智能建筑弱電系統(tǒng)組建與調(diào)試方法分析

黃明梓

【摘 要】弱電系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用于各類現(xiàn)代建筑樓宇、小區(qū)、社區(qū)等工程。建筑弱電系統(tǒng)的組建依據(jù)樓宇的不同功能和用途，則側(cè)重點不盡相同。系統(tǒng)組建后，調(diào)試是智能建筑弱電系統(tǒng)正常運行的基礎(chǔ)，是系統(tǒng)設(shè)備使用壽命延長的保障。文章對弱電系統(tǒng)的組建進行分析，探討系統(tǒng)的調(diào)試方法。

【關(guān)鍵詞】智能建筑；弱電系統(tǒng)；調(diào)試方法

【中圖分類號】TU856 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】1674-0688（2017）02-0039-03

為建筑物提供動力、照明用電，通過用電設(shè)備的轉(zhuǎn)換將電能轉(zhuǎn)換為用戶需要的機械能、熱能、光能、冷量及熱量的系統(tǒng)被稱為強電系統(tǒng)。相對而言，完成建筑物內(nèi)部和外部的數(shù)據(jù)信息交換、信號傳輸與處理和對建筑機電設(shè)備的控制等，具有這些功能的設(shè)備系統(tǒng)稱為弱電系統(tǒng)。弱電系統(tǒng)主要處理信息的傳輸控制，具有電壓低、電流小、功率小等特點。建筑弱電系統(tǒng)能保證現(xiàn)代建筑內(nèi)所有機電設(shè)備的正常運行，保障水、電、冷、熱等能源供應(yīng)，為建筑內(nèi)部用戶提供舒適的生活環(huán)境及能夠高效工作的環(huán)境，保障用戶的生命、財產(chǎn)、建筑物電氣設(shè)備的運行安全和數(shù)據(jù)信息系統(tǒng)的安全，裝備功能完善的火災(zāi)報警消防聯(lián)動控制系統(tǒng)和安全防范系統(tǒng)。建筑弱電系統(tǒng)能延長設(shè)備的使用壽命，有明顯和可觀的節(jié)能作用，節(jié)省人員，提高設(shè)備利用率，還能讓用戶及管理部門及時了解大樓內(nèi)部的信息，及時得到物業(yè)服務(wù)，被公認(rèn)為有效的現(xiàn)代建筑物物業(yè)管理手段。

智能建筑弱電系統(tǒng)包括很多子系統(tǒng)，至少涵蓋“5A”系統(tǒng)，即建筑設(shè)備自動化系統(tǒng)（BAS）、通信自動化系統(tǒng)（CAS）、辦公自動化系統(tǒng)（OAS）、消防自動化系統(tǒng)（FAS）及安全自動化系統(tǒng)（SAS）。過去，人們沒有把室內(nèi)無線分布系統(tǒng)納入建筑弱電系統(tǒng)中，但隨著無線網(wǎng)絡(luò)的普遍應(yīng)用，室內(nèi)無線分布系統(tǒng)應(yīng)成為弱電系統(tǒng)的重要組成部分，如移動無線網(wǎng)絡(luò)、Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)等在室內(nèi)的延伸，可以實現(xiàn)與用戶終端的連接。由于子系統(tǒng)較多，弱電系統(tǒng)要通過系統(tǒng)集成技術(shù)來實現(xiàn)不同子系統(tǒng)的協(xié)調(diào)運行及各子系統(tǒng)的互聯(lián)互通。

某大廈是集辦公、商用、檢驗、實驗等為一體的多功能綜合業(yè)務(wù)樓，由主樓（地上25層、地下2層）和南裙樓（地上3層、地下2層）、北裙樓（地上3層、地下2層）組成。大廈弱電系統(tǒng)按“5A”系統(tǒng)進行劃分，根據(jù)大廈的業(yè)務(wù)需求遵循實用性、先進性、可靠性、開放性、可擴展性原則設(shè)計，避免大廈智能化系統(tǒng)成為一種擺設(shè)。

1 弱電系統(tǒng)組建分析

智能建筑弱電系統(tǒng)涵蓋的“5A”系統(tǒng)細(xì)分為更具體的子系統(tǒng)，依據(jù)該大廈的業(yè)務(wù)和物業(yè)管理需要，本文重點分析其中幾個系統(tǒng)。

1.1 設(shè)備自動化系統(tǒng)

建筑設(shè)備自動化系統(tǒng)實際上是一套中央監(jiān)控系統(tǒng)，它通過對建筑物內(nèi)中央空調(diào)機組系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)、換熱站、供配電系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、電梯系統(tǒng)等進行集中監(jiān)控和管理，使建筑內(nèi)的各種設(shè)備的狀態(tài)及利用率均達(dá)到最佳目的。

在中控室監(jiān)視并部分控制大樓內(nèi)的空調(diào)機組、新風(fēng)機組、冷水機組、換熱站、風(fēng)機盤管、送排風(fēng)、給排水、變配電、照明、電梯等各種機電設(shè)備，輔助大樓管理人員加強對機電設(shè)備的有效管理，以便節(jié)約能源和降低大樓機電設(shè)備的運行維護成本，并能方便地實現(xiàn)物業(yè)管理自動化。

中央空調(diào)冷水機組以空調(diào)冷水機組單機版管理控制軟件為主，需要將系統(tǒng)運行狀態(tài)信息送到中控室，便于集中監(jiān)視其運行狀態(tài)。

電梯以電梯系統(tǒng)自帶中央控制系統(tǒng)為主，中控室BA系統(tǒng)使用接口方式實現(xiàn)對電梯的運行狀態(tài)監(jiān)視，并進行故障報警。

變配電系統(tǒng)以自帶中央控制系統(tǒng)為主，中控室BA系統(tǒng)使用接口方式實現(xiàn)對以下內(nèi)容的監(jiān)視：高壓進線柜的開關(guān)狀態(tài)、電壓、電流、頻率、功率因數(shù)、有功功率及電量變壓器溫度和超溫報警；低壓進線柜的開關(guān)狀態(tài)、電壓、電流、有功功率；低壓母線出線的開關(guān)狀態(tài)、故障狀態(tài)、電流、功率因數(shù)和電量低壓進線斷路器的開關(guān)狀態(tài)、低壓母線聯(lián)絡(luò)柜的開關(guān)。

1.2 安全防范系統(tǒng)

閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)前端攝像機主要布置在辦公樓周界、地下車庫出入口、大樓出入口、樓內(nèi)各層主要通道、電梯前廳，其中地下車庫的出入口和大樓出入口采用寬動態(tài)攝像機，室外使用紅外線攝像機。

防盜報警系統(tǒng)主要在大樓內(nèi)公共區(qū)域設(shè)置雙鑒防盜報警探測器，沿院墻設(shè)置對射紅外探測器作為大樓的周界防范，在值班室等處設(shè)報警按鈕，可手動緊急報警。防盜報警系統(tǒng)前端采用多種形式的報警探測器，控制部分采用總線制專業(yè)報警主機，任一防區(qū)首次報警響應(yīng)時間應(yīng)不大于3 s，后續(xù)報警響應(yīng)時間應(yīng)不大于20 s。

1.3 計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)

計算機網(wǎng)絡(luò)采用Internet上的標(biāo)準(zhǔn)TCP/IP協(xié)議，提供網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部及面向全球的WWW服務(wù)、FTP服務(wù)、電子郵件服務(wù)等，實現(xiàn)內(nèi)部辦公網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，以及與國際互聯(lián)的內(nèi)、外2個物理網(wǎng)絡(luò)。計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)包括主交換機、樓層交換機/集線器、路由器、遠(yuǎn)程訪問服務(wù)器、防火墻系統(tǒng)、網(wǎng)管系統(tǒng)等。內(nèi)網(wǎng)2個核心路由器、2個核心交換機互為冗余。

1.4 衛(wèi)星及有線電視系統(tǒng)

本工程設(shè)置有衛(wèi)星及有線電視系統(tǒng)，在屋面預(yù)留1套3.2 m和1套4.5 m的衛(wèi)星接收天線，前端電視點位主要設(shè)置在會議室、值班室、接待室、多功能廳、辦公室、食堂、大小餐廳、司機休息室等。該系統(tǒng)的主要控制設(shè)備放置在4樓網(wǎng)絡(luò)機房。

1.5 門禁控制系統(tǒng)

為方便控制和記錄并兼顧人員進出，在地下室和一層、主裙樓連接處、實驗室、中央監(jiān)控室、網(wǎng)絡(luò)機房等處設(shè)置非接觸式IC卡門禁系統(tǒng)。門禁系統(tǒng)按大樓入口、實驗室、中央監(jiān)控室、計算機網(wǎng)絡(luò)機房、職工辦公室5個區(qū)域分區(qū)設(shè)置，可分區(qū)授權(quán)、按權(quán)限等級授予開門范圍。通過“一卡通”綜合集中管理，實現(xiàn)大樓管理與安全的現(xiàn)代化。“一卡通”考勤系統(tǒng)在一樓大廳正門設(shè)置2個，東門設(shè)置1個，地下一、二層電梯入口各設(shè)1個，入口考勤機采集刷卡信息。

1.6 公共廣播系統(tǒng)

本公共廣播分為業(yè)務(wù)廣播、大樓背景音樂廣播、緊急廣播。公共廣播系統(tǒng)強切集中設(shè)置在樓層消防聯(lián)動箱，部分區(qū)域設(shè)置本地音量控制器以方便就地調(diào)節(jié)音量大小。公共廣播系統(tǒng)機房設(shè)在一層的消控中心內(nèi)，前端揚聲器主要設(shè)置在地下車庫、公共走廊、電樓門廳、報驗大廳、休閑、餐廳等位置，揚聲器間距為8 m左右。

1.7 其他子系統(tǒng)

停車場管理系統(tǒng)：在2個停車場入口各設(shè)置1套一進一出的停車場管理系統(tǒng)。

結(jié)構(gòu)化布線系統(tǒng)：本系統(tǒng)按照支持千兆以太網(wǎng)的六類布線系統(tǒng)設(shè)計。每個弱電信息點旁設(shè)置一個220 V電源插座。

電子監(jiān)管視頻監(jiān)控系統(tǒng)：建立一個高度集成的多媒體展示中心，提供顯示、宣講、放映功能。

大樓物業(yè)管理系統(tǒng)：設(shè)置物業(yè)管理系統(tǒng)對綜合樓的所有空間、設(shè)備、設(shè)施、保養(yǎng)維修等進行科學(xué)的管理。

2 調(diào)試方法探析

項目弱電系統(tǒng)按照設(shè)計方案完工，在控制中心的設(shè)備安裝完畢后就開始調(diào)式。通過調(diào)試檢測系統(tǒng)是否運行正常、功能是否符合設(shè)計要求，找出誤報警、漏報警的次數(shù)及產(chǎn)生原因。弱電系統(tǒng)種類很多，性能指標(biāo)和功能特點差異很大，一般都先進行單體設(shè)備或部件調(diào)試，然后進行局部或區(qū)域調(diào)試，最后進行整體系統(tǒng)調(diào)試。由于各子系統(tǒng)設(shè)備均由廠商派專業(yè)人員進行調(diào)試，且調(diào)試繁多而復(fù)雜，在此僅舉例分析。

2.1 單體設(shè)備調(diào)試

設(shè)備安裝工作結(jié)束后，與系統(tǒng)連接前，按照電力建設(shè)施工及驗收技術(shù)規(guī)范的要求，對產(chǎn)品是否符合出廠標(biāo)準(zhǔn)和滿足實際使用條件來進行單機試運或單體調(diào)試。例如，對監(jiān)控系統(tǒng)中攝像機的單體調(diào)試，先分批、分區(qū)單獨測試攝像機，單獨測試完成確認(rèn)正常運行后，再進行全部攝像機供電測試；待前端攝像機供電穩(wěn)定后，切斷電源，進行下個分區(qū)的供電測試；測試時，機房需留專人值守，時刻向前端測試人員匯報攝像機返回機房的圖像，以供前端測試人員判斷測試效果。測試時，如果發(fā)生異常情況，應(yīng)立刻切斷電源，具體排查問題，以免損壞設(shè)備。配合物業(yè)部門完成前端攝像機的監(jiān)控范圍調(diào)試，在監(jiān)視器上標(biāo)識出各個前端攝像機的位置。

2.2 子系統(tǒng)調(diào)試

前端單體設(shè)備調(diào)試完后，需對子系統(tǒng)進行調(diào)試。例如，對建筑自控系統(tǒng)的調(diào)試需進行數(shù)字輸入測試、數(shù)字輸出測試、模擬量輸入測試、模擬量輸出測試、DDC功能測試。對智能化程度高的弱電系統(tǒng)，如智能化火災(zāi)自動報警系統(tǒng)，先調(diào)試報警控制主機，再分別逐一調(diào)試所連接的所有火災(zāi)探測器和各類接口模塊與設(shè)備。

2.3 整體（集成）系統(tǒng)調(diào)試

建筑弱電整體（集成）系統(tǒng)在中央控制設(shè)備安裝完畢、各子系統(tǒng)調(diào)試完后進行，調(diào)試步驟如下：中央監(jiān)控設(shè)備→現(xiàn)場控制器→分區(qū)域端接號的終端設(shè)備→程序演示→部分開通。

由于弱電系統(tǒng)須跟進土建、裝修、機電等單位的施工進度安排相應(yīng)的調(diào)試工作，因此在調(diào)試前應(yīng)根據(jù)各相關(guān)單位的施工進度編制合理的調(diào)試計劃，用于指導(dǎo)現(xiàn)場的系統(tǒng)整體調(diào)試工作。系統(tǒng)整體調(diào)試前先完成各子系統(tǒng)的單體調(diào)試工作，分別對子系統(tǒng)調(diào)試結(jié)果和現(xiàn)場實際情況進行總結(jié)，確保各子系統(tǒng)設(shè)備正常供電，先確認(rèn)滿足整體調(diào)試的條件要求后，再進行系統(tǒng)整體調(diào)試。

3 調(diào)試前的準(zhǔn)備工作和注意事項

3.1 準(zhǔn)備工作

①各子系統(tǒng)調(diào)試前應(yīng)收集設(shè)計圖紙，包括設(shè)計說明、系統(tǒng)圖、平面圖、深化設(shè)計圖紙、設(shè)計變更資料、工程技術(shù)規(guī)范、甲方要求等，充分了解設(shè)計意圖。②設(shè)計參數(shù)和系統(tǒng)全貌，編寫好調(diào)試程序，對每個設(shè)備詳細(xì)編好調(diào)試步驟，以便在調(diào)試時，按程序逐步進行試驗、調(diào)整、記錄。③收集設(shè)備產(chǎn)品使用說明書，了解各個設(shè)備的性能和使用方法。④整理各個設(shè)備的報驗資料。⑤理解設(shè)備的實現(xiàn)原理和系統(tǒng)構(gòu)架。⑥準(zhǔn)備好調(diào)試用的各種測試儀器、工具、記錄表格、通信工具（如對講機、內(nèi)部電話等），檢查UPS的蓄電池是否充滿電，UPS是否工作正常，以及在沒有外電源的情況下，供電時間是否滿足設(shè)計要求。⑦與各建筑設(shè)備的供應(yīng)廠家、安裝單位進行聯(lián)系協(xié)調(diào)，確認(rèn)建筑設(shè)備本身已經(jīng)通過試驗、檢測，可投入正常運行。

3.2 注意事項

①調(diào)試作業(yè)前對施工工具、機具設(shè)備、防護用品進行檢查，發(fā)現(xiàn)問題及時處理或報告。②搬運腳手架、梯子等笨重物品時，應(yīng)組織足夠的人力。③高空作業(yè)時必須使用安全帶，禁止上下一線同時作業(yè)，調(diào)試工具禁止放在設(shè)備機件上及桿件上，禁止在調(diào)試現(xiàn)場亂扔物品。④使用的調(diào)試儀器、梯子等工具，應(yīng)由專人負(fù)責(zé)，人離開時，必須將工具妥善放好，嚴(yán)禁阻礙調(diào)試現(xiàn)場疏散通道。⑤調(diào)試過程中，必須嚴(yán)格執(zhí)行安全操作規(guī)程，實施規(guī)范化作業(yè)，做到管理人員不違章指揮，工人不違章作業(yè)，將“安全第一、預(yù)防為主”的方針落實到實處。⑥調(diào)試組不定期地組織安全檢查工作，發(fā)現(xiàn)事故隱患，要及時分析。⑦“三不動”：未聯(lián)系登記好不動，對設(shè)備的性能狀況不清楚不動，正在使用中的設(shè)備不動。⑧“三不離”：設(shè)備有異狀，未查清原因不離；影響設(shè)備正常使用，未修復(fù)不離；作業(yè)完畢后，未完成好不離。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]郝志西.建筑弱電系統(tǒng)工程項目控制方法[J].科技與生活，2012（11）.

[2]董春利.建筑智能化系統(tǒng)工程設(shè)計手冊[M].北京：中國電力出版社，2012.

[3]張少軍，夏東培.建筑弱電系統(tǒng)與工程實踐[M].北京：中國電力出版社，2014.

[責(zé)任編輯：鐘聲賢]