智能建筑供配電監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)探討

呼志峰

【摘要】進入新世紀(jì)以來，隨著高科技技術(shù)的迅猛發(fā)展，智能建筑也成為當(dāng)前最流行、最重要的建筑模式之一，它的建造為人類帶來了更加舒適、環(huán)保的生存、生活環(huán)境。其中，供電系統(tǒng)在智能建筑中發(fā)揮著重要的作用，由于建筑中的設(shè)備對電源的要求非常高，在可靠性及安全性的考慮下，克服傳統(tǒng)配電的局限性，代之由計算機、PLC等智能設(shè)備，從而達(dá)到提升綜合自動化水平的目的，大大提高工作效率，節(jié)省能源消耗。本文通過對當(dāng)前智能建筑中電源的研究中分析，在闡釋智能建筑供配電及監(jiān)控系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，深入探究該監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)，進一步提出智能建筑供配電監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計理念和發(fā)展方向。

【關(guān)鍵詞】智能建筑；供配電；監(jiān)控系統(tǒng)；設(shè)計研究

1、引言

自20世紀(jì)80年代后，隨著新興科技的發(fā)展，一種新型的建筑模式逐漸興起，它融合了現(xiàn)代建筑、信息、計算機等高新技術(shù)，以樓宇管理系統(tǒng)、辦公自動化系統(tǒng)等為核心，以配電系統(tǒng)為基礎(chǔ)，引入智能分布式系統(tǒng)，充分發(fā)揮其集中管理與分散控制的優(yōu)勢，實現(xiàn)系統(tǒng)保護、微機監(jiān)控等綜合管理，在提高自動化管理水平的基礎(chǔ)上，不僅為人類帶來了舒適的生存環(huán)境，更大大地節(jié)省了能源消耗，工作的高度安全和生活環(huán)境的舒適，成為當(dāng)代智能建筑發(fā)展的新形勢。

2、智能建筑供配電及監(jiān)控系統(tǒng)的介紹

2.1智能建筑各子系統(tǒng)簡介

通信網(wǎng)絡(luò)、辦公自動化、建筑設(shè)備自動化等系統(tǒng)共同構(gòu)成現(xiàn)代智能建筑系統(tǒng)。

下圖為供配電系統(tǒng)圖。

2.2供配電監(jiān)控系統(tǒng)的簡介

如下圖，電流變送器、電壓變壓器等各類傳感器和數(shù)字控制器共同構(gòu)成低壓供配電監(jiān)控系統(tǒng)。控制器通過各類傳感器自動地檢測電壓、電流等各類參數(shù)數(shù)據(jù)，并將其轉(zhuǎn)換為電量值融入計算機內(nèi)，由此顯示各參數(shù)數(shù)值和故障部位。

3、智能建筑供配電監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計

智能建筑供配電系統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)由供配電監(jiān)控系統(tǒng)的抗干擾能力及軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計兩方面構(gòu)成。下面，分別進行闡述。

3.1供配電監(jiān)控系統(tǒng)抗干擾能力的設(shè)計

智能建筑供配電系統(tǒng)容易遭受外部環(huán)境的干擾，提高智能建筑供配電系統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)的抗干擾能力也顯得尤為重要。通過共同提高系統(tǒng)的軟件、硬件的抗干擾能力，最終到達(dá)整個系統(tǒng)的優(yōu)化。

系統(tǒng)軟件在程序運行中，易產(chǎn)生跑飛現(xiàn)象，為了避免這一現(xiàn)象的發(fā)生，我們應(yīng)加強系統(tǒng)程序的自動復(fù)原功能，有效采用數(shù)字濾波減少系統(tǒng)誤差，加強對軟件服務(wù)程序的設(shè)計以減少程序中斷的情況，實行數(shù)據(jù)冗余設(shè)計防止錯誤發(fā)生的未知性。

硬件抗干擾從消除干擾源和切斷耦合通道出發(fā)，從而進行有效隔離、濾波，降低電磁敏感性，以此來增強系統(tǒng)的抗干擾能力。

3.2智能建筑供配電監(jiān)控系統(tǒng)的軟件設(shè)計

由現(xiàn)場監(jiān)控終端和管理服務(wù)器端的軟件共同構(gòu)成C/S結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)軟件通過數(shù)據(jù)采集，上報管理服務(wù)器，并根據(jù)所設(shè)置的門限值進行參數(shù)比較，最后執(zhí)行系統(tǒng)下發(fā)的控制命令。軟件系統(tǒng)由電氣運行參數(shù)、狀態(tài)等監(jiān)控子系統(tǒng)、統(tǒng)計管理子系統(tǒng)、信息管理子系統(tǒng)、監(jiān)控管理子系統(tǒng)等組成。電氣運行參數(shù)監(jiān)控子系統(tǒng)主要是對高低氣壓、進線電流、功率等參數(shù)進行管理；電氣運行狀態(tài)監(jiān)控子系統(tǒng)主要是對進線斷路器、母線聯(lián)絡(luò)斷路器等類型的狀態(tài)信息管理，狀態(tài)監(jiān)測運行顯示及故障管理；統(tǒng)計管理子系統(tǒng)主要是通過對給排水、動力照明用電等電量的管理，實現(xiàn)自動抄表等功能；信息管理子系統(tǒng)主要是對檔案信息、設(shè)備維護或故障等信息的管理；監(jiān)控管理子系統(tǒng)包括電壓、電流等運行狀態(tài)的監(jiān)測管理。

4、智能建筑供配電監(jiān)控系統(tǒng)的實現(xiàn)

供配電系統(tǒng)是智能建筑的能源命脈，因此電力設(shè)備的控制與管理非常重要。對供配電設(shè)備進行監(jiān)控，可以了解設(shè)備中電流、電壓、電頻、功率等參數(shù)，并由此根據(jù)測量的數(shù)據(jù)來分析和統(tǒng)計，及時發(fā)現(xiàn)供電異常

某個大面積，多建筑物的園區(qū)中，包含眾多廠房和辦公用樓。中央空調(diào)、動力電源等電力設(shè)備安裝于園區(qū)中，通常采用智能化的供電設(shè)計。例如在電力系統(tǒng)中，共有8個10kV變電站，兩進線一母聯(lián)結(jié)構(gòu)，變電站內(nèi)有低壓饋出線80條/個。采用電力監(jiān)控，將全系統(tǒng)分為8個子工作站和1個監(jiān)控中心，主通訊網(wǎng)采用100m TCP/IP光纖以太網(wǎng)，子站內(nèi)的現(xiàn)場監(jiān)控層采用Modbus總線通訊。達(dá)到保證園區(qū)正常工作的可靠供電和實現(xiàn)供電系統(tǒng)的現(xiàn)代化管理目標(biāo)。

由于電力監(jiān)控系統(tǒng)對配電系統(tǒng)的科學(xué)管理，通過樓宇自控系統(tǒng)的通訊，電力監(jiān)控融入到智能建筑的綜合管理中。在一定程度上提高了智能建筑的管理效率與安全性，在減少了故障損失的同時，很好的降低管理運營成本，大大提高將園區(qū)管理的智能化水平。

結(jié)束語：

智能建筑作為現(xiàn)代先進技術(shù)的結(jié)晶，隨著高科技的發(fā)展，智能建筑將成為建筑形式的發(fā)展方向，也將成為人類生活中必不可少的需求。供配電系統(tǒng)是智能建筑系統(tǒng)正常運行的必要保證，為人類生活提供極大便利。同時，它也是高效、實時的智能建筑的動力保障，在提高工作效率的基礎(chǔ)上，節(jié)省能源消耗。在智能建筑供配電系統(tǒng)中，引入分布式監(jiān)控系統(tǒng)提高了通斷電操作、電能計量等功能要求，實現(xiàn)有機協(xié)調(diào)和有效地監(jiān)控，通過網(wǎng)絡(luò)化和信息化，充分發(fā)揮集中管理和分散控制。

參考文獻：

[1]王文亮，申健.智能建筑供配電監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn).《電源技術(shù)》.2010年7期.

[2]洪健.電力監(jiān)控系統(tǒng)在供配電設(shè)計中的應(yīng)用.《低碳世界》.2014年8期.

[3]王凌云，龍江，王傳偉.基于組態(tài)技術(shù)的供配電監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計.《智能建筑電氣技術(shù)》.2010年4期.