1 智能建筑概述 智能建筑是為了適應現代信息社會對建筑物各功能、環境和高效管理的要求，在傳統建筑的基礎上發展起來的。智能化建筑通過對建筑物的四個基本要素，即結構、系統、服務、管理以及它們之間的內在關聯的最優化設計，使其發揮最高效率，同時又以最低的保養成本，最有效的方式來管理本身資源，給業主提供一個投資合理又擁有高效率的優雅舒適、便利快捷、高度安全的環境空間；幫助大廈的主人、財產的管理者和擁有者意識到他們在諸如費用開支、商務活動和人身安全等方面得到最大利益的回報；并提供反應快、效率高和有支持力的環境，使用戶能達到其業務目標。智能建筑它具備三個基本條件： （1）安全、舒適的環境，即具有消防功能、溫度和濕度控制功能以及燈光及其它樓宇設備的控制功能； （2）良好的通信網絡設施，使數據信息能夠在大廈內傳輸； （3）足夠的對外通信設施與通信能力。 可見，智能化建筑是一個綜合性概念，我國智能建筑權威機構一中國智能建筑專業委員會對“智能建筑”的定義是：利用系統集成的方法，將智能型計算機、計算機網絡技術、通信技術、信息技術與建筑藝術有機地結合在一起，通過對設備的自動監控、對信息資源的管理和對使用者的信息服務及其與建筑的優化組合以獲得的投資合理、適合信息社會需要并且具有安全、高效、舒適、便利和靈活等特點的建筑物。由此可見，智能建筑是先立足于建筑物本身，然后是配備許多現代的能給人們營造舒適、便利、靈活、安全生活的相關技術與服務。 2 智能建筑的構成 智能建筑（Intelligent Building，IB）主要采用計算機技術對建筑物內的設備進行自動控制和管理，并對用戶提供信息和通信服務等。目前它能提供的主要功能和特點如下：（1）能對各種信息進行通信并具有信息處理功能；（2）能實現辦公自動化（OA）；（3）能對建筑物內機械電氣設備等進行綜合自動控制，實現各種設備運行狀態監視和統計記錄的設備管理自動化；（4）建筑物具有充分的適應性和可擴展性，具有良好的節能和環境保護功能。在此功能和特點的基礎上，建筑智能化結構由四大系統組成：樓宇自動化系統（BuildingAutomationSystem，BAS）、辦公自動化系統（OfficeAutomationSystem， OAS）、通信網絡系統（Communication NetworkSystem，CNS）、結構化綜合布線系統（StructureCablingSystem，SCS）。 樓宇自動化系統是采用計算機對建筑物內所有機電設施進行自動控制。一般有以下兩個子系統：環境控制管理子系統；安防與消防子系統。環境控制主要包括：暖通空調系統控制、給排水控制系統控制、運輸系統控制、供配電系統的控制。 　　樓宇供配電系統是智能建筑十分重要的組成部分。我國樓宇供配電系統設計管理尚處于初創階段，1997年建設部頒布了 （建筑智能化系統系統工程設計管理暫行條例》，這是第一部行業管理規定。隨后，許多省、市、自治區制訂了自己的《智能建筑設計標準》，國家標準BG／T50314-2000于2000年7月正式頒布。 3 樓宇供配電自動化系統設計原則 3.1 穩定可靠性原則 必須保證供配電自動化系統具有高的可靠性和抗干擾能力。宜選用成熟的、通過國家認定的檢測機構檢測的，經過現場運行考驗的綜合保護與測量一體化技術的自動化系統。 3.2 規范性原則 供配電自動化系統的設計應執行國家、行業的有關標準、規范及規程、規定。優先選擇生產、服務規范化的供配電自動化系統。供配電自動化系統的各種接口規約應逐步采用國家或行業標準，對特殊通訊規約應具備詳盡規約文本。直流系統及計量系統的建設宜與供配電自動化系統通盤考慮。 3.3 分層分布式原則 對于樓宇供配電自動化建設，宜推行分層分布式系統。充分應用現場總線等先進通訊技術解決樓宇內數據交換問題。 3．4 保護功能獨立性原則 由于保護在供配電系統中的特殊重要地位， 自動化系統中保護功能應相對獨立，不依賴于通訊網，其他一些重要的控制設備，例如備用電源自動投入裝置等，也不依賴通訊網，而設置專用的裝置。 3．5 分散化原則 單元裝置可靠性高，抗干擾能力強，部分間隔設備具備就地安裝能力，并逐步向全分散全下放化過渡。 3．6 靈活開放性原則 自動化系統應具備靈活的結構平臺，系統擴展方便。供配電自動化系統必須具備與樓宇自動化其他系統集成的能力。 4 樓宇供配電系統的保護配置及解決方案 4.1 樓宇供配電系統自動化的功能配置 樓宇供配電系統是整個建筑物的動力系統，它為樓宇內部的空調系統、給排水系統、照明系統、電梯系統、消防及安防系統等提供正常運轉所需的電力能源。樓宇供配電系統一般為10KV小電流接地系統，供電方式有單母線方式、雙母線方式和雙供電方式，負荷具有密度大（一般大于100W／m2）、峰谷差率大、諧波大的特點。實現中壓系統自動化一般采用微機保護裝置，而實現低壓系統自動化一般采用網絡電力儀表。 早期的繼電保護大都采用電磁式保護，接點多、接線煩瑣、調試整定困難、可靠性差。微機保護采用計算機技術、電力自動化技術、通訊技術等多種高新技術，集保護、測量、控制、監測、通訊于一體，是實現電力系統自動化的基礎硬件裝置，是構成智能化開關柜的理想電器元件。對樓宇供配電系統自動化來說，微機保護裝置應具有下述功能： （1）保護功能。速斷、限時速斷、定時限（反時限）過流、零序電流、低壓、變壓器溫度、瓦斯、重合閘、備自投、PT切換、接地、控制回路斷線告警等，各保護單元也可根據用戶要求加入低電壓閉鎖過電流、不平衡電流、PT斷線報警等保護； （2）測量功能。相／線電壓、相／線電流、保護電流、零序電流、功率因數、頻率、有功功率、無功功率、有功電度、無功電度以及電度累計量； （3）遠方管理。通過總控單元可實現遠方控制、遠方信號、遠方調整、遠方測量、遠方改變定值、保護遠方投退、遠方設定電度底碼、信號遠方復歸等功能； （4）通訊功能。通過RS485／CAN／以太網通訊接口，實現遠方通訊及控制； （5）控制功能。本地／遙控操作各類可控開關設備，如斷路器的分合操作等； （6）事件追憶功能。具有30個以上事件追憶功能，可記錄事件的時間、類型及動作值。 應該指出的是，與電力系統不同，樓宇供配電系統的一次回路簡單，所涉及的保護功能也較少，線路保護和電器設備保護只有幾種（往往不多于4種），因此，體積小、價格低、操作簡單的微機保護裝置更受用戶的歡迎。 4．2 供配電系統自動化解決方案 供配電自動化系統一般采用分層分布式結構，分為站級層及間隔層兩部分。站級層由前置機及后置機組成，前置機實現通訊及遠傳功能；后置機實現實時監測功能；間隔層由測控單元組成，繼電器保護功能相對獨立，提高系統運行可靠性及維護能力。 4．3 監控系統應具有的功能 當地監控系統是一個本地后臺，實現系統的維護、更新、參數定義、SCADA功能、事件告警、操作與控制、歷史數據保存、報表輸出等。 （1）系統參數定義 ①設備連接的增加、刪除、啟用、停用； ②各設備的規約類別定義； ③設備的識別地址和內部地址重定義； ④各設備數據采集的時間間隔定義； ⑤通信通道的通信參數定義； ⑥設備需采集數據項的定義（相電流、相電壓、線電壓、有功功率、無功功率、功率因數等）； ⑦采集數據的原始工程值和狀態量對應關系； ⑧采集數據的原始工程值和實際測量的換算定義； ⑨計算數據的計算式定義； ⑩測量點的數據項對應定義； 11）歷史數據存儲定義（存儲方式、時間等）； 12）轉發通道的工作方式、地址、規約等參數的定義； 13）各轉發通道的轉發狀態量順序定義； 14）各轉發通道的轉發模擬量順序定義； 15）各轉發通道的轉發模擬量系數定義； 16）各轉發通道的遙控／頃序定義； 17）告警事件的語音組合定義； 18）告警事件的記錄定義記錄； 19）各種報表格式定義； 20）遠程定值下載的數據順序與格式定義； 21）在線仿真數據的定義。 （2）畫面編輯 ①監控界面圖庫的建立、管理、使用； ②監控界面的所見所得作圖（一次接線圖、遙信遙測表等）； ③監控界面的圖形與狀態量、模擬量的二次定義與對應； ④實時數據的多種顯示方式，如棒圖、餅圖、百分比等； ⑤定義功能的關聯實現。 （3）畫面顯示 ①一次接線圖； ②遙信遙測表； ③測量點的自動棒圖顯示； ④通信通道狀態顯示。 （4）歷史數據查詢 ①歷史數據的多條件、多方式查詢； ②歷史數據的分析、統計、輸出； ③歷史數據的多種顯示方式，如曲線、比較圖等 （5）安全功能 ①操作和使用人員的定義和管理； ②進行控制操作時進行口令和權限的確認； ③進行定值修改時進行口令和權限的確認； ④進行系統數據修改、運行方式改變、定義數據操作時進行：口令和權限的確認。 （6）在線數據仿真功能 ①在線遙信狀態量數據仿真； ②在線遙測模擬量數據仿真； ③在線操作模擬； ④在線告警事件模擬。 （7）數據統計、計算、存儲 ①根據歷史數據的存儲定義進行歷史數據的處理與存儲；電壓合格率統計； ②一次設備動作次數統計。 （8）控制與調節 ①一次設備“合”、“分”閘操作； ②保護定值管理（召喚、修改、下載、記錄）； ③非采集遙測的人工置數； ④非采集遙信的人工置位； ⑤一次設備操作的“遠方”、“當地”操作封鎖。 （9）事件告警 ①告警事件發生時，推出相應界面； ②告警事件發生時，自動播放語音組合； ③實時打印告警事件； ④記錄事件詳細信息（作為歷史事件）。 （10）報表及打印 ①各種報表（日報、月報、年報等）格式定義； ②報表召喚打印和定時打印； ③歷史事件信息打印； ④事件信息實時打印； ⑤圖形打印。 5 建筑智能化系統集成 建筑智能化系統集成包括兩方面內容：一是組建計算機網絡；二是將各個子系統集成使其成為一個有機整體。建筑智能化的核心是3A，即樓宇自動化BA、辦公自動化OA、通訊自動化CA。此3A并不是孤立的，它是通過系統集成將此三個系統進行有機的結合，使大樓各項設施的運轉達到高效、合理。建筑智能化系統集成框圖。 隨著信息技術的發展，美日等國首先提出了建筑智能化的問題，建筑智能化系統工程在我國統稱為“智能建筑”，電子信息技術和建筑技術的日新月異是智能建筑發展的先決條件。智能建筑是城市現代化、信息化的重要標志。樓宇供配電自動化系統是智能建筑必不可少的組成部分，它大大提高了整個供配電系統的管理水平，很方便地與其他樓宇自動化系統聯網，構成完整的樓宇自動化監控系統。它可廣泛地用于樓宇、文體中心、公共設施、機場、車站等自動化控制程序要求較高的各種民用設施中。