1、6 建筑弱電系統(tǒng),所謂弱電，是針對(duì)建筑物的動(dòng)力、照明用電而言的。一般把像動(dòng)力、照明這樣輸送能量的電力稱為強(qiáng)電；而把傳播信號(hào)、進(jìn)行信息交換的電能稱為弱電。 強(qiáng)電系統(tǒng)可以把電能引入建筑物，經(jīng)過用電設(shè)備轉(zhuǎn)換為機(jī)械能、熱能和光能等；而弱電系統(tǒng)則完成建筑物內(nèi)部和內(nèi)部及內(nèi)部和外部間的信息傳遞與交換。,本 章 內(nèi) 容,6.1 電纜電視系統(tǒng) 6.2 建筑電話通信系統(tǒng) 6.3 建筑電氣消防系統(tǒng) 6.4 保安系統(tǒng),6.1 電纜電視系統(tǒng),電纜電視系統(tǒng)早期被稱為共用天線電視系統(tǒng)，其英文縮寫為 CATV。顧名思義，共用天線電視系統(tǒng)就是允許多臺(tái)用戶電視機(jī)共用一組室外天線來(lái)接收電視臺(tái)發(fā)射的電視信號(hào)，經(jīng)過信號(hào)處理后通過電纜將

2、信號(hào)分配給各個(gè)用戶系統(tǒng)。 無(wú)論是共用天線電視系統(tǒng)、有線電視系統(tǒng)還是閉路電視系統(tǒng)都是利用電纜進(jìn)行傳送信號(hào)的。僅在傳輸?shù)念l道數(shù)量上、傳送方式上、系統(tǒng)的規(guī)模功能上存在一定的差別。,6.1.1 概述,任何一個(gè)電纜電視系統(tǒng)無(wú)論多么復(fù)雜，均可認(rèn)為是由前端、干線傳輸、用戶分配網(wǎng)絡(luò)三個(gè)部分組成。如圖6.1所示，分別簡(jiǎn)述如下。,6.1.2 電纜電視系統(tǒng)的組成和分類,6.1.2.1 系統(tǒng)的組成,圖6.1 電纜電視系統(tǒng)組成框圖,(1) 前端部分 前端是由天線、天線放大器、混合器和寬帶放大器組成。 它的功用是把收到的各種電視信號(hào)，經(jīng)過處理后送入分配網(wǎng)絡(luò)。而分配網(wǎng)絡(luò)的作用是使用成串的分支器或成串的串接單元，將信號(hào)均勻分

3、給各用戶接收機(jī)。,(2) 干線傳輸部分 組成該部分的主要器件包括：干線放大器、電纜或光纜、斜率均衡器、電源供給器、電源插入器等。 干線傳輸部分的任務(wù)是把前端輸出的高質(zhì)量信號(hào)盡可能保質(zhì)保量地傳送給用戶分配系統(tǒng)，若是雙向傳輸系統(tǒng)，還需把上行信號(hào)反饋至前端部分。,(3) 用戶分配系統(tǒng) 主要的部件有：線路延長(zhǎng)放大器、分配放大器、分支器、分配器、用戶終端、機(jī)上變換器等，對(duì)于雙向系統(tǒng)還有調(diào)制器、解調(diào)器、數(shù)據(jù)終端等設(shè)備。該部分是把干線傳輸來(lái)的信號(hào)分配給系統(tǒng)內(nèi)所有的用戶，并保證各個(gè)用戶的信號(hào)質(zhì)量，對(duì)于雙向傳輸還需把上行信號(hào)傳輸給干線傳輸部分。 電纜電視系統(tǒng)的基本組成如圖6.2所示。,圖6.2 電纜電視系統(tǒng)圖,

4、6.1.2.2 系統(tǒng)的分類,1) 按工作頻率分類 (1) 全頻道系統(tǒng)。該系統(tǒng)工作頻率為48.5958MHz，其中VHF頻率段有DS1DS12頻道，UHF頻段有DS13DS68頻道，在理論上可以容納68個(gè)標(biāo)準(zhǔn)頻道。 (2) 鄰頻傳輸系統(tǒng)。由于國(guó)家規(guī)定的68個(gè)標(biāo)準(zhǔn)頻道的頻率是不連續(xù)的、跳躍的，因此在系統(tǒng)內(nèi)部可以利用這些不連續(xù)的頻率來(lái)設(shè)置增補(bǔ)頻道，用Z來(lái)表示。 750MHz系統(tǒng)最多可以傳輸79個(gè)頻道的信號(hào)，其中有DS1DS42標(biāo)準(zhǔn)頻道、Z1Z37增補(bǔ)頻道。,2) 按系統(tǒng)規(guī)模分類 (1) 小型系統(tǒng)：傳輸距離小于1.5km，人口數(shù)量為幾萬(wàn)人以下，適用于鄉(xiāng)、鎮(zhèn)、廠礦企業(yè)及居民區(qū)等。 (2) 中型系統(tǒng)：傳輸

5、距離為515km，人口數(shù)量在50萬(wàn)人左右，適用一般中等城市。 (3) 大型系統(tǒng)：傳輸距離大于15km，人口在100萬(wàn)左右，適用于省會(huì)級(jí)城市。 (4) 特大型系統(tǒng)：傳輸距離大于20km，人口在100萬(wàn)以上，適用于大城市。,3) 按系統(tǒng)傳輸方式分類 (1) 全同軸電纜傳輸系統(tǒng)。該系統(tǒng)適用于小型系統(tǒng)。 (2) 光纜和同軸電纜相結(jié)合的傳輸系統(tǒng)。適用于中型系統(tǒng)。 (3) 光纜傳輸系統(tǒng)。該系統(tǒng)從干線到用戶終端均采用光纜，是今后發(fā)展的方向。 (4) 混合型傳輸系統(tǒng)。該系統(tǒng)除采用光纜和電纜外，在地形復(fù)雜或不易設(shè)置電纜的地區(qū)采用微波傳輸信號(hào)。一般大中型系統(tǒng)均采用這種形式。,在電視技術(shù)中常用dB（分貝）的概念以簡(jiǎn)

6、化電壓、電流和功率的增益量或衰減量的計(jì)算過程。 分貝計(jì)算基于對(duì)數(shù)運(yùn)算。分貝的定義是 例如一個(gè)放大器，如果輸出功率為Po，輸入功率為Pi，則其功率放大倍數(shù)為KP=Po/Pi。 ,6.1.3 技術(shù)術(shù)語(yǔ),6.1.3.1 分貝的概念,用分貝來(lái)表示，功率放大倍數(shù)的dB數(shù)為 為了與功率放大倍數(shù)KP相區(qū)別，通常將KP（dB）叫做“功率增益”，用GP表示。 由于P=U2/R 故當(dāng)兩功率P1、P2的負(fù)載相同，同為電阻R時(shí)，分貝又可以定義為：,【例6.1】有1、2兩個(gè)放大器串聯(lián)（圖6.3）。放大器：輸入100V時(shí)，輸出為 200V；輸入為300V時(shí)，輸出為600V。放大器：輸入200V時(shí)，輸出為2mV；輸入為60

7、0V時(shí)，輸出為6mV。求其總的增益。 【解】對(duì)放大器1： U2/U1=200/100=600/300=2 ,圖6.3 放大器的串接,將其代入分貝定義式得： GP1=20lg(U2/U1)20lg26dB 即放大器1的增益為6dB。 對(duì)放大器2： U2/U1=21000/200=61000/600=10 GP220lg(U2/U1)20lg1020dB 即放大器2的增益為20dB。 兩放大器總增益： GP=GP1+GP2=6+2026dB,【例6.2】當(dāng)從天線上輸入的信號(hào)電壓為100V，天線至放大器的線路損耗為3dB，放大器的增益為24dB，由放大器到用戶插座處的線路損耗為9dB，試求用戶處所得

8、到的信號(hào)電壓（圖6.4）。 【解】從天線到用戶插座的總的增益為 GP=-3+24-912dB 求得：電壓比=Uo/Ui=4/1 故當(dāng)輸入電壓為100V時(shí)， 其輸出電壓則為400V。,圖6.4利用分貝進(jìn)行計(jì)算,6.1.3.2 標(biāo)準(zhǔn)參考電平,如果在電壓增益的表示式中，將輸入信號(hào)Ui設(shè)定為一標(biāo)準(zhǔn)電平，那么此時(shí)的dB數(shù)值便可相對(duì)表示出輸出信號(hào)Uo電平的大小。在電纜電視系統(tǒng)中，其標(biāo)準(zhǔn)電平為1V（微伏）（在75條件下），當(dāng)輸出電平為1V時(shí)相應(yīng)分貝數(shù)，稱為0dBV。 例如，一個(gè)相對(duì)電平為10V的信號(hào)電壓，可視為較標(biāo)準(zhǔn)電平（1V）增大了10倍，這個(gè)10V即可表示為20dBV，稱為20dB的分貝增益。 表6.1

9、給出了幾個(gè)dBV值與電平值的對(duì)應(yīng)關(guān)系。,【例6.3】圖6.5中，6dB放大器的輸入信號(hào)電平為100V，求放大器輸出的信號(hào)電平。,圖6.5 分貝的應(yīng)用,【解】當(dāng)所計(jì)算的電路中包含有許多增益量和衰減量時(shí)，首先將輸入或輸出電壓變換成相應(yīng)的dBV值，然后直接用分貝數(shù)相加（增益）、相減（衰減），即可求得結(jié)果。放大器輸入電平為100V，它的對(duì)應(yīng)dBV是40dBV，見表6.1，所以在放大器輸出端的信號(hào)電平為40+6=46dBV。轉(zhuǎn)化為電壓則為46dBV200V。,表6.1 分貝增益值與電平對(duì)照表,6.1.3.3 插入損耗與分支衰減,圖6.6是一個(gè)一分支器接入主線路的示意圖。其中（x-y）dBV稱為插入損耗。

10、它為將分支器插入電路后，在主線輸出中所引起的信號(hào)電平的衰減量，表示接入分支器后損失能量的多少，因此我們希望分支器的插入損耗越小越好。而圖6.6中的（x-z）dB稱為分支衰減，它表示信號(hào)電平經(jīng)分支器后，在分支線輸出中所引起的衰減量（以分貝計(jì)算）。,圖6.6 分支器的插入損耗及分支損耗,6.1.3.4 反向隔離和分支隔離,反向隔離亦稱為反向耦合衰減量，它表示從一個(gè)分支輸出端加入信號(hào)時(shí)，轉(zhuǎn)移到分支器輸出端所出現(xiàn)的損失。這個(gè)值越大，表示抗干擾能力越強(qiáng)，分支器的反向隔離一般要求在25dB以上。 分支隔離也稱為相互隔離，它為分支端間耦合衰減量，表明分支器分支端子間相互產(chǎn)生干擾程度的量。當(dāng)一個(gè)分支器有幾個(gè)分

11、支輸出端時(shí)，在其中一個(gè)分支輸出端加入的信號(hào)電平與另一個(gè)分支端得到的信號(hào)電平之差，即為分支隔離。,6.1.3.5 長(zhǎng)線和短線,凡傳輸線的幾何長(zhǎng)度等于或大于所傳送的交流電的波長(zhǎng)時(shí)稱長(zhǎng)傳輸線，簡(jiǎn)稱長(zhǎng)線；幾何長(zhǎng)度小于所傳送的交流電的波長(zhǎng)時(shí)，稱短傳輸線，簡(jiǎn)稱短線。 同一根饋線，因傳輸?shù)碾姶挪ǖ牟ㄩL(zhǎng)不同可能是短線，也可能是長(zhǎng)線。 在長(zhǎng)線上，沿線各點(diǎn)的電流及電壓在同一時(shí)間是大小不等、相位不同的，因此不服從歐姆定律和基爾霍夫定律?？梢园验L(zhǎng)線看成是由許多分布電感、分布電容、電阻和電導(dǎo)組成的鏈?zhǔn)骄W(wǎng)絡(luò)，其等效電路如圖6.7所示。,圖6.7 傳輸線路的等效電路圖,6.1.3.6 饋線與負(fù)載的匹配,饋線的特性阻抗Z0與

12、負(fù)載阻抗ZL相等，稱饋線與負(fù)載相匹配。 此時(shí)由饋線始端送出的信號(hào)全部被負(fù)載所吸收，饋線上只有入射波而不存在反射波，這時(shí)饋線上傳輸?shù)牟ㄊ茄仞伨€行進(jìn)的，稱為行波。 其合成波是駐定作周期性上下振動(dòng)的波，這種波的最大值（波腹）與最小值（波節(jié)）出現(xiàn)的位置是固定的，不隨時(shí)間而變，稱為駐波。見圖6.8。,當(dāng)饋線終端接上不等于特性阻抗的任意負(fù)載時(shí)，負(fù)載不能全部吸收自饋線始端輸入來(lái)的高頻能量，只有一部分被吸收而另一部分則反射回去。于是吸收的部分在饋線上形成行波，反射的部分與入射波疊加后在饋線上形成駐波。見圖6.9。 令駐波波腹電壓（或電流）幅度對(duì)波節(jié)電壓（或電流）幅度之比稱為駐波系數(shù)。,圖6.8 長(zhǎng)線上的駐波,

13、圖6.9 終端不匹配時(shí)饋線上的駐波,6.1.3.7 交擾調(diào)制和互擾調(diào)制,交調(diào)一般是由高電平頻道的同步信號(hào)調(diào)制到低電平頻道的電視信號(hào)上，當(dāng)采用同一個(gè)放大器放大多個(gè)信號(hào)時(shí)，由于放大器的非線性影響而產(chǎn)生的干擾信號(hào)。交調(diào)在電視機(jī)畫面上的表現(xiàn)為白而寬的條帶，從左向右移動(dòng)，即所謂“擦窗機(jī)現(xiàn)象”。 互調(diào)干擾是由于多個(gè)頻道的相互混頻而形成了新的頻率成分，而這些新的頻率成分又會(huì)對(duì)某些特定頻道的信號(hào)產(chǎn)生干擾，這種干擾在電視機(jī)畫面上呈網(wǎng)狀干擾圖像?；フ{(diào)與輸出電平有關(guān)，輸出電平越高互調(diào)會(huì)越壞。,天線是接收空間電視信號(hào)的元件。 前端設(shè)備主要包括天線放大器、混合器、主干放大器等。圖6.10給出了較為典型的一種前端方案。

14、天線放大器的作用是提高接收天線的輸出電平，它的輸入電平一般為5060dB，輸出電平一般為90dB。 混合器的作用是將不同輸入端的信號(hào)混合在一起，使用它可以消除因不同天線接收同一信號(hào)而互相疊加所產(chǎn)生的重影現(xiàn)象。,6.1.4 主要器件的功能和電氣特性,6.1.4.1 天線及前端設(shè)備,主放大器的作用是補(bǔ)償傳輸網(wǎng)絡(luò)中的信號(hào)損失，它的輸入電平一般為8090dB，輸出電平一般為110dB。 主放大器多采用寬帶放大器。對(duì)112頻道的信號(hào)進(jìn)行放大者稱為VHF全頻道放大器，簡(jiǎn)稱V型放大器。對(duì)1368頻道的信號(hào)放大者稱為UHF全頻道放大器或簡(jiǎn)稱為 U型放大器。,圖6.10 開路電視與閉路電視的混合,6.1.4.2

15、 傳輸分配網(wǎng)絡(luò),分配網(wǎng)絡(luò)分為有源和無(wú)源兩類。無(wú)源分配網(wǎng)絡(luò)只有分配器、分支器和傳輸電纜等無(wú)源器件，其可連接的用戶較少。有源分配網(wǎng)絡(luò)增加了線路放大器，因而其所接用戶數(shù)可以增多。 1) 分配器 分配器的功能是將一路輸入信號(hào)的能量均等地分配給兩個(gè)或多個(gè)輸出的器件。 常見的有二分配器、三分配器、四分配器。,其電氣特性如下： (1) 輸入阻抗和輸出阻抗：均為75。 (2) 駐波比：表示阻抗匹配的程度。理想匹配情況，駐波比等于1，實(shí)際上大于1。 (3) 分配損耗：為輸入電平與輸出電平之差，分配損耗一部分是等分信號(hào)的衰減，另一部分為分配器本身引入的衰減。后一部分為我們不希望的。 (4) 隔離度：隔離度越大，相

16、互影響越小，一般要求大于20dB。,2) 分支器 分支器是串在干線中，從干線耦合部分信號(hào)能量，然后分一路或多路輸出的器件。在輸入端加入信號(hào)時(shí)，主路輸出端加上反向干擾信號(hào)時(shí)，對(duì)主路輸出應(yīng)無(wú)影響。所以分支器又稱為定向耦合器。 分支器性能如下： (1) 插入損耗：等于輸入端與輸出端電平之差，它表示主路干線接入分支器后的能量損失。,(2) 分支損耗：也稱耦合損耗或者分支衰減，等于分支器主路輸出端電平與分支輸出端電平之差，它表示支路從主路上耦合能量的多少。 (3) 反向隔離：又稱為反向損耗或反向衰減。 (4) 分支隔離：亦稱相互隔離或分支輸出間耦合衰減量。,3) 分配網(wǎng)絡(luò)的分配方式 圖6.11為全部采用

17、分配器的“分配分配”方式。 圖6.12為全部采用分支器的分配方式，稱為“分支”方式。 圖6.13為全部采用分支器的“分支分支”方式。 圖6.14用于終端不空載、分段平面輻射形的用戶分配，稱為“分支分配”方式。 圖6.15用于用戶端垂直位置相同、上下成串的多層與高層建筑，節(jié)省管線，稱為“分配分支”方式。 圖6.16示出各種“串聯(lián)分支”方式。,4) 傳輸電纜 在以上各分配系統(tǒng)中各元件之間均用饋線連接，它是提供信號(hào)傳輸?shù)耐?，分為主干線、干線、分支線等。 主干線接在前端與傳輸分配網(wǎng)絡(luò)之間。干線用于傳輸分配網(wǎng)絡(luò)中信號(hào)的傳輸，分支線用于分配網(wǎng)絡(luò)與用戶終端的連接。饋線應(yīng)能以最小的損耗有效地傳輸電磁能，同時(shí)

18、本身不應(yīng)拾取外界雜散干擾波。 饋線一般有兩種類型：平行饋線和同軸電纜。,(1) 平行饋線 平行饋線由兩根平行導(dǎo)線組成，導(dǎo)線之間用聚氯乙烯或聚乙烯一類絕緣材料固定。平行導(dǎo)線對(duì)地電容相等，對(duì)于雜散干擾信號(hào)所感應(yīng)的電流會(huì)互相抵消，稱為平衡式或?qū)ΨQ式饋線，特性阻抗為300。 (2) 同軸電纜 同軸電纜是由一根導(dǎo)線作芯線和外層屏蔽銅網(wǎng)組成，內(nèi)外導(dǎo)體間填充以絕緣材料，外包塑料皮，見圖6.17。因銅網(wǎng)接地，兩導(dǎo)體對(duì)地不對(duì)稱，故稱為不對(duì)稱式或不平衡式饋線,對(duì)于饋線主要具有以下兩個(gè)特性參數(shù)。 特性阻抗 無(wú)限長(zhǎng)傳輸線上各點(diǎn)電壓與電流的比值稱為該傳輸線的特性阻抗，用符號(hào)Z0表示。 衰減量 信號(hào)在饋線里傳輸時(shí)，除有導(dǎo)

19、體的電阻損耗外，還有絕緣材料的介質(zhì)消耗，前一種消耗隨饋線長(zhǎng)度的增加而增加，后一種消耗隨工作頻率的增高而增加。,圖6.11 分配-分配方式,圖6.12 分支方式,圖6.13 分支分支方式,圖6.14 分支-分配方式,圖6.15 分配-分支方式,圖6.16 串聯(lián)分支方式,圖6.17 同軸電纜,6.1.4.3 用戶終端,用戶終端是電視信號(hào)和調(diào)頻廣播的輸出插座。有單孔盒和雙孔盒之分。單孔盒僅輸出電視信號(hào)，雙孔盒既能輸出電視信號(hào)又能輸出調(diào)頻廣播的信號(hào)。用戶終端可以有明裝和暗裝兩種安裝方式，見圖6.18及圖6.19。 電纜電視系統(tǒng)中各終端的電視信號(hào)電平VHF段應(yīng)在5783dBV（即708V14.1mV)。

20、一般應(yīng)在735dBV（即4.47mV）范圍內(nèi)。 ,圖6.18 用戶盒明裝,圖6.19 用戶盒暗裝,6.1.5 電纜電視系統(tǒng)的施工與安裝,(1) 線路應(yīng)盡量的短直，安全穩(wěn)定，便于施工和維護(hù)。 (2) 電纜管道敷設(shè)應(yīng)避開電梯及其它沖擊性負(fù)荷干擾源，一般應(yīng)保持2m以上距離，與一般電源線（照明）在鋼管敷設(shè)時(shí)，間距不小于0.5m。 (3) 配管彎曲半徑應(yīng)大于10倍管徑，應(yīng)盡量減少?gòu)澢螖?shù)。 (4) 預(yù)埋箱體一般距地1.8m，以便于維修安裝。,(5) 配管切口不應(yīng)損傷電纜，伸入預(yù)埋箱體不大于10mm。SYV759電纜應(yīng)選直徑為25mm管徑，SYV7551電纜應(yīng)選直徑為20mm管徑。 (6) 管長(zhǎng)超過25m

21、時(shí)，須加接線盒。電纜連接亦應(yīng)在盒內(nèi)處理。 (7) 明線敷設(shè)時(shí)，對(duì)有陽(yáng)臺(tái)的建筑，可將分配器、分支器設(shè)置在陽(yáng)臺(tái)遮雨處。 (8) 兩建筑物之間架空中電纜時(shí)，應(yīng)預(yù)先拉好鋼索繩，然后掛上電纜，不宜過緊。 (9) 電纜線路可以和通信電纜同桿架設(shè)。,6.1.6 分配系統(tǒng)計(jì)算,首先確定前端輸出電平，然后按此電平層層分配下去，使每個(gè)用戶端電平大小都符合標(biāo)準(zhǔn)，之后系統(tǒng)中分支器、分配器的型號(hào)規(guī)格便可確定。 主放大器的最大輸出分別為110dB、115dB和120dB三個(gè)檔次。 信號(hào)在電纜中的損耗應(yīng)按系統(tǒng)工作的最高頻率計(jì)算，系統(tǒng)的工作頻率不同，電纜的損耗也不同，應(yīng)根據(jù)不同頻率來(lái)選用不同型號(hào)的電纜。分支器在系統(tǒng)中的插入損

22、耗應(yīng)查被選用的產(chǎn)品的技術(shù)參數(shù)。,6.2 建筑電話通信系統(tǒng),現(xiàn)代化的通信技術(shù)包括語(yǔ)言、文字、圖像、數(shù)據(jù)等多種信息的傳遞，程控電話（電腦電話）系統(tǒng)的出現(xiàn)，即標(biāo)志著這方面的技術(shù)開始向深度和廣度方面發(fā)展，將成為普遍采用的通信手段。 一個(gè)完整的通信網(wǎng)絡(luò)應(yīng)由終端設(shè)備、傳輸設(shè)備、交換設(shè)備三大部分組成。其中：終端設(shè)備為電話機(jī)，傳輸設(shè)備為用戶線、中繼線，交換設(shè)備為電話交換機(jī)。 通信網(wǎng)可以有不同的分類方法，主要類型有：,6.2.1 系統(tǒng)概述,(1) 按信道分類 有線通信網(wǎng)：借助導(dǎo)線進(jìn)行通信，如架空明線、電纜、光纜等。 無(wú)線通信網(wǎng)：借助于無(wú)線電波在自由空間的傳輸進(jìn)行通信，如長(zhǎng)波、中波、短波、微波等方式。 (2) 按

23、信號(hào)分類 模擬通信網(wǎng)：傳輸和處理模擬信號(hào)。 數(shù)字通信網(wǎng)：傳輸和處理數(shù)字信號(hào)。 數(shù)?；旌暇W(wǎng)：數(shù)字信號(hào)可以經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換后在模擬通信系統(tǒng)中傳輸，模擬信號(hào)也可以經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后在數(shù)字通信系統(tǒng)中傳輸。,(3) 按通信距離分類 長(zhǎng)途通信網(wǎng)：長(zhǎng)途電話、報(bào)紙傳真等。 本地通信網(wǎng)：市內(nèi)電話、計(jì)算機(jī)局部網(wǎng)等。 局域網(wǎng)：校園或廠區(qū)用戶交換機(jī)管轄范圍內(nèi)。,6.2.2 電話交換技術(shù),交換技術(shù)可以分為兩大類：一類為布控式，它是用布置好的線路進(jìn)行通信交換，因而通信功能較少；另一類為程控式，它是按軟件的程序進(jìn)行通信交換，可以實(shí)現(xiàn)上百種通信功能。 布控式的交換機(jī)有磁石式交換機(jī)、共電式交換機(jī)（屬于人工交換機(jī)）、步進(jìn)式交換機(jī)、縱橫式

24、交換機(jī)、電子式交換機(jī)（屬于自動(dòng)交換機(jī)）。 民用建筑中，目前常用的是共電式、縱橫式自動(dòng)交換機(jī)。,(1) 人工交換方式 電話機(jī)是1876年美國(guó)人貝爾發(fā)明的。但在貝爾發(fā)明電話時(shí)，只能一對(duì)一直接連接通話。如圖6.20所示 交換工作是由接線員來(lái)完成的。每臺(tái)電話機(jī)都有一對(duì)線接到交換機(jī)，任意兩臺(tái)電話機(jī)之間由接線員用塞子線（即塞繩）進(jìn)行連接。見圖6.21。 當(dāng)兩個(gè)用戶的通話完畢后，拔出塞繩，該塞繩就可用來(lái)為其它用戶的通話服務(wù)。人工電話交換機(jī)就是利用插、拔塞繩的方式，靈活地連接需要通話的用戶電話機(jī)。,(2) 機(jī)械電磁式自動(dòng)電話交換機(jī) 步進(jìn)式交換機(jī)采用步進(jìn)繼電器作為主要元件。用戶需要采用具有撥號(hào)功能的自動(dòng)電話機(jī)，

25、使用時(shí)通過撥號(hào)發(fā)出脈沖。用戶之間通過交換機(jī)的預(yù)選器、選組器、終接器而自動(dòng)接通電路進(jìn)行通話。由于是按所撥號(hào)碼，一步一步選擇，并逐級(jí)延伸，直至被叫用戶，故稱為步進(jìn)式交換機(jī)。 縱橫式交換機(jī)采用繼電器與縱橫接線器為主要元件。其優(yōu)點(diǎn)是無(wú)旋轉(zhuǎn)部分、動(dòng)作迅速、噪音小、體積小、壽命長(zhǎng)。,(3) 電子式交換機(jī) 電子式自動(dòng)電話交換機(jī)的控制方式可以有布線邏輯控制（WLC）和存儲(chǔ)程序控制（SPC）兩種。 所謂布線邏輯控制，就是根據(jù)一定的邏輯要求，采用電子元件構(gòu)成邏輯電路，并根據(jù)邏輯電路輸入狀態(tài)的變化，產(chǎn)生一定的輸出信號(hào)來(lái)控制交換動(dòng)作。 所謂存儲(chǔ)程序控制，就是將預(yù)先編制好的程序存儲(chǔ)在交換系統(tǒng)的存儲(chǔ)器中，處理機(jī)按照預(yù)定的

26、程序和一定的數(shù)據(jù)進(jìn)行工作，產(chǎn)生輸出信號(hào)，控制交換動(dòng)作 從話路部分的工作原理來(lái)看，電子交換機(jī)又可以分為空分制交換機(jī)和時(shí)分制交換機(jī)兩大類。,圖6.20 電話機(jī)的連接,圖6.21 人工電話交換機(jī)原理圖,6.2.3 電話傳輸線路,(1) 電話線路的配接 電話線路的配接，分為直接配線、交接箱配線及這兩種的混合配線系統(tǒng)。 直接配線是一般較多采用的系統(tǒng)，它是由總機(jī)配線架直接引出主干電纜，再?gòu)闹鞲呻娎|上分支到各用戶的組線箱（電話端子箱），如圖6.22所示。 直接配線系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)為節(jié)省投資、施工維護(hù)簡(jiǎn)單，但靈活性差、芯線使用率低 。 為了提高芯線使用率（達(dá)到70%90%）及有調(diào)節(jié)的可能性，可以用復(fù)接電纜分線箱，如

27、圖6.23。,交接箱配線系統(tǒng)是將電話劃分為若干區(qū)，每區(qū)設(shè)一個(gè)交接箱。由電話站總配線架上引出兩條以上電纜干線至各交接箱，各配線區(qū)之間有聯(lián)絡(luò)電纜，用戶配線則從交接箱引出，其方式見圖6.24。 電話組線箱（端子箱）是電話電纜轉(zhuǎn)換為電話配線的交接點(diǎn)，有室外分線箱（盒）及室內(nèi)分線箱兩種。,(2) 常用通信電纜電線介紹 在通信線中常用的幾種電纜，其型號(hào)規(guī)格、主要特性、使用條件和用途等技術(shù)特性分別介紹如下： 鉛護(hù)套電纜(表6.2）； 配線電纜(表6.3)； 全塑市內(nèi)電話電纜(表6.4)； 通信線及軟線(表6.5)。,(3) 電話線敷設(shè) 室外電話電纜線路架空敷設(shè)時(shí)宜在100對(duì)及以下。 室外電話電纜多采用地下暗

28、敷設(shè)，與市內(nèi)電話管道有接口或線路有較高要求時(shí)，宜采用管道電纜，一般可采用直埋電纜。 直埋電纜敷設(shè)一般采用鋼帶鎧裝電話電纜，在坡度大于30的地區(qū)或電纜可能承受拉力的地段需采用鋼絲鎧裝電話電纜。,室內(nèi)電話電纜一般采用穿鋼管暗敷設(shè)，管徑的選擇應(yīng)符合電纜截面積不小于管子截面的50%。一段管路長(zhǎng)度為30m有一個(gè)彎或長(zhǎng)度為20m有兩個(gè)彎時(shí)，需放大一號(hào)管徑。 室內(nèi)電話支線路分為明配和暗配兩種。明配線用于工程完畢后，根據(jù)需要在墻角或踢腳板處用卡釘敷設(shè)。暗敷設(shè)可采用鋼管或塑料管埋于墻內(nèi)及樓板內(nèi)，或采用線槽敷設(shè)于吊頂內(nèi)。,圖6.22 直接配線方式示意圖,圖6.23 復(fù)接配線方式示意圖,圖6.24 交接箱配線方式示

29、意圖,表6.2 鉛護(hù)套電纜技術(shù)特性表,表6.3 配線電纜技術(shù)特性表,表6.4 全塑市內(nèi)電話電纜技術(shù)特性表,表6.5 通信線及軟線技術(shù)特性表,6.3 建筑電氣消防系統(tǒng),首先應(yīng)按建筑物的使用性質(zhì)，火災(zāi)危險(xiǎn)性劃分防火類別及保護(hù)等級(jí)。根據(jù)建筑物保護(hù)等級(jí)不同而選用不同的火災(zāi)報(bào)警與自動(dòng)滅火系統(tǒng)。 火災(zāi)報(bào)警與自動(dòng)滅火系統(tǒng)的功能是：自動(dòng)捕捉火災(zāi)監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)火災(zāi)發(fā)生時(shí)的煙霧或熱氣，從而能夠發(fā)出聲光報(bào)警，并有聯(lián)動(dòng)其它設(shè)備的輸出接點(diǎn)，能夠控制自動(dòng)滅火系統(tǒng)、事故廣播、事故照明、消防給水和排煙系統(tǒng)。,6.3.1 系統(tǒng)概述,(1) 系統(tǒng)分類 自動(dòng)報(bào)警、人工消防 屬于低規(guī)模、低標(biāo)準(zhǔn)的消防系統(tǒng)，僅設(shè)置火災(zāi)探測(cè)器，當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時(shí)，

30、報(bào)警器發(fā)出信號(hào)通知人們根據(jù)報(bào)警情況采取相應(yīng)消防措施。 自動(dòng)報(bào)警、自動(dòng)消防 這種系統(tǒng)除了上述功能外，還能在火災(zāi)報(bào)警控制器的作用下，自動(dòng)聯(lián)動(dòng)有關(guān)滅火設(shè)備，在發(fā)生火災(zāi)處自動(dòng)噴灑滅火介質(zhì)、進(jìn)行消防滅火。,(2) 火災(zāi)報(bào)警的基本原理 圖6.25所示的火災(zāi)報(bào)警與自動(dòng)滅火系統(tǒng)包括火災(zāi)自動(dòng)檢測(cè)和自動(dòng)滅火控制兩個(gè)子系統(tǒng)。 控制器是火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的心臟，是分析、判斷、記錄和顯示火災(zāi)的部件。 為了防止探測(cè)器失靈，或火警線路發(fā)生故障，現(xiàn)場(chǎng)人員發(fā)現(xiàn)火災(zāi)也可以通過安裝在現(xiàn)場(chǎng)的手動(dòng)報(bào)警按鈕和火災(zāi)報(bào)警電話直接向控制器發(fā)出報(bào)警信號(hào)。圖6.26為火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)圖。,(3) 自動(dòng)滅火系統(tǒng)的基本原理 自動(dòng)滅火系統(tǒng)是在火災(zāi)報(bào)警器控制下

31、，自動(dòng)執(zhí)行滅火的系統(tǒng)。 當(dāng)建筑物內(nèi)某一被監(jiān)視現(xiàn)場(chǎng)著火，火災(zāi)探測(cè)器便把現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際檢測(cè)到的信息以電信號(hào)或開關(guān)信號(hào)形式立即傳送到控制器，控制器將此信號(hào)與預(yù)定的整定值進(jìn)行比較后，若確認(rèn)著火，則輸出兩路信號(hào)：一路指令聲光、顯示和打印等裝置動(dòng)作，發(fā)出音響報(bào)警及顯示火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)地址，記錄報(bào)警時(shí)間。另一路則指令現(xiàn)場(chǎng)的執(zhí)行器，開啟噴灑泵或其它滅火裝置動(dòng)作進(jìn)行滅火。,圖6.25 控制中心報(bào)警系統(tǒng)框圖,圖6.26 火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)圖,6.3.2 火災(zāi)探測(cè)器,在火災(zāi)初起階段，一般會(huì)產(chǎn)生煙霧、高溫、火光及可燃性氣體。利用各種不同敏感元件探測(cè)到上述四種火災(zāi)參數(shù)，并轉(zhuǎn)變成電信號(hào)的傳感器稱為火災(zāi)探測(cè)器。 (1) 感煙探測(cè)器 離子感

32、煙型 離子感煙探測(cè)器由放射源Am241（镅）、內(nèi)電離室、外電離室及電子電路組成。 光電感煙型 光電感煙探測(cè)器為利用煙霧粒子對(duì)光線產(chǎn)生散射和遮擋原理制成的感煙探測(cè)器。,(2) 感溫探測(cè)器 在發(fā)生火災(zāi)時(shí)，對(duì)空氣溫度參數(shù)響應(yīng)的火災(zāi)探測(cè)器稱為感溫探測(cè)器。按其動(dòng)作原理可分為：定溫式、差溫式和差定溫式三種。 定溫式 按感溫元件的不同有機(jī)械式和電子式。當(dāng)環(huán)境溫度達(dá)到或超過規(guī)定值時(shí)，探測(cè)器發(fā)出報(bào)警信號(hào)。 差溫式 當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時(shí)，室內(nèi)局部溫度將以超過常溫?cái)?shù)倍的異常速率升高，差溫式探測(cè)器是以環(huán)境溫度升高的速率為參數(shù)而動(dòng)作的。, 差定溫式 在差溫探測(cè)器的基礎(chǔ)上附加一個(gè)定溫元件，即成為復(fù)合式的差定溫火災(zāi)探測(cè)器，它兼有定

33、溫和差溫兩者的特性，探測(cè)空間的溫度急劇變化時(shí)依靠差溫元件動(dòng)作，而溫度緩慢變化時(shí)依靠定溫元件動(dòng)作。,(3) 感光火災(zāi)探測(cè)器 又稱為火焰探測(cè)器。與感煙、感溫等火災(zāi)探測(cè)器比較，感光探測(cè)器的主要優(yōu)點(diǎn)是：響應(yīng)速度快，其敏感元件在接收到火焰輻射光后的幾毫秒，甚至幾個(gè)微秒內(nèi)就發(fā)出信號(hào)，特別適用于突然起火無(wú)煙的易燃易爆場(chǎng)所；它不受環(huán)境氣流的影響，是唯一能在戶外使用的火災(zāi)探測(cè)器；另外，它還有性能穩(wěn)定、可靠、探測(cè)方位準(zhǔn)確等優(yōu)點(diǎn)，成為目前火災(zāi)探測(cè)的重要設(shè)備和發(fā)展方向。,(4) 可燃?xì)怏w火災(zāi)探測(cè)器 可燃?xì)怏w火災(zāi)探測(cè)器是一種能對(duì)空氣中可燃?xì)怏w濃度進(jìn)行檢測(cè)并發(fā)出報(bào)警信號(hào)的火災(zāi)探測(cè)器。 在火災(zāi)事例中，常有因可燃性氣體、粉塵

34、及纖維過量而引起爆炸起火的。因此對(duì)一些可能產(chǎn)生可燃性氣體或蒸氣爆炸的場(chǎng)所，應(yīng)設(shè)置可燃性氣體探測(cè)器，以便對(duì)其監(jiān)測(cè)。當(dāng)濃度達(dá)到危險(xiǎn)值時(shí)立即發(fā)出報(bào)警，提醒人們及早采取安全措施?？扇?xì)怏w探測(cè)器有催化型及半導(dǎo)體型兩種。,(5) 火災(zāi)探測(cè)器的選用 應(yīng)按探測(cè)區(qū)域可能發(fā)生火災(zāi)的特點(diǎn)、空間高度、氣流狀況等選用所適宜類型的探測(cè)器或幾種探測(cè)器的組合。 火災(zāi)探測(cè)器的選用原則如下： 對(duì)火災(zāi)初期有陰燃階段，即有大量的煙僅有少量的熱產(chǎn)生、很少或沒有火焰輻射的火災(zāi)，如棉、麻織物的引燃等，應(yīng)選用感煙探測(cè)器； 對(duì)蔓延迅速、有大量的煙和熱產(chǎn)生、有火焰輻射的火災(zāi)，如油品燃燒等宜選用感溫、感煙、火焰探測(cè)器或它們的組合；,對(duì)有強(qiáng)烈的火焰

35、輻射而僅有少量煙和熱產(chǎn)生的火災(zāi)，如輕金屬及它們的化合物的火災(zāi)，應(yīng)選用火焰探測(cè)器； 在散發(fā)可燃?xì)怏w和可燃蒸氣的場(chǎng)所，宜選用可燃?xì)怏w探測(cè)器，如使用煤氣的廚房采用煤氣泄漏探測(cè)器。 感煙探測(cè)器在房間高度大于12m時(shí)不適合采用。感溫探測(cè)器按其靈敏度適用于不同高度的房間?；鹧嫣綔y(cè)器在高度為20m以下的房間內(nèi)都可以采用。,作為前期報(bào)警、早期報(bào)警，感煙探測(cè)器是非常有效的，凡是要求火災(zāi)損失小的重要地點(diǎn)都應(yīng)采用感煙探測(cè)器。 感溫探測(cè)器特別適用于經(jīng)常存在大量粉塵、煙霧、水蒸氣的場(chǎng)所；濕度經(jīng)常高于95%的房間，如：廚房、鍋爐房、洗衣房、茶爐房、吸煙室等。 感煙和感溫探測(cè)器的組合，宜用于大、中型計(jì)算機(jī)房、潔凈廠房以及防

36、火卷簾設(shè)置的部位等處。 火焰探測(cè)器宜在置放易燃物品的房間；火災(zāi)時(shí)產(chǎn)生煙量極少的場(chǎng)所；高濕度的場(chǎng)所等處使用。,6.3.3 火災(zāi)報(bào)警控制器,火災(zāi)報(bào)警控制器是建筑消防系統(tǒng)的核心部分。它可以獨(dú)立構(gòu)成自動(dòng)監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)，也可以與滅火裝置、聯(lián)鎖減災(zāi)裝置構(gòu)成完整的火災(zāi)自動(dòng)監(jiān)控消防系統(tǒng)。 當(dāng)安裝在監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)的火災(zāi)探測(cè)器檢測(cè)到火災(zāi)信號(hào)時(shí)，向火災(zāi)報(bào)警器發(fā)送經(jīng)報(bào)警控制器判斷確認(rèn)，如果是火災(zāi)，則立即發(fā)出火災(zāi)聲、光報(bào)警信號(hào)。與此同時(shí)，也控制現(xiàn)場(chǎng)的聲、光報(bào)警裝置發(fā)出報(bào)警。經(jīng)過適當(dāng)?shù)难訒r(shí)，還能啟動(dòng)滅火設(shè)備，啟動(dòng)聯(lián)鎖減災(zāi)設(shè)備。 除了具有上述功能外，還可具有如下的功能：,(1) 由于火災(zāi)報(bào)警控制器的重要性和特殊性，為了確保安全可靠

37、、長(zhǎng)期不間斷運(yùn)行，必須能夠?qū)Ρ緳C(jī)的重要線路和元部件進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)測(cè)。 (2) 具有記憶功能。 (3) 可以為火災(zāi)探測(cè)器提供工作電源。 按報(bào)警控制器的系統(tǒng)線制來(lái)分有少線制和多線制兩大類。 探測(cè)器的線制是指探測(cè)器本身的外接線端子數(shù)，而報(bào)警控制器的線制是指控制器與探測(cè)器之間的布線制式。,6.3.4 其它消防控制設(shè)備,(1) 水流指示器 水流指示器一般裝在配水干管上，靠管內(nèi)的壓力水流動(dòng)的推力推動(dòng)水流指示器的槳片，帶動(dòng)操作桿使內(nèi)部延時(shí)電路接通，經(jīng)過一段時(shí)間后使繼電器動(dòng)作，輸出電信號(hào)供報(bào)警及控制用。 (2) 水力報(bào)警器 它包括水力警鈴及壓力開關(guān)。水力警鈴裝在濕式報(bào)警閥的延遲器后，壓力開關(guān)是裝在延遲器上部的水電

38、轉(zhuǎn)換器，將水壓信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)報(bào)警及啟動(dòng)消防泵的功能。,(3) 消防按鈕 消防按鈕是消火栓滅火系統(tǒng)中主要的報(bào)警元件。它內(nèi)部有一組常開觸點(diǎn)、一組常閉觸點(diǎn)及一只指示燈。消防按鈕在電氣控制線路中的連接形式有串聯(lián)及并聯(lián)兩種。圖6.27（a）為并聯(lián)式電路。圖6.27（b）為串聯(lián)式電路。 (4) 手動(dòng)報(bào)警器 它的外形與手動(dòng)消防按鈕相似。其功能主要是與自動(dòng)報(bào)警控制器相連，作為一個(gè)手動(dòng)報(bào)警探測(cè)器用。圖6.28是其原理接線圖。,圖6.27 消防按鈕電氣控制線路圖,(a) 并聯(lián)式；(b) 串聯(lián)式,圖6.28 手動(dòng)報(bào)警器接線原理圖,6.3.5 自動(dòng)滅火系統(tǒng),滅火系統(tǒng)大致可以分為消火栓滅火、自動(dòng)噴水滅火

39、（水噴淋滅火）、水幕阻火、氣體滅火、干粉滅火等。 1) 消火栓滅火系統(tǒng) 系統(tǒng)由高位水箱（蓄水池）、消防泵（加壓泵）、管網(wǎng)及室內(nèi)消火栓設(shè)備等組成。 室內(nèi)消火栓設(shè)備由水槍、水帶和消火栓（消防用水出水閥）組成。 消火栓滅火系統(tǒng)由圖6.29所示。,2) 自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng) 系統(tǒng)可分為干式、濕式、雨淋式、預(yù)作用式等多種類型。 自動(dòng)噴水滅火設(shè)備主要由自動(dòng)噴水頭、管路、報(bào)警器和壓力水源四個(gè)部分組成。 (1) 自動(dòng)噴水頭。目前常用的主要有以下兩種類型： 玻璃球式噴水頭。 雙金屬片式噴水頭。,(2) 管路。 通常分為濕式和干式兩種系統(tǒng)。 濕式管路系統(tǒng)中，平時(shí)充滿具有一定壓力的水，當(dāng)封閉型噴水頭一旦啟動(dòng)，水就能立即

40、噴出滅火。（圖6.30）。 干式管路系統(tǒng)中，平時(shí)充滿壓縮空氣，使壓力水源處的水不能流入。當(dāng)火災(zāi)時(shí)，封閉型噴水頭啟動(dòng)后，首先噴出空氣，隨著管網(wǎng)中的壓力下降，水即頂開空氣閥流入管路，并由噴頭噴出滅火。,(3) 報(bào)警器：當(dāng)噴頭啟動(dòng)之后，管路壓力則降低，從而控制消防水泵啟動(dòng)及敲擊警鈴發(fā)出報(bào)警信號(hào)。 (4) 壓力水源：通常采用水泵或壓力水箱。水泵具有自動(dòng)啟動(dòng)裝置，當(dāng)噴水滅火時(shí)水泵即啟動(dòng)向管網(wǎng)供水。,3) 其它滅火系統(tǒng) 水幕阻火系統(tǒng)是將水噴灑成水簾狀，利用其冷卻和阻火的能力，防止建筑受到鄰近火災(zāi)的侵襲，或阻擋內(nèi)部火勢(shì)的蔓延。 氣體滅火劑有鹵代烷、二氧化碳等固定滅火裝置，它適用于大中型電子計(jì)算機(jī)房、圖書館的

41、珍藏庫(kù)，一類高層建筑內(nèi)自備發(fā)電機(jī)房和其它貴重設(shè)備室。 泡沫滅火用于高層主體建筑內(nèi)的燃油、燃?xì)忮仩t房，汽車庫(kù)及各種油品庫(kù)等房間。,圖6.29 消火栓滅火系統(tǒng)電氣控制原理圖,圖6.30 濕式噴灑水滅火系統(tǒng)示意圖,6.3.6 防排煙及誘導(dǎo)疏散系統(tǒng),一般情況下，煙氣在建筑物內(nèi)的流動(dòng)路線是：著火房間走廊豎向梯、井等向上伸展。 (1) 密封防煙方式 當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，將著火房間密封起來(lái)。 (2) 自然排煙方式 自然排煙是在自然力作用下，使室內(nèi)外空氣對(duì)流進(jìn)行排煙的。 (3) 機(jī)械防排煙方式 機(jī)械排煙是把建筑物分成若干防煙分區(qū)，在防煙分區(qū)內(nèi)設(shè)置防煙風(fēng)機(jī)，通過風(fēng)道排出各房間或走廊的煙氣。排煙系統(tǒng)示意見圖6.31。 ,火災(zāi)事故照明，是在發(fā)生火災(zāi)時(shí)，保證重要部位或房間能繼續(xù)工作及疏散通道上所需最低照度的照明。疏散指示照明，是在發(fā)生火災(zāi)時(shí)，能指示疏散通道及出入口的位置和方向，便于有秩序地疏散的照明。 事故照明在正常電源斷電后，能在5s內(nèi)自動(dòng)點(diǎn)亮并達(dá)到所需最低的照度，此照度最低不小于正常照度的十分之一，并不宜小于5lx，延續(xù)時(shí)間不小于20min。 所有事故及疏散照明燈具，均應(yīng)設(shè)玻璃或其它非燃性材料制作的保護(hù)罩。,圖6.31 排煙系統(tǒng)示意圖,6.4 保安