小區建筑電氣系統的設計

徐敬麗

【摘要】本文闡述了大型小區內建筑電氣系統的設計方案。

【關鍵字】強電、弱電、負荷、容量。

1.1 項目背景分析

本項目闡述了某大型住宅小區內電氣設計的設計依據、原理和方法。包括強電和弱電的設計，其中包括強電各層用電負荷，照明配電平面圖設計（包括照明、備用電源設計）；配電系統圖設計；電氣設計說明。弱電包括：安全防范監控設計、綜合布線。

本小區分四個部分，第一部分為7棟多層住宅，第二部分為5棟多層住宅和1棟高層住宅，第 三部分為28層高層住宅，第四部分為地下停車場。最終電氣設備間設在物業配電室內集中管理，設計高清網絡監控系統。為了提高小區的安防水平，更好的進行內部管理。

2.1項目設計

本設計主要包括強電部分和弱電部分設計以及電氣室設計：

（1）強電部分主要內容包括：各層設備用電負荷及電纜的選擇；各層基礎配電設計（照明、備用電氣設計）；分小區配電室和總配電室設計。

（2）弱電部分主要內容包括：安全防范監控設計、綜合布線設計。

2.1.1 強電部分設計

根據小區實際情況，選好層間配電箱位置、小區內分控配電室位置一級中心配電室的位置然后進行分級設計。

利用系數法計算并確定每層計算負荷和短路電流，并將作為選擇變壓器、斷路器、保護開關、電線電纜等高壓，低壓電路設備的依據。

電纜選擇：根據各層設備的用電功率。電壓等級不同，敷設條件的不同，可選用一般塑料絕緣電纜、鋼帶鎧裝電纜、防腐電纜、高壓電纜等。

電氣照明及備用電源配電箱：根據規范要求對各層內的燈具和備用配電箱進行布置，其中工業設備分別由單獨回路供電。

供電系統設計：在執行國家的技術經濟政策，做到保障人身安全，供電可靠，技術進步和經濟合理。按照負荷性質、用電容量、工程特點和地區供電條件，合理確定方案。

設計依據：（1）相關專業提供給的工程設計資料；

（2）中華人民共和國現行主要標準及法規：

1）《建筑照明設計標準》 GB 50034-2004

2）《工業建筑電氣設計規范》

3）《建筑電氣常用數據04DX101-1》

4）《全國工程建筑工程設計技術措施-電氣》

2.1.2

供配電系統的設計為減少電壓偏差，應符合下列要求：

（1）正確選擇變壓器的變壓比和電壓分接頭

（2）降低系統阻抗

（3）采取補償無功功率措施

（4）使用三項負荷平衡

2.1.3負荷的分級及要求

本系統采用二級負荷，二級負荷對供電特殊要求，中斷供電將影響重要用電單位的正常工作。采用雙回路供電或者備用用電，并使配電系統簡潔可靠。

2.1.4用系數法進行電荷、回路、照明、備用電源計算。

2.1.5電纜選擇

根據敷設條件的不同，可以選擇一般絕緣電纜、鋼帶鎧裝電纜、鋼絲鎧電纜、防腐電纜等；根據安全性要求，可選用不延燃電纜、阻燃電纜、無鹵阻燃電纜、耐火電纜等。

2.1.6 電線電纜規格的選擇

確定電線電纜的規格（導體截面）時，一般應考慮發熱，電壓損失，經濟電流密度，機械強度等選擇條件。低壓動力線因其負荷電流較大，故一般先按發熱條件選擇截面，然后驗算其電壓損失和機械強度；低壓照明線因其對電壓水平要求較高，可先按允許電壓損失條件選擇截面，再驗算發熱條件和機械強度；對高壓線路，則先按經濟電流密度選擇截面，然后驗算其發熱條件和允許電壓損失；而高壓架空線路，還應驗算其機械強度。

2.1.7各層基礎供配電系統的設計

從高壓電網直接接入電氣室，采用電纜直埋引入，進線處應設置高壓柜電柜，箱內應設置高壓控制開關、接地保護裝置等，在經變壓器室送入各個設備控制柜的配電箱。

2.2弱電部分設計

系統采用高清網絡攝像機，通過專用光纖網絡與集團中心進行視頻聯網。在集團中心可以通過視頻專用平臺，實時觀看相應目標的高清圖像。在轄區物業小區和有關智能部門也可以通過視頻專網的監控副控平臺觀看現場高清圖像，高清圖像通過網絡自動上傳到存儲服務器上，錄像資料可以保存15-30天以上。

弱電設計包括四個住宅小區內視頻監控系統和相關綜合布線。

本次系統建設為四個住宅小區的視頻監控系統及相關的綜合布線。根據相關部門的要求和需求分析，總共在住宅小區內部署276個高清視頻監控點位。采用全數字化、全網絡化的組件方式，體現出小區網絡視頻監控系統的先進性。詳細的需求如下：

四個住宅小區新建、改建高清視頻監控系統，對住宅樓前出入門、門前小廣場和小區出入 口、主要通道及電梯等區域實施全面的高清晰的視頻監控；能夠通過住宅小區內視頻專網將各個監控點的視頻監控系統進行統一的聯網監控管理和數據調度。系統應充分考慮高度的可擴展性以及結構的簡單化。

視頻采集監控點位應達到130萬像素（1280*1080）分辨率，提供清晰的、有效的視頻圖像。通 過專用NVR高清網絡存儲器存儲圖像。可以通過監控平臺，對高清視頻錄像進行調用、檢索、回放。

2.2.1 整個系統應該采用模塊化、數字化、網絡化架構，做到模塊化部署、集中化管理的新一代監控功能。

2.2.2 前端點位設計

通過需求分析我們得知總共有276臺固定網絡數字攝像機，我們選用基于H.264的百萬像素網絡攝像機來采集前端視頻，由于采用了最新的算法和壓縮模塊，有著非常高的清晰度。

2.2.3 網絡傳輸系統設計

本系統總共有276臺網絡數字攝像機，每個住宅小區的視頻監控系統組建專用光纖局域網進行匯聚和傳輸，每路高清網絡攝像機的推薦傳輸帶寬為2-4Mbps，小畫面預覽圖像FULL-D1的傳輸帶寬為1-1.5Mbps；應考慮每個區域匯聚后到中心的傳輸帶寬，同時各個數據中心和監控中心的核心交換設備也應該具備較強的數據交換能力和承載突發的多用戶大容量的高峰訪問能力，以便網絡視頻數據的快速交換，滿足數據訪問請求的快速響應。

2.2.4 集中監控管理平臺設計

總控中心對下屬4個住宅小區的視頻監控系統進行集中管理和統一調度，并安裝一個3x4的46吋的電視墻，可以任意的組合將圖像投到大屏上，進行直觀的現場管理。在上級公司建立分控中心，可以遠程觀看各小區的視頻圖像。

2.2.5 集中管理控制

對于大型的多級聯網視頻監控系統，如何有效的對前后端物理設備、虛擬軟件模塊進行統一管理、控制、信息收集、處理等都是首要考核的條件，VMP管理平臺中的集中管理控制模塊是針對管理員對系統的配置、操作而設計的。

住宅小區分中心各自部署一臺副控管理控制服務器管理分控制服務器硬件配置采用了滿足高清網絡視頻圖像處理能力的專業級服務器，能夠同時支持32畫面高清720P圖像解碼預覽、滿足全范圍信息收集顯示、具有快速響應等功能。

2.2.6存儲轉發系統設計

整個系統有276路高清網絡視頻數據流，碼流設計為4Mbps，因此整個系統的存儲容量需要：276路*4Mbps*3600s*24H*15天/8/1000/1000=179TB，由于硬盤的實際存儲容量損耗以及視頻圖像實際的碼流變化導致實際的存儲容量會有10的浮動，因此實際存儲容量為：180*（1+10%）=198TB。因此，本項目選擇200T左右的硬盤存儲。考慮到擴容問題，本方案設計采用76塊3T專用視頻錄像用硬盤進行數據存儲，因此硬件服務器剩余了足夠的系統資源用于視頻數據的轉發。

2.2.7 電子地圖系統設計

它通過GIS電子地圖載入，將前端攝像機，乃至前端報警探測器等在電子地圖上進行標注，通過點擊電子地圖上的點位標注圖標調用該點的視頻圖像，并把報警系統集成到一起，實現聯動。