聊城供电公司电力生产中心智能化系统设计综述

朱立泉/吕景惠/丁进勇(山东同圆设计集团有限公司，山东 济南 250101)

1 工程概况

聊城供电公司电力生产中心位于聊城市东昌路北侧，东临燕山路；用地东西长213m、南北长250m。本工程为对称性建筑，主楼居中两侧为副楼，主楼为地上23层，首层为三层通高的大厅，主要功能为办公，11层为档案室，12层为信息中心；副楼为地上4层，1层为服务大厅，2层为专业机房、办公，3、4层为会议室、多功能厅；地下两层为汽车库和设备用房，停车数量为106辆，为三类汽车库；地下2层为设备用房。

本工程建筑面积为3.74万m2，高度为87.9m，为一类高层建筑，耐火等级为一级，按民用建筑工程设计等级为一级，结构的设计使用年限为50年, 按七度抗震设防。

本工程项目由山东同圆设计集团有限公司设计，并获2011年度全国优秀工程勘察设计行业奖——建筑工程设计三等奖。

2 智能化系统设计范围

根据供电公司电力生产中心使用功能的需求，智能化系统设计包括智能配电管理系统、综合布线系统、视频安防监控系统、远程电视电话会议系统、内部停车场管理系统等多个子系统。

3 智能化各子系统的设计要点

3.1 智能配电管理系统

聊城供电公司电力生产中心是聊城市供电系统的核心单位，该工程电力系统的运行情况直接影响到该市供电系统的稳定性，对此，建设方提出了明确的设计要求，应保证该工程供电系统的稳定性、可靠性、科学性及先进性。

图1 智能配电系统结构示意图

设计中采用了先进的智能配电管理系统。本系统采用分层分布式计算机网络系统，对高压开关设备、变压器、低压开关设备提供计算机一体化的系统监控平台，可以实现：变配电设备、低压柜内电气开关等运行状态的监视及故障报警；变压器超温报警；低压侧主供电回路电流、电压、功率因数测量及电度计量等功能。通过本系统的使用，业主能及时掌握能耗变动，及时调配负荷，使整个工程的变配电系统始终在一个科学合理的工作状态下运行。

本系统设计要点：

1) 高度综合可靠性/可用率：作为用电设施供电管理系统，应充分考虑系统可靠和可用率。

2) 易用经济：本系统必须是一个方便运行管理者使用和维护的系统，并且能带来工作效率的提升和整个配电系统运行成本的降低。

3) 安全性：系统必须提供与其他局域网甚至广域网的联结上完整的授权和审查机制。

4) 先进性与可扩展性：本系统设计必须考虑工程形象和系统扩展的发展前瞻性。

5) 平台开放性和系统冗余：采用国际知名自动化平台软件，不能采用自行开发的专有软件，以确保支持COM/DCOM、ActiveX等应用工具和ACCESS、SQL Server、Oracle、Sybase、Informix、DB2 等 国 际标准数据库连接，保证实现真正全分散数据库结构和系统结构，支持从硬件、测控总线网、监控站到以太网甚至客户浏览站的多重冗余。具备国际标准OPC应用功能，并能支持SAP、ORACLE等主流管理软件平台。

6) 系统开放兼容性：本系统设计考虑与其他系统或设备联结所要求的系统开放性和兼容性，软件采用真正分布数据库以保证它能提供对国际主流厂商硬件和系统的强大兼容性。HMS其他控制系统可直接使用配电系统实时数据，实现多系统的无缝联结，可直接引用电气数据，使其他系统无须另行增加电气参数采集设备，节省大量投资。

7) 电能质量在线监视确保设施电能安全，本系统设计能在线监视谐波、闪变等影响设备安全使用运行的电能质量因素，确保设施的电能质量满足要求。

3.2 综合布线系统

聊城供电公司电力生产中心综合布线系统，作为一个完整的集成化分布式系统，是智能建筑通信及计算机网络应用的基础平台。鉴于该工程自身的特殊性及重要性，要求该系统不但要适应当前流行的网络技术（如交换以太网技术等）以及要具备满足数据、图像、音频、视频等多媒体的应用和传输能力，同时还要适应今后多年内网络和通信技术的高速发展，为未来更加先进的网络系统打好坚实的基础。

1）设计目标

（1）支持多种网络通讯协议，支持多种传输介质；

（2）建立电力生产中心计算机局域网络系统及内部办公局域网；

图2 综合布线网络拓扑图

（3）设立网管中心，建立中心数据库系统。

（4）交换式千兆以太网为骨干（并具有升级到万兆以太网的能力）、100M交换至桌面；

（5）铜缆信息点为全六类配置，双绞线为非屏蔽型；

（6）具有支持虚拟局域网（VLAN）技术及VLAN组网功能。

2) 系统特点

(1)实用性：该系统能够适应当前及未来网络技术的发展，满足高速大容量信息传输的要求。

(2)先进性、稳定性：综合布线系统技术具有超前性，能够充分适应通信和计算机网络技术的发展，并且在运行中单点故障不会使局部网络失去与整个网络的连接，网络主干的传输介质采用容错冗余设计。

(3)灵活性、可扩展性：网络布线应该能满足多种应用的要求，即任一信息点能够连接不同类型的设备，如计算机、打印机、传真机、电话等，并且充分考虑未来的发展和变更。

(4)经济性：在满足使用要求的基础上，尽可能降低造价，以最少的投入达到最大的功能利用，具有良好的投资回报效益。

3) 系统技术性能

该项目的综合布线系统包括五个子系统：设备间子系统、垂直干线子系统、管理区子系统、水平布线子系统及工作区子系统。

（1）设备间子系统由总配线架、跳线、光纤连接中心、服务器群、交换机、路由器、远端模块、电源等硬件设备组成。

（2）垂直干线子系统：在本工程布线系统设计中，语音垂直干线采用三类大对数铜缆，数据垂直干线采用多芯室内多模光缆。

（3）管理区子系统：管理区子系统由各楼层弱电配线间中交叉连接配线设备和色标规则组成。连接于6类水平线缆的配线架采用6类数据配线架，语音主干配线架采用 S110系列语音配线架；数据跳线采用单跳方式，跳线在交换机与配线架之间进行；语音跳线采用模块化形式，配合水平8芯接口配线架和垂直S110配线架使用。

（4）水平布线子系统：水平布线子系统的语音、数据、多媒体等电子信息交换服务采用四对八芯6类非屏蔽双绞线布线，语音与数据之间便于功能转换。

（5）工作区子系统：每个相关区域按照业主要求，设置一定数量的信息插座，业主可以根据实际使用需要，对语音点和数据点进行相互转换调整。

3.3 视频安防监控系统

1）功能概况

聊城供电公司电力生产中心视频安防监控系统采用总线制安保监控系统，机房设在消防控制室内。控制台可对任一摄像机镜头进行切换，主机系统采用全矩阵系统，实现所有摄像点同时录像，并按功能做时序切换。同时可手动选择某一摄像机进行跟踪、录像，系统摄像点涵盖范围广、无死角，可以减少安防人员的数量，大大提高安防人员的工作效率。

2）具体实施

图3 视频安防监控示意图

本工程主要采用彩色半球形摄像机及枪式摄像机，在地下1层及地上各层的公共区域、电梯前室设置；电视监控为模拟信号与数字信号相结合的系统。前端所有摄像机均通过视频线接入各自集结点后接入编码器。所有快球机控制信号线均接入对应编码器，所有编码器均通过6类线接入对应交换机。交换机通过6芯单模光纤接入总控中心；显示部分选用多台21"彩色监视器和一套电视墙来实现；记录部分通过磁盘阵列来集中储存。

3.4 远程电视电话会议系统

1）功能概况

聊城供电公司电力生产中心作为聊城供电系统的核心，其远程电视电话会议系统的重要性显得尤为重要，要求会议系统能达到高质量的语音信号，高清晰的视频画面及图像、实物资料，以及准确无误的数据表达使会议管理者能便捷高效地对会议进行控制。

该会议系统工程主要包括：数字会议系统；会议摄像系统；投影显示系统；会场扩声系统；中央集中控制系统；视频会议系统。

2）系统特点

（1）大屏幕显示功能，能显示PC、手提电脑、网络工作站和各种视频信息，并可接播电视信号。

（2）具有实物、幻灯、文稿显示功能，高亮度高清晰度画面；多屏拼接画面显示模式可由用户任意定义。

（3）全自动会议管理，包括话筒管理、同声传译、电子表决管理及通道控制。

（4）基于WINDOWS的模块软件，可通过PC对大型会议实施全面的监控，能快速、有效地向会议参加者分配、显示资料。

（5）多间会议室的音视频信号可交叉切换，达到音视频信号共享；高速、高解析度摄像机实时监控会议现场, 可接入局域网、广域网进行远程电视会议。

（6）系统连接界面简单、系统可靠性极高，具有强大的系统兼容性和扩展性。

3）具体实施

电视电话会议室拥有主席台发言系统；会议摄像系统；投影显示系统；音频扩声系统；集中控制系统。具有远程视频会议、电视电话会议主会场与分会场兼容、数字多媒体、会议、分组讨论等功能。

（1）会议发言系统：采用数字式会议系统，具有多席发言单元。所有单元都具有发言、请求发言、收听发言等功能；主席机除了具有以上功能外，还具有优先控制功能，能对会场的发言情况进行控制；

（2）会议摄像系统：通过软件设定，摄像机可自动拍摄当前的发言代表。如当前没有人发言，则摄像机自动拍摄会场全景；

（3）会场扩声系统：采用1只全频音箱和2只辅助音箱，以实现会场具有足够的声压级和声场均匀度。全频音箱放置在主席台正中，使会场的声像一致；

（4）投影显示系统：主席台两侧各安装一台大尺寸液晶显示屏，另有两块液晶显示屏用作移动显示；

（5）集中控制系统：可实现对投影机的开关、信号选择；矩阵切换 ；DVD、DVR控制、音量控制、电源控制等功能。通过一块无线触摸屏可由会务人员在控制室进行控制，也可由主席在会场进行操控，具有较强的灵活性；

（6）视频会议系统：作为视频会议主会场，实现电视电话会议功能。

3.5 .内部停车场管理系统

本工程作为聊城供电部门的核心单位，出入该中心的车辆相对较多。为了能及时有效的对车辆进行疏导，本工程设置了停车场管理系统，对进出该建筑的车辆进行统一管理。

1）功能概况

本工程的车库管理系统具有刷卡进出、远距离读卡快速进出、图像比对、满位显示等功能；同时具有人工控制功能，通过手动起落杆控制箱控制道闸闸杆的起落。

2）系统特点

（1）使用方便快捷，系统灵敏可靠；

（2）设备安全耐用，能准确区分外来车辆、自有车辆及特殊车辆；

（3）全中文菜单式操作界面，操作简单快捷；

（4）车辆出入全智能逻辑自锁控制，严密监视持卡者进出车库的行为符合“一卡一车”的要求。

3）具体实施

（1）系统管理中心：包含系统管理电脑、系统管理软件、HUB、ID卡读卡器、控制主机等；

（2）入口管理设备：自动挡车道闸、入口读卡控制机、入口感应线圈、入口监视摄像机；

（3）出口管理设备：自动挡车道闸、出口读卡控制机、出口感应线圈、出口监视摄像机。

4 结束语

完善的智能化系统，既能为本楼工作人员、上下级单位人员及外来人员提供强有力的保障，节省大量的工作时间，又能使本工程内的各项工作正常有序的进行，体现了以人文本、节能、环保的目标。

[1]中华人民共和国住房和城乡建设部. GB/T50314-2006智能建筑设计标准[S]. 北京: 中国计划出版社, 2006.

[2]中华人民共和国公安部.GB 50348-2004安全防范工程技术规范[S]. 北京: 中国计划出版社, 2004.

[3]中华人民共和国信息产业部、中华人民共和国住房和城乡建设部. GB50311-2007综合布线系统工程设计规范[S].北京：中国计划出版社, 2007.