淺談樓宇電氣監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用

王曉安

（遼寧工程職業(yè)學(xué)院，遼寧鐵嶺112000）

1 概述

E-Bus系統(tǒng)采用EIB技術(shù)，結(jié)合2.4G無線網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢，進行強、弱電分離，解決了傳統(tǒng)智能家居產(chǎn)品的安全隱患，為傳統(tǒng)建筑的智能化使用與智能化管理提供了更安全更強大的功能。在適用范圍上，E-Bus系統(tǒng)通過以太網(wǎng)和局域網(wǎng)串口轉(zhuǎn)換器，使總路線上連接上萬個總線元件，從而大大擴大了適用范圍；在負(fù)載能力上E-Bus系統(tǒng)有了更進一步的突破，使單路負(fù)載能力增加到傳統(tǒng)智能家居的2-3倍。在設(shè)置上，E-Bus系統(tǒng)設(shè)備均設(shè)有多個通用升級串口，以實現(xiàn)與多種品牌產(chǎn)品的對接或功能升級；在控制功能上，E-Bus系統(tǒng)除了具備傳統(tǒng)的遙控、PC控制、電話遠程控制、手動控制等多種功能控制外，而且還擁有2.4GHZ無線網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)通訊功能，以實現(xiàn)多通道快速雙向通信，同時保證信號傳輸?shù)姆€(wěn)定。

隨著電腦技術(shù)的發(fā)展及普及，利用電腦技術(shù)實現(xiàn)對樓宇的智能化管理，已成為現(xiàn)代樓宇的基本要求。現(xiàn)在，通過樓宇智能控制系統(tǒng)，對樓宇物內(nèi)的機電設(shè)備等進行統(tǒng)一監(jiān)控，以達簡化管理、提高效率、節(jié)約能源的目的，已是大型樓宇的普遍成熟的應(yīng)用方式。在樓宇物內(nèi)建設(shè)完整的BA系統(tǒng)，可實現(xiàn)對樓宇內(nèi)的各種機電設(shè)備集中管理和監(jiān)控，其中，對中低壓供配電系統(tǒng)的監(jiān)控管理，是樓宇設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)。

2 樓宇對中低壓監(jiān)控的需求

供配電系統(tǒng)作為樓宇設(shè)備中的一部分，用戶對其監(jiān)控的需求，歸結(jié)起來有國家規(guī)范的監(jiān)控要求、聯(lián)網(wǎng)集中監(jiān)視要求、向上集成要求，打印輸出要求以及遠程控制及繼電保護管理要求等。

2.1 智能化建筑設(shè)計規(guī)范中對中低壓智能監(jiān)控系統(tǒng)相關(guān)要求

在國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T50314--2000)中對供配電設(shè)備監(jiān)視有明確的要求，如條款中對甲級樓宇提出以下監(jiān)視功能要求：

需要說明的是，在供配電領(lǐng)域，高壓通常是指電壓范圍在35KV以上，而10KV~35KV之間的電壓范圍稱為中壓，低于10KV，如220V和380V等電壓等級稱為低壓。在現(xiàn)在的實際工程中，高壓供配電部分屬于城市供電部門的管轄范圍，由供電部門負(fù)責(zé)建設(shè)，有關(guān)開關(guān)裝置的監(jiān)視和保護也與市電網(wǎng)的緊密聯(lián)系，統(tǒng)一調(diào)配，往往無需大樓本身的管理部門進行監(jiān)視，若對其進行監(jiān)視，接口問題處理起來也十分復(fù)雜。因此在上述國標(biāo)條款中，對“供配電設(shè)備各高低壓主開關(guān)運行狀況監(jiān)視及故障報警”，應(yīng)理解為針對由建設(shè)單位建設(shè)部分的“中低壓供配電部分的主開關(guān)運行狀況監(jiān)視及故障報警”。

2.2 集中監(jiān)控的要求

將中低壓配電系統(tǒng)的監(jiān)視與大樓的其他設(shè)備的監(jiān)控一起，集中到一個管理中心進行集中監(jiān)控，有利于集中管理，節(jié)省維護成本。特別在大型的樓宇或樓宇群內(nèi)的供配電系統(tǒng)，因供電范圍大，往往有多個供配電房。將各個電房的供配電監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，將數(shù)據(jù)都集中上傳到中央工作站，便可以實現(xiàn)電房的無人值守，幫助業(yè)主減省值班人員數(shù)目。

2.3 數(shù)據(jù)分析及打印輸出要求

除了對供配電實現(xiàn)實時監(jiān)視，我們還要利用電腦的強大計算分析能力，對供配電的數(shù)據(jù)進行綜合分析，如通過快速報警、越限報警、預(yù)測與檢修管理，減少故障發(fā)生；通過趨勢曲線分析、諧波含量分析、故障原因分析，有針對性的改進用電質(zhì)量；通過精確的電能計量與分析、用電波峰波谷調(diào)配，從而提高設(shè)備的利用效率，降低運營成本。另外，由于現(xiàn)在不少物業(yè)管理公司都需要定期將抄表記錄按規(guī)定格式打印出來，向上級匯報或存檔，因此要求系統(tǒng)配備打印機，并可以將數(shù)據(jù)導(dǎo)出到EXCEL，以便于具有靈活定制的打印輸出功能。

2.4 向上集成的要求

按照國家規(guī)范，甲級樓宇需要實現(xiàn)e-bus集成。供配電監(jiān)控作為BAS的重要組成部分，也應(yīng)向上集成。一般來說，供配電監(jiān)控集成到智能e-bus，可以得到以下優(yōu)勢：

2.4.1 統(tǒng)一管理平臺：

可以在統(tǒng)一智能e-bus管理平臺上實現(xiàn)中低壓的監(jiān)控。如現(xiàn)在很多智能e-bus管理平臺，供配電監(jiān)控集成后，便可以利用此平臺在局域網(wǎng)內(nèi)的任一臺工作站通過網(wǎng)頁瀏覽器訪問到實時的數(shù)據(jù)。

2.4.2 數(shù)據(jù)共享：

可以實現(xiàn)供配電系統(tǒng)與其他子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)共享；可以利用智能e-bus將實時數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為關(guān)系數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)，為將來的企業(yè)或物業(yè)管理系統(tǒng)等提供設(shè)備運行經(jīng)濟分析數(shù)據(jù)，提高設(shè)備管理水平。

2.5 遠程控制及繼電保護功能

以往的對供配電系統(tǒng)一般采用只監(jiān)視不控制，隨著技術(shù)的成熟和用戶對供配電管理要求的提高，現(xiàn)在也有一些用戶不滿足于單純的監(jiān)視，希望通過供配電監(jiān)控系統(tǒng)進行遠程切投閘遙控。

但需要注意的是，對供配電系統(tǒng)的遠程遙控，雖然現(xiàn)在技術(shù)上已可實現(xiàn)。但實際上很多業(yè)主即使裝設(shè)了遙控功能，在切投電操作時，出于安全還是采用現(xiàn)場手工操作，遙控功能形同虛設(shè)。由于國家規(guī)范中沒有對供配電遙控的要求，因此在系統(tǒng)設(shè)計時，應(yīng)實事求是，以免增加不必要的投資。

具體實現(xiàn)的幾種方式：

以下介紹在當(dāng)前工程中經(jīng)常采用的幾種供配電監(jiān)控方式。

2.6 E-bus采集方式

供配電系統(tǒng)的監(jiān)控作為智能化大樓BA系統(tǒng)的其中一個組成部分，長期以來采用的傳統(tǒng)方式是在中低壓電柜的二次回路中接入中間繼電器和電量供送器，將有關(guān)開關(guān)的切合、跳閘報警狀態(tài)轉(zhuǎn)換為無源干接點，將電流電壓等電氣參數(shù)轉(zhuǎn)換為4～20mA或者0～10V的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)模擬量，再接入BA系統(tǒng)智能e-bus的直接采集。

傳統(tǒng)做法的缺點是在中低壓電柜內(nèi)的線路接口較多，施工和配合的難度較大；某些電氣參數(shù)（如無功功率、電度等）市場上較少有相應(yīng)的供送器或供送器的成本很高；每測量一個電參數(shù)都需要配置對應(yīng)的供送器和占用一個智能e-bus的IO口，當(dāng)監(jiān)測參數(shù)數(shù)量多時，監(jiān)測成本會比較高。

根據(jù)以上分析可知，傳統(tǒng)做法實現(xiàn)方式簡單，但是功能有限，且只適合監(jiān)視電量參數(shù)較少時的應(yīng)用。傳統(tǒng)做法現(xiàn)在比較適合大樓內(nèi)已經(jīng)建設(shè)了BA系統(tǒng)，而用戶對中低壓監(jiān)控要求又不高的場合。

[1]GB/T50314-2000，建筑設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)[S].

[2]于海英，淺談電氣自動化在樓宇自控系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].黑龍江科技信息，2009.

[3]李坤，電氣自動化在樓宇智能化中的應(yīng)用[J].商品儲運與養(yǎng)護，2008.