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智能建筑的弱電工程— —談上海萬豪大酒店弱電系統(tǒng)設計摘 要 文章從智能建筑弱電工程的系統(tǒng)組成、衡量標準出發(fā)，結(jié)合上海萬豪大酒店具體項目，從智能建筑的公共廣播，共用天線電視，無線尋呼，電話通訊，火災報警，安保監(jiān)控以及結(jié)構(gòu)化布線幾方面的系統(tǒng)設計進行了闡述。關(guān)鍵詞 智能建筑弱電工程 公共廣播 電視 尋呼 電話 火災報警 監(jiān)控 結(jié)構(gòu)化布線 電源接地衡量城市建筑的現(xiàn)代化標準，建筑的設計形態(tài)和智能化是兩個主要方面。智能建筑的弱電系統(tǒng)主要由以下各系統(tǒng)組成：(1)通信網(wǎng)絡系統(tǒng)；(2)辦公自動化系統(tǒng)；(3)建筑設備監(jiān)控系統(tǒng)；(4)火災自動報警及聯(lián)動控制系統(tǒng)；(5)公共安全防范系統(tǒng)；(6)結(jié)構(gòu)化布線系統(tǒng)；(7)弱電電源及接地系統(tǒng)。智能建筑弱電工程設計的出發(fā)點，應以建筑為平臺，配置各功能系統(tǒng)，為人們提供一個投資合理、高效、舒適、便利的環(huán)境空間，以適應當前現(xiàn)代建筑的需要。從具體設計上，應從智能建筑的實際性質(zhì)出發(fā)，充分考慮業(yè)主和使用者的各種功能要求，使設計能在總體結(jié)構(gòu)上盡量現(xiàn)代化，技術(shù)上先進實用，經(jīng)濟上合理，同時需考慮智能建筑各系統(tǒng)的可兼容性和擴展性。上海萬豪大酒店，坐落于上海虹橋新區(qū)，是集賓館、展廳、辦公為一體的五星級酒店。其占地面積 2.2 萬多平方米，建筑面積 4 萬多平方米。酒店高 8 層，地下2 層。整個酒店分 A、B、C 段三個部分，其 AB 段為酒店大堂、客房層部分，C 段為展廳及辦公樓部分。以下，就上海萬豪大酒店弱電工程的部分系統(tǒng)：通信網(wǎng)絡系統(tǒng)中的公共廣播傳呼系統(tǒng)、共用天線電視系統(tǒng)、內(nèi)部無線尋呼系統(tǒng)、電話通信系統(tǒng)；火災自動報警及聯(lián)動控制系統(tǒng)；公共安全防范系統(tǒng)中的閉路電視監(jiān)視系統(tǒng)、防盜報警系統(tǒng)以及車庫管理系統(tǒng)；結(jié)構(gòu)化布線系統(tǒng)以及弱電電源與接地系統(tǒng)談談其設計。1 公共廣播傳呼系統(tǒng)酒店廣播傳呼系統(tǒng)分 2 類，一是面向公共區(qū)(如大堂展廳，酒店前臺服務區(qū)域等)的公共系統(tǒng)，平時進行背景音樂廣播，火災或緊急情況時可被切換為緊急廣播，二是面向辦公會議區(qū)域及車庫區(qū)域的廣播系統(tǒng)(在一些特殊區(qū)域和大宴會廳等則要單獨設置專業(yè)廣播設備)。公共廣播傳呼系統(tǒng)構(gòu)成見圖 1。公共廣播傳呼系統(tǒng)設計主要考慮以下幾個因素：即系統(tǒng)方式(一般選定壓式)，劃分廣播分區(qū)，按揚聲器特性確定揚聲器與功放器，緊急廣播的切換功能，廣播線路與樓梯方式等。萬豪大酒店廣播系統(tǒng)劃為 4 個邏輯分區(qū)(即酒店、展廳、車庫和辦公樓)，其中對應于緊急廣播為 19 個子分區(qū)，對應于內(nèi)部呼叫為 19 個子分區(qū)，確定揚聲器與功放器的原則是必須考慮揚聲器的廣播效果并根據(jù)其功率確定功放器，萬豪大酒店在酒店前臺服務區(qū)域及辦公樓部位選用造型好、頻響及聲壓指標高的 6W 吸頂揚聲器，在車庫選用 10W 號角揚聲器，在展廳選用 20W 聲控。公共廣播傳呼系統(tǒng)應具有 2 個主要功能，即平時的背景音樂或普通廣播以及緊急廣播。緊急廣播總控制器有最高邏輯優(yōu)先權(quán)。萬豪大酒店緊急廣播總控制器當有消防控制觸發(fā)信號抵達時，通過啟動各分區(qū)的邏輯控制模塊將相應的負載回路切換成對應的緊急廣播回路。在平時，無消防信號時，各分區(qū)獨立操作，將相應回路切換成普通廣播回路，而當無普通廣播控制信號時，則處于背景音樂或客房音響狀態(tài)。2 共用無線電視系統(tǒng) CATV 和衛(wèi)星接收系統(tǒng)智能建筑的共用無線電視系統(tǒng)是適應人們使用功能要求的一部分，系統(tǒng)不僅用于接收廣播電視，還能傳送自行播送的節(jié)目及調(diào)頻廣播。系統(tǒng)組成見圖 2。作為智能建筑的 CATV 系統(tǒng)設計，對系統(tǒng)保證用戶電平，解決弱場強收視問題，保證圖像的傳輸質(zhì)量以及節(jié)目來源均應予以充分考慮。系統(tǒng)的前端設備 CATV 的主要部分，其對信號處理的質(zhì)量好壞直接影響整個系統(tǒng)的質(zhì)量，因此前端系統(tǒng)輸出應具有較高的質(zhì)量來滿足分配系統(tǒng)所需電平。 萬豪大酒店前端設備采用放大－混合式，其傳輸系統(tǒng)采用分配－分支方式，以適應酒店用戶終端數(shù)量多且分布不規(guī)則的特點。酒店系統(tǒng)的傳輸帶寬為(5～860MHz)共可傳輸 40 套電視節(jié)目，傳輸系統(tǒng)復蓋 530 個電視用戶終端。衛(wèi)星接收系統(tǒng)的選址地安裝及調(diào)試是一個重要部分，經(jīng)接收、解調(diào)、調(diào)制后的衛(wèi)星信號混合入共用無線電視系統(tǒng)前端部分，經(jīng)傳輸分配系統(tǒng)送至各用戶終端。萬豪大酒店采用了套板狀衛(wèi)星電視接收天線，分別用于接收不同電視衛(wèi)星的電視信號共 10 套。萬豪大酒店設置了 VOD 視頻點播服務系統(tǒng)，其功能是作為酒店前臺進行節(jié)目控制及信號服務，作為后臺管理可進行信息記錄、查詢收費、節(jié)目增改及信息服務。3 內(nèi)部無線尋呼系統(tǒng)智能建筑的信號管理部分，使用先進尋呼系統(tǒng)是非常重要的。萬豪大酒店無線尋呼系統(tǒng)設計采用微蜂窩尋呼技術(shù)。微蜂窩尋呼系統(tǒng)是利用蜂窩小區(qū)技術(shù)來實現(xiàn)定場強的專用尋呼網(wǎng)絡，它是一種單向通信系統(tǒng)，供建筑內(nèi)部使用。系統(tǒng)由無線尋呼控制中心、微蜂窩發(fā)射單元，數(shù)據(jù)傳輸線路和尋呼接收機組成。系統(tǒng)框圖見圖 3。尋呼控制中心設在酒店地下層，其與酒店的程控電話交換機連接，實現(xiàn)交換機分機尋呼或人工鍵盤尋呼。尋呼信號通過線路送至各樓層蜂窩發(fā)射單元再向外發(fā)射，使處在場強復蓋范圍內(nèi)的接收機收到尋呼信號。對于智能建筑的尋呼系統(tǒng)設計，一般會遇到二個問題。一是內(nèi)部信號對建筑外信號的干擾，二是建筑內(nèi)的尋呼“盲區(qū)”。采用無線微蜂窩，使其場強覆蓋控制在10～50m 范圍內(nèi)，利用小區(qū)組網(wǎng)技術(shù)，在酒店的三維立體空間上構(gòu)成限定空間場強的尋呼系統(tǒng)，另外，設計還可通過微蜂窩的布置組成任意形態(tài)的無線通信系統(tǒng)，通過對發(fā)射單元功率的調(diào)節(jié)(10～100mW)均可使無線場強分布在所限定的酒店空間范圍內(nèi)，這與“單點式”無線尋呼系統(tǒng)的功率大，不宜調(diào)節(jié)，發(fā)射距離遠，易對外界產(chǎn)生干擾的特點有很大區(qū)別。在智能建筑內(nèi)，由于建筑物材料(鋼筋混凝土結(jié)構(gòu))固有的屏蔽作用，使得尋呼信號電平在穿透損耗后無法接通形成“盲區(qū)”或信號微弱形成“弱區(qū)”(應增加發(fā)射單元、調(diào)整發(fā)射單元位置以達到所需場強)。4 電話通信系統(tǒng)萬豪大酒店電話通信系統(tǒng)由交換設備、傳輸系統(tǒng)、終端設備組成。酒店采用1200 門程控交換機設備，話務臺功能較強。數(shù)字式程控交換機可以根據(jù)酒店不同需要實現(xiàn)眾多服務的功能如系統(tǒng)功能、話務功能和用戶分機功能，另外還具有選擇功能(包括無線尋呼即通過交換機與尋呼主機連接實現(xiàn)尋呼功能以及酒店管理如登記結(jié)帳、話務計費、狀態(tài)輸入、打印帳單、讀卡功能等)。酒店的電話機房設在地下層，包括傳輸設備室、交換機房及話務室。酒店的電話線路配線方式采用單獨式，其特點是故障范圍小，檢修、擴建改造簡單，在各樓層電話布線采用放射式。酒店電話線路采用 3 類 4 對雙絞線，電話終端采用 RJ11 插口，這樣不僅通話質(zhì)量高，又能滿足用戶撥號上網(wǎng)的需要。在各樓層電話分線箱的選擇上，應盡量留有余量，以備將來擴展。5 火災報警及聯(lián)動控制系統(tǒng)萬豪大酒店的智能消防控制系統(tǒng)，是一套完整的防火安全，報警系統(tǒng)。其又分為 4 個子系統(tǒng)：火災探測系統(tǒng)、中央控制系統(tǒng)、火災報警系統(tǒng)、滅火聯(lián)動系統(tǒng)。見圖 4。中央控制系統(tǒng)設在酒店一層的消防中心，由 3 套智能消防控制盤組成。每套智能消防控制盤擁有 10 個監(jiān)控回路，每個回路可帶 99 個智能探頭和 99 個監(jiān)控模塊。3 套控制盤實際控制 28 個回路共 2700 多探測點以及模塊(包括辦公樓)。消防智能控制系統(tǒng)通過中央處理單元對整個系統(tǒng)所有模塊進行通訊監(jiān)控，并反饋顯示其故障情況，在其可編程存貯器中存有“事發(fā)控制程序”，一旦系統(tǒng)檢測到火警信號后，能自動執(zhí)行該程序，并通過火災報警系統(tǒng)通知酒店內(nèi)所有人員。系統(tǒng)對報警信號具有確認作用，系統(tǒng)可根據(jù)酒店內(nèi)不同場合，將煙感探頭靈敏度設定為晝／夜靈敏度轉(zhuǎn)換模式。作為消防控制系統(tǒng)的眼睛，火災探測器分布酒店各個受保護部位。在酒店的前臺服務區(qū)域及客房層均設置帶址式感煙探頭；在后臺管理區(qū)域設感煙探頭；在廚房、車庫等設置感溫探頭；在煤氣表房設置氣體探測器。通過可編址智能探頭，手動報警以及控制模塊組成一套可靠的火災探測系統(tǒng)。酒店的火災報警系統(tǒng)由區(qū)域報警顯示盤、警鈴、聲光報警器及控制模塊組成。酒店的滅火聯(lián)動系統(tǒng)包括：(1)對設在各層的噴淋系統(tǒng)水管的水流指示及壓力開關(guān)器的監(jiān)視和啟動噴淋泵及穩(wěn)壓泵。(2)消火栓直接啟動消防泵。(3)對防火卷簾門，排煙風機及加壓風機的監(jiān)控。(4)對空調(diào)系統(tǒng)的監(jiān)控等系統(tǒng)控制。6 閉路電視監(jiān)視系統(tǒng)采用現(xiàn)代科技日益完善的公共安全管理設施，向酒店提供舒適和安全保障是設計的出發(fā)點。萬豪大酒店閉路電視監(jiān)視系統(tǒng)由攝像機探測裝置，圖像傳輸與控制設備，圖象處理與顯示設備 3 部分組成，見圖 5。7 防盜報警系統(tǒng)對酒店的貴重物品庫房，財務記帳室等重要場所采用紅外或微波技術(shù)信號探測器進行定向保護，對酒店一些大門設置門磁報警保護。以上報警信號以有線形式傳送到安保中心。這是酒店技防的一個重要技術(shù)措施。8 車輛進出口管理系統(tǒng) 在現(xiàn)代建筑中，對車庫的綜合管理越來越重要。酒店的地下 2 層為車庫，其地下車庫綜合管理系統(tǒng)包括 IC 卡讀卡機、電動欄桿、車輛控制器、動態(tài)電腦顯示器等。9 結(jié)構(gòu)化布線系統(tǒng)作為智能建筑的基礎，結(jié)構(gòu)化布線是一種具有全新概念的布線系統(tǒng)，用以服務建筑物中所有通信和計算機設備，滿足現(xiàn)在和將來的布線要求。設計應以智能建筑的現(xiàn)時和計劃需求為依據(jù)。在萬豪大酒店，設計未將電話通訊歸入結(jié)構(gòu)化布線，這是因為作為酒店，語音與數(shù)據(jù)兩種終端的分界很明顯，且位置不易變更。另外，從技術(shù)經(jīng)濟上考慮，3 類線帶寬 16MHz，可傳輸 10Mbps 及其以下低速數(shù)據(jù)，作為語言傳輸是廉價而效果很好的媒介。萬豪大酒店的結(jié)構(gòu)化布線是計算機管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)化布線。酒店的計算機管理系統(tǒng)分為行政局域網(wǎng)系統(tǒng)和收銀系統(tǒng)(POS)。萬豪酒店前臺與后臺共有終端信息點500 多個，行政局域網(wǎng)的信息終端分布在地下層辦公區(qū)域和一至三層的酒店后臺行政管理區(qū)域，收銀系統(tǒng)的信息終端分布在酒店一至三層的前臺服務區(qū)域。酒店結(jié)構(gòu)化布線分為 4 個子系統(tǒng)部分：9.1 工作區(qū)子系統(tǒng)部分通過各樓層的配線箱至樓層的各信息終端。其由 5 類 4 對雙絞線及 RJ45 終端插口組成。此部分具有抗干擾，可靠與靈活性好的特點。 9.2 干線子系統(tǒng)部分采用多模光纜連接酒店電腦機房與各層的配線箱(即總配線架與各層分配線架連接)。多模光纜傳輸速度可達 500Mbps 以上，有足夠帶寬，可為今后布線系統(tǒng)發(fā)展留有足夠余地。9.3 管理子系統(tǒng)部分由各層的配線箱組成。酒店的前臺服務、后臺管理區(qū)域面積大，信息終端數(shù)量多分布廣，總電腦機房設在一層?？紤]到各樓層配線箱信息終端的最大距離不超過100m，因此在各樓的前臺服務及后臺管理區(qū)域均設置配線箱(箱內(nèi)安裝光纜／雙絞線適配器、集線器、雙絞線跳線架等)9.4 設備間子系統(tǒng)由設在電腦機房的設備及主干線等組成。 10 弱電電源與接地系統(tǒng)智能建筑的弱電電源系統(tǒng)必須是可靠穩(wěn)定和無干擾的。其中，計算機及外部設備、消防火災報警設備以及通訊設備屬一級用電設備負荷，采用雙電源末端自切供電。對終端計算機設備配置單獨 UPS 裝置。萬豪大酒店的弱電工程中，火災自動報警系統(tǒng)、計算機行政局域網(wǎng)和收銀系統(tǒng)的電源均采用雙電源末端自切供電。雙電源切換柜的電源來自酒店變配電間的 2 臺變壓器低壓回路及 1 臺柴油發(fā)電機供給。酒店弱電工程的各個系統(tǒng)，都設有獨立的電源配電箱控制。弱電系統(tǒng)的接地是弱電系統(tǒng)的一個重要環(huán)節(jié)。為減少干擾和保護設備，弱電接地系統(tǒng)必須單獨接地，萬豪大酒店的弱電接地中各個弱電系統(tǒng)接地均采用大于 25mm2 以上的銅芯導線與室外接地樁連接。11 結(jié)束語智能建筑弱電工程涉及面廣，技術(shù)性強，設計中要有全面的觀點。隨著現(xiàn)代社會高新技術(shù)的發(fā)展，對智能建筑的弱電工程及計算機控制通信和設備自動化管理技術(shù)要求也日益提高，這就要求不斷掌握新技術(shù)，不斷完善設計。創(chuàng)造投資合理，環(huán)境舒適的智能建筑的建設是迫切需要的。