弱電工程簡(jiǎn)介

1、弱電工程電力應(yīng)用按照電力輸送功率的強(qiáng)弱可以分為強(qiáng)電與弱電兩類。建筑及建筑群用電一般指交流220V50HZ及以上的強(qiáng)電。主要向人們提供電力能源，將電能轉(zhuǎn)換為其他能源，例如空調(diào)用電，照明用電，動(dòng)力用電等等。智能建筑中的弱電主要有兩類， 一類是國(guó)家規(guī)定的安全電壓等級(jí)及控制電壓等低電壓電 能，有交流與直流之分，交流 36V以下，直流24V以下，如24V直流控制電源，或應(yīng)急照明 燈備用電源。另一類是載有語音、圖像、數(shù)據(jù)等信息的信息源，如電話、電視、計(jì)算機(jī)的信 息。人們習(xí)慣把弱電方面的技術(shù)稱之為弱電技術(shù)?？梢娭悄芙ㄖ蹼娂夹g(shù)基本涵義仍然是原來意義上的弱電技術(shù)。 只不過隨著現(xiàn)代弱電高新技術(shù)的迅速發(fā)展，智能建

2、筑中的弱電技術(shù)應(yīng)用越來越廣泛。般情況下，弱電系統(tǒng)工程指第二類應(yīng)用。主要包括:1、電視信號(hào)工程，如電視監(jiān)控系統(tǒng)，有線電視。2、通信工程，如電話。3、智能消防工程。4、擴(kuò)聲與音響工程，如小區(qū)的中背景音樂廣播，建筑物中的背景音樂。5、綜合布線工程，主要用于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，軟硬件功能的迅速強(qiáng)大，各種弱電系統(tǒng)工程和計(jì)算機(jī)技術(shù) 的完美結(jié)合，使以往的各種分類不再像以前那么清晰。各類工程的相互融合，就是系統(tǒng)集 成。常見的弱電系統(tǒng)工作電壓包括：24VAC 16.5VAC、12VDC有的時(shí)候220VAC也算弱電系統(tǒng)，比如有的由攝像機(jī)的工作電壓是 220VAC我們就不能把它們歸入強(qiáng)電系統(tǒng)。弱電

3、系統(tǒng)主要針對(duì)的是建筑物，包括大廈、小區(qū)、機(jī)場(chǎng)、碼頭、鐵路、高速公路等。常見的弱電系統(tǒng)包括：閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)、防盜報(bào)警系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)、電子巡更系統(tǒng)、停車場(chǎng)管理系統(tǒng)、可視對(duì)講系統(tǒng)、家庭智能化系統(tǒng)及安防系統(tǒng)、背景音樂系統(tǒng)、LED顯示系統(tǒng)、等離子拼接屏系統(tǒng)、DLP大屏系統(tǒng)、三表抄送系統(tǒng)、樓宇自控系統(tǒng)、防雷與接地系統(tǒng)、尋呼對(duì)講及專業(yè)對(duì)講系統(tǒng)、弱電管道系統(tǒng)、UPS不間斷電源系統(tǒng)、機(jī)房系統(tǒng)、綜合布線系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)系統(tǒng)、物業(yè)管理系統(tǒng)、多功能會(huì)議室系統(tǒng)、有線電視系統(tǒng)、衛(wèi)星電視系統(tǒng)、衛(wèi)星通訊系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、電話通訊系統(tǒng)、酒店管理系統(tǒng)、視頻點(diǎn)播系統(tǒng)、人力資源管理系統(tǒng)等等辦公自動(dòng)化系統(tǒng) (0AOffice Aut

4、omation System)、樓宇自動(dòng)化系統(tǒng) (BABuildi ngAutomation System)等3大類，統(tǒng)稱為 3A系統(tǒng)。但由于火災(zāi)自動(dòng)化系統(tǒng)(FAFireAutomation System)和保安自動(dòng)化系統(tǒng) (SASecurity Automation System)在行業(yè)管理上有許多特殊的規(guī)定，所以有時(shí)將FA和SA系統(tǒng)從BA系統(tǒng)中獨(dú)立出來，把建筑弱電系統(tǒng)分為CA OA BA FA、SA等5大類，統(tǒng)稱為5A系統(tǒng)。其實(shí)，不管整個(gè)系統(tǒng)如何劃分，談到工程 設(shè)計(jì)和集成問題，還是要具體到每一個(gè)子系統(tǒng)。2系統(tǒng)功能常用的建筑弱電系統(tǒng)主要有以下幾種：(1) 電話通信系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)電話(包括三類傳真

5、機(jī)、可視電話等)通信功能；星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)； 使用三類(或以上)非屏蔽雙絞線，傳輸信號(hào)的頻率在音頻范圍內(nèi)。(2) 計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)系統(tǒng)。是實(shí)現(xiàn)辦公自動(dòng)化及各種數(shù)據(jù)傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)；星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；使用五類(或以上)非屏蔽雙絞線，傳輸數(shù)字信號(hào)，傳輸速率可達(dá)100 Mb/s以上。(3) 音樂/廣播系統(tǒng)。通過安裝在現(xiàn)場(chǎng)(如商場(chǎng)、餐廳、客房、走廊等處)的揚(yáng)聲器，播放音樂，并可通過傳聲器對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行廣播；多路總線結(jié)構(gòu)；傳輸由功率放大器輸出的定壓120 V/120 Q的音頻信號(hào)，以驅(qū)動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)揚(yáng)聲器發(fā)聲，傳輸線使用銅芯絕緣導(dǎo)線。(4) 有線電視信號(hào)分配系統(tǒng)。將有線電視信號(hào)均勻地分配到樓內(nèi)各用戶點(diǎn)；采用分支、分配器進(jìn)行信號(hào)分

6、配，為了減小信號(hào)失真和衰減，使各用戶點(diǎn)信號(hào)質(zhì)量達(dá)到規(guī)范規(guī)定的要求，其布線為樹型結(jié)構(gòu)，且隨建筑物的形式及用戶點(diǎn)分布的不同而不同；使用75 Q射頻同軸電纜，傳輸多路射頻信號(hào)。(5) 保安監(jiān)控系統(tǒng)。通過安裝在現(xiàn)場(chǎng)的攝像機(jī)、防盜探測(cè)器等設(shè)備，對(duì)建筑物的各出入口和一些重要場(chǎng)所進(jìn)行監(jiān)視和異常情況報(bào)警等；視頻信號(hào)的傳輸采用星型結(jié)構(gòu)，使用視頻同軸電纜；控制信號(hào)的傳輸采用總線結(jié)構(gòu)，使用銅芯絕緣纜線。(6) 消防報(bào)警系統(tǒng)。該系統(tǒng)由火災(zāi)報(bào)警及消防聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)、消防廣播系統(tǒng)、火警對(duì)講電話系統(tǒng)等3部分組成?；馂?zāi)報(bào)警及消防聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)通過設(shè)置在樓內(nèi)各處的火:災(zāi)探測(cè)器、手動(dòng)報(bào)警裝置等對(duì)現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，當(dāng)有報(bào)警信號(hào)時(shí)，根據(jù)接收到的

7、信號(hào)，按照事先設(shè)定的程序， 聯(lián)動(dòng)相應(yīng)的設(shè)備，以控制火勢(shì)蔓延，其信號(hào)傳輸采用多路總線結(jié)構(gòu)，但對(duì)于重要消防設(shè)備(如消防泵、噴淋泵、正壓風(fēng)機(jī)、排煙風(fēng)機(jī)等)的聯(lián)動(dòng)控制信號(hào)的傳輸，有時(shí)采用星型結(jié)構(gòu)，信號(hào)的傳輸使用銅芯絕緣纜線(有的產(chǎn)品要求使用雙絞線 )。消防廣播系統(tǒng)用于在發(fā)生火災(zāi)時(shí)指揮現(xiàn)場(chǎng)人員安全疏散，采用多路總線結(jié)構(gòu)，信號(hào)傳輸使用銅芯絕緣導(dǎo)線(該系統(tǒng)可與音樂/廣播系統(tǒng)合用)。火警對(duì)講電話系統(tǒng)用于指揮現(xiàn)場(chǎng)消防人員進(jìn)行滅火工作，采用星型和總線型兩種結(jié)構(gòu)，信號(hào)傳輸使用屏蔽線。(7) 出入口控制系統(tǒng)。使用計(jì)算機(jī)、智能卡門鎖、讀卡器等設(shè)備，對(duì)各出入口狀態(tài)進(jìn)行設(shè)置、監(jiān)視、控制和記錄等，實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑物各出入口統(tǒng)一管理

8、，保證大樓安全，其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 和傳輸介質(zhì)因產(chǎn)品而異。(8) 停車場(chǎng)收費(fèi)管理系統(tǒng)。通過安裝在出入口地面下的感應(yīng)線圈，感應(yīng)車輛的出入，通過人工/半自動(dòng)/全自動(dòng)收費(fèi)管理系統(tǒng)， 實(shí)現(xiàn)收費(fèi)和控制電動(dòng)欄桿的啟閉等。該系統(tǒng)布線僅限于大樓車場(chǎng)的出入口處， 每一個(gè)出入口由一臺(tái)控制器控制，控制器可以獨(dú)立工作， 也可以與上位管理計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)，其布線結(jié)構(gòu)和傳輸介質(zhì)因產(chǎn)品而異。(9) 樓宇自控系統(tǒng)。通過與現(xiàn)場(chǎng)控制器相連的各種檢測(cè)和執(zhí)行器件，對(duì)大樓內(nèi)外的各種環(huán)境參數(shù)以及樓內(nèi)各種設(shè)備 (如空調(diào)、給排水、照明、供配電、電梯等設(shè)備)的工作狀態(tài)進(jìn)行 檢測(cè)、監(jiān)視和控制，并通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)連接各現(xiàn)場(chǎng)控制器，對(duì)樓內(nèi)的資源和設(shè)備進(jìn)行合理分配和

9、管理，達(dá)到舒適、便捷、節(jié)省、可靠的目的。到目前為止，樓宇自控系統(tǒng)還沒有國(guó)際標(biāo) 準(zhǔn)，不同廠家的產(chǎn)品所采用的通信協(xié)議各不相同，其現(xiàn)場(chǎng)總線和控制總線的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和傳輸介質(zhì)也就不同。下面將對(duì)目前被國(guó)際社會(huì)普遍接受和采納的LonWorks技術(shù)和BACnet技術(shù)作簡(jiǎn)單介紹。此外，還有電視會(huì)議系統(tǒng)、擴(kuò)聲系統(tǒng)、巡更系統(tǒng)、樓宇對(duì)講系統(tǒng)、三表(水、電、氣表)自動(dòng)抄表系統(tǒng)等。不同功能的建筑物需要設(shè)置的弱電系統(tǒng)各不相同。3系統(tǒng)集成在實(shí)際工作中，設(shè)計(jì)者應(yīng)該從網(wǎng)絡(luò)集成、功能集成和軟件界面集成等3方面來考慮各弱電系統(tǒng)間的集成問題。3.1 網(wǎng)絡(luò)集成網(wǎng)絡(luò)集成主要是從各系統(tǒng)的布線上來考慮，使不同功能的弱電系統(tǒng)能夠工作在一個(gè)統(tǒng)一的布

10、線平臺(tái)上，這樣，一方面便于對(duì)布線系統(tǒng)的管理，另一方面也使各弱電系統(tǒng)在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的布置上具有更大的靈活性。在常用的建筑弱電系統(tǒng)中， 電話通信系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)系統(tǒng)的功能及使用的硬件設(shè)備 各不相同，但其網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、 信息點(diǎn)的布置原則相同， 并且可以使用相同的傳輸介質(zhì)和接 插件，所以可將兩個(gè)系統(tǒng)的布線綜合為一個(gè)布線系統(tǒng)。這樣，兩個(gè)系統(tǒng)可以互為利用，信息點(diǎn)的功能可以互換，使兩個(gè)系統(tǒng)都具有更大的靈活性，這也就是我們所說的綜合布線系統(tǒng) (PDS)。對(duì)其余幾種系統(tǒng)，綜合考慮技術(shù)上和經(jīng)濟(jì)上的可行性，目前的產(chǎn)品由于受系統(tǒng)拓?fù)?結(jié)構(gòu)、信號(hào)傳輸介質(zhì)和雙絞線對(duì)傳輸功率信號(hào)的限制等，其布線系統(tǒng)暫時(shí)還無法綜合到PDS中來

11、。但是，隨著數(shù)字信號(hào)處理理論和應(yīng)用技術(shù)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)等的不斷發(fā)展， 未來的PDS 定會(huì)發(fā)展成為包含更多不同功能弱電系統(tǒng)的布線平臺(tái)。3.2 功能集成功能集成包括以下兩方面內(nèi)容:(1) 功能合并。主要考慮將一些在功能上和硬件設(shè)備上重復(fù)的系統(tǒng)合并，使合并后的系統(tǒng)具備合并前各系統(tǒng)的所有功能，以減少設(shè)備冗余，避免重復(fù)投資。在上述系統(tǒng)中，音樂/廣播系統(tǒng)和消防報(bào)警及聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)中的消防廣播系統(tǒng)就可以作為一個(gè)系統(tǒng)來設(shè)計(jì)，但系統(tǒng)必須滿足消防自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范 (GBJ 50116 98)的規(guī)定。(2) 功能互補(bǔ)。從功能上看，樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)中的各子系統(tǒng)都有其特定的功能和管轄范 圍，平時(shí)各自獨(dú)立工作， 但在

12、發(fā)生某些特殊事件時(shí)，往往需要各系統(tǒng)之間能夠協(xié)同工作，以 提高整個(gè)系統(tǒng)對(duì)突發(fā)事件的處理能力，實(shí)現(xiàn)全局性的控制和管理，提高建筑的智能化程度。 具體的聯(lián)動(dòng)響應(yīng)包括以下幾種系統(tǒng)：消防報(bào)警系統(tǒng)t音樂/廣播系統(tǒng)：發(fā)生消防報(bào)警時(shí)，相應(yīng)樓層的公共廣播系統(tǒng)將被強(qiáng)行 切換至消防緊急廣播；消防報(bào)警系統(tǒng)T保安監(jiān)控系統(tǒng)：發(fā)生消防報(bào)警時(shí)，保安監(jiān)控系統(tǒng)自動(dòng)將火警相近區(qū)域的攝像機(jī)的攝像畫面切向保安中心主監(jiān)視屏，并重點(diǎn)監(jiān)錄這些攝像機(jī)的攝像內(nèi)容，以供確認(rèn)是否有火警發(fā)生和事后分析事故原因等；消防報(bào)警系統(tǒng)t出入口控制系統(tǒng)：確認(rèn)發(fā)生消防報(bào)警時(shí)，出入口控制系統(tǒng)中與火警部位有關(guān)的各管制門(重要核心部位的管制門可單獨(dú)設(shè)置 )應(yīng)自動(dòng)處于開啟狀

13、態(tài)，以便內(nèi)部人員疏 散撤出和消防人員進(jìn)入；消防報(bào)警系統(tǒng)T車庫管理系統(tǒng)：確認(rèn)消防報(bào)警發(fā)生于底層或地下層時(shí)，車庫管理系統(tǒng)應(yīng)將車庫控制閘門置于開放狀態(tài)，以便車庫內(nèi)車輛迅速撤離火場(chǎng)(此時(shí)車庫有關(guān)的攝像機(jī)應(yīng)處于工作和錄像狀態(tài))；消防報(bào)警系統(tǒng)t語音通信系統(tǒng)：當(dāng)消防報(bào)警系統(tǒng)自動(dòng)確認(rèn)消防報(bào)警發(fā)生后，立即通過大樓內(nèi)的語音通信系統(tǒng)向消防局報(bào)警并傳送有關(guān)信息，同時(shí)向大樓主管部門報(bào)警；樓宇自控系統(tǒng)T保安監(jiān)控系統(tǒng)：當(dāng)樓宇自控系統(tǒng)有異報(bào)警或事故時(shí)，保安監(jiān)控系統(tǒng)可自動(dòng)將報(bào)警相近區(qū)域的攝像機(jī)的攝像畫面切向保安中心主監(jiān)視屏，并重點(diǎn)監(jiān)錄這些攝像機(jī)的攝像內(nèi)容，以供事后分析事故原因等；保安監(jiān)控系統(tǒng)t樓宇自控系統(tǒng)：當(dāng)保安系統(tǒng)報(bào)警時(shí)，

14、可以聯(lián)動(dòng)電梯控制系統(tǒng)， 使電梯不?？繄?bào)警層，或?？勘０矄T指定層；出入口控制系統(tǒng)t保安監(jiān)控系統(tǒng)：當(dāng)管制門在非工作時(shí)有人持卡進(jìn)入或發(fā)生非法侵入 時(shí)，保安監(jiān)控系統(tǒng)自動(dòng)將進(jìn)入的管制門或報(bào)警點(diǎn)相近區(qū)域的攝像機(jī)的攝像畫面切向保安中心 主監(jiān)視屏，并重點(diǎn)監(jiān)錄這些攝像機(jī)的攝像內(nèi)容，以供必要時(shí)核對(duì)；車庫管理系統(tǒng)T保安監(jiān)控系統(tǒng)：當(dāng)車庫有車輛出入時(shí)， 保安監(jiān)控系統(tǒng)自動(dòng)將車庫門的攝像機(jī)的攝像畫面切向保安中心主監(jiān)視屏,并重點(diǎn)監(jiān)錄這些攝像機(jī)的攝像內(nèi)容，以供必要時(shí)核對(duì)。其實(shí)，各系統(tǒng)間的功能集成和聯(lián)動(dòng)響應(yīng)并沒有一個(gè)統(tǒng)一或固定的模式，可以根據(jù)實(shí)際需要來設(shè)置。功能集成只是目的，其實(shí)現(xiàn)有兩種模式，一種是在各個(gè)子系統(tǒng)之上建立更高一級(jí)的

15、管理和控制網(wǎng)絡(luò)，另一種是以樓宇自控系統(tǒng)為中心的集成模式。不管選擇哪一種集成模式，關(guān)鍵技術(shù)都是要解決各系統(tǒng)間的通信問題，在確定解決方案時(shí)，一定要采用理論先進(jìn)、技術(shù)成熟且為業(yè)界普遍接受和采納的通信協(xié)議。目前被國(guó)際社會(huì)普遍接受的樓宇自控領(lǐng)域的一個(gè)通信協(xié)議，是由美國(guó)供熱、制冷與空氣調(diào)節(jié)工程師協(xié)會(huì)制定，并成為美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的BACnet標(biāo)準(zhǔn)ANSI/ASHRAE Standard 135 1995），它符合ISO（國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織）的OSI（開放系統(tǒng)互連）七層模型，包容5種已成熟的網(wǎng) 絡(luò)通信協(xié)議，包括以太網(wǎng)和Lon Talk等通信協(xié)議。其中，以太網(wǎng)通信協(xié)議是OA系統(tǒng)普遍使用的一種通信協(xié)議，大多數(shù)網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)

16、都支持這種通信協(xié)議；而Lon Works技術(shù)是美國(guó)Echelon公司開發(fā)的新一代現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)，它的突出優(yōu)點(diǎn)是支持任意拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，支持多種傳 輸介質(zhì)（包括雙絞線、電力線、無線電波、紅外線、同軸電纜和光纖），且多種介質(zhì)可以在同一網(wǎng)絡(luò)中混用，因而大大簡(jiǎn)化了工程施工以及系統(tǒng)建成后的改建、擴(kuò)建和維護(hù)工作。因此， 符合BACnet標(biāo)準(zhǔn)的樓宇自控系統(tǒng)，在其控制總線級(jí)可以較容易實(shí)現(xiàn)與OA系統(tǒng)的集成，又因?yàn)槠浒莸耐ㄐ艆f(xié)議支持雙絞線和星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，因而可利用PDS作為其信號(hào)傳輸途徑。3.3軟件界面集成在實(shí)現(xiàn)各系統(tǒng)的功能集成時(shí)，選擇了集成模式，確定了網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議，有了相應(yīng)的硬件設(shè)備把各系統(tǒng)物理地連接在一起，并安裝了

17、可以互操作的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)，最后的工作就是要開發(fā)出相應(yīng)的應(yīng)用軟件，把各系統(tǒng)邏輯地連接在一起，為整個(gè)集成系統(tǒng)提供統(tǒng)一的人機(jī)操作界面，這就是軟件界面集成?？傊?，系統(tǒng)集成是一項(xiàng)技術(shù)性較強(qiáng)的系統(tǒng)工程，要真正做好一個(gè)建筑弱電系統(tǒng)的集成， 不僅要求弱電工程師對(duì)各弱電系統(tǒng)產(chǎn)品的功能、技術(shù)參數(shù)以及施工、 安裝、調(diào)試等有比較深的掌握，還要對(duì)建筑的給排水系統(tǒng)、供配電系統(tǒng)、通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、電梯系統(tǒng)等有 比較全面的了解，同時(shí)， 由于建筑弱電系統(tǒng)涉及到通信、計(jì)算機(jī)、控制以及顯示等多項(xiàng)技術(shù)含量高、更新發(fā)展非?？斓默F(xiàn)代高新技術(shù)，所以在系統(tǒng)集成的具體實(shí)施過程中，在很多技術(shù)性比較強(qiáng)的細(xì)節(jié)問題的解決上，還需要各方面的專業(yè)技

18、術(shù)人員的支持與合作。弱電工程智能建筑電氣技術(shù)仍然包括強(qiáng)電與弱電兩類。建筑及建筑群用電一般指 220V50HZ及以上的強(qiáng)電。主要向人們提供電力能源，例如電力拖動(dòng)電機(jī)用電，照明用電等 等。智能建筑中的弱 電主要有兩類，一類是國(guó)家規(guī)定的安全電壓等級(jí)及控制電壓等低電壓 電能，有交流與直流之分，如 24V直流控制電源，或應(yīng)急照明燈備用電源。另一類是載有語音、圖像、數(shù)據(jù)等信息的信息源，如電話、電視、計(jì)算機(jī)的信息。人們習(xí)慣把弱電方面的技術(shù)稱之為弱電技術(shù)?？梢娭悄芙ㄖ蹼娂夹g(shù)基本涵義仍然是原來意義上的弱電技術(shù)。 只不過隨著現(xiàn)代弱電高新技術(shù)的迅速發(fā)展，智能建筑中的弱電技術(shù)應(yīng)用越來越廣泛。弱電技術(shù)的應(yīng)用程度決定了智能建筑的