醫(yī)院智能化衛(wèi)星電視及有線電視系統(tǒng)建設技術方案

醫(yī)院智能化衛(wèi)星電視及有線電視系統(tǒng)建設技術方案總體概述設計說明本設計方案專為*****醫(yī)院有線電視系統(tǒng)而設計。設計內容包括：光端接收、支線、區(qū)域系統(tǒng)、樓內分配系統(tǒng)等。設計范圍包括光纜的引入、醫(yī)院內的電纜分配系統(tǒng)等。系統(tǒng)設計要留有足夠的物理空間，以保證未來系統(tǒng)的發(fā)展及多功能業(yè)務的擴展。本設計方案要保證符合*****醫(yī)院有線電視系統(tǒng)的具體需求，同時要保證符合北京有線臺建網的技術要求。本系統(tǒng)主要設備選用深圳邁威有線電視器材有限公司系列產品（本項目及北京歌華有線電視公司指定產品）。設計依據1、GY/T106-1999《有線電視廣播系統(tǒng)技術規(guī)范》2、GY/T118-95《有線電視與有線廣播共纜傳輸系統(tǒng)》3、GB6510-86《30MHz—1GHz聲音和電視信號的電纜分配系統(tǒng)》4、GB50200-94《有線電視系統(tǒng)工程技術規(guī)范》5、建設單位提供的設計圖紙及說明6、北京有線廣播電視專網基礎教材(適用于北京新建住宅區(qū)及住宅建筑)7、國家廣播電視總局、北京市廣播電視局相關政策、法規(guī)設計原則先進性*****醫(yī)院有線電視及衛(wèi)星電視系統(tǒng)的設計，在考慮滿足國際國內有關行業(yè)標準和北京網絡建設技術規(guī)范書的同時，充分結合本系統(tǒng)實際情況，采用先進的技術和設備，構架一個面向未來發(fā)展的網絡。本著切實可行，滿足需要的原則。在本系統(tǒng)設計時考慮主要設備采用深圳邁威有線電視器材有限公司產品（本項目及歌華有線公司指定產品）?？煽啃员鞠到y(tǒng)網絡的架構與設備的選用，最大限度地考慮到設備運行的可靠性。關鍵設備考慮備份。擴展性設計過程中充分考慮到今后網絡技術的發(fā)展，網絡信息容量的擴大和網絡結構的延伸，即保護現有投資又具備網絡升級能力。保證完全能夠與其它信息網和傳輸網的互聯、互通。標準化標準化是時代發(fā)展的要求，是網絡可擴展性和可持續(xù)性發(fā)展的前題條件，所采用的設備全部符合國家有關標準的要求。設計指導思想根據我國CATV系統(tǒng)的現狀及將來發(fā)展的需要及業(yè)主所提供招標文件的要求，本系統(tǒng)設計為862MHZ具有雙向鄰頻傳輸的CATV寬帶綜合業(yè)務網。下行以傳輸模擬電視信號為主，兼?zhèn)鲾底中盘?；上行數字信號開展交互式業(yè)務。應按照系統(tǒng)的滿配置來進行網絡的規(guī)劃和指標的計算，以保證各種需求服務接入后，仍有最佳的信號質量。物理空間在前端及傳輸系統(tǒng)應預留足夠的物理空間。因為面對舊的網絡，物理空間的不足是網絡經營者經常遇到的問題之一。工作參數對于不同的服務，一些設備還需考慮一些特別的工作參數。分割方式目前，寬帶有線電視系統(tǒng)的頻率配置，國際、國內尚無統(tǒng)一標準。一般地，有低分割、中分割及高分割三種形式。結合北京地區(qū)的具體情況和歌華有線的建網要求，*****醫(yī)院醫(yī)院有線電視系統(tǒng)方案建議采用5-860MHZ分割方式。5～55MHz作為上行業(yè)務的頻率范圍，用于交互式綜合業(yè)務頻帶，包括狀態(tài)監(jiān)控，計算機聯網，模擬電視及數據信號等。55～70MHz的15MHz作為上、下行頻段的隔離帶，以保證上、下行業(yè)務之間不相互干擾。87～108MHz為FM調頻立體聲廣播頻段，共占用21MHz的頻率帶寬，每400KHz作為一個調頻廣播節(jié)目載頻點，共可傳送52套調頻廣播節(jié)目。采用PAL制配置下行模擬頻道，每8MHz帶寬為一路電視節(jié)目，111MHz－750MHz，共計可傳送60套模擬電視節(jié)目及100多套數字節(jié)目。750～860MHz共計110MHz帶寬用于傳送自辦節(jié)目。系統(tǒng)組成及功能描述系統(tǒng)組成傳輸干線采用放大器、分支分配器、75Ω系列優(yōu)質物理發(fā)泡射頻同軸電纜組成860MHz雙向傳輸系統(tǒng)。為分配放大器提供輸入信號。電纜的選擇應該針對電纜的損耗量、頻響曲線、溫度系數、壽命長短等性能來選擇。我們選國產優(yōu)質四屏蔽電纜。符合歌華網絡設計要求，垂直主干線和水平干線采用SYWV-75-9（P4）優(yōu)質四屏蔽電纜；分支器到終端電視插座采用SYWV-75-5（P4）優(yōu)質四屏蔽電纜。穿鋼管暗敷。由于主干線距離長，信號衰減大，必須用500＃合金鋁皮電纜才能滿足系統(tǒng)要求。分配網絡帶反向平臺、雙向傳輸、862MHZ帶寬的線路放大器、5—1000MHz高隔離度分支分配器和SYWV-75系列優(yōu)質物理發(fā)泡射頻同軸電纜組成，以分支分配方式將電視信號送入各個用戶終端。放大器采用就近供電的方式。分支分配系統(tǒng)有線電視信號放大后的RF信號，應高質量地傳送到各用戶終端、系統(tǒng)分支分配器、用戶盒。應選用工作頻率為5~1000MHZ高隔離度產品，以免產品質量不好引入噪聲，使系統(tǒng)性能指標降低，電視機圖像出現各種干擾、噪聲、甚至扭曲現象。特別是反向信號極易受到干擾的影響，性能明顯變壞，這就是國內多個系統(tǒng)反向信號做不好的重要原因。深圳邁威公司的分配器、分支器等器材(現為北京歌華有線電視公司指定產品)性能好、隔離度高，完全滿足以上需要。系統(tǒng)功能建成后的網絡可滿足用戶通過用戶終端高品質收視北京歌華有線電視寬帶網絡股份有限公司提供的所有電視信號，同時，可收看電視中心機房自辦節(jié)目。組網設計采用雙向傳輸網絡，可方便將來擴展視、音頻點播系統(tǒng)，電視會議系統(tǒng)，多功能聽、接待室以及電視點播和近遠程會議電視傳播的接入，未來業(yè)主只需增加相應設備（機頂盒）即可迅速實現數字節(jié)目接收。方案設計要點傳輸部分傳輸部分是將前端送出的電視信號通過高品質的放大器和優(yōu)質的同軸電纜，幾乎不失真地送往分配部分，并為分配放大器提供所需的輸入電平，放大器采用就近供電方式，組成一個860MHz雙向傳輸的系統(tǒng)。分配部分分配部分是將電視信號均勻地分配給各個終端用戶，并使各個終端用戶獲得適合的電平，輸出點信號電平控制在68db±4db,并具有良好的相互隔離作用，采用分支、分配方式組成分配網絡。系統(tǒng)技術指標設計分配頻率范圍：47—860MHZ信號質量：載噪比應≥44dB；載波比互調比≥58dB；交擾調制比≥47dB；100個PAL頻道內互相干擾≥57dB；系統(tǒng)輸出口相鄰電視頻道間之最大電平差≤2dB。系統(tǒng)輸出口端最強和最弱電視信號電平差≤8dB。前端系統(tǒng)主要技術指標根據系統(tǒng)C/N設計指標及前端C/N分配系數，前端（C/N）1應優(yōu)于48.55dB(C/N1=47-10lg0.7)，才能保證系統(tǒng)C/N指標優(yōu)于47dB。根據大廈所處的地理位置，電視節(jié)目的信號場強較強，可按天線輸出電平大于70dBuV考慮，完全滿足電視信號解調器TU-1120CH的輸入信號強度要求，且CA-63C專業(yè)級鄰頻調制主機的C/N指標優(yōu)于63dB，因此前端系統(tǒng)的載噪比完全滿足要求。根據系統(tǒng)CTB設計指標及前端CTB分配系數,前端（CTB）1應優(yōu)于72dB(CTB1=58-20lg0.2)，才能保證系統(tǒng)CTB指標優(yōu)于58dB。前端放大器最高輸出電平：Soa=Somax-7.5lg(N-1)-1/2[(CTB)1-58]=120-7.5lg79-1/2(72-58)=98.77dBuV實取前端放大器工作電平97dBuV傳輸干線主要技術指標頻率范圍：5MHz──860MHz傳輸頻道：78個傳送級數：3級根據系統(tǒng)C/N設計指標及干線傳輸系統(tǒng)C/N分配系數，（C/N）2應優(yōu)于54dB(C/N2=47-10lg0.2)，才能保證系統(tǒng)C/N指標優(yōu)于47dB。則放大器最低輸入電平：Sia=C/N2+F+2.4+10lg(n-1)=54+9+2.4+3.01=68.41dBuV實取放大器輸入電平70dBuV根據系統(tǒng)CTB設計指標及干線傳輸系統(tǒng)CTB分配系數，干線傳輸系統(tǒng)(CTB)2應優(yōu)于72dB(CTB2=58-20lg0.2)，才能保證系統(tǒng)CTB指標優(yōu)于58dB。放大器最高輸出電平：Soa=Somax-10lg（n-1）-7.5lg(N-1)-1/2[(CTB)2-58]=120-10lg2-7.5lg79-1/2(72-58)=95.76dBuV實取放大器工作電平95dBuV分配系統(tǒng)主要技術指標根據系統(tǒng)C/N設計指標及分配系統(tǒng)C/N分配系數，（C/N）3應優(yōu)于57dB(C/N3=47-10lg0.1)，才能保證系統(tǒng)C/N指標優(yōu)于47dB。則分配放大器最低輸入電平：Sia=C/N3+F+2.4=57+7.5+2.4=66.9dBuV實取分配放大器輸入電平75dBuV，以保證放大器輸出電平能達到102dBuV。根據系統(tǒng)CTB設計指標及干線傳輸系統(tǒng)CTB分配系數，干線傳輸系統(tǒng)(CTB)3應優(yōu)于62.44dB(CTB3=58-20lg0.6)，才能保證系統(tǒng)CTB指標優(yōu)于58dB。放大器最高輸出電平：Soa=Somax-7.5lg(N-1)-1/2[(CTB)3-58]=120-7.5lg79-1/2(62.44-58)=103.55dBuV實取放大器工作電平102dBuV系統(tǒng)輸出口電平保證在70±5dbuV（高于要求指標）同軸電纜分配系統(tǒng)的設計同軸電纜分配網絡的設計已經大家是非常熟悉的，其最主要的三大指標為：載噪比（C/N）、組合三階差拍（CTB）和組合二次諧波（CSO）。其中C/N與放大器的輸入電平有關：C/N=VI-F-2.4 在這里VI為放大器的輸入電平，單位為dBmV，F為放大器的噪聲系數，2.4是一個常數，它是在常溫下放大器輸入阻抗（75）所產生的熱噪聲。從上式可以看出，一旦選定放大器，其C/N就只由輸入電平來確定。輸入電平每增加1dB，C/N就提高1dB。由于放大器的失真是由非線性產生，因此主要發(fā)生在末級放大模塊高電平輸出的情況下。放大器的失真與放大器的輸出電平有關，根據理論計算和實際測量，輸出電平每增加1dB，失真就惡化2dB。由此可見，C/N與CTB和CSO是相互矛盾的。在系統(tǒng)設計中要綜合考慮，折中各指標，達到最佳。對于多級放大器的級聯，其指標可按下列公式計算：C/N總=10lg（10-C/N1/10+10-C/N2/10++10-C/Nn/10）CTB總=20lg（10-CTB1/20+10-CTB2/20++10-CTBn/20）CSO總=15lg（10-CSO1/15+10-CSO2/15++10-CSOn/15）如果多級相同的放大器級聯，上述公式可簡化為：C/N總=C/N單-10lg（n）CTB總=CTB單-20lg（n）CSO總=CSO總-15lg（n）在電纜分配網絡設計中，無論使用哪一種放大器，都要考慮到多功能雙向業(yè)務的開展及遠程狀態(tài)監(jiān)控的可實現性。天士力醫(yī)院有線電視系統(tǒng)工程放大器的級連數不超過2級。相關設備性能介紹光發(fā)射機概述MW-AMTX-3130經濟型光發(fā)射機是為了適應現代HFC寬帶傳輸網絡的需要而設計的1310nm發(fā)射機。頻率帶寬45—750/862MHz。自動和手動射頻電平控制一體化，保持最佳的激光器工作點。采用直接光強度調制方式，輸入射頻信號電平范圍寬。設有預失真電路，有利于改善鏈路指標，實現低的非線性失真和高的載噪比。微處理器和硬件相結合電路，控制和監(jiān)測激光器的工作溫度、致冷電流、光輸出功率、射頻驅動電平和工作直流電壓等主要功能，保證發(fā)射機的高性能和長期的可靠性。預留RS232或RS-485串行接口進行遠程監(jiān)測，且較低的平坦度使網絡性能優(yōu)化。簡潔、靈活的友好界面和可配置的模塊化設計方式便于操作和維護。DFB光發(fā)射模塊的光纖活動連接頭通過光纖連接器安裝在后面板一塊可拆卸的安裝板上，便于光纖活動連接頭的清潔和維護，保證圖象的高質量。MW-AMTX-3130經濟型光端發(fā)射機的整機功能包括激光器的開關功能、工作狀態(tài)的顯示及切換、報警顯示功能、整機復位、ALC/MGC功能選取、射頻電平手動調節(jié)與監(jiān)測、RS232通訊功能。光發(fā)射機的激光器開關位于前面板的安全鎖控制，處于關斷狀態(tài)時外部交流電仍可接入機內，只是此時激光器停止工作，沒有光輸出，偏置電流為零。工作狀態(tài)的顯示由LCD實現，共顯示八條工作狀態(tài)參數、本機地址、報警信息，前面板設有狀態(tài)鍵選擇顯示工作狀態(tài)參數，在顯示報警信息時，信息閃爍，并使狀態(tài)切換鍵無效，內部射頻通路與激光器的工作電流實現軟關斷。整機復位功能是在不斷電情況下重新啟動光發(fā)射機，常在剛開機不能正常啟動或是報警時使用。報警指示由三個雙色燈LED實現，LED分別顯示發(fā)射機供電電壓、工作狀態(tài)、射頻電平是否正常。紅色表示異常，綠色表示正常。LED由CPU控制。位于前面板的功能選擇開關便于用戶選擇ALC與MGC功能。選擇MGC功能時用戶可通過調節(jié)位于前面板的電位器調節(jié)射頻信號電平，改變光調制度。前面板設有射頻監(jiān)測口，使用戶能方便地調到所需的光調制度（廠家在說明書中將給出標準光調制度下的監(jiān)測口電平）。在ALC功能狀態(tài)下，用戶無需做任何調整，直接接入射頻信號，光發(fā)射機內部自動調整射頻增益保持射頻符合信號總電平的不變，及總光調制度的不變。在ALC功能下，CPU能夠對射頻通路實現軟關斷。位于后面板的RS232接口使光發(fā)射機可根據網管計算機的指令將工作狀態(tài)參數通過CPU的串行通信口經電平轉換后以9600波特率的速率傳給網管計算機，可進行遠程監(jiān)測。MW-AMTX-3130整機效果圖特點45-750MHz/862MHz頻率帶寬；自動和手動射頻電平控制操作簡單；可監(jiān)測輸入射頻信號電平，以得到最佳性能指標；先進的預失真電路改善性價比；自動溫度控制電路（ATC）穩(wěn)定激光器的工作溫度，確保激光器的安全和可靠性；自動功率控制電路（APC）穩(wěn)定激光器的輸出光功率；微處理器監(jiān)控主要參數，提供最佳的產品性能，便于綜合的網絡管理；CPU監(jiān)測、控制光發(fā)射機的工作狀態(tài)，有自動復位功能；LCD顯示本機工作狀態(tài)，可隨時監(jiān)測整機工作參數,具有報警自動復位功能；預留RS232串行接口可進行遠程監(jiān)測；可拆卸的光連接器安裝板方便光纖活動連接頭的清潔和維護;采用大面積散熱器實現自然風冷，提高整機可靠性；19″標準機架設計，安裝方便。電路原理說明MW-AMTX-3130型光發(fā)射機的功能是將輸入的模擬射頻信號轉變?yōu)镈FB半導體激光器發(fā)光強度的變化，然后通過光纖發(fā)射出去。光發(fā)射機電路部分包括如下幾個單元：半導體激光器的溫度控制電路（ATC）；光功率控制電路（APC）；數據采集、控制、通訊電路；射頻電路部分?？傮w原理框圖見圖二。射頻信號經安裝于后面板的F型連接器通過電調衰減器送入第一級放大模塊，通過預失真電路之后注入半導體激光器。電路原理框圖技術指標1.光輸出1）輸出光波長1310±20nm2）電光轉換效率＞0.1mW/mA(6mW)＞0.2mW/mA(8-20mW)3）輸出光功率45678910111213141516mW......4）光纖類型單模（9/125μm）5）光纖連接器類型SC/APC或FC/APC2.射頻輸入1）頻率帶寬45-750/862MHz2）帶內平坦度±0.75dB3)輸入反射損耗≥16dB4）輸入阻抗75Ω5）電調可變衰減器調節(jié)范圍：10dB6）輸入射頻信號電平范圍：83dBμV-88dBμV7）連接器型號標準F3.鏈路性能1）載噪比（CNR）≥51dB2)組合二次差拍（CSO）＜–61dBc3)組合三次差拍（CTB）＜–65dBc(與本公司的標準光接收機配合使用，59個PAL頻道，接收光功率-1dBm)4.顯示與告警電源LED顯示：正常=綠色異常=紅色工作狀態(tài)LED顯示：正常=綠色告警=紅色射頻狀態(tài)LED顯示：有射頻=綠色無射頻=紅色（LCD顯示激光器工作參數，每屏顯示兩條參數。）5.環(huán)境條件工作環(huán)境溫度范圍5℃-40℃儲存環(huán)境溫度范圍-10℃-+50℃6.電源要求輸入交流電壓范圍100V-250V頻率50Hz外部功能說明前面板功能123456891011123456891011MW-AMTX-3130前面板示意圖1）激光器開關鎖：通斷激光器地開關，當鑰匙打至“開”位置時接通激光器，當鑰匙打至“關”位置時關閉激光器，此時LCD的光功率和偏置電流顯示為零。電源工作指示燈：當開關電源工作正常時，指示燈為綠色，LCD顯示三個電壓值；當有任何一路供電電壓工作不正常時，指示燈為紅色，LCD顯示報警信息。工作狀態(tài)顯示燈：當光發(fā)射機工作正常時，指示燈為綠色；當光發(fā)射機工作不正常時，指示燈為紅色，LCD顯示報警信息。射頻狀態(tài)顯示燈：當有射頻輸入時，指示燈為綠色；當無射頻輸入時，指示燈為紅色。當激光器關閉時，指示燈亦為紅色。復位按鍵：輕按此鍵可使CPU復位。有時候LCD顯示報警信息是因為軟件控制問題，按此復位鍵可能使光發(fā)射機恢復正常工作。液晶顯示屏（LCD）：當光發(fā)射機工作時，LCD顯示光發(fā)射機的工作狀態(tài)參數（包括激光器溫度、制冷電流、輸出光功率、偏置電流、開關電源電壓），若光發(fā)射機工作不正常則顯示報警信息。狀態(tài)顯示切換鍵：光發(fā)射機的工作狀態(tài)參數有五個，LCD每屏只能顯兩條參數，輕按此切換鍵可切換LCD顯示內容，查看別的數據。電衰調節(jié)電位器：光發(fā)射機的射頻衰減量的變化是通過位于前面板的這個電位器來調節(jié)電衰實現的。自動電平控制（ALC）和手動增益控制（MGC）切換開關：當想通過調節(jié)前面板的電位器來實現電衰衰減量的變化時，則須將此開關打到MGC擋；而當此開關打到ALC擋時，則使機器自動保持總的射頻電平不變。10)射頻檢測口：檢測送入激光器的射頻電平，從而確定光的調制度。（出廠時的各項指標都是