建筑弱电系统及智能化系统

实现建筑物内部以及内部和外部间的信息交换与信息传递及信息控制等系统把电能引入建筑物，并通过用电设备将电能转换成机械能、热能和光能等建筑电气分为强电和弱电。建筑弱电系统工程是一个复杂的系统工程；是多种技术的集成；是多门学科的综合；是智能建筑的重要组成部分；在智能建筑中有着举足轻重的作用。强电动力工程照明工程变配电工程防雷接地工程及其他用电力工程弱电计算机网络CATV系统安全防范系统电话通信系统火灾自动报警及消防联动公共广播系统11.1建筑弱电系统天上卫星传送，地面有线覆盖一、发展概况共用天线电视系统电缆电视系统二、有线电视系统的基本组成1.基本组成有线电视系统前端干线分配分支11.1.1CATV系统（有线电视系统）信号源信号处理前端设备的主要作用：为系统提供各种信号源；对信号源提供的信号进行必要的处理和控制；处理好的信号用混合器混合成一路，以频分复用的方式送给干线传输。（2）干线干线是连接前端设备和用户群的传输线路信号传输方式：（1）前端设备干线信号分路点支路用户群（3）分配分支设备分配分支设备作用：干线传送的信号尽可能不失真地传输给用户分配分支设备有：分配放大器、线路放大器、分配器、分支器、用户终端盒等分配器按输出路数的多少可分为二分配器、三分配器、四分配器、六分配器和八分配器等；按分配器的回路组成可分为集中参数型和分布参数型两种；按使用条件又可分为室内型、室外防水型和馈电型等。分支器可根据分支输出端的个数分为一分支器、二分支器、四分支器等，也可根据其使用场合不同分为室内型、室外防水型、馈电型和普通型等。CATV系统基本组成示意图干线放大器：简称干放，作用是放大干线上的电视信号，补偿信号在电缆中的衰减。线路放大器：简称线放，一般用于CATV的支线或作用户分配放大器。衰减器：人为的方法对信号进行衰减，减少非线性失真。均衡器：是一个衰减量随频率升高而降低的衰减器，是无源设备。电源供给器：因CATV系统中很多器件采用集中供电形式，所以需设置电源供电器。分配和分支器：是将输入的电视信号平均分配到各输出端口。用户终端盒：CATV系统和电视机或其它用户终端之间的接口。2.CATV系统常用的设备信号接收设备：接收机各种天线信号放大合成设备：放大器信号处理设备：频道变换器目前，共用天线电视系统中的传输线路均使用同轴电缆。同轴电缆有内导体、外导体、绝缘体和护套层四个部分组成，它是用介质材料来使内、外导体之间绝缘，并且始终保持轴心重合的电缆。在CATV系统中，各国都规定采用特性阻抗为75Ω的同轴电缆作为传输线路。同轴电缆的标注图例如：SYV-75-3-1型电缆表示同轴射频电缆，用聚乙烯绝缘，用聚氯乙烯做护套，芯线绝缘外径为3mm，特性阻抗为75Ω，结构序号为1。三、CATV系统的传输线路表1.1同轴电缆型号的符号含义双绞线:将两根铜质绝缘导线螺旋对扭在一起，它即可传输数字信号，也可传输模拟信号。分类：屏蔽双绞线和非屏蔽双绞线。双绞缆超五类4对对绞缆同轴电缆同轴电缆：同轴电缆用于通信传输的性能和价格都介于双绞线和光缆之间。光缆：光纤是的一种比头发丝还细的可传导光线的介质，将光纤采用不同材料的防护层封装起来，就形成了光缆。光缆传输激光可用于通信。光缆光纤接头CATV系统工程图是建筑弱电工程图的重要内容，主要有系统图和平面图组成，是CATV系统安装施工和系统调试的主要依据和资料。下页图为某建筑CATV系统图，从图中可以看出，该CATV系统的系统干线选用SYKV—75—9型同轴电缆，穿管径为25mm的水煤气管埋地引入，在三层处由二分配器分为两条分支线，分支线采用SYKV—75—7型同轴电缆，穿管径为20mm的硬塑料管暗敷设。在每一楼层用四分支器将信号传输至用户端。四、CATV系统工程实例图1.1某建筑CATV系统图图1.2某建筑CATV系统平面图11.1.2建筑电话通信系统建筑电话通信系统的基本目标是实现某一地区内任意两个终端用户之间进行通话。因此电话通信系统必须具备三个基本要素：（1）发送和接收话音信号；（2）传输话音信号；（3）话音信号的交换。一个完整的电话通信系统是由用户终端设备、传输系统和电话交换设备三大部分组成。一、建筑电话通信系统的组成图2.1电话通信系统示意图1）用户终端设备用户终端设备的功能是用来完成信号的发送和接收。常见的用户终端设备有电话机、传真机等，随着通信技术与交换技术的发展，又出现了各种新的终端设备，如数字电话机、计算机终端等。2）电话传输系统电话传输系统按传输媒介分为有线传输（明线、电缆、光纤等）和无线传输（短波、微波中继、卫星通信等）。从建筑弱电来讲，主要是有线传输。传输线路主要是指用户线和中继线。3）电话交换设备电话交换设备是电话通信系统的核心。将每一部电话机（用户终端）连接到电话交换机上，通过线路在交换机上的接续转换，就可以实现任意两部电话机之间的通话。目前主要使用的电话交换设备是程控交换机。程控交换机：当用户呼叫时，由处理机根据程序所发出的指令来控制交换机的运行，以完成接续功能。图2.2电话传输示意图图2.3程控用户交换机一般性系统结构图图2.4为某建筑电话系统图，该电话通信系统是采用HYA—50（2×0.5）SC50WCFC自电信局埋地引入建筑物，埋设深度为0.8m。再由一层电话分接线箱HX1引出三条电缆，其中一条供本楼层电话使用，一条引至二、三层电话分接线箱，还有一条供给四、五层电话分接线箱，分接线箱引出的支线采用RVB—2×0.5型绞线穿塑料PC管敷设。二、建筑电话通信系统工程图实例图2.4某建筑电话通信系统11.1.3安全防范系统闭路电视监控系统的组成：由摄像前端设备、传输线路、显示设备、记录设备及控制设备等组成。电视监控系统基本结构建筑安全防范系统组成分类有不同的方法。大致有电视监视子系统、入侵报警子系统、出入口控制系统、巡更子系统、汽车库（场）管理系统和其他子系统等。一、闭路电视监控系统典型的闭路电视视频监控拓扑图1）前端摄像机包括摄像机、镜头、解码器、云台、防护罩等种类（半球，枪式，快球）红外一体机球机枪机红外一体半球针式摄象机一体机2）视频传输部分指各种线、缆；SYV-75-5同轴电缆RVV线缆双绞线RVVP线缆光纤3）控制和记录部分控制设备包括云台控制器、视频切换器、画面分割器、开关键盘等；记录设备就是录像机及存储器。LCD监视器CRT监视器4）视频显示部分是指各种显示器及屏幕1.入侵报警系统的种类（1）玻璃破碎报警防盗系统（2）超声波报警防盗系统（3）微波报警防盗系统（4）红外线报警防盗系统2.防盗系统中使用的探测器1）开关探测器:开关一般装在门窗上2）玻璃破碎探测器:一般应用于玻璃门窗的防护3）光束遮断式探测器4）热感式红外线探测器6）超声波物体移动探测器7）振动探测器二、入侵报警系统无线报警系统防盗报警系统实现报警联动功能，发出报警信号闭路电视系统自动摄像，安保中心的主监视画面也同步跟踪保安可根据系统报警提示赶往现场处理综合报警系统周界报警系统红外报警系统防盗报警系统家庭报警系统1.门禁控制系统介绍出入口管理控制系统，又称门禁系统，是一种管理人员进出的数字化智能管理系统。随着社会电子化智能程度的深入，现在我们看到的门禁系统依据输入设备、介质和方法的不同可以分为：1）密码门禁系统2）刷卡门禁系统（磁码卡；铁码卡；感应式卡；智能卡）3）生物识别门禁系统（掌型仪，指纹，视网膜，声音）三、门禁控制系统2.门禁控制系统的组成控制器读卡器出门按钮电锁门磁刷卡门禁密码门禁视网膜门禁指纹门禁巡更系统的作用是在设防区域内的重要部位，确定保安人员巡逻路线，设置巡更站点。保安巡更人员携带巡更记录器，按指定的路线和规定的时间到达巡更点进行记录，将记录信息传送到安防管理中心，形成巡更数据库。管理人员可调阅、打印各保安巡更人员的工作情况，加强对保安人员的管理，从而实现人防与技防相结合的巡更系统。四、巡更系统访客对讲系统是指来访客人与住户之间提供双向通话或可视通话，并由住户遥控防盗门的开关及向保安管理中心进行紧急报警的一种安全防范系统。访客对讲系统，它由对讲系统、控制系统和电控防盗安全门组成。它适用于单元式公寓、高层住宅楼和居住小区等。1.访客对讲系统五、楼宇对讲系统某住宅楼访客对讲系统图楼宇对讲系统原理图室内分机单元住宅门口机可视对讲系统除了对讲功能外，还具有视频信号传输功能，使户主在通话时可同时观察到来访者的情况。因此，系统增加了一部微型摄像机，安装在大门入口处附近，用户终端设一部监视器。可视对讲系统主要具有以下功能：（1）通过观察监视器上来访者的图像，可以将不希望的来访者拒之门外；（2）按下呼出键，即使没人拿起听筒，屋里的人也可以听到来客的声音；（3）按下“电子门锁打开按钮”，门锁可以自动打开；（4）按下“监视按钮”，即使不拿起听筒，也可以监听和监看来访者长达30s，而来访者却听不到屋里的任何声音；再按一次，解除监视状态。2.可视对讲系统停车场管理系统分为3个部分：一、入口设备：栏杆机（或叫道闸），车辆检测器，入口验票机（或读卡器读卡机），入口摄像机，剩余车位显示屏等其他选配。二、出口设备：栏杆机（或叫道闸），车辆检测器，出口验票机（或读卡器读卡机），出口摄像机，等其他选配。三、管理中心设备：管理服务器，发卡器，临时卡计费器等。六、停车场管理系统收费显示屏车位显示屏自动发票机及读卡器闸门机入口摄像机出口至智能大厦管理系统控制计算机收费亭及读卡器闸门机出口摄像机入口11.1.4计算机网络系统通俗来说，网络就是通过电缆、电话线、或无线通讯等互联的计算机的集合。计算机网络由硬件系统和软件系统组成。（1）网络硬件系统组成局域网的网络硬件系统可分为5类：服务器、工作站、网络交换互联设备、防火墙及外部设备。（2）网络软件系统网络软件是一种在网络环境下使用、运行或者控制和管理网络工作的计算机软件。可把网络软件分为网络系统软件和网络应用软件。一、计算机网络系统的组成二、计算机网络的分类从地理区域分类：局域网（LAN）、区域网（MAN）、广域网（WAN）。全数字网络视频监控拓扑图典型的宽带视频监控拓扑图11.1.5火灾自动报警及消防联动一、火灾自动报警系统火灾自动报警系统图1.火警自动报警系统的组成感光式感烟式感温式火灾探测器：感烟式、感温式、感光式等2.消防用应急照明及配电系统二、消防联动11.1.6公共广播系统⑴业务性广播系统办公楼、商业写字楼、学校、医院、铁路客运站、车站、银行及工厂等建筑物设置业务性广播,以满足业务和行政管理为主的业务广播要求。⑵服务性广播系统服务性广播范围是背景音乐和客房节目广播,目的是为人们提供欣赏性音乐类广播节目,以服务为主要宗旨.⑶火灾事故广播系统主要用于火灾发生时,在消防控制室的消防人员通过火灾事故广播引导人们迅速撤离危险场所。一、公共广播系统的分类模拟公共广播系统拓扑图各种音箱背景音乐系统原理图壁挂音箱音柱数字调谐器功放功放功放功放CD播放器消防信号消防智能接口IP网络控制中心调音台话筒网络适配器网络适配器IP监听音箱网络广播系统百兆或千兆网络11.2建筑智能化系统11.2.1建筑智能化基本概念国标《智能建筑设计标准》（GB/T50314-2000）中对智能建筑的定义是：“它是以建筑为平台，兼备建筑设备、办公自动化及通信网络系统，集结构、系统、服务、管理及它们之间的最优化组合，向人们提供一个安全、高效、舒适、便利的建筑环境”的建筑。智能建筑的组成为3A：建筑物的BAS（楼宇自动化系统）、CAS（通信自动化系统）、OAS（办公自动化系统）。深圳地王大厦上海金茂大厦香港中银大厦吉隆坡双子塔台北101迪拜哈利法塔计算机控制中心OAS系统CAS系统BAS系统通信自动化系统楼宇自动化系统办公自动化系统综合布线系统一、建筑智能系统组成6、建筑物通风、温度、湿度自动调节控制1.BAS（BuildingAutomationSystem）系统是智能建筑（建筑物、大厦）中各类设备的自动化系统。例如：1、电梯2、泵房自动控制3、供配电系统自动控制4、安防自动控制5、火灾自动报警自动灭火控制属于楼宇自控系统