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1、第十二节 建筑智能化系统设备安装工程第十二节 建筑智能化系统设备安装工程智能建筑起源于二十世纪八十年代初期的美国，是随着自动控制技术、计算机技术和通信技术的普及应用而逐步发展起来的一个建筑领域的全新概念，它基于高度信息化社会并为之服务，涵盖了现代计算机技术、现代控制技术、现代通信技术、现代图形显示技术等多方面的技术。智能建筑的构成至少必须具备三大系统：通信与网络系统（CA）、楼宇设备管理自动化系统（BA）、办公自动化系统（OA）。智能建筑的概念还在不断发展，技术还在进步，例如近年来提出的住宅智能化（HA）等。图2-2-21为住宅小区智能化系统的基本构成图。一、建筑物通信系统一、建筑物通信系统
2、建筑物内部将各个系统连接起来的通信系统称为建筑物通信系统，它通过接口设备（如电缆配线架、光缆配线架等）与公共通信网连接。建筑物通信系统采用数字程控交换机、数字数据接点机、宽带交换机接入接点、数字传输设备、铜芯电缆或光缆等设备，使各系统间能进行信息交换。电话通信系统是各类建筑必然配置的主要系统，主要由电话交换设备、传输系统和用户终端设备组成。设备安装内容主要有：电话交接间、交接箱、壁龛（嵌式电缆交接箱、分线箱及过路箱）、分线盒和电话出线盒。二、楼宇、小区多表远传系统二、楼宇、小区多表远传系统智能三表系统的三表分别采用先进的脉冲式表，在表中附加上一块微型程序控制器，全系统具有小型数据库功能，可对三
3、表用户进行录入、排序、分类，又能实现对一户、多户或全部用户抄表收费，还具有各种单据的管理和打印输出功能。三、楼宇、小区自控系统三、楼宇、小区自控系统楼宇、小区自控系统就是将建筑物或建筑群内的变配电、照明、电梯、空调、供热、给排水、消防、保安等众多分散设备的运行、安全状况、能源使用状况及节能管理实行集中监视、管理和分散控制的建筑物管理与控制系统。（一）现场设备（一）现场设备现场需要安装的设备主要分三类：传感器及控制器；执行器；设备接口。1传感器包括温度、湿度、压力、压差、流量、液位传感器等；2执行器包括各种电动阀、电磁阀、风门驱动器等；3设备接口是指 DDC（现场控制器）箱到控制配电箱、动力箱等
4、设备的连接，用来实现设备的启动、停止等功能。（二）DDC 箱设备（二）DDC 箱设备DDC 箱通常安装在弱电竖井（房）或主要设备机房中（如冷冻站、热交换站、水泵房、空调机房等）。（三）线路敷设（三）线路敷设所有现场设备通过 DDC 箱与控制中心计算机相连，DDC 箱之间、DDC 箱与控制中心之间通常用金属线槽敷设线路，DDC 箱与现场设备的连接导线通常穿金属管敷设。四、有线电视系统四、有线电视系统电缆电视系统，英文简称 CATV。早期的 CATV 称共用天线电视系统。有线电视系统一般可分为前端、干线和分配分支等三个部分。如图2-2-22所示。（一）前端（一）前端前端部分包括电视接收天线、UHF
5、VHF 变换器、频道放大器、导频信号发生器、自播节目设备、调制器、混合器以及传输电缆等部件，有的系统还有卫星电视接收设备。前端的所用设备，包括频道放大器、衰减器、混合器、宽带放大器、电源及分配系统的分配器等，集中布置在前端箱内。前端箱安装方式有嵌入式暗装、壁挂式和台式三种。1放大器放大器是 CATV 系统中的一个重要部件，用它来提高信号电平，以使系统内各用户的电平达到要求，从而能在电视屏幕上获得满意的图像。放大器以工作频段分，有 VHF 放大器和 UHF 放大器；以使用频率分，有专用频道放大器（即单一频道放大器）和宽带放大器，后者又可分全频道宽带放大器和高、低段宽带放大器等；根据输入信号电平分
6、，有强信号和弱信号放大器；从放大器所处位置分，有天线放大器（即弱信号放大器）、前端放大器和后面分配系统用的线路放大器。2混合器混合器是将多路频率信号混合起来汇成一路输出的一个部件。二路输入的混合器称二混合器，过去有高、低通宽带混合器和任意不相邻二混合器，现在任意不相邻三混合、四混合、五混合、六混合、七混合器，相邻频道混合器及 U 混合器都已问世。3分配器混合后的总信号，根据用户分布情况，分成若干条干线传输进行功率分配，此任务由分配器来完成。分配器是进行功率分配的一个部件，它具有一个输入端和若干个输出端，将信号功率均分为两部分的称二分配器，均分为三部分的称三分配器，均分为四部分的称四分配器。有了
7、二、三、四分配器，即可进行任意的分配组合形式。二分配器是基本的分配器，它由阻抗匹配器及隔离分配变压器两部分组成。四分配器是在二分配器的两个输出端再分别加一个隔离分配变压器，因而有四个分配输出端。4调制器调制器是电缆电视系统中，用于自办节目的一个设备。它将来自摄像机或录像机的图像视频信号和伴音信号，经调制变成可被电视接收的高频信号。（二）干线（二）干线干线一般是指室外的远距离传输线路，它可以把一个信号中心与远区的几个接收楼群联结起来。干线越长，信号的衰减越大。为保证末端信号有足够的电平，需加入干线放大器，以补偿电平的衰减。室外电缆可分为架空敷设、地下敷设及沿建筑物外墙敷设等方式。（三）分配分支（
8、三）分配分支CATV 系统的分配分支主要包括分配放大器、线路延长放大器、分配器、分支器和输出端（即用户端）。分支器是串在信号干线中的一个部件，从此部件中取出一支或均匀的两支、四支支线到用户输出插孔，所以分支器是一个既有干线输入端，又有输出端和若干个分支输出端的部件。所谓串接一分支器是将一分支器与用户终端合成一体，串接在分支线上。串接二分支器是将一个二分支器的另一输出端通过一短线接至隔壁用户盒。五、扩声或音响广播系统五、扩声或音响广播系统各类公共建筑，根据使用功能的需要一般均考虑设置扩声或音响广播系统，基本上有三种类型：一是公共广播系统，属有线广播系统，通常用于服务性广播，包括背景音乐和紧急广播
9、功能（以满足发生火灾及紧急情况时引导疏散的要求）；二是厅堂扩声系统；三是专用的会议系统。有线广播系统主要由节目源、功放设备、监听设备、分路广播控制系统、用户设备及广播线路等组成。这些设备安装在广播机柜或控制台上。节目源设备包括：激光唱机、磁带录放音机、调幅调频收音机、传声器等设备。功放设备包括：前级增音机、功率放大器等设备。用户设备主要包括：扬声器、音箱、声柱、客房床头控制柜、控制开关、音量控制器等。广播系统一般将干线敷设在弱电竖井（房）内，在每层设一个分线箱，再从该分线箱引线至本层公共场所扬声器和客房床头控制柜。音量控制器、控制开关可安装在墙上或广播分线箱中。广播机房可单独设置，楼宇中通常将
10、广播设备安装在弱电控制中心。六、停车场管理系统六、停车场管理系统停车场管理系统，实质上是一种针对车辆的出入口控制系统，并具有计费和收费功能。它应能根据各类建筑物的管理要求，对停车场的车辆通行道口实施出入控制、监视、行车信号指示、停车计费及汽车防盗报警等综合管理。停车场管理系统一般由三部分组成：（一）车辆出入的检测与控制（一）车辆出入的检测与控制通常采用环形感应线圈方式或光电检测方式。（二）车位和车满的显示与管理（二）车位和车满的显示与管理有车辆计数方式、车位检测方式。（三）计时收费管理（三）计时收费管理有无人自动收费系统、有人管理系统。停车场管理系统由读卡机、自动出票机、闸门机、感应线圈（感应
11、器）、满位指示灯及计算机收费系统等组成。读卡机置于停车场入口处，供持有月卡等各类定期卡顾客使用。读卡机分为磁卡读卡机、IC 卡读卡机、感应式读卡机等。自动出票机安装在停车场入口处。时租车辆驶入时，按出票按钮，出票机打印出票给顾客，闸门机开闸放行，票券上记录车辆进场时间及计算机登记号等信息，便于车辆离场时交费。月租车辆驶入时，插入月租卡后退回卡给顾客，闸门机开闸放行，计算机记录下车辆进场时间等信息。自动闸门机有直杆式和折杆式两种。当车道的高度低于栏杆的抬起高度时，应选用折杆式闸门机。标准闸门机是3米长的木臂，如有需要可增至4米。车道宽度大于6米时，可在两侧同时安装两台闸门机。除木臂外，还有铝闸臂
12、、塑料闸臂等。在停车场入口处可设置满位指示灯，安装高度不低于2.2米。当停车场车位满时，满位指示灯点亮。满位指示灯与计算机管理系统及车辆计数器连接。七、楼宇安全防范系统七、楼宇安全防范系统公共安全防范系统，或称安全防范系统，简称安防系统、安保系统或保安系统，其常见有：防盗报警系统、闭路监控系统、出入口控制系统（又称门禁系统）、楼宇对讲保安系统、停车场管理系统、电子巡更系统等。（一）闭路电视监控系统（一）闭路电视监控系统闭路监控系统又称电视监控系统或应用电视系统，它除了正常的监视外，还可实时录像，以供事后重放分析。应用电视系统的构成形式见图2-2-23。闭路电视监控系统应能根据建筑物安全技术防范
13、管理的需要，对必须进行监控的场所、部位、通道等进行实时、有效的视频探测、视频监视、视频传输、显示和记录，并应具有报警和图像复核功能。闭路电视监控系统，一般由摄像、传输、控制、图像处理和显示5部分组成。现场设备包括摄像机、镜头、防护罩、云台、支架、解码器等；控制室设备包括机架及控制台，控制室内其他设备（如监视器、长时间录像机、矩阵切换器、控制键盘、视频分配器、画面分割器、时序切换器等）通常安装在机架或控制台上。1摄像部分主要包括摄像机、镜头、防护罩、云台、支架及解码器等。（1）摄像机摄像机可选用体积小、重量轻、便于现场安装与检修的电荷耦合器件（CCD）型摄像机。当一台摄像机需要监视几个不同方向的
14、场景时，应配置自动调焦装置和电动云台。摄像机需要隐蔽时，可设置在顶棚或墙壁内，镜头可采用针孔或棱镜镜头。对防盗用的系统，可装设附加的外部传感器与系统组合，进行联动报警。（2）镜头1）摄取固定监视目标时，可选用定焦距镜头；当视距较小而视角较大时，可选用广角镜头；当视距较大时，可选用望远镜头；当需要改变监视目标的观察视角或视角范围较大时，宜选用变焦距镜头。2）摄像机镜头应避免强光直射，保证摄像管靶面不受损伤。摄像机镜头应从光源方向对准监视目标，并应避免逆光安装；当需要逆光安装时，应降低监视区域的对比度。3）镜头视场内，不得有遮挡监视目标的物体。（3）防护罩根据工作环境应选配相应的摄像机防护罩。室内
15、型防护罩通常用于防尘和起隐蔽作用。室外型防护罩主要为了防晒、防雨、防尘、防冻、防结露等。防护罩的附属设备包括雨刷器、清洁器、防霜器、加热器和风扇等。特殊环境场所应选用防水、防爆型防护罩。（4）云台云台分手动云台和电动云台。手动云台在摄像机安装时调整角度，然后加以固定。电动云台分单向电动云台和双向（水平垂直）电动云台。云台选用要考虑的参数有：转动角度、转动速度、供电电压及承重等。（5）支架支架分为摄像机支架、防护罩支架、云台支架。支架安装方式有：顶（吊）装、壁装、落地安装、杆上安装等。选用支架要考虑安装方法及承载能力。2从摄像机引出的电缆宜留有1m 余量，不得影响摄像机的转动。摄像机的电缆和电源
16、线均应固定，并不得用插头承受电缆的自重。应根据设计图上各段线路的长度来选配电缆，避免电缆接续，当必须中途接续时，应采用专用接插件。（二）保安及防盗报警系统（二）保安及防盗报警系统保安及防盗报警系统包括防盗报警、保安、巡更等。适用于各类住宅及公共建筑等的安全防范工程。1防盗报警系统的基本组成防盗报警系统是用探测装置对建筑物内外重要地点和区域进行布防，在探测到防范现场有入侵者时能发出报警信号的专用电子系统，一般由探测器（报警器）、传输系统和报警控制器组成，如图2-2-24所示。探测器检测到意外情况就产生报警信号，通过传输系统送入报警控制器，发生声、光或以其他方式报警。探测器（报警器）的种类很多，按
17、所探测的物理量的不同可分为微波、红外、激光、超声波和振动等方式；按电信号传输方式不同，可分为无线传输和有线传输两种方式。2现场设备现场设备包括各类探测报警器、巡更站设备、读卡机等。（1）探测报警器1）探测非法入侵的移动探测器，可分为被动红外线探测器、微波/被动红外线双鉴探测器等。主要用于大厅、室内、走道等大面积的报警。2）探测周边的门磁开关。主要用于门、窗的报警。3）探测打碎玻璃的玻璃破碎探测器。主要用于大面积窗的报警。4）探测振动的振动探测器。主要用于保险柜、金库等防止撬凿的报警。5）探测烟雾的感烟探测器。适用于火灾报警。6）对射式主动红外线探测器，也称阻挡式探测器或主动红外线探测器。主要用
18、于围墙、走廊及大片窗等的报警。使用时可根据探测区的不同特点和使用环境选用不同类型、功能、型号的探测器。（2）巡更站巡更站分为钥匙式、读卡式、非接触读卡式等。要根据设计要求确认的巡更路线进行布置，巡更站通常安装在墙柱上，安装高度为1.4m。（3）报警按钮报警按钮分为破玻璃式及钥匙开启式两种。报警按钮及脚挑开关等通常安装在桌子下面、墙上等处。3竖井设备在大型建筑楼宇中，保安控制器、控制盘等通常安装在弱电竖井（房）内的墙壁上。（三）门禁及对讲系统（三）门禁及对讲系统门禁系统及对讲系统，适用于各类住宅及公共建筑等的出入门控制及对讲。1门禁系统门禁系统的功能是控制人员的出入，它能根据建筑物安全技术防范管
19、理的需要，对需要控制的各类出入口，按各种不同的通行对象及其准入级别，对其进出实施实时控制与管理，并应具有报警功能。系统应与火灾自动报警系统联动。门禁系统的组成包括门禁机、控制器、电控（磁）门锁、出门按钮、电源装置等。常见的开门的方式有：只按密码；刷卡；指纹读入等，或几种方式的组合，采用密码输入时，通常每三个月更改一次密码。2对讲系统楼宇对讲系统为访客与居室中的人们提供双向通话或可视通话、遥控开锁以及报警功能。对讲系统分为可视对讲和非可视对讲，由主机、若干分机、电源装置、传输导线等组成。主机通常安装在楼宇入口处的墙上或柱架上，分机则分别安装在住户内。（四）火灾自动报警系统（四）火灾自动报警系统1
20、区域报警系统区域报警系统是一种简单的报警系统，其保护对象一般是规模较小、对联动控制功能要求简单、或没有联控功能的场所。1）在一个区域系统中，宜选用一台区域报警控制器，最多不超过两台。2）区域报警控制器应设在有人值班的房间。3）当用该系统警戒多个楼层时，应在每个楼层的楼梯口和消防电梯前室等明显部位设置识别报警楼层的灯光显示装置。系统框图见图2-2-25。2集中报警系统集中报警系统是一种较复杂的报警系统，适用于宾馆、饭店等场所。根据管理情况，集中报警控制器设在消防控制室，区域报警控制器（或楼层显示器）设在各楼层服务台。1）集中报警控制系统中，应设置必要的消防联动控制输出接点和输入接点（或输入、输出
21、模块），可控制有关消防设备，并接收其反馈信号。2）在控制器上应能准确显示火灾报警的具体部位，并能实现简单的联动控制。3）集中报警控制器的信号传输线（输入、输出信号线）应通过端子连接，且应有明显的标记和编号。4）报警控制器应设在消防控制室或有人值班的专门房间。系统框图见图2-2-26。图2-2-26 集中报警系统框图图2-2-26 集中报警系统框图3控制中心报警系统控制中心报警系统是一种复杂的报警系统，主要用于大型宾馆、饭店、商场、办公楼等场所。控制中心报警系统是由设置在消防控制室的消防控制设备、集中报警控制器、区域报警控制器和火灾探测器组成的火灾报警系统。这里所指的消防控制设备主要是：火灾报警
22、器的控制装置、火警电话、空调通风及防排烟、消防电梯等联动控制装置、火灾事故广播及固定灭火系统控制装置等。集中报警系统加联动消防控制设备就构成控制中心系统。系统框图见图2-2-27。图2-2-27 控制中心报警系统框图图2-2-27 控制中心报警系统框图 八、综合布线系统八、综合布线系统建筑与建筑群综合布线系统是一种建筑物或建筑群内的传输网络。它既使话音和数据通信设施、交换设备和其他信息管理系统彼此相连，又使这些设备与外部通信网络相连接。它包括建筑物到外部网络或电话局线路上的连接点与工作区的话音或数据终端之间的所有电缆及相关联的布线部件。一个设计良好的布线系统应具有开放性、灵活性和扩展性，并对其
23、服务的设备有一定的独立性。综合布线系统是独立于具体应用系统之外的介质传输系统，可适用于语音、数据、图形、图像等信息的传输，利用双绞线或光缆来传输智能化建筑物内的信息，通过适配器的转换，可同各种信息设备接口。建筑与建筑群综合布线系统可以划分成六个子系统：工作区子系统、配线子系统（水平子系统）、管理子系统、干线子系统（垂直子系统）、设备间子系统、建筑群子系统。（一）工作区子系统（一）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，工作区子系统应由（水平）布线子系统的信息插座延伸到工作站终端设备处的连接电缆及适配器组成。一个工作区的服务面积可按510m2估算，每个工作区设置一个电话机
24、或计算机终端设备，或按用户要求设置。工作区的每一个信息插座均应支持电话机、数据终端、计算机、电视机及监视器等终端设备的设置和安装。从信息插座到终端设备的连接线缆长度一般宜小于等于3m。（二）配线子系统（二）配线子系统配线子系统宜由工作区的信息插座，每层配线设备至信息插座的配线电缆、楼层配线设备和跳线等组成。配线子系统宜采用4对对绞电缆。配线子系统在有高速率应用的场合，宜采用光缆。水平布线子系统根据整个综合布线系统要求，应在二级交接间、交接间或设备间的配线设备上进行连接，以构成电话、数据、电视系统并进行管理。配线子系统配线电缆宜选用普通型铜芯对绞电缆，电缆长度宜小于等于90m。（三）管理子系统（
25、三）管理子系统管理子系统设置在楼层配线间内，它是干线子系统和配线子系统的桥梁。管理子系统由双绞线配线架、跳线（有快接跳线和简易式跳线之分）设备等组成，在有光缆布线的系统中，还应有光缆配线架和光缆跳线。当终端设备位置或局域网的结构变化时，有时只要改变跳线方式即可解决，而不需重新布线。因此起着管理各层的水平布线连接相应网络设备的作用。（四）干线子系统（四）干线子系统干线子系统应由设备间的配线设备和跳线以及设备间至各楼层配线间的连接电缆或光缆组成。在确定干线子系统所需要的电缆总对数之前，必须确定电缆中话音和数据信号的共享原则。对于基本型每个工作区可选定2对；对于增强型每个工作区可选定3对对绞线。对于
26、综合型每个工作区可在基本型或增强型的基础上增设光缆系统。干线子系统的电缆或光缆长度不应超过500m，当超过500m 时，需增设配线架分区布线。（五）设备间子系统（五）设备间子系统设备间是在每一幢大楼的适当地点设置进线设备，进行网络管理以及管理人员值班的场所。设备间子系统应由综合布线系统的建筑物进线设备、电话、数据、计算机等各种主机设备及其保安配线设备等组成。设备间内的所有进线终端设备宜采用色标区别各类用途的配线区。（六）建筑群子系统（六）建筑群子系统建筑群子系统由二个及以上建筑物的电话、数据、电视系统组成一个建筑综合布线系统，其连接各建筑物之间的缆线和配线设备，组成建筑群子系统。建筑群子系统宜采用地下管道敷设方式。管道内敷设的铜缆或光缆应遵循电话管道和人孔的各项设计规定。此外安装时至少应预留12个备用管孔，以供扩充之用。建筑群主干电缆或光缆的长度宜小于等于1500m。