建筑弱电系统

建筑弱电系统第1页/共89页弱电：传播信号、进行信息交换的电能强电：动力、照明，输送能量的电力第2页/共89页本节内容1有线电视系统2建筑电话通信系统3建筑广播系统4火灾自动报警系统5保安系统第3页/共89页一、有线电视系统

顾名思义，共用天线电视系统就是允许多台用户电视机共用一组室外天线来接收电视台发射的电视信号，经过信号处理后通过电缆将信号分配给各个用户系统。

1、定义

共用天线电视系统，CATV第4页/共89页任何一个电缆电视系统无论多么复杂，均可认为是由信号源、前端、干线传输、用户分配网络四个部分组成。2、组成信号源第5页/共89页电缆电视系统图第6页/共89页（1）信号源信号源接收部分的主要任务是向前端提供系统欲传输的各种信号。它一般包括开路电视接收信号、调频广播、地面卫星、微波以及有线电视台自办节目等信号。第7页/共89页(2)前端设备

主要任务是将信号源送来的各种信号进行滤波、变频、放大、调制、混合等，使其适用于在干线传输系统中进行传输。

前端是由天线、天线放大器、混合器和宽带放大器组成。第8页/共89页(3)干线传输系统

系统的干线传输部分主要任务是将系统前端部分所提供的高频电视信号通过传输媒体不失真地传输给分配系统。其传输方式主要有光纤、微波和同轴电缆三种。

主要器件包括：干线放大器、电缆或光缆、电源供给器、电源插入器等。第9页/共89页(4)用户分配系统该部分是把干线传输来的信号分配给系统内所有的用户，并保证各个用户的信号质量。

主要的部件有：线路延长放大器、分配放大器、分支器、分配器、用户终端、机上变换器等，对于双向系统还有调制器、解调器、数据终端等设备。第10页/共89页3、分类1)按工作频率分类A全频道系统。该系统工作频率为48.5～958MHz，其中VHF频率段有DS1～DS12频道，UHF频段有DS13～DS68频道，在理论上可以容纳68个标准频道。

B邻频传输系统。由于国家规定的68个标准频道的频率是不连续的、跳跃的，因此在系统内部可以利用这些不连续的频率来设置增补频道，用Z来表示。750MHz系统最多可以传输79个频道的信号，其中有DS1～DS42标准频道、Z1～Z37增补频道。第11页/共89页2)按系统规模分类

小型：传输距离小于1.5km，人口数量为几万人以下，适用于乡、镇、厂矿企业及居民区等。

中型：传输距离为5～15km，人口数量在50万人左右，适用一般中等城市。

大型：传输距离大于15km，人口在100万左右，适用于省会级城市。

特大型：传输距离大于20km，人口在100万以上，适用于大城市。第12页/共89页3)按系统传输方式分类

同轴电缆：该系统适用于小型系统。

光缆和同轴电缆相结合：适用于中型系统。

光缆：该系统从干线到用户终端均采用光缆，是今后发展的方向。

混合型：该系统除采用光缆和电缆外，在地形复杂或不易设置电缆的地区采用微波传输信号。一般大中型系统均采用这种形式。第13页/共89页

同轴电缆是由一根导线作芯线和外层屏蔽铜网组成，内外导体间填充以绝缘材料，外包塑料皮。第14页/共89页同轴电缆第15页/共89页

光缆主要是由光导纤维（细如头发的玻璃丝）和塑料保护套管及塑料外皮构成，光缆内没有金、银、铜铝等金属，一般无回收价值。即：由光纤（光传输载体）经过一定的工艺而形成的线缆。光缆的基本结构一般是由缆芯、加强钢丝、填充物和护套等几部分组成，另外根据需要还有防水层、缓冲层、绝缘金属导线等构件。第16页/共89页光电复合电缆第17页/共89页第18页/共89页天线是接收电视台的电视信号的元件，接收卫星电视，则使用卫星天线。

4、主要器件1）天线第19页/共89页第20页/共89页第21页/共89页

2）放大器

作用是补偿传输网络中的信号损失。放大器多采用宽带放大器。对1～12频道的信号进行放大者称为VHF全频道放大器，简称V型放大器。对13～68频道的信号放大者称为UHF全频道放大器或简称为U型放大器。第22页/共89页第23页/共89页3）混合器混合器的作用是将不同输入端的信号混合在一起，使用它可以消除因不同天线接收同一信号而互相叠加所产生的重影现象。

第24页/共89页第25页/共89页4）衰减器

各电视信号强度不一，强信号会影响弱信号，而衰减器就是把强信号减弱。第26页/共89页5)分配器把接收的信号分配给各家各户，将一路信号平均分配成几路。第27页/共89页

6)分支器

信号在传输过程中，需要把某个信号分给某个用户，分出一个支路，而干线继续传输。第28页/共89页7)传输电缆分为主干线、干线、分支线主干线接在前端与传输分配网络之间。干线用于传输分配网络中信号的传输。分支线用于分配网络与用户终端的连接。第29页/共89页8)用户终端用户终端是电视信号和调频广播的输出插座。有单孔盒和双孔盒。单孔盒仅输出电视信号，双孔盒既能输出电视信号又能输出调频广播的信号。用户终端可以有明装和暗装两种安装方式。第30页/共89页用户盒明装第31页/共89页用户盒暗装第32页/共89页1）分配-分配方式5、分配网络的分配方式第33页/共89页2）分支方式第34页/共89页3）分支－分支方式第35页/共89页4）分支-分配方式用于终端不空载、分段平面辐射形的用户分配第36页/共89页5）分配-分支方式用于用户端垂直位置相同、上下成串的多层与高层建筑，节省管线第37页/共89页6）串联分支方式第38页/共89页6、有线电视系统的施工与安装

(1)

线路应尽量的短直，安全稳定，便于施工和维护。

(2)

电缆管道敷设应避开电梯及其它冲击性负荷干扰源，一般应保持2m以上距离，与一般电源线（照明）在钢管敷设时，间距不小于0.5m。

(3)

配管弯曲半径应大于10倍管径，应尽量减少弯曲次数。

(4)

预埋箱体一般距地1.8m，以便于维修安装。第39页/共89页

(5)

配管切口不应损伤电缆，伸入预埋箱体不大于10mm。

(6)

管长超过25m时，须加接线盒。电缆连接亦应在盒内处理。

(7)

明线敷设时，对有阳台的建筑，可将分配器、分支器设置在阳台遮雨处。

(8)

两建筑物之间架空中电缆时，应预先拉好钢索绳，然后挂上电缆，不宜过紧。

(9)

电缆线路可以和通信电缆同杆架设。第40页/共89页F:\建筑设备\电视发展史标清.flv第41页/共89页二、建筑电话通信系统

一个完整的通信网络应由终端设备、传输设备、交换设备三大部分组成。其中：终端设备为电话机，传输设备为用户线、中继线，交换设备为电话交换机。

1、组成第42页/共89页第43页/共89页(1)按信道分类

①有线：借助导线进行通信，如架空明线、电缆、光缆等。

②无线：借助于无线电波在自由空间的传输进行通信，如长波、中波、短波、微波等方式。(2)按信号分类

①模拟：传输和处理模拟信号。

②数字：传输和处理数字信号。

③数模：数字信号可以经D/A转换后在模拟通信系统中传输，模拟信号也可以经A/D转换后在数字通信系统中传输。2、通信网络的分类第44页/共89页(3)按通信距离分类

①长途：长途电话、报纸传真等。

②本地：市内电话、计算机局部网等。

③局域网：校园或厂区用户交换机管辖范围内。第45页/共89页3、电话交换技术

1）布控式，它是用布置好的线路进行通信交换，因而通信功能较少。

人工交换方式电话机是1876年美国人贝尔发明的。但在贝尔发明电话时，只能一对一直接连接通话。

第46页/共89页交换工作是由接线员来完成的。每台电话机都有一对线接到交换机，任意两台电话机之间由接线员用塞子线（即塞绳）进行连接。当两个用户的通话完毕后，拔出塞绳，该塞绳就可用来为其它用户的通话服务。人工电话交换机就是利用插、拔塞绳的方式，灵活地连接需要通话的用户电话机。第47页/共89页电话机的连接第48页/共89页人工电话交换机原理图第49页/共89页2）程控式，它是按软件的程序进行通信交换，可以实现上百种通信功能。

将预先编制好的程序存储在交换系统的存储器中，处理机按照预定的程序和一定的数据进行工作，产生输出信号，控制交换动作。

第50页/共89页室外电话电缆线路架空敷设时宜在100对及以下。室外电话电缆多采用地下暗敷设，与市内电话管道有接口或线路有较高要求时，宜采用管道电缆，一般可采用直埋电缆。直埋电缆敷设一般采用钢带铠装电话电缆，在坡度大于30°的地区或电缆可能承受拉力的地段需采用钢丝铠装电话电缆。4、电话线敷设第51页/共89页

室内电话电缆一般采用穿钢管暗敷设，管径的选择应符合电缆截面积不小于管子截面的50%。一段管路长度为30m有一个弯或长度为20m有两个弯时，需放大一号管径。室内电话支线路分为明配和暗配两种。明配线用于工程完毕后，根据需要在墙角或踢脚板处用卡钉敷设。暗敷设可采用钢管或塑料管埋于墙内及楼板内，或采用线槽敷设于吊顶内。第52页/共89页F:\建筑设备\电话交换机标清.flv第53页/共89页三、建筑广播系统广播是指通过无线电波或导线传送声音的新闻传播工具。通过无线电波传送节目的称无线广播，通过导线传送节目的称有线广播。广播诞生于20世纪20年代。

广义的广播系统包含扩声系统和放声系统两大类：1、扩声系统：扬声器与话筒处于同一声场内。2、放声系统：系统中只有磁带机，光盘机等声源，没有话筒。1、概述第54页/共89页现代化建筑的公共广播系统根据建筑规模,使用性质和功能要求可分以下三种类型:⑴业务性：办公楼、商业写字楼、学校、医院、铁路客运站、航空港、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：宾馆、旅馆、商场娱乐设施及大型公共活动场所设置服务性广播,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。广播节目内容安排应根据服务对象和工程级别情况而定。⑶火灾事故：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。2、分类第55页/共89页3、组成广播系统一般由播音室(广播站房)、线路和放音设备三部分组成。第56页/共89页1）播音室一般设置收音、录音、话筒、扩音和功率放大等设备。由供电线路引入播音室，向放大设备供电。第57页/共89页2）信号线可在建筑物内明敷或暗敷。第58页/共89页3）放音设备可以是安装在走道、餐厅等公共场所的扬声器，也可是分布在各处的收音机。第59页/共89页第60页/共89页四、火灾自动报警系统

自动捕捉火灾监测区域内火灾发生时的烟雾或热气，从而能够发出声光报警，并有联动其它设备的输出接点，能够控制自动灭火系统、事故广播、事故照明、消防给水和排烟系统。1、功能第61页/共89页①自动报警、人工消防属于低规模、低标准的消防系统，仅设置火灾探测器，当火灾发生时，报警器发出信号通知人们根据报警情况采取相应消防措施。

②自动报警、自动消防这种系统除了上述功能外，还能在火灾报警控制器的作用下，自动联动有关灭火设备，在发生火灾处自动喷洒灭火介质、进行消防灭火。2、分类第62页/共89页

包括火灾自动检测和自动灭火控制两个子系统。

控制器是火灾报警系统的心脏，是分析、判断、记录和显示火灾的部件。为了防止探测器失灵，或火警线路发生故障，现场人员发现火灾也可以通过安装在现场的手动报警按钮和火灾报警电话直接向控制器发出报警信号。3、基本原理第63页/共89页控制中心报警系统框图第64页/共89页自动灭火系统是在火灾报警器控制下，自动执行灭火的系统。当建筑物内某一被监视现场着火，火灾探测器便把现场实际检测到的信息以电信号或开关信号形式立即传送到控制器，控制器将此信号与预定的整定值进行比较后，若确认着火，则输出两路信号：一路指令声光、显示和打印等装置动作，发出音响报警及显示火灾现场地址，记录报警时间。另一路则指令现场的执行器，开启喷洒泵或其它灭火装置动作进行灭火。第65页/共89页火灾自动报警系统图第66页/共89页感烟探测器在房间高度大于12m时不适合采用。作为前期报警、早期报警，感烟探测器是非常有效的，凡是要求火灾损失小的重要地点都应采用。感温探测器按其灵敏度适用于不同高度的房间。特别适用于经常存在大量粉尘、烟雾、水蒸气的场所；湿度经常高于95%的房间，如：厨房、锅炉房、洗衣房、茶炉房、吸烟室等。1）火灾探测器4、主要器件第67页/共89页感烟和感温探测器的组合，宜用于大、中型计算机房、洁净厂房以及防火卷帘设置的部位等处。火焰探测器在高度为20m以下的房间内都可以采用。宜在置放易燃物品的房间；高湿度的场所等处使用。用于强烈的火焰辐射而仅有少量烟和热产生的火灾，如轻金属及它们的化合物的火灾。可燃气体探测器在散发可燃气体和可燃蒸气的场所，宜选用，如使用煤气的厨房采用煤气泄漏探测器。第68页/共89页2）火灾报警控制器火灾报警控制器是建筑消防系统的核心部分。它可以独立构成自动监测报警系统，也可以与灭火装置、联锁减灾装置构成完整的火灾自动监控消防系统。

当安装在监控现场的火灾探测器检测到火灾信号时，向火灾报警器发送经报警控制器判断确认，如果是火灾，则立即发出火灾声、光报警信号。与此同时，也控制现场的声、光报警装置发出报警。经过适当的延时，还能启动灭火设备，启动联锁减灾设备。第69页/共89页3）其它消防控制设备(1)水流指示器水流指示器一般装在配水干管上，靠管内的压力水流动的推力推动水流指示器的桨片，带动操作杆使内部延时电路接通，经过一段时间后使继电器动作，输出电信号供报警及控制用。(2)水力报警器它包括水力警铃及压力开关。水力警铃装在湿式报警阀的延迟器后，压力开关是装在延迟器上部的水－电转换器，将水压信号转变为电信号，从而实现自动报警及启动消防泵的功能。第70页/共89页(3)消防按钮消防按钮是消火栓灭火系统中主要的报警元件。它内部有一组常开触点、一组常闭触点及一只指示灯。消防按钮在电气控制线路中的连接形式有串联及并联两种。(4)手动报警器它的外形与手动消防按钮相似。其功能主要是与自动报警控制器相连，作为一个手动报警探测器用。第71页/共89页消防按钮电气控制线路图(a)并联式；(b)串联式第72页/共89页5、自动灭火系统

分为消火栓灭火、自动喷水灭火（水喷淋灭火）、水幕阻火、气体灭火、干粉灭火等。

1）消火栓灭火系统

系统由高位水箱（蓄水池）、消防泵（加压泵）、管网及室内消火栓设备等组成。

室内消火栓设备由水枪、水带和消火栓（消防用水出水阀）组成。

第73页/共89页消火栓灭火系统电气控制原理图第74页/共89页2)自动喷水灭火系统

系统可分为干式、湿式、雨淋式、预作用式等多种类型。

第75页/共89页湿式喷洒水灭火系统示意图第76页/共89页

水幕阻火系统是将水喷洒成水帘状，利用其冷却和阻火的能力，防止建筑受到邻近火灾的侵袭，或阻挡内部火势的蔓延。

气体灭火剂有卤代烷、二氧化碳等固定灭火装置，它适用于大中型电子计算机房、图书馆的珍藏库，一类高层建筑内自备发电机房和其它贵重设备室。

泡沫灭火用于高层主体建筑内的燃油、燃气锅炉房，汽车库及各种油品库等房间。3)其它灭火系统第77页/共89页F:\建筑设备\火灾自动报警系统标清.flv第78页/共89页五、保安系统现代化建筑需要多层次及针对性的保安系统。从防止罪犯入侵的过程上讲保安系统应提供以下三个层次的保护：(1)外部侵入保护