小区建筑电气系统的设计

【摘要】本文阐述了大型小区内建筑电气系统的设计方案。

【关键字】强电、弱电、负荷、容量。

1.1 项目背景分析

本项目阐述了某大型住宅小区内电气设计的设计依据、原理和方法。包括强电和弱电的设计，其中包括强电各层用电负荷，照明配电平面图设计（包括照明、备用电源设计）；配电系统图设计；电气设计说明。弱电包括：安全防范监控设计、综合布线。

本小区分四个部分，第一部分为7栋多层住宅，第二部分为5栋多层住宅和1栋高层住宅，第 三部分为28层高层住宅，第四部分为地下停车场。最终电气设备间设在物业配电室内集中管理，设计高清网络监控系统。为了提高小区的安防水平，更好的进行内部管理。

2.1项目设计

本设计主要包括强电部分和弱电部分设计以及电气室设计：

（1）强电部分主要内容包括：各层设备用电负荷及电缆的选择；各层基础配电设计（照明、备用电气设计）；分小区配电室和总配电室设计。

（2）弱电部分主要内容包括：安全防范监控设计、综合布线设计。

2.1.1 强电部分设计

根据小区实际情况，选好层间配电箱位置、小区内分控配电室位置一级中心配电室的位置然后进行分级设计。

利用系数法计算并确定每层计算负荷和短路电流，并将作为选择变压器、断路器、保护开关、电线电缆等高压，低压电路设备的依据。

电缆选择：根据各层设备的用电功率。电压等级不同，敷设条件的不同，可选用一般塑料绝缘电缆、钢带铠装电缆、防腐电缆、高压电缆等。

电气照明及备用电源配电箱：根据规范要求对各层内的灯具和备用配电箱进行布置，其中工业设备分别由单独回路供电。

供电系统设计：在执行国家的技术经济政策，做到保障人身安全，供电可靠，技术进步和经济合理。按照负荷性质、用电容量、工程特点和地区供电条件，合理确定方案。

设计依据：（1）相关专业提供给的工程设计资料；

（2）中华人民共和国现行主要标准及法规：

1）《建筑照明设计标准》 GB 50034-2004

2）《工业建筑电气设计规范》

3）《建筑电气常用数据04DX101-1》

4）《全国工程建筑工程设计技术措施-电气》

2.1.2

供配电系统的设计为减少电压偏差，应符合下列要求：

（1）正确选择变压器的变压比和电压分接头

（2）降低系统阻抗

（3）采取补偿无功功率措施

（4）使用三项负荷平衡

2.1.3负荷的分级及要求

本系统采用二级负荷，二级负荷对供电特殊要求，中断供电将影响重要用电单位的正常工作。采用双回路供电或者备用用电，并使配电系统简洁可靠。

2.1.4用系数法进行电荷、回路、照明、备用电源计算。

2.1.5电缆选择

根据敷设条件的不同，可以选择一般绝缘电缆、钢带铠装电缆、钢丝铠电缆、防腐电缆等；根据安全性要求，可选用不延燃电缆、阻燃电缆、无卤阻燃电缆、耐火电缆等。

2.1.6 电线电缆规格的选择

确定电线电缆的规格（导体截面）时，一般应考虑发热，电压损失，经济电流密度，机械强度等选择条件。低压动力线因其负荷电流较大，故一般先按发热条件选择截面，然后验算其电压损失和机械强度；低压照明线因其对电压水平要求较高，可先按允许电压损失条件选择截面，再验算发热条件和机械强度；对高压线路，则先按经济电流密度选择截面，然后验算其发热条件和允许电压损失；而高压架空线路，还应验算其机械强度。

2.1.7各层基础供配电系统的设计

从高压电网直接接入电气室，采用电缆直埋引入，进线处应设置高压柜电柜，箱内应设置高压控制开关、接地保护装置等，在经变压器室送入各个设备控制柜的配电箱。

2.2弱电部分设计

系统采用高清网络摄像机，通过专用光纤网络与集团中心进行视频联网。在集团中心可以通过视频专用平台，实时观看相应目标的高清图像。在辖区物业小区和有关智能部门也可以通过视频专网的监控副控平台观看现场高清图像，高清图像通过网络自动上传到存储服务器上，录像资料可以保存15-30天以上。

弱电设计包括四个住宅小区内视频监控系统和相关综合布线。

本次系统建设为四个住宅小区的视频监控系统及相关的综合布线。根据相关部门的要求和需求分析，总共在住宅小区内部署276个高清视频监控点位。采用全数字化、全网络化的组件方式，体现出小区网络视频监控系统的先进性。详细的需求如下：

四个住宅小区新建、改建高清视频监控系统，对住宅楼前出入门、门前小广场和小区出入 口、主要通道及电梯等区域实施全面的高清晰的视频监控；能够通过住宅小区内视频专网将各个监控点的视频监控系统进行统一的联网监控管理和数据调度。系统应充分考虑高度的可扩展性以及结构的简单化。

视频采集监控点位应达到130万像素（1280*1080）分辨率，提供清晰的、有效的视频图像。通 过专用NVR高清网络存储器存储图像。可以通过监控平台，对高清视频录像进行调用、检索、回放。

2.2.1 整个系统应该采用模块化、数字化、网络化架构，做到模块化部署、集中化管理的新一代监控功能。

2.2.2 前端点位设计

通过需求分析我们得知总共有276台固定网络数字摄像机，我们选用基于H.264的百万像素网络摄像机来采集前端视频，由于采用了最新的算法和压缩模块，有着非常高的清晰度。

2.2.3 网络传输系统设计

本系统总共有276台网络数字摄像机，每个住宅小区的视频监控系统组建专用光纤局域网进行汇聚和传输，每路高清网络摄像机的推荐传输带宽为2-4Mbps，小画面预览图像FULL-D1的传输带宽为1-1.5Mbps；应考虑每个区域汇聚后到中心的传输带宽，同时各个数据中心和监控中心的核心交换设备也应该具备较强的数据交换能力和承载突发的多用户大容量的高峰访问能力，以便网络视频数据的快速交换，满足数据访问请求的快速响应。

2.2.4 集中监控管理平台设计

总控中心对下属4个住宅小区的视频监控系统进行集中管理和统一调度，并安装一个3x4的46吋的电视墙，可以任意的组合将图像投到大屏上，进行直观的现场管理。在上级公司建立分控中心，可以远程观看各小区的视频图像。

2.2.5 集中管理控制

对于大型的多级联网视频监控系统，如何有效的对前后端物理设备、虚拟软件模块进行统一管理、控制、信息收集、处理等都是首要考核的条件，VMP管理平台中的集中管理控制模块是针对管理员对系统的配置、操作而设计的。

住宅小区分中心各自部署一台副控管理控制服务器管理分控制服务器硬件配置采用了满足高清网络视频图像处理能力的专业级服务器，能够同时支持32画面高清720P图像解码预览、满足全范围信息收集显示、具有快速响应等功能。

2.2.6存储转发系统设计

整个系统有276路高清网络视频数据流，码流设计为4Mbps，因此整个系统的存储容量需要：276路*4Mbps*3600s*24H*15天/8/1000/1000=179TB，由于硬盘的实际存储容量损耗以及视频图像实际的码流变化导致实际的存储容量会有10的浮动，因此实际存储容量为：180*（1+10%）=198TB。因此，本项目选择200T左右的硬盘存储。考虑到扩容问题，本方案设计采用76块3T专用视频录像用硬盘进行数据存储，因此硬件服务器剩余了足够的系统资源用于视频数据的转发。

2.2.7 电子地图系统设计

它通过GIS电子地图载入，将前端摄像机，乃至前端报警探测器等在电子地图上进行标注，通过点击电子地图上的点位标注图标调用该点的视频图像，并把报警系统集成到一起，实现联动。