智能建筑专业实验室数字化的研究与实现

论文摘要

“数字城市”以及“数字校园”概念的提出,给高校的实验室建设提出了新的要求,即建设具有典型数字化意义的实验室,使其成为数字化建设的一个微缩,培养学生在未来社会中所必需的素养、能力和创新精神。目前,各高校都在积极探索和进行实验室管理体制的改革,而建立数字化的实验室已成为实验室建设的主导方向。但目前已建成的数字实验室仅限于狭义数字实验室的范畴,即采用远程模式利用网络进行实验数据的传送和处理,获得实际操作实验设备的效果。而广义的数字实验室不仅包括狭义数字实验室的全部内容,还要求实现与之相应的实验室管理的数字化。内涵就是通过信息技术与实验及管理过程有效整合的途径和方法,构建出一种理想的实验室环境。实质是以网络、计算机和多媒体为一体的高科技信息技术对传统的教育、教学和管理模式进行的一场数字化革命。本文立足长安大学智能建筑专业实验室的广义数字化建设,在研究和参考了国内外一些典型数字实验室的建设经验的基础上,主要从实验形式和实验室管理这两个方面进行实验室数字化的研究,并分别构建了实验室的信息和实验平台以及数字化管理系统。首先,从开展远程监控实验和虚拟实验出发,建立了实验室信息和实验平台,学生注册登录后即可进入实验系统,对实验室内的实际设备进行远程的操作控制。此外,在对目前虚拟实验系统建设的主流技术进行了对比分析的基础上,对于一些不适于开展远程监控实验或者实验效果不明显的设备采用LabVIEW构建虚拟实验系统的方式作为补充。其次,在实验室管理方面,针对数字化的实验室管理系统包括的内容较多,彼此之间的差异性较大的特点,分别从实验教学管理和实验室资源管理这两方面着手建立相应的数字化管理系统。并使用VB的可视化编程环境对独立的管理子系统进行软件整合,开发统一的数字化综合管理应用程序,以实现更深层次上的数字化。最后,对课题进行了总结,并结合本文的不足提出下一步的工作方向。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 课题的研究背景及意义
• 1.2 国内外数字实验室建设的现状
• 1.2.1 国外方面
• 1.2.2 国内方面
• 1.3 本文研究的主要内容
• 1.4 本章小结
• 第二章 实验室信息和实验平台的技术分析
• 2.1 信息和实验平台的结构模式
• 2.1.1 C/S 模式
• 2.1.2 B/S 模式
• 2.1.3 两种模式的比较
• 2.2 WEB 数据库技术
• 2.2.1 Web 数据库
• 2.2.2 Web 数据库访问技术
• 2.2.3 数据库访问方案
• 2.3 本章小结
• 第三章 远程监控实验及虚拟实验系统的设计与实施
• 3.1 远程监控实验系统的设计与实施
• 3.1.1 建筑设备综合管理实验系统的组成
• 3.1.2 EBI 在建筑设备综合管理实验系统中的应用
• 3.1.3 基于EBI 的远程监控实验系统实施方案
• 3.2 虚拟实验系统的开发与实施
• 3.2.1 虚拟实验系统的实现技术
• 3.2.2 智能照明虚拟实验系统的开发
• 3.3 本章小结
• 第四章 数字化管理系统的建设
• 4.1 实验教学管理的数字化建设
• 4.1.1 用户注册及身份验证系统设计
• 4.1.2 论坛系统
• 4.1.3 FTP 系统
• 4.2 实验室资源管理的数字化建设
• 4.2.1 人员/安全管理
• 4.2.2 信息设施系统管理
• 4.2.3 图纸、资料、软件的管理
• 4.2.4 能源管理
• 4.3 实验室综合管理应用程序的设计开发
• 4.4 本章小结
• 第五章 信息和实验平台以及管理系统的运行调试
• 5.1 信息和实验平台的运行调试
• 5.1.1 实验系统的运行调试
• 5.1.2 论坛及FTP 系统的运行调试
• 5.2 数字化管理系统的运行调试
• 5.2.1 文件查询系统的运行调试
• 5.2.2 照明控制系统的运行调试
• 5.2.3 计费管理系统的运行调试
• 5.3 本章小结
• 结论与展望
• 参考文献
• 攻读学位期间取得的研究成果
• 致谢