智能建筑是建筑未來(lái)發(fā)展的主要趨勢(shì)，智能建筑將建筑技術(shù)、信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)融為一體，本文主要探討智能建筑的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。

　　《時(shí)代建筑》雜志國(guó)內(nèi)外公開(kāi)發(fā)行，中英文雙語(yǔ)，彩色精印，超寬尺寸，全新版面。雜志以繁榮建筑創(chuàng)作、增進(jìn)國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)交流為宗旨。以“學(xué)術(shù)性、時(shí)代性、前瞻性、批判性”為辦刊特征，以“中國(guó)命題、世界眼光”為其編輯定位。

　　智能建筑是近幾年來(lái)在我國(guó)發(fā)展非常迅速的建筑形式。出于可靠性和安全性的考慮。智能建筑中的各種設(shè)備對(duì)電源的要求非常高。通過(guò)對(duì)目前國(guó)內(nèi)外電源監(jiān)控技術(shù)的調(diào)查研究。在對(duì)各種監(jiān)控方案所存在問(wèn)題進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上。設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)出適用于智能建筑的電源監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)能通過(guò)電信專(zhuān)網(wǎng)監(jiān)測(cè)電源的運(yùn)行狀態(tài)，并及時(shí)有效地響應(yīng)設(shè)備故障。

　　在高速發(fā)展的城市中，現(xiàn)代建筑技術(shù)、信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和自動(dòng)控制技術(shù)于一體的新型建筑形式——智能建筑悄然興起，時(shí)至今日，其發(fā)展勢(shì)頭十分迅猛，智能建筑為人們創(chuàng)造了感覺(jué)舒適、節(jié)省能源并且高度安全的工作和生活環(huán)境，成為當(dāng)今建筑形式發(fā)展的必然趨勢(shì)。

　　一、智能建筑各子系統(tǒng)介紹

　　普通建筑要想成為智能化建筑，必須具有三大系統(tǒng)：建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)、通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、辦公自動(dòng)化系統(tǒng)，上述三系統(tǒng)簡(jiǎn)稱(chēng)為3A系統(tǒng)，一般借助結(jié)構(gòu)化綜合布線系統(tǒng)進(jìn)行連接。

　　1、建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)

　　建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)包括供熱、通風(fēng)、空氣調(diào)節(jié)、給排水、供配電、照明、電梯、消防、保安等子系統(tǒng)，主要的功能是對(duì)建筑內(nèi)的各種機(jī)電設(shè)施進(jìn)行自動(dòng)控制。建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)通過(guò)信息通信網(wǎng)絡(luò)組成分散控制、集中監(jiān)視與管理的管控一體化系統(tǒng)，隨時(shí)檢測(cè)、顯示各子系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)與參數(shù)，并根據(jù)外界條件、負(fù)載變化情況自動(dòng)調(diào)節(jié)各種設(shè)備，使之始終運(yùn)行于最佳狀態(tài)。

　　建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)的目的是實(shí)現(xiàn)對(duì)電力，供熱、供水等能源的自動(dòng)調(diào)節(jié)與管理，提供了一個(gè)安全、舒適、高效而且節(jié)能的工作環(huán)境。

　　2、通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)

　　現(xiàn)代生活要求有一個(gè)包羅萬(wàn)象的生活環(huán)境，因此實(shí)現(xiàn)對(duì)語(yǔ)音、數(shù)據(jù)、文本、圖像、電視及控制信號(hào)的收集、傳輸、控制、處理與利用就成為智能樓宇必須具備的功能，而智能樓寧中的通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的主要作用就是提供網(wǎng)絡(luò)支持能力，以保證樓內(nèi)、外實(shí)現(xiàn)暢通無(wú)阻的通信聯(lián)系。

　　二、智能建筑供配電系統(tǒng)介紹

　　供配電系統(tǒng)是建筑內(nèi)的動(dòng)力系統(tǒng)，如果沒(méi)有供配電系統(tǒng)，建筑內(nèi)的空調(diào)系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)、照明與動(dòng)力系統(tǒng)、電梯系統(tǒng)，甚至于消防、防盜保安系統(tǒng)都無(wú)法工作，成為一堆廢物。因此，供配電系統(tǒng)是建筑樓內(nèi)的設(shè)備最主要的部分。

　　智能建筑用電設(shè)備中必須備有：消防控制室、消防水泵、消防電梯、防排煙設(shè)施、火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警、自動(dòng)滅火裝置、火災(zāi)事故照明、疏散指示標(biāo)志和電動(dòng)的防火門(mén)窗、卷簾、閥門(mén)等消防用電設(shè)備;保安設(shè)備;管理用的計(jì)算機(jī)及外設(shè);通信設(shè)備;重要場(chǎng)所的應(yīng)急照明。為了保證供電可靠性，應(yīng)至少有兩個(gè)獨(dú)立電源，兩路獨(dú)立電源運(yùn)行方式原則上是兩路同時(shí)供電，互為備用。此外，為保證供電的可靠性，還需裝設(shè)應(yīng)急備用發(fā)電機(jī)組。

　　三、智能建筑電源監(jiān)控系統(tǒng)介紹

　　供配電系統(tǒng)是智能大樓的命脈，因此電力設(shè)備的監(jiān)控和管理是至關(guān)重要的。

　　監(jiān)控系統(tǒng)的主要功能是對(duì)供配電設(shè)備的運(yùn)行狀況進(jìn)行監(jiān)視。對(duì)各種電氣設(shè)備的電流、電壓、頻率、有功功率、功率因數(shù)、用電量、開(kāi)關(guān)動(dòng)作狀態(tài)、變壓器的油溫等參數(shù)進(jìn)行測(cè)量.并根據(jù)測(cè)量所得的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、分析、預(yù)告維護(hù)保養(yǎng)、進(jìn)行用電負(fù)荷控制及自動(dòng)計(jì)費(fèi)管理并能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)供電異常。

　　除完成各種設(shè)備的監(jiān)視功能以外，監(jiān)控系統(tǒng)的另一個(gè)更重要的功能是隨時(shí)監(jiān)視電網(wǎng)的供電狀況，一旦發(fā)生電網(wǎng)全部斷電的情況，控制系統(tǒng)做出相應(yīng)的停電控制措施。

　　低壓供配電監(jiān)控系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備即電流變送器、電壓變壓器、功率閑數(shù)變送器、有功功率變送器等各類(lèi)傳感器及直接數(shù)字控制器組成。控制器通過(guò)溫度傳感器、電壓變壓器、電流變送器、功率因數(shù)變送器自動(dòng)檢測(cè)變壓器線圈溫度、電壓、電流和功率因素等參數(shù)，并將各參數(shù)轉(zhuǎn)換成電量值，經(jīng)由數(shù)字量輸入通道后送入計(jì)算機(jī)，顯示相應(yīng)的電壓、電流數(shù)值和故障位置。并可檢測(cè)電壓、電流、累計(jì)用電量等。

　　四、智能建筑電源監(jiān)控系統(tǒng)軟件部分的設(shè)計(jì)

　　1、軟件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

　　系統(tǒng)軟件采用C/S結(jié)構(gòu)，包括現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控終端的軟件和管理服務(wù)器端的軟件。監(jiān)控終端軟件要完成各種數(shù)據(jù)的采集，并向管理服務(wù)器隨時(shí)提供情況。管理服務(wù)器根據(jù)參數(shù)所設(shè)的門(mén)限值與采集的開(kāi)關(guān)鍵信息進(jìn)行比較，給出查詢(xún)結(jié)果或執(zhí)行控制命令。

　　2、軟件系統(tǒng)具體功能設(shè)計(jì)

　　軟件系統(tǒng)主要由五大部分組成，用來(lái)完成對(duì)各種電氣參數(shù)的監(jiān)視和控制：

　　(1)電氣運(yùn)行參數(shù)監(jiān)控子系統(tǒng)

　　對(duì)高、低壓進(jìn)線電壓、電流、有功功率、無(wú)功功率、功率閃數(shù)、變壓器溫度、直流輸出電壓、電流等參數(shù)進(jìn)行管理;

　　(2)電氣運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控子系統(tǒng)

　　高、低壓進(jìn)線斷路器、母線聯(lián)絡(luò)斷路器等各種類(lèi)型開(kāi)關(guān)當(dāng)前分、合狀態(tài)的信息管理，是否正常運(yùn)行顯示及提示管理;變壓器斷路器狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障報(bào)警管理;直流操作柜斷路器狀態(tài)監(jiān)測(cè)與報(bào)警管理;發(fā)電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)與故障報(bào)警管理;提供電氣主接線圖開(kāi)關(guān)狀態(tài)，如發(fā)現(xiàn)故障，自動(dòng)報(bào)警，并顯示故障位置、相關(guān)電壓、電流數(shù)值管理等。火災(zāi)時(shí)切斷相關(guān)區(qū)域的非消防電源的管理;

　　(3)建筑內(nèi)所有用電設(shè)備的用電量

　　電費(fèi)的統(tǒng)計(jì)管理子系統(tǒng)：包括空調(diào)、電梯、給排水、消防噴淋等

　　動(dòng)力用電和照明用電量的管理;繪制用電負(fù)荷曲線如日負(fù)荷、年負(fù)荷曲線;并且實(shí)現(xiàn)自動(dòng)抄表、輸出用戶電費(fèi)單據(jù)等;

　　(4)電氣設(shè)備的檢修、保養(yǎng)維護(hù)信息管理子系統(tǒng)

　　包括設(shè)備檔案管理、設(shè)備維護(hù)信息管理、設(shè)備故障信息管理等;

　　(5)自備發(fā)電機(jī)組的監(jiān)控管理子系統(tǒng)

　　包括電壓、電流、機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)、故障報(bào)警、日用油箱液位監(jiān)測(cè)管理等。

　　3、軟件運(yùn)行環(huán)境及開(kāi)發(fā)工具的選取

　　對(duì)于軟件的運(yùn)行環(huán)境可以有多種選擇，主要的要求是可以滿足通用性，可靠性，能夠保證實(shí)時(shí)通信即可;由于智能建筑的監(jiān)控系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)流量較大，所以數(shù)據(jù)庫(kù)宜采用ORACLE為宜;根據(jù)智能建筑監(jiān)控系統(tǒng)的功能要求，開(kāi)發(fā)工具選用VC來(lái)實(shí)現(xiàn)。

　　五、電源監(jiān)控系統(tǒng)的抗干擾設(shè)計(jì)

　　為減少外界環(huán)境對(duì)系統(tǒng)的干擾破壞，應(yīng)在監(jiān)控系統(tǒng)的軟硬件部分都增加相應(yīng)的抗干擾措施。

　　1、硬件部分抗干擾設(shè)計(jì)

　　硬件抗干擾主要是從消除干擾源和切斷耦合通道兩方面著手，進(jìn)行有效的隔離、屏蔽和濾波，阻斷干擾進(jìn)入裝置的路徑，同時(shí)降低保護(hù)裝置本身的電磁敏感性。

　　2、軟件部分抗干擾設(shè)計(jì)

　　監(jiān)控系統(tǒng)工作的現(xiàn)場(chǎng)電磁干擾復(fù)雜，除了在硬件電路設(shè)計(jì)時(shí)采取有效措施，使系統(tǒng)具備一定的抗干擾能力外，在軟件設(shè)計(jì)時(shí)，也要采取抗干擾措施，以彌補(bǔ)硬件的不足，增強(qiáng)系統(tǒng)的抗干擾能力。

　　為減小數(shù)字采集系統(tǒng)的誤差，采用有效的數(shù)字濾波算法。數(shù)字濾波的實(shí)質(zhì)是通過(guò)一定的計(jì)算程序降低干擾在有用信號(hào)中的比重。一般方法是把多次采集到的數(shù)據(jù)由小到大進(jìn)行排列，去掉幾個(gè)最大值和最小值，達(dá)到去偽存真的目的，以消除采樣數(shù)據(jù)中的偽數(shù)據(jù)。系統(tǒng)設(shè)計(jì)與運(yùn)行時(shí)。根據(jù)被測(cè)信號(hào)的性質(zhì)選用不同的方法。由于硬件錯(cuò)誤的不確定性和不可預(yù)見(jiàn)性，因此對(duì)重要數(shù)據(jù)如設(shè)定值等進(jìn)行數(shù)據(jù)冗余設(shè)計(jì)。

　　智能建筑是現(xiàn)代各種技術(shù)的結(jié)晶，它必將成為建筑形式發(fā)展的必然趨勢(shì)。供配電系統(tǒng)是整個(gè)建筑的核心，它的正常運(yùn)行是其他子系統(tǒng)正常運(yùn)行的保證。因此，一個(gè)高效、實(shí)時(shí)的供配電監(jiān)控系統(tǒng)就成為了智能大廈的動(dòng)力保障。除此之外，供配電監(jiān)控系統(tǒng)除了確保大廈的“動(dòng)力”系統(tǒng)正常運(yùn)行外，還可以大大地提高其工作效率，節(jié)省能源消耗。