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摘要:主要介紹了建筑電氣綜合監控系統的安全、可靠、高效用電一體化解決方案。該系統深度融合并優化各獨立系統功能，具有安全、先進、經濟的特點;在各系統功能相對獨立的基礎上簡化綜合監控系統結構，同時使系統也具有一定的擴展性。解決了現行的各建筑電氣監控系統資源利用率低、維修維護成本大幅度提高的問題。從系統的結構、特點、功能等方面詳細闡述了建筑電氣綜合監控系統的諸多優勢。對電力生產的安全保障提供了一套可選的參考方案。
關鍵詞:安全，高效，經濟，擴展性
1概述
在常規建筑電氣安全監控辦法中為實現建筑用電安全、可靠、高效，我們通常會這樣做:為了監視和控制電力生產和供應的過程，了解變配電系統的實時運行情況，通常會配置電力監控系統;為了對建筑能耗使用的全參數、全過程進行監測分析，實現節能減排，通常會配置能耗監測系統;為了保證用電安全，監測電氣火災關鍵指標，通常設置電氣火災監控系統;為了確保消防設備可靠工作，通常設置消防設備電源監控系統，以確保消防設備電源正常供電。《電力監控系統安全防護規定》中規定電力監控系統要監視和控制電力生產與供應過程，為變配電系統的數據采集、開關量監測和遠程控制提供平臺，提高供用電系統可靠性。《關于印發國家機關辦公建筑和大型公共建筑能耗監測系統建設相關技術導則的通知》中對能耗監測系統中建筑能耗使用的全參數、全過程進行動態監測分析，實現建筑用能的精細化管理和控制，達到節能減排的效果?！峨姎饣馂谋O控系統》和《火災自動報警系統設計規范》都對電氣火災監控系統的監測被保護線路剩余電流和溫度，被探測參數超標時發出報警信號、控制信號并指示報警部位?！断涝O備電源監控系統》中對實時監測消防設備主電源和備用電源，判斷是否有過壓、過流、短路以及缺相故障，記錄故障詳情并發出報警信號。
2相互獨立的系統存在諸多問題
這些系統通過對電氣設備、剩余電流及溫度進行監控，對電氣安全及節能起到了至關重要的作用。但是各系統沒有統籌規劃，彼此相互獨立，資源不共享，存在諸多問題。各系統功能較為單一，信息采集交叉重復，缺乏全面的信息支持，對故障判斷能力不夠，缺乏系統全面的分析方法。系統多、設備多、接線多，投入成本高，設計、施工困難，占有空間大，運維不便，存在隱患。現在，我們有了更安全、更先進、更經濟的建筑電氣綜合監控系統解決方案。為解決現行的各建筑電氣監控系統各自為戰、資源利用率低、投入及維護成本高等問題，建筑電氣綜合監控系統解決方案，該系統深度融合并優化各獨立系統功能，在保持各獨立系統功能特點基礎上簡化綜合監控系統結構［1］，并具有良好的擴展性。幫助用戶節省成本，提高資源利用率和效率。建筑電氣綜合監控系統采用電力監控系統+能耗監測系統+電氣火災監控系統+消防設備電源監控系統的模式具有集中監控、分屏展示、APP定制、本地存儲、斷點續傳、透明傳輸、規約轉換等功能［2］。
3建筑電氣綜合監控系統結構
建筑電氣綜合監控系統采用分層分布、開放式結構設計，分為現場設備層、通信管理層、主控層。提高了系統的安全性、可靠性和易擴展性?，F場設備層:包括多種監測及保護裝置———電氣火災監控裝置、消防電源監控裝置、保護測控裝置、智能電表、電能表、遠傳水表/氣表/冷熱量表、浪涌保護器等。通信管理層:由通信轉換器、智能通信采集控制器、交換機等組成，智能通信采集控制器具有綜合采集剩余電流、溫度、電流、電壓、頻率、電能、流量、開關狀態等功能。主控層:電氣綜合監控主機支持電氣火災監控、消防設備電源監控、電力監控、能源管理等多種嵌入式組態軟件，并同時具有分屏、調閱及管理控制功能。
4建筑電氣綜合監控系統特點
應用浮動展示與熱點圖元鏈接技術，通過圖層化的信息展示方式，使展示界面更加靈活直觀。實現全系統不同維度管理信息的分層、分屏展示。采用一鍵調用、按需疊加、自由組合的方式，結合大數據分析技術與多級故障預警機制，精準掌控建筑用能趨勢，保障建筑供配電系統安全。分類分項計量，準確把握能耗分布，分析不合理用能，調整運行方式。多級故障預警機制，保障建筑供配電系統安全可靠運行。建立針對設備、區域能效指標考核體系，結合運營模式數據，持續優化用能模式，節能增效。實時在線監測智能裝置運行信息，評估設備的工作狀態。本地或遠程控制智能負荷聯切。手機APP隨身助理，信息傳遞實時高效，助力建筑智能管控與無人值守全球GPS時鐘同步，分辨事件發生先后順序，重現事故發生發展過程，縮短事故處理時間SOE事件記錄時間分辨率達毫秒級，準確記錄瞬時異常發展過程。手機APP隨身移動助理，出現事故時及時推送信息，確保事故高效解決。
5建筑電氣綜合監控系統功能
5．1實時監控
1)支持平面型、立體型、分布式地理信息的智能化監控組態，基于建筑的分布位置直觀展示建筑用電詳情。2)支持一鍵調用、按需疊加、自由組合，實現分屏調閱、管理和控制。3)支持畫面定制，可按需要靈活組態監控畫面。
5．2數據采集分析與管理
1)供配電系統運行參數和裝置運行狀態實時監測。2)精確記錄用電情況并進行趨勢曲線分析，針對重要饋線/變壓器/發電機等的保護監測，圖形化展示運行狀態、負荷曲線、異常狀況報警。3)系統內與第三方系統間各子模塊數據共享與聯動控制。
5．3負荷智能投切
1)供電容量足夠情況下，電源切換，所有負荷恢復工作。2)供電容量不足情況下，電源切換前聯切部分負荷，保證重要負荷恢復工作。
5．4電能質量監測與分析
1)持續監測供配電系統的電能質量，包括電壓波動與閃變、電壓不平衡、電流不平衡、諧波分析、電壓暫升/暫降、電壓瞬變、頻率偏差等電能質量問題。2)觸發波形瞬態捕捉，精確記錄擾動時的波形，幫助分析電能質量異常和系統故障原因。
5．5能耗監測
1)分類分項計量，準確把握建筑能耗分布，分析不合理用能，調整運行方式。2)多級故障預警機制，及時通報不合理用能情況。3)建立針對區域、設備能效指標考核體系，結合運營模式數據，持續優化用能管理模式，節能增效。4)實時檢測智能裝置的運行信息，評估設備工作狀態。
5．6電氣火災監控
1)對剩余電流、溫度、電流等電力參數進行實時監控。2)剩余電流保護、溫度保護、過電流保護。3)提供靈敏的監控報警、故障報警。4)支持遠程復位，支持消防聯動控制。
5．7消防設備電源監控
1)監測回路電壓、電流、剩余電流、開關量等狀態。2)判斷消防設備電源運行狀態，包括過壓、欠壓、過流、中斷供電等故障。3)監控報警、故障報警。
5．8遠程控制管理
1)對于有輸出控制的設備，可通過系統實現遠程自動控制和調整。2)結合高端保護測控裝置，可實現電容器自動投切、自備發電機組自動啟停、變壓器解列等功能。
5．9事件記錄與分析
1)全面真實順序記錄和存儲各類事件，區分各類型、各等級事件。2)支持按廠站、子站、設備、時間、類型等多維度的過濾查詢，實現事件記錄的快速查找和對比分析。3)可通過事件記錄追溯故障發生的過程。
5．10趨勢曲線查詢
1)毫秒級記錄和顯示故障發生時間。2)在故障發生前提前預警，識別故障隱患。
5．11波形分析
1)越限或故障觸發瞬態波形記錄，用于故障的診斷分析。2)可從監控儀表或監控系統讀取波形，進行波形展示分析。
5．12報表查詢與管理
1)動態報表模板，跨時段報表以及相關的最值和差值報表。2)靈活易用的報表編輯工具。3)報表可輸出至打印機、圖片、Excel。
6結語
建筑電氣綜合監控系統采用多級故障預警機制，三重數據冗余機制使系統更安全;采用資源充分復用，減少投資、節省空間使系統更經濟［3］;采用數據深度挖掘分析，科學全面地評價供用電系統，多維度信息展示與管理，支持分屏展示。開放式接口設計，兼容其他采集裝置信號使系統更先進;采用施工簡化設計，設備、鏈路數量減少，方便后期運維，使用戶管理更高效。通過讀取電氣綜合監控系統的各類事件，根據要求的配置，將指定類型的事件以短信、郵件等方式進行推送。系統具有設備維護信息錄入、設備臺賬管理、設備運行監視功能，為設備的運行維護管理提供綜合數據查詢和分析界面，為制定設備檢修計劃提供數據支持。支持其他系統的集成，如建筑變配電室視頻監控系統，實現可視化監控、推送異常時段的視頻畫面、快速獲知故障位置。建筑電氣綜合監控系統服務領域包括高層民用建筑、汽車庫、大型公共建筑、地下公共建筑、其他大型建筑等。
參考文獻:
［1］盛彥斌．建筑電氣技術在智能建筑中的應用分析［J］．住宅與房地產，2018(28):193．
［2］王小勇．基于云服務的建筑電氣綜合監控系統探討［J］．數碼設計，2017(8):17-18．
［3］陳麗芳．智能建筑電氣設計節能的原則與注意的問題［J］．城市建筑，2019(3):177-178．
作者:龐宏源 單位:山西省信息產業技術研究院有限公司
