《物联网工程布线技术》全册配套课件(二)

《物联网工程布线技术》全册配套课件(二)物联网工程布线技术LOREMIPSUMDOLOR01单元十智能监控系统布线设

计与安装技术主要内容10.1智能监控系统概述10.2智能监控系统的布线设计10.3智能监控系统的设备选型与安装10.4典型行业应用案例10.5工程经验10.6思考题10.7实训项目智能监控系统的安装与调试了解智能监控系统的组成及基本原理；熟悉智能监控系统的布线设计方法；掌握智能监控系统的设备安装与调试方法；重点10.1智能监控系统概述10.1.1智能监控系统的概念智能监控系统是指通过对监视区进行视频监控、联动控制、记录和回放视频信息的系统或网络。主要用于辅助安保人员对办公大厦、住宅小区、公共场所等现场实况进行实时监视。也可以通过监控系统的外围设备进行联动控制，例如，门禁、报警系统等都可以直接由智能监控系统控制台控制。智能监控系统作为物联网的一个重要组成部分，是目前智能大厦和智能小区必备的系统。在我国国家标准《居住区数字系统评价标准》（CJ/T376-2011）、《安全防范工程技术规范》（GB50348-2004）和《智能建筑设计标准》（GB/T100314-2000）中都明确规定安全防范系统应配备智能监控系统。10.1智能监控系统概述10.1.2智能监控系统的发展第一代全模拟视频监控系统视频信号采用同轴电缆传输，图像的传输与存储都采用模拟方式。其特点是：图像质量高；技术成熟，系统功能强大、完善，传输成本低。但是传输距离有限，通常只有几百米范围；模拟信号受干扰程度大，稳定性不够；模拟存储信息量巨大，存储费时费力费钱。第二代模拟/数字混合监控系统模拟/数字混合监控系统以数字硬盘录像机DVR为核心半模拟半数字方案，系统的传输方式依旧采用同轴模拟方式，依靠电缆作为传输介质，但是图像存储为数字化存储，多采用MJPEG、MPEG-1、MPEG-2等压缩方式。其特点是：由于图像的显示为模拟视频或无损压缩视频，所以视频、音频信号质量高；系统功能比较强大；应用的灵活性好；成本比较低，性价比高。但是传输距离受到传输介质电缆的限制，监控范围局限于几百米范围；数字化程度不够，远程观看、管理、资料交流功能有限；扩展性受限、稳定性不足。10.1智能监控系统概述10.1.2智能监控系统的发展第三代全数字化的网络监控系统全数字化的网络监控系统的前端摄像机集成有WEB接口，可以将采集的视频信号上传到网络视频服务器上，网络用户可以通过浏览器观看网络服务器上的摄像机图像，还可以控制摄像机、云台、镜头的动作，对系统进行设置。其特点是：监控系统可以直接接入网络，布线安全方便；信息处理灵活，可听、可控、可交流，让监控也成为一种享受；分散监控、集中管理、组网灵活，适合大区域大规模监控。图10-1全数字化的网络监控系统10.1智能监控系统概述10.1.3智能监控系统的组成智能监控系统一般由前端图像采集部分、信号传输部分、后端控制、显示和记录部分组成。如图10-2所示。图10-2智能监控系统逻辑结构图1.图像采集部分图像采集由前端的摄像机部分来完成，摄像部分主要由摄像机、镜头、防护罩、安装支架和云台等组成。它负责摄取现场景物并将其转换为电信号，经系统的信号传输部分传送到控制中心，通过解调、放大后将电信号转换成图像信号，送到监视器上显示出来。图10-3中列出了几种常见的摄像机类型。图10-3常见的几种摄像机10.1智能监控系统概述10.1.3智能监控系统的组成2.信号传输部分传输的信号包括图像信号和控制信号。图像信号是从前端的摄像机流向控制中心；而控制信号则是从控制中心流向前端的摄像机、云台等受控对象。流向前端的控制信号，一般是通过设置在前端的解码器解码后再去控制摄像机和云台的。图像信号的传输部分要保证图像信号在经过传输系统后，不产生明显的噪声以及失真，图像信号的清晰度和灰度等级没有明显下降。常见的信号传输方式有以下几种：图10-4同轴电缆结构图1）视频基带传输方式目前智能监控系统大多数采用视频基带传输方式，即通过视频同轴电缆传输信号的传输方式。视频基带传输方式适用于300～500米内的近距离传输。传输介质为同轴电缆，如图10-4所示。常见的同轴电缆型号有SYV-75-5、SYV-75-7或SYV-75-9。10.1智能监控系统概述10.1.3智能监控系统的组成2.信号传输部分2）光缆传输方式在一些大型、远距离传输的智能监控系统中，为降低信号传输过程中的损耗，通常采用以光缆为传输介质的光缆传输方式。光缆传输是在发送端把需要传送的信息(如图像)变成电信号，经过调制器调制到激光器发出的激光束上，使光的强度随电信号的幅度(频率)变化而变化，再经过光端发射机将该光信号发送到光纤通道上，通过光纤的传输；在接收端，光端接收机将收到的光信号变换成电信号，经解调后恢复原信息，如图10-6所示。图10-5高密度多芯光缆的结构图图10-6光缆传输原理图10.1智能监控系统概述10.1.3智能监控系统的组成2.信号传输部分3）网络传输方式摄像机可以与互联网直接连接，网络用户可以通过浏览器观看远程摄像机图像，还可以控制摄像机、云台、镜头的动作并对系统进行设置。网络传输方式适用于远距离、点位分散的视频监控系统，采用MPEG压缩格式传输音视频信号。其特点是：采用网络视频服务器作为视频监控信号上传设备，利用网络，其它也能监视和控制。4）微波传输微波传输是采用调频调制或调幅调制的办法，将图像信号搭载到高频载波上，转换为高频电磁波在空中传输的方式。如图10-7，是在大气对流层视距范围内，采用地面微波接力式的传输方式传递信息。其特点是：省去了布线及线缆维护费用，可动态实时传输广播级图像。图10-7微波传输方式10.1智能监控系统概述10.1.3智能监控系统的组成2.信号传输部分5）双绞线传输双绞线传输是通过双绞线传输的一种方式。双绞线传输方式适用于视频信号的短距离传输，布线简易、成本低廉、抗共模干忧性能强。6）宽频共缆传输：宽频共缆传输是采用调幅调制、伴音调频搭载、频率偏移调制等先进技术，将四十路视频监控图像、伴音、控制及报警信号集成到“一根”同轴电缆中双向传输。是解决几公里至几十公里视频监控信号传输的最佳解决方案。3.信号控制部分信号控制部分是整个智能监控系统的控制中心，主要包括：视频矩阵切换主机、视频分配器、视频放大器、视频切换器、多画面分割器、控制键盘及控制台等。控制部分的作用主要是进行视频信号的放大与分配，图像信号的处理与补偿，图像信号的切换和云台、镜头等的控制。10.1智能监控系统概述10.1.3智能监控系统的组成4.视频显示部分视频显示部分一般由几台或多台监视器组成，它的功能主要是将前端摄像机所监控的图像一一显示出来。监视器按功能的不同可分为图像监视器和电视监视器。图像监视器与普通电视接收机类似，不同的是图像监视器无高频调谐、中频放大、检波、音频放大等电路，使视频通道带宽提高到8MHz以上，并设有钳位电路以恢复背景亮度的缓慢变化，监视器通常用金属做外壳，以增强抗干扰能力。电视监视器兼有图像监视器和电视接收机的功能。它在普通电视接收机的基础上增加了音频和视频输入/输出接口，其性能与普通的电视接收机相当。5.视频记录部分硬盘录像机是将视频图像以数字方式记录保存在硬盘存储器中，故也称为数字视频录像机或数字录像机。硬盘录像机用计算机取代了原来模拟监控系统的视频矩阵切换/控制器、画面处理器、长时间录像机等多种设备。10.1智能监控系统概述10.1.4智能监控系统工作原理2.光纤传输原理光纤是光导纤维的简写，是一种利用光在玻璃或塑料制成的纤维中的全反射原理而达成的光传导工具。光纤的导光原理：光通信正是利用了光的全反射原理，先将传输信号调制到激光束上，然后将该激光束注入传输光纤，当光的注入角满足一定条件时，光便能在光纤内形成全反射，光信号在光纤内部经过不断地全反射，最终达到长距离传输的目的。在接收端，检测器收到光信号后把它变换成电信号，经解调后恢复原信息。导光原理如图10-9所示。图10-9光纤结构及其导光原理10.1智能监控系统概述10.1.4智能监控系统工作原理3.智能监控技术视频监控技术涉及到图像的采集、信号的传输、系统的控制等技术。是一门多专业结合综合性系统。传输部分就是系统的图像信号通路。同时，由于需要由控制中心通过控制台对摄像机、镜头、云台等进行控制，因而在传输系统中还包含有控制信号的传输。控制与记录部分负责对摄像机及其辅助部件如镜头、云台的控制，并对图像、声音等信号进行记录。显示及控制部分一般由单台或多台监视器组成。在摄像机数量不是很多，一般直接将监视器接在硬盘录像机上即可；在大型或复杂监控系统中一般采用矩阵主机、操作控制台及电视墙组成监控控制室。10.1智能监控系统概述10.1.4智能监控系统工作原理3.智能监控技术图10-10智能监控系统原理图10.1智能监控系统概述10.1.5智能监控系统的应用智能监控系统已经成为网络技术的典型应用案例，也是安防系统不可或缺的组成部分，在建设平安社区、平安城市、社会稳定中发挥着重要作用，图10-11为公安局监控指挥中心，图10-12为住宅小区安装的监控摄像机。图10-11公安局监控指挥中心

图10-12住宅小区监控摄像机10.2智能监控系统的布线设计10.2.1设计依据《居住区数字系统评价标准》（CJ/T376-2011）《安全防范工程技术规范》（GB50348-2004）《智能建筑设计标准》（GB/T100314-2000）《综合布线系统工程设计规范》（GB50311-2007）《民用闭路电视监视系统工程技术规范》（GB50198—94）《民用建筑电气设计规范》（JGJ/T16-92）《电器装置安装工程施工及验收规范》（GBJ231-82）《工业电视系统工程设计规范》（GB3115—87）10.2智能监控系统的布线设计10.2.2设计原则1.先进性和实用性原则不仅要求设计严密、布局合理，能与新技术、新产品接轨，而且所选择的设备应在实施若干年后，亦能保持其功能完善而且不落后。同时应符合企业实际需要，避免华而不实。2.可靠性和稳定性原则整个系统设计中，尽可能选用同一品牌的设备，使产品性能得以充分体现，以提高系统的可靠性和稳定性。3.系统的可扩展性原则监控系统的设计与实施应考虑到将来系统在容量和功能上可扩展的实际需要，也就是说可灵活增减或更新各个子系统来满足不同时期的需要。4.安全性和保密性原则既要考虑信息资源的充分共享，又要注意信息的保护和隔离，因此系统应分别针对不同的应用和不同的通讯环境，采取不同的措施，包括系统安全机制、数据存取的权限控制等。10.2智能监控系统的布线设计10.2.3设计步骤第一步：现场勘查应符合《安全防范工程技术规范》GB50348的相关规定。第二步：需求分析包括建设单位的设计任务书分析、现场情况分析、系统的结构分析、系统的安全性及扩展性分析等。第三步：初步设计方案设计应包括以下内容：（1）建设单位的需求分析与工程设计的总体构思(含监控系统的构架和系统配置)。（2）前端设备的布设及监控范围说明。（3）系统设备的选型、信号的传输方式、路由及管线敷设说明。（4）监控中心的选址、面积、温湿度、照明等要求和设备布局。（5）系统安全性、可靠性；电磁兼容性、环境适应性、供电、防雷与接地等的说明。（6）系统建成后的预期效果说明和系统扩展性的考虑。10.2智能监控系统的布线设计10.2.3设计步骤第四步：方案论证风险等级较高或建设规模较大的安防工程项目应进行方案论证，包括以下内容：（1）系统设计内容是否符合设计任务书的要求。（2）系统设计的总体构思是否合理。（3）设备选型是否满足现场适应性、可靠性的要求。（4）系统设备配置和监控中心的设置是否符合防护级别的要求。（5）信号传输方式、路由和管线敷设方案是否合理。（6）系统安全性、可靠性、电磁兼容性、环境适应性、供电、防雷与接地是否符合相关标准的规定。（7）系统的可扩展性、接口方式是否满足使用要求。（8）初步设计文件的内容是否完整。（9）工程概算是否合理。方案论证应对以上内容做出评价，形成结论（通过、基本通过、不通过），提出整改意见，并由建设单位确认。10.2智能监控系统的布线设计10.2.3设计步骤第五步：正式设计包括以下内容：（1）施工图设计文件：包括设计说明、设计图纸、设备材料清单和工程预算书。（2）平面图设计：包括前端设备的安装位置、安装方式和设备编号等，并列出设备统计表；管线的敷设安装方式、型号、路由、数量，末端出线盒的位置高度等；分线箱线缆的走向、端子号，并列出材料统计表；（3）监控中心布局图：包括控制台和显示设备柜(墙)的位置、外形尺寸、边界距离等；监控中心内管线走向、开孔位置，并标明设备连接线缆的编号；对地板敷设、温湿度、风口、灯光等装修要求；（4）按照施工内容，根据《安全防范工程费用预算编制办法》GA/T70等国家现行相关标准的规定，编制工程预算书。10.2智能监控系统的布线设计10.2.4功能设计1.相关规定根据《安全防范工程技术规范》（GB50348-2004）规定，视频安防监控系统设计应符合以下要求：（1）应根据各类建筑物安全防范管理的需要，对建筑物内（外）的主要公共活动场所、通道、电梯及重要部位和场所等进行视频探测、图像实时监视和有效记录、回放。对高风险的防护对象，显示、记录、回放的图像质量及信息保存时间应满足管理要求。（2）系统的画面显示应能任意编程，能自动或手动切换，画面上应有摄像机的编号、部位、地址和时间、日期显示。（3）系统应能独立运行。应能与入侵报警系统、出入口控制系统等联动。当与报警系统联动时，能自动对报警现场进行图像复核，能将现场图像自动切换到指定的监示器上显示并自动录像。10.2智能监控系统的布线设计10.2.4功能设计2.系统设计视频监控系统在实际应用中常见的有以下四种组合状态，我们可以根据以下原则选择合适的应用系统：(1）连续监视一个固定目标时，宜选用摄像机、传输线缆、监视器组合(2）集中监视多个分散目标时，宜选用摄像机、传输线缆、切换控制器或画面分割器、监视器组合。(3）多处监视同一个固定目标时，宜选用摄像机、传输线缆、视频分配器、监视器组合。(4）需要多处监视多个目标时，宜选用摄像机、传输线缆、视频分配器、切换控制器或画面分割器、视频服务器、监视器组合。10.2智能监控系统的布线设计10.2.5布线设计1.相关规定《安全防范工程技术规范》（GB50348-2004）规定：（1）同轴电缆宜采取穿管暗敷或线槽的敷设方式。当线路附近有强电磁场干扰时，电缆应在金属管内穿过，并埋入地下。当必须架空敷设时,应采取防干扰措施。（2）路由应短捷、安全可靠，施工维护方便。（3）应避开恶劣环境条件或易使管道损伤的地段。（4）与其它管道等障碍物不宜交叉跨越。2.摄像机视频信号传输线缆常用的视频传输线缆为75Ω系列的细同轴电缆，但是不同线径的同轴电缆对视频信号的衰减程度也不一样，线缆越粗则衰减越小，越适合长距离的传播。选择线缆如下：摄像机到子监控中心距离≤300米时，可选用SYV-75-3；摄像机到子监控中心距离≤500米时，可选用SYV-75-5；摄像机到子监控中心距离≤800米时，可选用SYV-75-7或SYV-75-9；摄像机到子监控中心距离≤1000米时，可选用SYV-75-12；10.2智能监控系统的布线设计10.2.5布线设计3.摄像机电源线闭路监控系统中的电源线采用单独布线，在监控室设置总开关，通过UPS电源，以对整个监控系统直接控制，一般情况下，电源线按交流220V布线，在摄像机端再经适配器转换成直流12V。有的摄像机是用5V或12V、24V的直流电，供电方式不一样。4.带电动云台、电动镜头的摄像机装置线缆带电动云台、电动镜头的摄像机装置，除了上述视频信号线、电缆线外，还要考虑现场解码器与控制中心之间的传输线缆，一般采用2芯屏蔽通信电缆（RVVP）或3类双绞线，UTP线芯截面积为0.3mm2~0.5mm2。5.计算机网络线缆计算机网络线缆分为二类。一类垂直干线、楼宇之间选用光缆，另一类是水平干线选择4对8芯屏蔽超5类线。多模光缆用于子监控到分监控中心，单模光缆用于分监控中心到总监控中心。工作区到管理间选用4对/8芯超5类屏蔽双绞线。10.3智能监控系统的设备选型与安装10.3.1智能监控系统的设备分类与选型1.摄像机的分类与选型1）安防监控摄像机的分类安防监控摄像机按照不同的分类方法可以分为多种。按照成像色彩分为：彩色摄像机、黑白摄像机；按照外观分为：枪式摄像机、针孔摄像机、半球形摄像机、有机板型摄像机等；按照灵敏度分为：普通型摄像机（工作照度1~3lux）、月光型摄像机（工作照度0.1lux左右）、星光型摄像机（照度0.01lux以下）；按照功能可以分为：一体化摄像机、红外摄像机、高速球摄像机、网络摄像机等。图10-13枪式摄像机

图10-14彩色一体化摄像机10.3智能监控系统的设备选型与安装10.3.1智能监控系统的设备分类与选型1.摄像机的分类与选型2）网络摄像机网络摄像机是传统摄像机与网络视频技术相结合的新一代产品。一般由镜头、图像传感器、A/D转换器、视频编码器、控制器及存储器、网络视频服务器、外部报警的控制接口等部分组成，如图10-15所示。图10-15网络摄像机结构图10.3智能监控系统的设备选型与安装10.3.1智能监控系统的设备分类与选型1.摄像机的分类与选型2）网络摄像机摄像机传送来的视频信号数字化后由高效压缩芯片压缩，通过网络总线传送到Web服务器。网络上用户可以直接用浏览器观看Web服务器上的摄像机图像，授权用户还可以控制摄像机云台镜头的动作或对系统配置进行操作。网络摄像机的主要性能参数：（1）传送实时图像对带宽需求：网络摄像机重要指标之一，不同的图像状态、图像分辨率、传送图像帧数，其占用网络带宽差异很大。（2）视频传输延时性：不同的网络摄像机的延时值不同。（3）IE监控功能：使用WEB监控管理软件选择，可以IE网页形式提供单画面图像的监看、录像、控制等功能，无须专业软件，在进行监控图像选择时无须输入网络摄像机的IP地址，仅需访问系统的WEB服务器下载事先设定的监控点名称等，鼠标点击相关图像就可实现监控功能。10.3智能监控系统的设备选型与安装10.3.1智能监控系统的设备分类与选型1.摄像机的分类与选型2）网络摄像机（4）图像压缩算法：目前主流网络摄像机的压缩算法不外乎有MJPEG、MPEG-1、MPEG-4三种。MJPEG压缩算法图像清晰度较好，但数据量较高。MPEG-1压缩算法数据压缩率仍比较高，不实用于视频图像远程传输。MPEG-4压缩算法压缩比高，图像清晰度高，网络传输占用带宽小，能通过各种传输方式进行远程视频图像传输。（5）是否支持动态IP自动连接和动态域名解析（DDNS）：在基于ADSL应用环境下，电信提供动态IP接入方式，网络摄像机能通过虚拟拨号来动态获得IP地址接入Internet时，监控电脑可以通过这个IP地址来访问网络摄像机。（6）是否具备ADSL自动拨号功能：无需专配ADSL拨号电脑，具备ADSL自动拨号功能。（7）摄像机性能考虑：最低照度/信噪比/水平清晰度/远程控制（白平衡、自动控制、背光补偿、滤光镜开关等）；（8）是否支持图像调整：包括亮度、对比、色彩度等；10.3智能监控系统的设备选型与安装10.3.1智能监控系统的设备分类与选型1.摄像机的分类与选型3）摄像机的选型面对市场上种类繁多的摄像机，在工程应用中，我们应该根实际情况选择合适的摄像机，以下为几条参考原则：（1）根据安装地点选择。室外加防雨罩，室内加防尘罩；普通枪式配置镜头、支架，可壁装也可吊顶安装。（2）根据环境光线选择。监视图像清晰度要求较高时，宜选用黑白摄像机，监视目标的照度变化范围大或必须逆光摄像时，宜用具有自动电子快门的摄像机。（3）根据监控模式选择。定点监控模式多选用普通枪式摄像机或半球形摄像机。（4）根据图像清晰度要求选择。对视频图像分辨率较高的场合，选用水平分辨率指标较高、像素数大的摄像机。10.3智能监控系统的设备选型与安装10.3.1智能监控系统的设备分类与选型2.镜头的分类与选型镜头直接影响着监控系统视频信号的优劣，按照不同的分类方式有着多种不同的类型：（1）按镜头安装方式，CCD摄像机的镜头安装方式有C型和CS型两种。C型镜头可安装在具有CS型接口的摄像机，而CS型镜头不可安装在C型接口的摄像机上。（2）以镜头光圈调节方式分：固定光圈镜头，手动光圈镜头和自动光圈镜头三种。（3）按镜头视场角大小分：广角、远摄、标准和可变焦点镜头。广角镜头视场角大于50度小于90度，标准镜头视场角30度左右，远摄镜头视场角在20度以内。10.3智能监控系统的设备选型与安装10.3.1智能监控系统的设备分类与选型2.镜头的分类与选型镜头的选型应该根据实际情况选择，表10-1可作为选择参考。表10-1智能监控系统镜头选型对照表适用场景镜头选型照度变化较大（通道、公共场所）自动光圈镜头照度变化对所要监控场景影响不大（如大堂大厅）手动光圈镜头监控对象固定（着重于点）标准焦距镜头监控对象固定，所看范围广（着重于面）广角镜头注重与场景的深度（如：走道、长廊、过道、围墙等）远焦镜头既要看广度，又要看深度(如公共场所，人员聚集地)变焦镜头10.3智能监控系统的设备选型与安装10.3.1智能监控系统的设备分类与选型3.云台的分类与选择云台是承载摄像机并可进行水平和垂直两个方向转动的装置。云台按不同分类标准可以分为普通云台和球形云台；室内型和室外型云台；侧装型云台和吊装型云台；手动云台和自动云台等。全方位云台也称球形云台，它是将云台系统、通讯系统、支架安装系统和护罩相结合的产品，由于其外形为全球形或半球形而得名。全方位云台分全球型云台和半球形云台两种，如图10-16、图10-17所示。而在此基础上又分为恒速球和高速球。全方位云台与一体化摄像机组合成为球形摄像机，这种摄像机可以通过控制键盘调整焦距的远近，得到所需的全景或近景视图，这是固定安装的摄像机所无法达到的。图10-16全球型全方位云台

图10-17半球形全方位云台10.3智能监控系统的设备选型与安装10.3.1智能监控系统的设备分类与选型4.监控主机第一代智能监控系统使用的是盒式磁带录像机（VCR）。第二代视频监控技术使用的是硬盘录像机（DVR）。第三代智能监控系统为全数字化的网络智能监控系统，使用的是网络视频服务器（digitalvideoserver，DVS），如图10-18。摄像机提供以太网络接口并接入以太网，直接生成MPEG4或JPEG格式的视频或图像文件，DVS利用软件采集这些文件并利用SCSI、RAID以及磁带备份存储技术永久保护监视图像。可供任何经授权客户机从网络中任何位置访问、监视、记录并打印，还可以远程利用网络用视频监控软件实现对系统的监控和控制功能。图10-18DVS网络视频服务器10.3智能监控系统的设备选型与安装10.3.1智能监控系统的设备分类与选型5.控制台与电视墙视频监控系统的中心设备主要有：视频画面处理器、监视器、录像机、系统主机、控制台以及其他视频处理设备。对前端传送的视频信号进行分割、处理、记录和控制，完成监视、控制、记录等功能。电视墙是由多个监视器单元拼接而成的一种超大屏幕显示墙体,是一种影像、图文显示系统。可看作是一台可以显示来自计算机、监控摄像机等设备的视频信号的巨型显示屏。图10-19“西元”智能管理系统电视墙和控制台电视墙的图像可以独立显示，也可进行拼接显示以达到不同的显示效果。一般电视墙应配合控制台一起使用。如图10-19所示,为“西元”公司的智能管理系统控制台（KYZNH-51）与智能管理系统电视墙（KYZNH-62）。10.3智能监控系统的设备选型与安装10.3.2智能监控系统的设备安装1.安装前的准备工作（1）所选用设备安装前一定要进行功能、性能、可靠性检测；（2）所用线材（包括网线，电源线，信号控制线）必须选用经国家检测的优质线材，确保监控效果；（3)各监控点至监控中心的网线一定要测量准确，按测定数量定做网线及控制线，中间不能有接口，保证监控信号传输的质量及减少往后线路维修的工作。2.监控系统的设备安装要求1）监控摄像机的安装要求（1）摄像机、镜头及其他配套设备的安装应符合产品说明书要求。（2）摄像机的安装必需牢固，应装在不易震动，人们难以接近的场所，在满足监视目标视场范围内，其安装高度：室内离地不宜低于2.5米，室外离地不宜低于3.5米。（3）在强电磁干扰的环境下，监控摄像机应与地绝缘隔离。（4）信号线与电源线应分别引入，外露部分用软管保护，并不能影响云台的转动。10.4典型行业应用案例物联网安防方案在智能家居中的应用1.案例分析中国电信珠海智能家居安防联网报警监控系统，是针对物联网安防技术的应用需求打造的新型家居安防系统，如图10-20所示。图10-2010.4典型行业应用案例物联网安防方案在智能家居中的应用2.系统介绍该系统的前端设备可对接各种品牌报警主机，报警主机可通过网络将采集到的信号回传到中心平台服务器。出现警情时，中心平台服务器可以按照预先设置好的联动策略，以短信的方式通知保安公司和用户，同时，前端设备抓拍现场图像，并将图片以彩信的形式发送给用户，为用户提供判断是否需要出警的根据。此外，用户亦可通过手机客户端直接登陆到中心平台查看现场图像，确定收到的报警信息是否为有效报警，并在确认家中情况以后，直接发送短信给保安公司，告知其是否需要出警。如此，用户和保安公司将能够更为有效地利用报警系统，更加迅速和准确地实现安全防范的目标。10.4典型行业应用案例物联网安防方案在智能家居中的应用3.系统功能（1）前端各用户家庭集中管理功能由于前端用户较多，为了方便管理，平台数据库系统将记录各个用户基本资料，包括用户联系方式等；当用户通过手机、PC等终端请求浏览视频时，平台可根据数据库记录的用户联系方式来确定是否可以授权该终端进行视频浏览。（2）3G网络线路实时监控功能路由器可以使用3G网络作为传输媒介，实现报警上线和传输图像。（3）短信确认功能报警探头可联动摄像机抓拍图片，发送短信、彩信；短信、彩信通过3G网络进入中心服务器处理平台，平台转发至用户的手机、PC终端；用户回复确认短信，经平台转发给保安公司以确认是否出警。（4）110报警联动功能平台接收到用户确认报警的短信后，将短信和图片转发给保安公司；保安公司确认后，可根据实际情况选择是否联动自动110报警。（5）兼容原有报警平台平台可以直接对接保安公司已建的报警系统，系统所有功能无须经过线路设计修改便可实现。10.4典型行业应用案例物联网安防方案在智能家居中的应用3.系统功能（6）数据中心管理功能中心服务器存储、管理前端摄像机视频流，记录报警音频流，同时存储告警短信、抓拍图片信息，记录各个用户报警的日志数据；中心数据库记录前端多个用户的家庭信息、联系方式等数据。（7）视频业务转发存储功能用户可以用手机或者PC机远程实时点播监控视频，关注监控状况。（8）日志保存、查询功能平台具有记录、管理告警日志的能力，可保证每一件告警信息均有日志记录，同时对每次报警的短信回复、出警情况做详细记录，以备日后查询。（9）多层电子地图联动管理平台具有视频报警和地图联动功能。当产生报警时，保安公司可以根据平台软件提供的多层电子地图准确定位发生报警的家庭的地点，同时查询该家庭的基本信息。10.5工程经验1.配线时应尽量避免有接头。接头必须采用压接和焊接，导线连接和分支处不应受机械力的作用。穿在管内的导线，在任何情况下都不能有接头。必要时尽可能将接头放在接线盒或接线柱上。2.配线在建筑物内安装要保持水平或垂直，配线应加管保护。线管配线有明配和暗配两种，明配管要求横平竖直、整齐美观，暗配管要求管路短、畅通、弯头少。3.穿管绝缘导线或电缆的总截面积不应超过管内截面积的40%。敷设于封闭或线槽内的绝缘导线或电缆的总截面积不应大于线槽的净截面积的50%。10.6思考题（1）智能监控系统的设计有什么原则？（2）智能监控系统的设计步骤有哪些？（3）智能监控系统的设计应注意哪些方面？10.4典型行业应用案例1.实训目的掌握智能监控系统的设备安装与连线。掌握云台及摄像机的设置方法。掌握监控系统的基本设置和操作。2.实训要求完成智能监控设备安装与接线。完成设备的基本设置与测试。完成监控软件的基本设置与操作。3.实训设备、材料和工具实训设备：“西元”视频监控系统实训装置1套，设备型号KYZNH-01；“西元”智能化系统安装实训装置1套，设备型号KYZNH-81；“西元”智能管理系统电视墙1套，设备型号KYZNH-62；“西元”智能管理系统控制台1套，设备型号KYZNH-51。实训材料：“西元”视频监控系统材料包1套；“西元”控制台材料包1套。实训工具：“西元”智能化系统工具箱1个。10.4典型行业应用案例4.实训步骤第一步：智能监控系统的搭建，根据各设备的安装说明书，按照该系统接线图完成监控系统的搭建，并完成各设备之间的连接线如图10-21所示。图10-21智能监控系统接线图10.4典型行业应用案例4.实训步骤第二步：云台及摄像机控制设置：每个解码板（摄像机）应具有不同的编码地址（编号），摄像机安装和线路连接完毕后在云台解码板上设置摄像机地址编码、通信协议编码和波特率。云台解码板上有两组拨码开关，分别为K1、K2，其中K1为地址码开关，由8位组成；K2由6位组成，1～4位为协议拨码开关，5～6位为波特率设置开关。第三步：软件登录和初始设置：打开监控管理软件，点击用户登陆，初始用户名为abc，密码为123，如图10-22所示。图10-21智能监控系统接线图10.4典型行业应用案例4.实训步骤点击监控软件下面的【系统设置】按钮进入设置界面，在请选择通道框里选择视频通道，选择【云台控制】进入控制设置界面，根据相对应云台的设置在【地址码】栏里选择地址码，在【协议】栏里选通信协议，在【端口号】栏里选择485码转换器所使用的串口号，在图10-23云台控制界面【波特率】栏里选择协议相对应的波特率，若是变速云台，可在【速度】栏里选择云台旋转速度。所有选项必须和解码板上的拨码一致。检查无误后确定。本实训装置默认的协议为PELCO-D，波特率为2400，端口号为COM1。在本界面里还可以选择是否互换左右控制、上下控制、光圈变倍等。10.4典型行业应用案例4.实训步骤设置完毕后，在主界面可以看到已经连接的摄像机监控画面。图10-24监控系统主画面5.实训报告写出云台及摄像机的控制设置步骤。写出监控软件的基本设置方法。写出实训体会和操作技巧。物联网工程布线技术王公儒主编单元十一电力线通信系统布

线设计与安装技术主要内容11.1电力线通信技术11.2电力线通信系统工程布线11.3电力线通信典型应用方案11.4应用案例11.5思考题11.6实训项目了解电力线通信技术，学习典型实际应用，掌握电力线系统的常用布线方法。重点11.1电力线通信技术11.1.1电力线通信技术简介电力线通信（PowerLineCommunication,PLC）是指利用电力线本身，以及其形成的输电网或配电网作为介质，实现高速数据传输的一种通信技术。电力线通信技术允许用户利用已有的供电网络进行通信，目前已可以实现宽带通信。接入网用于实现终端用户与广域通信网之间的互联，广大用户通过接入网可以获得各种通信服务。然而，用于实现、安装和维护接入网的费用非常昂贵，通常占到网络投资总额的50%以上。因此在保证通信正常进行的前提条件下，网络供应商总是试图以尽可能低的成本来实现接入网布设，以提高自身竞争能力。多数情况下，接入网仍然是现有网络供应商所独有的财产。鉴于此，新的网络供应商正在努力寻找实现自有接入网的技术方案。电力线通信技术为接入网络的实现提供了一个非常有前途的解决方案。11.1电力线通信技术11.1.2PLC通信系统标准在欧洲标准CENELECEN50065中定义的供电网络中，使用电力线通信的频率范围是9～140kHz（如表11-1所示）。CENELEC标准与美国和日本的有关标准有着明显的不同。美国和日本有关标准定义的PLC应用的频率范围可以到500kHz。

表11-1CENELEC所规定的电力线通信的频带范围CENELEC规范能够提供最高为几千比特每秒的数据传输速率，能够支持某些计量功能（如对一个电力网络的负荷进行管理和远端抄表）、极低数据传输速率的传输和若干路语音通道。但为了支持现代通信网络的各种应用，PLC系统必须能够提供超过2Mb/s的数据传输速率。只有满足这个基本要求，PLC网络才有可能与其他技术进行竞争。为了提供更高的数据传输速率，PLC传输系统必须工作在最高频率为30MHz的范围内。频带频率范围（kHz）最大传输幅度（V）用户类型A9～9510电力设施B95～1251.2家庭C125～1401.2家庭11.1电力线通信技术11.1.3PLC接入网低压配电网通常包括一个变压器单元和若干根经过电表（M）连接终端用户的供电电缆，低压网络中电力线传输系统采用低压电力线作为传输介质，实现PLC接入网。低压配电网络通过变压器单元与中高压网络连接，如图11-1所示，PLC接入网则通过通常放置在变压器单元内的基/主站（BS）与广域网连接。许多电力供应商都有自己的专用通信网用于连接各个变压器单元，这些电力供应商的专用通信网实际上都可以作为骨干网使用。如果实际情况并非如此，变压器单元可以与常规的电信网相连接。图11-1PLC接入网的结构11.1电力线通信技术11.1.3PLC接入网与骨干网络的连接还可以在一个用户或者街边的配电箱等处来实现，特别是有安装的便利条件时（比如街边配电箱附近正好有通信电缆）。无论何种情况下，来自骨干网络的通信信号都必须通过适当转换，转换为适于在低压配电网络传送的通信信号。这种转换是在PLC系统的主/基站完成的。PLC的用户通过位于电表附近或者内部电网电源插座上的PLC调制解调器实现网络连接。调制解调器将接收到的来自PLC网络的信号转换成常规通信系统所能够处理的标准信号。在用户端通常可以获得包括以太网或者ISDNS0在内的标准通信接口。第一种连接方式，一个房屋或者一栋楼内的用户通过诸如DSL、WLAN等其他通信方式与电表附近的PLC调制解调器相连；第二种连接方式，室内的电力线被用来作为传输的介质，即室内PLC方案。通过这两种方法，房子内部的各种通信设备就能与PLC接入网连接起来。11.1电力线通信技术11.1.3PLC接入网1.室内PLC网络室内PLC系统（指全部在房屋内）使用房子内部的电力线作为传输介质，将房屋内的电话、计算机、打印机、视频设备等常用电器连接起来实现一个PLC的局域网；采用同样的方法能够在小办公室中，实现一个PLC的局域系统。这两种情形都能够避免敷设新通信电缆所需的高额费用。目前，自动控制服务变得越来越流行，它不仅可以应用于工业、商业领域，还可以在私人住房中得到很好的应用。能够提供安全监控、加热控制、灯光控制等。这些自动控制系统必须同时连接许许多多的终端设备，包括传感器、照相机、摄像机、电动马达、电灯等。从这个角度来看，室内PLC技术是一个非常可行的技术方案，它能够实现许多终端设备之间的网络连接，这一特点对于那些没有合适的内部通信网络设施的老房子和大楼而言是非常具有吸引力的。11.1电力线通信技术11.1.3PLC接入网1.室内PLC网络一般来说，室内PLC的网络结构与应用低压配电网络的PLC接入系统的网络结构大同小异，也同样需要一个基站来控制室内PLC网络，还可能需要通过该基站与室外相连，如图11-2所示。基站可以位于电表附近，也可以置于室内PLC网络中任何合适的位置。室内PLC网络图11-2室内PLC网络的结构中的所有设备都通过PLC调制解调器来实现连接，这一点与PLC接入网中用户的连接方式类似。PLC调制解调器直接接到房屋墙壁内的电源插座上，而在一个房子或公寓里，电源插座几乎是无处不在的。因此，各种通信设备可以方便地通过墙上插座连接到室内PLC网络中。11.1电力线通信技术11.1.3PLC接入网1.室内PLC网络一个覆盖一座房屋或者一栋楼房的室内PLC网络可以是单独存在的独立网络，但就无法通过远距离的控制实现室内PLC所能提供的服务。另一方面，通过远端控制的室内PLC系统可以轻而易举地实现各种自动控制功能(如安全监控、能源管理等)。室内PLC网络不仅可以与PLC接入系统相连，也可以同采用了其他通信技术的接入网相连。在后一种情形下，如果接入网供应商是一个电力供应商，这种组合还能提供额外的计量服务：如远端抄表。另一方面，室内PLC网络能够与不同网络运营商所提供的接入网相连接，用户就能够从自由竞争的电信市场中获益。从另一个角度来看，还存在着其他的成本低廉的通信系统能够构成宽带的室内网络。无线局域网系统的产品早已面世，其最高数据传输速率可达20Mb/s。与室内PLC技术不同，WLAN允许用户在移动中使用电信服务。现在，WLAN的相关产品性能已经有了显著的改善，价格也相当便宜，这种情况使得室内PLC技术的推进变得更加困难。11.1电力线通信技术11.1.3PLC接入网2.PLC网络单元（1）基本网络单元对于利用供电网络实现通信服务而言，有些基本单元是必需的。这些基本单元的主要作用是完成信号产生和变换，使得信号能够通过电力线传输并被接收。每个PLC接入网包含两类设备：PLC调制解调器(PLCModem)和PLC主/基站(PLCMaster/BaseStation)。PLC调制解调器将用户所使用的标准通信设备与电力线传输介质连接。用户端的接口能够为不同的通信设备提供各种标准接口。这类设备既包括用于数据传输的Ethernet和USB等的接口,也包括用于电话业务的接口。另一端，PLC调制解调器通过耦合方式连接到供电网上，确保通信信号能够送入电力线介质并被可靠接收，如图11-3所示。图11-3PLC调制解调器的功能11.1电力线通信技术11.1.3PLC接入网2.PLC网络单元（1）基本网络单元耦合的作用一是确保安全隔离，二是作为高通滤波器将频率高于9kHz的通信信号与50/60Hz的电能分割开。为了减少来自电力线的电磁辐射，在接入领域使用两条相线进行耦合，而在室内领域则通过一根相线与中性线进行耦合。PLC调制解调器完成包括调制和编码在内的全部物理层的功能和通信协议中的数据链路层的功能，链路层功能包括MAC和LLC两个子层的功能。这些都是根据OSI参考模型确定的。11.1电力线通信技术11.1.3PLC接入网2.PLC网络单元（1）基本网络单元PLC基站(或称主站)，将PLC接入网连接到骨干网络上。如图11-4所示，它实现了骨干通信网与电力线传输介质之间的连接。然而，基站不直接连接用户终端设备，而是提供各种网络的通信接口。这其中包括xDSL、用于连接高速网络的同步数字系列(SDH)、用于无线互联的WLL(WirelessLocalLoop，无线本地环路)等。通过这种方式．PLC基站可以应用各种通信技术实现与骨干网之间连接。通常，基站控制着PLC接入网的运行，然而对于网络的控制或者某些特殊的功能可以通过分布的方式实现。在特殊的应用中，每个PLC调制解调器都可以用来实现网络运行的控制或者与骨干网络的连接。图11-4PLC基站功能11.1电力线通信技术11.1.3PLC接入网2.PLC网络单元（2）中继器在某些情况下，低压供电网络中的PLC用户之间以及用户与基站之间的距离超过常规PLC接入系统的有效连接距离，就必须采用中继器。中继器将整个PLC接入网分成若干个网段，每一段都在PLC接入系统的有效距离内。每一个网段之间通过频带分割或者时间分割的方法相互隔离。在时间分割的方法中，一个时间段用于第一个网段内的信号传输，而另一个时间段内用于第二个网段内的信号传输。使用中继器能够有效延长PLC技术所能提供覆盖的网络距离，但同时也会因为其设备及安装费用而提高网络成本。因此，PLC接入网中所使用的中继器的数目应尽可能少。11.1电力线通信技术11.1.3PLC接入网2.PLC网络单元（3）PLC网关PLC用户通过墙上的电源插座实现与PLC接入网相连接的方式有两种：直接连接和通过一个网关的间接连接。直接连接时,PLC调制解调器直接连到整个低压网中，并通过该网络与基站相连。这种连接方式中没有室内和室外之分,通信信号能够通过电表单元实现传输。然而由于室内和室外供电网络的特性有很大的不同，带来的额外问题是PLC信道的传输特性和电磁兼容性方面的要求都有所不同。图11-5PLC用户的直接接入方式11.1电力线通信技术11.1.3PLC接入网2.PLC网络单元（3）PLC网关网关用于将PLC接入网和室内PLC网络分割成两个部分，它同样也承担了将传输信号在接入和室内应用时所规定的不同频率段间进行转换的任务。网关通常位于临近房屋的电表单元的附近，如图11-6所示。不仅如此，PLC网关同时也能确保，用于室内网络连接的PLC调制解凋器间能够实现内部的相互通信而不会出现信息流到接入网中。在这种情形下，一个PLC网关的功能就如同一个控制室内PLC网络的逻辑基站，一方面协调其内部PLC调制解调器间的通信，另一方面也协调着内部设备与PLC接入网间的通信。图11-5PLC用户的直接接入方式11.1电力线通信技术11.1.3PLC接入网3.PLC网络特性PLC网络是以低压配电网络作为传输介质的。低压网络的特点由该网络的拓扑结构和其用作通信传输介质的特性共同决定。另一方面，PLC接入网会像天线一样产生电磁辐射，从而干扰工作于2~30MHz频率范围内的其他通信业务。因此，PLC系统所允许传输的信号功率受到限制，这使得它对干扰非常敏感。PLC系统受到的干扰有的来自低压配电网络周围环境，还有的来自低压配电网络自身。PLC接入网的拓扑特性由作为传输介质的低压配电网络的拓扑特性决定。然而，PLC接入网可以采用不同的方式实现，如将基站旋转于网络的不同位置、采用不同的网络分隔方式等，这样它的运行方式也将有所不同。低压网络拓扑结构复杂，网络之间有很大的不同。这些不同之处来源于网络的参数值，如用户密度、用户行为以及连接的电器等。通常可以得出结论，低压配电网，也包括室内部分，物理上呈树型拓扑结构。但是在逻辑上PLC接入网可以当作总线网络，使用共享传输介质。11.1电力线通信技术11.1.3PLC接入网3.PLC网络特性由于PLC网络共享传输介质，因此需要一定的介质访问控制（MAC）策略。基站控制对整个或部分PLC网络介质的访问。同样基站也是连接WAN的接入点。附加的PLC设备，如中继器或网关也可以实现接入。低压网络仅用于电能分配，大量的设备和电器可能在任何时间地点打开或关闭。网络负荷的变化造成介质阻抗的波动很大。这些阻抗波动和不连续造成PLC信道的多径效应，使其信息传输更加棘手。除了信道衰减之外，在PLC环境中的噪声使通信信号的无误接收更加困难。PLC网络中的噪声是不同的，主要分为两大类：一类是背景噪声，较稳定；另一类是脉冲噪声，其强度较高，容易造成数据传输的障碍。当这类脉冲噪声的持续时间超过使用纠错码能容忍的检测和改正时间限度时，便会产生突发错误。因此PLC网络中的脉冲干扰必须用适当的干扰模型表示，例如简单的开关干扰模型、复杂的基于OFDM传输系统的模型等。11.1电力线通信技术11.1.4PLC系统的体系结构1.PLC接入网的结构PLC接入网包括基站和一定数量的用户，这些用户都是PLC调制解调器的用户。一般情况下，调制解调器提供各种用户接口用来与不同的通信设备相连，如图11-7所示。另一方面，PLC调制解调器与电力线传输介质相连，提供特定的PLC网络接口。PLC传输介质与用户接口之间的通信是在第3层进行的。物理层收到的信息来自电力线网络，并通过MAC和LLC层送到网络层，该信息按照一定的标准或者协议构成（如IP协议），从而确保PLC和以太网（或者其他网络）数据接口之间的通信。通信设备的数据接口接收到的信息将会向上递交给应用层。图11-7PLC网络层结构11.1电力线通信技术11.1.4PLC系统的体系结构1.PLC接入网的结构基站将PLC接入网及其电力线传输介质与通信分配网相连，并连到骨干网。无论是基站还是PLC调制解调器都提供一个与电力线传输介质相连的接口；另一方面，它们与分配网或骨干网相连的接口，正像与各种通信设备相连的接口那样，是通过应用于骨干网和终端设备上的通信技术来实现的，这些通信技术在相应的通信标准中给出。PLC和其他通信技术的互联是在第3层上完成的，这些技术目前都已有特定的标准。PLC接口包括前两层：物理层和第2层的MAC和LLC子层。PLC的物理层依据电力线传输介质的特性来组织，由于电力网络中不利的噪声特性，各种差错处理机制也是一个重要的问题。11.1电力线通信技术11.1.4PLC系统的体系结构2.PLC的MAC层（1）MAC层的构成MAC层的基本任务一方面是对使用相同“共享传输介质”连接到某一个通信网络上的多个用户进行接入控制，另一方面是对不同用户申请的各种各样的电信服务产生的信息流进行组织。一般来说，各种通信网络的介质访问控制层的功能可以分为三类：多址接入、资源共享和流量控制。（2）MAC层的特性在每个共用传输介质的电信系统中，MAC层是通用协议体系的组成部分。针对各通信系统具体的传输特点、运行环境、用途，已开发出多种MAC层及其协议实现方法用于特定的通信系统。PLC接入网的特性包括特定的传输介质（低压配电网络），该网络可以在噪声导致数据传输受干扰的情况下提供有限速率的数据传输。另一方面，为了保证能够与其他接入技术竞争，PLC必须提供广泛的电信服务并保证满意的QoS。11.1电力线通信技术11.1.4PLC系统的体系结构2.PLC的MAC层（2）MAC层的特性如图11-8所示，以下4个因素对PLCMAC层及其协议有直接影响：网络拓扑、干扰、电信服务和采用的传输系统。PLC接入网的网络拓扑由低压配电网络的拓扑决定，低压配电网络作为传输介质，具有物理上的树形布局。然而，为了研究更高的网络层，如MAC层，可以把PLC接入网看作逻辑总线系统，该系统具有许多使用同一传输介质与基站通信的网络终端，基站把PLC网络连接到广域网。不同类型噪声的影响，导致PLC网络中的干扰。使用适当的模型来研究MAC层，形成PLC接入网中使用的多种电信服务。图11-8PLC的MAC层环境11.1电力线通信技术11.1.4PLC系统的体系结构3.多址接入方案多址接入方案建立了一种将传输资源划分为可接入片段的方法,这种方法用于多用户使用多种通信服务,多址接入方案可应用于在特定频谱内作信息传递之用的传输介质（如有线或无线信道）。在多用户共用传输介质情况下,从各个用户发送的通信信号,必须由多址接入方案提供的可接入片段独立传输，确保无差错通信。为此,从不同用户发出的信号，在共享介质上传输时，必须彼此正交。事实上，在不同用户共用同一介质的情况下，信号的完全正交是不可能实现的。然而，如果不同信号之间的彼此影响足够小，也可以被通信系统接受。通常，有如下三种多址接入方案广泛应用于通信系统中：TDMA（时分多址）、FDMA（频分多址）和CDMA（码分多址）。这三种基本的多址接入方案亦可混合使用。11.1电力线通信技术11.1.4PLC系统的体系结构4.资源共享策略通过管理由多址接入方案提供的网络资源可接入片段，来对传输使用同一个共享网络资源的多个用户的访问进行控制。双工模式是MAC层在上行和下行传输方向之间控制流量的功能之一。下行传输管理比较容易，因为基站对此可完全控制，如图11-9所示。在上行方向，需要MAC协议来管理上行传输，保证所有网络终端都有公平的网络使用权，并防止不同终端之间的数据包冲突。图11-9PLC接入网中的传输方向11.1电力线通信技术11.1.4PLC系统的体系结构5.流量控制除了在宽带PLC系统的设计中选择多址接入方案和MAC协议之外，流量控制机制也可明显改善网络运行的效率和所能提供的QoS水平。流量控制机制分为以下三组。双工模式，作为MAC层的一部分，这些优化能提高网络的利用率；流量调度，作为MAC层附加机制，提高网络的QoS；连接接纳控制机制（CAC），在MAC层之上运行，保持网络的QoS水平。若电力线通信网络能被广泛使用，将极大地推动物联网及应用的发展。利用电力线可以传输数据、语音、视频和电力，从而实现“四网合一”。11.2电力线通信系统工程布线11.2.1线缆的选用1.线缆的类型有线传输的线缆种类和型号很多，常用导线有铜芯线和铝芯线，按线芯数量又可分为单股线与多股线。在家用电力线系统中，常用的线缆有RV线缆（铜芯聚氯乙烯绝缘软线）、RVV线缆（铜芯聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套软线）、BV线缆（单芯铜芯聚氯乙烯绝缘硬线）、BVV线缆（铜芯聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套圆型护套线）等。11.2电力线通信系统工程布线11.2.1线缆的选用2.线缆的截面导线的安全载流量关系到供电可靠性，导线截面积选择正确与否关系到线路的安全，能否有效避免事故。首先需要查找电工手册和有关书籍，通过计算确定负荷电流后，进行查表得出导线的截面积。由于导线的安全载流量是很难记忆的，有时查电工手册和书籍的方法是很难提高工作效率。经过实践证明，再留有一定的裕量的“口诀法”给电工技术人员带来了方便，实践证明这种方法是绝对安全、可靠的。导线安全载流量计算口诀如下：10下五，100上二；25，35，四三界；70，95，两倍半；穿管温度，八九折；裸线加一半；铜线升级算。具体读法如下：“十下五，百上二；二五，三五，四三界；七十，九五，两倍半；穿管温度，八九折；裸线加一半；铜线升级算”。口诀中，数字代表导线截面积，汉字代表允许通过的电流。11.2电力线通信系统工程布线11.2.2线缆的连接1.直接相连常用的连接方法有绞合连接、紧压连接、焊接等。连接前应小心地剥除导线连接部位的绝缘层，注意不可损伤芯线。2.通过端子相连（1）接线柱的连接接线柱是最基本的接头，其性能最为可靠。任何其他类型的电路连接都不能够像老式螺栓螺母那样形成可拆卸的连接。图11-10所示为基本的铜接线柱装置。铜螺栓通过两个平垫圈和一个螺母把绝缘板和导线固定在一起。螺栓顶部有一个手动螺母。连接导线时，只需要把导线缠绕在螺杆上，然后拧紧手动螺母即可。组合接线柱是一种既能绕线又能穿线的螺栓锁紧手动螺母。图11-10铜线接线柱装置11.2电力线通信系统工程布线11.2.2线缆的连接2.通过端子相连（2）栅板式接线端子的连接栅板式接线端子，又称接线端子排，是机电系统内分部件和控制用永久接线的首先接线配件。接线端子排具有多种设计类型、结构和接线端数目。图11-11所示为一个典型的接线端子排。它的基体是黑色酚醛塑料，接线端平板铜螺钉。部件导线连接在一边，而接口导线连接在另一边。这样的接线端子排提供了一种方便的手段，可以满足各种电气控制和终端接线需要。标准的接线端子排上导体是裸露的，这在某些情况下可能出现电击的危险。为了防止出现这种危险，可以在端子排的上面安装一个塑料板。栅板式接线端子在与导线进行连接时，通常采用冷压端子连接。图11-11栅板式接线端子11.2电力线通信系统工程布线11.2.3布线方法布线应根据线路要求、负载类型、场所环境等具体情况，设计相应的布线方案，采用适合的布线方式和方法，一般应遵循以下原则。（1）选用符合电气性能和机械性能要求的导线（2）尽量避免布线中的接头（3）布线应牢固、美观室内电力线的线路敷设方式有明线敷设和暗线敷设两种。11.2电力线通信系统工程布线11.2.3布线方法1.明线敷设明线通常采用单股绝缘硬导线或塑料护套硬导线，这样有利于固定和保持走线平直。在实际应用中，塑料线槽板固定方式使用最为广泛。塑料线槽板如图11-12所示，由线槽板和盖板组成，盖板可卡在线槽板上。采用塑料线槽板固定布线，是指将导线放在线槽板内固定在墙壁或天花板表面，如图11-13所示，直接看到的是线槽板而非导线，因此比直接敷设导线美观。由于线槽板多由阻燃材料制成，所以采用塑料线槽板布线还提高了线路的绝缘性和安全性。图11-12图11-1311.2电力线通信系统工程布线11.2.3布线方法1.明线敷设布线时，首先按设计的线路走向将线槽板固定到墙壁上，如图11-14所示每隔1m左右用钢钉钉牢。如在大理石或瓷砖墙面等不易钉钉子的地方布线，则可用强力胶将线槽板粘牢在墙壁上。固定线槽板时要保持横平竖直，力求美观。在导线90°转向处，应将线槽板裁切成45°进行拼接，如图11-15所示。图11-14图11-1511.2电力线通信系统工程布线11.2.3布线方法1.明线敷设线槽板与插座盒（开关盒、灯头盒等）的衔接处应无缝隙，如图11-16所示。线槽板固定好后，将导线放置于板槽中，再将盖板盖到线槽板上并卡牢，布线即告完成。同方向的并行走线可放入一条线槽板内，转向时再分出。图11-17所示为线槽板的分支连接。图11-16图11-1711.2电力线通信系统工程布线11.2.3布线方法2.暗线敷设暗线敷设一般采用穿管敷设的方法，室内布线通常采用硬塑料管。在一般居室墙面上短距离布线也可将无接头的护套线直接埋设。穿管敷设暗线是指将钢管或硬塑料管埋设在墙体内，导线穿入在管子中进行布线，如图11-18所示。由于硬塑料管比钢管重量轻、价格低、易于加工，且具有耐酸碱、耐腐蚀和良好的绝缘性能等优点，在一般室内布线中得到越来越普遍的应用。敷设方式有两种：一种是在建筑墙体时将布线管预埋在墙内；另一种是在建好的墙壁表面开槽放入线管，再填平线槽恢复墙面。图11-1811.2电力线通信系统工程布线11.2.3布线方法2.暗线敷设（1）塑料线管的选用。布线用线管应选用聚乙烯或聚氯乙烯等热塑性硬塑料管，要便于弯曲、具有良好的弹性和一定的机械强度，具有阻燃性能。线管的直径根据穿入导线的数量决定，一般要求穿入线管中所有导线的总截面不超过线管内截面的40%，如图11-19所示。（2）普通塑料管的弯曲。普通塑料管可以采取局部加热的方式弯曲，如图11-20所示。没有木模时可将管子靠在较粗的木柱上弯曲（见图11-21），也可徒手进行弯曲。弯曲半径不宜太小，否则不易穿线。图11-19图11-20图11-2111.2电力线通信系统工程布线11.2.3布线方法2.暗线敷设（2）普通塑料管的弯曲对于管径较大而不太长的管子，可在待弯管子内灌满干黄沙，并堵塞两头后再行弯管，弯管成型后再倒出黄沙，如图11-22所示。图11-2211.2电力线通信系统工程布线11.2.3布线方法2.暗线敷设（3）冷弯塑料管的弯曲。对于冷弯塑料管可以直接使用弯管器进行弯管，首先将弯管器插入到管内的待弯曲部位，然后再按前面方法弯管，弯好后抽出弯管器即可，如图11-23所示。图11-2311.2电力线通信系统工程布线11.2.3布线方法2.暗线敷设（4）硬塑料管的连接。热塑性硬塑料管可以局部加热后直接插接，首先将待连接的两根管子分别做倒角处理，如图11-24所示，然后将外接管的准备插接的部分均匀加热烘烤，待其软化后，将内接管的准备插入部分涂上黏胶用力插入外接管内，如图11-25所示。插入部分的长度应为管直径的1.5倍左右，以保证一定的牢固性。也可以用套管进行粘接，如图11-26所示，将两根待接管子的连接部位涂上一层黏胶，分别从两端插入套管内即可，套管的内径应等于待接管子的外径，套管的长度应为待接管直径的3倍左右，A、B两管的接口应位于套管的中间。图11-24图11-25图11-2611.2电力线通信系统工程布线11.2.3布线方法2.暗线敷设（5）导线穿管敷设。首先应按照布线要求在墙壁表面开凿线槽，线槽的宽度与深度均应大于所用布线管的直径。然后将导线穿入布线管，再将穿有导线的布线管放入线槽并固定，如图11-27所示，最后用水泥或灰浆填平线槽恢复墙面。布线管在线槽内的固定方法如图11-28所示，可用固定卡子将布线管固定在线槽内[见图11-28(a)]，也可直接用两枚钢钉交叉钉牢将布线管固定住[见图11-28(b)]。为保证布线质量和用电安全，线路中导线不应有接头。导线分支等必需的接头可安排在插座盒、开关盒、灯头盒或接线盒内。图11-27图11-2811.3电力线通信典型应用方案1.组建新网络——有线组网组网需求：家中没有路由器，电脑只带有有线网卡，不希望无线上网，要求达到和有线组网一样稳定的组网效果。使用产品：电力线路由器、电力线适配器、ADSLModem。组网示意图如图11-29所示。图11-29新有线网组网示意图11.3电力线通信典型应用方案2.组建新网络——无线组网组网需求：家中没有路由器，电脑带有无线网卡，希望在家中各处无线上网。使用产品：电力线无线路由器、电力线AP、ADSLModem。组网示意图如图11-30所示。图11-

30新无线网组网示意图11.3电力线通信典型应用方案3.扩展现有网络——IPTV的应用组网需求：家中使用我的e家网络服务，有IPTV应用，希望可以在任意房间收看IPTV，且能够稳定地播放高清点播节目，同时家中有台式机和笔记本电脑，需要有无线和有线两种网络接入方式。使用产品：电力线适配器、电力线AP、我的e家无线ADSLModem。组网示意图如图11-31所示。图11-31扩展IPTV组网示意图11.3电力线通信典型应用方案4.扩展现有网络——有线组网组网需求：家中已有路由器，有部分房间已经布设网线，但部分房间未拉网线，需要扩展网络又不想再布设网线。使用产品：电力线适配器、路由器、ADSLModem。组网示意图如图11-32所示。图11-

32扩展有线网组网示意图11.3电力线通信典型应用方案5.扩展现有网络——无线组网组网需求：家中已有无线路由器，但家中部分房间无线信号不好，希望能够扩展无线信号覆盖范围。使用产品：电力线适配器、电力线AP、无线路由器、ADSLModem。组网示意图如图11-33所示。图11-33扩展无线网组网示意图11.3电力线通信典型应用方案6.无线覆盖组网需求：有多个楼层，需用无线覆盖各个楼层，不能跨楼层布设网线。使用产品：ADSLModerm、路由器、电力线适配器、电力线AP等。组网示意图如图11-34所示。图11-34无线覆盖组网示意图11.3电力线通信典型应用方