1 | 套 |
3．管材、配件及配套工具
| 序号 | 名称 | 主要组成器件 | 数量 | 备注 |
| 1 | 豪华工具车 | 钢板设计，设有抽屉及柜子，可移动 | 1台 | |
| 2 | 管材与配件 | 包含短柄球阀、铜球阀、蝶形球阀、黄铜闸阀、铜止回阀、镀锌变径接头、镀锌90°弯头、镀锌活接头、镀锌直通接头、镀锌三通接头、PVC-U管、PVC透气帽、PVC异形顺水三通、PVC单承插、PVC双承插存水管、PP-R管、90°弯头、阴螺纹三通、等径三通、阴螺纹弯头、阳螺纹接头、截止阀、外牙直通接头、内牙直通接头、内牙三通接头、不锈钢内牙三通、弯头、不锈钢内牙弯头、不锈钢外牙直接、铜转接头、铜活接头、角阀、编织软管、金属线管、金属线管接头、2寸镀锌管、1寸镀锌管、3/4寸镀锌管、1/2寸镀锌管、不锈钢复合管、黑色保温管等。 | 1套 | |
| 3 | 配套工具 | 包含管螺纹铰扳、管子台虎钳（带支架）、镀锌管割刀、热熔机、PPR管剪刀、复合管割刀、钢锯、锯条、PVC胶水、卷尺、扳手、管钳、尖嘴钳、生料带、内六角扳手、记号笔、十字螺丝刀、一字螺丝刀、插线板、绝缘手套、绝缘胶鞋、万用表、剥线钳、斜口钳、焊锡丝、电烙铁、烙铁架、剪刀、手动试压泵等。 | 1套 |
