（上海绿地建设（集团）有限公司）
摘要：近年来，弱电系统在建筑工程中的应用越发广泛，这在无形中也推动了建筑弱电技术的快速发展。本文以上海大自鸣钟广场项目为例，主要介绍了建筑弱电工程应用的相关内容，希望能够为同类技术应用提供参考。
关键词：弱电系统；应用分析；电视监控系统；入侵报警系统；
1 项目概况
上海大自鸣钟广场项目基地位于上海普陀区长寿路西康路。本项目为大型商业建筑，总建筑面积约37696.03m2（其中地上建筑面积约18392m2），建筑高度为 35.00m，地上7层，地下四层，结构形式为钢筋混凝土框架结构，为一类高层建筑。本项目为大型商业建筑。主要功能包括商业、餐饮、地下机动车库、地下非机动车库及机电辅助用房等。
2 弱电设计原则
2.1先进性原则
弱电设计必须采用先进的技术，使得工程更适应时代的发展，和人们的需求。本工程弱电部分引入了计算机网络技术和通信技术，在规划设计和后续的系统配置阶段，优先选择的构件系统技术是有国际标准的、先进的弱电智能化系统技术。
2.2成熟性原则
弱电设计最基本的原则就是成熟性原则，在选择时，需要选择成熟的、满足项目的先进技术并保障项目建设的先进性，使得工程的弱电供给可以满足现阶段和未来一段时间内的使用者对技术领先水平和适用性的需求。
2.3开放性原则
为避免弱电系统发生互联或扩展问题，选择的技术应有开放性的技术标准。弱电系统集成的最关键原则是开放性原则，这是适应国际信息技术发展的需要。开放性原则主要是指设计可以解决不同的系统与产品之间的接口等问题，系统与产品可以相互作用，从而保障本项目各功能部分如酒店、办公、商业、公寓及个弱电智能化子系统之间相互关联性及独立性，适应最终管理需要。
2.4标准化原则
系统选用的设计和产品必须符合标准化原则。在系统设计选择时需要根据前述的设计规范选择，同时，选取的设备必须是标准化的设备，方便后期的更换。
2.5可扩展性原则
为适应时代的发展，在弱电系统设计时可以留有合理的冗余。保证系统有一定的扩展能力，以适应未来可能出现的业务发展。同时，考虑到本办公部分与本项目其他商业形态配套管理，形成澳龙广场城市综合体商业项目统一有机体，本次项目规划设计需考虑后续与其他功能液态有机结合。
3 弱电系统应用技术分析
3.1 电视监控系统架构
（1）系统拓扑图
系统根据区域的分布，设置监控中心并对前端所有监控区域的视频监控系统及设备进行统一集中管理和操作。系统按照要求及规模，建设成为一个网络型数字视频安防监控系统，系统共计摄像机163个，前端安装摄像机实现重点区域全覆盖监控，所有摄像机图像通过网络传输汇聚至监控中心，并有数字存储系统进行数据存储，整个系统的设计实现一个完善、先进、稳定，同时具有升级和扩展功能的强大系统。（图一）
（2）图像的采集
前端总计摄像机163路，包括1080P枪式网络摄像机155台、1080P高清半球网络摄像机1台、1080P电梯半球摄像机7台。
1）摄像机选型
为了保证图像的质量，前端摄像机全部1080P数字高清网络摄像机。实现监控区域无盲区，并直接通过网线/光缆进行传输、接入监控网络。为保证摄像机供电不受电路开关影响，所有摄像头电源采用集
图一 系统拓扑图
中送电，供电应合理配置。
数字高清网络摄像机采用嵌入式系统，具有多码率的编码、传输并具有双码流输出，方便浏览和存储各取所需。摄像机能够经由网络在监控中心进行集中管理，通过监控管理平台进行对前端摄像机进行参数设置，图像设置，时间同步和日志查询。具有OSD字符叠加、设备认证功能、防篡改功能及加密传输能力保证设备的使用安全。
摄像机安装配置支架及防护罩，室外部分场所加装立杆并做好防雷，安装位置不影响现场设备运行和人员正常活动。
摄像机根据现场情况及安装位置选择适当焦距镜头，保证最佳的图像观察效果。
2）前端存储的设计
为了强化系统的稳定，网络型数字摄像机具有本地视（音）频信息存储功能，存储时间应不小于6小时。共配置摄像机32G的TF存储卡163块，用于对前端视频图像的应急性保。
3.2 入侵报警系统系统构架
（1）系统组成
入侵报警系统主要由前端设备、控制部分、系统供电部分和传输部分组成。其具体内容如下：
前端设备主要有4项，分别是红外探测、玻璃破碎探测、紧急按钮和地址模块。控制部分包含的项目较多，如报警主机、控制键盘等。系统的各类设备供电是由相邻的几个楼层的稳压电源提供。在入侵报警系统的输出部分有很多方面，1）系统总线信号线的线缆和管槽。其中信号线的线缆选取时，一般选用规格为RVV2X1.0以上的线缆。不得选取屏蔽线。2）系统总线电源的线缆和管槽。电源线的线缆选取应选择规格在RVV2X1.0以上的线缆。3）需要特别注意的是，在系统的8防区地址模块和有源探测器之间需要选取规格为RVV4X0.5以上的线缆，并且最远距离应小于200m。4）8防区地址模块和无源探测器之间应选择规格为RVV2X0.5以上的线缆。5）可以在系统探测器的内部放置单防区地址模块，将总线直接放在探测器的外面，保证单防区地址模块与探测器之间的最远距离小于80m。
（2）系统结构图
图二 系统结构图
3.3 无线对讲系统
上海大自鸣钟广场项目的无线对讲系统有两部分组成，一部分为信号源系统，另一部分是天馈室内分布系统。无线对讲系统的核心部件是信号源，信号源系统的主要原理是接收对讲机传递的信号，将信号进行处理，将其放大传递给终端，使得各对讲机之间实现对接。无线对讲系统的信号在建筑内传输的网络是天馈室内分布系统。信号的传输位置应覆盖整个建筑，对讲信息通过室内天线来发射和接收，室内分布系统的优劣对建筑物的对讲效果有很大影响。
信号源-中继控制信道机设计安装在上海大自鸣钟广场地下一层的消防控制中心机房内，接收到的信号都将在信号源-中继控制信道机进行汇接处理，系统将处理后的信号发散到整个建筑内部，中继站经过合路平台后将信号输出给室内天线分布系统。
（1）频道的规划和使用
整个项目内部可覆盖的频道为四个，可提供给上海大自鸣钟广场项目的安保部、工程部、管理部及保洁部使用，考虑到安保部门的工作频率非常高，必须独享一个频道，工程部、管理部、保洁部可考虑和其他非繁忙部门合用一个频道，另外部分部门的工作区域并非整个上海大自鸣钟广场，可考虑采用脱网的频道进行通信，这样做不但节约了频率资源还可以免受通信干扰。
（2）天线的发射功率控制及分布
上海大自鸣钟广场项目对讲机设备选择的是有国家无线电发射设备核准的对讲机，规格为C1200。实际操作时，按照相关的规范要求，将功率设定在3w内，切换功率档可以通过按键进行，控制室内天线发射增益在国家规定的要求内，避免电磁干扰对人员造成伤害，同时，也要保证不会泄露信号。天线及电缆的布放如下：
室内分布系统设计的重要关键就是布放天线，天线的布放工作看似简单，却是很重要的部分。在设计时，我们需要按照小功率多天线的要求进行设计，保证建筑物的无线信号均匀，并且覆盖面完整。采用小功率的原因是辐射小、便于控制。不足是造价成本较高。在实际的设计中，应找到布放原则和经济的平衡点，选择最适合建筑物的布线方式。因建筑物室内传播环境都比较复杂，在实际的布放天线前，应进行模拟测试，使得天线布线设计更加符合建筑物实际情况。
天馈分布系统是系统重要的传输部分，主要负责传递来自建筑内部的无线信号。实际工程中，设计人员需要进行预设计，通过对工程现场进行勘测，将设计优化后，整个系统的设计应保证天线覆盖的范围彼此相扣。
1）对信号强度的推算
天线末端的信号推算
按照相关单位对设计的规范和要求，应保证天线末端的最强信号不得超过15dBm，根据自由空间损耗公式1：
按照上述计算结果，我们可以得出，在天线端口增益为10dBm的情况下，信号经过建筑的墙体和隔板等发生了一定的衰减后，最终在32M的位置，信号强度可以保持大于-85dBm，每个单根天线的覆盖半径应该为32M。
2）信号泄漏分析
在实际的设计时，还应考虑信号泄露问题，可以通过对天线口的辐射功率等进行控制和调整，减少分布系统造成对其他系统的干扰。
我国相关规范规定的电磁辐射限制值为：
①公众照射方面,需要全天24小时不间断的进行工作，电磁辐射功率密度的平均值应不超过0. 4W/m2。
②职业照射方面,只需一天工作8小时,电磁辐射功率密度的平均值应不超过2W/m2。
上海大自鸣钟广场项目采用的天线口最强信号电平控制在15dBm=32mW范围内，最强功率密度控制在0.003W/m2，要求项目的电磁辐射达到防护要求。
4 结语
建筑弱电工程是一项综合性工程，发展前景十分可观。相关技术人员应该从提高设计水平等方面入手开展工作，不断提高建筑弱电工程的发展水平，为广大用户提供更好的用户体验，让他们享受到科技带来的生活转变。本文以上海大自鸣钟广场项目为例，对建筑弱电工程应用的相关内容进行了简单地介绍，希望对大家有所帮助。
参考文献
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[3]邓鹏.现代智能化建筑弱电系统中的楼宇自动化设计[J].通讯世界.2015(15).
论文作者:李傅军
论文发表刊物:《电力设备》2017年第15期
论文发表时间:2017/10/20
标签：系统论文; 弱电论文; 自鸣钟论文; 天线论文; 摄像机论文; 项目论文; 信号论文; 《电力设备》2017年第15期论文;