城市轨道交通消防与环控系统检修电子教案-项目二任务四（2）通风空调系统设备维护管理

城市轨道交通专业核心课程数字资源城市轨道交通专业核心课程数字资源课程名称：城市轨道交通消防与环控系统检修教材名称：《城市轨道交通消防与环控系统检修》书号：主编：资源名称：教案课程名称：铁路线路及站场课程名称：铁路线路及站场主编：夏栋资源名称：课程标准教学设计编号：课程名称城市轨道交通消防与环控系统检修编写教师审核签字授课名称项目二任务四（2）通风空调系统设备维护管理授课类型理实一体课时2授课班级授课地点消防与环控实训室授课日期教学目标知识目标1.掌握风阀叶片调整、冷水机组参数检测、冷却塔布水器校准等专项维修流程；3.熟悉风阀执行器调试工具、冷水机组检漏设备等专用工具的使用规范与质量要求。能力目标1.能根据风阀卡滞、冷水机组压力异常、冷却塔振动超标等故障现象制定维修方案；2.能按照二级保养标准对风阀执行机构进行拆解维护。素养目标1.培养设备维护“安全第一、预防为主”的责任意识；2.培养“精益运维”的工程理念。课程思政设计1.结合地铁风阀故障导致区间通风不畅的应急案例，培养学生“生命至上”的安全救援意识和规范作业责任感；2.通过冷水机组节能参数调试实训，渗透“绿色低碳”的环保理念，理解设备维护对降低运营能耗的实际价值。教学重点及解决措施重点：1.专用工具如动平衡仪、检漏仪、风速仪的规范使用方法及数据判读标准；措施：组织“工具挑战赛”，完成万用表检测电机绝缘、动平衡仪数据采集、检漏仪灵敏度校准等6项工具操作任务。教学难点及解决措施难点：风阀连杆机构与执行器的同步校准技巧；措施：开发“三维解剖图谱”，通过AR技术可视化风阀内部传动结构，学生分组进行虚拟拆装训练后再实操。教学方法故障树分析法、三维虚拟拆装法、工位轮换实操法教学资源1.平台资源：（1）学习平台教师端——上传课前预学资源（风阀传动动画、冷水机组拆装微课、冷却塔故障案例库等）、发布训练任务（工具使用安全规程测试、维修流程排序挑战等）、教师评价、汇总分数形成结果性评价，学习效果分析；（2）学习平台学生端——预习课前资源，接收训练任务、进行学生自评、小组互评、下载AR虚拟拆装软件进行课前模拟操作；2.学习页教学实施过程教学环节教学内容教师活动学生活动设计意图一任务准备15min1.回顾上节课相关知识（通风空调系统的组成及设备功能）；2.检查学生课前预学情况（通过学习平台查看维护作业原则、维修方式分类预习数据）；3.介绍本次任务的背景（某地铁换乘站因风阀调节失灵导致站台温度失衡、冷水机组低压报警停机、冷却塔布水不均引发效率下降的复合故障案例）。1.以提问方式回顾旧知，如“组合式空调机组的核心组成部分有哪些？”“风机在通风系统中的主要作用是什么？”2.展示学生预习数据，对预学情况好的学生给予表扬，对存在的共性问题如维修方式分类混淆、保养等级划分不清进行简要讲解；3.结合某地铁车站因风阀维护不到位造成区间排烟不畅、冷水机组缺氟导致全线空调瘫痪的事故案例，强调掌握设备维护管理知识的必要性，引出本次学习任务。1.积极回答教师问题，回顾旧知，对于不明确的知识点及时提出；2.汇报预习过程中遇到的疑问，如风机与风阀的连锁控制逻辑、冷水机组高低压保护值设定标准、冷却塔填料堵塞的判断方法等；3.认真聆听任务背景介绍，明确学习意义，思考如何通过规范的维护作业保障设备可靠运行。巩固旧知，为新知识学习做铺垫，激发学生思考；了解学生预习情况，便于针对性教学，解决共性问题；结合实际案例激发学生学习兴趣，让学生认识到知识的实际应用价值，明确学习目标。环节二任务发布15min1.知识点：风阀维护的“先断电后作业”安全规程；冷水机组压力检测的“三查四定”原则；冷却塔维护的“先静态后动态”检查流程；三种设备的二级保养质量评定标准。2.技能点：风阀执行器机械零点校准与反馈信号调试；冷水机组制冷剂检漏、回收及定量充注操作；冷却塔风机叶轮动平衡检测与校正；专用工具的选型与参数设置。1.发布本节学习任务：掌握通风空调系统设备维护管理的核心内容，发放学习页，进行学习页说明。2.引导学生分组，每组扮演“故障诊断组”“精密操作组”“质量验收组”，明确各组职责（诊断组分析故障原因并制定方案、操作组执行维修作业、验收组对照标准进行质量评定），告诉学生可以通过三维虚拟拆装、故障树分析、工位实操等方式完成任务。指导学生如何协作配合。1.认真聆听教师对任务的讲解，明确自己所在小组的职责和需要掌握的知识技能。2.按照教师要求分组，进行角色分工，小组成员间讨论各组工作重点，制定协作计划。3.查看学习页，了解三种设备的维护流程对比表和关键参数记录表的填写规范。明确学习任务和方法，通过分组合作让学生主动参与学习过程，培养团队协作能力。环节三任务实施45min知识点：维护原则：“先断电验电后作业”“先静态检测后动态调试”的核心内涵及在风阀、冷水机组、冷却塔维护中的差异化应用；维修方式：风阀机械传动调整、冷水机组参数校准、冷却塔部件更换等专项维修的操作流程与安全控制要点；作业等级：风阀清洁润滑（一级保养）、执行器拆解维修（二级保养）、冷水机组年度大修的操作要点及质量标准。2.技能点：绘制“风阀故障树分析图”并标注关键节点；使用检漏仪对冷水机组进行制冷剂泄漏检测并定位漏点；操作动平衡仪对冷却塔风机进行振动数据采集与校正；1.组织“故障会诊会”：展示复合故障场景（风阀卡滞+冷水机组低压+冷却塔振动），各小组根据“故障诊断组”职责分析原因并制定维修优先级方案，教师进行点评；2.开展“三维虚拟拆装考核”：分组在AR平台完成风阀执行器拆解、冷水机组压缩机检修、冷却塔填料更换的虚拟操作，教师通过系统记录评估操作规范性与步骤完整性；3.工位实操训练：（1）风阀调试工位：使用万用表检测执行器反馈信号，调整连杆长度使叶片开闭角度与电控柜指示一致；（2）冷水机组检测工位：连接压力表组检测高低压参数，使用检漏仪对可疑漏点进行精确定位；（3）冷却塔校正工位：操作动平衡仪采集振动数据，计算配重值并完成叶轮平衡校正。1.参与“故障诊断研讨会”：分析“风阀能全开但不能全关”案例，判断为执行器行程设置错误，区分与“连杆脱落导致完全无法动作”的故障差异；2.参与“虚拟拆装训练营”：在AR系统中完成冷水机组冷凝器端盖拆卸，识别并标注换热管结垢位置，纠正“未释放系统压力即拆卸端盖”的错误操作；3.工位实操训练：（1）在风阀调试工位，测量并记录执行器电阻值变化曲线，通过调整电位器使反馈信号与叶片角度呈线性关系；（2）在冷水机组检测工位，使用电子检漏仪在0.5米距离内定位制冷剂泄漏点，记录泄漏浓度值并换算泄漏速率；（3）在冷却塔校正工位，通过动平衡仪显示的相位角和振幅值，在叶轮指定位置添加配重块使振动值降至4.5mm/s以下。通过教师引导和学生自主学习、小组讨论、比赛等多种形式，让学生主动获取知识，提升技能，充分发挥学生的主体作用。环节四任务总结与拓展15min知识总结：风阀、冷水机组、冷却塔维护的专项安全规程；三种设备核心部件的结构特点与维护要点；专用工具的操作规范与数据判读方法；二级保养的质量评定流程与标准。设备连锁控制逻辑与维护作业的关联性分析。2.技能总结：基于故障现象的维修方案制定方法；风阀执行器机械调整与电气调试的协同操作；冷水机组制冷剂状态参数的综合分析能力；冷却塔振动超标问题的系统排查与解决能力。3.拓展思考：结合智能运维趋势，提出在风阀执行器加装扭矩传感器实现状态监测的方案；针对老旧冷水机组，设计“预防性维护+预测性维护”的混合维保模式；思考如何利用红外热像仪检测冷却塔填料堵塞的分布情况。知识总结：引导学生回顾本节课学习的知识要点，提问“风阀维护中为什么要先检查框架变形情况？”“冷水机组启动前需确认哪些系统参数？”，让学生分组代表抢答。教师进行总结，强调重点知识。2.技能总结：让各小组分享虚拟拆装和工位实操中的关键发现，教师补充完善。提问“在冷却塔动平衡校正时，为什么需要多次测量不同转速下的振动数据？”，引导学生回忆并回答。3.拓展思考：提出拓展问题，鼓励学生结合物联网技术，讨论如何通过加装传感器实现风阀、冷水机组、冷却塔的远程状态监测与故障预警。1.积极参与分组抢答，回顾维修方式分类、作业等级划分及维护工具等知识要点。认真听取教师总结，巩固知识要点。2.分享实操中的发现，如“风阀叶片与框架间隙应控制在1-2mm”，冷水机组“环境温度每升高5℃，冷凝压力约增加0.5MPa”，冷却塔“皮带松紧度以按压10mm挠度为宜”。回忆并回答多次测量不同转速振动数据是为了排除共振干扰，确保校正结果在全工况范围内有效。3.拓展思考：围绕智能运维主题，讨论在风阀执行器加装霍尔传感器采集转角数据的可行性；针对老型号冷水机组，提出通过振动频谱分析判断压缩机轴承磨损趋势的方案；积极发言表达自己的想法。通过总结巩固所学知识和技能，拓展思考培养学生的知识应用能力和创新思维，进一步突出学生的主体地位。教学总结与反思学习成果通过本节课的学习，学生能够掌握风阀、冷水机组、冷却塔维护的专项知识，能独立完成风阀执行器调试、冷水机组参数检测等核心操作，理解设备维护质量对系统运行效率和能耗控制的直接影响。教学评价1.过程性评价：从三维虚拟拆装规范性、故障诊断准确率、工具操作熟练度、团队协作有效