智能化系统供电方式探讨

张 青（中国建筑设计研究院机电院，北京 100044）

1 引言

随着社会的不断进步和科学技术的迅猛发展，各地区相继建起的各类公共建筑，其内部弱电系统设置已由原来简单的电话、电视和视频监控系统，发展成为由若干弱电系统共同组成的智能建筑；随着技术进一步发展，数字传输系统又逐步取代了模拟传输系统，因此，这些系统的供电也需要我们重新进行探讨。

以前，建筑弱电系统较少，除弱电机房专设配电设施外，竖井内仅设置由楼层强电配电箱提供一个专用插座回路即可。现在，随着数字传输系统的应用，竖井内增加了大量的用电设备，并且分别为不同的系统服务，因而，原有的供电方式已不能满足需求。如何才能更好地满足各类系统的用电需要，如何保证供电的可靠，这就需要我们对供电等级、供电需求确定相应的设计标准。

2 现有国家标准及规范的规定

2.1 《民用建筑电气设计规范》

JGJ 16-2008《民用建筑电气设计规范》中对机房供电规定如下：

1）机房设备的供电电源的负荷分级及供电要求，应符合本规范负荷分级及供电要求章节的规定。

2）供电电源的电能质量应符合本规范电压选择和电能质量章节的规定。

3）机房应根据实际工程情况，预留电子信息系统工作电源和维修电源，电源宜从配电室(间)直接引来。

4）电信间内应留有设备电源，其电源可靠性应满足电子信息设备对电源可靠性的要求。

2.2 《安全防范工程技术规范》

GB50348-2004《安全防范工程技术规范》对安全防范系统电源设计规定如下：

1）监控中心应设置专用配电箱，由专用线路直接供电，并宜采用双路电源末端自投方式。

2）当电源电压波动较大时，应采用交流净化稳压电源，其输出功率不应小于系统使用功率的1.5倍。

3）重要建筑的安全技术防范系统，应采用在线式不间断电源供电，不间断电源应保证系统正常工作60min。其他建筑的安全技术防范系统宜采用不间断电源供电。

3 智能化系统的供电方式

智能化系统的供电可从三个方面考虑，即机房设备供电、竖向系统用电设备供电及末端设备供电。三个部分的供电方式应根据不同建筑对不同的系统功能要求，采取不同的供电形式。目的是确保系统的供电可靠，因每个工程使用性质不同，所以不能一概而论。下面从三个方面入手，进行供电方式的探讨。

3.1 机房设备供电（不包含数据中心）

1）智能化系统包含智能化集成系统、信息设施系统、信息化应用系统、建筑设备管理系统、公共安全系统。信息设施系统又包括通信接入系统、电话交换系统、信息网络系统、综合布线系统、室内移动通信覆盖系统、卫星通信系统、有线电视及卫星电视接收系统、广播系统、会议系统、信息导引及发布系统、时钟系统和其他相关的信息通信系统。

2）由于智能化系统繁多，所以，首先应将需要供电的和不需要供电的系统加以区分。需要供电的系统有智能化集成系统、电话交换系统、信息网络系统、室内移动通信覆盖系统、卫星通信系统、时钟系统、建筑设备管理系统、公共安全系统。此外，应根据负荷等级及楼内管理需求来判定上述系统是否需单独设置机房。一般情况下对以下设备需要单独设置机房，即：电话交换机房、网络机房、室内移动通信覆盖机房、卫星通信前端接入机房、卫星电视前端接入机房、公共安全系统机房；其余的智能化系统可合并为统一的信息控制管理机房。信息控制管理机房一般含智能化集成设备、建筑设备管理主机设备、有线电视前端设备、时钟系统主机设备等等。当建筑设备管理系统兼有消防功能时，可以与消防控制室共室；当安全防范系统为基本型防护时，可以与信息控制管理机房共室。当有单独的信息处理和前期制作业务需求时，这类系统也要单独设置机房，并宜与信息控制管理机房临近。

3）电话交换机房、网络机房、移动通信机房、卫星通信前端接入机房、卫星电视前端接入机房、公共安全防范系统及信息控制管理机房分别单独设置配电箱。供电电源宜由低压配电柜采用放射式专用回路供电，供电电源回路数量应与建筑物内确定的设备负荷等级一致。

4）移动通信机房、卫星通信前端接入机房一般由专业公司设计，需要为专业公司提供上口电源；重要的电话交换机房、网络中心、安全防范系统机房、信息控制管理机房除正常电源供电外，还须设置UPS作为备用电源；当广播系统兼做楼内火灾应急广播时，其系统设备应设在消防控制室内，并与消防设备的供电统一考虑；当会议系统采用集中管理的电子会议系统时宜单独供电，其供电等级应与该区域会议照明供电等级一致；作为娱乐性质的有线电视前端设备可采用单电源供电。

5）公共安全防范系统供电方式一般可分为图1(a)、1(b)，其中图1(a)采用两台UPS同时供电，每台UPS各带50%负荷；图1(b)采用单台UPS供电，UPS带100%负荷；信息控制管理机房供电系统图一般可分为：图2(a)采用单台UPS供电，UPS带100%负荷；图2(b)采用单台UPS供电，UPS仅带100%的机房设备负荷。

6）需要注意的是，UPS供电装置应具有旁路供电回路，即当任何一台UPS需要检修、维护时，均能转接到旁路正常的市电电源工作；当UPS不具有旁路功能时，在配电系统设计上应给予考虑。

图1(a) 安全防范系统供电方式之一

图1 (b) 安全防范系统供电方式之二

图2 (b) 智能化控制管理机房供电方式之二

3.2 竖井设备供电

1）当竖井内仅设有有线电视放大设备时，可由本层正常照明配电箱单独提供插座电源回路供电。

2）当竖井内设有综合布线系统的网络设备、有线电视系统的竖井放大设备时，若供电负荷等级一致，宜统一由一个专用弱电配电箱供电。弱电竖井配电箱负责向竖井内综合布线网络交换机、电视放大器等有源设备供电。

3）当安全防范系统采用网络传输时，竖井网络设备应由安防控制中心配电箱经UPS统一供电至竖井配电箱，给竖井配电箱提供220V电源。安防竖井配电箱为末端摄像机、出入口控制器、竖井安防网络交换机、编码器等相关设备提供电源。

4）由机房配电箱至各弱电竖井配电箱采用树干式供电，每个竖井分设有安防、弱电两个配电箱。

5）安防竖井配电箱要考虑所负责供电的末端设备电压等级，当有不同的电压等级需求时，应提供相应等级的电压电源。

6）竖井配电箱供电系统见图3(a)，3(b)，其中图3(a)为配电箱内设置了安全防范系统设备所需的电压转换变压器；图3(b)为除安全防范系统用电设备以外的竖井内其他设备所需电源的配电系统。

7）弱电竖井竖向干线配电示意图见图4，采用树干式供电，前端电源可以由该系统的前端机房配电箱引来，也可以根据平面中变电室、各系统机房、竖井位置的分布来确定的系统供电方式、确定引入的配电点。

图3 (a) 竖井配电箱系统图之一

图3 (b) 竖井配电箱系统图之二

3.3 末端设备供电

图4 弱电竖井竖向干线配电示意图

1）末端数据点、信息显示点、信息查询点和有线电视出线点等的电源，应由就近的强电配电箱提供电源插座，弱电设计要与强电设计有效的结合，注意需求点的位置及标高。对有特殊容量需求的，如大容量的显示设备等，应单独就近取得电源。

2）安全防范系统的末端点位一般由竖井专用配电箱提供电源，当末端摄像机距供电电源很远、电压降已不能满足设备工作要求或中间供电环节线路难以敷设时，可就地取得安全电源。

3）楼宇控制系统现场控制器DDC应就近取得220V电源，设备供应商在提供的DDC箱内设置变压器，对控制设备所需的电压进行等级转换。

4）会议系统的各类会议室的末端设备，应就地取电；当设备功率较大时，应设置专用配电装置。

4 小结

1）智能化系统的供电要明确各类系统各个环节的负荷等级。

2）规划楼内智能化系统的管理模式，从而统筹确定各类系统的机房设置的位置。

3） 根据建筑内供配电系统的配电框架，结合1）、2）条中所要考虑的因数，智能化系统的供电方式就应该清晰确定了。

[1] 中华人民共和国住房和城乡建设部. JGJ16-2008民用建筑电气设计规范[S]. 北京: 中国建筑工业出版社, 2008.

[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.