智能建筑供配电监控系统的设计与实现

智能楼宇供配电监控系统建筑设备自动化系统(BAS，Building Auotomation System)，是应用前端探测器或执行器，现场设备(DDC)，网络通讯技术及计算机控制实现对建筑物内机电设备运行的监视、控制和管理的综合系统。

建筑物中的机电设备具有多而散的特点。

为方便监控和管理，按类别和功能划分为:暖通空调监控子系统，供配电设备监控子系统，照明监控子系统，给排水监控子系统等。

建筑设备自动化系统有广义BAS和狭义BAS之分，狭义BAS没有火灾自动报警系统和安全防范系统，包括电力、照明、空调、给排水等。

在《智能建筑设计标准》(GB/T50314—2000)中，称广义的为建筑设备自动化系统，称狭义的为建筑设备监控系统。

2.1.4 集散控制系统图 2.1又称分布式控制系统(DCS—Distributed Control System)，它的特征是“集中管理，分散控制”，即以分布在现场被控设备处的各种功能性微机(下位机)完成被控设备的实时监测、保护与控制。

该系统克服了计算机集中控制带来的危险性高度集中和常规仪表控制功能单一的局限性;以安装于中央监控室并具有很强的数字通信、CRT显示、打印输出与丰富的控制管理软件功能的中央管理计算机(上位机)完成集中操作、显示与优化控制功能，避免了因常规仪表分散控制而造成的人机联系困难，且便于统一管理。

传感器/控制器群针对水、电、气、报警、消防等终端设施进行检测与控制，一般根据监控需求按类或按组控制。

对大型DCS，中间还有区域控制中心。

分布式系统将许多台计算机联合起来，共同承担监测与控制管理的工作，所连接的每台计算机既可以独立进行监测和控制工作，又可以在中央控制机指导下工作，还可以与其他计算机协调交换信息，共同完成某项控制任务。

其灵活性、可靠性要远高于单台控制器。

图 2.2如图2.2所示，集散型计算机控制系统主要由四部分构成。

1(中央管理计算机(或称上位机、中央监控计算机)中央管理计算机设置在中央监控室内，它将来自现场设备的所有信息数据集中提供给监控人员，并接至室内的显示设备、记录设备和报警装置等。

智能化技术在建筑电气设计中的应用研究广东广州510000摘要：随着城市化进程的加速，人们对于建筑电气设备的需求也日益增长。

因此，如何在建筑电气设计过程中巧妙地运用智能化技术，已经成为电气设计师必须思考并应对的关键性问题。

利用信息化和智能化技术，对于提高建筑电气设计的品质和效果有所助益，对推动建筑的智能化发挥了积极影响，同时提升了人们的生活质量。

本文先对智能化技术在建筑电气设计中的应用特点展开分析，并对其的设计应用展开了具体的讨论。

关键词：智能化技术；建筑电气设计；智能控制在信息化的背景下，信息化和智能化技术已经在众多领域得到了广泛应用，其中也包括了建筑业。

利用智能化技术进行建筑的电气设计，既满足了信息科技的需求，同时也代表了电力工程领域的进步趋势。

智能化电气技术的运用可以推动建筑业的信息化进程，降低人工成本和电气工程成本，继而使整个工程的收益得到提升。

一、智能化技术的概述在我国，智能化技术的探索主要集中在机械设备上，并借助仿真人类的思考来优化特定的制造工作。

为了实现智能化技术的运用，应该将其与自动化技术融合，研究电气自动化智能技术，如信息的收集和处理技术。

相比于传统的人工手动操作，采用智能化技术有助于减少人力作业的压力，降低由于人为失误导致的问题。

通过引入智能化技术，可以大幅度提升其灵活性和实操性能，并能持续监控机器的工作状态与运行情况，从而向相关人员提供稳定的数据信息，使客户和服务商的关系变得更为密切。

由于传统电气系统的传递速度较慢，导致企业难以及时了解消费者的真实需求情况。

而应用智能化技术后，企业便可与消费者实现更为积极、主动地互动。

此外，运用智能化技术还有利于减少物资耗费，降低制造费用。

二、建筑电气工程设计中智能化技术的特点（一）控制技术得到加强受现代科技的推动，智慧型建筑的管理方法持续发展，并且与先进技术有着深度的关联。

尤其是，人工智能技术已经被众多智慧型建筑所采纳，为其提供了新的发展可能性。

低压智能配电监控系统方案1、概述：派诺电子有限公司是专门生产智能电源监控产品及监控软件系统的高科技企业,通过先进的设备、元件、软件和专用技术，向国内外用户提供世界一流的智能监控仪表产品和监控系统，产品符合国际CE标准和中国国家标准，满足用户对供配电自动化系统的设计、制造、检验、供货及运输保护等的要求。

目前珠海派诺电子有限公司的智能监控系统已经有很多使用单位,用戶遍及交通、电信、邮电、石化、电子、政府单位、金融等多种行业.本公司坚持顾客至上的理念，结合积极、创新、专业的工作团队及事业伙伴，提供品质优良、稳定性佳的全方位产品，以高效能的技术服务,为顾客提出降低成本、提升竞争力的最佳配电职能化系统解决方案为经营目标.2、低压智能配电监控系统2.1 低压智能配电监控系统简介珠海派诺电子有限公司的西格玛监控系统在变配电的监控领域里处于领先地位.根据本项目的技术要求，西格玛监控系统可与智能型低压柜实现数据交换和远方监控功能。

在低压智能配电柜中配置派诺电子公司的智能监测单元对低压监控系统中进线开关在线监测，同时对进线回路实现远方遥控功能。

西格玛监控系统配置一台监控计算机对整个监控系统提供优化的友好的人机界面，实时显示各种监控信息，例如在监控主机上显示进线开关的开合状态和故障状态，实时显示进线回路的三相电流值、三相相电压值、三相线电压值、有功功率、无功功率、视在功率、电度、频率、功率因数等电网参数值，并对系统所采集到的数据进行处理、显示、存档和报表自动打印,即时显示事件记录和故障记录，并提供声光报警.西格玛监控系统在通讯方面具有很强的开放性,它可以很方便地通过现场总线与高压系统、变压器温控装置、发电机的智能接口相连，实现数据通讯功能。

同时西格玛监控系统提供标准的RS485接口向上连接到BA系统。

西格玛监控系统还能为用户提供变电站内各种电气图纸和元件清单，极大地方便用户进行技术管理和物料管理。

西格玛监控系统使用十分简单，它不需要用户掌握太多的计算机知识，同时系统能够引导用户进行一系列的操作、识别和二次开发工作,是用户实施变电站监控管理的理想工具。

建筑设备监控系统电气设计【1】一般规定1、本章适用于建筑物（群）所属建筑设备监控系统（BAS）的设计。

BAS可对下列子系统进行设备运行和建筑节能的监测与控制：（1）冷冻水及冷却水系统；（2）热交换系统；（3）采暖通风及空气调节系统；（4）给水与排水系统；（5）供配电系统；（6）公共照明系统；（7）电梯和自动扶梯系统。

2、建筑设备监控系统设计应符合下列规定：（1）建筑设备监控系统应支持开放式系统技术，宜建立分布式控制网络；（2）应选择先进、成熟和实用的技术和设备，符合技术发展的方向，并容易扩展、维护和升级；（3）选择的第三方子系统或产品应具备开放性和互操作性；（4）应从硬件和软件两方面充分确定系统的可集成性；（5）应采取必要的防范措施，确保系统和信息的安全性；（6）应根据建筑的功能、重要性等确定采取冗余、容错等技术。

3、设计建筑设备监控系统时，应根据监控功能需求设置监控点。

监控系统的服务功能应与管理模式相适应。

4、建筑设备监控系统规模，可按实时数据库的硬件点和软件点点数区分。

5、建筑设备监控系统，应具备系统自诊断和故障报警功能。

6、当工程有智能建筑集成要求，且主管部门允许时，BAS应提供与火灾自动报警系统（FAS）及安全防范系统（SAS）的通信接口，构成建筑设备管理系统（BMS）。

【2】建筑设备监控系统网络结构1、建筑设备监控系统，宜采用分布式系统和多层次的网络结构。

并应根据系统的规模、功能要求及选用产品的特点，采用单层、两层或三层的网络结构，但不同网络结构均应满足分布式系统集中监视操作和分散采集控制（分散危险）的原则。

（1）大型系统宜采用由管理、控制、现场设备三个网络层构成的三层网络结构。

（2）中型系统宜采用两层或三层的网络结构，其中两层网络结构宜由管理层和现场设备层构成。

（3）小型系统宜采用以现场设备层为骨干构成的单层网络结构或两层网络结构。

各网络层应符合下列规定：1）管理网络层应完成系统集中监控和各种系统的集成；2）控制网络层应完成建筑设备的自动控制；3）现场设备网络层应完成末端设备控制和现场仪表设备的信息采集和处理。

智能化建筑电气供配电系统的设计研究摘要：随着科技的不断发展，智能化建筑的数量也在迅速增加，这种趋势展现出了突出的优势。

然而，对于民用住宅建筑，10kV变配电系统的选择显得尤为重要。

在考虑电力分配和用电安全的前提下，需要进行负荷计算，以便对负荷进行分级。

根据负荷分级的结果，选择相应规格的变压器、备用电源和继电保护装置，确保电力系统的顺畅运行。

此外，推广使用配电自动化系统也是优化智能建筑使用效果的重要手段。

通过配电自动化系统，可以实现对电力系统的实时监测和控制，从而提高建筑的能源利用效率，降低能耗成本，同时也能保障建筑的安全性和可靠性。

总之，智能化建筑的发展离不开电力系统的支持和配合。

只有通过科学合理的设计和管理，才能更好地发挥智能建筑的功能和价值，为人们的生活带来更多便利和舒适。

关键词：智能化建筑；电气；供配电系统；设计1智能化建设项目与建筑电气概述在当前的建设项目中，智能化已经成为主要的建设方向之一。

而在建设项目中，电气部分的设计和施工也日益受到关注和重视。

电气自动化是建设出一体化的系统，实现智慧化的控制，因此也成为了建设项目中不可或缺的一部分。

目前，建设项目中已经开始注重对智能化电气的规划，并且也取得了一定的成绩。

相比较而言，欧美一些先进区域的智能化建筑以及建筑电气已经非常发达。

然而，国内的发展还存在着一定的差距，需要整个行业共同努力促进发展。

在建设项目中，智能化电气的应用可以带来诸多好处。

首先，它可以提高建筑的安全性和可靠性，减少人为操作的失误。

其次，智能化电气可以降低能源的浪费，提高能源的利用效率，从而达到节能减排的目标。

此外，智能化电气还可以提高建筑的舒适度和人性化程度，为人们带来更加便利的生活体验。

然而，要想实现智能化电气的应用，还需要加强对建设项目中电气部分的设计和施工。

特别是在大型建筑项目中，电气部分的规划和施工往往非常复杂，需要专业的技术人才进行精细的设计和施工。

因此，建设项目中需要加强对电气部分的投入和管理，提高电气设计和施工的质量和水平。

《智能建筑系统设计规范》（GB50503—2024）智能建筑系统设计规范（GB50503—2024）1. 总则1.1 适用范围本规范适用于新建、扩建、改建智能建筑系统的设计与施工，对于已建智能建筑系统的改造可参照执行。

1.2 设计原则1. 安全性：确保建筑系统运行安全、数据安全、网络安全。

2. 可靠性：保证系统稳定运行，降低故障率。

3. 经济性：合理选用设备材料，控制建设成本。

4. 先进性：采用成熟先进的技术和产品，预留发展空间。

5. 舒适性：满足用户舒适度需求，提高生活质量。

6. 节能环保：降低能耗，减少污染，保护环境。

1.3 设计依据本规范依据《建筑设计规范》（GB50009）、《建筑电气设计规范》（GB50052）、《建筑自动化系统设计规范》（GB50174）等相关国家标准和行业规定。

2. 术语和定义2.1 智能建筑系统指采用计算机技术、通信技术、自动控制技术、传感器技术等现代信息技术手段，对建筑物的结构、设备、安全、节能、环保、舒适等方面进行综合管理的建筑系统。

2.2 智能建筑系统设计指在建筑项目前期，根据项目需求和条件，对智能建筑系统的总体布局、功能模块、设备选型、系统集成、网络安全等方面进行系统化、科学化的设计。

3. 智能建筑系统总体设计3.1 系统架构智能建筑系统应采用分层分布式架构，包括：1. 基础设施层：包括供配电、给排水、暖通空调等建筑设备系统。

2. 网络通信层：包括有线和无线通信网络，确保数据传输畅通。

3. 数据处理层：包括数据中心、服务器、存储设备等。

4. 应用服务层：包括智能照明、安防、消防、节能监测等应用系统。

5. 用户接口层：包括各类终端设备、显示屏、控制器等。

3.2 功能模块划分智能建筑系统应包括以下功能模块：1. 智能照明系统：实现照明控制、节能管理等功能。

2. 安防系统：包括视频监控、入侵报警、门禁等，确保建筑安全。

3. 消防系统：实现火灾自动报警、灭火控制等功能。

毕业设计（2012 届）题目基于plc的供配电监控系统的设计学院物理电气信息学院专业电气工程与自动化年级2008级学生学号***********学生姓名罗瑞东指导教师胡钢墩基于plc的供配电监控系统的设计摘要供配电监控系统是整个变电站的命脉，它对变电站内各用电设备进行集中监视和管理。

随着综合性、多功能变电站的不断发展，对供配电系统的可靠性提出了更高的要求，因此，对变电站中供配电系统的实时监测更加关注。

本论文以35kV变电站主控楼的供配电系统为基础，设计并实现了一套能完成自动监控的供配电系统。

选用PLC作为现场级的控制设备，工控组态软件作为主控楼供配电监控系统的监控平台，运用PLC 编制监控程序，通过组态王的监控界面来实现对供配电系统的监控。

本论文的主要内容如下:综述了本课题的研究现状、发展趋势及意义等，选取了35kV变电所工程作为论文研究基础，并将变电所主控楼的供配电系统单独列出，作为本次研究关注的对象，对其主回路及控制回路进行了详细设计和描述。

接着，设计plc硬件电路连接，并通过编写PLC控制程序，设置MCGS组态软件，解决了本次课题的关键问题，即实现了PLC对主控楼供配电系统的监测和控制。

最后，对课题的研究和工程的应用进行了全面总结。

关键词：PLC，组态软件，监控系统，供配电目录第一章绪论 (5)1.1 课题的研究现状 (5)1.2 监控系统的发展趋势 (6)1.3 课题的研究内容 (6)1.4课题的研究意义 (7)第二章 PLC和HMl基础 (9)2.1 可编程控制器基础 (9)2．1. 1 可编程控制器的产生和应用 (9)2．1．2 可编程控制器的组成和工作原理 (9)2. 1. 3 可编程控制器的分类及特点 (12)2. 1. 4 西门子S7-200 PLC简介 (12)2．2人机界面基础 (12)2．2 .1 人机界面的定义 (12)2．2 .2人机界面产品的组成及工作原理 (13)2．2．3人机界面产品的特点 (13)2. 2. 4组态王 (13)第三章系统的理论分析及控制方案确定 (15)3.1基本硬件设备的选型 (15)3.2变电站主控楼供配电系统的电气主接线设计 (15)3.3变电站主控楼供配电系统控制回路的设计 (16)3.3.1控制回路的动作过程 (18)第四章 PLC控制系统硬件设计 (20)4.1 PLC控制系统设计的基本原则和步骤 (20)4．1 .1 PLC控制系统设计的基本原则 (20)4. 1. 2 PLC控制系统设计的一般步骤 (22)4.2 PLC的选型与硬件配置 (24)4．2. 1 PLC型号的选择 (24)4．2 .2 S7-200 CPU的选择 (25)4.2.3 I／O点分配及电气连接图 (25)第5章供配电监控系统的软件设计 (27)5.1 plc程序设计方法 (27)5．2 编程软件STEP7-Micro／WIN概述 (28)5.2.1 梯形图的语言特点 (28)5.2 PLC 的控制流程 (28)5.2.2 PLC程序编制 (30)5.2.3梯形图程序 (30)5.3人机界面(HMI)设计 (31)5.3.1 组态王的通信参数设置 (31)5.3.2 新建工程与组态变量 (32)5.3.3 组态画面 (33)5.3.4 监控系统界面 (34)第6章总结与展望 (36)第一章绪论1.1课题的研究现状国际上现流行的供配电管理系统和配电自动化主要是针对中低压系统而言的(称为馈线自动化)。

智能建筑中电气系统的节能设计技术研究随着科技的不断发展和人们对环保、节能意识的逐渐提高，智能建筑成为了现代建筑发展的重要方向。

在智能建筑中，电气系统的节能设计技术起着至关重要的作用。

合理的节能设计不仅可以降低建筑的能耗，减少对环境的影响，还能为用户节省大量的运行成本。

本文将对智能建筑中电气系统的节能设计技术进行深入研究。

一、智能建筑电气系统概述智能建筑的电气系统通常包括供配电系统、照明系统、空调系统、电梯系统、安防系统等多个子系统。

这些子系统相互协作，为建筑提供舒适、安全、高效的使用环境。

然而，这些系统在运行过程中往往会消耗大量的能源，因此，如何通过节能设计技术降低其能耗成为了一个重要的研究课题。

供配电系统是电气系统的核心，负责将电能从电源输送到各个用电设备。

照明系统则是建筑中能耗较大的部分，其合理设计对于节能至关重要。

空调系统在维持室内舒适温度的同时，也消耗了大量的电能。

电梯系统的运行效率和能耗也需要在设计中予以考虑。

安防系统虽然能耗相对较小，但也应通过合理的设备选型和控制策略实现节能。

二、智能建筑电气系统节能设计的原则1、满足功能需求节能设计不能以牺牲建筑的使用功能为代价。

在保证电气系统正常运行、满足用户需求的前提下，实现能源的节约。

2、技术先进采用先进的节能技术和设备，提高能源利用效率。

3、经济合理在节能设计中，要充分考虑投资成本和运行成本，确保在一定的投资回收期内实现经济效益的最大化。

4、绿色环保选择环保型的电气设备和材料，减少对环境的污染。

三、智能建筑电气系统节能设计技术1、供配电系统节能设计（1）合理选择变压器根据建筑的用电负荷，选择合适容量和型号的变压器，使其在高效运行区域工作。

同时，采用节能型变压器，如非晶合金变压器，能够有效降低变压器的空载损耗和负载损耗。

（2）优化供配电线路减少线路的电阻和电抗，降低线路损耗。

合理规划线路布局，缩短供电距离，增大导线截面积，选择导电性能好的导线材料。

第1章建筑设备监控系统1.1工程概况本项目总建筑面积88892㎡，由大剧院、体育馆、射击馆、会展中心等建筑组成。

这样规模的建筑中，需要大量的机电设施协同运转才能为在场馆内的人员提供安全、舒适并节能的空间环境，这也是楼控节能管理系统的建设目标。

另外，为实现整个市民活动中心建筑设施管理的现代化，和最佳的节能需求，设计方在设计系统集成时，充分考虑了全年不间断地运行需求、电磁环境的影响、宜都地区气候特点，以及与建筑群内其他系统兼容性等问题。

系统工程的设计和实施，以长期的经营需求为主，充分满足未来发展需要，遵循国内国外的相关规范与标准。

根据楼宇智能化系统集成控制的要求，系统集成控制应具有技术先进、性能稳定、安全可靠等特点；并且操作简单、维护方便、扩展灵活，以满足使用方运营、管理的需要。

本着确保系统整体的安全性和可靠性，并在一定时期内保持技术的先进性，计划选用楼宇自控系统。

1.2需求分析本项目是一集楼宇自控、消防及诸多子系统于一体的综合性智能化楼宇。

系统设计以满足用户的要求，采用最先进的技术和系统、根设计院有关图纸，以技术前瞻性为导向，采用优化的设备配置、运行方案及管理方式，为大楼提供高效率的系统管理，为大楼的机电设备提供良好的运行环境，为大楼提供舒适的工作及生活环境。

根据标书要求，结合本项目的实际功能和档次，在本工程的楼宇自动化管理系统的设计和应用中，主要应突出以下重点：采用先进的技术和产品，为大楼提供一个高效、节能、可靠的智能控制系统，对大楼的楼宇机电设备予以控制，实现绿色、智能的建设目标，充分展现现代化大厦在智能化管理上的特点。

未来的世界是网络的世界，本项目这样的现代化建筑，需要采用符合时代发展的楼宇自控系统，西门子公司的全以太网结构楼宇控制系统正是顺应这一要求而推出，具有技术的前瞻性，并在同行业中遥遥领先。

我们所采用的系统应是一个具有国际先进水平的一流产品，同时也具有良好的性价比。

其先进性应体现在硬件产品成熟、优质，在国际上有过较长时间的应用历史背景，另外在通讯协议上应能够具有良好开放性和通用性，并已成为发展主流的先进通讯协议，以确保用户在日后系统的升级和扩容上不受单一产品通讯协议限制，方便的对原有系统进行升级和扩容。

智能化供配电系统工程设计研究摘要：变配电设计是建筑电气工程设计中的一个重要环节，其设计通常是借助CAD等辅助绘图工具完成的。

然而，建筑变配电工程的设计还处于简单绘图或利用辅助绘图技术解决一些计算问题的初级阶段，无法实现集绘图、计算、分析和信息管理于一体的智能化设计。

关键词：变配电设计；信息化建模；专家系统；数据库技术目前，电气自动化供配电系统的设计与其他专业相似，在现实生活中应用广泛。

利用MATLAB、CAD绘图等计算机软件对供配电设计软件的主程序进行计算、分析、编程和仿真，称为供配电系统设计。

供配电系统设计具有系统组成多、数据量大、设计结构复杂、内容多等特点。

设计软件需要有强大的计算能力和处理海量数据的能力，因此对系统的设计要求很高。

换句话说，智能供配电系统需要满足呈现使用过的电气元件的各种模型，并实现与数据库中的电气元件同步链接的要求。

1.普通智能建筑配电系统设计方案。

1.1由PCL和远程I/O模块组成的监控系统设计。

PCL是由PLC系统和远程I/O模块组成的系统的核心控制部件。

根据系统建模和系统可靠性的要求，该仿真系统的组成方法可以分为多种。

以上所有方案的仿真系统模型都离不开PLC对配电柜的自动化和智能化控制。

设计和施工人员需要在供配电管理系统中设置合理的PLC和远程I/O模块，可以帮助施工人员随时获取空气开关等电气设备的运行状态。

如果电气设备或空气开关出现短路故障，管理系统会自动报警并通知值班人员，然后自动切断电源，直到值班人员发现故障并切换到手动操作状态。

1.2由PCL和智能监控模块组成的监控系统设计。

系统还采用了PLC作为系统的核心控制部件，这就要求施工设计人员在仿真系统的设计中合理设置断路器等电气设备的各种参数，并安装有效的自动操作机构。

它可以帮助现场施工工人实现对断路器等电气设备的实时监控和管理，减少现场施工工人的重复劳动，节约人工成本，提高施工效率。

在设计阶段，我们将为未来的现场施工打下良好的基础，减少人力物力的消耗，提高设计质量。