建筑电气设备远程智能监控系统设计研究

发表时间:2020/11/20   来源:《基层建设》2020年第20期   作者:彭勃 李植 赵建鹏
[导读] 摘要:随着经济和建筑行业的快速发展,主要介绍了建筑电气综合监控系统的安全、可靠、高效用电一体化解决方案。
        中国三安建设集团有限公司  陕西西安  710043
        摘要:随着经济和建筑行业的快速发展,主要介绍了建筑电气综合监控系统的安全、可靠、高效用电一体化解决方案。该系统深度融合并优化各独立系统功能,具有安全、先进、经济的特点;在各系统功能相对独立的基础上简化综合监控系统结构,同时使系统也具有一定的扩展性。解决了现行的各建筑电气监控系统资源利用率低、维修维护成本大幅度提高的问题。从系统的结构、特点、功能等方面详细阐述了建筑电气综合监控系统的诸多优势。对电力生产的安全保障提供了一套可选的参考方案。
        关键词:智能建筑;系统设计;流程
        引言
        随着社会经济技术的发展,对建筑电气设备的控制由传统的机械控制发展到如今的智能化控制,对人们的生活的方式产生了很大的影响。在智能化控制建筑设备的发展过程中,可以看到科技的进步,近十年来,国内的互联网的发展对促进科技的发展有了很大的促进作用,但是国内的原创技术与西方仍然有很大的差距,国家对科技的发展高度重视。中国的每一个家庭几乎都接触到了互联网,把大而繁重的局域网汇集为巨大的广域网,这对整个社会的发展和人们生活方式带来了本质上的改变,
        1智能建筑电气控制技术的设计原则
        从系统工程项目与设备技术应用的实际出发,既满足优化设计应用可靠要求,又能够实现系统工程结构安全高效的要求。
        1.1网络规划常用标准
        通讯协议标准、网络设计和网络设备标准、布线和电气安装标准、网络管理标准。
        1.2建筑电气规范标准
        建筑电气设计标准、建筑电气标准、民用建筑电气设计标准、建筑工程施工质量验收统一标准、爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范、低压配电设计规范、自动喷水灭火系统设计规范、建筑节能工程施工质量验收规范、建设电子文件与电子文档管理规范等。
        2智能建筑电气自动化系统的设计流程
        2.1明确用户具体需求
        系统设计前,设计人员应对用户的现实需求有一个基础性了解,可以利用任务书、走访调查等方法采集与相关信息资料,进而较全面地掌握智能建筑内设备设施使用情况,还要全面分析采集到的信息,使其为完善建筑电气自动化系统设计水平而服务。
        2.2规划下属子系统的功能方案
        当大致了解用户的实际要求以后,应尽可能全面地了解智能建筑结构的真实状况,探究具体化框架与有关信息,以为基础拟编一套相对较完善的在电气自动化系统方案,明确标注一些子系统数目与功能,并且要准确呈现出一些重要子系统持有的功能。
        2.3制定BA系统监控表
        在清晰规划电气自动化系统基本性能以后,设计者就要全面统计设定的参数信息,要涵盖监控位点与设备应用需求,进而编制出一个完善的系统监控点表,而后指派设计人员将其和建筑施工图纸进行比较分析,科学安装、调试建筑电气系统设备。
        3建筑电气综合监控系统功能
        3.1实时监控
        1)支持平面型、立体型、分布式地理信息的智能化监控组态,基于建筑的分布位置直观展示建筑用电详情。2)支持一键调用、按需叠加、自由组合,实现分屏调阅、管理和控制。3)支持画面定制,可按需要灵活组态监控画面。
        3.2数据采集分析与管理
        1)供配电系统运行参数和装置运行状态实时监测。2)精确记录用电情况并进行趋势曲线分析,针对重要馈线/变压器/发电机等的保护监测,图形化展示运行状态、负荷曲线、异常状况报警。3)系统内与第三方系统间各子模块数据共享与联动控制。


        3.3负荷智能投切
        1)供电容量足够情况下,电源切换,所有负荷恢复工作。2)供电容量不足情况下,电源切换前联切部分负荷,保证重要负荷恢复工作。
        3.4电能质量监测与分析
        1)持续监测供配电系统的电能质量,包括电压波动与闪变、电压不平衡、电流不平衡、谐波分析、电压暂升/暂降、电压瞬变、频率偏差等电能质量问题。2)触发波形瞬态捕捉,精确记录扰动时的波形,帮助分析电能质量异常和系统故障原因。
        3.5能耗监测
        1)分类分项计量,准确把握建筑能耗分布,分析不合理用能,调整运行方式。2)多级故障预警机制,及时通报不合理用能情况。3)建立针对区域、设备能效指标考核体系,结合运营模式数据,持续优化用能管理模式,节能增效。4)实时检测智能装置的运行信息,评估设备工作状态。
        3.6电气火灾监控
        1)对剩余电流、温度、电流等电力参数进行实时监控。2)剩余电流保护、温度保护、过电流保护。3)提供灵敏的监控报警、故障报警。4)支持远程复位,支持消防联动控制。
        4电气自动化系统的设计思路
        4.1中央控制室
        在规划设计智能建筑内中央控制系统时,始终要将安全、可靠放置于首位,这一思路主要表现在如下几个方面。(1)中央控制室方位的设置。要求其和强电磁场间距>1.5m,以防强磁场对其运行安全性、有效性形成负面影响;(2)设备安置。针对该系统内配置的各类设备设施,均要严格依照有关安全标准要求认真检查,各项性能指标达标后方可投用;(3)其他方面。为确保中央控制系统能安全、稳定运行,一般建议把安全操作、检修距离分别控制在1.5m、1.0m以上。另外,为减轻静电对系统运行效率形成的不良影响,建议将静电装置增设于中央控制室内。
        4.2电源设计思路
        电源为建筑电气自动化系统的核心构成,其设计情况关系着电气自动化系统的性能,这就预示着在设计系统电源时,应扎实掌握智能建筑的真实状况与需求,确保系统中各设备均能在电源可承载的负荷内运转。针对电源的设计思路可以做出如下表述。应依照在I、II类系统以及CPU控制器的电源加以设计。若电源隶属于I类系统,若其配置了USB设备,则可供起使用的供电方式有树干式、放射式;而针对II类系统的电源,设计实践中可使用邻近的动力盘进行供电;如果电源系统是CPU控制器,因其对电气自动化系统中各类控制器的运行过程起支撑作用,故而对电源提出较严格的设计要求,一定要符合72h以上的运行条件,这样即便建筑内电源系统遭遇意外情况而停电,但电源依然能维持通电状态,减轻了对电气自动化系统内设备装置形成的损伤。
        4.3电气布线
        针对智能建筑内电气布线的设计思路,应科学规划电气布线系统的线路,当下可以将其细化为如下几类。(1)电源线。一般采用铜作为导线材料,聚氯乙烯作为绝缘体;(2)网络通讯线。应全面分析计算机局域网、自动化系统对数据传输阶段所需功率大小、兼容性要求及硬件成本等,完善网络通讯线的设计水平,一般选用同轴电缆、屏蔽双绞线、光缆等材料;(3)信号线。一般用铜为材料,截面积1.0mm²-1.5mm²,应结合自动化系统的实际状况,做出信号线是否需使用屏蔽线及软线的决策。
        结语
        建筑电气综合监控系统采用多级故障预警机制,三重数据冗余机制使系统更安全;采用资源充分复用,减少投资、节省空间使系统更经济;采用数据深度挖掘分析,科学全面地评价供用电系统,多维度信息展示与管理,支持分屏展示。开放式接口设计,兼容其他采集装置信号使系统更先进;采用施工简化设计,设备、链路数量减少,方便后期运维,使用户管理更高效。
        参考文献:
        [1]姜超.建筑设备电气自动化节能控制探究[J].建材与装饰,2020,47(18):227+229.
        [2]刘伟,李欣.建筑设备电气自动化系统的节能控制研究与工程设计[J].科技经济导刊,2020,28(17):54-55.
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