第六章

智能建筑電氣技術建筑電氣（第三版）目錄第六章智能建筑電氣技術6.1智能建筑概述6.2現場總線技術6.3綜合布線系統6.4共用天線（CATV）系統6.5安全防范系統6.6火災自動報警與消防聯動控制系統6.7辦公自動化系統6.8電話通信系統6.9智能建筑系統集成6.1智能建筑概述6.1.1智能建筑的現狀與發展智能建筑自1984年1月出現以來(美國康涅狄格州哈特福德市的都市大廈)，在歐、美、日及世界各地得到迅速發展，其中以美國、日本興建最多。我國的智能建筑始建于20世紀90年代，但發展迅速。我國香港智能建筑發展較早。我國大陸第一幢智能大廈是1989年建成的北京發展大廈。1992年我國進入了智能大廈的高速發展階段。目前，全國已有上千幢智能大廈，具有代表意義的有上海金茂大廈和深圳賽格廣場等。智能建筑融合了建材、鋼鐵、電力、電子、儀表、計算機和通訊等多門學科，它的出現滿足了現代社會對建筑物的功能要求。6.1.2智能建筑的組成及功能智能建筑主要由樓宇自動化(BA，BuildingAutomation)、通信自動化(CA，CommunicationAutomation)和辦公自動化(OA，OfficeAutomation)構成。簡稱為“3A”，1、樓宇自動化(BA)

樓宇自動化是以中央監控系統為核心。樓宇自動化系統主要包括電力供應系統、照明系統、空調與通風監控系統、交通設備系統、給排水系統、消防系統、保安監控系統及物業管理系統等。2、通信自動化(CA)通信自動化系統由計算機局域網及以程控數字交換機為中心的通信網組成。通信自動化系統包括語音通信系統、圖文通信系統、數據通信系統及衛星通信系統等。返回下一頁上一頁下一節3、辦公自動化(OA)辦公自動化系統是以計算機為中心，并利用電話機、傳真機、復印機、打印機等一系列先進的信息處理設備，廣泛地收集和處理文字信息、數據信息及多媒體信息等。辦公自動化系統按業務性質來分，主要有電子數據處理系統、信息管理系統和決策支持管理系統三部分。6.2現場總線技術6.2.1現場總線技術概述1、現場總線的定義所謂現場總線，是指連接在智能現場設備之間以及智能現場設備與控制室內的自動控制設備之間的數字式、雙向串行和多點通信的數據總線，如圖6-1它是計算機技術(Computer)、通信技術(Communication)和控制技術(Control)發展的產物。圖6-1現場總線系統現場總線技術的基本內容包括：串行通信方式；多點連接；公用傳輸介質交換信息。現場總線的核心是它的通信協議這些協議必須根據ISO的OSI參考模型來制定。2、現場總線的類型⑴FF(Fieldbus

Foundation)現場總線：FF現場總線分低速H1(31.25Kbps)和高速H2(1Mbps和1.5Mbps)兩種通信速率。目前，FF現場總線的應用領域以過程自動化為主。如圖6-2所示，圖中FF(HSE)現場總線即為IEC定義的H2總線。圖6-2FF總線系統體系結構⑵LonWorks現場總線：一種有強勁實力的現場總線技術，采用了ISO/OSI模型的全部七層通訊協議，采用了面向對象的設計方法。通訊速率從300bps至15Mbps不等。如圖6-3所示被廣泛應用在樓宇自動化、家庭自動化、保安系統、辦公設備、交通運輸、工業過程控制等行業。如圖6-4所示，LonWorks在樓宇自動化的應用圖6-3LonWorks總線系統體系結構圖6-4樓宇自動化中的LonWorks總線

CAN現場總線廣泛應用于離散控制領域，其總線規范為國際標準。圖6-5顯示的是一個典型的CAN總線系統結構圖。圖6-6為一個標準的CAN數據幀⑶CAN現場總線：圖6-5CAN總線網絡

圖6-6CAN數據幀

PROFIBUS現場總線包括PROFIBUS-DP、PROFIBUS-FMS、PROFIBUS-PA三部分。DP用于分散外設可編程控制器、低壓開關等。而PA型則適用于過程自動化。PROFIBUS支持主從系統、純主站系統、多主多從混合系統等幾種傳輸方式，主站對總線具有控制權。⑷PROFIBUS現場總線CAN主要產品應用于汽車制造、公共交通車輛、機器人、液壓系統、分散型I/O。如圖6-7在樓宇自動化的應用圖6-7CAN總線在樓宇自動化應用

⑸HART現場總線HART協議是用于現場智能儀表和控制室設備間通信的一種協議，包括ISO/OSI模型的物理層、數據鏈路層和應用層。屬于模擬系統向數字系統轉變過程中的過渡產品，有點對點或多點連接模式，3、現場總線的組成⑴

控制系統：⑵

測量系統：⑶

管理系統：4、現場總線的特點⑴增強了現場級的信息采集能力⑵

系統具有開放性⑶

系統具有互可操作性與互用性⑷

現場設備智能化及功能自治⑸系統具有分散性⑹

系統具有對環境的適應性6.2.2現場總線技術在現代建筑中的應用適合智能建筑且能在我國推廣的僅有CAN和LONWorks兩種。CAN目前在智能建筑中有所應用，見圖6-7。

LONWorks應用如圖6-8所示圖6-8基于Lonworks總線的控制網絡體系結構

6.3綜合布線系統6.3.1綜合布線系統概述1、綜合布線系統的概念綜合布線系統，是指一個建筑物(或場地)的內部之間或建筑群體中的信息傳輸媒質系統。綜合布線具有以下特征：⑴

系統性：⑵

重構性⑶

標準化2、綜合布線系統的類型⑴基本型綜合布線系統1)系統的設備配置①每個工作區有一個信息插座；②每個水平布線子系統的配線電纜是一條4對非屏蔽對絞線電纜；③接續設備全部采用夾接式交接硬件；④每個工作區的干線電纜至少有2對對絞線。2)系統的特點：①能支持話音、數據或高速數據系統；②能支持多種計算機系統的數據傳輸；③工程造價較低，且可適應今后發展要求，逐步向高級的綜合布線系統發展；④技術要求不高，便于日常維護管理；

⑤采用氣體放電管式過壓保護和能夠自復的過流保護。1)系統的設備配置①每個工作區有兩個以上的信息插座；②每個工作區的配線電纜是兩條4對非屏蔽對絞線電纜；③接續設備全部采用夾接式或插接式交接硬件；④每個工作區的干線電纜至少有3對對絞線。2)系統的特點：①每個工作區有兩個以上的信息插座；②任何一個信息插座都可提供話音和數據處理等多種服務；③采用銅芯導線電纜和光纜混合組網；④維護管理簡單方便；⑤能適應多種產品的需要，具有適應性強、經濟有效等特點；⑥采用氣體放電管式過壓保護和能夠自復的過流保護。⑶綜合型綜合布線系統1)系統的設備配置:①在基本型和增強型系統的基礎上增設光纜系統。一般在建筑群子系統和建筑物垂直干線子系統上根據需要采用多模或單模光纜；⑵增強型綜合布線系統2)系統的特點①每個工作區有兩個以上的信息插座，靈活機動、功能齊全；②任何一個信息插座都可提供話音和數據處理等多種服務；③采用以光纜為主與銅芯導線電纜混合組網；④維護管理簡單方便；⑤能適應多種產品的需要，具有適應性強、經濟有效等特點。3、綜合布線系統的特點⑴

綜合性、兼容性：⑵

開放性：⑶

靈活性⑷

發展性⑸

經濟性②每個基本型或增強型的工作區設備配置，應滿足各種類型的配備要求。6.3.2綜合布線系統的構成目前綜合布線系統產品所遵循的基本標準主要有兩種，一種是美國標準劃分為6個獨立的子系統；另一種是國際標準化組織/國際電工委員會標準ISO/IEC11801，劃分為3個子系統和工作區布線。我國綜合布線標準參照的是美國標準。綜合布線系統是由工作區子系統、水平子系統、管理子系統、干線子系統、設備間子系統和建筑群子系統組成。其結構如圖6-9所示。圖6-9綜合布線系統的組成a綜合布線系統垂直構成框圖b綜合布線系統結構框圖1、工作區子系統工作區子系統是連接各種終端設備的區域，是綜合布線系統的最末端。常見的設備有信息插座（主要是RJ45信息插座）如圖6-10；連接軟線和適配器。工作區布線實圖如圖6-11圖6-19RJ45信息插座圖6-11工作區布線實圖2、水平子系統水平子系統是連接工作區子系統和垂直干線子系統的部分。一端接在信息插座，另一端接在樓層配線間的配線架上，多采用3類或5類線。如圖6-12圖6-12水平布線子系統該子系統包括水平電纜、水平光纜及樓層配線架上的接插軟線，線纜通常采用4對8芯無屏蔽雙絞線，纜線如圖6-13

(a)和跳線如圖6-5(b)等。a跳線b四對雙絞線圖6-13水平子系統連接導線3、管理子系統管理子系統設置在每個樓層中的接續設備房間內，其主要功能是將干線子系統與各樓層間的水平子系統相互連接，它是連接干線子系統和水平子系統的紐帶如圖6-14。圖6-14管理子系統示意圖主要設備為配線架如圖6-15和跳線，還有其他的諸如HUB（集線器或網絡設備）、機柜、電源燈。圖6-15管理子系統配線架aRJ45模塊式配線架b110型配線架4、干線子系統干線子系統是整幢建筑綜合布線系統的主干部分。它由兩端分別接到管理子系統和設備間子系統配線架上的大對數電纜或光纜組成。是綜合布線的一個重要的子系統，如圖6-16所示。圖6-16干線子系統框圖5、設備間子系統設備間指建筑物內專設的安裝設備的房間，也是網絡管理和值班人員的工作場所。其系統由設備間中的電(光)纜、各種大型設備(電話交換機、計算機主機等)、總配線架及防雷保護裝置等構成。是整個綜合布線系統的中心單元。6、建筑群子系統建筑群子系統是指將兩個以上建筑物間的通信信號連接在一起的布線系統，其兩端分別安裝在設備間子系統的接續設備上，可實現大面積地區建筑物之間的通信連接。6.3.3綜合布線系統的工程設計1、傳輸媒質的選擇EIA/TIA把對絞線分為5類，一般常用的有3類⑴3類線：最高帶寬為16MHz，用于話音和低速數據(10Mbit/s)的傳輸；⑵4類線：最大帶寬為20MHz，用于傳輸16Mbit/s的數據；⑶5類線：目前應用最為廣泛，其帶寬為100MHz。允許運行像100Mbps這樣的高速網絡并支持600MHz的全息圖像。表6-1是常用的銅纜使用的具體場合和等級光纜是理想的大容量寬頻傳輸線路，可分為單模和多模兩種，多模光纖在網絡中一般只支持較近的傳輸(幾Km)，常用于建筑物內的連接。單模光纖較多模光纖在網絡中支持更遠的信號傳輸，常用于建筑物之間的連接。表6-2是常用的光纜纜使用的具體場合和等級2、工作區子系統設計⑴

確定信息插座的類型：⑵

確定信息插座的類別：⑶

估算信息插座的數量：信息插座數量的估算由下列步驟完成：表6-1綜合布線系統中銅纜的分級與類別表6-2綜合布線系統中光纜的分級與類別工作區子系統設計可以從如下幾個方面考慮，設計框圖可參見圖6-17：計算樓面實際可用的面積：

2)確定一個工作區的服務面積：3)計算工作區的數量：4)估算信息插座的數量：圖6-17工作區子自系統設計框圖⑷確定信息插座的安裝方式3、水平子系統設計水平子系統是綜合布線結構中重要的一部分，它的設計成功與否與整個布線系統的設計是否成功有極大的關系。對工作區面積的劃分應根據應用的場合做具體的分析確定，工作區面積的需求可參照表6-3表6-3工作區面積需求表⑴最大布線距離水平子系統對布線的距離有著嚴格的規定，水平電纜或光纜的最大長度為90m。⑵確定電纜類型：具體信息見表6-4綜合布線系統的水平子系統采用4對雙絞線。⑶確定布線方式主要有吊頂布線法(包括分區法、內部布線法、電纜管道布線法、插通布線法)和地板布線法(包括地板下線槽布線法、蜂窩狀地板布線法、高架地板布線法、地板下管道布線法)。⑷確定電纜長度1)根據水平子系統的布線方法、線纜走向和配線間的位置來確定離配線間最遠和最近的信息插座的距離；2)求出平均電纜長度3)計算總電纜長度表6-4水平子系統電纜類型的選擇參考表4、管理子系統設計管理子系統的設計主要是確定配線架的類別及配線架的數量。⑴配線架的類別⑵

計算配線架數量的原則5、干線子系統設計⑴

干線子系統纜線的長度⑵

確定干線電纜的連接方法1)點對點端接方法：點對點端接方法如圖6-18所示6-18點對點端接法示意圖2)分支遞減端接法：分支遞減端接方法如圖6-20所示圖6-19分支遞減端接法示意圖3)直接連接方法直接連接方法如圖6-21所示。圖6-20直接連接法示意圖⑶

確定干線電纜的布線方式垂直干線通道有電纜孔法和電纜井法兩種布線方式⑷計算干線子系統纜線用量1)干線子系統使用大對數電纜時①

計算各層干線子系統電纜對數

Sn=ΔS×g

（6-1）式中

Sn—第n層干線子系統電纜總對數；ΔS—每個工作區所需干線電纜的對數；G—第n層的工作區數量。②計算各層干線子系統電纜根數③

計算各層干線子系統電纜長度2)干線子系統使用大對數光纜時①

計算每根光纜長度②

計算光纜總長度6、設備間子系統設計

設備間子系統的設計主要從兩方面考慮，一個是設備間的位置；一個是設備間的大小。⑴

設備間的位置：1)應盡量建在建筑物平面及其綜合布線系統干線綜合體的中間位置；2)應盡量靠近服務電梯，以便裝運笨重設備；3)應盡量避免設在建筑物的高層或地下室以及用水設備的下層；4)應盡量遠離強震動源和強噪聲源；5)應盡量避開強電磁場的干擾源；6)應盡量遠離有害氣體源以及存放腐蝕、易燃、易爆物。⑵設備間的大小7、建筑群子系統設計建筑群子系統的硬件由大對數銅纜與光纜構成。建筑群子系統的電纜可以采用架空電纜、直埋電纜、地下管道電纜、巷道敷設或者這四種敷設方式的任意組合進行敷設。8、綜合布線系統供電設計⑴綜合布線系統電力負荷等級的確定⑵供配電方式的確定9、綜合布線系統防護設計⑴各種纜線和配線設備的選用1)了解工程現場實際情況和調查周圍環境條件，以取得翔實可靠的數據，各種纜線和配線設備的選用宜符合以下要求①周圍環境干擾場強度或綜合布線系統的噪聲電平低于防護標準的規定時，可以選用UTP非屏蔽纜線系統和非屏蔽配線設備。②周圍環境干擾強度或綜合布線系統的噪聲電平均高于防護標準的規定時，應根據其超過標準的量級大小，分別采取選用FTP、SFTP和STP等不同屏蔽結構的纜線系統和具有屏蔽性能的配線設備。③周圍環境干擾場強度很高，采用屏蔽系統也無法滿足各項標準的規定時，應采用光纜系統。④當信息要求保密，或綜合布線系統的發射干擾波指標不能滿足防護標準的規定時，應采用具有屏蔽性能的配線設備和屏蔽結構的纜線，或采用光纜系統。

⑵接地系統設計1)屏蔽保護接地2)安全保護接地和防雷保護接地①過壓保護：②

過流保護：③

建筑防雷接地采用外引式泄流引下線入地時，通信接地與建筑防雷接地之間應保持規定的間距。這時綜合布線系統采取單獨設置接地體，接地電阻值不應大于1Ω。④

如果建筑防雷接地利用建筑結構鋼筋作為泄流引下線，且與其基礎和建筑四周的接地體連成整個防雷接地裝置時，應采取聯合接地方式，即將它們互相連通，使整幢建筑的接地系統組成一個籠式的均壓整體。6.4共用天線電視(CATV)系統6.4.1CATV系統的發展與功能

共用天線電視(CATV)系統是建筑弱電系統中應用最普遍的一種電視接收系統，能將公共天線接收來的電視信號經過適當的處理(如：放大、混合、頻道變換等)后，再由專用部件將信號合理地分配給電視機用戶。目前，CATV系統的分類主要是參考用戶的數量。具體的分類參見表6-5表6-5共用天線電視系統分類6.4.2CATV系統的構成CATV系統由前端系統、干線傳輸系統和用戶分配系統三部分組成，如圖6-21所示。放大器自辦節目源調制器混合器衛星接收機調制器調制器導頻信號圖6-221CATV系統的構成1、前端系統前端系統主要包括電視接收天線、頻道放大器、頻率轉換器、衛星電視接收設備、自播節目設備、導頻信號發生器、調制器、混合器及連接線纜等部件。如圖6-22圖6-22一種小型前端系統2、干線傳輸系統干線傳輸系統的設備除了干線放大器外，還有電源、電源通過型分支器、分配器和干線電纜等。如圖6-23為常見的分配器，圖6-24為CATV用戶網絡分配方式。圖6-24CATV用戶網絡分配方式圖6-23CATV中的三分配器3、用戶分配系統用戶分配系統是CATV系統中的末端系統，主要設備有分配放大器、分支器、分配器、系統輸出端及電纜線路等，其功能是將電視信號分配到每個用戶，在分配過程中要保證每個用戶的信號質量。6.4.3CATV系統天線的安裝與防雷⑴

天線的安裝位置選擇：1、電視接收天線的安裝與防雷

應使用場強計進行場強測量及圖像信號分析，確定最佳的安裝位置和方向；2)天線盡量架設在高大建筑物上或山頂，以避開干擾源及避免繞射損失；3)要求接收點的場強應大于46dBμV，信噪比要大于40dB；4)路由選擇要盡量短，以減少信號損失。⑵

接收天線的防雷方法：1)將天線豎桿頂部加長作避雷針。2)在距天線3m以上的地方安裝高出天線的獨立避雷針，把天線置于其保護范圍之內。3)將天線豎桿、天線振子及避雷針的零電位在電氣上連成整體，并與建筑物防雷設施納入同一系統，實行共地連接。4)在天線饋線和天線放大器電源線上安裝避雷器，以防雷電進入室內。2、衛星電視天線的安裝與防雷⑴

衛星電視天線的安裝要求1)一個天線能根據需要接受多顆衛星的電視信號。2)選擇站址時應盡可能避開風口。3)站址應盡量避免電磁場的干擾。4)站址的地址條件要求良好。⑵衛星電視天線的防雷1)天線安裝在地面基礎上而附近恰好有帶防雷系統的建筑物，且天線處于建筑物避雷針的保護范圍之內時。2)天線安裝在空曠地區的地面時。3)防雷接地和系統接地要嚴格分開，系統設備如放大器、分支器不能隨便接地。4)安裝避雷針的位置應盡量遠離人行道口，以免雷擊電流傷害人體。5)電源系統和饋線入口處應裝有避雷裝置并保證接地良好。6.4.4CATV系統的設計1、CATV系統的設計計算方法及步驟⑴

列出已知條件和要求⑵確定整個系統的結構組成方案⑶利用倒推法計算出分配網絡的輸入電平SoSo=Sn+∑Lp+∑Lx+∑Ln?∑GF+Lz+L(6-2)式中

Sn——用戶端電平（dBμV）；

∑Lp——總的分配損耗（dB）；

∑Lx——總的電纜線損耗（dB）；

∑Ln——總的分支器插入損耗（dB）；

∑GF——放大器的總增益（dB）；

Lz——分支損耗（dB）；L——衰減器的衰減量（dB）。⑷

計算要求的前端增益G=So+Sa

(6-3)式中

Sa——天線增益（dB）。⑸用順推法計算個用戶電平Sn

=So?∑Lp?∑Lx?∑Ln+∑GF?Lz?L

(6-4)⑹列表或繪圖，并進行成本核算2、CATV系統設計計算時的注意事項⑴

前端輸出電平一般應在120dB以下。⑵首先選擇線路距離最遠，用戶量多，條件最差的分配線路進行計算。⑶當系統傳輸全頻道信號時，應將UHF、VHF頻段電平分別計算。⑷

一般按從上到下的順序串接，前面的應用分支損耗大的分支器，往后依次采用分支損耗小的分支器。3、設計舉例具體的設計實例計算步驟可按照標題1中的6個步驟和相關公式進行計算，并參考標題2中的4個注意事項，詳見課本P22~P228。6.5安全防范系統6.5.1防盜報警系統1、防盜報警系統的組成防盜報警系統由探測器、傳輸系統和報警控制器三部分組成，如圖6-25所示。防盜報警系統的其結構框圖如圖6-26所示。具體實物如圖6-27圖6-25防盜報警系統的基本組成圖6-26防盜報警系統的結構框圖圖6-27防盜報警系統的實物圖2、探測器⑴探測器的分類1)按傳感器種類(工作原理)分類2)按工作方式來分類，有主動和被動報警器3)按警戒范圍分類，可分成點、線、面和空間探測報警器⑵幾種常用探測器1)磁控開關：實物如圖6-28所示，工作原理如圖6-29所示2)玻璃破碎探測器：①振動式玻璃破碎探測器，②聲音分析式玻璃破碎探測器。圖6-28門磁開關的實物圖圖6-29門磁開關的原理圖門磁開關玻璃破碎探測器的實物如圖6-30所示3)微波探測器：①微波移動探測器(多普勒式微波探測器)，②微波阻擋探測器。4)超聲波報警器5)紅外線探測器圖6-30玻璃破碎探測器實物圖①主動式紅外報警器，其組成和工作原理見圖6-31圖6-31主動式紅外報警器的組成及工作原理圖6-32是常見的主動式紅外報警器。圖6-32遮斷式主動紅外線對射探測器②被動式紅外探測器被動式紅外探測器不向空間輻射能量，而是依靠接收人體發出的紅外輻射來進行報警。表6-6，是紅外線波長與探測溫度的關系，圖6-33是常見的被動式紅外探測器。表6-6紅外線波長與物體溫度關系圖6-33被動紅外線對射探測器6)電動式振動探測器主要用于室內、外周界警戒及防鑿、砸金庫保險柜等。7)泄漏電纜入侵探測器泄漏電纜入侵探測器，電纜間形成的穩定電場來進行探測。當有人進入此電場時，干擾了這個耦合場，此時在感應電纜里便產生了電量的變化，此變化的電量達到預定值時，便發出報警。8)雙鑒報警器把兩種不同探測原理的探測器結合起來，組成雙鑒報警器。雙技術的組合必須符合以下條件：①組合中的兩個探頭（探測器）有不同的誤報機理，而兩個探頭對目標的探測靈敏度又必須相同。②上述原則不能滿足時，應選擇對警戒環境產生誤報率最低的兩種類型探測器。③選擇的探測器應對外界經常或連續發生的干擾不敏感。目前最常用的雙鑒入侵探測器是微波、被動紅外雙鑒入侵探測器。圖6-34是常見的雙鑒探測器。圖6-34常見的雙鑒探測器3、報警控制器報警控制器是防盜報警系統的中樞，它負責接收報警信號，控制延遲時間，驅動報警輸出等工作。它將某區域內的所有防盜防侵入傳感器組合在一起，形成一個防盜管區。6.5.2電視監控系統電視監控系統是電視技術在安全防范領域的是一種先進的、安全防范能力極強的綜合系統。它的主要功能是通過攝像機及其輔助設備來監控被控現場，并把監測到的圖像、聲音內容傳送到監控中心。目前已廣泛應用到金融、交通、個重要組成部分。電視監控系統一般由攝像、傳輸分配、控制、圖像顯示與記錄等四個部分組成。系統組成如圖6-35所示圖6-35電視監控系統的組成1、攝像部分⑴

攝像機：攝像機是電視監控系統中最基本的前端設備，其作用是將被攝物體的光圖像轉變為電信號，為系統提供信號源。圖6-36是常見的攝像機。圖6-36常見的攝像機4)信噪比：3)最低照度（靈敏度）：⑵

鏡頭：鏡頭相當于人眼的晶狀體。圖6-37所示為常見鏡頭。1)鏡頭的特性參數攝像機的主要參數指標如下1)像素數：2)分辨率（清晰度）圖6-37常見的鏡頭①成像尺寸②焦距(f)：③光圈(F)：④視場角：⑤景深：⑥鏡頭安裝接口：⑶云臺：云臺是一種用來安裝攝像機的工作臺，分為手動和電動兩種圖6-38為常見的云臺圖6-38常見的云臺云臺的選用中，主要考慮以下幾項指標1)回轉范圍:2)承載能力:3)云臺的旋轉速度:4)安裝方式:5)云臺外形:⑷防護罩為了在各種環境下都能正常工作，需要使用防護罩來對攝像機進行保護。圖6-39是常見的防護罩圖6-39常見的防護罩2、傳輸部分電視監控系統中，主要有電視信號和控制信號需要傳輸。電視信號從系統前端的攝像機流向電視監控系統的控制中心，控制信號從控制中心流向前端的攝像機等受控對象。信號傳輸主要有三種形式，如圖6-40，圖6-41，圖6-42所示。圖6-40模擬視頻監控系統的視頻信號傳輸方式圖6-41數字視頻監控系統的視頻信號傳輸方式圖6-42視頻視頻監控系統的控制信號傳輸方式3、控制部分在電視監控系統中，控制部分是系統的核心。它是由主控器（主控鍵盤）、分控器（分控鍵盤）、視頻矩陣切換器、音頻矩陣切換器、報警控制器及解碼器等設備組成。其中主控器和視頻矩陣切換器是系統中必須具有的設備，通常將它們集中為一體，結構圖如圖6-43所示。圖6-43電視監控系統控制臺結構控制部分有如下功能：1)接收各種視頻裝置的圖像輸入2)從鍵盤輸入操作指令3)鍵盤有口令輸入功能4)對系統運行步驟可以進行編程5)有一定數量的報警輸入和繼電器觸點輸出端6)有字符發生器圖6-44視頻矩陣和圖45控制鍵盤是控制部分中重要的：圖6-44視頻矩陣圖6-45控制鍵盤4、圖像顯示與記錄部分圖像顯示與記錄部分的主要設備是監視器及錄像機。其中監視器將前端攝像機傳送到終端的視頻信號再現為圖像，錄像機則將監視現場的部分或全部畫面進行實時錄像，以便為事后查證提供證據。6.5.3出入口控制系統出入口控制系統即門禁管理系統，是用來控制進出建筑物或一些特殊的房間和區域的管理系統。出入口控制系統采用個人識別卡方式，給每個有權進入的人發一張個人身份識別卡，系統根據該卡的卡號和當前的時間等信息，判斷該卡持有人是否可以進出。1、系統的組成出入口控制系統主要由識別卡、讀卡器、控制器、電磁鎖、出門按鈕、鑰匙、指示燈、上位PC機、通信線纜、門禁管理軟件（若用戶需要）等組成，基本結構如圖6-46所示。圖6-46出入口控制系統基本結構(1)底層是直接與人員打交道的設備，有讀卡機、電子門鎖、出口按鈕等，主要用來接受人員輸入的信息。(2)控制器接收底層設備發來的有關人員的信息，同自己存儲的信息相比較以做出判斷，然后再發出處理的信息。(3)計算機管理著系統中全部控制器。2、系統的主要設備⑴識別卡：即接觸式識別卡和非接觸式識別卡。如圖6-47所示。⑵讀卡器：讀卡器分為接觸卡讀卡器（磁條、IC），和感應卡（非接觸）讀卡器兩大類，它們之間又有帶密碼鍵盤或不帶密碼鍵盤的區別。如圖6-47所示。包括3個層次的設備。圖6-47識別卡和讀卡器⑶控制器：⑷電鎖：圖6-48顯示的是常見的電鎖圖6-48常見的電鎖⑸計算機：3、系統的功能⑴對已授權的人，憑有效的卡片﹑代碼或特征，允許其進入。未被授權的人則拒絕其入內，屬黑名單者將報警。⑵門內人員可用手動按鈕開門。⑶門禁系統管理人員可使用鑰匙開門。⑷在特殊情況下由上位機指令門的開關。⑸門的狀態及被控信息記錄到上位機中，可方便地進行查詢。⑹上位機負責卡片的管理（發放卡片及登錄黑名單）。⑺對某時間段內人員的出入狀況或某人的出入狀況可實時統計﹑查詢和打印。6.5.4訪客對講系統1、訪客對講系統的組成⑴對講分機⑵門口主機可視訪客對講系統的組成如圖6-49所示圖6-49可視訪客系統的組成⑶電源：⑷電鎖⑸管理中心主機2、樓宇可視對講系統的功能

⑴來訪者在住宅門口按下呼叫按鈕，室內機接收到觸發信號，鈴聲被激活。⑵若主人在家，可把聽筒摘下，這時來訪者的圖像自動地呈現在室內機顯示屏上，主人可與之對話，在主人允許并按下出門按鈕（或手動開門）后，來訪者便可推門進入。⑶若主人不在家，來訪者將不可能進入住宅，保護了室內的安全。⑷在平時，主人也可摘下聽筒，監視室外的情況。⑸可視對講子系統若需要出門按鈕，可與門禁子系統的出門按鈕相關聯。6.5.5巡更系統巡更系統是在指定的巡邏路線上安裝巡更按鈕或讀卡器，保安人員在巡邏時依次輸入信息，輸入的信息及時傳送到控制中心。巡更系統示意圖如圖6-50所示。圖6-50巡更系統示意圖6.5.6停車場自動出入管理系統1、停車場自動出入管理系統的組成停車場自動出入管理系統由車輛自動識別系統、收費系統、保安監控系統組成。通常包括控制計算機、自動識別裝置、臨時發票發放及檢查裝置、擋車器、車輛探測器、監控攝像機、車位提示牌等設備，如圖6-51所示。⑴控制計算機：⑵車輛的自動識別裝置⑶臨時車票發放及檢驗裝置⑸車輛探測器和車位提示牌⑷擋車欄桿⑹監控攝像機圖6-51停車場自動出入管理系統設備2、停車場自動出入管理系統的工作過程車輛駛近入口時，可看到停車場指示信息標志，標志顯示入口方向與停車場內空余車位的情況。若停車滿額，車滿燈亮，拒絕入內；若未滿，允許車輛進入，購買停車票卡或專用停車卡，通過驗讀機認可，一車一欄。進入的車輛可進行車輛識別形成當時駛入車輛的車牌數據。車牌數據與停車憑證數據(憑證類型、編號、進庫日期、時間)一齊存入管理系統計算機內。車輛信息更新，車位減一。車輛離開時，汽車在出口處，出示停車憑證并經驗讀機識別出行的車輛停車編號與出庫時間，進行核對與計費。若需當場核收費用，由出口收費器(員)收取。手續完畢后，出口電動欄桿升起放行。放行后電動欄桿落下，停車場停車數減一，入口指示信息標志中的停車狀態刷新一次。停車場自動出入口系統圖如圖6-52所示。圖6-52停車場自動出入口系統圖6.6火災自動報警與消防聯動控制系統火災自動報警與消防聯動控制系統是智能大廈必須設置的系統之一。其功能是通過布置在現場的火災探測器自動監測火災發生時產生的煙霧或火光、熱氣等火災信號，當有火災發生時發出聲光報警信號，同時聯動有關消防設備，實現監測報警、控制滅火的自動化。6.6.1系統的組成及工作原理

火災自動報警與消防聯動控制系統由下列部分或全部設備組成，其框圖如圖6-53所示。火災報警器手動報警按鈕防排煙、防火卷簾空調系統消防電源切換消防電梯固定火災滅火控制裝置聲光報警應急照明及疏散指示燈火災自動報警控制器火災聯動控制盤火災應急廣播消防電話消防控制柜圖6-53火災自動報警與消防聯動控制系統框圖系統的工作原理描述如下：當有火災發生時，探測器發出報警信號到報警控制器，報警器發出聲光報警，并顯示火災發生的區域和地址編碼，,打印出報警時間、地址等信息，同時向火災現場發出聲光報警信號。在火災報警器發生報警信號的同時，控制室可通過手動或自動控制消防設備，如關閉風機、防火閥、非消防電源、防火卷簾門、迫降消防電梯；開啟防排煙風機和排煙閥；打開消防泵，顯示水流指示器、報警閥、閘閥的工作狀態等。以上動作均有反饋信號至消防控制柜上。6.6.2火災探測器1、感煙火災探測器火災探測器是火災自動報警系統的傳感部分，能產生并在現場發出火災報警信號，或向控制和指示設備發出現場火災狀態信號。感煙火災探測器對燃燒或熱解產生的固體或液體微粒予以響應，可以探測物質初期燃燒所產生的氣溶膠或煙粒子濃度。因感煙火災探測器對火災前期及早期報警很有效，應用最廣泛。常用的感煙火災探測器有離子感煙探測器、光電感煙探測器及紅外光束線型感煙探測器。圖6-54所示是一些感煙式探測器實物圖。圖6-54感煙式探測器實物圖

2、感溫火災探測器感溫火災探測器是響應異常溫度、溫升速率和溫差等參數的火災探測器。感溫火災探測器按其作用原理可分為定溫式、差溫式和差定溫式三大類。圖6-55是線型定溫式探測器。圖6-55線型定溫式探測器3、感光火災探測器感光火災探測器又稱火焰探測器，可對火焰輻射出的紅外、紫外、可見光予以響應。這種探測器對快速發生的火災或爆炸能夠及時響應。紫外火焰探測器是應用紫外光敏管來探測由火災引起的紫外光輻射，多用于油品和電力裝置火災檢測。圖6-56就是紫外光敏管的工作原理和實物。圖6-57是紫外式火焰探測器的實物和電路原理。紅外火焰探測器是利用紅外光敏元件來探測低溫產生的紅外輻射。圖6-56紫外光敏管實物及其光敏特性圖圖6-57紫外式火焰探測器電路原理4、氣體火災探測器氣體火災探測器又稱可燃氣體探測器，是對探測區域內的氣體參數敏感響應的探測器。圖6-58，是一種典型的氣體火災探測器的電路原理圖。圖6-58可燃氣體探測電路5、復合火災探測器復合火災探測器是對兩種或兩種以上火災參數進行響應的探測器。主要有感溫感煙探測器、感溫感光探測器、感煙感光探測器等。6.6.3火災自動報警系統1、傳統型火災自動報警系統⑴

區域火災自動報警系統這是一個結構簡單且應用廣泛的系統，它既可單獨使用，也可作為集中報警系統和控制中心報警系統的基本組成。系統結構組成如圖6-59所示圖6-59區域火災自動報警系統組成⑵

集中火災自動報警系統集中火災自動報警控制系統設有一臺集中報警控制器和兩臺以上區域報警控制器。圖6-60是集中火災報警控制器原理框圖。圖6-60集中火災報警控制器原理框圖⑶

控制中心火災自動報警系統控制中心火災自動報警系統是由集中報警控制系統加消防聯動控制設備構成。一般適用于大型賓館、飯店及大型建筑群等保護范圍較大需要集中管理的場所。圖6-61是一個火災報警系統的完整構成，包含區域，集中和控制中心火災自動報警系統。圖6-61火災自動報警系統的構成

2、現代型火災自動報警系統⑴

可尋址開關量報警系統其特點是探測報警回路與聯動控制回路分開，能夠較準確地確定著火點，增強了火災探測或判斷火災發生的及時性，并且還能通過地址碼中繼器在同一房間的多只探測器共用一個地址編碼。⑵

模擬量報警系統系統主要由模擬量火災探測器、系統軟件和算法組成，探測器與控制器之間的信號采用總線制多路傳輸技術。圖6-62就是總線制報警系統。圖6-62總線制火災報警系統結構

⑶

智能火災自動報警系統智能火災自動報警系統由智能探測器、智能手動按鈕、智能模塊、探測器并聯接口、總線隔離器、可編程繼電器卡等組成。智能火災自動報警系統按智能的分配來分，可分為三種形式1)智能集中于探測部分2)智能集中于控制部分3)智能同時分布在探測器和控制器中6.6.4消防聯動控制系統1、消防泵控制消防泵的控制有兩種方式：一是通過消火栓按鈕直接啟動消防泵；二是通過手動報警按鈕，將手動報警信號送入到控制室，然后手動或自動控制消防泵啟動，同時接受返回的水位信號。圖6-63是消防泵、噴灑泵聯動控制原理框圖。圖6-63消防泵、噴灑泵聯動控制原理框圖

2、防排煙設施的控制防排煙設施有中心控制和模塊控制兩種控制方式，如圖6-64所示，a圖為中心控制模式，b圖為模塊控制模式圖6-64排煙聯動控制原理框圖⑴

中心控制方式⑵

排煙系統的模塊控制方式3、防火卷簾、門控制防火卷簾通常用于建筑物的防火分隔。火災發生時，可就地手動操作或根據消防控制中心的指令使卷簾下降至預定點，經延時再降至地面。以達到人員緊急疏散、災區隔煙、控制火勢蔓延的目的。圖6-65是防火卷簾聯動控制原理框圖。圖6-65防火卷簾聯動控制原理框圖防火門的作用是防煙、防火，可由現場感煙探測器或消防控制中心控制，也可手動控制。4、電梯的控制消防電梯則在火災發生時可供消防人員滅火和救人使用，平時消防電梯可兼做普通電梯使用。電梯的控制方式有兩種，一是將所有電梯控制顯示的副盤設在消防控制室，供消防人員直接操作。另一種是消防控制室自行設計電梯控制裝置，消防值班人員在火災發生時可通過控制裝置向電梯機房發出火災信號和強制電梯全部停于首層的命令。6.7辦公自動化系統6.7.1辦公自動化的模式及涵蓋的內容辦公自動化系統按照處理信息的能力不同，可分為事務處理型、信息管理型、決策支持型3個模式。1、事務處理型辦公自動化系統事務處理型辦公自動化系統面對的是日常的辦公操作，最為普遍的應用是文字處理、電子報表、排版印刷、行文辦理、文檔管理、辦公日程管理、郵件管理、人事管理、財務統計、個人數據庫等。2、信息管理型辦公自動化系統信息管理型辦公自動化系統是把事務型辦公系統和數據庫緊密結合的一種一體化的辦公信息處理系統。3、決策支持型辦公自動化系統斷能力決策支持系統是對決策過程提供支持的系統，它協助決策者在解決問題的過程中方便地檢索出相關的數據，對各種方案進行試驗和做出比較，對結果進行優化等。6.7.2辦公自動化的主要設備1、事務處理型辦公自動化系統⑴

計算機⑵

辦公設備⑶

數據庫2、管理型辦公自動化系統

管理型辦公自動化系統建立在事務型系統之上，設備復雜程度相對較高。計算機硬件以中小型或微機網為主，配以多功能工作站。軟件有各種通用、專用辦公自動化應用軟件、信息管理系統。3、決策型辦公自動化系統決策型辦公自動化系統必須具備提供對策及擇優的功能，需要建立各種決策分析參考模型庫和方法庫，乃至一定范圍的知識庫、專家系統來滿足系統要求。在硬件方面，只是應具備網絡環境。6.7.3辦公自動化系統與通信系統的連接辦公自動化系統與通信系統的連接方式有許多種。從模擬通信到數字通信，從局域網到廣域網，從公共電話網、低速電報網到分組交換網、綜合業務數字網，從一般電話到微波、光纖、衛星通信等，都是辦公自動化系統可采取的通信方式。圖6-66很好的表述了智能建筑的通信方式。圖6-66智能化建筑內外辦公自動化系統通信圖6.8電話通信系統電話通信系統由電話交換設備、傳輸系統、用戶終端三個部分組成。6.8.1用戶終端1、電話機電話機的種類很多，而且還在不斷發展，常用的有脈沖按鍵式、雙音多頻按鍵式、無繩電話機及多功能電話機等。圖6-67是幾種常見的電話。圖6-67常見的電話機2、傳真機傳真機是進行傳真通信的工具，它可與電話共用一個電話線路，傳送各種圖形、圖像及符號的真跡。如圖6-68所示。圖6-68傳真機3、電傳機電傳機又稱自動電報終端機，它可以將用戶端的電報終端機發出的數碼信息通過普通市話網絡中的電傳專線連接到地區的電傳交換總臺，然后借助電訊網絡拍送給對方的用戶電報終端機。6.8.2程控交換機程控是指控制方式，它是把電話交換的功能預先編制成相應的程序，并把這些程序和相關的數據存入到存儲器內。當用戶呼叫時，處理機根據程序發出的指令控制交換機的操作，完成接續功能。采用這種控制方式的交換機稱為程控交換機(PABXPrivateAutomaticBrancheXchange)。分為程控模擬交換機和程控數字交換機。現實際使用中一般采用后者。圖6-69為程控數字交換機的結構圖，圖6-70是程控交換機的實物圖。圖6-69程控數字交換機的基本結構組成圖6-70程控數字交換機實物圖程控數字交換機實質上是一部由計算機軟件控制的數字通信交換機，是集數字通信技術、計算機技術、微電子技術為一體的高度模塊化設計的全分散控制系統。它可在智能建筑中實現話音、數據、圖像、窄帶、寬帶多媒體業務以及移動通信業務的綜合通信，具有強大的功能。圖6-71顯示的是程控數字交換機組網能力。圖6-71程控數字交換機組網圖6.8.3交換機容量的確定交換機容量的確定，首先要確定內線數量，內線數的確定方法有多種，常用的方法有按照所用電話機數確定、按照建筑物面積確定、按照人數確定等。然后再由此確定中繼線數(局線數)等的分配。確定中繼線數的方法也有很多，可按話務量計算，也可按總容量的8%～10%比例確定。但不論采用何種方法確定，其數量不得少于市話局核定的最低數量。表6-7是對不同行業大樓關于內線數和局線數的估算表，可供設計時參考。

業

種局線數內線數每10㎡建筑面積事務所、機關、貿易公司證券公司0.41.5電視臺、報社0.41.3銀行0.31.0醫院、百貨商店0.20.3每

戶住宅11表6-7局線數與內線數的估算6.8.4進網方式1、全自動直撥中繼方式一種是用戶交換機的用戶呼出至公眾電話網時，可以直接撥號而不需經過話務臺轉換，用戶呼出時只聽一次撥號音，然后撥“9”或“0”等并連續撥出公眾網被叫用戶號碼即可，如圖6-72所示圖6-72直接撥號全自動直撥中繼接入方式

另一種是用戶呼出時接到市話局的用戶電路上，所以用戶呼出至公眾網時要聽到二次撥號音，先聽本機一次撥號音撥“9”或“0”，當選擇到空閑中繼線后聽第二次撥號音(現在有的用戶交換機在機內可消除從市話局送來的二次撥號音)，然后連續撥出公眾網被叫用戶號碼，如圖6-73所示。圖6-73二次撥號全自動直撥中繼接入方式2、半自動直拔中繼方式這種中繼方式的特點是，呼出時接入市話局的用戶級，聽二次撥號音。呼入時經市話局的用戶級接入到程控用戶交換機的話務臺，并向話務臺送振鈴信號，然后再由話務臺轉換到分機，如圖6-74所示圖6-74半自動直拔中繼接入方式

3、混合自動直撥中繼方式采用數字中繼電路以全自動直撥方式為主，同時輔以半自動接入方式，增加呼入的靈活性和可靠性，如圖6-75所示。

圖6-75混合自動直撥中繼接入方式

4、人工中繼方式這種中繼方式，用戶在對公用網呼出及呼入時，都要經過程控用戶交換機話務臺的轉接。6.9智能建筑系統集成6.9.1智能建筑系統集成的概念建筑智能化系統集成的示意圖見圖6-76。圖中，在建筑物環境平臺上，三個基本要素BA(建筑設備自動化)、CA(通信自動化)、OA(辦公自動化)由各自分離到相互滲透直至最后集成為一個相互關聯的、統一的、協調的整體。圖中陰影部分代表智能化系統集成，智能化程度越高，陰影部分的面積就越大。

a)b)

c)圖6-76建筑智能化系統集成示意圖a)相互分離的子系統b)相互滲透的子系統(弱智能化)c)系統集成(高強智能化)建筑智能化系統綜合集成，體現了人、資源與環境三者的關系：人是加工過程的操作者與成果享用者，各種各樣的資源既可以提供加工手段，也可以是被加工的對象，環境是智能化的出發點與歸宿。6.9.2智能建筑的網絡結構智能建筑系統集成的關鍵是建筑物內信息通信網絡的實現，智能建筑系統集成的總體框圖如圖6-77所示。由圖可見，為了把BA、CA、OA集成起來，要通過整座大廈內的信息通信網絡的規劃、設計來實現，以便把大廈的支持應用功能組織成一個完整體。智能大廈網絡集成的總體結構如圖6-78所示，包括高速主干網和樓層局域網。