第三章 智能化系统集成电源与接地检测环境系统检测.docx

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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，SystemIntegration），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/T15945－1995）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（uninterruptiblepowersystem）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。

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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：

S———中性导体和保护导体是分开的；

C———中性导体和保护导体是合一的。

（1）TN系统

电源端有一点直接接地，电气装置的外露可导电部分通过保护中性导体或保护导体连接到此接地点。

根据中性导体和保护导体的组合情况，TN系统的型式有以下三种：

a.TN-S系统：

整个系统的中性导体和保护导体是分开的；

b.TN-C系统：

整个系统的中性导体和保护导体是合一的；

c.TN-C-S系统：

系统中一部分线路的中性导体和保护导体是合一的。

（2）TT系统

电源端有一点直接接地，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。

（3）IT系统

电源端的带电部分不接地或有一点通过阻抗接地，电气装置的外露可导电部分直接接地。

（三）环境系统

计权（加权）即进制讯号噪声比（SignalNoiseRatio）简称讯噪比或信噪比，是指有用讯号功率与无用的噪声功率之比。

为了模拟人耳听觉在不同频率有不同的灵敏性，在声级计内设有一种能够模拟人耳的听觉特性，把电信号修正为与听感近似值的网络，这种网络叫作计权网络。

通过计权网络测得的声压级，已不再是客观物理量的声压级（叫线性声压级），而是经过听感修正的声压级，叫作计权声级或噪声级。

计权网络一般有A、B、C三种。

A计权声级是模拟人耳对55dB以下低强度噪声的频率特性，B计权声级是模拟55dB到85dB的中等强度噪声的频率特性，C计权声级是模拟高强度噪声的频率特性。

三者的主要差别是对噪声低频成分的衰减程度，A衰减最多，B次之，C最少。

A计权声级由于其特性曲线接近于人耳的听感特性，因此是目前世界上噪声测量中应用最广泛的一种，B、C已逐渐不用。

从声级计上得出的噪声级读数，必须注明测量条件，如单位为dB，且使用的是A计权网络，则应记为dB（A）。

室内空气品质评价是认识室内环境的一种科学方法，是随着人们对室内环境重要性认识的不断加深所提出的新概念。

它反映在某个具体的环境内，环境要素对人群的工作、生活适宜程度，而不是简单的合格不合格的判断。

室内空气品质评价分为现状评价和影响评价两类，影响评价是指对拟建项目的评价。

通常选用二氧化碳、一氧化碳、甲醛、可吸入性微粒（IP）、氮氧化物、二氧化硫、室内细菌总数，加上温度、相对湿度、风速、照度以及噪声共12个指标来定量地反映室内环境质量。

二、检测依据

《智能建筑工程质量验收规范》GB50339-2003

《智能建筑工程检测规程》CECS182：

2005

《建筑智能化系统工程检测规程》DB32/365-1999

《建筑电气工程施工质量验收规范》GB50303-2002

《智能建筑设计标准》GB50314-2006

《电能质量电压波动和闪变》GB12326-2000

《电能质量供电电压允许偏差》GB/T12325-2003

《电能质量三相电压允许不平衡度》GB/T15543-1995

《通信用不间断电源-UPS》YD/T1095-2000

《建筑物防雷装置检测技术规范》GB/T21431-2008

《建筑物防雷设计规范》GB50057-1994（2000）

《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》GB50169-2006

《系统接地的型式及安全技术要求》GB14050-1993

《建筑物电子信息系统防雷技术要求》GB50343-2004

《声环境质量标准》GB3096-2008

《电磁辐射防护规定》GB8702-1988

《环境电磁波卫生标准》GB9175-1988

《计算站场地安全要求》GB9361-1988

《建筑照明设计标准》GB50034-2004

《电子计算机机房设计规范》GB50174-1993

《电子计算机场地通用规范》GB/T2887-2000

三检测方法

（一）、智能化系统集成

1．仪器设备

智能网络分析仪。

2.检测项目及操作

（1）系统集成网络连接检测

①相连接的硬件产品和接口的性能、功能、安全性、电源和接地、可靠性及电磁兼容性应符合设计要求。

检查各子系统的检测结果，或按照设计文件针对某个硬件和接口做相应的检测。

要求全部检测，100%合格时为检测合格。

②系统连接（硬线连接、串行通讯连接、专用网关接口连接等方法）应满足以下应用要求：

a.根据网络设备连通图，网管工作站应和任一台网络设备通信；

b.各子网间的通信符合网络配置的要求，允许通信的可以通信，不允许通信的无法通信；

c.按照网络配置的要求，满足局域网与公用网的通信能力；现场检验。

连接测试方法可采用PING等测试命令或采用网络分析仪测试。

要求全部检测，100%合格时为检测合格。

（2）系统数据集成检测

①服务器端要求能够显示子各系统的数据，界面应汉化和图形化，数据显示应准确，响应时间等性能指标应符合设计要求。

现场检验。

用秒表读取响应时间。

对各子系统应全部检测，100%合格为检测合格。

②客户端应在服务器统一界面下显示数据，界面应汉化和图形化，数据显示应准确，响应时间等性能指标应符合设计要求。

现场检验。

用秒表读取响应时间。

对各子系统应全部检测，100%合格为检测合格。

（3）系统集成整体协调检测

①在现场模拟火灾信号，在操作员站观察报警和做出判断情况，记录视频安防监控系统、门禁系统、紧急广播系统、空调系统、通风系统和电梯及自动扶梯系统的联动逻辑是否符合设计文件要求。

符合设计要求的为检测合格，否则为检测不合格。

②在现场模拟非法侵入（越界或入户），操作员在操作员站观察报警和做出判断情况，记录视频安防监控系统、门禁系统、紧急广播系统和照明系统的联动逻辑是否符合设计文件要求。

符合设计要求的为检测合格，否则为检测不合格。

（4）系统集成综合管理及冗余功能检测

①系统集成的综合管理检测应包括对基于系统集成中央数据库基础上的物业管理、设备管理、能源管理等的检测，检查其是否符合设计要求。

全部符合设计要求为合格。

②检测系统集成冗余和容错功能、故障自诊断、事故情况下的安全保障措施等，检查其是否设计文件要求。

全部符合设计要求为合格。

（5）系统集成可维护性和安全性检测

①可靠性维护检测时，应通过设定系统故障，检测系统的故障处理能力和可靠性维护性能。

符合设计要求为合格。

②系统安全性的检测按网络安全系统检测方法进行检测。

（二）、电源与接地检测

电源系统检测

1．仪器设备

电源质量分析仪；绝缘电阻测试仪；直流耐压试验仪；交流耐压试验仪；游标卡尺；声级计。

2.检测数量及合格判定

稳压、稳流、不间断电源装置和蓄电池组和充电设备应全数检测。

智能化系统机房集中供电设备和线路安装应全数检查。

智能化系统的其他专用电源设备和电源箱的抽检数量不应低于20%，且不少于3台，少于3台时，应全数检测。

检测结果符合设计要求为合格，被检设备的合格率应为100%。

3.检测项目及操作

（1）电源系统的检测

①查建筑物公用电源的验收文件。

②用实测或检查测量记录，检查电源质量，符合设计要求为合格。

③智能化系统独立设置的稳压、稳流、不间断电源装置的检测应采用下列方法:

a.采用观察检查、核对设备型号、规格；检查接线的连接质量。

b.检查不间断电源的电气交接试验记录。

c.检查不间断电源的输入、输出各级保护系统和输出的电压稳定性、波形畸变系数、频率、相位、静态开关的动作等各项技术性能指标和参数调整。

d.采用便携式绝缘电阻测试仪实测或检查绝缘电阻测试记录的方法，检查装置间连线的线间、线对地间的绝缘电阻值。

f.检查不间断电源输出端的中性线（N极），是否有2根以上接地导体与由接地装置直接引来的接地干线相连接。

g.检查机架组装、紧固以及水平度、垂直度、偏差。

（2）智能化系统独立设置的蓄电池组和充电设备的检测

①通过检查充、放电记录，检查蓄电池组和充电设备的充放电的各项指标是否符合产品技术条件。

②采用便携式绝缘电阻测试仪实测或检查绝缘电阻测试记录的方法，检查蓄电池组母线对地的绝缘电阻值，110V的蓄电池组不应小于0.1MΩ；220V的蓄电池组不应小于0.2MΩ。

③采用便携式绝缘电阻恻试仪实测或检查绝缘电阻测试记录的方法，检查直流屏主回路线间和线对地间绝缘电阻值；直流屏所附蓄电池组的充、放电是否符合产品技术条件；整流器的输出特性是否符合产品技术条件。

在检测时，应将屏内电子器件从回路上退出。

（3）智能化系统机房电源设备、各楼层设置的用户电源箱的检测

①采用观察和手感检查电源箱的接地或接零和标识。

②采用观察检查电源箱的电击保护。

③采用便携式绝缘电阻测试仪实测或查看绝缘电阻测试记录，检查线间和线对地间绝缘电阻值。

④采用便携式绝缘电阻恻试仪实测或查看绝缘电阻测试记录，检查二次回路耐压试验。

⑤采用便携式绝缘电阻测试仪实测或查看测试记录，检查直流屏主回路和线对地间绝缘电阻。

⑥采用目测观察、钢板尺实测或查看测试记录，检查配电箱（盘）内的电器安装和布线。

⑦采用观察或查看测试记录，检查电源箱的过负荷、短路和缺相保护等功能，以及电压、电流检测的指示仪表。

⑧检查试通电情况。

⑨采用观察或查看测试记录，检查电线或母线连接处温升情况。

（4）用模拟市电停电方法，检查机房应急照明灯的自动投入运行功能和应急出口标志灯的指示功能。

防雷和接地系统检测

1．仪器设备

接地电阻测试仪；游标卡尺。

2.测数量及合格判定

各智能化系统的防雷与接地应全数检查。

符合设计要求为合格，合格率应为100%。

3.测项目及操作

①检查防雷与接地系统的验收文件记录；

②等电位连接和共用接地的检测应符合下列要求:

a.检查共用接地装置与室内总等电位接地端子板连接，接地装置应在不同处采用2根连接导体与总等电位接地端子板连接；其连接导体的截面积，铜质接地线不应小于35mm2,钢质接地线不应小于80mm2；

b.检查接地干线引至楼层等电位接地端子板和监控室局部等电位接地端子板，局部等电位接地端子板与预留的楼层主钢筋接地端子的连接情况。

接地干线采用多股铜芯导线或铜带时，其截面积不应小于16mm2，并检查接地干线的敷设情况；

c.检查楼层配线柜的接地线，应采用带绝缘层的铜导线，其截面积不应小于16mm2；

d.采用便携式数字接地电阻计实测或检查接地电阻测试记录，检查接地电阻值应符合设计要求；防雷接地与交流工作接地、直流工作接地、安全保护接地共用1组接地装置时，接地装置的接地电阻值必须按接入设备中要求的最小值确定；

e.检查暗敷的等电位连接线及其他连接处的隐蔽工程记录应符合竣工图上注明的实际部位走向；

f.检查等电位接地端子板的表面应无毛刺、无明显伤痕、无残余焊渣、安装应平整端正、连接牢固；接地绝缘导线的绝缘层应无老化龟裂现象；接地线的安装应符合设计要求。

③智能化人工接地装置的检测应符合下列要求:

采用检查验收记录，检查接地模块的埋设深度、间距和基坑尺寸；接地模块顶面埋深不应小于0.6m，接地模块间距不应小于模块长度的3～5倍；接地模块埋设基坑的尺寸宜采用模块外表尺寸的1.2～1.4倍，且在开挖深度内应有地层情况的详细记录。

④检查智能化系统机房电源的防浪涌保护设施和其与接地端子板的连接。

⑤检查智能化系统机房的安全保护接地、信号工作接地、屏蔽接地、防静电接地和防浪涌保护器接地等，均应连接到局部等电位接地端子板上。

⑥智能化系统接地线缆敷设的检测应符合下列要求:

a.接地线的截面积、敷设路由、安装方法应符合设计要求；

b.接地线在穿越墙体、楼板和地坪时应加装保护管。

（三）、环境系统检测

1．仪器设备

表面电阻仪；声级计；CO测量仪；CO2测量仪；温、湿度计；风速计；照度计；电磁场强仪；频谱分析仪。

2.检测数量及合格判定

智能化系统机房应全数检测。

除室内空气环境质量检查项目的合格率不应低于90%外，其余项目的合格率都应为100%。

3.检测项目及操作

（1）空间环境检测

①用目测或用钢卷尺检测门的宽度、高度，室内顶棚净高、楼板厚度、架空地板的高度。

符合设计要求为合格；

②查智能化系统配线间的面积；

③查防静电、防尘地毯，静电泄漏电阻测试值；

④用便携式噪音计检测中央监控室、网络中心、程控交换机房等的室内噪声电平。

（2）室内空调环境检恻

①查室内空调设备的设置，智能化系统机房的空调设备是否满足24h长期运行的要求；

②查室内温度、相对湿度情况；

③查空调设备的室内风速。

（3）室内空调环境的检测

①采用手持式数显温湿度计检测现场温度、相对湿度值；

②采用手持式风速计检测现场风速；

③结合检查机房的运行日志。

（4）室内空气环境质量检查

采用便携式气体检测仪进行室内空气环境有害气体CO,CO2:

等的测量。

（5）视觉照明环境的检测

①采用便携式照度计检测室内光照度、应急照明灯照度和疏散照明灯照度；

②对照设计文件，检查灯具布置是否满足眩光指数要求。

（6）室内电磁环境检测

采用便携式电磁场测试仪检测室内电磁环境。

思考题：

1、什么是系统集成？

它的目的是什么？

2、我国智能建筑系统集成经历了哪几个发展阶段？

3、GB/T12325-2003规定的供电电压允许偏差是多少？

4、GB/T15543－1995规定的电压不平衡度的限值是多少？