Министерство образования и науки Российской Федерации

Муромский институт (филиал)

федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования

 «Владимирский государственный университет

имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых»

(МИ ВлГУ)

 

Кафедра  ТБ 

 

 

 

«   06   »       06       2017 г.

 

 

 

 

Рабочая программа ДИСЦИПЛИНЫ

 

     Моделирование систем газоснабжения     

 




Направление подготовки

08.03.01 Строительство

Профиль подготовки

"Теплогазоснабжение и вентиляция"

Квалификация (степень)выпускника

бакалавр








          

Семестр

Трудоем-кость,

час. / зач. ед.

Лек-ции,

час.

 

Практи-ческие занятия,

час.

Лабора-торные работы,

час.

Консуль-тация,

час.

Конт-роль,

час.

Всего (контак-тная работа),

час.

СРС,

час.

Форма

промежу-точного контр.

(экз., зач., зач. с оц.)

7

144 / 4  

16  

16  

 

1,6  

0,25  

33,85  

110,15  

Зач.  

8

108 / 3  

10  

20  

 

3  

0,35  

33,35  

39  

Экз.(35,65)  

Итого

252 / 7  

26  

36  

 

4,6  

0,6  

67,2  

149,15  

35,65  

 

Муром, 2017 г.


1. Цель освоения дисциплины

Цель дисциплины: формирование у студентов знаний, умений и навыков по моделированию и анализу систем газоснабжения.

Задачи изучения дисциплины :

- сформировать общее представление о методах моделирования инженерных систем в строительстве и протекающих в них технологических процессах;

- научить студента умению использовать программные средства моделирования в процессе проектирования и анализа работы инженерных систем зданий и сооружений.

2. Место дисциплины в структуре ОПОП ВО (Цикл (Б1.В.ДВ.06.02))

Дисциплина "Моделирование систем теплоснабжения и вентиляции" изучается студентами на 4-м курсе. Для освоения дисциплины необходимо знание базовых предметов: Теплогазоснабжение и вентиляция; Технологические процессы в строительстве; Гидрогазодинамика; Основы организации и управления в строительстве; Насосы, вентиляторы и компрессоры систем теплогазоснабжения и вентиляции. Знания, полученные в процессе освоения дисциплины, необходимы студентам при выполнении выпускных квалификационных работ бакалавров и дальнейшей профессиональной деятельности в сфере строительства, проектирования, монтажа, наладки и эксплуатации систем теплогазоснабжения и вентиляции.

3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины

ОПК-1 способность использовать основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применять методы математического анализа и математического (компьютерного) моделирования, теоретического и экспериментального исследования.

ОПК-2 способность выявить естественнонаучную сущность проблем, возникающих в ходе профессиональной деятельности, привлечь их для решения соответствующий физико-математический аппарат.

ПК-14 владение методами и средствами физического и математического (компьютерного) моделирования в том числе с использованием универсальных и специализированных программно-вычислительных комплексов, систем автоматизированных проектирования, стандартных пакетов автоматизации исследований, владение методами испытаний строительных конструкций и изделий, методами постановки и проведения экспериментов по заданным методикам.

 

В результате освоения дисциплины обучающийся должен демонстрировать следующие результаты образования:

1) Знать:

основные методы математического анализа систем газоснабжения (ОПК-1).

основы системного анализа, как универсальной методологии решения проблем в системах (ОПК-2).

современные специализированные вычислительные комплексы, среды моделирования, САПР (ПК-14).

2) Уметь:

планировать и проводить модельные эксперименты по исследованию инженерных систем объектов строительства (ОПК-1).

проводить системное исследование инженерных систем объектов строительства (ОПК-2).

создавать компьютерные модели инженерных систем в современных программных средствах САПР(ПК-14).

3) Владеть:

методологией моделирования и исследования инженерных систем объектов строительства (ОПК-1).

техникой проведения эксперимента на моделях систем (ОПК-2).

современными программными средствами проектирования и управления инженерными системами (ПК-14).

 


4. Структура и содержание дисциплины

Общая трудоемкость дисциплины составляет 7 зачетных единиц, 252 часа.

 

4.1. Форма обучения: очная

Уровень базового образования: среднее общее.

Срок обучения 4г.

 

4.1.1. Структура дисциплины


 

Раздел (тема)

дисциплины

 

Виды учебной работы, включая самостоятельную работу студентов и трудоемкость

(в часах)

 

Форма  текущего контроля успеваемости (по неделям семестра), форма промежуточной аттестации

  (по семестрам)

 

п\п

Семестр

Лекции

Семинары

Практические занятия

Лабораторные работы

Контрольные работы

СРС

КП / КР

Консультация

Контроль

1

Основы автоматизации и управления

7

8

8

54

тестирование

2

Автоматическое регулирование процессов

7

8

8

56,15

тестирование

Всего за  семестр

144

16

16

110,15

1,6

0,25

Зач.

3

Технические средства автоматизации

8

10

20

39

контрольная работа

Всего за  семестр

108

10

20

39

3

0,35

Экз.(35,65)

Итого   

252

26

36

149,15

4,6

0,6

35,65

 

4.1.2. Содержание дисциплины

4.1.2.1. Перечень лекций

Семестр 7

Раздел 1. Основы автоматизации и управления

Лекция 1.

Управление в системах теплогазоснабжения и кондиционирования микроклимата. Процессы, формирующие микроклимат помещения. Режим работы системы кондиционирования микроклимата (2 часа).

Лекция 2.

Основы автоматического регулирования процессов (2 часа).

Лекция 3.

Переходные процессы в системах автоматического регулирования (2 часа).

Лекция 4.

Качество процессов регулирования (2 часа).

Раздел 2. Автоматическое регулирование процессов

Лекция 5.

Динамика процессов в основных элементах систем теплогазоснабжения и кондиционирования микроклимата (2 часа).

Лекция 6.

Автоматический контроль сред в системах теплогазоснабжения и кондиционирования микроклимата (2 часа).

Лекция 7.

Технические средства электро-, пневмо-, гидроавтоматики (2 часа).

Лекция 8.

Основы телемеханики систем теплогазоснабжения и кондиционирования микроклимата (2 часа).

Семестр 8

Раздел 3. Технические средства автоматизации

Лекция 9.

Основы проектирования автоматизации систем (2 часа).

Лекция 10.

Автоматизация систем теплоснабжения, водоснабжения и водоотведения (2 часа).

Лекция 11.

Автоматизация систем газооснабжения (котельных установок) (2 часа).

Лекция 12.

Автоматизация систем вентиляции и кондиционирования воздуха (2 часа).

Лекция 13.

Автоматизированные системы управления технологическими процессами в системах теплогазоснабжения и вентиляции (2 часа).

 

4.1.2.2. Перечень практических занятий

Семестр 7

Раздел 1. Основы автоматизации и управления

Практическое занятие 1.

Системы обеспечения микроклимата как объекты автоматизации (2 часа).

Практическое занятие 2.

Математические модели звеньев САР (2 часа).

Практическое занятие 3.

Переходные процессы в системах автоматического регулирования. Динамические характеристики звеньев (2 часа).

Практическое занятие 4.

Операционный метод в задачах автоматического управления и регулирования. Интегральное преобразование Лапласа (2 часа).

Раздел 2. Автоматическое регулирование процессов

Практическое занятие 5.

Расчет и построение графиков частотных характеристик: АЧХ, ФЧХ, АФХ (2 часа).

Практическое занятие 6.

Исследование устойчивости САР (2 часа).

Практическое занятие 7.

Исследование замкнутых САР (2 часа).

Практическое занятие 8.

Оценка качества САР (2 часа).

Семестр 8

Раздел 3. Технические средства автоматизации

Практическое занятие 9.

Моделирование и настройка ПИД – регуляторов в MATLAB.Simulink (2 часа).

Практическое занятие 10.

Разработка функциональных схем автоматизации инженерных систем объектов строительства (2 часа).

Практическое занятие 11.

практика 11 (2 часа).

Практическое занятие 12.

практика 12 (2 часа).

Практическое занятие 13.

практика 13 (2 часа).

Практическое занятие 14.

практика 14 (2 часа).

Практическое занятие 15.

практика 15 (2 часа).

Практическое занятие 16.

практика 16 (2 часа).

Практическое занятие 17.

практика 17 (2 часа).

Практическое занятие 18.

практика 18 (2 часа).

 

Методические указания для практических занятий приведены на сайте Информационно-образовательного портала МИ ВлГУ

https://www.mivlgu.ru/iop/course/view.php?id=5548

 

4.1.2.3. Перечень лабораторных работ

Не планируется.

 

4.1.2.4. Перечень учебно-методического обеспечения для самостоятельной работы

Методические указания для самостоятельной работы размещены на информационно-образовательном портале института по ссылке https://www.mivlgu.ru/iop/course/view.php?id=5058.

Для самостоятельной работы также используются издания из списка приведенной ниже основной и дополнительной литературы.

Перечень тем, вынесенных на самостоятельное изучение:

1. Автоматизация параметров работы воздушно-тепловых завес.

2. Автоматизация для обеспечения микроклимата .

3. Методы регулирования теплоотдачи нагревательных приборов.

4. Регулирующие клапана как элемент автоматизации инженерных систем .

5. Функции системы автоматического управления.

6. Контроллер как основной элемент современной автоматизированной системы.

7. Тепловая автоматика .

8. Комбинированные системы автоматического регулирования.

9. Системы автоматического регулирования по возмущению.

10. Водопотребление и водоотведение .

11. Измерение температуры, давления и других параметров системы ТГСиВ.

12. Определение линейной стационарной системы.

13. Динамические процессы в системах.

 

4.1.2.5. Перечень тем контрольных работ, рефератов, ТР, РГР, РПР

Не планируется.

 

4.1.2.6. Примерный перечень тем курсовых работ (проектов)

Не планируется.

 


4. 2. Форма обучения: заочная

Уровень базового образования: среднее общее.

Срок обучения 5г.

 

Семестр

Трудоем-кость,

час. / зач. ед.

Лек-ции,

час.

 

Практи-ческие занятия,

час.

Лабора-торные работы, час.

Консуль-тация,

час.

Конт-роль,

час.

Всего (контак-тная работа),

час.

СРС,

час.

Форма

промежуточного контроля

(экз., зач., зач. с оц.)

10

252 / 7  

6  

8  

 

3  

0,6  

17,6  

225,75  

Экз.(8,65)  

Итого

252 / 7  

6  

8  

 

3  

0,6  

17,6  

225,75  

8,65  

 

4.2.1. Структура дисциплины


 

Раздел (тема)

дисциплины

 

Виды учебной работы, включая самостоятельную работу студентов и трудоемкость

(в часах)

 

Форма  текущего контроля успеваемости (по неделям семестра), форма промежу-точной аттестации

  (по семестрам)

 

п\п

Семестр

Лекции

Семинары

Практические занятия

Лабораторные работы

Контрольные работы

СРС

КП / КР

Консультация

Контроль

1

Основы автоматизации и управления

10

6

8

225,75

тестирование

Всего за  семестр

252

6

8

+

225,75

3

0,6

Экз.(8,65)

Итого   

252

6

8

225,75

3

0,6

8,65

 

4.2.2. Содержание дисциплины

4.2.2.1. Перечень лекций

Семестр 10

Раздел 1. Основы автоматизации и управления

Лекция 1.

Управление в системах теплогазоснабжения и кондиционирования микроклимата. Процессы, формирующие микроклимат помещения. Режим работы системы кондиционирования микроклимата (2 часа).

Лекция 2.

Основы автоматического регулирования процессов (2 часа).

Лекция 3.

Переходные процессы в системах автоматического регулирования (2 часа).

 

4.2.2.2. Перечень практических занятий

Семестр 10

Раздел 1. Основы автоматизации и управления

Практическое занятие 1.

Системы обеспечения микроклимата как объекты автоматизации (2 часа).

Практическое занятие 2.

Математические модели звеньев САР (2 часа).

Практическое занятие 3.

Переходные процессы в системах автоматического регулирования. Динамические характеристики звеньев (2 часа).

Практическое занятие 4.

Операционный метод в задачах автоматического управления и регулирования. Интегральное преобразование Лапласа (2 часа).

 

4.2.2.3. Перечень лабораторных работ

Не планируется.

 

4.2.2.4. Перечень учебно-методического обеспечения для самостоятельной работы

Методические указания для самостоятельной работы размещены на информационно-образовательном портале института по ссылке https://www.mivlgu.ru/iop/course/view.php?id=5058.

Для самостоятельной работы также используются издания из списка приведенной ниже основной и дополнительной литературы.

Перечень тем, вынесенных на самостоятельное изучение:

1. Автоматизация параметров работы воздушно-тепловых завес.

2. Автоматизация для обеспечения микроклимата .

3. Методы регулирования теплоотдачи нагревательных приборов.

4. Регулирующие клапана как элемент автоматизации инженерных систем .

5. Функции системы автоматического управления.

6. Контроллер как основной элемент современной автоматизированной системы.

7. Тепловая автоматика .

8. Комбинированные системы автоматического регулирования.

9. Системы автоматического регулирования по возмущению.

10. Водопотребление и водоотведение .

11. Измерение температуры, давления и других параметров системы ТГСиВ.

12. Определение линейной стационарной системы.

13. Динамические процессы в системах.

 

4.2.2.5. Перечень тем контрольных работ, рефератов, ТР, РГР, РПР

1. Автоматизация параметров работы воздушно-тепловых завес.

2. Автоматизация для обеспечения микроклимата .

3. Методы регулирования теплоотдачи нагревательных приборов.

4. Регулирующие клапана как элемент автоматизации инженерных систем .

5. Функции системы автоматического управления.

6. Контроллер как основной элемент современной автоматизированной системы.

7. Тепловая автоматика .

8. Комбинированные системы автоматического регулирования.

9. Системы автоматического регулирования по возмущению.

10. Водопотребление и водоотведение .

11. Измерение температуры, давления и других параметров системы ТГСиВ.

12. Определение линейной стационарной системы.

13. Динамические процессы в системах.

 

4.2.2.6. Примерный перечень тем курсовых работ (проектов)

Не планируется.

 

5. Образовательные технологии

Для реализации познавательной и творческой активности студента в учебном процессе используются современные образовательные технологии, дающие возможность повышать качество образования, более эффективно использовать учебное время и снижать долю репродуктивной деятельности студентов. В вузе представлен широкий спектр образовательных педагогических технологий, которые применяются в учебном процессе:

проблемное обучение - создание в учебной деятельности проблемных ситуаций и организация активной самостоятельной деятельности учащихся по их разрешению, в результате чего происходит творческое овладение знаниями, умениями, навыками, развиваются мыслительные способности;

разноуровневое обучение - у преподавателя появляется возможность помогать слабому, уделять внимание сильному, реализуется желание сильных студентов быстрее и глубже продвигаться в образовании. Сильные студенты утверждаются в своих способностях, слабые получают возможность испытывать учебный успех, повышается уровень мотивации ученья;

исследовательские методы в обучении - дают возможность студентам самостоятельно пополнять свои знания, глубоко вникать в изучаемую проблему и предполагать пути ее решения, что важно при формировании мировоззрения;

лекционно-семинарско-зачетная система - дает возможность сконцентрировать материал в блоки и преподносить его как единое целое, а контроль проводить по предварительной подготовке студентов;

информационно-коммуникационные технологии - изменение и неограниченное обогащение содержания образования, использование интегрированных курсов, доступ в интернет;

здоровьесберегающие технологии - использование данных технологий позволяют равномерно во время занятия распределять различные виды заданий, определять время подачи сложного учебного материала, выделять время на проведение самостоятельных работ, что дает положительные результаты в обучении.

 

6. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины и учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов.

Фонды оценочных средств приведены в приложении.

 

7. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины Моделирование систем газоснабжения

7.1. Основная учебно-методическая литература по дисциплине

1. Посашков М.В. Энергосбережение в системах теплоснабжения [Электронный ресурс]: учебное пособие/ Посашков М.В., Немченко В.И., Титов Г.И.— Электрон. текстовые данные.— Самара: Самарский государственный архитектурно-строительный университет, ЭБС АСВ, 2014.— 192 c. - http://www.iprbookshop.ru/29799.

2. Музылева И.В. Теория автоматического управления. Линейные системы [Электронный ресурс]: методические указания к практическим занятиям/ Музылева И.В., Муравьев А.А.— Электрон. текстовые данные.— Липецк: Липецкий государственный технический университет, ЭБС АСВ, 2013.— 84 c. - http://www.iprbookshop.ru/22938.

3. Решетняк Е.П. Лабораторный практикум по дисциплине «Управление техническими системами» [Электронный ресурс]: методическое пособие для студентов специальности 260602 - «Пищевая инженерия малых предприятий»/ Решетняк Е.П., Алейников А.К.— Электрон. текстовые данные.— Саратов: Саратовский государственный аграрный университет имени Н.И. Вавилова, Вузовское образование, 2012.— 84 c. - http://www.iprbookshop.ru/8148

4. Рыбак Л.А. Теория автоматического управления. Часть I. Непрерывные системы [Электронный ресурс]: учебное пособие/ Рыбак Л.А.— Электрон. текстовые данные.— Белгород: Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова, ЭБС АСВ, 2012.— 121 c. - http://www.iprbookshop.ru/28400.

5. Архитектурно-строительное проектирование. Проектирование систем отопления, вентиляции и кондиционирования зданий, строений, сооружений [Электронный ресурс]: сборник нормативных актов и документов/ — Электрон. текстовые данные.— Саратов: Ай Пи Эр Медиа, 2015.— 452 c. - http://www.iprbookshop.ru/30223.

6. Никулин Е.А. Основы теории автоматического управления. Частотные методы анализа и синтеза систем. - СПб: БХВ-Петербург, 2015. - 640 с. - http://ibooks.ru/reading.php?productid=18519

 

7.2. Дополнительная учебно-методическая литература по дисциплине

1. Коновалов Б.И. Теория автоматического управления [Электронный ресурс]: учебное методическое пособие/ Коновалов Б.И., Лебедев Ю.М.— Электрон. текстовые данные.— Томск: Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники, 2010.— 162 c. - http://www.iprbookshop.ru/13869.

2. Строительство, реконструкция, капитальный ремонт объектов капитального строительства. Инженерное оборудование зданий и сооружений и внешние сети. Автоматизация инженерных систем зданий и сооружений [Электронный ресурс]: сборник нормативных актов и документов/ — Электрон. текстовые данные.— Саратов: Ай Пи Эр Медиа, 2015.— 466 c. - http://www.iprbookshop.ru/30240.

3. Энергоэффективность зданий [Электронный ресурс]: сборник нормативных актов и документов/ — Электрон. текстовые данные.— Саратов: Ай Пи Эр Медиа, 2015.— 155 c. - http://www.iprbookshop.ru/30274.

4. Жерлыкина М.Н. Системы обеспечения микроклимата зданий и сооружений [Электронный ресурс]: учебное пособие/ Жерлыкина М.Н., Яременко С.А.— Электрон. текстовые данные.— Воронеж: Воронежский государственный архитектурно-строительный университет, ЭБС АСВ, 2013.— 162 c. - http://www.iprbookshop.ru/22669.

5. Дронова Г.Л. Планирование монтажа и технико-экономическая оценка систем теплогазоснабжения и вентиляции [Электронный ресурс]/ Дронова Г.Л.— Электрон. текстовые данные.— Белгород: Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова, ЭБС АСВ, 2013.— 141 c. - http://www.iprbookshop.ru/28380.

6. Строительство, реконструкция, капитальный ремонт объектов капитального строительства. Инженерное оборудование зданий и сооружений и внешние сети. Газоснабжение [Электронный ресурс]: сборник нормативных актов и документов/ — Электрон. текстовые данные.— Саратов: Ай Пи Эр Медиа, 2015.— 482 c - http://www.iprbookshop.ru/30244.

 

7.3. Перечень информационных технологий, используемых при осуществлении образовательного процесса по дисциплине, включая перечень программного обеспечения и информационных справочных систем

В образовательном процессе используются информационные технологии, реализованные на основе информационно-образовательного портала института (www.mivlgu.ru/iop), и инфокоммуникационной сети института:

- предоставление учебно-методических материалов в электроном виде;

- взаимодействие участников образовательного процесса через локальную сеть института и Интернет;

- предоставление сведений о результатах учебной деятельности в электронном личном кабинете обучающегося.

Информационные справочные системы:

Информационно-образовательный портал "Российское образование" [URL:] рhttp://www.edu.ru

Информационно-справочный сервер ТОГУ специальности "Теплогазоснабжение и вентиляция" [URL:] http://tgv.khstu.ru/tgv_to_dvd/dvd_n.php

Журнал "Современные технологии автоматизации" [URL:] http://www.cta.ru

Журнал "Автоматизация в промышленности" [URL:] http://www.avtprom.ru

Программное обеспечение:

не предусмотрено

 

7.4. Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети «Интернет», необходимых для освоения дисциплины

iprbookshop.ru

ibooks.ru

 

8. Описание материально-технической базы, необходимой для осуществления образовательного процесса по дисциплине

 

9. Методические указания по освоению дисциплины

Для успешного освоения теоретического материала обучающийся: знакомится со списком рекомендуемой основной и дополнительной литературы; уточняет у преподавателя, каким дополнительным пособиям следует отдать предпочтение; ведет конспект лекций и прорабатывает лекционный материал, пользуясь как конспектом, так и учебными пособиями.

На практических занятиях пройденный теоретический материал подкрепляется решением задач по основным темам дисциплины. Занятия проводятся в компьютерном классе, используя специальное программное обеспечение. Каждой подгруппе обучающихся преподаватель выдает задачу, связанную с моделированием инженерных систем объектов строительства. В конце занятия обучающие демонстрируют полученные результаты преподавателю и при необходимости делают работу над ошибками.

Самостоятельная работа оказывает важное влияние на формирование личности будущего специалиста, она планируется обучающимся самостоятельно. Каждый обучающийся самостоятельно определяет режим своей работы и меру труда, затрачиваемого на овладение учебным содержанием дисциплины. Он выполняет внеаудиторную работу и изучение разделов, выносимых на самостоятельную работу, по личному индивидуальному плану, в зависимости от его подготовки, времени и других условий.

Форма заключительного контроля при промежуточной аттестации – экзамен. Для проведения промежуточной аттестации по дисциплине разработаны фонд оценочных средств и балльно-рейтинговая система оценки учебной деятельности студентов. Оценка по дисциплине выставляется в информационной системе и носит интегрированный характер, учитывающий результаты оценивания участия студентов в аудиторных занятиях, качества и своевременности выполнения заданий в ходе изучения дисциплины и промежуточной аттестации.

 


лист_утверждения


РЕЦЕНЗИЯ

на  рабочую программу дисциплины

«Моделирование систем газоснабжения»

по направлению подготовки 08.03.01 Строительство

 

Рабочая программа дисциплины «Моделирование систем газоснабжения» составлена в соответствии с требованиями федерального государственного образовательного стандарта по направлению подготовки 08.03.01 Строительство.

На изучение данного курса по учебному плану отводится 252 час. (7 ЗЕТ). Формой итогового контроля изучения дисциплины является зачет / экзамен .

Цель дисциплины: формирование у студентов знаний, умений и навыков по моделированию и анализу систем газоснабжения.

Задачи изучения дисциплины :

- сформировать общее представление о методах моделирования инженерных систем в строительстве и протекающих в них технологических процессах;

- научить студента умению использовать программные средства моделирования в процессе проектирования и анализа работы инженерных систем зданий и сооружений.

Содержание занятий соответствуют требованиям образовательного стандарта. Имеется перечень вопросов для самостоятельной работы студентов, способствующий более глубокому изучению дисциплины.

Освоение дисциплины позволит студентам приобрести теоретические и практические знания, необходимые при решении задач в будущей практической деятельности.

Предлагаемые фонды оценочных средств для выявления уровня знаний и умений обучаемых полностью охватывает содержание курса и соответствуют ФГОС.

Перечень учебно-методической литературы достаточен для изучения дисциплины. Имеются ссылки на электронно-библиотечные системы.

Рабочая программа дисциплины «Моделирование систем газоснабжения» рекомендуется для использования в учебном процессе по направлению подготовки 08.03.01 Строительство.

 

06.06.2017 г.