城市軌道交通消防與環控系統檢修 教案-項目二任務四 通風空調系統設備維護管理

城市軌道交通專業核心課程數字資源城市軌道交通專業核心課程數字資源課程名稱：城市軌道交通消防與環控系統檢修教材名稱：《城市軌道交通消防與環控系統檢修》書號：ISBN978-主編：徐勝南李桃資源名稱：教案課程名稱：鐵路線路及站場課程名稱：鐵路線路及站場主編：夏棟資源名稱：課程標準教學設計編號：課程名稱城市軌道交通消防與環控系統檢修編寫教師審核簽字授課名稱項目二任務四（2）通風空調系統設備維護管理授課類型理實一體課時2授課班級授課地點消防與環控實訓室授課日期教學目標知識目標1.掌握風閥葉片調整、冷水機組參數檢測、冷卻塔布水器校準等專項維修流程；3.熟悉風閥執行器調試工具、冷水機組檢漏設備等專用工具的使用規范與質量要求。能力目標1.能根據風閥卡滯、冷水機組壓力異常、冷卻塔振動超標等故障現象制定維修方案；2.能按照二級保養標準對風閥執行機構進行拆解維護。素養目標1.培養設備維護“安全第一、預防為主”的責任意識；2.培養“精益運維”的工程理念。課程思政設計1.結合地鐵風閥故障導致區間通風不暢的應急案例，培養學生“生命至上”的安全救援意識和規范作業責任感；2.通過冷水機組節能參數調試實訓，滲透“綠色低碳”的環保理念，理解設備維護對降低運營能耗的實際價值。教學重點及解決措施重點：1.專用工具如動平衡儀、檢漏儀、風速儀的規范使用方法及數據判讀標準；措施：組織“工具挑戰賽”，完成萬用表檢測電機絕緣、動平衡儀數據采集、檢漏儀靈敏度校準等6項工具操作任務。教學難點及解決措施難點：風閥連桿機構與執行器的同步校準技巧；措施：開發“三維解剖圖譜”，通過AR技術可視化風閥內部傳動結構，學生分組進行虛擬拆裝訓練后再實操。教學方法故障樹分析法、三維虛擬拆裝法、工位輪換實操法教學資源1.平臺資源：（1）學習平臺教師端——上傳課前預學資源（風閥傳動動畫、冷水機組拆裝微課、冷卻塔故障案例庫等）、發布訓練任務（工具使用安全規程測試、維修流程排序挑戰等）、教師評價、匯總分數形成結果性評價，學習效果分析；（2）學習平臺學生端——預習課前資源，接收訓練任務、進行學生自評、小組互評、下載AR虛擬拆裝軟件進行課前模擬操作；2.學習頁教學實施過程教學環節教學內容教師活動學生活動設計意圖一任務準備15min1.回顧上節課相關知識（通風空調系統的組成及設備功能）；2.檢查學生課前預學情況（通過學習平臺查看維護作業原則、維修方式分類預習數據）；3.介紹本次任務的背景（某地鐵換乘站因風閥調節失靈導致站臺溫度失衡、冷水機組低壓報警停機、冷卻塔布水不均引發效率下降的復合故障案例）。1.以提問方式回顧舊知，如“組合式空調機組的核心組成部分有哪些？”“風機在通風系統中的主要作用是什么？”2.展示學生預習數據，對預學情況好的學生給予表揚，對存在的共性問題如維修方式分類混淆、保養等級劃分不清進行簡要講解；3.結合某地鐵車站因風閥維護不到位造成區間排煙不暢、冷水機組缺氟導致全線空調癱瘓的事故案例，強調掌握設備維護管理知識的必要性，引出本次學習任務。1.積極回答教師問題，回顧舊知，對于不明確的知識點及時提出；2.匯報預習過程中遇到的疑問，如風機與風閥的連鎖控制邏輯、冷水機組高低壓保護值設定標準、冷卻塔填料堵塞的判斷方法等；3.認真聆聽任務背景介紹，明確學習意義，思考如何通過規范的維護作業保障設備可靠運行。鞏固舊知，為新知識學習做鋪墊，激發學生思考；了解學生預習情況，便于針對性教學，解決共性問題；結合實際案例激發學生學習興趣，讓學生認識到知識的實際應用價值，明確學習目標。環節二任務發布15min1.知識點：風閥維護的“先斷電后作業”安全規程；冷水機組壓力檢測的“三查四定”原則；冷卻塔維護的“先靜態后動態”檢查流程；三種設備的二級保養質量評定標準。2.技能點：風閥執行器機械零點校準與反饋信號調試；冷水機組制冷劑檢漏、回收及定量充注操作；冷卻塔風機葉輪動平衡檢測與校正；專用工具的選型與參數設置。1.發布本節學習任務：掌握通風空調系統設備維護管理的核心內容，發放學習頁，進行學習頁說明。2.引導學生分組，每組扮演“故障診斷組”“精密操作組”“質量驗收組”，明確各組職責（診斷組分析故障原因并制定方案、操作組執行維修作業、驗收組對照標準進行質量評定），告訴學生可以通過三維虛擬拆裝、故障樹分析、工位實操等方式完成任務。指導學生如何協作配合。1.認真聆聽教師對任務的講解，明確自己所在小組的職責和需要掌握的知識技能。2.按照教師要求分組，進行角色分工，小組成員間討論各組工作重點，制定協作計劃。3.查看學習頁，了解三種設備的維護流程對比表和關鍵參數記錄表的填寫規范。明確學習任務和方法，通過分組合作讓學生主動參與學習過程，培養團隊協作能力。環節三任務實施45min知識點：維護原則：“先斷電驗電后作業”“先靜態檢測后動態調試”的核心內涵及在風閥、冷水機組、冷卻塔維護中的差異化應用；維修方式：風閥機械傳動調整、冷水機組參數校準、冷卻塔部件更換等專項維修的操作流程與安全控制要點；作業等級：風閥清潔潤滑（一級保養）、執行器拆解維修（二級保養）、冷水機組年度大修的操作要點及質量標準。2.技能點：繪制“風閥故障樹分析圖”并標注關鍵節點；使用檢漏儀對冷水機組進行制冷劑泄漏檢測并定位漏點；操作動平衡儀對冷卻塔風機進行振動數據采集與校正；1.組織“故障會診會”：展示復合故障場景（風閥卡滯+冷水機組低壓+冷卻塔振動），各小組根據“故障診斷組”職責分析原因并制定維修優先級方案，教師進行點評；2.開展“三維虛擬拆裝考核”：分組在AR平臺完成風閥執行器拆解、冷水機組壓縮機檢修、冷卻塔填料更換的虛擬操作，教師通過系統記錄評估操作規范性與步驟完整性；3.工位實操訓練：（1）風閥調試工位：使用萬用表檢測執行器反饋信號，調整連桿長度使葉片開閉角度與電控柜指示一致；（2）冷水機組檢測工位：連接壓力表組檢測高低壓參數，使用檢漏儀對可疑漏點進行精確定位；（3）冷卻塔校正工位：操作動平衡儀采集振動數據，計算配重值并完成葉輪平衡校正。1.參與“故障診斷研討會”：分析“風閥能全開但不能全關”案例，判斷為執行器行程設置錯誤，區分與“連桿脫落導致完全無法動作”的故障差異；2.參與“虛擬拆裝訓練營”：在AR系統中完成冷水機組冷凝器端蓋拆卸，識別并標注換熱管結垢位置，糾正“未釋放系統壓力即拆卸端蓋”的錯誤操作；3.工位實操訓練：（1）在風閥調試工位，測量并記錄執行器電阻值變化曲線，通過調整電位器使反饋信號與葉片角度呈線性關系；（2）在冷水機組檢測工位，使用電子檢漏儀在0.5米距離內定位制冷劑泄漏點，記錄泄漏濃度值并換算泄漏速率；（3）在冷卻塔校正工位，通過動平衡儀顯示的相位角和振幅值，在葉輪指定位置添加配重塊使振動值降至4.5mm/s以下。通過教師引導和學生自主學習、小組討論、比賽等多種形式，讓學生主動獲取知識，提升技能，充分發揮學生的主體作用。環節四任務總結與拓展15min知識總結：風閥、冷水機組、冷卻塔維護的專項安全規程；三種設備核心部件的結構特點與維護要點；專用工具的操作規范與數據判讀方法；二級保養的質量評定流程與標準。設備連鎖控制邏輯與維護作業的關聯性分析。2.技能總結：基于故障現象的維修方案制定方法；風閥執行器機械調整與電氣調試的協同操作；冷水機組制冷劑狀態參數的綜合分析能力；冷卻塔振動超標問題的系統排查與解決能力。3.拓展思考：結合智能運維趨勢，提出在風閥執行器加裝扭矩傳感器實現狀態監測的方案；針對老舊冷水機組，設計“預防性維護+預測性維護”的混合維保模式；思考如何利用紅外熱像儀檢測冷卻塔填料堵塞的分布情況。知識總結：引導學生回顧本節課學習的知識要點，提問“風閥維護中為什么要先檢查框架變形情況？”“冷水機組啟動前需確認哪些系統參數？”，讓學生分組代表搶答。教師進行總結，強調重點知識。2.技能總結：讓各小組分享虛擬拆裝和工位實操中的關鍵發現，教師補充完善。提問“在冷卻塔動平衡校正時，為什么需要多次測量不同轉速下的振動數據？”，引導學生回憶并回答。3.拓展思考：提出拓展問題，鼓勵學生結合物聯網技術，討論如何通過加裝傳感器實現風閥、冷水機組、冷卻塔的遠程狀態監測與故障預警。1.積極參與分組搶答，回顧維修方式分類、作業等級劃分及維護工具等知識要點。認真聽取教師總結，鞏固知識要點。2.分享實操中的發現，如“風閥葉片與框架間隙應控制在1-2mm”，冷水機組“環境溫度每升高5℃，冷凝壓力約增加0.5MPa”，冷卻塔“皮帶松緊度以按壓10mm撓度為宜”?；貞洸⒒卮鸲啻螠y量不同轉速振動數據是為了排除共振干擾，確保校正結果在全工況范圍內有效。3.拓展思考：圍繞智能運維主題，討論在風閥執行器加裝霍爾傳感器采集轉角數據的可行性；針對老型號冷水機組，提出通過振動頻譜分析判斷壓縮機軸承磨損趨勢的方案；積極發言表達自己的想法。通過總結鞏固所學知識和技能，拓展思考培養學生的知識應用能力和創新思維，進一步突出學生的主體地位。教學總結與反思學習成果通過本節課的學習，學生能夠掌握風閥、冷水機組、冷卻塔維護的專項知識，能獨立完成風閥執行器調試、冷水機組參數檢測等核心操作，理解設備維護質量對系統運行效率和能耗控制的直接影響。教學評價1.過程性評價：從三維虛擬拆裝規范性、故障診斷準確率、工具操作熟練度、團隊協作有