医院智能化弱电工程解决方案

1 目录 医 院智能化弱电系统解决方案 1 医院智能化弱电系统解决方案 五 、 医院弱电系统 总 述 5.1、 前言 随着医院建筑在我国的蓬勃发展，营造良好的设施、幽雅的就医环境、提供优质的医疗服务已成为医院运营必不可少的手段。智能化的医院建设的目的正是为了满足上述需求，将目前国内外先进的计算机技术、通信技术、网络技术、信息技术、自动化控制技术、办公自动化技术等运用在医院中，在提供温馨、舒适的就医和工作环境的前提下，减少管理人员、降低能量消耗、实现安全可靠运行、提高服务的响应速度，使建成后的医院高效、稳定的运营。 在医院设计的要求中，要实现医疗现 代化、建筑智能化、病房家庭化、其核心是建筑智能化，没有建筑智能化，就难以实现医疗现代化和病房家庭化。 由于智能化医院功能复杂，科技含量高，它的设计涉及到建筑学、 护理学、卫生学、生物学工程学等科学领域，加之医学发展快，与各种现代的高新技术相互渗透和结合，都影响医院的功能布局的设计。如何进行医院的设计工作，已成为医疗卫生部门、建筑设计部门共同面临的急切解决的课题。 5.2、系统设计理念 如何进行智能化医院的设计，首先应从认识医院的使用功能和特点出发。 医院不同于宾馆、办公楼、商住楼等。它是 “ 以病人为中心 ” 实施医院服务的特殊场所。医院的主要特点如下： 首先人员密集、流量大。第二设备密集，物流量大医院医疗设备和其他设备的品种与数量之多，也是普通楼宇无法比拟的，根据设备的功能可分为四类： * 普通楼宇设备：如给排水、供配电、通风空调、火警消防、电梯等设备。 医 院智能化弱电系统解决方案 2 * 建筑医疗设备：这是同病房建筑同步设计、安装、调试的医疗设备。如中心供氧、中心吸引、压缩空气、麻醉气体的供应回收、中心对讲、中心监视、层流病房、洁净手术部等。这些设备是医院所特有的。 * 病房医疗设备：如监护设备、急救 设备、小型治疗设备的检查设备。 * 办公及会议设备：医护人员使用的各种办公设备和各类教学设备在医院内也占有较多的数量。 第三信息密集、流通复杂。医院的运行管理是复杂的，既有人的管理，又有物的管理。人的管理既包括对病员的管理，又包括对医护人员的管理。对物的管理更是多元化。医院管理信息流通是多渠道的，有行政管理信息的流通渠道，也有医疗管理信息的流通渠道。 智能化医院是在通常的医院大楼设计中增加了部分或全部智能医院的 “ 智能 ” 功能，是智能医院中的特殊类别。 智能医院通常由三大系统组成，即通信 自动化（ CA），办公自动化（ OA），楼宇自动化（ BA），并将这三大功能结合起来，实现系统的集成。 在具体的设计中，智能医院通常包含下列若干弱电系统，信息通信；广播设备监控；公共安全管理；综合布线；办公自动化；系统集成。 智能化医院是以普通医院为基础提升了建筑 “ 智能 ” 功能，虽然服务的对象和服务的相同，但在就医环境上是普通医院无法相比的，普通医院基本上无集中空调系统，热水供应系统，弱电系统也只是基本的呼叫系统、电话系统和广播、电视系统，而智能化医院是经过建筑师对建筑外型、色彩、内部功能布局及空间环境 的精心设计，以满足人们对心理的、生理的需求，同时楼内采用了空调、通风系统、集中供热系统和病房以小开间宾馆化设计，病房医 院智能化弱电系统解决方案 3 内具有带淋浴设施的独立卫生和电话、广播、电视设备。弱电系统设计上采用了智能大厦内的大多数 智能 系统，实现了楼宇设备计算机管理、医疗服务网络化和管理自动化。 智能化医院大楼是具有智能大厦功能的特殊建筑，虽然两者在智能系统的形式上有许多相同之处，但由于其服务的对象不同，服务对象的目的不同，系统设计时表现出的侧重点自然有所差异，前者更多的强调围绕为病人服务的思想，比如：病房设计如何考虑为一部 分病人提供广播、电视服务，又考虑满足消防规范的要求；楼宇自控中结合医院的特点增加供热水管路的监控，供氧和吸引设备的监控；安保系统如何解决病房区非值班入口的管理控制，又满足消防规范对通道疏散的要求。此外智能化医院具有一些通常智能大厦没有的专用于医院病人服务的系统。 智能化医院大楼由于医院本身是唯一的使用者，服务的对象就是病人，对楼内计算机局域网络功能的实施，对弱电系统的实施均有实际的、明确的要求，相比那些只求虚名的 “ 智能大厦 ” ，更易进行系统集成，将更多的体现出智能医院的 “ 含金量 ” 。 5.3、 系统分类 医 院弱电系统 包括以下 内容： 第 一 部分 楼宇自动化系统 公共广播及紧急广播系统 巡更管理系统 闭路电视监控系统 通道 (门禁 )管理系统 停车场管理系统 IC 卡系统 医 院智能化弱电系统解决方案 4 第 二 部分 医院专用系统 闭路电视示教系统 医护对讲系统 电子叫号系统 手术室监控系统 第 三 部分 综合布线 系统 第 四 部分 综合医院信息管理系统 综合医疗信息管理系统 触摸屏信息查询系统 数字多媒体信息发布系统 医 院智能化弱电系统解决方案 5 六 、 楼宇自动化 各系统分述 6.1、 公共广播及紧急广播系统 6.1.1、系统总述 在医院内设广播系统，由日常广播（医疗宣传、背景音乐及通 知等）和紧急广播组成，共用一套广播线路和扬声器。日常广播前端可根据需要设置在行政办公区或在消防控制中心，紧急广播前端应设在消防控制中心内。平时用于日常广播，火灾时受消防信号控制，相关楼层辞去切换为紧急广播。 广播喇叭主要设置在医院的公共场所及走廊，在特殊场所（如：护理单元、手术室等）应根据需要设置开关及音量调谐旋钮。 6.1.2 系统设计思想及选型原则 6.1.2.1、设计思想 严格按照中华人民共和国公安部火灾自动报警系统设计规范（摘录）（ GB50116-98）作为设计依据，结合校园的需求， 用最佳设计方案体现最高的性能价格比，使系统的功能和指标达到国内同类型系统的先进行列，是我们的总体设计思想。具体体现在以下几个方面： (a) 先进性和可扩展性： 现代信息技术的发展，新产品、新技术层出不穷。因此本系统在投资费用许可的情况下应充分利用现代最新技术，以使系统在尽可能长的时间内与社会发展相适应。但由于现代科学技术的飞速发展，故必须充分考虑今后的发展需要，设计方案必须具备前瞻性和可扩展性。这种可扩展性不仅充分保护了甲方的投资，而且具有较高的综合性能价格比。本设计对此均作了充分考虑，预埋了 必要的管线，预留了各种接口，极便于系统的扩展和升级。 (b) 科学性和规范性： 公共广播系统与一般音响系统不同，是一个先进复杂的综合性系统工程，必需从系统设计开始，包括施工、安装、调试直到最后验收的全过程，都严格按照国家有关的标准和规范，医 院智能化弱电系统解决方案 6 做好系统的标准化设计和科学的管理工作。最后提交正规的测试验收报告及全套施工图纸和技术资料供校方存档。特别作为政府拨款项目，必须确保整个工程经得起各方面的和较长时间的严格考验。 执行的主要规范内容包括： S GB50116-98火灾自动 报警系统设计规范（摘录） S GJG/T16-92民用建筑电气设计规范 S GB/T50314-2000智能建筑设计标准 (c) 安全性和可靠性： 公共广播系统的建设，直接影响着用户的使用效果、外部形象及投资回报，因此系统设计必须安全、可靠，本方案已充分考虑采用成熟的技术和产品，在设备选型和系统的设计中尽量减少故障的发生。并从线路敷设、设备安装、系统调试以及对我方人员的技术培训等方面，都必满足可靠性的要求。特别重要的一点是本方案选用的所 有主要关键设备，均取得该设备的生产厂家或代理商的授权证书，并承诺在工程设备的提供、技术支援及售后服务等方面给予全力支持。（容后付上授权证书）这一点是国际国内工程招标项目重点考核的关键条件之一。 公共 /消防广播设计指标： 1、控制中心报警系统应设火灾应急广播 ,集中报警系统宜设置火灾应急广播。 2、 火灾应急广播扬声器的设置，应符合下列要求： a、民用建筑内扬声器应设置在走道和大厅等公共场。每个扬声器的额定功率不应小于3W，其数量应能保证从一个防火区内的任何部位到最近一个扬声器的距离不大于 25m。走道内最后一个扬声器至走道末端的距离不应大于 12.5m。 b、在环境噪声大于 60 的场所设置的扬声器，在其播放范围内最远点播放声压级应高于背景噪声的 15。 C、客房设置声用于扬声器时，其功率不宜小于 1.0W。 3、火灾应急广播与公共广播合用时，应符合下列要求： a、火灾时应能在消防控制室将火灾疏散层的扬声器和公共广播扩音机强制转入火灾应急广播状态。 b、消防控制室应能监控用于火灾应急广播时的扩音机的工作状态，并应具有遥控开启扩音机和采用传声器播音的功能。 医 院智能化弱电系统解决方案 7 c、床头控制柜内设有服务性音乐广播扬声器 ，应有火灾应急广播功能。 d、应设置火灾应急广播备用扩音机，其容量不应小于火灾时需同时广播的范围内火灾应急广播扬声器最大容量总和的 1.5 倍。 我们在设计公共 /消防广播工程项目的时候，严格遵循公共 /消防广播工程项目各个场地的具体技术要求，同时参照国家有关声学标准，按照场地的实际情况和使用功能要求，进行公共 /消防广播系统的设计和设备配置，使系统的设计技术标准规范、设备标准规范、工程标准规范完全符合国家有关条例及规范。 6.1.2.2、选型原则 1、系统设计的科学性、准确性和先进性： 对 公共广播系统设计时，保证这些场地的声学技术指标达到招标文件中规定的要求，使各个场地的音响系统设计具有科学性、准确性和先进性。 2、满足功能要求的系统性和实用性： 在公共广播系统设备配置中，我们保证系统应具备完成工程所要求功能的能力和水准，符合工程实际需要和国内有关规范的要求，实现容易，操作方便。 公共广播系统选用的设备均为国外国内知名厂家的先进产品，设备的指标满足要求，并且具有一致性和互换性，使系统具有良好的灵活性、兼容性、扩展性和可移植性。 3、设备的可靠性和服务保障： 我们设计公共广播系统中主要设备均为著名品牌的产品，产品具有极高的可靠性和出色的性能表现已在国内各地成功应用并获很高的赞誉；同时该产品在全国承诺所有用户享有 1年的免费保用，并在国内各地建立有完善的技术服务网络，为客户提供及时有效的服务。 4、系统配置的经济性： 我们始终遵循公共广播系统选用设备的性能和价格之比达到最佳的原则，保证公共广播 系统配置具有很高的经济性和实用性。 6.1.3、公共广播系统说明 6.1.3.1、公共广播系统概述 公共广播系统属于扩声音响系统中的一个分支，而扩声音响系统 又称专业音响系统涉及医 院智能化弱电系统解决方案 8 电声、建声和乐声三种学科的边缘科学。所以公共广播系统最终效果涉及合理、正确的电声系统设计和调试，良好的声音传播环境（建声条件）和精确的现场调音三者最佳的结合，三者相辅相成缺一不可。 公共广播作为一个系统问题，在系统设计中必须综合考虑上述问题。在选择性能良的电声设备基础上，通过周密的系统设计，仔细的系统调试和良好的建声条件上，达致电声悦耳、自然的音响效果。 广播系统分类： 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，存在声反馈和房间共振引起的啸叫 ，失真和振荡现象。要保证系统稳定和正常运行，最高可用的系统增益比发生声反馈自激的临界增益低 6dB。 2、放声系统：系统中只有磁带机，光盘机等声源，没有话筒，不存在声反馈可能，声反馈系数为 0，是广播系统一个特例。 公共广播系统按用途可分为以下几类： 1）室外广播系统 室外广播系统主要用于体育场、车站、公园、艺术广场、音乐喷泉等。它的特点是服务区域面积大，空间宽广。背景噪声大，声音传播以直达声为主；要求的声压级高，如果周围有高楼大厦等反射物体，扬声器布局又不尽合理，声波经多次反射而形成超过 50ms以上的延迟，会引起双重声或多重声，严重时会出现回声等问题，影响声音的清晰度和声像定位。室外系统的音响效果还受气候条件、风向和环境干扰等影响。 2）室内广播系统 室内广播系统是应用最广泛的系统，包括各类影剧院、体育场、歌舞厅等。它的专业性很强，既能非语言扩声、又能供各类文艺演出使用，对音质的要求很高，系统设计不仅要考虑电声技术问题，还要涉及建筑声学问题。房间的体形等因素对音质有较大影响。 3）公共广播系统 公共广播系统为宾馆、商厦、港口、机场、地铁、学校提供背景音乐和广播节目。近几年来，公共广播系统还兼做 紧急广播，可与消防报警系统联动。公共广播系统的控制功能较多。如选区广播与全呼广播功能、强制功换功能和优先广播权功能等。扬声器负载多而分散、传输线路长。为减少传输线路损耗，一般都采用 70V 或 100V 定电压高阻抗输送。声压要求不医 院智能化弱电系统解决方案 9 高，音质以中音和中高音为主。 4) 会议系统 随着国内、国际交流的增多，近年来电话会议，电视会议和数字化会议系统（ DCN）发展很快。会议系统广泛用于会议中心、宾馆、集团和政府机关。会议系统包括会议讨论系统、表决系统、同声传译系统和电视会议系统。要求音、视频（图像）系统同步，全部采用电脑控 制和储存会议资料。 6.1.3.2、广播系统的特点 背景音乐简称 BGM，是 Back ground music 的缩写，它的主要作用是掩盖噪声并创造一种轻松和谐的气氛，听的人若不专心听，就不能辨别其声源位置，音量较小，是一种创造轻松愉快环境气氛的音乐。因此，背景音乐的效果有两个，一是心理上掩盖环境噪声，二是创造与室内环境相适应的气氛，它在宾馆、酒店、餐厅、商场、医院、办公楼等广泛的应用。 6.1.3.3、广播音响系统的组成 不管哪一种广播音响系统，基本可分四个部分：节目设备、信号的放大处理设备、传输线路 和扬声器系统。 节目源设备：节目源通常为无线电广播，激光唱机和录音卡座等设备提供，此外还有传声器、电子乐器等。 信号放大器和处理设备：包括均衡器、前置放大器、功率放大器和各种控制器及音响加工设备等。这部分设备的首要任务是信号放大，其次是信号的选择。调音台和前置放大器作用和地位相似（当然调音台的功能和性能指标更高），它们的基本功能是完成信号的选择和前置放大，此外还担负音量和音响效果进行各种调整和控制。有时为了更好地进行频率均衡和音色美化，还另外单独投入图示均衡器。这部分是整个广播音响系统的“控制中心”。功率放大器则将前置放大器或调音台送来的信号进行功率放大，再通过传输线去推动扬声器放声。 传输线路：传输线路虽然简单，但随着系统和传输方式的不同而有不同的要求。对礼堂、剧场等，由于功率放大器与扬声器的距离不远，一般采用低阻大电流的直接馈送方式，传输线要求用专用喇叭线，而对公共广播系统，由于服务区域广，距离长，为了减少传输线路引医 院智能化弱电系统解决方案 10 起的损耗，往往采用高压传输方式，由于传输电流小，故对传输线要求不高。 扬声器系统：扬声器系统要求整个系统的匹配，同时其位置的选择也要切合实际。礼堂、剧场、歌舞厅音色，而扬声器一般用大功率音箱； 而公共广播系统，由于它对音色要不高，一般用 3W-6W在天花喇叭即好。 6.1.3.4、公共广播工程系统设计 公共广播系统设计通常都从声场开始（即扬声器的放置位置），然后再向后推进到 功率放大器、声处理系统，调音台、直至话筒和其他音源 。这种逐步向后推进的设计步骤是十分必然的。因为声场设计是满足系统功能和音响效果的基础，它涉及扬声器系统的选型，供声方案和信号途径等。只有确定扬声器系统才能进行功率放大器驱动功率 的计算和驱动信号途径的确定，然后再根据驱动功率的分配方案进一步确定信号处理方案和调音台的选型等。 声场设 计是公共广播系统的基础，涉及系统最终的音响效果，但也是非常复杂繁琐的工作。由于计算机技术的飞跃发展，现在可采用 EASE3.0 以上的版本的声学软件工具进行计算，最终可获得满足预期要求的声场设计报告。声场设计过程可能需要反复多次才能达到要求。图 1 是声场设计的流程式图。 图 1 声场设计流程图 广播系统供声方案 根椐建筑物的功能、体型、空间高度及布局等因素，可分为集中供声、分散供声和分区供声三种供声方案。良好的公共广播工程应能有效地控制扬声器的声场分布和满足投射距离的声压级要求。 a） 集中供声 顾名思义是把一 组扬声器集中安装在一个固定位置上的供声系统。对于舞台的剧场或多医 院智能化弱电系统解决方案 11 功能厅来说，扬声器组通常安装在靠近自然声源的舞台台口上方左右两侧（ 三路扬声器系统可分为左中右三组安装 ）如图 2和图 3 所示。 由于声音来自舞台方向，与观众的视听方向一致，听感自然。为使全部观众区声场均匀，扬声器应置于较高的信置。为克服前几排观众区“头顶感”声像，可在台口两侧或台唇部位设置若干小功率辅助扬声器，利用哈斯效应解决前区观众声像一致的问题 图 2 大型厅堂的集中供声系统 （ a）体育馆的集中供声系统 (b)厅堂的集中供声系统 图 3 剧场的集中供声系统 图 4 扬声器的偏轴衰减和距离衰减特性的互补作用 医 院智能化弱电系统解决方案 12 对四面均有观众区的大型体育馆或大型厅堂，扬声器系统通常以一种“声塔”形式的阵列组合吊挂在大厅中央。 利用扬声器指向特性即偏轴方向的声压随偏角增大而逐渐减少的特性和声压级随投射距离的增加按距离的平方减少的特性可声场达到互补的结果。如果扬声器位置得当，可使声场更为均匀 。 如图 4所示 集中供声的优点是声像一致，听感自然：扬声器之间的声波干扰小；声音清晰度高。缺点是对于形状复杂，又有多层楼厅和眺台的厅堂，声场不易做得均匀；狭长的厅堂，由于投身距离远，后座观众区的声压级可能会偏低。为此，可利用强指向性的远投射扬声器增强后部观众区的声压级以及在眺台下面的声影区适当增设几个补声扬声器，增加这部分区域的直达声和声压级，抑制混响声的影响，提高声音的清晰度。 b） 分散式供声 对于无法采用集中供声的大型或狭长高度又不高（低于 6 米）或空间结构可分为几部分的大厅，以及对于难以获得好的语言清晰度的 混响时间较长的大型礼堂，可采用分散式的供声。 分散式供声有两种形式：一种是以天花安装扬声器为供声单元的分散式供声，如图 5 所示。另一种是以小功率声柱或音箱（功率为 25W60W）为供声单元的分散式供声系统，如图 5所示。 分散式供声系统能获得均匀的声场；并由于扬声器与听众之间的距离很近，可保持较高的直达声与混响声的声能比。所以在混响时间较长的条件下也能获得较高的清晰度，并且不容易发生回声问题。 吊顶天花板扬声器大都是口径为 130mm160mm（ 5寸 6.5 寸）的 3W6W 中频纸盆扬声器，最大声压级为 9093 db,1m,适合播放语言节目，高音与低音性能较差。 图 5 大礼统堂中的分散式系 医 院智能化弱电系统解决方案 13 （ a）侧视图 （ a） 平面图 天花板扬声器的布局设计应根据服务区域的体形，空间设计，环境噪声和扬声器的最大声压级等参数综合考虑。图 6 是扬声器的指向角 =90 圆锥形方向图的服务区计算图。单元个天花板扬声器的声所覆盖 S1 为： S1=0.785 2（ H-1.5） tg的平方 (平方米 ) 当 =90 时，（ 1）式可简化为： S1=0.785 (H-1.5) 的平方 (平方 米 ) 如果需要覆盖的面积为 S，按 80%的覆盖分布，需要的扬声器总数量 N 为： N=S/S1 上式中： S为声场覆盖的总面积。单位为 m S1为单个扬声器的声场覆盖面积，单位为 m H为天花离地面的高度，单位为 m 小功率天花板扬声器常用于空间高度 H 不大于 5 m 的会场或公共场所，例如在一个高度 H= 4m 环境噪声为 45dB（ A）的会场采用天花板扬声器供分散式供声时，可选用灵敏度为86dB， 1W， 1m 左右的，额定功率为 3W 的天花板扬声器。为使听众能获得良好的清晰度，要求听众处的直达声声压级高于环境噪声声压级 25dB,即 45dB + 25dB=70dB。 3W 扬声器在离扬声器口 1m 处的最大声压级为 86+4.8dB ( 3W 功率分为 4.8dB)=90.8dB,1m。 2.5m 高度 (H-1.5) 的距离衰减为 -8dB 因此到达听众耳朵高度的最高声压级为 90.8 - 8 = 82.2 医 院智能化弱电系统解决方案 14 dB，可满足良好清晰度的要求。根据图 6（ a）还可算出天花扬声器之间的间隔距离为：2(H-1.5)=5m。 图 6 天花板扬声器的分散式供声系统 （ a） 天花板扬声器声场覆盖立面图 （ b） 80%的 水平覆盖图 （ c） 100%的水平覆盖图 使用小型声柱的分散式系统也可按上例类似的方法计算其间隔的距离和声压级等级参数。图 7是声压级距离衰减的计算曲线。图中横坐标为离声源端口的距离， 纵坐标为声压级的相对衰减速 dB. 图 7 声音传播的距离衰减计算图 为改善视听感觉，在礼堂舞台上可设置一个目标扬声器，因为该扬声器没有经过延时，医 院智能化弱电系统解决方案 15 所以容量使听众认定为声源。为补偿前后各扬声器发出的声音能够同时到达各听众位置，系统中还应设如图 8所示的延时单元。延迟时间 T的计算如下： 式中 ： D为观众离舞台声源的距离与最近扬声器声源的距离差，单位为 m。 分散式供声的最大优点是声场均匀，直达声与混响声的声能比高，它的最大缺点是视听感觉不一致和多声源之间的声音干扰较大，影响声音清晰度。采用小功率高密度低声压的分散式供声可在混响时间较长的特大型会场中获得较好的语言可信度。 图 8 礼堂中分散式系统方框图 c） 分区式供声 对于狭长型的礼堂 ,集中供声扬声器投射到后面观众区的声压级会偏低 ,具有较深楼台和眺台的大型剧场，由于楼台和眺台的遮挡 ,使主场扬声器的直达声无法抵达，造成楼台和眺台下面的“声影”区。为此 必须在礼堂的中、后部及楼台下面的“声影”区内布设若干个补声扬声器来提高这些观众区的声压级和直达声，如图 9所示。这种扬声器 的布局称为分区式供声。 在分区式供声系统中，由于主扬声器与补声扬声器之间的距离较大，两个声源到达听众位置的相对延时较大，如不经延时处理，到达中、后部观众区的声音会产生两重声效果，影响这部分观众区的声音清晰度，为防止这种观象发生，可在补声扬声器的信号通道中插入一个延时单元使两组扬声器的声音能够同时到达听众区。为保证声像定位效果，要求补声扬声器的声压级低于主扬声器的声压级。 分区式供声的扬声 器系统如果设计和调试不当 ,很容易产生声波干扰，影响系统的清晰度。 图 9 室内分区式扬声器系统 医 院智能化弱电系统解决方案 16 上述三种供声方案各有优缺点，必须因地制宜使用。为保证系统声像感觉一致，音质清晰自然，应首选先考虑集中供声方案。 d） 室内扬声器的布置 扬声器系统内置的合理与否，直接关系到整个系统的音响效果，扬声器的布置一般应遵循以下原则： （ 1） 使听众区的声场尽可能达到均匀一般： （ 2） 视听方向一致，声音听感自然； （ 3） 有利于克服声反馈，提高传声增益； （ 4） 扬声器的覆盖角应能覆盖全部听众 （ 5） 听众区的声压级应能满足总技术条件要求； （ 6） 各扬声器发出的声音到 达听众区各点的时间差应小于 530ms； （ 7） 便于安装、调试和维护。 6.1.3.5、系统设计中必须考虑的几个技术参数 包括：传声增益、语言清晰度、最大升压级。 1）传声增益 工程业主也许首先会问扩声系统能开到多响？用什么技术参数来衡量呢？这个问题在欧美各国用声音增益来表达（ EASE 或其他声学设计软件都采用此参数）。在我国和原苏联采用传声增益来表达。 扩声系统的传声增益（ 或声音增益 ）受声反馈因素限制，不能开到扬声器能够达到的最大声压级。图 10是一个简单的室外扩声系统产生声反馈的原理图。 扩声系统的接通时，逐 渐增大系统放大器的增益，当增益递增大到某一位置时，扬声器放出的部分声音通过空间传播回收到话筒输入端，此时话筒输出端产生一个信号，其振幅大医 院智能化弱电系统解决方案 17 小等于或大于原输入信号的一个周期或是它的整数倍时，这个过程可以自己维持下去，即不需要外面的输入信号也会产生输出，系统进入反馈状态（产生系统啸叫）。扩声系统进入啸叫的临界状态时，虽然还示听到刺耳的啸叫声，但系统的频率特性出现极不规则的变化，声音发生很大畸变。要使系统正常运行，系统的增益应留有 6dB 的余量，使它远离系统啸叫（系统自激）的临界状态。于是我们可得到传声增益的定义 为： 传声增益：扩声系统达到最高可用增益时（临界增益减去 6dB 增益余量），在指定的各听众位置上测得的平均声压级与话筒处声压级的 dB数差值。 声音增益：系统打开并增大到最高可用增益时，在指定的各听众位置上测得的平均声压级（ dB）减去系统关闭时在相同听众位置上测得的平均声压级 dB 的差值。 上述两种定义表达同一个声反馈物理现象，它们的区别仅在于测量方法的不同和表达方法不同而已。声音增益的概念明确，容量理解，说明观众区使用扩声系统和不使用扩声系统可获得提高的声压级数值。但在实际测量中，如果测量点离原始声源较远，环境 噪声又较大时，很难正确测出系统关闭时声源到达测点的声压级。传声增益表示观众区的平均的平均声压级与话筒处声声压级的差值（ dB），如果我们知道了话筒处的声压，那么马上就可算出观众区的平均声压级了，例如；通常演讲人的嘴巴离话筒 0.5m 时 ,话筒处的声压级约为 70dB，如果系统的传声增益为 -6dB，那么可求得观众区的平均声压级为 70dB-6dB=64dB,如果还要提高观众区的声压级，则可把话筒靠近讲话人的嘴巴，例如把这个距离从 0.5m 减小到0.125m(125mm)那么话筒处的声压级可提高到 82dB（距离缩短 4 倍声压 级可提高 12dB）此时观众区的平均声压级也可提高到 76dB，注意：声音增益是 +dB 数值；传声增益则是 -dB 的数值，实际能做到最高的传声增益为 -6Db。 系统最大可用的声音增益 Gmax 可用下式计算（请参看图 10）： Gmax=20lgD0-20lgDS+20lgD2-b (dB) 式中 :D0 为讲话人到听众间的距离，单位为 m； Ds 讲话人到话筒间的距离，单位为 m； D1 为扬声器到话筒的距离， 单位为 m； D2 为扬声器到听众之间的距离， 单位为 m； 图 10 扩声系统的声反馈 医 院智能化弱电系统解决方案 18 (A)结构简图 (B)声反馈（单个脉冲信号产生一串脉冲） 从上式中可得出以下结论： 1、 声音增益或传声增益不依赖讲话人的声压级； 2、 缩短讲话人与话筒之间的距离 DS，可有效提高声音增益； 3、 增加话筒和扬声器之间的距离 D1，可增加声音增益； 4、 利用强指向性和指向性优良的扬声器系统可提高传声增益。 图 11 是沿着指向性扬声器 -6dB 方向角设置一个全向话筒时，传到话筒处的声压级可比全向扬声器减少 6dB，这个结果可直接加到系统的声音增益中 。 心形话筒不是可提高更多的声音增益吗？在实际工作过多的依赖指向性话筒和指向性扬声器来提高系统的声音增益是不明智的，原因是话筒和扬声器的指向特性是随频率的变化而变化的，在低频时接近无指向性特性。因此大多数设计师利用它们的指向特性可获得的声音增益提高不大于 6dB。 室内扩声系统的声音增益除受式（ 4）条件限制和话筒、扬声器指向物性的影响外，还受房间建声条件。此外在电声系统中可采用反馈自动抑制器把反射最强烈的频率和振幅最大的房间共振频率吸收掉，但是吸收的频率点不超过 56 个点频。 2）声音清晰度 声音清晰度 是扩声系统的重要技术指标。语言清晰度是评价系统可懂度的一种方法。影响语言清晰度的主要因素有：图 11 指向性扬声器声音增益的计算 1、 声压级与背景噪声声压级的比率 医 院智能化弱电系统解决方案 19 良好的声音清晰度要求语言声压级大于背景噪声声压级 25dB。如果这个比例在 10 15dB时，清晰度指标会相应降低，但还是在允许范围。背景噪声来源于室内外的环境噪声、空调通风噪声和人群发出的噪声等。 2、 混响时间 讲话速度中等的人，每秒种可以出 3 4个音节，因此 1.5 秒更短一些的混响时间，对语言清晰度的影响不大。 3、 直达声 与混响时间的声能比 混响时间超过 1.5 秒时，语言清晰度是混响时间和直达声与混响声声能比的函数关系。如图 13所示。 图 12 辅音清晰度损失与混响时间和直达声与混响声比率的关系曲线 1086421 . 51.5. 1 5 . 1 0 .5 0 +5优秀良好一般直达声与混响声之比（d B )1 5 % 1 0 % 5%混响时间（秒）辅音清晰度损失百分比3）最大声压级 扩声系统在最高可用增益状态下，馈入扬声器系统的电压相当于设计使用功率（或所声器额定功率）的电压值，在系统要求的频率范围内，各测量点上测出的各个 1/3 倍频程带内的声压级的平均值 .然后再加上 6dB 的信号峰值因子就可得到最大的声压级。测试信号源为粉红色噪声 +1/3 倍频程带通滤波器。 定义：厅堂内声场稳态时的最大声压级 以技术参数说明系统最大声压级的压潜力。为防止测试时间过长损坏扬声器系统，扬声器系统的馈入功率可 1/n 取（ n=2），每测点的最大声压级可用下式计算： 式中： Li 为第一个 1/3 倍频程频带的声压级 N 为传输频率范围内 1/3 倍频程的频带数。 医 院智能化弱电系统解决方案 20 6.2、巡更管理系统 6.2.1、系统总述 随着科技和经济的发展，智能 IC 卡的广泛应用已渗透到社会的各个领域，目前已经覆盖了身份识别、考勤、门禁、出入口控制、电梯控制、车辆进出管理、会所消费、人事档案、图 书资料卡、保健卡管理、电话收费管理、会议电子签到与表决和保安巡更管理等等。早期的巡更系统大多采用特殊接触式的信息钮，成本高，通用兼容性不强；智能 IC 卡在巡更系统中的应用有其使用方便、通用兼容性强、成本相对较少和能与其它系统组成一卡通等优点，在各种领域越来越广泛应用。 卡识别载体：巡更系统的认证识别基本载体是非接触式智能 卡 ，其英文全称是Contactless Integrated Circuit Card， 又称射频卡（感应卡， proximity card）， 是将具有存储、加密及数据处理能力的一个或多个集成电路 芯片 和感应线圈封闭 于 标准 PVC 卡片中 ，通过无线电波的数据信号完成对信息的存取、修改读写等并返回读卡器。 多信息识别载体：但随着系统规模的扩展与对系统更高级别安全性、便利性的要求，具备人体 固有的、特定的、唯一的特点 的生物识别（指纹等） ， 作为具有更高可靠性、更方便性的认证识别方式越来越多地与卡片识别混合应用于系统中，由此达到整个系统的高安全性与投资回报率的最佳结合，使管理者与使用者不再局限于某一种信息识别载体，从而极大地实现使用与管理的灵活性和便利性。 在巡更系统可中采用 ID 卡，也可采用存储式 IC 卡或 生物识别（ 指纹等） ，都能实现对巡更的考核和管理。具体根据投资、实际情况及和其它系统的配套来选用。 6.2.2、系统设计目标及原则 6.2.2.1、 系统设计目标 巡更系统是建立在先进的计算机技术、通信技术及非接触式 IC 卡技术之上，为巡更提供方便、快捷的管理，督促和保证了巡更人员按时按路线巡查。 具体目标为： 保安人员能方便的完成巡更考核。 医 院智能化弱电系统解决方案 21 能灵活设定巡更路线和时间周期。 能实事求是记录巡更人员的巡查，防止舞弊行为。 管理人员能方便的查询巡更记录和巡更考核。 经济合理的运营成本。 6.2.2.2、 系统设计原则 先进性： 采用当前先进成熟的技术和设备； 实用性：合理配置和选取合适的产品型号，使整个系统稳定、可靠和成本最省。 方便性：完善的管理系统，软件操作清晰，管理人员和持卡用户都能方便的使用系统。 可扩展性及易维护性原则。 开放性： 为保证各供应商产品的协同运行，同时考虑到投资者的长远利益，本系统必须是开放系统，并结合相关的国际标准或工业标准执行。 6.2.3、系统解决方案及技术描述 6.2.3.1、系统概述 巡更系统其目的是对巡更人员的巡更行为进行监督和考核，保证需要巡更的地方有人按时查看，发现和解决问题。 巡更系统分为两 大类：离线式巡更和在线巡更。离线巡更的优势是不需走线，较容易实现，但反映不及时，巡更的情况要等巡更后把信息导入电脑中才能查询和统计到；而在线巡更，监控中心能实时掌握巡更人员的情况，某个点超过设定的时间没有人巡查系统会报警告诉管理人员，是巡更领域的高端方案，也是许多军事等重要地方的所必需的。在线巡更和门禁、电梯控制等系统组成一卡通时，已装有门禁、考勤和电梯控制的地方不需再装巡更设备，巡更人员即可在上述点直接刷卡完成巡更考核。巡更系统就是采用最先进、最高端的在线式巡更系统。 在本方案在线巡更中，巡更主机可选择“ 可脱机巡更主机”和“不可脱机巡更主机”两种，前者在巡更软件暂时未启动时，巡更人员仍可完成刷卡巡更；后者则必须巡更软件启动时巡更人员才能刷卡完成巡更。 医 院智能化弱电系统解决方案 22 6.2.3.2、系统基本功能及特点 系统 基本功能及特点 每个巡更人员只需发一张卡，和信息钮、巡更棒相比大大降低了成本。 可和门禁系统混合组网，并使用门禁巡更软件来统一管理。 能分组为每个巡更人员灵活设定巡更路线。 能设定相邻巡更点之间的时间间隔。 投资相对节省。 最适合和其它系统组成一卡通使用。 监控中心和管理人员能实时了解和把握每个巡更人员和每 个巡更点的情况。 不同的机型对应读某一类卡。 刷卡有效，绿灯亮并有峰鸣器提示。 ID 或 IC 卡系统可选。 可以统计和分析每日、每月巡更人员的巡更情况，能方便的查询和统计各种异常情况。 可脱机巡更和不可脱机巡更可选。 6.2.3.3、系统结构 管理电脑经 RS485 通讯转换器或 TCP 通讯转换器连接和管理巡更主机，巡更主机与读卡器或指纹头相连，其结构如下： 医 院智能化弱电系统解决方案 23 医 院智能化弱电系统解决方案 24 6.3、闭路电视监控系统 6.3.1、系统总述 为了建设成为一座现代化、信息化的医院，医院 纷纷 对原有的一套模拟的安全监控系统进行改造和升级，建立一套集安全 防范系统、远程探视监护系统以及手术示教系统为一体的医院数字化综合业务系统，系统通过网络视频服务器把原有的安全监控系统的模拟信号转换字数字信号，接入到医院内部的局域网，做到统一分配和管理。 整个系统虽然对三个子系统进行了一个整合，但又通过系统权限的分配把三个系统划分开来，形成各自的独立的系统，实现了统一管理，单独使用，互不影响的使用模式，不但为客户节省的人力和物力，而且易于管理。 6.3.2、系统设计目标及原则 6.3.2.1、系统设计目标 在进行闭路监控系统设计的时候 ,依照 医院 对该系统的基本需求 ,本着架构合 理 ,安全可靠 ,产品主流 ,低成本 ,低维护量作为出发点 ,并依此为医院提供先进 ,安全 ,可靠 ,高效的系统解决方案 . 架构合理 : 就是要采用先进合理的技术来架构系统 ,使整个系统安全平稳的运行 ,并具备未来良好的扩展条件 . 稳定性和安全性 :这是医院最关心的问题 ,只有稳定运行的系统 ,才能确保医院闭路监控系统平稳运行 .系统的技术先进性是系统高性能的保证和基础 ,同时可有效地减少使用人员和系统维护人员的麻烦 . 良好的可扩展性则是为了用户的发展考虑 .随着医院安防系统应用时间的增长 ,未来对安防系统的要求会更高 .可扩展性保证当用户有更 多的要求时 ,引入的新设备可以顺利地与本次配备的设备共同工作 ,进一步扩展与提高系统的性能 . 医 院智能化弱电系统解决方案 25 产品主流 :系统是否采用当今主流产品 ,关系到系统的整体质量和未来能否得到良好技术支持以及完整的技术文档资料 . 在设备选型时 ,我们将主要依据医院提出的具体需求 ,同时考虑产品厂家的技术先进性 ,产品是否为主流产品 ,原厂商的产品技术资料的完整性 ,原厂商的技术支持力量和产品制造单位的发展前景 .所有这些是保证用户得到良好技术支持的条件 ,也是保障用户投资的基本条件 . 低成本低维护量 : 指力争有良好的性能价格比 ,所采用的产品应是简单 ,易操作 ,易维护 ,高可靠度的系统是否具有优良的性能价格比是判断一个系统优劣条件的重要依据 .系统的易操作和易维护性是保证非专业人员使用好一个系统的条件 .高可靠度是保障系统运行的基本要求 ,也是易维护性的保障 . 我司将本着上述设计原则 ,来进行医院闭路监控系统的设计 .并将严格按照国际惯例并结合本单位的技术实力与工程经验 ,进行医院监控系统整个工程的安装 ,测试以及验收 ,完工时将同时提交与工程相关的每个设备的安装使用手册 ,及系统的各种图表等各项文档资料 ,还将根据用户的实际需求提出技术培训和有偿服务的建议 . 6.3.2.2、 系统设计原则 ,依据 设计原则 本设计以行业标准作为设计依据 ,结合 医院 的具体情况 ,用最佳设计方案体现最高的性能价格比 ,是本方案设计的指导思想 ,也是本方案设计的基本出发点和追求的目标 . 本设计主要贯彻 高质量 及 低成本 两条主线来进行设计的 . 根据 医院 的总体建筑平面图 ,并充分考虑现场实际情况 ,前端设计采用高清晰度彩色摄像机 ,视频传输采用抗干扰高屏蔽同轴电缆 ,控制信号传输采用带屏蔽专用控制电缆 ,保证视频信号和控制信号的准确传输 ；中央控制系统采用数字化硬盘录像系统 ,可以实现循环录像 ,并方便检索回放 . a,先进性 : 在投资费用许可的情况下 ,系统采用当今先进的技术和设备 ,一方面能反映系统所具有的先进水平 ,另一方面又使系统具有强大的发展潜力 ,以便该系统在尽可能的时间内与社会发展相适应 . 医 院智能化弱电系统解决方案 26 b,可靠性 : 系统最重要的就是可靠性 ,系统一旦瘫痪的后果将是难以想象的 ,因此系统必须可靠地 ,能连续地运行 ,系统设计时在成本接受的条件下 ,从系统结构 ,设备选择 ,产品供应商的技术服务及维修响应能力等各方面均应严格要求 ,使得故障发生的可能性尽可能少 .即便是出现故障时 ,影响面也要尽可能小 . c,安全性 : 对于安全防范系统 ,其本身的安 全性能不可忽视 ,系统设计时 ,必须采取多种手段防止本系统各种形式与途径的非法破坏 . d,可扩充性 : 系统设计时应充分考虑今后的发展需要 ,系统应具有预备容量的扩充与升级换代的可能 . e,规范性 : 由于本系统是一个严格的综合性系统 ,在系统的设计与施工过程中应参考各方面的标准与规范 ,严格遵从各项技术规定 ,做好系统的标准化设计与施工 .一切应从实际出发 ,使智能系统具有较高的实用效能 .这也是智能建筑在当今之所以能迅速兴起并发展的关键所在 . 设计依据 本方案设计根据甲方常规要求 ,并遵循以下国家相关部门制定的设计规范要求 .主 要包括 : JGJ/T16-92民用建筑电气设计规范 GB/T50314-2000智能建筑设计标准 GB50174-93电子计算机机房设计规范 GB50057-94建筑物防雷设计规范 GBJ232-92电气装置安装工程施工及验收规范 GB4943-95信息技术设备 (包括电气事务设备 )的安全 GB/T75-94安全技术防范规范工程技术规范 GB50198-94民用闭路电视监控电视系统工程技术规范 医 院智能化弱电系统解决方案 27 甲方对系统的具体要求 6.3.3、系统解决方案及技术描述 6.3.3.1、系统概述 任何一个设计方案的最根本前提是用户的需求，而先进、成熟的技术，可靠、灵活的应用，技术发展的趋势和良好的性格比是设计方案的最基本依据。医院监控相比其它的监控存在着特殊性，已经不仅仅是一套安全系统，整个监控系统分成安全防范系统、远程探视系统、手术示教系统。 如下图： 6.3.3.2、系统基本功能及特点 1、安全防 范系统 （ 1）前端系统 摄像部分是视频监控系统的前沿部分，是整个系统的 “ 眼睛 ” ，摄像机把采集到的音视频转化为数字信号，通过网络将数字音视频信号传送到控制中心和存储设备。 本系统在医院的围墙和大门出入口配置网络红外一体摄像机和网络红外高速球，24 小时监视医院外围，网络红外一体机带雨刷除尘功能的温控护罩避免粉尘油渍损坏摄像机，医 院智能化弱电系统解决方案 28 并可设置移动侦测，接入报警联动，当有异常情况时能实时触动报警。网络红外高速球 24 小时监控大门口，同时可设置多个预置位对重要通道连续监控。而在各楼道出入口和走廊安装网 络红外摄像机和网络红外半球，半球不但美观，而且监视角度广，使监视没有死角。 本系统后端采用分流管理模式，实现功能分离，不但使各功能强大，而且更具有稳定性，整个监控平台包括管理服务器、存储服务器和转发服务器组成。 （ 2）管理服务器 管理服务器是网络视频监控系统的管理中心和控制中心，授权的用户可以在任意一台 PC管理终端上完成全网的设备管理、资源调度及业务控制。所有对监控设备的管理和控制都必须经过管理服务器进行，但是业务流媒体的处理并不需要通过管理服务器进行，所有监控视频流由 IP网络直 接承载及交换。正是该监控方案采用了业务承载和控制相分离的机制，使得整个系统具备很高的可靠性和可扩展性。 通过管理服务器不仅可对所有前端设备进行集中的管理和控制，还可对所有存储设备进行远程的集中管理。日常监控时，由监控中心集中管理控制监控点到监控中心的图像、声音的切换、接收、存储过程。维护时，管理服务器的超级管理员或授权用户在监控中心远程集中管理各终端，做到整个系统的统一管理和维护。 （ 3）存储服务器 存储服务器主要功能是管理储存于 IP 存储系统中的视