弱电工程师培训教材

弱电工程师培训教程 V1.0 第 1 页 目目 录录 *闭路监控系统闭路监控系统*.5 一摄像机一摄像机.5 1. 基础知识.5 a. 什么是CCD摄像机？.5 b. CCD摄像机的工作方式.5 c. 分辨率的选择.5 d. 成像灵敏度.5 e. 参考环境照度：.5 f. 电子快门.6 g.光谱响应特性.6 h. CCD芯片的尺寸.6 2.CCD 摄像机的选择和分类.6 a.依成像色彩划分.6 b.依分辨率灵敏度等划分.7 c.按CCD靶面大小划分.7 d.按扫描制式划分 PAL制, NTSC制.7 e.依供电电源划分.7 f.按同步方式划分.7 g、按照度划分.7 h.按外观分：.8 3. CCD 摄像机的安装与调整.8 a. 镜头的安装方式.8 b.AGC ON/OFF（自动增益控制）.8 c. ATW ON/OFF（自动白平衡）：.8 d. ALC/ELC（自动亮度控制/电子亮度控制）.8 e. BLC ON/OFF（背光补偿开关）.9 f. LL/INT（同步选择开关）.9 g. VIDEO/DC（镜头控制信号选择开关）.9 h. SOFT/SHARP（细节电平选择开关）.9 i. FLICKERLESS（无闪动方式）.9 j.补充说明：.10 二摄像机镜头二摄像机镜头.10 1.分类：.10 2.正确选用摄像机镜头。.10 a.手动、自动光圈镜头的选用.10 b.定焦、变焦镜头的选用.10 c.正确选用镜头焦距的理论计算.11 低照度摄像机的正确认识.12 弱电工程师培训教程 V1.0 第 2 页 三三.监控外围设备介绍监控外围设备介绍.12 1.云台.12 云台有多种类型：.12 2.云台故障处理方法.12 2.支架.13 3.防护罩.14 4.监视器.14 5.视频放大器.14 6.视频分配器.14 7.视频切换器.14 8.画面分割器.15 9.录像机.15 10.红外光投射器.15 11.云台镜头控制器.15 12.监听头.15 13.顺序式视频音频切换器.15 14.矩阵切换控制器.16 矩阵与解码器的连接方式.16 四四DVR(数字硬盘录像机数字硬盘录像机).16 1.摘 要.16 2.DVR 的分类 .16 3.DVR 的选择分析 .17 a.性能满足系统要求.17 五配线的技术要求五配线的技术要求.17 1. 室内配线的技术要求 .17 2、室内配管的技术要求.17 3、空间探测器的安装技术要求.18 六六.验收通则验收通则.18 七七.监控系统常见的故障现象及其解决方法监控系统常见的故障现象及其解决方法.19 *报报 警警 系系 统统*.22 一、入侵探测器概述.22 入侵探测器的种类.22 入侵探测器的主要技术性能指标.25 一一红外对射探头红外对射探头.26 弱电工程师培训教程 V1.0 第 3 页 1.ALEPH红外对射探头调试指南.26 二二.常用红外探测器常用红外探测器.28 C同时,对停车场、巡更、考勤、消费等各分系统的联合使用提出了要求,于是 就产生了“智能化管理一卡通”这个新概念,但目前市场上还没有真正意义上的一卡通系统,我公司致力于 专业门禁系统,为了配合其它系统的使用,近年来和国内外的一些厂商合作开发了系列的一卡通相关设备,做 到了真正意义上的“一卡通”系统.“一卡通”实际上既是一卡多用，同一张感应式 IC 卡,用户既可用来做 为上班时的工作卡，又可用于停车场的停车出入证明、住宅小区的会所消费购物、公司的食堂消费等，这 就大大方便了用户的需要，改变了过去用户在不同场合需携带多张卡的繁琐现象。 二二 门禁类别门禁类别 目前市场上的门禁系统类别主要分为: 密码键盘(为最简单的门禁系统，只需输入密码即可开门) 单门磁卡机(通过键盘设置允许某些磁卡开门，为刷卡接触式) 条码机（通过红外感应识别调码） 指纹机（通过识别人体固有指纹来控制人员的出入） 生物识别系统（通过人体的固有活体生物特征来控制人员的出入） 接触式 IC 卡读卡机（为外漏式接触芯片，必须使芯片与某些点碰触） 独立单门感应式 ID 卡读卡机 接触式 IC 卡读卡机 独立单门感应式 IC 卡读卡机 联网感应式 ID 系统 联网感应式 IC 系统 三三 系统组成系统组成 门禁系统从结构上主要分为独立系统和联网系统,它们的组成有所不同，独立门禁系又可分为可存储记 录数据的与不可存储数据的两种，但不管是哪一种系统，它们的控制部分原理几乎是一样的，门禁控制系 统的组成结构： 弱电工程师培训教程 V1.0 第 38 页 单门一体化简单系统单门一体化简单系统 由读卡控制器、电锁电源、电锁、卡组成，不带内存，没有数据记录功能，只能对门锁进行简单的控 制，其参数的设定是通过读卡控制器上的键盘来实现，如科松公司的代理产品有南非 Impro 公司的 spk900 由读卡控制器、电锁、电锁电源、卡组成，带内存，可以记录数据，除了对门锁的控制外，还可用作考勤 或备查数据，其参数是通过读卡控制器上的键盘来设定或者通过软件实现。 联网系统联网系统 弱电工程师培训教程 V1.0 第 39 页 由控制器、电锁、电锁电源、读卡器、卡、转换器、控制软件、电脑、线材、门磁、出门按钮组成， 其系统结构图如下所示： 弱电工程师培训教程 V1.0 第 40 页 由控制器、数据处理单元、电锁、电锁电源、读卡器、卡、转换器、控制软件、电脑、线材、门磁、出门 按钮组成，如科松公司的代理产品有美国的 CSI 产品系列，其系统结构图如下所示： 门禁系统主要构件介绍门禁系统主要构件介绍 1 1 控制器控制器 SPK900 单门独立控制器，不带内存，通过控制器上的键盘设置参数及用户权限，可供 80 个用户使用 FSE02 单门控制器，带内存，在脱机情况下可记录 2000 条数据，可通过控制器上的键盘设置参数及用户 权限，或通过电脑软件设置各项功能，软件带有考勤功能，可供 2000 个用户使用 FSE03 联网控制器，带内存，在脱机情况下可记录 2000 条数据，可通过控制器上的键盘设置参数及用户 权限，或通过电脑软件设置各项功能，软件带有考勤功能，可供 2000 个用户使用，系统最多可连接 16 台 控制器 CSS 联网控制器，由主控制器 ACM-2110 及扩展板 AEB-160 构成，可控制 4 个门的进或 2 个门的双向进 出，系统各项参数均通过电脑软件设置实现，可供 20000 个用户使用，增加内存后可供 80000 个用户使用， 子网系统最多可连接 128 台控制器 CSI 联网控制器，主要由 DPU7910、DPU7920 构成，其中 DPU7910 可控制 2 个门的双向进出，DPU7920 可控制 1 个门的双向进出或 2 个门的进，门禁子网可接 64 台控制器，可连 64 个子网构成控制网。 2 2 读卡器读卡器 Motorola 系列 ID 读卡器，主要使用 Asp605(感应距离 10cm)、Asp603(感 应距离 5cm)、Asp610(感应距离 30cm)、Asp620(感应距离 70cm)、ARK501(感应距离 10cm,带键盘), 目前 已推出其它新款外形读卡器。 HID 系列 ID 读卡器，主要使用 6005(感应距离 5-7cm)、5365(感应距离 10-14cm)、5355(感应距离 14-20cm)、5355K (感应距离 14-20cm,带键盘)。 5375(50-70cm, 在使用有源卡的情况下，读卡距离可达 2-3 米) LEGIC 系列 IC 读卡器，主要使用 CSM50 (感应距离 10cm)、CSM100 (感 RS232 RS485 RS485 门禁控制器 门禁控制器 门禁控制器 电梯控制器 电 脑 打印机 RS232 RS485 RS485 数据处理单元 门禁控制器 门禁控制器 门禁控制器 电 脑 打印机 输入输出单元 弱电工程师培训教程 V1.0 第 41 页 应距离 15-30cm) 、 CSM50K (感应距离 10cm,带键盘) 3 3 电锁电锁 常用 eff 电子锁系列：阴极锁15CA、76-15、14KL 木门或铁门锁,工作 方式均为通电开; 35CA、76-35、34KL 木门或铁门锁,工作方式均为断电 开；14HZ(带机械锁孔，可起到双保险作用)；934 无框玻璃锁，工作方式为断电开，914 无框玻璃锁，工 作方式为通电开；843 有框玻璃电插锁，工作方式可选择为断电开或通电开。 常用台湾 TA(OEM)电子锁系列：MLSH01 磁力锁、SDC202 带碰珠有框玻璃 门电插锁、ML200 有框玻璃门电插锁。 4 4 感应卡感应卡 Motorola 系列卡：121T 厚卡（经济型） 、 ISO-30 薄卡（标准型） HID 系列卡：1326ProxCard（经济型） 、 1386ISOProx（标准型） LEGIC 系列卡：22、256、1024（标准型） 5 5 出门按钮出门按钮 1010 表面安装出门按钮（eff） 、1011 标准电气底盒安装按钮（eff） 松下标准电气底盒安装按钮（广州） 6 6 门磁门磁 RS-10 内嵌式圆形门磁(C电缆平均布线长度平均电缆长度备用部分（平均电缆长度的 10）端接容差约 6m。则可计算出每个楼层的用线量： C0.55（L+S）+6*N C 表示楼层用线量、N 表示信息插座的数量 其他方法：1、总长度=A+B/2 n 3.3 1.2 2、总长度 m =所需总长+所需总长10%+n6 采用上述方法即可以确定多少个信息点需要多少米线缆，或者多少箱线（注：305m/箱或 1000ft/箱） 。 例子：某个楼层需要铺设例子：某个楼层需要铺设 20 个信息点，其中经过测算，最长点为个信息点，其中经过测算，最长点为 55 米，最短点米，最短点 45 米，请计算该楼层需要多少米线缆？米，请计算该楼层需要多少米线缆？ 例：已知例：已知 140 个信息插座，平均走线长度为个信息插座，平均走线长度为 24 米（已考虑端接容差）米（已考虑端接容差） ，现需订购多少箱电缆。，现需订购多少箱电缆。 正确计算：正确计算：1、3052412.7 根根/箱，只能取箱，只能取 12。 2、1401211.7，向上取整，应订购，向上取整，应订购 12 箱。箱。 弱电工程师培训教程 V1.0 第 73 页 10. 干线子系统的设计任务：主要是确定干线线缆的类型、数量、长度、拓扑结构和布线路由。干线子系统也应为星型拓扑结构 注意：确定干线子系统所需要的电缆总对数，必须遵循干线通道中资源共享原则，也就是说干线线缆的数量和类型不能按信息最大流量时配置，只需要注意：确定干线子系统所需要的电缆总对数，必须遵循干线通道中资源共享原则，也就是说干线线缆的数量和类型不能按信息最大流量时配置，只需要 统计信息量的平均值，以避免资源的浪费。统计信息量的平均值，以避免资源的浪费。 建筑物垂直干线布线通道可采用电缆孔和电缆竖井两种方法。作为垂直通道，一般利用金属管道、垂直线槽（金属桥架）等方式进行布线。建筑物垂直干线布线通道可采用电缆孔和电缆竖井两种方法。作为垂直通道，一般利用金属管道、垂直线槽（金属桥架）等方式进行布线。 11.综合布线系统一般常用三种标记：综合布线系统一般常用三种标记： 电缆标记、场标记（区域标记）和插入标记，其中插入标记用途最广。 1.电缆标记 电缆标记主要用来标明电缆来源和去处，在电缆连接设备前电缆的起始端和终端都应做好电缆标记。电缆标记由背面为不干胶的白色材料制成，可以直接 贴到各种电缆表面上其规格尺寸和形状根据需要而定。 2.场标记 场标记又称为区域标记，一般用于设备间、配线间和二级交接间的管理器件之上，以区别管理器件连接线缆的区域范围。它也是由背面为不干胶的材料制 成，可贴在设备醒目的平整表面上。 3插入标记 插入标记一般管理器件上，如 110 配线架、BIX 安装架等。插入标记是硬纸片，可以插在 1.27cm20.32cm 的透明塑料夹里。以达到清楚地了解配线间 各区域线缆插入标记的色标应用情况。 12.色标色标 绿色：来自电信局的中继线或辅助区域的总机中继线； 紫色：公用设备端接区域（端口线路、交换机等） ； 黄色：桥接线缆端接区域； 白色：干线子系统线缆； 蓝色：水平子系统线缆； 橙色：网络接口； 灰色：设备间或电信接线间与二级交接间之间的二级干线电缆端接区域； 棕色：建筑群子系统电缆； 红色：关键电话系统； 13.电缆配线架的类型电缆配线架的类型 卡接式配线架、模块化配线架和电子配线架。卡接式配线架、模块化配线架和电子配线架。 110 配线架：一般用在设备间、楼层配线间及二级交接间等线缆接合处的线缆端接，分为两类：夹（跳）接线方式和插接线方式，两种硬件的电气性能完 全相同。一般用在语音通信应用系统中。 管理子系统组件 模块化配线架可用于设备间、楼层配线间及二级交接间等场合，目前广泛地应用在布线系统中。一般用在数据通信应用系统中。 光纤配线架可用于设备间、楼层配线间及二级交接间等场合，光纤配线架是为建筑群或建筑物提高光纤的互连或接合能力，防止端接或熔接后的光纤受到 损坏及对光纤应用进行管理。 光纤配线架分为：壁挂式光纤配线架或光纤接续单元、机架式光纤配线架。 弱电工程师培训教程 V1.0 第 74 页 14.通用计算公式通用计算公式 25（线对最大数目/行）线路的模块化系数线路数/行（向下取整） 例 1：若线路模块化系数选 4，且选用含 100 对线的接线块，可以端接 多少条线路？ 答：25 对4 对6 条四对线路/行，而一个 100 对线的接线块有 4 行， 所以一个接线块有 4624 条线路（每条线含 4 对线） 注意：每行最后的线路需要用一个注意：每行最后的线路需要用一个 100C-5 端接块来连接多余的线对。端接块来连接多余的线对。 通用计算公式通用计算公式 信息插座数线路数/块接线块数目（向上取整） 例 2：120 个信息插座，按 4 对线的模块化系数端接线路，需要多少个 300 对线的连接线块？ 答：120 信息插座（126）1.7 个 300 对线的接线块，向上取整以得到所需的 300 对线接线块的总块数，即需要 2 个。 15.千兆以太网光纤传输传输距离千兆以太网光纤传输传输距离 16.综合布线方法综合布线方法 弱电工程师培训教程 V1.0 第 75 页 第九章第九章 1. 光纤传输系统具有的优点：光纤传输系统具有的优点： 1.传输频带宽、通信容量大 2.传输损耗低、传输距离长 3.体积小、重量轻、便于铺设 4.抗干扰性好、保密性强、使用安全 5.材料资源丰富 6.节约有色金属，且成本逐年降低 光通信的主要缺点：光通信的主要缺点：纤芯细且质脆、抗拉强度极其有限、机械性比金属差、各种操作要高度精确等。 2.光纤传输系统主要由三部分组成：光源光纤传输系统主要由三部分组成：光源(又称光发射机又称光发射机)，传输介质、光接收机。，传输介质、光接收机。 第十章第十章 1.屏蔽保护核心的两个方面屏蔽保护核心的两个方面 整体传输通道必须达到完全连续的 360全程屏蔽（所以采用屏蔽双绞线电缆理论上并不能完全消除电磁干扰） ； 良好的接地（否则不但不能屏蔽，还会成为新的干扰源） 2. 接地种类：接地种类： 机房或设备间的接地，按其不同的作用分为直流工作接地、交流工作接地、安全保护接地； 此外，为了防止雷电的危害而进行的接地，叫做防雷保护接地； 为了防止可能产生或聚集静电荷而对用电设备等所进行的接地，叫做防静电接地； 为了实现屏蔽作用而进行的接地，叫做屏蔽接地或隔离接地。 第十一章第十一章 1.管径利用率管径利用率=缆线外径缆线外径/管道内径；管道内径； 弱电工程师培训教程 V1.0 第 76 页 截面利用率截面利用率=缆线总截面积缆线总截面积/管子的内截面积。管子的内截面积。 缆线布放在管与线槽内的管径与截面利用率，应根据不同类型的缆线做不同的选择。管内穿放大对数电缆或 4 芯以上光缆时，直线管路的管径利用率应为 5060，弯管路的管径利用率应为 4050。 管内穿放 4 对对绞电缆或 4 芯光缆时，截面利用率应为 2530%。 布放缆线在线槽内的截面利用率应为 3050。 2.施工中可能出现的问题施工中可能出现的问题 电缆安装方法不当：拉力太大；弯曲半径太小；电缆扭结；电缆捆得太紧；端接处双绞线的绞对分开距离太长等都会造成布线系统电缆的电气性能不合格。 国际标准规定 4 对五类 UTP 电缆的拉力最大值是 11.3kg、25 对五类 UTP 电缆的拉力最大值是 18kg。国际标准规定 UTP 电缆的弯曲半径不小于电缆直径 的 4 倍。 捆扎电缆的扎带应该松紧适度，不要捆得太紧以致电缆外皮凹陷或扭曲。 双绞线线缆末端非双绞部分长度不超过 13mm。 综合布线系统采用单体接地时的接地电阻值不大于 4，当采用大楼联合接地体时的接地电阻值不大于 1。 第十二章第十二章 1.综合布线系统测试涉及的标准综合布线系统测试涉及的标准 我国综合布线重要的几个标准 建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范(GB50311-2007) 建筑与建筑群综合布线系统工程验收规范(GB50312-2007) 基于以太网技术的局域网验收测评规范 （ GBT21671-2008 ） 电子信息系统机房设计规范 （GB 50174-2008） 建筑与建筑群综合布线系统工程设计施工图集(YD5082-99) 智能建筑工程质量验收规范 （GB50339-2003） 2.三种测试链路方式三种测试链路方式 基本链路方式（Basic Link）：最长 90 米的端间固定连接水平缆线和在两端的接插件，一端为工作区插座，另一端为楼层配线架、跳线板插座及连接两 端接插件的两条 2m 测试线。 通道链路方式（Channel Link）：最长 90m 的水平线缆、一个信息插座、一个靠近工作区的可选的附属转接连接器、在楼层配线间跳线架上的两处连接 跳线和用户终端连接线，总长不得长于 100m。 永久链路方式（Permanent Link）：又称为固定链路，将代替基本链路方式。其连接方式由 90m 水平电缆和链路中的相关接头组成，永久链路不包括现场测 试仪插头，以及两端 2m 测试电缆，电缆总长度为 90m，而基本链路包括两端的 2m 测试电缆，电缆总计长度为 94m 3.双绞线水平布线链路测试参数双绞线水平布线链路测试参数 接线图（Wire map）：测试布线链路有无端接错误的一项基本检查，测试的接线图显示出所测每条线缆的 8 条芯线与接线端子的连接实际状态。如断路，短 弱电工程师培训教程 V1.0 第 77 页 路，跨接，反接，串绕等。 布线链路长度（Length）：布线链路端到端之间电缆芯线的实际物理长度，由于各对绞线缆存在不同绞距，在测试布线链路长度时，要分别测试 4 对芯线的 物理长度，测试结果会大于布线所用电缆长度，并且 4 对线对的长度一般是不一样的。 电缆长度的计算公式：L=0.5*T*NVP*C 直流环路电阻(Resistance)是指一对导线电阻之和，ISO/IEC 11801-2002 标准规定不得大于 19.2/100m(测量的值应与导线的长度和直径相符合)，每对对绞线 的差异应小于 0.1。当信号在信道中传输时，直流环路电阻会消耗一部分信号，并将其转变成热能。 特性阻抗（Characteristic Impedance）指链路在规定工作频率范围内对通过的信号的阻碍能力，用 来度量。它包括电阻及工作频率内电感阻抗及电容阻抗。 标准规定当 f1MHz，满足 10015。综合布线用缆线的特性阻抗为 100，无论线缆类别，其每对芯线的特性阻抗从 1MHz 到该链路级别规定的最高工作 频率范围内，应保持恒定、均匀。链路上任意点的阻抗不连续性将导致该链路信号反射和信号畸变。 双绞线水平布线链路测试参数 衰减（Attenuation）由于趋肤效应和邻近效应、绝缘损耗、阻抗不匹配、连接电阻等因素，信号沿链路传输损失的能量。单位为分贝（dB） 。 在 1100MHz 频率范围内，衰减主要由趋肤效应所决定，与频率的平方根成正比。 链路越长、频率越高，其衰减就越大。 电缆信号衰减受温度的影响很大，一般来说，随着温度的增加，电缆的衰减也增加。当测试环境温度偏离标准值 20 度时，须进行换算。同时 5、6 类电 缆每增加 1 度衰减增加 0.4。 超五类双绞线布线系统的衰减： 信道链路衰减：100MHz 下为 24dB； 永久链路衰减：100MHz 下为 21dB。 双绞线水平布线链路测试参数 近端串绕损耗 NEXT（Near End cross Talk）是出现在发送端的串绕，耦合信号与原来的传输信号在同一信道端被测量时，传输信号与耦合信号大小的比率。 定义式为 式中，P1N 表示主串线对的输入功率，P2N 表示被串线对近端的串绕输出功率。 相同带宽下，NEXT 值越？越好，在同频率下六类线缆比超五类线缆必须具有更？的 NEXT。同样的链路，随着频率的增加，NEXT 值变？。 双绞线水平布线链路测试参数 NEXT 与信号频率和通道长度有关，也与施工工艺有关。频率越高，其数值就越低，串绕就越大。另一方面，NEXT 值越大，串绕越低，链路性能越好。 超五类对绞线布线系统的 NEXT 值： 信道链路：100MHz 下为 30.1dB； 永久链路：100MHz 下为 32.3dB。 综合近端串绕 (Power sum NEXT)是指某线对受其他线对的近端串绕的综合影响的程度，PSNEXT 实际上是一个计算值，而不是直接的测量结果，是在每对 线受到的单独来自其他三对线的 NEXT 影响的基础上通过公式计算出来的。 远端串绕 FEXT(Far End corss Talk)是出现在接收端的串绕，定义为信号从一对对绞线输入时，在另一端的另一对对绞线上信号的干扰程度，通常远端串绕的 影响较小。单位为分贝（dB） 。 FEXT 越大，串绕越低，链路性能越好。 等效远端串绕（Equal Level FEXT，ELFEXT） ，由于 FEXT 并不是一种很有效的测试指标，电缆长度对测量到的 FEXT 值的影响很大，这是因为信号强度与 它所产生的串绕及信号在发送端的衰减程度有关。因此两条一样的电缆会因长度不同而有不同的 FEXT 值，因此需以等效远端串绕值的测量来替代 FEXT 值的 弱电工程师培训教程 V1.0 第 78 页 测量。 ELFEXT 也被定义为远端串绕损耗与线路传输衰减的差值。 即公式为：ElFEXTFEXTA；单位为分贝（dB） 超五类对绞线布线系统的最小 ELFEXT 值： 信道链路：100MHz 下为 19dB； 永久链路：100MHz 下为 21dB。 综合远端串绕（Power Sum ELFEXT，PSELFEXT）描述某线对受其他线对的等效远端串绕的综合影响程度，单位为分贝（dB） 。 ELFEXT 与 PSELFEXT 只适用于 5e 或更高级别电缆，在 1000Base-T 网络中，两者是重要的指标，即两个以上的信号朝同一方向传输时的情况。千兆网用 4 对 线同时发送一组信号，再在接收端组合，具有同样方向和传输时间的串绕信号就会在接收端组合干扰正常信号，所以要求链路有很好的 ELFEXT 和 PSELFEXT。 衰减与近端串绕比率（Attenuation to Crosstalk Ratio，ACR）是反映电缆性能的另一个重要参数，又称信噪比，单位为分贝（dB） 。有时也称 SNR（Signal- Notice Ratio） 。ACR 定义为在同一频率下受相邻线对串绕的线对上其近端串绕（NEXT）与本线对传输信号衰减值（Attenuation）之差。 即：ACR=NEXT-Attenuation 超五类对绞线布线系统的最小 ACR 值：6.1dB ACR 描述了信号与噪声串绕之间的