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1、第十章 建筑智能化,【本章主要内容】,10.1有线电视与电话通信系统 10.2火灾自动报警系统 10.3安全防范系统 10.4智能建筑简介,【学习目标】,了解CATV系统的组成；了解电话通信系统的组成；熟悉CATV系统和电话通信系统图纸的阅读方法；了解火灾自动报警系统的组成及设备功能；熟悉建筑火灾自动报警系统图纸的阅读方法；了解常见安防系统组成与设备功能；了解智能建筑概念及系统组成。,10.1有线电视与电话通信系统,10.1.1有线电视系统组成及设备 10.1.2电话通信系统组成及设备10.1.3有线电视及电话系统施工图识读,10.1.1有线电视系统组成及设备,有线电视系统是对电视广播信号进行
2、接收、放大、处理、传输、分配的系统，英文缩写为CATV系统。CATV系统在早期的共享天线电视系统基础上发展为多功能、多媒体、多频道、高清晰、双向传输等技术先进的有线数字电视网，在信息传递、丰富人们文化生活方面起到重要的作用。CATV系统广泛应用在住宅、宾馆、教学办公、体育场等建筑中。,1.CATV系统的基本组成 CATV系统由信号源、前端设备和传输分配网络三部分组成，其组成原理如图10.1所示。1）信号源 信号源部分包括：广播电视接收天线（如单频道天线、分频段天线及全频道天线）、FM天线、卫星直播地面接收站、视频设备（录像机、摄像机）、音频设备等。其功能是接收并输出图像和伴音信号。,10.1.
3、1有线电视系统组成及设备,2）前端设备 前端设备是指信号源与传输分配网络之间的所有设备，用于处理要传输分配的信号。前端设备是系统的心脏，CATV系统图像质量的好坏，前端设备的质量起着关键的作用。前端设备一般包括：UHF/VHF转换器、VHF和UHF频段宽带放大器、天线放大器、频道放大器、混合器、调制器、衰减器、分波器、导频信号发生器等器件。但是，并不是任何CATV系统的前端部分都必须具备以上所有器件，根据系统的规模及要求的不同，其具体组成也不同。,10.1.1有线电视系统组成及设备,3）传输分配系统 传输分配网络主要由干线传输系统和用户分配系统组成，其作用是将信号均匀的分配给各用户接收机，并使
4、各用户之间相互隔离，互不影响。干线传输系统主要由干线放大器、干线桥接放大器、分配器和主干射频电缆构成。用户分配系统一般包括：分配器、分支器、线路延长放大器、用户接线盒及射频电缆等器件。,10.1.1有线电视系统组成及设备,2.CATV系统的主要设备 CATV系统的主要设备包括：天线、放大器、频道转换器、调制器、解调器、混合器、分配器、分支器、传输线缆、用户接线盒。,10.1.1有线电视系统组成及设备,接收天线,接收天线主要作用是接收电磁信号、选择放大信号、抑制干扰等。,放大器,放大器的主要作用是放大信号。主要有天线放大器和线路放大器。,线路放大器,天线放大器,频道变换器,频道变换器主要作用是把
5、高频道变成低频道进行传输。,调制器,调制器主要作用把视频信号和音频信号加载到高频载波上，以便传输。,解调器,解调器从射频信号中取出图像信号和伴音信号，分别处理。,混合器,混合器主要作用把多路射频信号混成一路（称为射频信号），用一根电视电缆传输。,分配器,分配器把射频信号分配成多路信号输出，主要用于前端系统末端对总信号进行分配或干线分支和用户分配等。,分支器,分支器从干线或支线取出一部分信号馈送给用户接收机，在用户分配系统中也可作为一路信号分成多路信号之用。,三分支器,传输线缆,常用的传输线缆有同轴电缆和光缆。,同轴电缆结构,同轴电缆图片,用户接线盒,用户接线盒为电视信号的接口设备，俗称为电视插
6、座。,墙壁装电视插座,地面装电视插座,10.1.2电话通信系统组成及设备,早先的电话通信系统主要满足语音信息传输功能，现代电话通信系统已发展为电话、传真、移动通信、数字信息处理等电讯技术和电信设备组成的综合通信系统。科学技术的发展和社会信息化高速发展，推动了现代通信技术发生着日新月异的变化，使得现代通信网正朝着数字化、智能化、综合化、宽带化、个人化的方向发展。,1电话通信系统的组成 通信网络由用户终端设备、交换设备、传输设备按一定拓扑模式组合在一起。端局至汇接局的传输设备一般称为中继电路，端局至终端用户的传输设备称为用户电路。用户电路如图10.2所示。,10.1.2电话通信系统组成及设备,10
7、.1.2电话通信系统组成及设备,交接箱,2电话通信系统的主要设备（1）交接箱。它是连接主干电缆与配线电缆的接口装置。从市话局引来的主干电缆在交接箱中与用户配线电缆连接。交接箱主要由接线模块、箱架结构和机箱组成。,接线模块,交接箱,分线箱与分线盒,（2）分线箱与分线盒。它的作用是连接交接箱（或配线架）或上一级分线设备来的电缆，并将其分给各电话出线盒，是在配线电缆的分线点所使用的分线设备。,分线盒,电话出线盒,（3）电话出线盒。它是连接用户线与电话机的装置。按安装方式分为墙式和地式两种。,墙式,地式,用户终端设备,（4）用户终端设备。它包括电话机、电话传真机和用户保安器等。,通信线路防雷保安器,保
8、安器单元,电话机,10.1.3有线电视及电话系统施工图识读,【应用案例】如图10.310.5所示为某住宅建筑电视系统、电话系统施工图。1.工程概况 该建筑为六层住宅楼，两单元，一梯两户。2.弱电系统 该工程有有线电视系统和电话系统两个弱电系统。有线电视系统信号源来自小区有线电视机房，进建筑物处设置ATF系统箱，将信号放大，并通过二分配器将信号分配给两个单元。单元内竖向配线，在每层设置一个二分支器将信号分配给两用户。电话系统由小区通信系统交接箱用40对通信电缆引至建筑内STO-40分线箱，在由此箱横向和竖向用通信电缆配线至各分分线箱。由分线箱引出电话线，直接连接各用户电话出线盒。,10.2火灾自
9、动报警系统,10.2.1火灾自动报警系统原理与保护对象 10.2.2火灾自动报警系统组成及设备 10.2.3火灾自动报警系统施工图识图,10.2.1火灾自动报警系统原理与保护对象,1火灾自动报警系统的工作原理 火灾自动报警系统的工作原理是：被保护场所的各类火灾参数由火灾探测器或经人工发送到火灾报警控制器，控制器将信号放大、分析、处理后，以声、光、文字等形式显示或打印出来，同时记录下时间，根据内部设置的逻辑命令自动或人工手动启动相关的火灾警报设备和消防联动控制设备，进行人员的疏散和火灾的扑救。,2火灾自动报警系统保护对象 火灾自动报警系统的基本保护对象是工业与民用建筑及场所，但根据被保护建筑使用
10、性质、火灾危险性、疏散和扑救难度等分为特级、一级和二级保护对象。保护对象的类别（举例）见表10.1所示。,10.2.1火灾自动报警系统原理与保护对象,10.2.2火灾自动报警系统组成及设备,1火灾自动报警系统的组成 火灾自动报警系统由触发装置、报警装置、警报装置、控制装置和电源等组成，系统组成如图10.6所示。,10.2.1火灾自动报警系统原理与保护对象,2火灾自动报警系统常用设备 1）触发装置 2）报警装置 3）警报装置 4）控制（联动）装置,10.2.1火灾自动报警系统原理与保护对象,1）触发装置（1）火灾探测器。根据其感测的参数不同，分为感烟火灾探测器、感温火灾探测器、感光火灾探测器、可
11、燃气体探测器、复合式火灾探测器等。按结构造型分类可分为点型和线型两类。,10.2.1火灾自动报警系统原理与保护对象,感烟火灾探测器,感烟火灾探测器是感测环境烟雾浓度的探测器。主要有离子感烟探测器、关电感烟探测器等、光束感烟探测器等。感烟探测器能通过烟雾早期感知火灾的危险。,光电感烟火灾探测器,感温火灾探测器,感温火灾探测器是对环境中的温度进行监测的探测器。根据检测温度参数的特性不同分为定温式、差温式、差定温式探测器三类。感温火灾探测器特别适用发生火灾时有剧烈温升的场所。,感光火灾探测器,感光火灾探测器用来探测火焰辐射的红外光和紫外光，对感烟、感温探测器起到补充作用。感光火灾探测器特别适用于突然
12、起火而无烟雾的易燃易爆场所，室内外均可使用。,可燃气体探测器,可燃气体探测器主要用来探测可燃气体（如天然气等）在某区域内的浓度，在气体达到爆炸危险条件之前发出信号报警。,复合式火灾探测器,复合式火灾探测器的探测参数不只是一种，扩大了探测器的应用范围，提高火灾探测的可靠性。常见的有感烟感温探测器、感光感烟探测器、感光感温探测器等。,感烟感温探测器,手动报警按钮,（2）手动报警按钮。手动报警按钮是手动方式产生火灾报警信号的器件，是火灾自动报警系统不可缺少的装置之一。,2）报警装置 火灾自动报警系统的核心报警装置是火灾报警控制器。按用途和设计使用要求分类，可分为区域报警控制器、集中报警控制器及通用报
13、警控制器。区域报警控制器与集中报警控制器在结构上没有本质区别，只是在功能上分别适应区域报警工作状态与集中报警工作状态。通用报警控制器兼有区域、集中两级火灾报警控制功能，通过设置或修改相应参数即可作为区域或集中报警控制器使用。,手动报警按钮,（1）区域报警控制器常用于规模小、局部保护区域的火灾自动报警系统。其系统组成见图10.7所示。,手动报警按钮,（2）集中报警控制器常用于规模大的建筑或建筑群的火灾自动报警系统。其系统组成见图10.8所示。,手动报警按钮,手动报警按钮,（3）控制中心报警系统由消防控制室的消防控制设备、集中火灾报警控制器、区域火灾报警控制器和火灾探测器等组成。系统容量大，消防设
14、施的控制功能较全，适用于大型建筑的保护。系统组成，如图所示。,手动报警按钮,手动报警按钮,3）警报装置 警报装置在发生火灾时，发出声、光信号报警，提醒人们注意。常用的警报装置有声光报警器、警铃、讯响器等。,声光报警器,警铃,声光讯响器,手动报警按钮,4）控制（联动）装置 在火灾自动报警系统中，当接收到来自触发器的火灾信号后，能自动或手动启动相关消防设备并显示其工作状态的装置，称为控制装置。控制装置主要有自动灭火系统的控制装置、室内消火栓的控制装置、防烟排烟控制系统的控制装置、空调通风系统的控制装置、防火门控制装置、电梯迫降控制装置等。,手动报警按钮,10.2.3火灾自动报警系统施工图识图,【应
15、用案例】如图10.10、10.11所示为某建筑火灾自动报警系统施工图。1.工程概况 该工程为某高层（12层）建筑地下室的火灾自动报警系统。系统主要包括火灾探测报警系统、消防电话系统和防排烟联动控制系统。该建筑属于二类建筑，为火灾自动报警二级保护对象。按保护面积、结构等因素，在13轴线处，将该地下室分为两个防火区。,10.3安全防范系统,10.3.1视频监控系统 10.3.2入侵报警系统 10.3.3出入口控制系统 10.3.4访客对讲系统 10.3.5停车场管理系统,10.3.1视频监控系统,1）视频监控系统的主要功能 视频监控系统的主要功能概括如下：（1）视频监控系统能对建筑物内的主要公共活
16、动场所、通道、电梯前室、电梯轿厢、楼梯口等重要部位进行探测，并有效记录，再现画面、图像。（2）监视器画面显示有明确的摄像机编号、位置、时间等，能任意编程，手动自动切换。（3）视频监控系统可以自成网络独立运行，也可与入侵报警系统、火灾报警系统等系统联动。能对报警现场进行声音和图像进行复核，并录像。（4）安防控制中心对视频监控系统进行集中管理和监控。,2）视频监控系统的应用场所（1）大型活动场所、机要单位的安全保卫。（2）自选商场、珠宝店、书店等商业经营单位。（3）银行、金库等金融系统的营业厅、储藏间、办公场所、进出口等。（4）博物馆、文物保护单位的展览厅、进出口等。（5）机场、车站、港口、海关等
17、交通要道。（6）旅馆、宾馆的出入口、大厅、财务室、电梯轿厢及前室、走廊、内部商场等。（7）医院的急救中心、候诊室、手术室等。（8）建筑小区内主要道路、出入口、围墙周边等。（9）具有流水线作业的工厂等。,10.3.1视频监控系统,2视频监控系统的组成及设备 视频监控系统一般由摄像、传输、控制、图像处理和显示等四部分组成。,10.3.1视频监控系统,1）摄像 摄像为视频监控系统的前端部分，主要是探测现场视频信息，传递给控制中心计算机。主要设备包括摄像机、镜头、云台、防护罩等。,日夜两用摄像机,带云台高速摄像机,10.3.1视频监控系统,2）传输 传输部分为视频监控系统的缆线系统，主要传输由摄像机到
18、控制中心的视频信号和由控制中心到现场云台等控制设备的控制信号。传输视频信号的缆线主要为视频同轴电缆、射频同轴电缆、平衡对电缆、光缆等。传输控制信号的缆线主要为双绞线、复用视频同轴电缆等,10.3.1视频监控系统,3）控制 通过控制中心对云台、镜头、防护罩等动作控制，对视频信号的分配控制，对图像的切换、分割控制等。控制部分主要设备有视频切换器、画面分割器、控制台（控制中心计算机）等。,10.3.1视频监控系统,4）图像处理及显示 图像处理及显示是视频监控系统的终端部分，主要作用为显示现场的视频画面、储存视频信息等。主要设备有监视器、磁带录像机、硬盘录像机等。,10.3.1视频监控系统,10.3.
19、2入侵报警系统,1入侵报警系统的功能（1）系统对设防区域的非法入侵，能实时、有效探测与报警。（2）可以按时间、区域、部位任意编程设防和撤防（3）对设备工作状态能自检，及时发现故障，报告故障位置，提高系统工作可靠性。（4）系统设备具有防破坏功能，遭到破坏具有报警功能。（5）报警控制设备能记录和显示报警部位等参数。（6）系统前端通过安装的各类入侵探测设备构成点、线、面立体或综合防范体系。（7）系统可以自成网络，独立运行，也可和其它安防系统联网。,2入侵报警系统的组成及设备 入侵报警系统一般由前端、传输系统、报警控制设备组成。,10.3.2入侵报警系统,1）前端 系统的前端设备为各种类型的的入侵探测
20、器。探测器主要有磁控开关、紧急报警装置、被动红外入侵探测器、双鉴器（微波与被动红外双技术探测器）、玻璃破碎入侵探测器、主动红外入侵探测器、电动式振动探测器、电动式振动电缆入侵探测器、泄露电缆传感器、平行线周边传感器等。,10.3.2入侵报警系统,2）传输系统 传输系统一般敷设专用传输线或无线信道传输报警信息，配以必要的有线、无线接收装置，形成以有线传输为主、无线传输为辅的报警传输系统。,10.3.2入侵报警系统,3）报警控制设备 报警控制设备是入侵报警系统的核心设备，主要设备为报警控制器。报警控制器自动接收前端设备发来的报警信息，在计算机屏幕上实时显示，同时发出声、光报警。在平时，报警控制器对
21、前端设备进行巡检、监控，保障系统正常运行。,10.3.2入侵报警系统,10.3.3出入口控制系统,1出入口控制系统的主要功能（1）系统设备在建筑物出入口、通道、重要房间门等处设置，对设防区域的通过对象及时间进行实时和多级控制，具有报警功能。（2）信息自动记录、打印、储存、防篡改等功能。（3）系统控制部分设置在安防监控中心，监控中心对出入口进行多级控制和集中管理。（4）系统能独立运行，也能与火灾自动报警系统、视频监控系统、入侵报警系统联动。,2出入口控制系统系统组成及设备 出入口控制系统一般由识别、控制及执行和管理三部分组成。,10.3.3出入口控制系统,1）识别 识别系统对进入人员能够进行身份
22、辨识。常用的识别技术主要有密码识别、读卡识别、人体生物识别等。识别部分主要设备为读卡机。2）控制及执行 控制及执行部分对授权人员开启门放行通过，对非授权人员拒绝进入，甚至报警、阻拦。控制及执行部分由计算机控制的电控门锁装置构成。电控门锁主要有电控锁、电磁锁、点击锁等。3）管理 管理部分为出入口控制系统的中心计算机配上适合的管理软件，实现对系统中所有控制器的管理，接收控制器发来的信息，发送控制命令，并记录、打印等。,10.3.3出入口控制系统,10.3.4访客对讲系统,1访客对讲系统的主要功能（1）适用于智能化住宅小区、高层住宅、单元式公寓等。（2）访客对讲系统对主人和访客提供双向通话或可视通话
23、，并由主人控制大门电控锁的开启或向安防监控中心报警。（3）管理主机控制门口机和过个副管理机，并具有抢线功能。,2访客对讲系统的组成及设备访客对讲系统由对讲、控制部分组成。,10.3.4访客对讲系统,1）对讲 对讲部分分语音对讲、可视对讲两种类型。语音对讲主要由门口机和室内对讲机组成；可视对讲由门口机和室内可视对讲机组成。具有可视对讲的门口机含有摄像头，一般具有夜视功能。2）控制 控制部分一般一门口机或控制中心计算机为控制核心部分，对系统中信号进行接收、传递、处理和发出指令等。,10.3.4访客对讲系统,10.3.5停车场管理系统,1停车场管理系统的主要功能（1）入口处显示停车场内的车位信息。（
24、2）出入口及场内通道有行车指示。（3）车牌和车型的自动识别，防止车辆丢失。（4）系统读卡识别系统，可以辨认出入的车辆，并记录。（5）出入口栅栏门能自动控制车辆进出。（6）自动计费及收费金额显示。（7）多个出入口可以联网与管理。（8）发生以外时报警。（9）可自成网络，独立运行，也可与视频监控系统、入侵报警系统联动。,2停车场管理系统的组成及设备 停车场管理系统由停车场入口设备、出口设备、收费设备、图像识别设备、中央管理站等组成。,10.3.5停车场管理系统,（1）停车场入口设备包括车位显示屏、感应线圈或光电收发装置、读卡器、出票机、栅栏门等。（2）出口设备包括感应线圈或光电收发装置、读卡器、验票
25、机、栅栏门等。（3）收费设备包括中央收费设备或收款机。（4）中央管理站包括计算机、打印机、UPS电源等。,10.3.5停车场管理系统,10.4智能建筑简介,10.4.1智能建筑基本概念 10.4.2建筑设备自动化系统 10.4.3办公自动化系统 10.4.4通信自动化系统 10.4.5综合布线系统 10.4.6系统集成中心,10.4.1智能建筑基本概念,智能建筑是以建筑为平台，兼备建筑设备、办公自动化、通信网络系统，集结构、系统、服务、管理及它们之间的最优化组合，向人们提供一个安全、高效、舒适、便利的建筑环境。,智能建筑与传统建筑相比有很多不同的特点：（1）智能建筑设备在最经济、最理想状态下运
26、行，能源利用率高。（2）智能建筑具有适应环境等变化的灵活性。（3）智能建筑中引进各种高新技术，各系统相互配合，更能体现“智能”。（4）智能建筑的投资比一般建筑高。,10.4.1智能建筑基本概念,智能建筑一般由建筑设备自动化系统、办公自动化系统、通信网络系统、综合布线系统和系统集成中心组成。智能建筑组成及功能示意图如图10.12所示,10.4.1智能建筑基本概念,10.4.2建筑设备自动化系统（BAS）,建筑设备自动化系统将建筑物内的电力、照明、空调、给排水、防灾、保安、电梯等设备或系统，构成综合系统，以集中监视、控制、测量和管理，做到运行安全、可靠，节省人力、能源。其主要功能包括：（1）对空调
27、系统设备、通风设备、环境检测系统等运行状况的监视、控制、测量和记录。（2）对供配电系统中变配电设备、电源设备等的监视、测量和记录。（3）对动力设备、照明设备等进行监视、控制等。（4）对给排水系统的给排水设备、饮水设备、污水处理设备等进行监视、控制、测量和记录。（5）对电梯、扶梯等电梯设备的监视、控制。（6）对热力系统的热源设备等进行监视、控制、测量和记录。（7）对火灾自动报警与消防联动系统、安防系统等系统运行进行监视和联动控制。,10.4.3办公自动化系统(OAS),办公自动化系统是应用计算机技术、通信技术、多媒体技术和行为科学技术等先进技术，使人们的部分办公业务借助于各种办公设备，并由这些办
28、公设备与办公人员构成的人机信息系统。其包括的子系统和主要功能包括：（1）物业管理营运信息子系统，能对建筑物内各类设施的资料管理、运行状况及维护进行管理。（2）办公和服务管理子系统，具有进行文字处理、文档管理、各类公共服务的计费管理、电子账务、人员管理等功能。（3）信息服务子系统，具有共享信息库，向建筑物内公众提供信息采集、装库、检索、查询、发布、引导。（4）智能卡管理子系统，能识别身份、门匙、信息系统密匙等，并进行各类计费。,10.4.4通信自动化系统(CNS),通信自动化系统在楼内能进行语音、数据、图像的传输，同时与外部公用电话网、计算机互联网、卫星通信网等联网，确保信息畅通。其主要功能包括
29、：（1）将公用通信网通铜缆、光缆引入建筑物内，至用户工作区。（2）设置数字化、宽带化、综合化、智能化的用户入网设备。（3）设置有线电视系统和卫星电视系统。（4）设置会议电视系统，并提供系统通信路由。（5）设置多功能会议厅，配置多语言同声传译扩音系统。（6）设置公共广播系统，并与紧急广播系统联网。（7）设置综合布线系统，向使用者提供宽带信息传输的物理链路。,10.4.5综合布线系统(GCS),综合布线系统是建筑物内的传输网络。其使建筑物内语音、数据通信设备、信息交换设备、物业管理及建筑自动化管理设备等系统之间相连，建筑物内系统与外部网络相连。综合布线系统包括建筑物到外部网络或电话局线路上的连线点
30、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。其划分为六个子系统：工作区子系统、配线（水平）子系统、干线（垂直）子系统、设备间子系统、管理子系统、建筑群子系统。,（1）工作区子系统，由终端设备连接到信息插座的连线（或软线）组成，它包括装配软线、连接器和连接所需的扩展软线，并在终端设备和输入/输出（I/O）之间搭接。相当于电话配线系统中连接话机的用户线及话机终端部分。,10.4.5综合布线系统(GCS),（2）配线子系统，将干线子系统线路处延伸到用户工作区，相当于电话配线系统中配线电缆或连接到用户出线盒的用户线部分。,10.4.5综合布线系统(GCS),（3）干线子系统，提供建筑物的
31、干线（馈电线）电缆的路由。该子系统由布线电缆组成，或者由电缆和光缆以及将此干线连接到相关的支撑硬件组合而成。相当于电话配线系统中干革命线电缆。,10.4.5综合布线系统(GCS),（4）设备间子系统，把中继线交叉连接处和布线交叉连接到公用系统设备上，由设备间中的电缆、连接器和相关支撑硬件组成，它把公有系统设备的各种不同设备互连起来。相当于电话配线系统中站内配线设备及电缆、导线连接部分。,10.4.5综合布线系统(GCS),（5）管理子系统，由交连、互连和输入/输出（I/O）组成，为连接其子系统提供连接手段。相当于电话配线系统中每层配线箱或电话分线盒部分。,10.4.5综合布线系统(GCS),（
32、6）建筑群子系统由一个建筑物中的电缆延伸到建筑群的另外一些建筑物中的通信设备和装置上，它提供楼群之间通信设施所需的硬件。其中有电缆、光缆和防止电缆的浪涌电压进入建筑物的电气保护设备。相当于电话配线中的电缆保护箱及各建筑物之间的干线电缆。,10.4.5综合布线系统(GCS),10.4.6系统集成中心(SIC),系统集成是将智能建筑内不同功能的智能子系统在物理上、逻辑上、功能上连接在一起，以实现信息综合、资源共享。系统集成中心具有如下特点：（1）系统集成汇集建筑内外各种信息。接口界面应标准化、规范化，以实现各智能化系统之间的信息交换。（2）能对建筑物内个子系统进行综合管理。（3）信息管理系统具有相应的信息处理能力，实现信息管理自动化。,
