公寓類建筑安全用電研究論文

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摘要：智能控電管理系統具有較高的性能價格比，數據管理功能強大，既滿足了不同用戶提出的各種管理要求，又使得配電設計方案簡單、合理。設計系統在工程實踐中有較高的推廣價值，應用前景值得期待。

關鍵詞：智能管理；安全用電；公寓

1公寓類建筑安全用電智能管理系統

本系統分為標準通訊型和網絡通訊型兩種。主要區別在于售電PC機與管理機之間的傳輸介質不同，標準型配置中售電PC機與管理機通過CPU卡數據備份實現通訊，對每個用電單元實行用卡管理；而網絡型配置中售電PC機與管理機之間則是通過485HUB實現通訊。標準通訊型系統由售電PC機、讀卡器、IC卡、管理機、機柜等幾部分組成。網絡通訊型系統由售電PC機、485HUB、管理機、機柜等幾部分組成。

2公寓類建筑安全用電智能管理系統功能

（1）常用功能：單元用電計量計費，單元預存電量低限提示，預購電量，無費關斷；（2）管理功能：單元用電儲值查詢，定時控電，單元限電，免費基礎電量設置，房間調換數據轉換，退費管理；（3）保護功能：短路、漏電保護，故障自動報警，非法操作或誤操作提示，賬戶操作日志的追蹤審計，掉電數據保護、斷電恢復，關斷失效報警，通信線路診斷等。

3網絡通訊型系統部件及功能

3.1機柜

機柜分為集中式和分層式兩種。集中式機柜可控房間數為96，112，128，144，160個：分層式機扣可控房問數為8，16，24，32個。集中式機柜比較適合規模較小的單元式、通廊式公寓配電使用；分層式機柜的主要優點為布線方便、減少工程量、節約工程費用、減少電壓損失等，特別適合于較大規模公寓配電使用。

機柜主要由柜體、單元計量板、數據傳輸板、空氣開關、接線端子、電壓表等部件組成。（1）電壓表：三個電壓表分別顯示Ll、L2、L3三相的交流電壓；（2）接線端子：包括機柜的用戶線輸出端子和單元計量板接線端子排；（3）空氣開關：用于房間用電的短路、過載保護；（4）數據傳輸板：數據采集和傳輸及控制繼電器；（5）單元計量板：計量和控制房間用電的單元模塊。完成電能的模數轉換，控制用戶的送電、斷電狀態。

3.2管理機

管理機由顯示屏、鍵盤、插卡口、通訊口、狀態燈、電源燈等組成：

（1）功能：建立房間號與機柜行列號的對應關系，設置機柜的初始參數如初始電量、電流限流值等。

（2）卡的分類：分為用戶卡、管理長和數據傳輸卡。用戶卡：①插長沖值；②查詢電量；③插卡恢復供電。管理卡：①查詢房間信息；②查詢開關時間；③查詢斷電房間；④設置開關時間；⑤設置系統時間；⑥手動房間送電；⑦手動房間斷電；⑧取消開關時間；⑨購電提醒明細；⑩斷電房間明細。數據傳輸卡：①對管理機的初始化；②數據傳輸：用于電腦控制中心與管理機之間的數據傳遞。將數據傳輸卡放入管理機中，管理機中數據將自動導入數據傳輸卡中：數據庫中的各種數據導入卡中后，將數據傳輸卡插入管理機中，管理機將自動讀取數據。

（3）管理機與機柜、機柜與機柜之間的連接見圖1：

①管理機與機柜之間通過485通訊進行連接，管理機使用220V電源；②管理機與機柜之間的通訊線長度不應超過1200m；③機柜與機柜之間通過485通訊線進行連接。

3.3485通訊智能控電操作系統模塊功能

（1）房間信息管理此模塊是485用電管理系統的核心部分，分為購電管理、換房管理、預約退房、退房管理、補電管理、斷電/送電管理六個子功能模塊：①購電管理：用戶買電時使用。可以輸入購電金額或購電度數，系統自動轉換，操作完畢可將數據發送到管理機，并且可以打印單據；②換房管理：用戶換房時使用。換房前，應將管理機中的電量導入數據，確保數據準確。換房管理分為單個換房和批量換房兩種；③預約退房：將房間內的剩余電量結算到這時刻為止，為退房管理做準備；④補電管理：將管理機下所有房間按初始化時的月補電量進行補電操作；⑤斷電/送電管理：可以選擇特定或全部房間的斷電/送電手動操作。（2）綜合查詢此模塊的功能是為了方便用戶查詢所需的各種信息，分為歷史查詢、房間信息查詢、用電統計查詢、電量報警查詢四個子功能模塊。

（3）統計分析此模塊的主要功能是通過圖形來顯示某一公寓或某一管理機或某一房間在某一時間段的用電量情況，可以按月份或按日期統計顯示出相應的數據分析圖。

（4）通訊管理：通訊管理主要完成的功能是PC機與管理機進行數據傳輸。內容包括：向管理機寫入房間初始化信息、向數據庫內寫入現存電量、向管理機寫入換房信息、向管理機內寫入退房信息、向管理機內寫入增加月補電信息等。

（5）數據備份：數據備份主要完成的功能是將數據庫數據備份到磁盤和從磁盤上恢復數據的操作。

（6）系統維護：系統維護主要完成的功能是在系統使用之前對房間、用戶卡、設備、用戶的初始化等工作。主要包括三個模塊：數據維護、參數設置、用戶管理。

4公寓類建筑安全用電智能管理系統應用前景

4.1各種計量設備的比較

（1）機械式電度表：機械式電度表僅可以完成電能計量功能，設計簡單、成本低廉。如用于公寓，在管理使用上有以下不足：需要管理人員抄表、收取現金，當電度表數量很多時，工作量相當人。機械式電度表價格約為70～100元/臺，安裝時需要另加表箱、空氣開關費用和安裝費。

（2）電子式IC電度表：電子式IC卡電度表可以完成用電計量及預收費，減輕了管理人員的工作負擔，但用在公寓上同樣有不足之處：如果IC卡表安裝在寢室內，則電表容易被人為損壞；如果IC卡表集中安裝，會造成插卡使用時非常不方便。電子式IC卡電度表價格約為300～400元/臺，安裝時同樣需要增加表箱、空氣開關等配件以及安裝費用。

（3）智能控電管理系統智能控電管理系統是專為公寓設計的一種產品，與機械式電度表和電子式IC卡電度表相比，不僅可以完成用電計量，同時還具有以下優點：①可以實現預收費，特別適合于公寓的物業管理；②有強大的智能控電功能，例如完成定時關斷功能、負荷控制功能；③具有用電數據統計分析功能，為科學管理提供依據；④機柜內己包含了表箱、空氣開關等配件，不增加額外費用；⑤安裝簡單，操作方便，設備集中管理，不易損壞；⑥系統配置數據管理機，有統一的插卡孔，使用方便；⑦本系統價格低于電子式IC卡電表，市場報價約為250～300元/戶。

4.2應用前景

智能控電管理系統在許多集中應用場合開始顯示出獨到的優勢，這使它開始引人矚目并取得相應的發展空間。它將逐步改變和發展原有電度表應用領域的產品概念，在相關領域顯示出更大的發展前途。智能控電管理系統具有較高的性能價格比，大大減少了管理人員的工作量，提高了工作效率和公寓智能化管理水平，對需集中情理的公寓尤其適用工程實踐中，由于不同業主對本系統的認知程度不一樣，實際采購及應用洋細數據均有待進一步調查。

5電氣設計與各專業間的協調

5.1與建筑專業的協調

電氣設計時應向建筑專業提供智能化系統弱電機房和強電設備用房的布置要求。弱電機房主要用于綜合布線系統、電話系統、電視監控系統、廣播系統、有線電視系統、智能控電管理系統等，它可以和公寓底層的值班室合用，面積約為30～40m2。強電設備用房指變配電室或配電室，一般位于自行車庫層或底層，設備用房面積大小應按建筑規模和具體工程的用電設備情況來確定。設計時還應向建筑專業提供強、弱電豎井的布置要求。規范規定強、弱電豎井宜分開設置，如受條件限制必須合用時，強、弱電電纜應布置在豎井兩側。電氣豎井的位置應保證至平面上任何一點的計算機信息插座的線纜距離不大于90米，電氣豎井除了敷設強電、弱電電纜橋架以外，還要考慮放置智能控電管理系統機柜、網絡機柜及其它弱電配線箱。電氣豎井的門應選用丙級防火門并向外開啟。

5.2與結構專業的協調

電氣設計時應向結構專業提供有關設備用房的荷載情況、進出建筑物管線穿地下室剪力墻孔洞大小、數量和位置，還要提供電氣豎井內的樓板預留洞尺寸和準確定位。根據結構梁的最低標高確定水平干線橋架的安裝高度以及部分電氣設備的安裝高度，根據框架柱（或構造柱）內鋼筋分布情況確定作為防雷引下線的主筋直徑及數量。

5.3與給排水專業的協調

根據給排水專業提供的消火栓位置做出消火栓按鈕直接啟泵線路圖，并復核消火栓箱是否與配電箱位置沖突。確定公寓頂層是否有消防水箱及穩壓泵（穩壓泵屬少消防負荷）。如果公寓為三級負荷，穩壓泵的供電須從進線配電箱百供單回路電源外加EPS組成雙回路電源供電。

5.4與暖通專業的協調

與暖通專業的協調主要是房間內暖氣片的安裝位置以及衛生間內通風器的配電。在布置房間內電氣設備時，應避免與暖氣片打架。同理，采暖進出戶管道也應與MEB端子箱進行總等電位聯結。

參考文獻

［1］吳藏.智能集中式電能計暈系統在公寓中的應用［J］.建筑電氣,2006,（1）.

［2］建筑電氣設計手冊編寫組.建筑電氣設計手冊［M］.北京：中國建筑工業出版社，2007.

［3］戴瑜興.現代建筑照明設計手冊［M］.長沙：湖南科學技術出版社，2005.