小區(qū)建筑電氣系統(tǒng)的設(shè)計

徐敬麗

【摘要】本文闡述了大型小區(qū)內(nèi)建筑電氣系統(tǒng)的設(shè)計方案。

【關(guān)鍵字】強(qiáng)電、弱電、負(fù)荷、容量。

1.1 項目背景分析

本項目闡述了某大型住宅小區(qū)內(nèi)電氣設(shè)計的設(shè)計依據(jù)、原理和方法。包括強(qiáng)電和弱電的設(shè)計，其中包括強(qiáng)電各層用電負(fù)荷，照明配電平面圖設(shè)計（包括照明、備用電源設(shè)計）；配電系統(tǒng)圖設(shè)計；電氣設(shè)計說明。弱電包括：安全防范監(jiān)控設(shè)計、綜合布線。

本小區(qū)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(shè)備間設(shè)在物業(yè)配電室內(nèi)集中管理，設(shè)計高清網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)。為了提高小區(qū)的安防水平，更好的進(jìn)行內(nèi)部管理。

2.1項目設(shè)計

本設(shè)計主要包括強(qiáng)電部分和弱電部分設(shè)計以及電氣室設(shè)計：

（1）強(qiáng)電部分主要內(nèi)容包括：各層設(shè)備用電負(fù)荷及電纜的選擇；各層基礎(chǔ)配電設(shè)計（照明、備用電氣設(shè)計）；分小區(qū)配電室和總配電室設(shè)計。

（2）弱電部分主要內(nèi)容包括：安全防范監(jiān)控設(shè)計、綜合布線設(shè)計。

2.1.1 強(qiáng)電部分設(shè)計

根據(jù)小區(qū)實(shí)際情況，選好層間配電箱位置、小區(qū)內(nèi)分控配電室位置一級中心配電室的位置然后進(jìn)行分級設(shè)計。

利用系數(shù)法計算并確定每層計算負(fù)荷和短路電流，并將作為選擇變壓器、斷路器、保護(hù)開關(guān)、電線電纜等高壓，低壓電路設(shè)備的依據(jù)。

電纜選擇：根據(jù)各層設(shè)備的用電功率。電壓等級不同，敷設(shè)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(jù)規(guī)范要求對各層內(nèi)的燈具和備用配電箱進(jìn)行布置，其中工業(yè)設(shè)備分別由單獨(dú)回路供電。

供電系統(tǒng)設(shè)計：在執(zhí)行國家的技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策，做到保障人身安全，供電可靠，技術(shù)進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)合理。按照負(fù)荷性質(zhì)、用電容量、工程特點(diǎn)和地區(qū)供電條件，合理確定方案。

設(shè)計依據(jù)：（1）相關(guān)專業(yè)提供給的工程設(shè)計資料；

（2）中華人民共和國現(xiàn)行主要標(biāo)準(zhǔn)及法規(guī)：

1）《建筑照明設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》 GB 50034-2004

2）《工業(yè)建筑電氣設(shè)計規(guī)范》

3）《建筑電氣常用數(shù)據(jù)04DX101-1》

4）《全國工程建筑工程設(shè)計技術(shù)措施-電氣》

2.1.2

供配電系統(tǒng)的設(shè)計為減少電壓偏差，應(yīng)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(tǒng)阻抗

（3）采取補(bǔ)償無功功率措施

（4）使用三項負(fù)荷平衡

2.1.3負(fù)荷的分級及要求

本系統(tǒng)采用二級負(fù)荷，二級負(fù)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(tǒng)簡潔可靠。

2.1.4用系數(shù)法進(jìn)行電荷、回路、照明、備用電源計算。

2.1.5電纜選擇

根據(jù)敷設(shè)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(jù)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(guī)格的選擇

確定電線電纜的規(guī)格（導(dǎo)體截面）時，一般應(yīng)考慮發(fā)熱，電壓損失，經(jīng)濟(jì)電流密度，機(jī)械強(qiáng)度等選擇條件。低壓動力線因其負(fù)荷電流較大，故一般先按發(fā)熱條件選擇截面，然后驗(yàn)算其電壓損失和機(jī)械強(qiáng)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(yàn)算發(fā)熱條件和機(jī)械強(qiáng)度；對高壓線路，則先按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇截面，然后驗(yàn)算其發(fā)熱條件和允許電壓損失；而高壓架空線路，還應(yīng)驗(yàn)算其機(jī)械強(qiáng)度。

2.1.7各層基礎(chǔ)供配電系統(tǒng)的設(shè)計

從高壓電網(wǎng)直接接入電氣室，采用電纜直埋引入，進(jìn)線處應(yīng)設(shè)置高壓柜電柜，箱內(nèi)應(yīng)設(shè)置高壓控制開關(guān)、接地保護(hù)裝置等，在經(jīng)變壓器室送入各個設(shè)備控制柜的配電箱。

2.2弱電部分設(shè)計

系統(tǒng)采用高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)，通過專用光纖網(wǎng)絡(luò)與集團(tuán)中心進(jìn)行視頻聯(lián)網(wǎng)。在集團(tuán)中心可以通過視頻專用平臺，實(shí)時觀看相應(yīng)目標(biāo)的高清圖像。在轄區(qū)物業(yè)小區(qū)和有關(guān)智能部門也可以通過視頻專網(wǎng)的監(jiān)控副控平臺觀看現(xiàn)場高清圖像，高清圖像通過網(wǎng)絡(luò)自動上傳到存儲服務(wù)器上，錄像資料可以保存15-30天以上。

弱電設(shè)計包括四個住宅小區(qū)內(nèi)視頻監(jiān)控系統(tǒng)和相關(guān)綜合布線。

本次系統(tǒng)建設(shè)為四個住宅小區(qū)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)及相關(guān)的綜合布線。根據(jù)相關(guān)部門的要求和需求分析，總共在住宅小區(qū)內(nèi)部署276個高清視頻監(jiān)控點(diǎn)位。采用全數(shù)字化、全網(wǎng)絡(luò)化的組件方式，體現(xiàn)出小區(qū)網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的先進(jìn)性。詳細(xì)的需求如下：

四個住宅小區(qū)新建、改建高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)，對住宅樓前出入門、門前小廣場和小區(qū)出入 口、主要通道及電梯等區(qū)域?qū)嵤┤娴母咔逦囊曨l監(jiān)控；能夠通過住宅小區(qū)內(nèi)視頻專網(wǎng)將各個監(jiān)控點(diǎn)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一的聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控管理和數(shù)據(jù)調(diào)度。系統(tǒng)應(yīng)充分考慮高度的可擴(kuò)展性以及結(jié)構(gòu)的簡單化。

視頻采集監(jiān)控點(diǎn)位應(yīng)達(dá)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(wǎng)絡(luò)存儲器存儲圖像。可以通過監(jiān)控平臺，對高清視頻錄像進(jìn)行調(diào)用、檢索、回放。

2.2.1 整個系統(tǒng)應(yīng)該采用模塊化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化架構(gòu)，做到模塊化部署、集中化管理的新一代監(jiān)控功能。

2.2.2 前端點(diǎn)位設(shè)計

通過需求分析我們得知總共有276臺固定網(wǎng)絡(luò)數(shù)字?jǐn)z像機(jī)，我們選用基于H.264的百萬像素網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)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(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)設(shè)計

本系統(tǒng)總共有276臺網(wǎng)絡(luò)數(shù)字?jǐn)z像機(jī)，每個住宅小區(qū)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)組建專用光纖局域網(wǎng)進(jìn)行匯聚和傳輸，每路高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的推薦傳輸帶寬為2-4Mbps，小畫面預(yù)覽圖像FULL-D1的傳輸帶寬為1-1.5Mbps；應(yīng)考慮每個區(qū)域匯聚后到中心的傳輸帶寬，同時各個數(shù)據(jù)中心和監(jiān)控中心的核心交換設(shè)備也應(yīng)該具備較強(qiáng)的數(shù)據(jù)交換能力和承載突發(fā)的多用戶大容量的高峰訪問能力，以便網(wǎng)絡(luò)視頻數(shù)據(jù)的快速交換，滿足數(shù)據(jù)訪問請求的快速響應(yīng)。

2.2.4 集中監(jiān)控管理平臺設(shè)計

總控中心對下屬4個住宅小區(qū)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行集中管理和統(tǒng)一調(diào)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(jìn)行直觀的現(xiàn)場管理。在上級公司建立分控中心，可以遠(yuǎn)程觀看各小區(qū)的視頻圖像。

2.2.5 集中管理控制

對于大型的多級聯(lián)網(wǎng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)，如何有效的對前后端物理設(shè)備、虛擬軟件模塊進(jìn)行統(tǒng)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(tǒng)的配置、操作而設(shè)計的。

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

2.2.6存儲轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)設(shè)計

整個系統(tǒng)有276路高清網(wǎng)絡(luò)視頻數(shù)據(jù)流，碼流設(shè)計為4Mbps，因此整個系統(tǒng)的存儲容量需要：276路*4Mbps*3600s*24H*15天/8/1000/1000=179TB，由于硬盤的實(shí)際存儲容量損耗以及視頻圖像實(shí)際的碼流變化導(dǎo)致實(shí)際的存儲容量會有10的浮動，因此實(shí)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(kuò)容問題，本方案設(shè)計采用76塊3T專用視頻錄像用硬盤進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲，因此硬件服務(wù)器剩余了足夠的系統(tǒng)資源用于視頻數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)。

2.2.7 電子地圖系統(tǒng)設(shè)計

它通過GIS電子地圖載入，將前端攝像機(jī)，乃至前端報警探測器等在電子地圖上進(jìn)行標(biāo)注，通過點(diǎn)擊電子地圖上的點(diǎn)位標(biāo)注圖標(biāo)調(diào)用該點(diǎn)的視頻圖像，并把報警系統(tǒng)集成到一起，實(shí)現(xiàn)聯(lián)動。