綜合布線系統(tǒng)(Premises Distribution System)是指按標(biāo)準(zhǔn)的、統(tǒng)一的和結(jié)構(gòu)化方式編制和布置建筑物(或建筑群)內(nèi)各種系統(tǒng)的物理連接,是實現(xiàn)所有相關(guān)設(shè)備得以正常通信的線路無源網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),包括網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、電話系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、電源系統(tǒng)和照明系統(tǒng)、樓宇對講系統(tǒng)等。
同時,綜合布線也是一種模塊化的、高度靈活性的建筑物內(nèi)或建筑群之間的物理連接,它既能使語音、數(shù)據(jù)、圖像及交換設(shè)備與其它信息管理系統(tǒng)彼此相連,也能使這些設(shè)備與外部相連接,保證系統(tǒng)的正常運行。此外,它還包括建筑物外部網(wǎng)絡(luò)或電信線路的連接點與應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)備之間的所有線纜及相關(guān)的連接部件。綜合布線由不同系列和規(guī)格的部件組成,其中包括:傳輸介質(zhì)、相關(guān)連接硬件(如配線架、連接器、插座、插頭、適配器)以及電氣保護(hù)設(shè)備等,它的好壞直接影響著整個系統(tǒng)的運行質(zhì)量。
樓宇對講對綜合布線的要求
隨著安防科技的發(fā)展,對智能小區(qū)的管理要求越來越高,其中樓宇對講系統(tǒng)是小區(qū)用戶接觸最頻繁、聯(lián)系最緊密的系統(tǒng),因而對該系統(tǒng)的實用性、低故障、維護(hù)性也有著更高的要求。因此在樓宇對講系統(tǒng)中,綜合布線是非常關(guān)鍵的,它必須嚴(yán)格遵循綜合布線的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn),但是它又有自己系統(tǒng)的特殊性,因此必須進(jìn)行認(rèn)真的綜合布線設(shè)計與論證,保證系統(tǒng)的正常運行。
樓宇對講技術(shù)綜合了計算機(jī)通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、DSP技術(shù)、自動控制技術(shù)、音視頻技術(shù)等多門技術(shù),在設(shè)計綜合布線時,除了嚴(yán)格遵循綜合布線的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)外,也要充分考慮到這些技術(shù)及相互之間的影響,保證這些技術(shù)都能夠正常工作,因此在樓宇對講系統(tǒng)中對綜合布線的要求主要體現(xiàn)在以下幾個方面:
1、熟悉所使用的樓宇對講系統(tǒng)
目前,國內(nèi)外生產(chǎn)樓宇對講系統(tǒng)的廠家很多,他們所采用的系統(tǒng)技術(shù)和設(shè)備又不完全一樣,因此一定要熟悉所使用的樓宇對講系統(tǒng),根據(jù)其特點,進(jìn)行精細(xì)考慮。
2、兼容性
雖然廠家能夠提供本系統(tǒng)內(nèi)的多數(shù)設(shè)備,但是仍然有許多通用設(shè)備,而通用設(shè)備的生產(chǎn)廠家又不完全一樣,因此,要認(rèn)真設(shè)計,構(gòu)成兼容性良好的布線系統(tǒng)。
3、靈活性與開放性
在綜合布線時,由于采用的都是規(guī)范的通信介質(zhì)和接口方式,因此應(yīng)可以根據(jù)現(xiàn)場的實際情況和用戶的需要,通過布線系統(tǒng)跳接,實現(xiàn)功能的靈活調(diào)整,并易于實現(xiàn)不同種類設(shè)備的連接,也為將來系統(tǒng)的升級提供可能。
4、易維護(hù)性
在進(jìn)行設(shè)計時,系統(tǒng)一定要采用統(tǒng)一的接口方式和模塊化設(shè)計,這樣不僅給系統(tǒng)的安裝和調(diào)試帶來方便,也會對系統(tǒng)的、安裝、運行和維護(hù)帶來方便。
5、可靠性好
正如前面說述,樓宇對講系統(tǒng)是小區(qū)用戶接觸最頻繁、聯(lián)系最緊密的系統(tǒng),因此其可靠性好是最關(guān)鍵的,一定要認(rèn)真對待。
樓宇對講綜合布線關(guān)鍵技術(shù)
根據(jù)綜合布線系統(tǒng)的總體要求,結(jié)合樓宇對講系統(tǒng)的特點,下面就樓宇對講系統(tǒng)中的綜合布線的幾個關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行分析與探討。[nextpage]
網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
目前大部分廠家生產(chǎn)的樓宇對講系統(tǒng),其系統(tǒng)通信控制技術(shù)主要是現(xiàn)場總線技術(shù)或廠家自定義的系統(tǒng)通信控制技術(shù),普遍使用的有RS485總線技術(shù)、CAN總線技術(shù)、LONWORKS總線技術(shù),因此通常其布線的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為總線型,即在2芯線上可串聯(lián)很多控制單元,而不采用一般綜合布線系統(tǒng),而是采用星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),要求每根8芯線只能接一個設(shè)備,如果樓宇對講系統(tǒng)也采用星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),那將需要大量的線纜,從而使整個系統(tǒng)的造價猛增,造成人力、物力的嚴(yán)重浪費
電纜及配件的選擇
電纜及配件的選擇需要從實際應(yīng)用出發(fā),并考慮未來發(fā)展的余地和投資費用,確保安裝質(zhì)量。其中電纜的選擇尤為重要,因為網(wǎng)絡(luò)的布線系統(tǒng)是一次性長期投資,且布線完成后,用戶很難允許進(jìn)行二次布線,且電纜的選擇的不合適,對比特誤碼率都有非常重要的影響,隨之也殃及到系統(tǒng)信道的傳輸性能,這樣將嚴(yán)重影響調(diào)試和運行,因此一定要認(rèn)真的選擇好電纜,保證電纜的質(zhì)量。
如何保證安裝的質(zhì)量,除了布線系統(tǒng)本身的質(zhì)量以外(通常是由廠家來保證,而且通常不是問題的主要原因),不論是3類、5類、超5類還是6類電纜系統(tǒng),都必須經(jīng)過施工安裝才能完成,而施工過程對電纜系統(tǒng)的性能影響很大。即使選擇了高性能的電纜系統(tǒng),例如超5類或6類,如果施工質(zhì)量粗糙,其性能可能還達(dá)不到5類的指標(biāo)。所以,不論選擇安裝什么級別的電纜系統(tǒng),最后的結(jié)果一定要達(dá)到與之相應(yīng)的性能,也就是說需要對安裝的電纜系統(tǒng)進(jìn)行相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的認(rèn)證測試以保證。目前的情況是,5類雙絞線系統(tǒng)已有認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)可循,而超5類系統(tǒng)1998年底就有標(biāo)準(zhǔn)出臺。六類布線標(biāo)準(zhǔn)的最終發(fā)布是具有非常重要的意義的,它標(biāo)志著六類產(chǎn)品的成熟;進(jìn)行認(rèn)證測試有了依據(jù);用戶的投資有了更可靠的保證;同時進(jìn)一步推動了網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)以及網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展。
音視頻布線
音頻傳輸方式
音頻傳輸方式通常分為三種,即音頻不作任何改變的基帶傳輸方式;通過調(diào)頻或者調(diào)幅傳輸方式;把音頻信號轉(zhuǎn)變成數(shù)字信號的數(shù)字化傳輸方式。
基帶傳輸方式:由于音頻信號不需要轉(zhuǎn)為其它傳輸方式,所以,音頻信號的電路簡單,制造成本低,被現(xiàn)在樓宇對講系統(tǒng)所普遍采用,但其缺點是:傳輸距離短,一旦受到外界干擾而不容易消除,需要獨立的音頻信號傳輸線;
調(diào)制方式:此種方式被廣泛用在廣播和電視的音頻信號傳輸中,其特點是:音頻信號傳輸距離遠(yuǎn),使用調(diào)頻方式傳輸?shù)囊纛l信號抗干擾能力強,失真小,音質(zhì)清晰。缺點是:在發(fā)射和接收設(shè)備中,分別增加了調(diào)制和解調(diào)電路,價格相對比基帶方式要高,但可同時傳輸多路調(diào)制的音頻信號;
壓縮方式:這種傳輸方式是把音頻信號完全轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號并進(jìn)行壓縮,其質(zhì)量取決于音頻信號的采集精度,采集精度越高數(shù)據(jù)量越大,信號采集和還原電路成本越高,由于數(shù)字音頻信號經(jīng)過壓縮后數(shù)據(jù)量相對較少,在一條線中可以傳輸多路數(shù)字語音信號,或者可同時傳輸其它的數(shù)據(jù)或圖像信號;
視頻傳輸方式
與音頻傳輸方式一樣,視頻傳輸方式通常也分為視頻信號不作任何處理的基帶傳輸;通過調(diào)制的傳輸;把視頻信號進(jìn)行壓縮的數(shù)字化傳輸三種方式。[nextpage]
基帶傳輸方式:此種方式對攝像頭出來的圖像直接通過同軸電纜傳輸,其特點是降低了相關(guān)設(shè)備的生產(chǎn)成本,缺點是信號傳輸距離短,雖經(jīng)放大,但其傳輸距離一般不超過1KM,且信號一旦受到干擾,就難以消除;此種傳輸方式被現(xiàn)在的樓宇對講系統(tǒng)普遍采用;
調(diào)制方式:此種傳輸方式把視頻信號轉(zhuǎn)換成射頻信號,經(jīng)放大后,使用同軸電纜最遠(yuǎn)距離可達(dá)5KM,但其傳輸設(shè)備需要相關(guān)的調(diào)制和解調(diào)電路,成本較高,此種方式被廣泛應(yīng)用到電視信號的傳輸上;
壓縮方式:此種視頻傳輸方式是視頻信號的數(shù)字化傳輸,但由于視頻信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號時,數(shù)據(jù)量過大再經(jīng)過壓縮與解壓縮,相關(guān)轉(zhuǎn)換設(shè)備成本過高,在目前的樓宇對講系統(tǒng)中,一般不采用此種方式。
在目前的樓宇對講系統(tǒng)中,由于生產(chǎn)成本和技術(shù)等原因,音視頻普遍使用的是基帶傳輸方式,因此在綜合布線時,音視頻線路必須是獨立的信號傳輸線,且必須有很好地屏蔽措施和線纜質(zhì)量,并且不能在同一護(hù)套內(nèi),否則容易產(chǎn)生串?dāng)_現(xiàn)象:即音、視頻和線路數(shù)據(jù)相互干擾。串?dāng)_現(xiàn)象解決不好,會嚴(yán)重影響布線系統(tǒng)的調(diào)試,甚至可以蔓延到難以控制的地步,并影響更多的應(yīng)用和系統(tǒng)運行。
電氣保護(hù)
電氣保護(hù)主要分為過壓保護(hù)和過流保護(hù)兩種,在綜合布線時應(yīng)充分考慮避免因電纜受到雷擊產(chǎn)生感應(yīng)電勢或與電力線路接觸而給用戶設(shè)備帶來損壞,以保證系統(tǒng)的正常運行。
綜合布線的過壓保護(hù)可選用氣體放電管保護(hù)器或固態(tài)保護(hù)器,氣體放電管保護(hù)器使用斷開或放電間隙來限制導(dǎo)體和地之間的電壓。放電間隙由粘在陶瓷外殼內(nèi)密封的兩個金屬電柱形成,并充有惰性氣體,當(dāng)兩個電極之間的電位差超過交流250V或雷電浪涌電壓超過700V時,氣體放電管出現(xiàn)電弧,為導(dǎo)體和地電極之間提供一條導(dǎo)電通路。
固態(tài)保護(hù)器適合于較低的擊穿電壓(60~90V),而且其電路中不能有振鈴電壓。它利用電子電路將過量的有害電壓泄放至地,而不影響電纜的傳輸質(zhì)量。固態(tài)保護(hù)器是一種電子開關(guān),在未達(dá)到擊穿電壓前,可進(jìn)行穩(wěn)定的電壓箝位,一旦超過擊穿電壓,它便將過電壓引入地,固態(tài)保護(hù)器為綜合布線提供了最佳的保護(hù)。
綜合布線系統(tǒng)除了采用過壓保護(hù)外,還同時采用過流保護(hù)。過流保護(hù)器串聯(lián)在線路中,當(dāng)線路發(fā)生過流時,就切斷線路。為了維護(hù)方便,過流保護(hù)一般都采用有自動恢復(fù)功能的保護(hù)器。
電磁屏蔽
電磁干擾和輻射是所有應(yīng)用系統(tǒng)的問題,由綜合布線電纜引起的干擾只是其中的一部分,而且輻射能量與發(fā)送信號的電壓和頻率有關(guān)。采用屏蔽是為了在有干擾的環(huán)境下保證系統(tǒng)的正常工作,即減少電纜本身向外輻射的能量和提高電纜抗外來電磁干擾的能力。
綜合布線的整體性能取決于應(yīng)用系統(tǒng)中最薄弱的電纜和相關(guān)連接硬件性能及其連接工藝,最薄弱的環(huán)節(jié)是配線架與電纜連接部件以及信息插座與插頭的接觸部位。當(dāng)屏蔽電纜的屏蔽層在安裝過程中出現(xiàn)裂縫時也構(gòu)成了屏蔽通道的薄弱環(huán)節(jié)。為了消除電磁干擾,除了要求屏蔽層沒有間斷點外,還要求整體傳輸通道必須達(dá)到360°全程屏蔽,這種要求,對于樓宇對講系統(tǒng)來說,是很難達(dá)到的,因為其中的信息插口、跳線等很難做到全屏蔽,再加上屏蔽層的腐蝕,氧化破損等因素,因此,沒有一個路徑能真正做到全程屏蔽。同時,屏蔽電纜的屏蔽層對低頻磁場的屏蔽效果較差,不能抵御諸如電動機(jī)等設(shè)備產(chǎn)生的低頻干擾。所以采用屏蔽電纜也不能完全消除電磁干擾。因此,為保證屏幕效果,必須對屏蔽層正確可靠接地。[nextpage]
在實際應(yīng)用中,為最大程度降低干擾,除保持屏蔽層的完整,對屏蔽層可靠接地外,還應(yīng)注意傳輸路徑的工作環(huán)境,遠(yuǎn)離電力線路、變壓器或電動機(jī)房等各種干擾源。當(dāng)綜合布線環(huán)境極為惡劣,電磁干擾強,信息傳輸率又高時,可直接采用光纜,以滿足電磁兼容性的需求。
系統(tǒng)接地
綜合布線電纜和相關(guān)連接硬件的接地是提高應(yīng)用系統(tǒng)可靠性、抑制噪聲、保障安全的重要手段。因此,設(shè)計、施工人員在進(jìn)行布線設(shè)計施工前,都必須對所有設(shè)備,特別是應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)備的接地要求進(jìn)行認(rèn)真研究,弄清接地要求以及各類地線之間的關(guān)系。如果接地系統(tǒng)處理不當(dāng),將會影響系統(tǒng)設(shè)備的穩(wěn)定性,引起故障,甚至?xí)龤到y(tǒng)設(shè)備,危害操作人員生命安全。綜合布線系統(tǒng)機(jī)房和設(shè)備的接地,按不同作用分為直流工作接地、交流工作接地、安全保護(hù)接地、防雷保護(hù)接地、防靜電接及屏蔽接地等。
交流工作接地、安全保護(hù)接地、直流工作接地、防雷接地等四種接地宜采用一組接地裝置。接地系統(tǒng)是以接地電流易于流動為目標(biāo),同時也可以降低電位變化引起的干擾,故接地電阻越小越好,其接地電阻應(yīng)小于1Ω。
當(dāng)防雷接地單獨設(shè)置接地裝置時,交流、直流和安全保護(hù)接地應(yīng)采用同一組接地裝置。為了防止雷擊電壓對綜合布線及連接設(shè)備產(chǎn)生反擊,要求防雷裝置與其他接地體之間保持足夠的安全距離,但這個要求,在工程設(shè)計中很難實現(xiàn)。如多層建筑防雷接地一般采用建筑主筋和基礎(chǔ)底板主筋作接地線,無法滿足與其他接地體之間的安全距離要求,此時,只能將建筑物內(nèi)各種金屬體和進(jìn)出線管進(jìn)行嚴(yán)格接地,而且所有接地裝置必須共用,并進(jìn)行多處連接,使防雷裝置和鄰近的金屬物體電位盡可能相同,以防止雷電反擊現(xiàn)象,保證綜合布線和系統(tǒng)設(shè)備的安全。