1、智能建筑工程,2,概述,安全技术防范系统,3,5.1 智能建筑工程概述,一、智能建筑的定义 智能建筑是计算机、信息通信等技术融入建筑行业的产物，这些先进技术使建筑物内电力、照明、空调、防灾、防盗、运输设备等，实现了管理自动化、远端通信和办公自动化的有效运作。,美国：智能建筑是将结构、系统、服务和管理等4项基本要求，以及它们之间的内在关系，进行优化组合。所有建筑的智能设计是要提供一个投资合理，又具有高效、舒适、便利的环境。,4,日本：日本则认为具有建筑自动化、远程通信和办公自动化，这三种功能结合起来有效运作的建筑。,欧洲：欧洲一些国家认为能创造一种可以使用户发挥最高效率环境的建筑即为“智能建筑”
2、，,中国：利用系统集成方法，将智能型的计算机技术、通信技术、信息技术与建筑艺术有机结合，通过对设备的自动监控、对信息资源的管理和对使用者的信息服务及其与建筑的优化组合，所获得的投资合理、适合信息社会需要并且具有安全、高效、舒适、便利和灵活特点的建筑物。,5,“智能建筑”的固有特征是：建筑物管理服务自动化，办公资源自动化，信息通信自动化。 总之：“智能建筑”能提供一个优越的生活环境和高效的工作环境，且具有舒适性、高效性、方便性、适应性、安全性和可靠性的特征。,6,二、智能建筑工程的组成,7,四、智能建筑工程的特点 智能建筑工程是一个复杂的集成系统工程，它是多种技术的集成，多门学科的综合，涉及电子
3、技术、通信技术、网络技术、计算机技术、自动控制技术、传感器技术等。 2.智能建筑工程系统多，技术先进，施工周期长，作业空间大，使用设备和材料品种多。 3智能建筑工程设计、施工安装、设备制造等必须密切配合，不能搞条块分割，互不支持。,8,4.智能建筑工程与建筑物的性质、功能和规模紧密相关，信息点的分布各异。 5.智能建筑工程的有些系统必须按照有关部门的要求安装施工，并由属地有关部门验收合格后方可投入使用。 6.智能建筑工程图的主要内容是系统图和平面图，都是用简图形式表示的。,9,5.2 火灾自动报警及消防联动系统,系统的组成：见图5-3 一、火灾过程的一般规律 早期阶段。没有可见的烟雾和火焰，热
4、量也相当少，环境温升不易鉴别出来。 阴燃阶段。产生大量的烟雾，温度并不高。此阶段是探测火情实现早期报警的重要阶段，探测对象是烟雾粒子。 火焰放热阶段。探测对象为热与光。 衰减阶段。,10,二、火灾自动报警系统组成 (一)火灾探测器： 是能对火灾参量作出有效响应，并转化为电信号，将报警信号送至火灾报警控制器的器件。,11,火灾探测器,感温式,感烟式,感光式,12,（二）火灾报警控制器 区域火灾报警控制器 集中火灾报警控制器,（三）联动报警控制器 （四）短路隔离器 （五）底座与编码底座 （六）输入模块 （七）输出模块 （八）火灾现场报警装置,0102,13,三、火灾自动报警系统图和平面图 系统图：
5、图5-7 平面图：图5-8,0506,14,四、报警系统设备安装 （一）火灾探测器的安装： 探测器的安装高度是指探测器安装位置(点)距该保护区域地面的高度。见表5-4 探测器的保护半径：指一只探测器能够有效探测的单向最大水平距离。见表5-5。,15,点型火灾探测器安装位置应符合下列要求： (1)探测器距墙或梁边的水平距离应大于0.5m，且在探测器周围0.5m内不应有遮挡物。 (2)在有空调的房间内，探测器要安装在距空调送风口1.5m以外的地方，至多孔送风顶棚孔口的水平距离，不应小于0.5m。 (3)如果探测区域内有隔梁，探测器安装在梁上时，其探测器下端到安装面必须在0.3m以内，如图5-9所示
6、。,16,(4)探测器宜水平安装，如必须倾斜安装时，其安装倾斜角不应大于45度，否则应加装平台安装探测器，如图5-10所示。 (5)在宽度小于3m的内走廊顶棚安装探测器时，宜居中布置。感温探测器的安装间距不应超过10m，感烟探测器的安装间距不应超过15m。探测器至端墙的距离不应大于探测器安装间距的一半。,17,（二）火灾报警控制器安装 分为台式、壁挂式和落地式3种，见图5-11。 (1)火灾报警控制器宜安装在专用房间或楼层值班室，也可设在经常有人值班的房间或场所。 (2)火灾报警控制器安装在墙上时，其底边距地(楼)面一般不应小于1.5m，距门、窗、柜边的距离不应小于250mm； （三）手动报警
7、按钮的安装安装在明显和便于操作的位置，安装在墙上时 ，其底边距地为1.31.5m。,0304,18,5.3 通信网络,一、有线电视系统有线电视系统，简称为CATV系统。它是多台电视接收机共用一套天线的设备。由于系统各部件之间采用了大量的同轴电缆作为信号传输线，因而CATV系统又叫电缆电视。 (一)系统组成主要由接收天线、前端设备、传输分配网络和用户终端组成。见下图,19,VHF（甚高频）天线,UHF（特高频）天线,20,甚高频Very high frequency (VHF) 是指频带由30 Mhz到300 MHz的无线电电波。比甚高频无线电的频率高的是特高频（UHF） 。特高频是指频带由30
8、0 Mhz到3000 MHz的无线电电波。 甚高频多数是用作电台及电视台广播，同时又是航空和航海的沟通频道。,21,段号 频段名称 频段范围（含上限不含下限） 波段名称 1 甚低频（VLF） 330千赫（KHz） 甚长波 2 低频（LF） 30300千赫（KHz） 长波 3 中频（MF） 3003000千赫（KHz） 中波 4 高频（HF） 330兆赫（MHz） 短波 5 甚高频（VHF） 30300兆赫（MHz） 米波 6 特高频（UHF） 3003000兆赫（MHz） 分米波 7 超高频（SHF） 330吉赫（GHz） 厘米波 8 极高频（EHF） 30300吉赫（GHz） 毫米波 9 至
9、高频 3003000吉赫（GHz） 丝米波,22,(1)引向天线 它由一个辐射器和多个无源振子组成，所有振子互相平行并在同一平面上，结构如图5-18所示。 引向天线的特点：具有结构简单、重量轻、架设容易、方向性好、增益高等优点，因此得到广泛的、大量的应用。,辐射器,无源振子,反射器：减弱来自天线后方的干扰波,引向器：增大对前方电波的灵敏度,23,24,(2)抛物面天线 它一般由反射面、背架及馈源与支撑件三部分组成。它的结构如图5-19。 卫星电视广播地面站用天线反射面板，一般分为两种形式，一是板状，另一种是网状面板。相同口径的抛物面天线，板状要比网状接收效果好。网状防风能力强。,25,2前端设
10、备 前端设备主要包括天线放大器、混合器、干线放大器等。 天线放大器的作用：提高接收天线的输出电平和改善信噪比，以满足处于弱场强区和电视信号阴影区共用天线电视传输系统主干线放大器输入电平的要求。 干线放大器安装于干线上，主要用于干线信号电平放大，以补偿干线电缆的损耗，增加信号的传输距离。 混合器是将所接收的多路信号混合在一起，合成一路输送出去，而又不互相干扰的一种设备。使用它可以消除重影现象。,26,3传输分配网络 分配网络分为有源及无源两类。无源分配网络只有分配器、分支器和传输电缆等无源器件，其可连接的用户较少。有源分配网络增加了线路放大器，因而其所接的用户数可以增多。 分配器用于分配信号，将
11、一路信号等分成几路。常见的有二分配器、三分配器、四分配器。 分支器用于把干线信号取出一部分送到支线里去，它与分配器配合使用可组成形形色色的传输分配网络。 线路放大器是用于补偿传输过程中因用户增多、线路增长后信号损失的放大器。,27,同轴电缆：由一根导线作芯线和外层屏蔽铜网组成，内外导体间填充绝缘材料，外包塑料套，如图5-20。 型号：最常使用的有SYV型、SYFV型、SDV型、SYKV型、SYDY型等。 4用户终端有线电视系统的用户终端是供给电视机电视信号的接线器，又称为用户接线盒。如图5-21所示。,28,信噪比，是指一个电子设备或者电子系统中信号与噪声的比例。这里面的信号指的是来自设备外部
12、需要通过这台设备进行处理的电子信号，噪声是指经过该设备后产生的原信号中并不存在的无规则的额外信号（或信息），并且该种信号并不随原信号的变化而变化。,29,30,31,32,33,放大器,34,天线,35,天线,36,37,38,39,40,41,二、有线电视系统工程图 系统图 平面图,42,下一节：电话通信系统,43,44,45,46,47,48,49,50,51,VHF（甚高频）天线,52,53,54,55,56,57,0102,58,59,目 录,60,19.1 共用天线电视系统,共用天线电视系统简称为CATV（Community Antenna Television）系统，是指共用一组优
13、质天线接收电视台的电视信号，并通过同轴电缆传输、分配给各电视机用户的系统。在共用天线的基础之上出现了通过同轴电缆、光缆或其组合来传输、分配和交换声音和图像信号的电视系统，称为电缆电视（Cable Television）系统，其简写也是“CATV”，习惯上又常称作有线电视系统。,61,共用天线电视系统一般由前端、干线、分配分支三个部分组成，如图19-1所示。 1前端部分前端部分的主要任务是接收电视信号，并对信号进行处理，如滤波、变频、放大、调制和混合等。主要设备有接收天线、放大器、滤波器、频率变换器、导频信号发生器、调制器、混合器以及连接线缆等。,19.1 共用天线电视系统,62,（1） 接收天
14、线接收天线主要有以下作用： 磁电转换 接收电视台向空间发射的高频电磁波，并将其转换为相应的电信号。 选择信号 在空间多个电磁波中，有选择地接收指定的电视射频信号。 放大信号 对接收的电视射频信号进行放大，提高电视接收机的灵敏度，改善接收效果。 抑制干扰 对指定的电视射频信号进行有效的接收，对其他无用的干扰信号进行有效的抑制。,19.1 共用天线电视系统,63, 改善接收的方向性 电视台发射的射频信号是按水平方向极化的水平极化波，具有近似于光波的传播性质，方向性强，这就要求接受机必须用接收天线来对准发射天线的方向才能最佳接收。,19.1 共用天线电视系统,64,接收天线主要有以下几种分类： 按工
15、作频段分类 主要有VHF（甚高频）天线、UHF（特高频）天线、SHF（超高频）天线和EHF（极高频）天线。 按工作频道分类 主要有单频道天线、多频道天线和全频道天线等。 按结构分类 主要分为基本半波振子天线、折合振子天线、多单元天线、扇形天线、环形天线和对数周期天线等。,19.1 共用天线电视系统,65, 按方向性分类 一般分为定向天线和可变方向天线。 按增益大小分类 一般分为低增益天线和高增益天线。,19.1 共用天线电视系统,66,（2） 导频信号发生器若干线传输距离较长，由于电缆对不同频道信号衰减不同，使用导频信号发生器能进行自动增益控制和自动斜率控制。 （3） 天线放大器天线放大器主要
16、用于放大微弱信号。采用天线放大器可提高接收天线的输出电平，以满足处于弱场强区电视传输系统主干线放大器输入电平的要求。,19.1 共用天线电视系统,67,（4） 频率变换器频率变换器是将接收的频道信号变换为另一频道信号的器件。因此，其主要作用是电视频道信号的变换。由于电缆对高频道信号的衰减很大，若在CATV系统中直接传送UHF频道的电视信号，则信号损失太大，因此常使用U/V变换器将UHF频道的信号变成VHF频道的信号，再送入混合器和传输系统。这样，整个系统的器件（如放大器、分配器、分支器等）就只采用VHF频段的，可大大降低CATV系统成本。,19.1 共用天线电视系统,68,在电视台附近的高场强
17、区，电视台的强直射信号会直接进入电视机，与通过CATV系统进入电视机的信号叠加形成严重的重影。用频率变换器后，直射信号会因其频道与转换后的接收频道不同而被电视机的高放、中放等电路滤掉。这就是说，为避免一个功率强的VHF电视频道的干扰，可以把收到的某个VHF频道信号转换为另外一个VHF频道信号后，再送入CATV系统的混合器中。频率变换器按变换的频段不同可分为U/V频率变换器、V/V频率变换器、V/U频率变换器和U/U频率变换器。,19.1 共用天线电视系统,69,（5） 调制器调制器的作用将来自摄像机、录像机、激光、电视唱盘、卫星接收机、微波中继等设备输出的视频、音频信号调制成电视频道的射频信号
18、后送入混合器。调制器一般有两种分类方式，一是按工作原理分为中频调制式和射频调制式，二是按组成器件分为分离元调制器和集成电路调制器。,19.1 共用天线电视系统,70,（6） 混合器混合器是将两路或多路不同频道的电视信号混合成一路的部件。在CATV系统中，混合器可将多个电视和声音信号混合成一路，用一根同轴电缆传输，达到多路复用的目的。如果不用混合器，直接将两路（或多路）不同频道的天线直接在其输出端并接，再由同轴电缆向下传输，则会破坏系统的匹配状态，由于系统内部信号的来回反射会使电视图像出现重影，并使图像（或伴音）产生失真，影响收视效果。,19.1 共用天线电视系统,71,分波器和混合器的功能相反
19、，具有可逆性。如果将混合器的输入端和输出端互换，则混合器就变成了分波器。混合器按电路结构可分为滤波器式和宽带变压器式两大类。滤波器式混合器又可分为频道混合器（几个单频道的混合）和频段混合器（某一频段信号与另一频段信号的混合）等。,19.1 共用天线电视系统,72,2干线系统干线系统是把前端接收、处理、混合后的电视信号传输给分配分支系统的一系列传输设备，主要包括干线、干线放大器、均衡器等。干线放大器是安装在干线上，用以补偿干线电缆传输损耗的放大器。均衡器的作用是补偿干线部分的频谱特性，保证干线末端的各个频道信号电平基本相同。,19.1 共用天线电视系统,73,3分配分支部分分配分支部分是共用天线
20、电视系统的最后部分，其主要作用是将前端部分、干线部分送入的信号分配给建筑物内各个用户电视机。它主要包括放大器、分配器、分支器、系统输出端和电缆线路等。 （1） 分配放大器分配放大器安装在干线的末端，用以提高干线末端信号电平，以满足分配、分支的需要。,19.1 共用天线电视系统,74,（2） 线路延长放大器线路延长放大器安装在支干线上，用来补偿支线电缆传输损耗和分支器的分支损耗与插入损耗。 （3） 分配器分配器是用来分配电视信号并保持线路匹配的装置，其主要作用有： 分配作用将一路输入信号均匀地分配成多路输出信号，并且插入损耗要尽可能地小。 隔离作用所谓隔离，是指分配器各路输出端之间的隔离，以避免
21、相互干扰或影响。,19.1 共用天线电视系统,75, 匹配作用主要指分配器与线路输入端和线路输出端的阻抗匹配，即分配器的输入阻抗与输入线路的匹配。各路的输出阻抗必须与输出线路匹配，才能有效地传输信号。分配器按输出路数的多少可分为二分配器、三分配器、四分配器、六分配器和八分配器等；按分配器的回路组成可分为集中参数型和分布参数型两种；按使用条件又可分为室内型、室外防水型和馈电型等。,19.1 共用天线电视系统,76,（4） 分支器 分支器是从干线或支线上取出一部分信号馈送给用户电视机的部件，它的作用是： 以较小的插入损耗从传输干线或分配线上分出部分信号经衰减后送至各用户； 从干线上取出部分信号形成
22、分支； 反向隔离与分支隔离。分支器可根据分支输出端的个数分为一分支器、二分支器、四分支器等，也可根据其使用场合不同分为室内型、室外防水型、馈电型和普通型等。,19.1 共用天线电视系统,77,4传输线路目前，共用天线电视系统中的传输线路均使用同轴电缆。同轴电缆有内导体、外导体、绝缘体和护套层四个部分组成，它是用介质材料来使内、外导体之间绝缘，并且始终保持轴心重合的电缆。在CATV系统中，各国都规定采用特性阻抗为75的同轴电缆作为传输线路。同轴电缆标注的含义如图19-2所示。其型号的符号含义见表19-1（详见401）。,19.1 共用天线电视系统,78,19.1 共用天线电视系统,图19-1 共
23、用天线电视系统的组成,79,19.1 共用天线电视系统,图19-2 同轴电缆的标注.,80,图19-3所示为某建筑共用天线电视系统图，从图中可以看出，该共用天线电视系统的系统干线选用SYKV759 型同轴电缆，穿管径为25mm的水煤气管埋地引入，在三层处由二分配器分为两条分支线，分支线采用SYKV757 型同轴电缆，穿管径为20mm的硬塑料管暗敷设。在每一楼层用四分支器将信号传输至用户端。对应的平面图如图19-4所示。,19.1 共用天线电视系统,81,19.1 共用天线电视系统,图19-3 某建筑共用天线电视系统图,82,19.1 共用天线电视系统,83,5.3 建筑电话通信系统,建筑电话通
24、信系统的基本目标是实现某一地区内任意两个终端用户之间进行通话，因此电话通信系统必须具备三个基本要素：（1） 发送和接收话音信号；（2） 传输话音信号；（3） 话音信号的交换。一个完整的电话通信系统是由电话交换设备、传输系统和用户终端设备三大部分组成，如图19-5所示。,84,1用户终端设备常见的用户终端设备有电话机、传真机等，随着通信技术与交换技术的发展，又出现了各种新的终端设备，如数字电话机、计算机终端等。 2电话传输系统常见的电话传输媒体有市话电线电缆、双绞线和光缆。,5.3 建筑电话通信系统,85,光纤光缆 光纤光缆是新一代的传输介质，与铜质介质相比，光纤无论是在安全性、可靠性还是网络性
25、能方面都有了很大的提高。除此之外，光纤传输的带宽大大超出铜质线缆，而且其支持的最大连接距离达两公里以上，是组建较大规模网络的必然选择。由于光纤光缆具有抗电磁干扰性好、保密性强、速度快、传输容量大等优点，所以它的价格也较为昂贵，在家用场合很少使用。,86,87,2.双绞线双绞线是一种柔性的通信电缆，包含着成对的绝缘铜线，它的特点是价格便宜，所以被广泛应用。,88,89,3电话交换设备电话交换设备是电话通信系统的核心。电话通信最初是在两点之间通过原始的受话器和导线的连接由电的传导来进行，如果仅需要在两部电话之间进行通话，只要用一对导线将两部电话机连接起来就可以实现。但如果有成千上万部电话机之间需要
26、互相通话，则不可能采用个个相连的办法。这就需要有电话交换设备，即电话交换机，将每一部电话机（用户终端）连接到电话交换机上，通过线路在交换机上的接续转换，就可以实现任意两部电话机之间的通话。,5.3 建筑电话通信系统,90,目前主要使用的电话交换设备是程控交换机。程控是指控制方式，即存储程序控制，其英文名称是Stored Program Control，简称为SPC，它是把电子计算机的存储程序控制技术引入到电话交换设备中来。这种控制方式是预先把电话交换的功能编制成相应的程序（或称软件），并把这些程序和相关的数据都存入到存储器内。当用户呼叫时，由处理机根据程序所发出的指令来控制交换机的操作，以完成
27、接续功能。,5.3 建筑电话通信系统,91,92,按 键 式,93,子 母 机,94,95,触 摸 屏 式,96,可 视 电 话,97,传 真 机 式,98,电话交换机,99,数控电话交换机,100,用户线,电话线,101,交接箱,102,交接箱,103,交接箱,104,5.3 建筑电话通信系统,图19-5 电话通信系统示意图,105,5.3 建筑电话通信系统,图19-6 电话传输示意图,106,建筑电话通信系统工程图同样由系统图和平面图组成，是指导具体安装的依据。建筑电话通信系统通常是通过总配线架和市话网连接。在建筑物内部一般按建筑层数、每层所需电话门数以及这些电话的布局，决定每层设几个分接
28、线箱。自总配线箱分别引出电缆，以放射式的布线形式引向每层的分接线箱，由总配线箱与分接线箱依次交接连接。也可以由总配线架引出一路大对数电缆，进入一层交接箱，再由一层交接箱除供本层电话用户外，引出几路具有一定芯线的电缆，分别供上面几层交接箱。,5.3 建筑电话通信系统,107,图19-8为某建筑电话系统图，该电话通信系统是采用HYA50（20.5）SC50WCFC自电信局埋地引入建筑物，埋设深度为0.8m。再由一层电话分接线箱HX1引出三条电缆，其中一条供本楼层电话使用，一条引至二、三层电话分接线箱，还有一条供给四、五层电话分接线箱，分接线箱引出的支线采用RVB20.5型绞线穿塑料PC管敷设。,5
29、.3 建筑电话通信系统,108,图19-8 某建筑电话通信系统,109,三、电话通信系统 系统图 平面图,110,完,111,19.3 楼宇对讲系统,访客对讲系统是指来访客人与住户之间提供双向通话或可视通话，并由住户遥控防盗门的开关及向保安管理中心进行紧急报警的一种安全防范系统。它适用于单元式公寓、高层住宅楼和居住小区等。图19-9所示为一访客对讲系统，它由对讲系统、控制系统和电控防盗安全门组成。,112,（1） 对讲系统 对讲系统主要由传声器、语言放大器及振铃电路等组成，要求对讲语言清晰、信噪比高、失真度低。（2） 控制系统 一般采用总线制传输、数字编码解码方式控制，只要访客按下户主的代码，
30、对应的户主摘机就可以与访客通话，并决定是否打开防盗安全门；而户主则可以凭电磁钥匙出入该单元大门。（3） 电控安全防盗门 对讲系统用的电控安全门是在一般防盗安全门的基础之上加上电控锁、闭门器等构件组成。,19.3 楼宇对讲系统,113,19.3 楼宇对讲系统,图19-9 某住宅楼访客对讲系统,114,可视对讲系统除了对讲功能外，还具有视频信号传输功能，使户主在通话时可同时观察到来访者的情况。因此，系统增加了一部微型摄像机，安装在大门入口处附近，用户终端设一部监视器。可视对讲系统如图19-10所示。可视对讲系统主要具有以下功能：（1） 通过观察监视器上来访者的图像，可以将不希望的来访者拒之门外；,
31、19.3 楼宇对讲系统,115,（2） 按下呼出键，即使没人拿起听筒，屋里的人也可以听到来客的声音；（3） 按下“电子门锁打开按钮”，门锁可以自动打开；（4） 按下“监视按钮”，即使不拿起听筒，也可以监听和监看来访者长达30s，而来访者却听不到屋里的任何声音；再按一次，解除监视状态。,19.3 楼宇对讲系统,116,19.3 楼宇对讲系统,图19-10 可视对讲系统图,117,图19-11所示为一高层住宅楼楼宇对讲系统图。通过识读系统图可以知道，该楼宇对讲系统为联网型可视对讲系统。每个用户室内设置一台可视电话分机，单元楼梯口设一台带门禁编码式可视梯口机，住户可以通过智能卡和密码开启单元门。可通过门口主机实现在楼梯口与住户的呼叫对讲。,19.3 楼宇对讲系统,118,楼梯间设备采用就近供电方式，由单元配电箱引一路220V电源至梯间箱，实现对每楼层楼宇对讲2分配器及室内可视分机供电。从图中还可得知，视频信号线型号分别为SYV755+RVVP60.75和SYV755+RVVP60.5，楼梯间电源线型号分别为RVV31.0和RVV20.5。,19.3 楼宇对讲系统,119,19.3 楼宇对讲系统,图19-11 高层住宅楼可视对讲系统图,120,Thank You !,122,123,124,Thank You !,
