建筑设备第十一章课件.ppt

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1、第第11章章 建筑弱电系统建筑弱电系统 本章学习要点：本章学习要点： 弱电系统的概念、功能及特点； 弱电系统对建筑智能化的重要性； 弱电系统各子系统的结构、功能及原理； 弱电系统各子系统的常用设备； 基本通信技术及在弱电系统中的应用。 第第11章章 建筑弱电系统建筑弱电系统 建筑电气工程可分为强电工程和弱电工程。 强电一般是供给建筑物内的动力设备、照明设备及其他设备所使用的电能，是建筑物的一种能量来源。 弱电则一般指传输和交换信息的电信号，建筑弱电系统是实现建筑物内部及与外部的信息交换与传递的功能系统。 弱电的处理对象是信号和信息，即负责信号和信息的传送与控制。 第第11章章 建筑弱电系统建筑

2、弱电系统11.1 火灾自动报警与联动控制系统 11.2 安全防范系统 11.3 电话与计算机网络通信系统 11.4 有线电视（CATV）系统 11.5 建筑弱电的综合布线11.1火灾自动报警与联动控火灾自动报警与联动控制系统制系统 概述 火灾探测器火灾报警控制器消防设施的联动控制概述概述 火灾自动报警与消防联动控制系统是建筑弱电系统的一个重要子系统。 火宅自动报警与联动系统主要由火灾探测器、火灾报警控制器及联动系统组成，根据具体建筑的要求，可有不同的配置设施。 系统的工作原理：火灾探测器随时监控建筑内状况，当某地发生火灾时，该处火灾探测器发送信号到报警控制器，再由报警控制器发送到消防控制控制中

3、心，控制中心确认火灾信息后联系消防部门，同时开启自动灭火装置，播放紧急广播疏散人群，打开应急引导灯等一系列联动措施。 火灾探测器火灾探测器 火灾探测器的功能便是搜集区域里火灾兴起初期的这些信息，转化为电信号传递给报警控制设备，使火患及早被发现，避免较大的损失。 火灾探测器种类多样，根据探测的参数，可分为感烟型、感温型和感光型三类。 感烟型火灾探测器包括离子感烟探测器和光电感烟探测器； 感温型火灾探测器包括定温探测器、差温探测器和差定温探测器； 感光型火灾探测器包括红外火焰探测器和紫外火焰探测器。 火灾探测器火灾探测器1感烟型火灾探测器感烟型火灾探测器（1）离子感烟探测器）离子感烟探测器 火灾发

4、生时极易产生烟气，烟气进入电离室中会吸附正负离子，使电流减小，等效电阻增加，由此产生易于检测的电信号，这便是离子感烟探测器工作的原理。 离子感烟探测器灵敏度高、稳定性好、误报率低、寿命长、结构紧凑、价格低廉，因此应用广泛，是最基本的火灾探测器。 火灾探测器火灾探测器1感烟型火灾探测器感烟型火灾探测器（2）光电感烟探测器 光电感烟探测器通过探测火灾发生时的烟雾粒子对光线产生的遮挡、散射或吸收来发出信号。 分为遮光型和散射型，其中散射型光电感烟探测器应用相对广泛。 火灾探测器火灾探测器2感温型火灾探测器感温型火灾探测器（1）定温探测器）定温探测器 火灾的发生引起温度升高，当温度升高到某一限定值，定

5、温探测器便发出报警信号。 定温探测器中包括温度敏感元件，目前广泛使用的是双金属片，其由两种热膨胀系数不同的金属片构成，当温度升高，两片金属发生不同形变，双金属片因此弯曲并推动触头，发出报警信号。 火灾探测器火灾探测器2感温型火灾探测器感温型火灾探测器（2）差温探测器）差温探测器 火灾常伴随着温度的迅速上升，差温探测器通过监测温度的变化速率来判定火警，根据工作原理可分为机械式和电子式。（3）差定温探测器）差定温探测器 差定温探测器可以说是定温探测器和差温探测器的结合。 当外界温度上升迅速时其能发出报警，当温度上升缓慢，但达到某一定值时其也能发出报警，因此其比前两种感温探测器可靠性更高。 火灾探测

6、器火灾探测器3感光型火灾探测器感光型火灾探测器（1）红外火焰探测器）红外火焰探测器 红外火焰探测器通过响应火焰辐射的红外光来探测火警。 火灾时，火焰光线输入红外滤光片滤去非红外光线，红外光敏管接收光信号转化为电信号，并输出。 （2）紫外火焰探测器）紫外火焰探测器 紫外火焰探测器使用紫外光敏管，响应速度快，灵敏度高，适用于易燃物火灾报警。 火灾报警控制器火灾报警控制器 火灾自动报警系统环环相扣，探测器探测火警并将信号传递给报警控制器，报警控制器报警并启动联动消防设施。1火灾报警控制器的功能火灾报警控制器的功能（1）火灾报警）火灾报警 火灾探测器发现火警，及时将信号传递给报警控制器，经判断确认火灾

7、，则立即发出火灾光、声报警信号。 声报警信号多采用警铃，光报警信号多采用红色信号灯。 火灾报警控制器火灾报警控制器（2）联动控制）联动控制 火灾报警控制器确认火灾后，在报警的同时，启动联动控制系统，尽量控制火势，减小损失。 例如：启动喷淋水泵，开启事故照明灯及紧急疏散灯，开启紧急广播，启动防烟阀门，切断一般电源，启动通风系统等等。（3）自动检测）自动检测 每隔一段时间，火灾报警控制器对系统内的重要元件进行一次自动检测，保障正常运行。 对于诸如线路短路、短路、电压不足等故障，能够及时报警。 火灾报警控制器火灾报警控制器（4）不间断电源）不间断电源 监控电路，当主电源失效，火灾报警控制器能够对系统

8、部件提供稳定替代电源，确保火灾发生时稳定工作。（5）记忆功能）记忆功能 一旦发生火警或故障报警，控制器能够记录火灾或事故发生的时间、地址等信息，以备事后查询。 即使火灾或故障信号消失，记忆信息也不消失，只有人工复位，记忆才消失。 火灾报警控制器火灾报警控制器（6）火警优先）火警优先 当故障与火灾同时发生，或故障先于火灾发生，控制器能够辨别故障报警与火灾报警，并优先进行火灾报警。（7）智能网络）智能网络 火灾报警控制器既能够独立进行火灾监控，也能够与建筑安保控制中心联网，共享信息，实现统一联动控制。火灾报警控制器火灾报警控制器2火灾报警控制器的分类火灾报警控制器的分类 火灾报警控制器按照用途可分

9、为三类： 区域报警控制器； 集中报警控制器； 通用报警控制器。 通用报警控制器及可作为区域报警控制器，又可作集中报警控制器。 消防设施的联动控制消防设施的联动控制 消防设施与火灾探测与报警控制设施联动起来，能及时地扑灭火源或阻止火势迅速扩散，减少损失。 消防设施联动控制系统根据建筑具体要求不同而设置有异，有自动灭火系统、减灾防护系统与疏散救护系统三种。 消防设施的联动控制消防设施的联动控制1自动灭火系统联动控制自动灭火系统联动控制 消火栓灭火系统的电气控制包括水箱水位控制、消防水泵控制和消防管网控制。 水箱水位控制包括监测水位变化、高低水位报警、联动消防水泵； 消防水泵给系统提供较大水压，其既

10、可以由连接在报警线路上的手动按钮启动，也可由消防控制中心启动； 消防管网控制在管网装有压力传感器，监测水压，保护管道。 消防设施的联动控制消防设施的联动控制2减灾防护系统联动控制减灾防护系统联动控制（1）排烟、正压送风系统）排烟、正压送风系统 排烟、正压送风系统主要由排烟风机、送风机、排烟阀门、送风阀门等组成。 排烟阀门设在排烟口处，平时关闭，火灾时自动或手动开启排烟。 高层建筑某一层发生火灾时，应开启着火层及上一层的排烟阀，并连锁启动排烟阀所在层的排烟风机。 消防设施的联动控制消防设施的联动控制2减灾防护系统联动控制减灾防护系统联动控制（2）防火门、防火卷帘系统）防火门、防火卷帘系统 防火门

11、、防火卷帘属于水平方向防火防烟的分隔设施。防火门平时开启，遭遇火情，可通过自动控制系统关闭或手动关闭，隔绝烟气扩散、延缓热气流传播和阻止火势蔓延，为人员撤离提供时间。 防火卷帘有专门的感烟和感温探测器，关闭时分两次下落，第一次下落时感烟探测器探到火情时，卷帘门下降至距地面1.5米处，一方面防止烟气扩散，另一方面人员也可通过；第二次下落是感温探测器探到火情，卷帘门下落至地面，阻止火势蔓延。 消防设施的联动控制消防设施的联动控制（3）非消防电源切断控制 火灾确认后，控制中心应按照防火分区和疏散顺序切断非消防电源，可以在各用电设备的配电箱处切断或在配电室将各处回路集中切断。3疏散与救护系统联动控制（

12、1）应急照明和疏散标志系统 疏散标志照明火灾时引导人们撤离现场，一般设在疏散通道、公共出口，如楼梯、防烟电梯及前室、消防电梯及前室、疏散走道等处。 消防设施的联动控制消防设施的联动控制（2）紧急广播、警铃系统）紧急广播、警铃系统 紧急广播和警铃系统在火灾发生时通知火情及相关事宜，指挥疏散及灭火。 一般的火灾报警与自动灭火系统中都设有紧急广播系统。 目前紧急广播系统有两种方式：一种是独立设置的紧急广播系统，有专用的扩音机和扬声器；另一种是合用的广播系统，平时播放日常节目，一旦出现紧急事故，便转为紧急状态，加大音量播送紧急信息，亦可使用话筒广播。消防设施的联动控制消防设施的联动控制（3）消防电梯）

13、消防电梯 一般电梯不防火、不防烟，在火灾时断电无法使用。 消防电梯采用防火材料，阻燃线缆，配有防火电话以及消防人员操作的控制器，在火灾发生时能有效疏散人员。 现在的智能电梯许多都有应对紧急状况的方案，可以就近择层停靠，降至首层再断电，配有紧急电源等。 消防设施的联动控制消防设施的联动控制（4）紧急通信系统）紧急通信系统 紧急通信系统必须保证在火灾发生时能够正常工作，一般设置在消火栓及区域显示屏附近，建筑物的主要场所应设紧急通话插孔。 紧急通信采用集中式对讲电话，主机设在消防中心。 紧急电话要求不间断电源，配有蓄电池；布线不与其他线路同管线束线；消防控制室或集中报警控制室应装设119专用火警电话

14、用户线。 11.2 安全防范系统安全防范系统 11.2.1 系统概述 11.2.2 出入口控制系统 11.2.3 闭路监控系统11.2.4 入侵报警系统 11.2.4 入侵报警系统 11.2.5 楼宇对讲系统 11.2.6 电子巡更系统 11.2.7 停车场管理系统系统概述系统概述 （1）防范。）防范。防范是减少损失的最好方法，安全防范系统的存在是对罪犯的极大威慑，在罪犯进入建筑或犯罪行为发生前，就能察觉可疑状况，并采取行动。（2）报警。）报警。当犯罪行为发生时，安全防范系统能够发出报警信号，通知安防部门，阻止犯罪行为继续施行。（3）监视记录。）监视记录。安防系统能够监视建筑内状况，并储存记录

15、相关影音资料。 系统概述系统概述 现代建筑智能化安全防范系统主要由出入口控制系统、闭路监控系统、入侵报警系统、楼宇对讲系统、电子巡更系统、停车场管理系统等组成。（1）出入口控制系统。）出入口控制系统。控制建筑各类出入口，不同授权级别人员的进出行为进行实时管理监控，对非法侵入具有报警功能。（2）闭路监控系统。）闭路监控系统。对重要区域进行实时有效的视频监控，传输、显示和记录图像信息。系统概述系统概述（3）入侵报警系统。）入侵报警系统。利用分布于建筑重要位置的探测器实时探测非法的入侵破坏等犯罪行为，并在实时发出报警。（4）楼宇对讲系统。）楼宇对讲系统。用于建筑内用户与门口处人员的音频或视频对话，并

16、可授权门外人员进入。（5）电子巡更系统。）电子巡更系统。监督并记录安保人员的巡视工作，监控安保区域并有报警功能。（6）停车场管理系统。）停车场管理系统。具有管理停车场的车辆出入、停车计费、指示引导、视频监控、防盗报警等功能。 出入口控制系统出入口控制系统 1出入口控制系统的功能及结构出入口控制系统的功能及结构 出入口控制系统又称门禁系统，它具有很高的自动化程度，能实现人员出入的自动控制。 2智能识别技术智能识别技术 出入口种植系统中使用的智能识别技术主要有卡片识别技术、生物特征识别技术和代码识别技术三大类。（1）卡片识别技术 （2）生物特征识别技术（3）代码识别技术 闭路监控系统闭路监控系统1

17、系统功能及发展历史系统功能及发展历史 闭路监控系统是一种先进的、防范能力很强的安全防范综合系统。 2系统组成系统组成 闭路监控系统主要由前端（摄像）、传输、终端（显示与记录）和控制四个部分组成。如图11-1所示。 3摄像装置摄像装置 摄像部分的主题是摄像机，其功能是采集图像信号。 摄 像传 输显 示 与 记 录报 警 阀图 11-1 闭路监控系统结构图 闭路监控系统闭路监控系统4信号传输信号传输 信号传输设备实现前端设备与终端设备的连接，将前端设备收集的视频、音频信息传送至终端设备，并把监视控制中心的控制指令发送至前端设备。 5终端设备终端设备 终端设备安装于系统的监控中心，显示装置完成摄像机

18、拍摄画面的显示，供监控人员观察，记录装置完成录像的保存，以便日后调出查看。 入侵报警系统入侵报警系统 1概述概述 入侵报警系统采用物理或电子技术方法，监控特定区域，当发生未授权侵入行为时能够发出报警信号，是现代智能建筑中预防抢劫、盗窃等意外事件的有效设施。 2系统结构系统结构 入侵报警系统结构如图11-2所示，通常由探测器、区域控制器和报警控制中心三个主要部分组成。 3入侵报警探测器入侵报警探测器 入侵探测器用于探测非法的入侵行为，实现对点、线、面、空间的监控。 报警控制中心区域控制器探测器警号按钮触点区域控制器区域控制器图 11-2 入侵报警系统结构图11.2.5 楼宇对讲系统楼宇对讲系统

19、楼宇对讲系统是智能建筑弱电系统的一个重要部分，用户可通过楼宇对讲系统实现足不出户就能与门口处人员通话，并决定是否授权进入或进行其他控制操作。 现在化的对讲系统除了能够通话，还有可视功能，供用户观察门口处画面。 楼宇对讲系统主要由主机（门口机）、分机（室内机）、不间断电源和电控锁组成，如图11-3所示。 图 11-3 楼宇对讲系统结构图 11.2.6 电子巡更系统电子巡更系统 巡更是一种防范犯罪发生的有效手段。 电子巡更系统，是利用计算机为保安人员设定巡视的路线和时间，并监督巡视工作的进行，记录巡视结果。 巡更系统主要有以下作用：(1)监督保安人员是否尽职工作，按时巡逻；(2)预防监控区意外事故

20、发生；(3)确保保安人员人身安全；(4)能够与电视监控系统联用；(5)预防犯罪的发生，为积极预防、主动出击争取时间等。 11.2.6 电子巡更系统电子巡更系统1在线式巡更系统在线式巡更系统 又称实时巡更系统，主要由管理计算机、读卡机和感应卡等组成。 2离线式巡更系统离线式巡更系统 离线式巡更系统主要由管理计算机、巡更器（手持信息采集器）、信息钮组成。 其工作原理和在线式巡更系统相比，相当于由寻根人员手持读卡机（巡更器），而将感应卡（信息钮）分布于各标志点，巡更完成后，保安人员将寻根器和管理计算机相连，上传信息。 停车场管理系统停车场管理系统 停车场自动管理系统一般由车辆自动识别系统、车位管理系

21、统、计时收费系统、安保监控系统等子系统组成。 停车场管理系统主要有以下功能：（1）车辆出入检测（2）车位管理（3）安保监控（4）停车收费 停车场管理系统主要有以下功能：（1）车辆出入检测（2）车位管理（3）安保监控（4）停车收费 11.3电话与计算机网络通信系统电话与计算机网络通信系统 11.3.1 系统概述 11.3.2 建筑内电话通信网络11.3.3 建筑内计算机网络系统概述系统概述 建筑信息网络系统从技术应用来讲，分为电话网和计算机网两大类。1电话网电话网 电话通信网分为公用通信网和专用通信网。 公用通信网即通常所说的电信网，是向全社公开放的通信网，主要由同家电信部门管理。 专用通信网是

22、某些行业、部门自建或向电信部门租用专线只供本行业、部门内部使用的通信网，如军事、铁道、电力、教育、科研等部门。 系统概述系统概述 2计算机网络计算机网络 建筑内计算机网络系统能够实现设备间的数据通信，也可实现用户的多媒体通信，是建筑弱电系统智能化的关键所在。 建筑弱电各子系统的自动化管理运行及集成化，都需要以计算机网络作为平台。 一个智能化建筑内有多个局域网，每个局域网都负责一类通信服务，按照功能可分为两类，一类是以监测和控制为主要任务的网络系统，如：安防网络、消防网络、涉密办公网等；另一类是用于信息交流及管理的公用信息网。 建筑内电话通信网络建筑内电话通信网络 PABX（Private Au

23、tomatic Branch eXchange，程控用户交换机）构建智能化建筑内电话网的主流技术，为用户提供语音服务是其基本功能，也支持多种通信业务。建筑内电话网连接至电信网干网，同一建筑内用户间可分机对分机实现免费通信。 交换机的作用是完成用户与用户之间语音和数据的交换。 程控用户交换机主要包括以下几部分：控制设备、交换网络、外围接口单元、信号设备、其他附属设备等。 建筑内计算机网络建筑内计算机网络 计算机网络为建筑的信息化、智能化提供了基本保障，在现代建筑系统中起着至关重要的作用。 计算机网络的主要功能是：资源共享、数据传输、协调负载、多种服务等。 建筑内的计算机网络使用的是局域网技术，其

24、传输速率已达10Gbps。现代化建筑内的计算机网络是高速的IP网络，可通过局域网网关或路由器等设备实现与互联网和各种广域网的互联。 11.4有线电视（有线电视（CATV）系统）系统 11.4.1 系统概述 11.4.2 有线电视系统结构 11.4.3 有线电视系统的主要设备 系统概述系统概述 有线电视系统通过宽带同轴电缆传输视频信号，具有信号稳定、容量大、质量高等优点。 随着科技的迅速发展，有线电视系统的功能不断拓展，传播信号由模拟信号发展为数字信号，系统由单向传输发展到双向传输，光缆应用于干线网络等。 信号双向传输技术使有线电视系统成为交互式信息网络，能够实现视频点播、视频会议、远程教育、连

25、接互联网等丰富的功能。 有线电视系统结构有线电视系统结构 有线电视系统结构如图11-3所示，有线电视系统基本由信号接收端、前端设备、干线传输网络、用户分配网络组成。 信号接收端对于不同的信号源，采用不同的接收设备。 前端设备主要有：信号处理器、频道放大器、滤波器、调制器、解调器、混合器等，自办节目制作设备也可归于前端设备。 有线电视系统结构有线电视系统结构 干线传输网络主要是传输线缆（同轴电缆或光缆）、信号放大器、桥接器等，功能是电视信号的远距离传播，保证信号质量。 用户分配网络主要有放大器、分配器等，将电视信号分配到用户电视终端。 天线卫星接收天线天线天线降频器滤波器接收机 信号处理器 信号

26、处理器 频道放大器 频道放大器 宽带放大器调制器滤波器 频道放大器混合器卫星信号VHF/UHF（强）VHF/UHF（弱）MMDS有线电视网络信号桥接输出干线放大桥接输出桥接输出分配放大延长放大分配器TV信号接收端前端设备干线传输网络用户分配网络图 11-3 有线电视系统结构图 有线电视系统的主要设备有线电视系统的主要设备 1接收电线接收电线 接收天线是一种想空间辐射电磁波能量或从空间接收电磁波能量的装置。 天线按结构形式可分为：八木天线、抛物面天线、环形天线和对数周期天线等。 按照接收频段，天线可分为：甚高频（VHF）天线、特高频（UHF）天线和超高频（SHF）天线等。 2信号处理器信号处理器

27、 信号处理器实质就是频道转换器，及变频器，它能对电视信号频道进行转换。 有线电视系统的主要设备有线电视系统的主要设备 3信号放大器信号放大器 信号放大器有以下分类方法： 按安装位置可分为前端放大器和线路放大器。 按工作频率范围可分为单频道放大器、宽频道放大器和多波段放大器三种。 4调制器调制器 信号接收端传送来的信号，需要用调制器将他们调制成某频道的射频信号，再进入干线传输。 调制通常分为两类：射频调制和中频调制。有线电视系统的主要设备有线电视系统的主要设备 5电缆调制解调器电缆调制解调器 电缆调制解调器（Cable Modem）是一种将数据终端设备连接到有线电视双向传输网，使用户能进行数据通

28、信的设备。 它的主要功能是将数字信号调制到射频以及将射频信号中的数字信息调解出来。6混合器混合器 混合器的功能是将多个输入端的电视频道信号混合成一路，用一根线缆传输，达到多路复用的目的。 混合器可分为滤波器式混合器和宽带传输线变压器式混合器。有线电视系统的主要设备有线电视系统的主要设备 7分配器分配器 分配器是一种分配电视信号、保持线路匹配的装置，能将一路输入信号功率平均分配成几路输出。8光缆设备光缆设备 光缆越来越多地取代电缆，特别是在干线网络建设中应用广泛。 光缆设备主要有光发射机、光接收机、光放大器等。 11.5建筑弱电的综合布线建筑弱电的综合布线11.5.1 概述11.5.2 综合布线

29、系统结构及组成概述概述 综合布线系统是现代建筑弱电系统的基础设施，是一门先进的通信传输应用技术，相当于整个系统的神经网络。 国家标准GB/T 50311-2000建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范中定义：综合布线系统(GCS: Generic Cabling System)又称为结构化布线系统，是建筑物或建筑群内部之间的一种传输网络。 概述概述综合布线相对于传统布线有许多优势，其特点如下：（1）综合性、兼容性好。（2）灵活、适应性强。（3）易于扩展、维护方便。（4）技术经济合理。 综合布线系统结构及组成综合布线系统结构及组成1系统结构系统结构 综合布线系统如图11-4所示，综合布线系统(GC

30、S)是开放式星型拓扑结构，能够支持多媒体服务，一般由以下6个部分组成。 (1)建筑群子系统 (2)管理区子系统 (3)设备间子系统 (4)（垂直）干线子系统 (5)水平（配线）子系统 (6)工作区子系统综合布线系统结构及组成综合布线系统结构及组成2硬件组成 综合布线系统的组成部件主要包括：传输介质、线路管理硬件、连接器、信息插座、传输电子设备、适配器、电气保护设备和支持硬件等。（1）传输介质。综合布线系统常用的有线传输介质有非屏蔽双纹线（UTP）、屏蔽双绞线(STP)、同轴电缆和光缆。综合布线系统结构及组成综合布线系统结构及组成（2）配线设备）配线设备 综合布线系统配线设备主要功能是用来端接和连接缆线。 （3）传输介质连接设备）传输介质连接设备 主要是综合布线系统和终端设备的连接部件。 思考题思考题 11.1 简要介绍建筑弱电和强电的区别； 11.2 列举建筑弱电系统的主要子系统并简述其功能； 11.3 列举几种火灾探测器并介绍其工作原理； 11.4 智能建筑对安全防范有什么要求？ 11.5 列举几种入侵报警探测器并介绍其工作原理； 11.6 列举综合布线各子系统并介绍其功能。