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

朱立泉/呂景惠/丁進(jìn)勇(山東同圓設(shè)計(jì)集團(tuán)有限公司，山東 濟(jì)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(zhǎng)213m、南北長(zhǎng)250m。本工程為對(duì)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(jī)房、辦公，3、4層為會(huì)議室、多功能廳；地下兩層為汽車庫(kù)和設(shè)備用房，停車數(shù)量為106輛，為三類汽車庫(kù)；地下2層為設(shè)備用房。

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

本工程項(xiàng)目由山東同圓設(shè)計(jì)集團(tuán)有限公司設(shè)計(jì)，并獲2011年度全國(guó)優(yōu)秀工程勘察設(shè)計(jì)行業(yè)獎(jiǎng)——建筑工程設(shè)計(jì)三等獎(jiǎng)。

2 智能化系統(tǒng)設(shè)計(jì)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(jì)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(huì)議系統(tǒng)、內(nèi)部停車場(chǎng)管理系統(tǒng)等多個(gè)子系統(tǒng)。

3 智能化各子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)

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(yùn)行情況直接影響到該市供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性，對(duì)此，建設(shè)方提出了明確的設(shè)計(jì)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(jìn)性。

圖1 智能配電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖

設(shè)計(jì)中采用了先進(jìn)的智能配電管理系統(tǒng)。本系統(tǒng)采用分層分布式計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，對(duì)高壓開關(guān)設(shè)備、變壓器、低壓開關(guān)設(shè)備提供計(jì)算機(jī)一體化的系統(tǒng)監(jiān)控平臺(tái)，可以實(shí)現(xiàn)：變配電設(shè)備、低壓柜內(nèi)電氣開關(guān)等運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)視及故障報(bào)警；變壓器超溫報(bào)警；低壓側(cè)主供電回路電流、電壓、功率因數(shù)測(cè)量及電度計(jì)量等功能。通過(guò)本系統(tǒng)的使用，業(yè)主能及時(shí)掌握能耗變動(dòng)，及時(shí)調(diào)配負(fù)荷，使整個(gè)工程的變配電系統(tǒng)始終在一個(gè)科學(xué)合理的工作狀態(tài)下運(yùn)行。

本系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)：

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(jì)：本系統(tǒng)必須是一個(gè)方便運(yùn)行管理者使用和維護(hù)的系統(tǒng)，并且能帶來(lái)工作效率的提升和整個(gè)配電系統(tǒng)運(yùn)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(jī)制。

4) 先進(jìn)性與可擴(kuò)展性：本系統(tǒng)設(shè)計(jì)必須考慮工程形象和系統(tǒng)擴(kuò)展的發(fā)展前瞻性。

5) 平臺(tái)開放性和系統(tǒng)冗余：采用國(guó)際知名自動(dòng)化平臺(tái)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(guó) 際標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫(kù)連接，保證實(shí)現(xiàn)真正全分散數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，支持從硬件、測(cè)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(guó)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(tái)。

6) 系統(tǒng)開放兼容性：本系統(tǒng)設(shè)計(jì)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(kù)以保證它能提供對(duì)國(guó)際主流廠商硬件和系統(tǒng)的強(qiáng)大兼容性。HMS其他控制系統(tǒng)可直接使用配電系統(tǒng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)多系統(tǒng)的無(wú)縫聯(lián)結(jié)，可直接引用電氣數(shù)據(jù)，使其他系統(tǒng)無(wú)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(jì)能在線監(jiān)視諧波、閃變等影響設(shè)備安全使用運(yùn)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(gè)完整的集成化分布式系統(tǒng)，是智能建筑通信及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的基礎(chǔ)平臺(tái)。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(shí)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(lái)更加先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)打好堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

1）設(shè)計(jì)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(jì)算機(jī)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(kù)系統(tǒng)。

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

（5）銅纜信息點(diǎn)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(diǎn)

(1)實(shí)用性：該系統(tǒng)能夠適應(yīng)當(dāng)前及未來(lái)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(jìn)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(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，并且在運(yùn)行中單點(diǎn)故障不會(huì)使局部網(wǎng)絡(luò)失去與整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的連接，網(wǎng)絡(luò)主干的傳輸介質(zhì)采用容錯(cuò)冗余設(shè)計(jì)。

(3)靈活性、可擴(kuò)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(diǎn)能夠連接不同類型的設(shè)備，如計(jì)算機(jī)、打印機(jī)、傳真機(jī)、電話等，并且充分考慮未來(lái)的發(fā)展和變更。

(4)經(jīng)濟(jì)性：在滿足使用要求的基礎(chǔ)上，盡可能降低造價(jià)，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(bào)效益。

3) 系統(tǒng)技術(shù)性能

該項(xiàng)目的綜合布線系統(tǒng)包括五個(gè)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(jī)、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(jì)中，語(yǔ)音垂直干線采用三類大對(duì)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(yǔ)音主干配線架采用 S110系列語(yǔ)音配線架；數(shù)據(jù)跳線采用單跳方式，跳線在交換機(jī)與配線架之間進(jìn)行；語(yǔ)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(yǔ)音、數(shù)據(jù)、多媒體等電子信息交換服務(wù)采用四對(duì)八芯6類非屏蔽雙絞線布線，語(yǔ)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(gè)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(shí)際使用需要，對(duì)語(yǔ)音點(diǎn)和數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)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(jī)房設(shè)在消防控制室內(nèi)。控制臺(tái)可對(duì)任一攝像機(jī)鏡頭進(jìn)行切換，主機(jī)系統(tǒng)采用全矩陣系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)所有攝像點(diǎn)同時(shí)錄像，并按功能做時(shí)序切換。同時(shí)可手動(dòng)選擇某一攝像機(jī)進(jìn)行跟蹤、錄像，系統(tǒng)攝像點(diǎn)涵蓋范圍廣、無(wú)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(shí)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(jī)及槍式攝像機(jī)，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(hào)與數(shù)字信號(hào)相結(jié)合的系統(tǒng)。前端所有攝像機(jī)均通過(guò)視頻線接入各自集結(jié)點(diǎn)后接入編碼器。所有快球機(jī)控制信號(hào)線均接入對(duì)應(yīng)編碼器，所有編碼器均通過(guò)6類線接入對(duì)應(yīng)交換機(jī)。交換機(jī)通過(guò)6芯單模光纖接入總控中心；顯示部分選用多臺(tái)21"彩色監(jiān)視器和一套電視墻來(lái)實(shí)現(xiàn)；記錄部分通過(guò)磁盤陣列來(lái)集中儲(chǔ)存。

3.4 遠(yuǎn)程電視電話會(huì)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(huì)議系統(tǒng)的重要性顯得尤為重要，要求會(huì)議系統(tǒng)能達(dá)到高質(zhì)量的語(yǔ)音信號(hào)，高清晰的視頻畫面及圖像、實(shí)物資料，以及準(zhǔn)確無(wú)誤的數(shù)據(jù)表達(dá)使會(huì)議管理者能便捷高效地對(duì)會(huì)議進(jìn)行控制。

該會(huì)議系統(tǒng)工程主要包括：數(shù)字會(huì)議系統(tǒng)；會(huì)議攝像系統(tǒng)；投影顯示系統(tǒng)；會(huì)場(chǎng)擴(kuò)聲系統(tǒng)；中央集中控制系統(tǒng)；視頻會(huì)議系統(tǒng)。

2）系統(tǒng)特點(diǎn)

（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(hào)。

（2）具有實(shí)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(dòng)會(huì)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(guò)PC對(duì)大型會(huì)議實(shí)施全面的監(jiān)控，能快速、有效地向會(huì)議參加者分配、顯示資料。

（5）多間會(huì)議室的音視頻信號(hào)可交叉切換，達(dá)到音視頻信號(hào)共享；高速、高解析度攝像機(jī)實(shí)時(shí)監(jiān)控會(huì)議現(xiàn)場(chǎng), 可接入局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)進(jìn)行遠(yuǎn)程電視會(huì)議。

（6）系統(tǒng)連接界面簡(jiǎn)單、系統(tǒng)可靠性極高，具有強(qiáng)大的系統(tǒng)兼容性和擴(kuò)展性。

3）具體實(shí)施

電視電話會(huì)議室擁有主席臺(tái)發(fā)言系統(tǒng)；會(huì)議攝像系統(tǒng)；投影顯示系統(tǒng)；音頻擴(kuò)聲系統(tǒng)；集中控制系統(tǒng)。具有遠(yuǎn)程視頻會(huì)議、電視電話會(huì)議主會(huì)場(chǎng)與分會(huì)場(chǎng)兼容、數(shù)字多媒體、會(huì)議、分組討論等功能。

（1）會(huì)議發(fā)言系統(tǒng)：采用數(shù)字式會(huì)議系統(tǒng)，具有多席發(fā)言單元。所有單元都具有發(fā)言、請(qǐng)求發(fā)言、收聽發(fā)言等功能；主席機(jī)除了具有以上功能外，還具有優(yōu)先控制功能，能對(duì)會(huì)場(chǎng)的發(fā)言情況進(jìn)行控制；

（2）會(huì)議攝像系統(tǒng)：通過(guò)軟件設(shè)定，攝像機(jī)可自動(dòng)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(jī)自動(dòng)拍攝會(huì)場(chǎng)全景；

（3）會(huì)場(chǎng)擴(kuò)聲系統(tǒng)：采用1只全頻音箱和2只輔助音箱，以實(shí)現(xiàn)會(huì)場(chǎng)具有足夠的聲壓級(jí)和聲場(chǎng)均勻度。全頻音箱放置在主席臺(tái)正中，使會(huì)場(chǎng)的聲像一致；

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

（5）集中控制系統(tǒng)：可實(shí)現(xiàn)對(duì)投影機(jī)的開關(guān)、信號(hào)選擇；矩陣切換 ；DVD、DVR控制、音量控制、電源控制等功能。通過(guò)一塊無(wú)線觸摸屏可由會(huì)務(wù)人員在控制室進(jìn)行控制，也可由主席在會(huì)場(chǎng)進(jìn)行操控，具有較強(qiáng)的靈活性；

（6）視頻會(huì)議系統(tǒng)：作為視頻會(huì)議主會(huì)場(chǎng)，實(shí)現(xiàn)電視電話會(huì)議功能。

3.5 .內(nèi)部停車場(chǎng)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(duì)較多。為了能及時(shí)有效的對(duì)車輛進(jìn)行疏導(dǎo)，本工程設(shè)置了停車場(chǎng)管理系統(tǒng)，對(duì)進(jìn)出該建筑的車輛進(jìn)行統(tǒng)一管理。

1）功能概況

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

2）系統(tǒng)特點(diǎn)

（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(lái)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(jiǎn)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(jìn)出車庫(kù)的行為符合“一卡一車”的要求。

3）具體實(shí)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(jī)等；

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

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

4 結(jié)束語(yǔ)

完善的智能化系統(tǒng)，既能為本樓工作人員、上下級(jí)單位人員及外來(lái)人員提供強(qiáng)有力的保障，節(jié)省大量的工作時(shí)間，又能使本工程內(nèi)的各項(xiàng)工作正常有序的進(jìn)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(guó)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部. GB/T50314-2006智能建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)[S]. 北京: 中國(guó)計(jì)劃出版社, 2006.

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

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