系统集成与弱电工程课件.ppt

弱电智能化工程 目录 第一部分 什么是系统集成第二部分 什么是弱电工程第三部分 我们能做什么第四部分 工程划分 第一部分 什么是系统集成 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 这需要解决各类设备 子系统间的接口 协议 系统平台 应用软件等与子系统 建筑环境 施工配合 组织管理和人员配备相关的一切面向集成的问题 第二部分 什么是弱电工程 智能建筑中的弱电主要有两类 一类是国家规定的安全电压等级及控制电压等低电压电能 有交流与直流之分 交流36V以下 直流24V以下 如24V直流控制电源 或应急照明灯备用电源 另一类是载有语音 图像 数据等信息的信息源 如电话 电视 计算机的信息 人们习惯把弱电方面的技术称之为弱电技术 第三部分 我们能做什么 主要包括 视频监控系统的设计 安装调试与维护 综合布线 大型局域网系统安装调试 有线电视系统安装调试与布线施工 背景音乐 公共广播系统安装调试 无线局域网 无线网络接入安装与调试 光纤线路的铺设和光纤设备的安装与调试 计算机机房的设计与安装与调试 集团电话系统安装调试与布线施工 室内 外大屏幕安装工程 背景音乐 音响系统的安装与调试 一 综合布线工程 网络布线工程 光纤铺设 桥架安装 旧楼改造 强电工程 监控及多媒体系统布线工程 闭路布线工程 安防工程 楼宇对讲工程 网络维护 综合布线系统 PDS 是建筑群或建筑物内用于数据 语音 多媒体应用的传输网络 它以铜质双绞线 光纤作为信号传输介质 通过统一布线系统满足语音设备 如集团电话 电话机 传真机等 网络设备 如路由器 网络交换机 无线路由器 防火墙等 数据设备 如电脑 服务器 存储器等 多媒体设备 如视频会议系统 以及门禁考勤 楼宇对讲 安防监控等设备的应用 综合布线系统施工流程 1 用户确认最终装修方案后 专业人员通过CAD制图软件标出语音信息点 数据信息点 无线信息点 机房位置 走线路径等 并经用户最终确认签字及大厦工程部和消防部门审核 2 派遣综合布线工程师勘测现场 制定综合布线整体方案 所需材料及明细报价 3 与甲方签订合同 确认进场时间 4 与装修公司配合 进行桥架 地槽 管路的暗埋施工 5 进行穿线 安装面板 模块 机柜 配线架 及相关网络设备的安装 6 对所有信息点进行连通性测试 并提供给甲方测试报告 信息点位图 设备间分布图及相关文档 7 经甲方验收合格后 进入线路的维护阶段 第四部分 工程划分 1 1综合布线的特点 1 开放性综合布线系统采用开放式体系结构 符合多种国际上的现行标准 系统中除了敷设在建筑物内的铜缆或光缆外 其余接插件均为积木式的标准件 因此 它几乎对所有正规化厂商的产品 如计算机设备 交换机设备等都是开放的 同时也支持所有的通信协议和应用系统 给使用和维护带来极大的便利 2 灵活性传统的布线方式是封闭的 其体系结构是固定的 在迁移或增加设备时会非常困难 综合布线系统运用模块化设计技术 采用标准的传输线缆和连接器件 所有信息通常都是通用的 在每一个信息插座上都能连接不同类型的终端设备 如个人计算机 可视电话机 双音频电话机 可视图文终端 传真机等 并且所有设备的增加及更改均不需改变布线 只需在配线架上进行相应的跳线管理即可 3 可扩充性能因为建筑物内各种住处设备的数量会越来越多 综合布线系统有足够的容量为日益增多的设备提供通信路径 更主要的是综合布线系统还具有扩充本身规模的能力 这样就可以在一个相当长的时期内满足所有信息传输的要求 4 可靠性综合布线系统采用高品质的材料和组合压接的方式 构成一套高标准信息传输通道 而且每条通道都要采用仪器进行综合测试 以保证其电气性能 系统布线全部采用点到点端接 各应用系统采用相同传输介质 完全避免了各种传输信号的相互干扰 能充分保证各应用系统正常准确的运行 5 经济性因为综合布线系统是将原来相互独立 互不兼容的若干种布线系统集中成为一套完整的布线系统 所以初期投资比较高 但这换来的却是布线系统可以进行统一设计 统一安装 而且一个施工单位就能完成几乎全部弱电线缆的布线敷设 这样就可以省去大量的重复劳动和设备占用 使布线周期大大缩短 从而节约了大量宝贵的时间 另外 和传统布线相比 还可以大大减少因设备改变布局或搬迁而重新布线的大笔费用 以及日常维护所需要的开支 因此从长远经济效益考虑 综合布线系统的性能价格比高于传统布线方式 1 2综合布线的结构 综合布线系统采用模块化结构 所以又称为结构化综合布线系统 它消除了传统信息传输系统在物理结构上的差别 它不但能传输语音 数据 视频信号 还可以支持传输其他的弱电信号 如空调自控 给排水设备的传感器 字母钟 电梯运行 监控电视 防盗报警 消控报警 公共广播 传呼对讲等信号 成为建筑物的综合弱电平台 它选择了安全性和互换性最佳的星型结构作为基本结构 将整个弱电布线平台划分为6各基本组成部分 通过多层次的管理和跳接线 实现各种弱电通信系统对传输线路结构的要求 其中每个基本组成部分均可视为相对独立的一个子系统 一旦需要更改其中任一子系统时 将不会影响到其他子系统 这6各子系统是 1 工作区子系统一个独立的需要设置终端设备的区域宜划分为一个工作区 如办公室 工作区子系统是由终端设备 适配器和连接信息插座的3m左右的线缆共同组成 2 水平 配线 子系统水平子系统是由每一个工作区的信息插座开始 经水平布线到楼层配线间的线缆 楼层配线设备及跳线等组成 3 主干 垂直 子系统干线子系统通常是由设备间 如计算机房 程控交换机房 的配线设备以及设备间配线架至楼层配线架之间的连接电缆馈线或光缆所组成 4 管理区子系统管理子系统是干线子系统和水平子系统的桥梁 由设备间 楼层配线间中的配线设备 输入 输出设备等组成 5 设备间子系统设备间子系统是由设备间中的电缆 连接跳线架及相关支撑硬件 防雷保护装置等组成 6 建筑群接入子系统将一个建筑物中的线缆延伸到建筑群的另一些建筑物中的通信设备装置上 它由电缆 光缆和入楼线缆上过流过压保护设备等相关硬件组成建筑群子系统 综合布线系统结构示意图 综合布线系统采用的主要布线部件有下列几种 建筑群配线架 建筑群干线光缆 电缆 建筑物配线架 建筑物干线光缆 电缆 楼层配线架 水平电缆 光缆 转接点 选用 信息插座 通信引出端 1网络综合布线的实施 1 1综合布线系统方案设计布线方案设计是网络布线的重中之重 没有好的设计 就不可能有好的布线系统 在布线方案设计前 先要进行需求分析 同时在方案设计时 必须遵循统一的标准 只有这样才能铺就成真正的信息高速公路 1 1 1需求分析拓扑结构需求分析 在进行网络的总体设计前 首先弄清楚哪些建筑特需要布线 每座建筑物中哪些房间需要 每个房间的哪个位置需要预留信息插座 以及建筑物之间的距离 建筑物的垂直高度和水平长度 只有事先调查好这些内容 才能合理地设计网络拓扑结构 选择适当的位置作为网络中心 才能选择适当的位置作为设备间 才能有目的地选择通信介质和交换机 数据传输需求分析 用户对数据传输量的需求决定了应当采用何种网络设备和布线产品 就目前情况来看 多媒体已经成为局域网所必须支持的功能之一 基于这种数据传输量大的需求 以千兆光纤作为主干和垂直布线 以百兆超五类双绞线作为水平布线 实现百兆交换到桌面的网络 已经成为最普通的网络架构 发展需求分析 作为网络设计者 不仅要考虑容纳网络中当前的用户 而且还应为网络保留至少3至5年的可扩展力 这一点非常重要 因为布线工程一旦完毕 很难再进行扩充性施工 特别是布暗线 一定要有足够的余量 性能需求分析 不同厂家乃至同一厂家不同型号的设计 其性能和功能都有较大的差异 应慎重考察和分析网络对性能的根本需求 以便于选择相应的品牌和型号的网络设备 1 1 2设计准则 光纤优先 如果资金允许 网络主干和垂直布线系统应当首先选择光缆作为通信介质 适当冗余 布线是网络建设最基础的部分 一旦施工完成便很难再进行扩充和改建 因此建议在费用预算内 对网络线路中的重要部分应一次性充分铺足 预留30 的冗余线路是明智的 遵循规范 在架设通信线路时 必须遵循最长距离限制的规范 而且在可能的情况下 线缆要尽量短 遵循规范还表现在必须选用执行相同标准的布线产品 否则轻则无法实现预期的网络性能 重则将因兼容性的问题而导致网络无法连接 1 1 3个子系统设计 信息插座数量的计算 RJ 45头的需求量 m n 4 n 4 15 其中 n表示信息点的总量 15 为留有的富余量信息模块的需求量 m n n 3 其中 n表示信息点的总量 3 为富余量 线缆数量的估算 整幢楼的用线量 N C其中 N指楼层数C指每层楼的用线量 C 0 55 L S 6 nL指本楼层离水平配线间最远的信息点距离S指本楼层离水平配线间最近的信息点距离n指本楼层的信息插座总数 1 1 4水平布线子系统 水平布线的3种类型 先走线槽再走支管方式先走线槽再走支管方式线槽通常悬挂在天花板上方的区域 用横梁式线槽将电缆引向所要布线的区域 由弱电井出来的缆线先走吊顶内的线槽 到各房间后 经分支线槽从横梁式电缆管道分叉后将电缆穿过一段支管引向墙柱或墙壁 贴墙而下到本层的信息出口 最后端接在用户的插座上 这种方式一般用在大型建筑物或布线系统比较复杂而需要有额外支持物的场合 地面线槽方式地面线槽方式就是弱电井出来的线缆走地面线槽到地面出线盒或由分线盒出来的支管到墙上的信息出口 由于地面出线盒 分线盒或柱体直接走地面垫层 因此这种方式适用于大开间或需要打隔断的场合 1 1 4垂直子系统设计 垂直子系统包括 供各条干线接线间之间的电缆走线用的竖向或横向通道 主设备间与计算机中心间的电缆 设计时要确定每层楼的干线要求 整座楼的干线要求 从楼层到设备间的干线电缆路由 干线接线间的接合方法 选定干线电缆的长度 铺设附加横向电缆时的支撑结构 不同线缆的铺设要求 光纤光缆铺设时不应该绞结 光缆在室内布线时要走线槽 光缆在地下管道中穿过时要用PVC管 光缆需要拐弯时 其曲率半径不能小于30cm 光缆的室外裸露部分要加铁管保护 铁管要固定牢固 光缆不要拉得太紧或太松 并要有一定的膨胀收缩余量 光缆埋地时 要加铁管保护 不同线缆的铺设要求 双绞线双绞线铺设时线要平直 走线槽 不要扭曲 双绞线的两端点要标号 双绞线的室外部分要加套管 严禁搭接在树干上 双绞线不要拐硬弯 1 1 5线槽敷设技术 金属管暗铺要求 预埋在墙体中间的金属管内径不宜超过50mm 楼板中的管径宜为15 25mm 直线布管30m处设置暗线盒 铺设在混凝土 水泥里的金属管 其地基应坚实 平整 不应有沉陷 以保证铺设后的线缆安全运行 金属管连接时 管孔应对准 接缝应严密 不得有水和泥浆渗入 管孔对准无错位 以免影响管路的有效管理 保证铺设线缆时穿设顺利 金属管道应有不小于0 1 的排水坡度 建筑群之间金属管的埋没深度不应小于0 8m 在人行道下面铺设时 不应小于0 5m 金属管内应安置牵引线 金属管的两端应有标记 表示建筑物 楼层 房间和长度 以方便布线 二 机房建设工程 计算机机房工程是随着信息化系统对环境的要求越来越高而出现的新兴行业 涉及到电子工艺 建筑结构 空气调节 给水排水 电器技术和消防安全等多种专业 它是为解决诸如温湿度 洁净度 电磁场强度 防静电 供配电 接地与防雷 消防安全等综合技术问题 为电子计算机系统稳定可靠运行和工作人员提供良好的工作环境 三 视频监控工程 通过安装在现场的摄像机 防盗探测器等设备 对建筑物的各出入口和一些重要场所进行监视和异常情况报警 经过硬盘录像机及存储设备对影像进行存储后 实时汇聚到监控室监视器上 安防监控系统系统图 摄像机按功能大致分为以下几类 枪机 半球型摄像机 一体化摄像机 红外日夜两用摄像机 高速球摄像机 网络摄像机 1 枪机 价格便宜 但不具备变焦和旋转功能 只能完成一个角度固定距离的监视 隐蔽性较差 如图1 1 12 半球型摄像机 具有一定的隐蔽 同时外形小巧 美观 可以吊装在天花板上 弥补了枪机的某些不足 如图1 1 23 一体化摄像机 内置镜头 可以自动聚焦 对镜头控制方便 安装和调试简单 4 红外日夜两用摄像机 将摄像机 防护罩 红外灯 供电散热单元综合成为一体的摄像设备 具有夜视距离远 隐蔽性强 性能稳定等优点 如图1 1 35 高速球摄像机 集一体机化摄像机和云台于一身的设备 另外具有快速跟踪 360 水平旋转 无监视盲区和隐私区域遮蔽等特点和功能 如图1 1 46 网络摄像机 又称IPcamera 它可以将图像采集后进行数字处理并加以压缩 通过IP网络将压缩的视频信号送入到服务器侧或客户端侧 在服务器端或客户端侧 通过软件就可以实时查看远端的图像 此外还有针孔摄像机等 1 1摄像机 枪机 半球摄像机 红外摄像机 一体化球机 3 2监控传输介质 视频线指传输视频信号 VIDEO 的电缆 可用作监控系统的信号传输 一般型号 SYV75 X X代表它的绝缘外径3mm 5mm 数字越大线径越粗 SYV中S 同轴射频电缆 Y 聚乙烯 V 聚氯乙烯 75表示特征阻抗 视频线分75 3 100米 能正常工作的传输距离75 5 300米 能正常工作的传输距离75 7 500 800米 能正常工作的传输距离75 9 1000 1500米 能正常工作的传输距离常用的型号一般是SYV75 5如图1 2 1光缆 opticalfibercable 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 光缆是一定数量的光纤按照一定方式组成缆心 外包有护套 有的还包覆外护层 用以实现光信号传输的一种通信线路 视频线 光纤剖面 3 3录像机 硬盘录像机 DigitalVideoRecorder 引DVR 即数字视频录像机 相对于传统的模拟视频录像机 采用硬盘录像 故常常被称为硬盘录像机 也被称为DVR 它是一套进行图像存储处理的计算机系统 具有对图像 语音进行长时间录像 录音 远程监视和控制的功能 常用的硬盘录像机有大华录像机和海康硬盘录像机 四 门禁系统工程 出入口门禁系统顾名思义就是对出入口通道进行管制的系统 它是在传统的门锁基础上发展而来的 最近几年随着感应卡技术 生物识别技术的发展 门禁系统得到了飞跃式的发展 进入了成熟期 出现了感应卡式门禁系统 指纹门禁系统 虹膜门禁系统 面部识别门禁系统 乱序键盘门禁系统等各种技术的系统 它们在安全性 方便性 易管理性等方面都各有特长 门禁系统按进出识别方式可分为以下三大类 1 密码识别 通过检验输入密码是否正确来识别进出权限 2 卡片识别 通过读卡或读卡加密码方式来识别进出权限 3 人像识别 通过检验人员生物特征等方式来识别进出 有指纹型 虹膜型 面部识别型 五 光纤接入工程 光纤接入通信主要优点 容量大 光纤工作频率比目前电缆使用的工作频率高出8 9个数量级 故所开发的容量很大 衰减小 光纤每公里衰减比目前容量最大的通信同轴电缆的每公里衰减要低一个数量级以上 体积小 重量轻 同时有利于施工和运输 防干扰性能好 光纤不受强电干扰 电气信号干扰和雷电干扰 抗电磁脉冲能力也很强 保密性好 六 无线网络工程 无线网络工程 关键是微波部分 这包括信道计算 天线架设 位置 极化方向 馈线匹配 频段设置等等 七 背景音乐与公共广播工程 广播音响系统涉及面很广 从商场 学校 宾馆 车站 码头 广场到会场 影剧院 体育馆等无不与之有密切关系 不管哪一种广播音响系统 都可以基本分为四个部分 节目源设备 信号的放大和处理设备 传输线路和扬声器系统 信号放大和处理设备 包括调音台 前置放大器 功率放大器和各种控制器及音响加工设备等 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 扬声器系统 扬声器系统要求整个系统要匹配 同时其位置的选择也要切合实际 礼堂 剧场 歌舞厅音色 音质要求高 而扬声器一般用大功率音箱 而公共广播系统 由于它对音色要求不是那么高 一般用3W 6W天花喇叭即好 背景音乐和应急广播系统 2 1背景音乐广播组成 背景广播一般由以下组成磁带机或DVD机或者电脑广播定压功放扬声器 喇叭 2 2多功能厅的扩音系统 多功能厅的扩音系统一般由以下设备组成音源 如DVD 磁带机 电脑等 均衡器调音台功放 定阻或定压 八 有线电视系统 8 1有线电视系统的组成有线电视从最初的公用天线电视接收系统 MATV 到有小前端的共用天线电视系统 CATV 由于它以有线闭路形式传送电视信号 不向外界辐射电磁波 所以也被人们称为闭路电视 CCTV 目前 电缆电视在我国也一律称为 有线电视 其传输手段也不局限于同轴电缆 现已采用光缆 微波以及多路微波分配系统 为了区别于无线电视 人们仍称上述诸传输分配系统为 有线电视 有线电视几乎汇集了当代电子技术许多领域的成就 包括电视 广播 传输 微波 光纤 数字通信 自动控制 遥控遥测和电子计算机等技术 人们已经不满足于娱乐性 爱好性节目的传送 而要求信息交换业务的发展 即不仅可以下传常规节目而且可以上传用户信息 如视频点播即VOD 为家庭服务 有线电视前端系统图 有线电视终端系统图 4 2有线电视设备 1 前端设备前端的构成多种多样 有共用天线系统 也有大型有线电视系统 随着城市有线电视的发展 新建的共用天线系统越来越少 旧的共用天线系统也逐步并入了有线电视网 目前 有线电视系统接收节目包括 开路VHF UHF 卫星电视节目 开路调频节目 自放录像节目等 图4 1为一种小型前端的设置 在开路信号较弱时 如60dB 加天线放大器 开路信号都加频道放大器 以将各个节目放大后送入混合器 从卫星或微波接收到的信号解调成A V信号 经过调制器调至制定的频道 混合器有频道混合器 频段混合器和宽带混合器 8 2 2用户分配网络图4 2为常用的两种网络分配方式 其中分支 分支方式最为常用 在靠近延长放大器的分支器选用分支损耗大一些的 远离延长放大器的分支器选用分支损耗小一些的 这样使用户电平保持一致 为了实现系统的匹配 最后一个分支器输出口应接上75 的假负载 分配 分支方式适用于以延长放大器为中心分布的用户簇 且用户簇的用户数相差不多 若为二簇 则每一个分配器采用二分配器 以此类推 4 3线路敷设有线电视线路在用户分配网络部分 多采用SYWV 75型同轴电缆 室内采用暗管敷设 但不得与照明线 电力线同线槽 同出线盒 中间有隔离的除外 同连接箱安装 九 室内 外大屏幕安装工程 随着信息时代的到来 计算机多媒体技术的迅猛发展 网络技术的普遍应用 大到指挥监控中心 网管中心的建立 小到临时会议 技术讲座的进行 都渴望获得大画面 多彩色 高亮度 高分辨率的显示效果 而传统的CRT显示器很难满足人们这方面的要求 近些年来迅速发展起来的大屏幕投影机技术成为解决彩色大画面显示的有效途径 应用范围进一步拓展 市场也因需求的增长日渐活跃 到目前为止 投影机主要通过三种显示技术实现 即CR