第三章 智能化系统集成、电源与接地检测、环境系统检测

第三章智能化系统集成、电源与接地检测、环境系统检测

一、概述

智能化系统集成：指在建筑设备监控系统、火灾自动报警和消防联动系统、安全防范系统等的基础上，实现建筑管理系统(SMS)的集成，以满足建筑监控功能、管理功能和信息共享的需求。通过对建筑和建筑设备的自动检测与优化控制、信息资源的优化管理，为使用者提供最佳的信息服务，使智能建筑适应信息社会的需要，并具有安全、舒适、高效和经济的特点。

所谓系统集成（SI，System Integration），就是通过结构化的综合布线系统和计算机网络技术，将各个分离的设备(如个人电脑)、功能和信息等集成到相互关联的、统一和协调的系统之中，使资源达到充分共享，实现集中、高效、便利的管理。系统集成应采用功能集成、网络集成、软件界面集成等多种集成技术。系统集成实现的关键在于解决系统之间的互连和互操作性问题，它是一个多厂商、多协议和面向各种应用的体系结构。

电源与接地系统：指电源的质量与智能化建筑中接地电阻的大小对于智能化系统影响的评价。

环境系统：指智能建筑周围噪声、室内环境温湿度、室内空气中一氧化碳、二氧化碳的质量、电磁场的辐射大小等，对智能建筑系统内工作人员和机器影响的评价。

（一）智能化系统集成

系统集成包括设备系统集成和应用系统集成。

1、设备系统集成

设备系统集成，也可称为硬件系统集成，在大多数场合简称系统集成，或称为弱电系统集成，以区分于机电设备安装类的强电集成。它指以搭建组织机构内的信息化管理支持平台为目的，利用综合布线技术、楼宇自控技术、通信技术、网络互联技术、多媒体应用技术、安全防范技术、网络安全技术等将相关设备、软件进行集成设计、

安装调试、界面定制开发和应用支持。设备系统集成也可分为智能建筑系统集成、计算机网络系统集成、安防系统集成。

2、应用系统集成

应用系统集成是以系统的高级程度为客户需求提供应用的系统模式，以及实现该系统模式的具体技术解决方案和运作方案，即为用户提供一个全面的系统解决方案。应用系统集成已经深入到用户具体业务和应用层面，在大多数场合，应用系统集成又称为行业信息化解决方案集成。应用系统集成可以说是系统集成的高级阶段，独立的应用软件供应商将成为核心。

（二）电源与接地系统

随着电力电子技术的广泛应用与发展，供电系统中增加了大量的非线性负载，特别是静止变流器，从低压小容量家用电器到高压大容量用的工业交直流变换装置，由于静止变流器是以开关方式工作的，会引起电网电流、电压波形发生畸变，引起电网的谐波“污染”。另外，冲击性、波动性负荷，如电弧炉、大型轧钢机、电力机车等运行中不仅会产生大量的高次谐波，而且使得电压波动、闪变、三相不平衡日趋严重，这些对电网的不利影响不仅会导致供用电设备本身的安全性降低，而且会严重削弱和干扰电网的经济运行，造成对电网的“公害”，为此，国家技术监督局相继颁布了涉及电能质量五个方面的国家标准，即：供电电压允许偏差、供电电压允许波动和闪变、供电三相电压允许不平衡度、公用电网谐波以及供电频率允许偏差等的指标限制。

1. 电压允许偏差

用电设备的运行指标和额定寿命是对其额定电压而言的。当其端子上出现电压偏差时，其运行参数和寿命将受到影响，影响程度视偏差的大小、持续的时间和设备状况而异，电压偏差计算式如下：

电压偏差（％）=（实测电压－标称系统电压）/标称系统电压×100％。

《电能质量供电电压允许偏差》（GB12325－2003）规定电力系统在正常运行条件下，用户受电端供电电压的允许偏差为：

（1）35kV及以上供电电压正、负偏差的绝对值之和不能超过系统电压的10％；

（2）10kV及以下三相供电电压允许偏差为标称系统电压的±7％；

（3）220V单相供电电压允许偏差为标称系统电压的-10％～+7％。

在工业企业中，改善电压偏差的主要措施有以下几种:

（1）就地进行无功功率补偿，及时调整无功功率补偿量，无功负荷的变化在电网各级系统中均产生电压偏差，它是产生电压偏差的源，因此，就地进行无功功率补偿，及时调整无功功率补偿量，从源上解决问题，是最有效的措施。

（2）调整同步电动机的励磁电流，在机器铭牌上的规定值的范围内适当调整同步电动机的励磁电流，使其超前或滞后运行，就能产生超前或滞后的无功功率，从而达到改善网络负荷的功率因数和调整电压偏差的目的。

（3）采用有载调压变压器。从总体上考虑无功负荷只宜补偿到功率因数为0.90～0.95，仍然有一部分变化无功负荷要电网供给而产生电压偏差，这就需要分区采用一些有效的办法来解决，采用有载调压变压器就是有效而经济的办法之一。

2.公用电网谐波

谐波（Harmonic）即对周期性的变流量进行傅里叶级数分解，得到频率为大于1的整数倍基波频率的分量，它是由电网中非线性负荷而产生的。

3.电压波动和闪变

电压波动（Fluctuation）即电压方均根值一系列的变动或连续的改变，闪变（Flick）即灯光照度不稳定造成的视感，是由波动负荷，如电弧炉、轧机、电弧焊机等引起的。

4.三相电压不平衡

《电能质量三相电压允许不平衡度》（GB/T15543－1995）适用于交流额定频率为50Hz 电力系统正常运行方式下由于负序分量而引起的PCC点连接点的电压不平衡，该标准规定：电力系统公共连接点正常运行方式下不平衡度允许值为2％，短时间不得超过4％。

不平衡度允许值指的是在电力系统正常运行的最小方式下负荷所引起的电压不平衡度为最大的生产（运行）周期中的实测值，例如炼钢电弧炉应在熔化期测量等。在确定三相电压允许不平衡指标时，该标准规定用95％概率值作为衡量值。即正常运行方式下不平衡度允许值，对于波动性较小的场合，应和实际测量的五次接近数值的算术平均值对比；对于波

动性较大的场合，应和实际测量的95％概率值对比；以判断是否合格。其短时允许值是指任何时刻均不能超过的限制值，以保证保护和自动装置的正确动作。

5.电网频率

《电能质量电力系统频率允许偏差》（GB/T 15945－1995）中规定：电力系统频率偏差允许值为0.2Hz，当系统容量较大时，偏差值可放宽到＋0.5Hz～－0.5Hz，标准中未说明系统容量大小的界限。而在《全国供用电规则》中有规定：“供电局供电频率的允许偏差为：电网容量在300万千瓦及以上者为0.2Hz；电网容量在300万千瓦以下者为0.5Hz。”实际运行中，我国各跨省电力系统频率为50Hz，允许偏差保持在＋0.1Hz～－0.1Hz的范围内。

UPS是不间断电源(uninterruptible power system)的英文简称,是能够提供持续、稳定、不间断的电源供应的重要外部设备。从原理上来说，UPS是一种集数字和模拟电路,自动控制逆变器与免维护贮能装置于一体的电力电子设备；从功能上来说，UPS可以在市电出现异常时,有效地净化市电；还可以在市电突然中断时持续一定时间给电脑等设备供电,使你能有充裕的时间应付；从用途上来说，随着信息化社会的来临，UPS广泛地应用于从信息采集、传送、处理、储存到应用的各个环节，其重要性是随着信息应用重要性的日益提高而增加的。

？？系统接地的型式

接地型式可分为称为 TT 系统、TN 系统、IT 系统。其中 TN 系统又分为 TN-C 、TN-S 、TN-C-S 系统。智能化系统一般使用TN-S系统。

型式以拉丁文字作代号

第一个字母表示电源端与地的关系：

T———电源端有一点直接接地；

I———电源端所有带电部分不接地或有一点通过阻抗接地。

第二个字母表示电气装置的外露可导电部分与地的关系；

T———电气装置的外露可导电部分直接接地，此接地点在电气上独立于电源端的接地点；

N———电气装置的外露可导电部分与电源端接地点有直接电气连接。

短横线（-）后的字母用来表示中性导体与保护导体的组合情况：