聊城供電公司電力生產(chǎn)中心智能化系統(tǒng)設(shè)計綜述

朱立泉/呂景惠/丁進勇(山東同圓設(shè)計集團有限公司，山東 濟南 250101)

1 工程概況

聊城供電公司電力生產(chǎn)中心位于聊城市東昌路北側(cè)，東臨燕山路；用地東西長213m、南北長250m。本工程為對稱性建筑，主樓居中兩側(cè)為副樓，主樓為地上23層，首層為三層通高的大廳，主要功能為辦公，11層為檔案室，12層為信息中心；副樓為地上4層，1層為服務(wù)大廳，2層為專業(yè)機房、辦公，3、4層為會議室、多功能廳；地下兩層為汽車庫和設(shè)備用房，停車數(shù)量為106輛，為三類汽車庫；地下2層為設(shè)備用房。

本工程建筑面積為3.74萬m2，高度為87.9m，為一類高層建筑，耐火等級為一級，按民用建筑工程設(shè)計等級為一級，結(jié)構(gòu)的設(shè)計使用年限為50年, 按七度抗震設(shè)防。

本工程項目由山東同圓設(shè)計集團有限公司設(shè)計，并獲2011年度全國優(yōu)秀工程勘察設(shè)計行業(yè)獎——建筑工程設(shè)計三等獎。

2 智能化系統(tǒng)設(shè)計范圍

根據(jù)供電公司電力生產(chǎn)中心使用功能的需求，智能化系統(tǒng)設(shè)計包括智能配電管理系統(tǒng)、綜合布線系統(tǒng)、視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)、遠(yuǎn)程電視電話會議系統(tǒng)、內(nèi)部停車場管理系統(tǒng)等多個子系統(tǒng)。

3 智能化各子系統(tǒng)的設(shè)計要點

3.1 智能配電管理系統(tǒng)

聊城供電公司電力生產(chǎn)中心是聊城市供電系統(tǒng)的核心單位，該工程電力系統(tǒng)的運行情況直接影響到該市供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性，對此，建設(shè)方提出了明確的設(shè)計要求，應(yīng)保證該工程供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性、科學(xué)性及先進性。

圖1 智能配電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖

設(shè)計中采用了先進的智能配電管理系統(tǒng)。本系統(tǒng)采用分層分布式計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，對高壓開關(guān)設(shè)備、變壓器、低壓開關(guān)設(shè)備提供計算機一體化的系統(tǒng)監(jiān)控平臺，可以實現(xiàn)：變配電設(shè)備、低壓柜內(nèi)電氣開關(guān)等運行狀態(tài)的監(jiān)視及故障報警；變壓器超溫報警；低壓側(cè)主供電回路電流、電壓、功率因數(shù)測量及電度計量等功能。通過本系統(tǒng)的使用，業(yè)主能及時掌握能耗變動，及時調(diào)配負(fù)荷，使整個工程的變配電系統(tǒng)始終在一個科學(xué)合理的工作狀態(tài)下運行。

本系統(tǒng)設(shè)計要點：

1) 高度綜合可靠性/可用率：作為用電設(shè)施供電管理系統(tǒng)，應(yīng)充分考慮系統(tǒng)可靠和可用率。

2) 易用經(jīng)濟：本系統(tǒng)必須是一個方便運行管理者使用和維護的系統(tǒng)，并且能帶來工作效率的提升和整個配電系統(tǒng)運行成本的降低。

3) 安全性：系統(tǒng)必須提供與其他局域網(wǎng)甚至廣域網(wǎng)的聯(lián)結(jié)上完整的授權(quán)和審查機制。

4) 先進性與可擴展性：本系統(tǒng)設(shè)計必須考慮工程形象和系統(tǒng)擴展的發(fā)展前瞻性。

5) 平臺開放性和系統(tǒng)冗余：采用國際知名自動化平臺軟件，不能采用自行開發(fā)的專有軟件，以確保支持COM/DCOM、ActiveX等應(yīng)用工具和ACCESS、SQL Server、Oracle、Sybase、Informix、DB2 等 國 際標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫連接，保證實現(xiàn)真正全分散數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，支持從硬件、測控總線網(wǎng)、監(jiān)控站到以太網(wǎng)甚至客戶瀏覽站的多重冗余。具備國際標(biāo)準(zhǔn)OPC應(yīng)用功能，并能支持SAP、ORACLE等主流管理軟件平臺。

6) 系統(tǒng)開放兼容性：本系統(tǒng)設(shè)計考慮與其他系統(tǒng)或設(shè)備聯(lián)結(jié)所要求的系統(tǒng)開放性和兼容性，軟件采用真正分布數(shù)據(jù)庫以保證它能提供對國際主流廠商硬件和系統(tǒng)的強大兼容性。HMS其他控制系統(tǒng)可直接使用配電系統(tǒng)實時數(shù)據(jù)，實現(xiàn)多系統(tǒng)的無縫聯(lián)結(jié)，可直接引用電氣數(shù)據(jù)，使其他系統(tǒng)無須另行增加電氣參數(shù)采集設(shè)備，節(jié)省大量投資。

7) 電能質(zhì)量在線監(jiān)視確保設(shè)施電能安全，本系統(tǒng)設(shè)計能在線監(jiān)視諧波、閃變等影響設(shè)備安全使用運行的電能質(zhì)量因素，確保設(shè)施的電能質(zhì)量滿足要求。

3.2 綜合布線系統(tǒng)

聊城供電公司電力生產(chǎn)中心綜合布線系統(tǒng)，作為一個完整的集成化分布式系統(tǒng)，是智能建筑通信及計算機網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的基礎(chǔ)平臺。鑒于該工程自身的特殊性及重要性，要求該系統(tǒng)不但要適應(yīng)當(dāng)前流行的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)（如交換以太網(wǎng)技術(shù)等）以及要具備滿足數(shù)據(jù)、圖像、音頻、視頻等多媒體的應(yīng)用和傳輸能力，同時還要適應(yīng)今后多年內(nèi)網(wǎng)絡(luò)和通信技術(shù)的高速發(fā)展，為未來更加先進的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)打好堅實的基礎(chǔ)。

1）設(shè)計目標(biāo)

（1）支持多種網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議，支持多種傳輸介質(zhì)；

（2）建立電力生產(chǎn)中心計算機局域網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)及內(nèi)部辦公局域網(wǎng)；

圖2 綜合布線網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D

（3）設(shè)立網(wǎng)管中心，建立中心數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。

（4）交換式千兆以太網(wǎng)為骨干（并具有升級到萬兆以太網(wǎng)的能力）、100M交換至桌面；

（5）銅纜信息點為全六類配置，雙絞線為非屏蔽型；

（6）具有支持虛擬局域網(wǎng)（VLAN）技術(shù)及VLAN組網(wǎng)功能。

2) 系統(tǒng)特點

(1)實用性：該系統(tǒng)能夠適應(yīng)當(dāng)前及未來網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，滿足高速大容量信息傳輸?shù)囊蟆?/p>

(2)先進性、穩(wěn)定性：綜合布線系統(tǒng)技術(shù)具有超前性，能夠充分適應(yīng)通信和計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，并且在運行中單點故障不會使局部網(wǎng)絡(luò)失去與整個網(wǎng)絡(luò)的連接，網(wǎng)絡(luò)主干的傳輸介質(zhì)采用容錯冗余設(shè)計。

(3)靈活性、可擴展性：網(wǎng)絡(luò)布線應(yīng)該能滿足多種應(yīng)用的要求，即任一信息點能夠連接不同類型的設(shè)備，如計算機、打印機、傳真機、電話等，并且充分考慮未來的發(fā)展和變更。

(4)經(jīng)濟性：在滿足使用要求的基礎(chǔ)上，盡可能降低造價，以最少的投入達(dá)到最大的功能利用，具有良好的投資回報效益。

3) 系統(tǒng)技術(shù)性能

該項目的綜合布線系統(tǒng)包括五個子系統(tǒng)：設(shè)備間子系統(tǒng)、垂直干線子系統(tǒng)、管理區(qū)子系統(tǒng)、水平布線子系統(tǒng)及工作區(qū)子系統(tǒng)。

（1）設(shè)備間子系統(tǒng)由總配線架、跳線、光纖連接中心、服務(wù)器群、交換機、路由器、遠(yuǎn)端模塊、電源等硬件設(shè)備組成。

（2）垂直干線子系統(tǒng)：在本工程布線系統(tǒng)設(shè)計中，語音垂直干線采用三類大對數(shù)銅纜，數(shù)據(jù)垂直干線采用多芯室內(nèi)多模光纜。

（3）管理區(qū)子系統(tǒng)：管理區(qū)子系統(tǒng)由各樓層弱電配線間中交叉連接配線設(shè)備和色標(biāo)規(guī)則組成。連接于6類水平線纜的配線架采用6類數(shù)據(jù)配線架，語音主干配線架采用 S110系列語音配線架；數(shù)據(jù)跳線采用單跳方式，跳線在交換機與配線架之間進行；語音跳線采用模塊化形式，配合水平8芯接口配線架和垂直S110配線架使用。

（4）水平布線子系統(tǒng)：水平布線子系統(tǒng)的語音、數(shù)據(jù)、多媒體等電子信息交換服務(wù)采用四對八芯6類非屏蔽雙絞線布線，語音與數(shù)據(jù)之間便于功能轉(zhuǎn)換。

（5）工作區(qū)子系統(tǒng)：每個相關(guān)區(qū)域按照業(yè)主要求，設(shè)置一定數(shù)量的信息插座，業(yè)主可以根據(jù)實際使用需要，對語音點和數(shù)據(jù)點進行相互轉(zhuǎn)換調(diào)整。

3.3 視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)

1）功能概況

聊城供電公司電力生產(chǎn)中心視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)采用總線制安保監(jiān)控系統(tǒng)，機房設(shè)在消防控制室內(nèi)。控制臺可對任一攝像機鏡頭進行切換，主機系統(tǒng)采用全矩陣系統(tǒng)，實現(xiàn)所有攝像點同時錄像，并按功能做時序切換。同時可手動選擇某一攝像機進行跟蹤、錄像，系統(tǒng)攝像點涵蓋范圍廣、無死角，可以減少安防人員的數(shù)量，大大提高安防人員的工作效率。

2）具體實施

圖3 視頻安防監(jiān)控示意圖

本工程主要采用彩色半球形攝像機及槍式攝像機，在地下1層及地上各層的公共區(qū)域、電梯前室設(shè)置；電視監(jiān)控為模擬信號與數(shù)字信號相結(jié)合的系統(tǒng)。前端所有攝像機均通過視頻線接入各自集結(jié)點后接入編碼器。所有快球機控制信號線均接入對應(yīng)編碼器，所有編碼器均通過6類線接入對應(yīng)交換機。交換機通過6芯單模光纖接入總控中心；顯示部分選用多臺21"彩色監(jiān)視器和一套電視墻來實現(xiàn)；記錄部分通過磁盤陣列來集中儲存。

3.4 遠(yuǎn)程電視電話會議系統(tǒng)

1）功能概況

聊城供電公司電力生產(chǎn)中心作為聊城供電系統(tǒng)的核心，其遠(yuǎn)程電視電話會議系統(tǒng)的重要性顯得尤為重要，要求會議系統(tǒng)能達(dá)到高質(zhì)量的語音信號，高清晰的視頻畫面及圖像、實物資料，以及準(zhǔn)確無誤的數(shù)據(jù)表達(dá)使會議管理者能便捷高效地對會議進行控制。

該會議系統(tǒng)工程主要包括：數(shù)字會議系統(tǒng)；會議攝像系統(tǒng)；投影顯示系統(tǒng)；會場擴聲系統(tǒng)；中央集中控制系統(tǒng)；視頻會議系統(tǒng)。

2）系統(tǒng)特點

（1）大屏幕顯示功能，能顯示PC、手提電腦、網(wǎng)絡(luò)工作站和各種視頻信息，并可接播電視信號。

（2）具有實物、幻燈、文稿顯示功能，高亮度高清晰度畫面；多屏拼接畫面顯示模式可由用戶任意定義。

（3）全自動會議管理，包括話筒管理、同聲傳譯、電子表決管理及通道控制。

（4）基于WINDOWS的模塊軟件，可通過PC對大型會議實施全面的監(jiān)控，能快速、有效地向會議參加者分配、顯示資料。

（5）多間會議室的音視頻信號可交叉切換，達(dá)到音視頻信號共享；高速、高解析度攝像機實時監(jiān)控會議現(xiàn)場, 可接入局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)進行遠(yuǎn)程電視會議。

（6）系統(tǒng)連接界面簡單、系統(tǒng)可靠性極高，具有強大的系統(tǒng)兼容性和擴展性。

3）具體實施

電視電話會議室擁有主席臺發(fā)言系統(tǒng)；會議攝像系統(tǒng)；投影顯示系統(tǒng)；音頻擴聲系統(tǒng)；集中控制系統(tǒng)。具有遠(yuǎn)程視頻會議、電視電話會議主會場與分會場兼容、數(shù)字多媒體、會議、分組討論等功能。

（1）會議發(fā)言系統(tǒng)：采用數(shù)字式會議系統(tǒng)，具有多席發(fā)言單元。所有單元都具有發(fā)言、請求發(fā)言、收聽發(fā)言等功能；主席機除了具有以上功能外，還具有優(yōu)先控制功能，能對會場的發(fā)言情況進行控制；

（2）會議攝像系統(tǒng)：通過軟件設(shè)定，攝像機可自動拍攝當(dāng)前的發(fā)言代表。如當(dāng)前沒有人發(fā)言，則攝像機自動拍攝會場全景；

（3）會場擴聲系統(tǒng)：采用1只全頻音箱和2只輔助音箱，以實現(xiàn)會場具有足夠的聲壓級和聲場均勻度。全頻音箱放置在主席臺正中，使會場的聲像一致；

（4）投影顯示系統(tǒng)：主席臺兩側(cè)各安裝一臺大尺寸液晶顯示屏，另有兩塊液晶顯示屏用作移動顯示；

（5）集中控制系統(tǒng)：可實現(xiàn)對投影機的開關(guān)、信號選擇；矩陣切換 ；DVD、DVR控制、音量控制、電源控制等功能。通過一塊無線觸摸屏可由會務(wù)人員在控制室進行控制，也可由主席在會場進行操控，具有較強的靈活性；

（6）視頻會議系統(tǒng)：作為視頻會議主會場，實現(xiàn)電視電話會議功能。

3.5 .內(nèi)部停車場管理系統(tǒng)

本工程作為聊城供電部門的核心單位，出入該中心的車輛相對較多。為了能及時有效的對車輛進行疏導(dǎo)，本工程設(shè)置了停車場管理系統(tǒng)，對進出該建筑的車輛進行統(tǒng)一管理。

1）功能概況

本工程的車庫管理系統(tǒng)具有刷卡進出、遠(yuǎn)距離讀卡快速進出、圖像比對、滿位顯示等功能；同時具有人工控制功能，通過手動起落桿控制箱控制道閘閘桿的起落。

2）系統(tǒng)特點

（1）使用方便快捷，系統(tǒng)靈敏可靠；

（2）設(shè)備安全耐用，能準(zhǔn)確區(qū)分外來車輛、自有車輛及特殊車輛；

（3）全中文菜單式操作界面，操作簡單快捷；

（4）車輛出入全智能邏輯自鎖控制，嚴(yán)密監(jiān)視持卡者進出車庫的行為符合“一卡一車”的要求。

3）具體實施

（1）系統(tǒng)管理中心：包含系統(tǒng)管理電腦、系統(tǒng)管理軟件、HUB、ID卡讀卡器、控制主機等；

（2）入口管理設(shè)備：自動擋車道閘、入口讀卡控制機、入口感應(yīng)線圈、入口監(jiān)視攝像機；

（3）出口管理設(shè)備：自動擋車道閘、出口讀卡控制機、出口感應(yīng)線圈、出口監(jiān)視攝像機。

4 結(jié)束語

完善的智能化系統(tǒng)，既能為本樓工作人員、上下級單位人員及外來人員提供強有力的保障，節(jié)省大量的工作時間，又能使本工程內(nèi)的各項工作正常有序的進行，體現(xiàn)了以人文本、節(jié)能、環(huán)保的目標(biāo)。

[1]中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部. GB/T50314-2006智能建筑設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)[S]. 北京: 中國計劃出版社, 2006.

[2]中華人民共和國公安部.GB 50348-2004安全防范工程技術(shù)規(guī)范[S]. 北京: 中國計劃出版社, 2004.

[3]中華人民共和國信息產(chǎn)業(yè)部、中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部. GB50311-2007綜合布線系統(tǒng)工程設(shè)計規(guī)范[S].北京：中國計劃出版社, 2007.