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

摘要：自20世紀(jì)末以來，科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展，使得智能建筑成為當(dāng)今建筑模式中最前沿和最重要的模式之一，智能建筑的出現(xiàn)和發(fā)展使得人們的生活環(huán)境更加舒適和環(huán)保。供電系統(tǒng)為建筑物提供了最重要的能源，因此，隨時的檢測供電系統(tǒng)，保證供電系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和可靠性是十分必要的。文章通過對當(dāng)今社會最典型的智能建筑供配電監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行研究和分析，提出新的智能建筑供配電監(jiān)控系統(tǒng)的研發(fā)理念及設(shè)計方向。

關(guān)鍵詞：智能建筑；供配電監(jiān)控系統(tǒng)；研究；設(shè)計

中圖分類號：TM712 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1006-8937（2014）15-0031-02

1智能建筑各子系統(tǒng)的簡介

現(xiàn)代智能建筑系統(tǒng)主要包括通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、辦公自動化系統(tǒng)和建筑設(shè)備自動化系統(tǒng)，這三大系統(tǒng)也是智能系統(tǒng)的最顯著特征。本文將系統(tǒng)的介紹構(gòu)成智能建筑的三大主要系統(tǒng)，通過對這三大系統(tǒng)的了解和研究，來為設(shè)計智能建筑供配電監(jiān)控系統(tǒng)提供一些參考。

1.1通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)

通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)主要作用為智能建筑提供必要的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，使生活在智能建筑的人能享受到網(wǎng)絡(luò)帶來的便捷與高效。社會的飛速發(fā)展和IT產(chǎn)業(yè)的迅猛崛起使得網(wǎng)絡(luò)成為人們了解社會、認(rèn)知世界的主要途徑，通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)了人們“秀才不出門，盡知天下事”的愿望和需求，通信網(wǎng)絡(luò)在人們的生活和工作中的作用越來越不可代替，智能建筑作為最前沿的建筑形式，必然要具備這種系統(tǒng)。

通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)包括計算機(jī)局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)、衛(wèi)星通信網(wǎng)、圖形化監(jiān)控軟件、實(shí)事關(guān)系數(shù)據(jù)庫以及電話網(wǎng)和電視網(wǎng)等通信網(wǎng)絡(luò)。通過通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可以讓人們及時準(zhǔn)備得接受信息，實(shí)現(xiàn)資源共享。

1.2辦公自動化系統(tǒng)

辦公自動化系統(tǒng)的首要作用是利用信息資源提高辦公人員工作的高效性和敏捷性，并且輔助性的幫助決策機(jī)構(gòu)做決議計劃，使得決議計劃更科學(xué)。打印機(jī)、電話機(jī)和傳真機(jī)等是辦公自動化系統(tǒng)重要的硬件組成部分，此外，辦公自動化系統(tǒng)還包括各種辦公軟件，辦公自動化系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)人機(jī)的交互性，工作群體的協(xié)同性以及多學(xué)科交叉性和網(wǎng)絡(luò)性，完善的辦公系統(tǒng)能給工作人員帶來極大的便利。

1.3建筑設(shè)備自動化系統(tǒng)

建筑設(shè)備自動化系統(tǒng)主要包括供配電監(jiān)控系統(tǒng)、給排水監(jiān)控系統(tǒng)等一些重要能源系統(tǒng)地監(jiān)控系統(tǒng)，通過對建筑內(nèi)各用電設(shè)備的監(jiān)測來保證每個設(shè)備安全的運(yùn)行。建筑設(shè)備自動化系統(tǒng)的核心是實(shí)現(xiàn)管控一體化，通過通信網(wǎng)絡(luò)分別對建筑各部分進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，隨時關(guān)注各子系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)并對突發(fā)情況采取一些措施。

2對智能建筑供配電系統(tǒng)的介紹

智能建筑的能源動力主要來自于供配電系統(tǒng)，供配電系統(tǒng)在為整個大廈的正常運(yùn)行提供了保障。供配電系統(tǒng)能為整個大廈供水、供熱、供電等，此外，在大廈的保衛(wèi)和消防方面也發(fā)揮著重要的作用?？傊?，大廈中所有的用電裝備都離不開智能建筑供配電體系，供配電體系是大廈正常運(yùn)行的根本支柱。

為了使大廈的供配電得到充分的保證，智能建筑一般有兩個獨(dú)立電源和用于應(yīng)對特殊情況的發(fā)電機(jī)組。兩個電源同時供電，供電電壓10 kV或35 kV。智能建筑供配電系統(tǒng)如圖1所示。

3供配電系統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)的簡述

供配電監(jiān)控系統(tǒng)的重要性主要體現(xiàn)在供配電系統(tǒng)對智能建筑的巨大影響。供配電西監(jiān)控系統(tǒng)的主要功能是對大廈的供配電系統(tǒng)、應(yīng)急的發(fā)電機(jī)組和變電設(shè)備等進(jìn)行監(jiān)測和維護(hù)，時刻的了解各種用電設(shè)備和環(huán)節(jié)的運(yùn)行狀態(tài)。電壓變送器、電流變送器、有功功率變送器和功率因數(shù)變送器等各種傳感器和直接數(shù)字控制器構(gòu)成了智能建筑供配電監(jiān)控系統(tǒng)。直接數(shù)字控制器通過現(xiàn)場設(shè)備和溫度傳感器對變壓器線圈的基本參數(shù)（如電流、電壓、溫度等）自動進(jìn)行檢測，并將各種基本參數(shù)轉(zhuǎn)化為電量值，電量值會通過數(shù)字量輸入通道傳入計算機(jī)，經(jīng)計算及處理后，就會顯示相應(yīng)的參數(shù)值和發(fā)生故障的部位，這樣就能夠監(jiān)測到建筑內(nèi)部各個電路的情況和各個用電設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。供配電監(jiān)控系統(tǒng)如圖2所示。

4智能建筑供配電系統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計

智能建筑供配電監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計可以從提高供配電系統(tǒng)的抗干擾能力和完善供配電系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)和功能兩個方面著手，下面筆者將具體闡述這兩種設(shè)計理念和方法。

4.1提高供配電監(jiān)控系統(tǒng)抗干擾能力的設(shè)計理念

外界環(huán)境會在一定程度上干擾智能建筑供配電監(jiān)控系統(tǒng)的工作情況，因此，在設(shè)計提高供配電監(jiān)控系統(tǒng)的抗干擾能力是非常必要的，可以分別提高系統(tǒng)的軟件和硬件的抗干擾能力，最終實(shí)現(xiàn)提高整個系統(tǒng)地抗干擾能力的目標(biāo)。

4.1.1提高供配電監(jiān)控系統(tǒng)軟件的抗干擾能力的設(shè)計方向

事實(shí)證明，系統(tǒng)程序在運(yùn)行容易跑飛，基于此，可以加強(qiáng)對看門狗軟件的設(shè)計，讓系統(tǒng)程序在跑飛后能夠自動復(fù)原；另外，采用有效地數(shù)字濾波算法是減小數(shù)字采集系統(tǒng)的誤差的重要方法；為了減少系統(tǒng)程序不明中斷的情況，應(yīng)在設(shè)計上加強(qiáng)對軟件服務(wù)程序的設(shè)計；最后，可以對重要數(shù)據(jù)實(shí)行數(shù)據(jù)冗余設(shè)計來防止硬件錯誤的未知性和不確定性。

4.1.2提高供配電監(jiān)控系統(tǒng)硬件的抗干擾能力的設(shè)計方向

在系統(tǒng)硬件方面，最終的目的降低保護(hù)裝置的電磁敏感性，主要方法是消除干擾源如屏蔽干擾源等，和阻斷電磁波進(jìn)入系統(tǒng)裝置，這樣可以增強(qiáng)系統(tǒng)的抗干擾能力，降低環(huán)境對系統(tǒng)的電磁干擾。

4.2完善智能建筑供配電監(jiān)控系統(tǒng)的軟件設(shè)計

可以從智能建筑供配電監(jiān)控系統(tǒng)軟件的結(jié)構(gòu)、功能等方面來進(jìn)一步完善系統(tǒng)軟件設(shè)計。在軟件結(jié)構(gòu)上，可以從改善監(jiān)控軟件和完善管理軟件結(jié)構(gòu)兩方面進(jìn)行設(shè)計，使得供電監(jiān)控系統(tǒng)軟件做出的決定更合理和準(zhǔn)確；在軟件功能上，可以通過對子系統(tǒng)的各種參數(shù)和運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行管理來監(jiān)控子系統(tǒng)。另一方面，可以采取對各類用電設(shè)備用電量的監(jiān)控及對用電設(shè)備的檢查和維護(hù)的措施來管理子系統(tǒng)。最后，有效的監(jiān)控用來應(yīng)急的發(fā)電機(jī)組也能提高智能建筑供配電監(jiān)控系統(tǒng)。

5結(jié)語

隨著高科技技術(shù)的迅猛發(fā)展，智能建筑必然會引導(dǎo)建筑業(yè)的潮流和發(fā)展，在社會發(fā)展的需求下，智能建筑也將成為人們生活、工作密不可分的一部分。供配電系統(tǒng)作為智能建筑中的動力系統(tǒng)，能夠維持智能建筑安全穩(wěn)固的運(yùn)行，能夠?yàn)槿藗兊纳钐峁O大的便利。而供配電監(jiān)控系統(tǒng)能夠保障整個動力系統(tǒng)處在安全的運(yùn)行狀態(tài)，并能很好地處理供配電系統(tǒng)出現(xiàn)的一些緊急狀況。

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