淺談智能建筑中電力監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用與產(chǎn)品選型

 任運(yùn)業(yè)

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801

   摘要：近幾十年，中國現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，計算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)等相關(guān)產(chǎn)業(yè)也取得了飛躍性的進(jìn)步。隨著商業(yè)、生活以及公共建筑不斷提高智能管理和節(jié)能的要求，電力監(jiān)控系統(tǒng)開始逐漸滲入人們的日常生活，發(fā)揮著不可替代的作用。經(jīng)濟(jì)氛圍的優(yōu)化使人們對辦公、生活環(huán)境可靠性、安全性、舒適性、高效性等需求普遍提高，智能建筑應(yīng)運(yùn)而生，成功實現(xiàn)了生活質(zhì)量與信息服務(wù)的結(jié)合，成為21世紀(jì)建筑行業(yè)的主流。如果說，電力是智能建筑的血液，那么電力管理系統(tǒng)就是智能建筑的血液循環(huán)系統(tǒng)。兩者相輔相成，共得益彰。智能建筑不僅是國家綜合國力和科技水平的體現(xiàn)，也反應(yīng)了社會發(fā)展對人性的關(guān)注。不僅成為中國也是世界各國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的又一個落腳點。

   關(guān)鍵詞：電力監(jiān)控;智能;監(jiān)控系統(tǒng);

1.智能建筑的特點

   智能建筑是將人文景觀與生態(tài)自然結(jié)合起來的現(xiàn)代化成果。旨在給人們提供安全、可靠、舒適、自然的生活環(huán)境和積極健康的生活方式。它將整座大樓或者整個小區(qū)的數(shù)據(jù)通信、語音通信、多媒體通信融為一體，組成一個范圍廣、內(nèi)容豐富的通信網(wǎng)絡(luò)。這樣一個現(xiàn)代化的交流方式，有效地滿足現(xiàn)代信息社會高效、快節(jié)奏的工作需求，一個電子監(jiān)控系統(tǒng)為對建筑物內(nèi)的高低壓配電、信息交流、資源共享進(jìn)行統(tǒng)一的監(jiān)視和管理提供了一個智能的系統(tǒng)平臺。

2.電力監(jiān)控系統(tǒng)概述

   電力監(jiān)控系統(tǒng)是借助現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和計算機(jī)視頻技術(shù)監(jiān)視電力系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)、事件記錄、波件記錄等各個數(shù)據(jù)，同時不斷地傳送至電力監(jiān)控計算機(jī)，并實施遙控命令，使運(yùn)行管理人員可以通過監(jiān)控中心全面了解電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀況，從而準(zhǔn)確快速地判斷故障位置和故障原因，簡化了工作流程，使工作人員針對性地解決問題提供了有限途徑。簡便各種分析，高效完成各類工作。

3.電力監(jiān)控系統(tǒng)在智能建筑中的應(yīng)用

   電力監(jiān)控系統(tǒng)在智能建筑中應(yīng)用廣泛。太陽能、太陽能溫室、水環(huán)熱泵型空調(diào)技術(shù)、地源熱泵型空洞技術(shù)都是其體現(xiàn)。配電室內(nèi)的二次設(shè)備（安全自動裝置、傳統(tǒng)測量儀表、操作控制、信號系統(tǒng)）是涉及照明、配電、取暖、通信、報警等各方面的電力監(jiān)控系統(tǒng)在智能建筑中應(yīng)用廣泛。太陽能、太陽能溫室、水環(huán)熱泵型空調(diào)技術(shù)、地源熱泵型空洞技術(shù)都是其體現(xiàn)。配電室內(nèi)的二次設(shè)備（安全自動裝置、傳統(tǒng)測量儀表、操作控制、信號系統(tǒng)）是涉及照明、配電、取暖、通信、報警等各方面的基礎(chǔ)。相關(guān)系統(tǒng)和智能裝置進(jìn)行通信，包括：建筑設(shè)備自動化系統(tǒng)、通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、辦公自動化系統(tǒng)、火災(zāi)自動報警系統(tǒng)從而實現(xiàn)自動化系統(tǒng)間的相互通訊和信息共享。電子監(jiān)控系統(tǒng)帶來的效益：

   太陽房的太陽能電池板進(jìn)行廣泛集熱，通過傳輸進(jìn)入自動顯示系統(tǒng)，同時自動發(fā)電系統(tǒng)通過能量轉(zhuǎn)化，將產(chǎn)生的電力傳輸?shù)郊彝サ母鱾€角落。有效地利用了可再生資源，削減了成本，減少了故障，實現(xiàn)了有效資源的利益；太陽能溫室將植物受季節(jié)影響的不利性降低。系統(tǒng)化、環(huán)?；?biāo)準(zhǔn)化、高效化是未來循環(huán)可持續(xù)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必要條件，成為信息時代促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的選擇。

4.電力監(jiān)視系統(tǒng)在智能建筑中的作用

   由于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、視頻技術(shù)、通信技術(shù)、智能配電等新系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展和電力監(jiān)控系統(tǒng)在智能建筑中的應(yīng)用，使未來智能建筑正朝著集約化、系統(tǒng)化、標(biāo)準(zhǔn)化方向發(fā)展?？煽?、安全、便捷、簡約的生活方式使人們享受到更高程度的綠色環(huán)保生活。

   智能建筑中電力監(jiān)控系統(tǒng)產(chǎn)生的價值：

   據(jù)調(diào)查資料顯示：每年各類相關(guān)企業(yè)和事業(yè)單位以及公共場所中的電子監(jiān)控系統(tǒng)在維護(hù)、配置等方面花費(fèi)巨額費(fèi)用。而且電能損耗很多，不僅造成了資源的浪費(fèi)還影響了居民的正常生活。如下有兩實例：

   案例一：最近某電腦制造公司的一臺重要設(shè)備內(nèi)部發(fā)生了非常嚴(yán)重的暫態(tài)故障，但很快又恢復(fù)正常，如果沒有監(jiān)控系統(tǒng)，這個故障根本無法被察覺，。這是一個很可怕的潛在威脅，由于安裝的電子監(jiān)視系統(tǒng)及時發(fā)現(xiàn)了這個故障并捕捉記錄了暫態(tài)故障波形，這個信息為DELL公司節(jié)省了25，000元的設(shè)備維修費(fèi)。

   案例二：2013年2月某熱電廠220kV變電站1號母線至荊棗的引線夾斷裂，引線下落時與2號母線相觸，造成全站失壓，荊棗線路停電，僅剩的一回放線斷落，線路跳閘，造成湖北荊門供電公司棗山變電站及5個110kV變電站全停。事故造成負(fù)荷損失9萬kW，占荊門市總負(fù)荷的10.8%，影響用戶6.3萬戶，占全市用戶的6.7%。造成了巨大的損失。

   為解決這一問題，智能建筑中的應(yīng)用使智能建筑正朝著集約化、系統(tǒng)化、標(biāo)準(zhǔn)化方向發(fā)展。電子監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用減少了設(shè)備運(yùn)行和電能消耗的浪費(fèi)；合理有效利用了設(shè)備的最大*性，減少了不必要的添置，避免了資源浪費(fèi)，節(jié)約了大量資金；及時發(fā)現(xiàn)了潛在故障，減少了設(shè)備的維護(hù)費(fèi)用，不僅延長了設(shè)備的使用壽命，而且實現(xiàn)了資源的最大利用；提高了運(yùn)營管理效率，減少運(yùn)行及維護(hù)人員的工作量，同時也提高了電力的穩(wěn)定性和可靠性，縮短了停電時間，減少火災(zāi)，避免了事故的發(fā)生，保證了人民的生命財產(chǎn)安全。使用者也可以享受到更加智能、綠色、環(huán)保的美好生活。

5.智能建筑的節(jié)能及前景優(yōu)化分析

   智能建筑成為21世紀(jì)建筑行業(yè)中的主流，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及可持續(xù)發(fā)展的理論要求，智能建筑的節(jié)能必須遵循低能耗、低投入高產(chǎn)出的高效經(jīng)濟(jì)模式，使循環(huán)經(jīng)濟(jì)不止存在于掌握技術(shù)的創(chuàng)新節(jié)能公司，更體現(xiàn)滲透在生活的各個角落。智能建筑的主要特點就是資源的節(jié)效化。業(yè)主在建設(shè)更舒適、更符合現(xiàn)代化要求的建筑的同時以綠色節(jié)能為出發(fā)點和落腳點，以便節(jié)省高額的費(fèi)用支出。能耗運(yùn)行費(fèi)用的可持續(xù)建筑設(shè)計一般包含以下技術(shù)措施：①節(jié)能。②減少有限資源的開發(fā)，加大可再生生源和新能源的開發(fā)力度。③室內(nèi)環(huán)境和質(zhì)量的人文主義。④使場地、環(huán)境對建筑的實施開發(fā)的影響最小化。⑤藝術(shù)與空間的新主張。⑥智能化。實現(xiàn)資源的利用和循環(huán)利用。

   未來智能建筑必將更關(guān)注人性的發(fā)展和環(huán)境效益。創(chuàng)造健康、舒適、綠色、環(huán)保、簡約方便的生活環(huán)境及現(xiàn)代化的生活質(zhì)量是越來越多人的共同愿望，也是建筑節(jié)能的基礎(chǔ)和目標(biāo)。智能建筑的未來發(fā)展必須做到以下幾點：

①冬暖夏涼，給人們提供舒適的生存環(huán)境。

②通風(fēng)良好，呼吸清新通暢。

③光照充足，盡量采用自然光、天然采光、與人工照明相結(jié)合。

④智能人工控制。通風(fēng)、照明、取暖、家電等均可由計算機(jī)控制，既可以按預(yù)定程序管理，又可以局部控制。滿足不同場合下人們不同的需求，同時循環(huán)利用了資源，減少了浪費(fèi)。

6.電子監(jiān)控系統(tǒng)在未來的應(yīng)用前景優(yōu)化

   電子監(jiān)控系統(tǒng)作為信息時代的發(fā)明，在人們的生產(chǎn)、生活等方面發(fā)揮著其不可替代的作用。近年來，經(jīng)濟(jì)的發(fā)展也帶來了一系列的社會問題：土地流失嚴(yán)重、環(huán)境污染加劇、社會調(diào)節(jié)系統(tǒng)紊亂、自然的自凈自救能力減弱。因此電力監(jiān)控系統(tǒng)會由單純的監(jiān)控、顯示向更加自動化、智能化方向發(fā)展。它將實現(xiàn)海量信息存儲，迅速直接地完成數(shù)據(jù)的搜集、分析處理，做出有效的指令提示。使問題的解決變得更加快速、準(zhǔn)確。節(jié)省更多的人力和資金，實現(xiàn)自然資源和社會資源的節(jié)約和高效利用。同時將延伸出更多新的特性：

（1）先進(jìn)性：充分利用現(xiàn)代及以后的技術(shù)，研制出可靠的科技成果。

（2）可靠性：成為更加成熟的技術(shù)產(chǎn)品。與社會發(fā)展相適應(yīng)。

（3）實用性、便利性：最大限度滿足市場需求和實際使用需要方便、安全、耐用。

（4）可擴(kuò)充性和經(jīng)濟(jì)性：兼容性增強(qiáng)，不斷優(yōu)化設(shè)計，提高性能。

（5）規(guī)范化和結(jié)構(gòu)化：由于市場信息本身不以人的主觀意志為轉(zhuǎn)移的現(xiàn)實特點，電子監(jiān)控系統(tǒng)更應(yīng)該做到結(jié)構(gòu)化、標(biāo)準(zhǔn)化、系列化。

7.安科瑞電力監(jiān)控系統(tǒng)產(chǎn)品介紹與選型

7.1概述

         Acrel-2000Z電力監(jiān)控系統(tǒng)是安科瑞電氣股份有限公司根據(jù)電力系統(tǒng)自動化及無人值守的要求，針對35kV及以下電壓等級研發(fā)出的一套分層分布式變電站監(jiān)控管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)是應(yīng)用電力自動化技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)和信息傳輸技術(shù)，集保護(hù)、監(jiān)測、控制、通信等多功能于一體的開放式、網(wǎng)絡(luò)化、單元化、組態(tài)化的系統(tǒng)，適用于35kV及以下電壓等級的城網(wǎng)、農(nóng)網(wǎng)變電站和用戶變電站，可實現(xiàn)對變電站方位的控制和管理，滿足變電站無人或少人值守的需求，為變電站安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行提供了堅實的保障。

7.2應(yīng)用場所

(1)辦公建筑（商務(wù)辦公、國家機(jī)關(guān)辦公建筑等）

(2)商業(yè)建筑（商場、金融機(jī)構(gòu)建筑等）

(3)旅游建筑（賓館飯店、娛樂場所等）

(4)科教文衛(wèi)建筑（文化、教育、科研、醫(yī)療衛(wèi)生、體育建筑）

(5)通信建筑（郵電、通信、廣播、電視、數(shù)據(jù)中心等）

(6)交通運(yùn)輸建筑（機(jī)場、車站、碼頭建筑等）

(7)廠礦企業(yè)建筑（石油、化工、水泥、煤炭、鋼鐵等）

(8)新能源建筑（光伏發(fā)電、風(fēng)能發(fā)電等）

7.3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

          Acrel-2000Z電力監(jiān)控系統(tǒng)釆用分層分布式設(shè)計，可分為三層：站控管理層、網(wǎng)絡(luò)通信層和現(xiàn)場設(shè)備層，組網(wǎng)方式可為標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、光纖星型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、光纖環(huán)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，根據(jù)用戶用電規(guī)模、用電設(shè)備分布和占地面積等多方面的信息綜合考慮組網(wǎng)方式。

7.4設(shè)備選型

8.結(jié)束語

   電子監(jiān)控系統(tǒng)是信息時代的產(chǎn)物，它反應(yīng)了高效經(jīng)濟(jì)時代下人類對于生活質(zhì)量和簡約化工作程序的不懈追求及美好希冀。它在智能建筑中的廣泛應(yīng)用促進(jìn)了人們生活的智能化和簡約化，集中反應(yīng)了社會科技經(jīng)濟(jì)的發(fā)展對人的關(guān)懷；在生活中的體現(xiàn)，使人們體會到了它的安全、可靠、高效的特點?？梢哉f，電子監(jiān)控系統(tǒng)惠及生活的方方面面。對電子系統(tǒng)的依賴與日俱增。

參考文獻(xiàn)

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[3]安科瑞電力監(jiān)控與保護(hù)類產(chǎn)品選型手冊,2021.01.

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作者簡介：

任運(yùn)業(yè)，男，現(xiàn)任職于安科瑞電氣股份有限公司，主要從事微機(jī)保護(hù)測控裝置和電力監(jiān)控系統(tǒng)的研發(fā)與應(yīng)用。