住宅小区配电设计本科论文.docx

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住宅小区配电设计本科论文

网络高等教育

本科生毕业论文（设计）

题目：

住宅小区配电设计

学习中心：

陕西新城奥鹏学习中心

层次：

专科起点本科

专业：

电气工程及其自动化

年级：

2012年秋季

学号：

学生：

指导教师：

完成日期：

目录

摘要1

前言2

第1章设计说明3

1.1建筑电气概况3

1.2设计内容3

第2章供电系统4

2.1供配电系统概述4

2.2负荷等级及供电要求4

2.3供电要求5

第3章照明系统7

3.1总则7

3.2照明光源选择7

3.3照明线路安装要求7

3.4应急照明7

3.5照明负荷平面布置8

第4章设备安装9

第5章导线选择及敷设10

5.1线路敷设及标注说明：

10

5.2电缆选择依据10

5.3断路器的选择10

5.4电缆的选择10

5.5配电箱的选择11

第6章建筑物防雷12

6.1过电压12

6.2防雷设施12

6.3防雷措施13

第7章接地及安全14

7.1接地14

7.2接地线的选择14

7.3接地示意图14

第8章有限电视系统16

8.1设计原则和要求16

8.2电缆的选择敷设16

8.3设备的选择17

8.4干线部分设计18

8.5人（手）孔的设置原则19

8.6分配器、分支器的设计19

8.7用户终端的设计19

第9章综合布线系统20

第10章节能设计说明21

10.1节能标准21

10.2产品选择21

10.3施工要求21

结论23

谢辞24

参考文献25

摘要

本设计主要阐述了某小区各系统电气设计的设计依据、原则和方法及设计选择的结论。

本设计共主要包括强电部分设计、弱电部分设计

强电部分主要内容包括：

低压配电系统、照明系统的设计，其中包括负荷计算、照度计算等。

弱电部分主要内容包括：

电视系统。

本小区电气设计作为毕业设计，其目的是通过切身实践，综合运用所学知识，理论联系实际，锻炼独立分析和解决建筑电气设计问题的能力，为即将面临的工作奠定坚实的基础。

关键词：

配电系统，照明，负荷，接地。

前言

近二十年来，在我国建筑电气的发展势头非常强劲，而且要求不断提高，技术也非常先进，控制体系也随之变得丰富多样。

这样就使得建筑电气更新数度特别快。

于是，多高层的建筑电气的工程设计也便成为工程院校教学环节的重点。

本设计是陕西省西安市周至县某住宅小区电气设计。

针对本工程的情况本设计包含的内容主要有照明、配电、防雷、电视等。

由于时代的需求和人们日益对居住环境的要求，要在电气方面做到以人为本，环保节能，在设计深度和广度上都具有很好的研究价值。

本设计通过建筑中的主要部分--照明、配电、弱电、接地，根据建筑物的使用性质和用途按照国家制定的规范和其需求做到科学设计合理布局。

再者面对当代耗能的增加和能源资源的短缺问题本设计采用了多项节能措施的设计例如:

使用节能型灯。

再者对所有建筑屋内的用电耗能设备采用国家推荐的节能设备同时在设计时追求了这种节能的理念。

本次设计课题结构特点明确，涵概面广。

在整个设计过程中，我们得到了专业教师孜孜不倦的指导，也深切体会到科学严谨的设计思想。

由于本人设计经验有限，不妥和错误之处，恳请各位老师指正。

第1章设计说明

1.1建筑电气概况

随着人们生活水平的不断提高，是的人们对居住环境的要求也越来越高，因此人们对住宅小区的供配电、照明、消防、防雷接地、通信、网络等系统的要求越来越高，使得建筑开始走向人性化，并进一步向多功能的纵深方向和综合应用方向发展，让人们的居住环境更加的舒适。

建筑电气技术是指：

以电能、电子、电器设备及电气技术为手段来创造、维持和改善人民居住或工作的生活环境的电、光、声、冷和暖环境的一门跨学科的综合性的技术科学。

它是强电和弱电与具体建筑的有机结合。

建筑电气设计是在认真执行国家技术经济政策和有关国家标准和规范的前提下，进行工业与民用建筑建筑电气的设计，并满足保障人身、设备及建筑物安全、供电可靠、电能节约、技术先进和经济合理。

本次设计是对西安市周至县某住宅小区的电气设计，住宅小区的工程概况：

本工程为西安市周至县绿苑1号住宅楼。

地上六层，其中一二层为商业网点，三至六层均为普通住宅，分两个单元，每单元每层两户，总计16套。

总建筑面积2878.38m2,建筑高度19.00m，按“高规”划分，属三类。

设计需做到方案合理、技术先进、运行可靠、满足相关规范的要求，还要简捷实用、便于操作、管理和维护，减少综合投资。

此次设计的目的是通过对该办公楼的各个系统的设计实践，综合运用所学知识，贯彻执行我国建筑电气行业有关方针政策，理论联系实际，锻炼独立分析和解决电气工程设计问题的能力，为未来的实际工作奠定必要的基础。

1.2设计内容

本论文主要阐述了西安市周至县某住宅小区的供配电系统的设计依据、原则和方法及设计选择的结论等，本工程设计包括以下电气系统：

（1）220/380V动力配电及照明配电系统。

（2）建筑物防雷、接地系统及安全措施。

（3）有限电视系统，综合布线系统可视对讲系统。

有特殊装修要求的场所，有室内装修设计单位负责进行照明平面的设计。

本设计将电源引至配电箱，预留装修照明容量，二次装修时电气设备容量不应超过预留容量。

第2章供电系统

2.1供配电系统概述

2.1.1.本建筑为多层住宅楼。

2.2.2.本工程负荷等级为三级负荷：

客梯，其他店里负荷及住宅照明。

2.2.3.供电电源：

本工程从分动力中心分别引来一路住宅照明电源，一路电梯动力电源，一路商业网点电源。

2.2.4．计费：

本工程住户电费采用单户电表IC卡计量方式，对动力负荷用电在总进线柜内集中设表计量。

2.2.5.用电指标：

住宅用电标准为每户5/6KW。

2.2.6.供电方式：

本工程采用放射式与树干式相结合的供电方式；动力负荷采用放射式供电，住宅用电采用树干式供电。

2.2.7.照明配电：

照明、插座均由不同的支路供电；除挂式空调插座外，所有插座回路均设漏电断路器保护。

2.2负荷等级及供电要求

2.2.1负荷等级分类

电力负荷应根据供电可靠性及中断供电在经济、政治上所造成的影响或损失的程度，分为一级负荷、二级负荷及三级负荷。

一级负荷：

（1）中断供电将造成人身伤亡时。

（2）中断供电将在经济、政治上造成重大损失时。

例如：

重大产品报废、重大设备损坏、用重要原料生产的产品大量报废、国民经济中重点企业的连续生产

过程被打乱需要长时间才能恢复等。

（3）中断供电将影响有重大政治、经济意义的用电单位的正常工作。

例如重要交通枢纽、重要通信枢纽、重要建筑、大型图书馆、经常用于大型国际活动的大量人员集中的公共场所等用电单位中的重要电力负荷。

在一级负荷中，当中断供电将发生气体泄漏、爆炸和火灾等情况的负荷，以及不允许中断供电的特别重要场所的负荷，应视为特别重要的负荷。

　（4）中断供电将造成公共场所秩序严重混乱者。

对于某些特等建筑，如重要的交通枢纽、重要的通信枢纽、国宾馆、国家级及承担重大国事活动的会堂、国家级大型体育中心，以及经常用于重要国际活动的大量人员集中的公共场所等的一级负荷，为特别重要负荷。

中断供电将影响实时处理计算机及计算机网络正常工作或中断供电后将发生爆炸、火灾以及严重中毒的一级负荷亦为特别重要负荷。

二级负荷：

（1）中断供电将在政治、经济上造成较大损失时。

例如：

主要设备损坏、大量产品报废、连续生产过程被打乱需较长时间才能恢复、重点企业大量减产等。

（2）中断供电将影响重要用电单位的正常工作。

例如：

交通枢纽、通信枢纽等用电单位中的重要电力负荷，以及中断供电将造成大型影剧院、大型商场等较

多人员集中的重要的公共场所秩序混乱。

（3）中断供电将造成公共场所秩序混乱者。

三级负荷:

不属于一级和二级的电力负荷。

2.3供电要求

　根据《民用建筑电气规范》

（1）一级负荷的供电“应由两个电源供电，当其中一个电源发生故障时，另一个电源应不能导致同时受到损坏”。

为了满足一级负荷的供电在实际设计中，可以采用两路高压供电，但当供电不能满足要求时，应设自备发电机，故可以采用一路高压电源加一路备用电源---应急柴油发电机组供电，当一级负荷容量较大时，应采用两路高压供电。

对于特别重要的负荷供电，除了必须采用两路高压外，还必须设置应急电源（应急柴油发电机），并且其他负荷一律不能接入该电源。

（2）二级负荷的供电要求“宜由两回线路供电”，即当发线路常见故障或电力变压器故障时不致中断供电（或中断后能迅速恢复）。

设计中常采用一用一备，一路高压，另一路备用电源（柴油发电机组）或两路高压电源供电，但当负荷较小或地区供电条件困难时，可由一回6KV及以上专用架空线供电。

（3）三级负荷对供电无特殊要求。

此外，根据《高层民用建筑设计防火规范》以及《建筑设计防火规范》对消防用电设备进行负荷等级划分，对于二类高层建筑的消防用电按二级负荷要求供电并且消防用电设备应采用专用的供电回路。

火灾事故照明和疏散指示标志可采用蓄电池作备用电源，其配电设备应明显标志。

本工程为三类民用建筑，照明用电均为为三级负荷。

后附：

1、配电系统平面总图。

2、10KV高压一次线路图。

3、变压器TR低压配电系统图。

第3章照明系统

3.1总则

现在人们对电气照明系统的基本要求为：

安全、经济、美观、适用。

环境和室内的布局对照明设施有很大影响。

要使照明设计与环境空间相协调，就要正确选择灯泡功率、照明方式、光源种类、照明器数量、形式与光色，使照明系统对空间立体感和形成环境气氛等方面发挥积极的作用。

3.2照明光源选择

光源：

有装饰要求的场所根据装修要求商定，一般场所为荧光灯、金属卤化物灯或其他节能型灯具。

3.3照明线路安装要求

照明、插座分别由不同的支路供电，照明为单相二线，插座为单相三线，有吊顶处照明线路均采用BV-2.5mm2型导线穿钢管明敷在吊顶内。

无吊顶处未注明照明线路均采用BV-2.5mm2型导线穿钢管暗敷在顶板内或者墙内。

导线根数为2,3跟穿SC15，|4-6跟穿SC20，至插座的导线为BV-4mm2,3跟穿SC20，5跟穿SC25，沿楼板内，墙内暗配。

由住户配电箱ADD至灯具及插座的支线采用穿PVC阻燃塑料管暗设。

至普通插座及照明的线路为：

3*2.5mm2PVC20，至空调、卫生间插座、厨房及餐厅插座的线路为：

3*4mm2PVC20，照明为顶板内，插座为地板内，管线沿墙、现浇板内暗敷。

照明单相分支回路的电流一般情况不能超过16A，单支回路所带灯具（插座）数量应满足相关要求，一般最多可以带插座12只，灯具25盏。

每个照明开关所控光源数不宜太多，影剧院、商场、体育馆、候车厅、候机厅等公共场所应采用集中控制。

供电半径一般不超过25米。

插座和照明灯不宜接在同一分支回路。

三相所带负荷应尽量保持平衡。

3.4应急照明

3.4.1.在走道、楼梯间及其主要出入口等场所设置应急照明。

3.4.2.走道等公共场所，其疏散通道上设置蓄光型疏散导流标志。

3.4.3.出口标志灯、疏散指示灯，疏散楼梯、走道应急照明灯采用蓄电池式单灯供电的应急照明系统，其他场所应急照明采用双电源末端互投供电，应急照明持续供电时间应大于30分钟。

3.4.4.装饰用灯具与装修设计及甲方商定，功能性灯具如：

荧光灯、出口标志灯、疏散指示灯需要有国家主管部门的检测报告，达到设计要求的方可投入使用。

3.4.5装修场所照明配电设计时，应考虑15%的应急照明。

3.4.6照明控制：

楼梯间等处的照明采用声光控延时开关控制。

3.5照明负荷平面布置

照明负荷具体布置见照明平面图。

第4章设备安装

电源总进线柜采用挂墙低压配电箱，底距地1.5米明装。

住户配电箱底边距地2.0m嵌墙暗装，其余配电箱及控制箱如未特殊说明均底边距地1.5m挂墙明装。

除注明者外，插座均为单相两孔+三孔安全型插座。

普通插座均为底边距地0.3m,空调插座底边距地0.3米或2.0米暗装；卫生间内开关、插座选用防潮、防水型。

所有开关、插座施工时注意避开水、暖立管及暖气片。

出口标志灯在门上方安装时，底边距门框0.2m；若门上无法安装时，在门旁墙上安装，顶距吊顶50mm；出口标志灯明装；疏散走道的指示标志灯暗装，底边距地0.3m。

管吊时，底边距地2.5m。

第5章导线选择及敷设

5.1线路敷设及标注说明：

5.1.1.PE线必须用绿/黄导线或标识。

5.1.2.所有回路均按回路单独穿管，不同支路不应共管敷设。

各回路N，PE线均从箱内引出。

5.1.3.FC埋地暗设WC埋墙暗设

CC埋顶暗设CLC埋住暗设

MR金属线槽敷设

5..1.4.非消防用电设备供电线路，除特殊场所外，20mm及以下均采用中型刚性塑料导管，20mm-40mm采用KBG导管，大于40mm采用焊接钢管。

5.2电缆选择依据

5.2.1.根据断路器整定值选电缆；

5.2.2.根据计算负荷电流选断路器整定值；

5.2.3.动力设备考虑自启动影响,断路器整定时要选高一级数值；

5.2.4.导线及断路器选择时前一级断路器整定值至少比下一级断路器整定值高一级。

5.3断路器的选择

照明回路断路器选BMN-32/1P-C16。

普通插座回路断路器选BMN-32L/1P+N-C2030mA/t≤0.1s。

厨房插座回路断路器选BMN-32L/1P+N-C1630mA/t≤0.1s。

卫生间插座回路断路器选BMN-32L/1P+N-C2030mA/t≤0.1s。

空调插座回路断路器选BM-63/2P-C32+MV+MN。

住户配电箱进线处断路器选BMN-32/1P-C20。

单元配电箱内断路器选BM-63/2P-C40。

单元进线总电缆处断路器选BMN-32/1P-C10。

地下室进线处断路器选SBL-200C/430-150A300mA/t≤0.4S。

5.4电缆的选择

室内导线:

照明BV-2×2.5-PVC16

插座BV-3×4.0-PVC20

单元配电箱到终端箱导线选BV-3×10.0-SC25。

进线电缆选YJV22-4×50-RC100。

5.5配电箱的选择

5.4.1.住户强电配电箱选800*800*200。

5.4.2.单元楼配电箱选300*200*150。

5.4.3局部等电位端子箱选200*120*60。

第6章建筑物防雷

6.1过电压

定义：

指电气线路或者电气设备上出现并且超过正常电压对绝缘有怒号影响的异常电压。

6.1.1.内部过电压

由于内部过压不会超过系统正常工作时相对于地（单相）额定电压的三至四倍，所以我们可以说内部过电压对电气设备的绝缘和电力系统的正常运行的危险不是特别大。

6.1.2.外部过电压

由于电力系统中的线路、设备等遭受雷电感应或者来自于大气的雷击而导致的过压。

雷电过电压对供电系统的威胁极大，有时候还会伤及人类，必须对此加以防护。

雷电过电压的形式：

直接雷击、间接雷击、由于金属管道或者架空线路遭受雷击引起的过电压波，沿金属管道或者架空线路进入变配电所等建筑。

这种形式叫做高电位侵入。

根据我国的几个大城市近几年的详细统计，供配电系统因高电位侵入造成的伤害损失事故，占总共雷电事故的50%～70%，因此，我们对于高电位侵入的防护应该特别的重视。

住宅小区这种人员密集的场所，我们更应该给予重视，必须施以防雷措施。

6.2防雷设施

6.2.1接闪器

定义:

专门设计用来对付直接雷击的金属物体。

分类：

避雷针：

接闪的金属杆；避雷线：

接闪的避雷线；避雷带：

接闪的金属带；避雷网：

接闪的避雷网。

在此处我只讲述现实生活中应用最普遍的其中一种避雷针。

避雷针的实质功能其实是—引雷。

避雷针在雷电时对电场会及时产生一个附加的电场，使雷电场发生畸变，这样就导致雷云放电通道由原来被雷击伤害的方向迅速转移到避雷针本身体上，然后经过避雷针引线和接地装置的引线作用把雷电流引入大地，从而使可能被雷击物体受到保护，不受破坏。

所以避雷针又叫引雷阵。

6.2.2避雷器

避雷器定义：

防止雷电过电压波沿着线路侵入建筑物或者变配电所，以保护被保护设备的绝缘皮，或者防止雷电电磁脉冲威胁电子信息系统，产生电磁干扰。

避雷器的连接：

避雷器应该可说是必须与被保护的设备并联，而且要安在被保护设备电源侧。

6.3防雷措施

6.3.1.安装避雷针

我们在现实生活中就显而易见，对于室外避雷装置大都装设避雷针来防护直接雷击，当然，若变配电所位于附近更高的建筑物上装设的避雷针等保护措施的保护范围之内，或者若变配电所为室内型，则可以不必考虑直接雷击的防护。

非高土壤电阻率的地域，根据有关规定，工频接地RE≤10Ω。

6.3.2.安装避雷器

对于地理位置在峡谷地区的变配电所，我们利用避雷线来防护直接雷击。

35kV及以上变配电所的架空进线上面，可以架设1至2千米的避雷线，用以消除一段进线上面的雷击闪络，这样来避免其所引起雷电侵入波对于变配电所的电气装置的影响，这种方法很实用。

第7章接地及安全

7.1接地

7.1.1.本工程防雷接地、电气设备的保护接地、电梯机房等的接地公用统一接地极，要求接地电阻不大于1欧姆，实测不满足要求时，增加人工接地及。

7.1.2.有线电视电缆应在入户端将电缆金属外皮与接地装置相连接。

7.1.3.垂直敷设的金属管道及金属物的底端及顶端应于防雷装置连接。

7.1.4.室内墙上水平接地体距地0.2m，明敷。

过门处埋地暗敷。

7.5凡正常不带电，而当绝缘破坏有可能呈现电压的一切前期设备金属外壳均应可靠接地。

7.1.5.本工程采用总等电位连接，总等电位板由紫铜板制成，应将建筑物内保护干线、设备进线总管、建筑物金属构件进行连接，总等电位连接线采用-40*4镀锌扁钢，总等电位连接均采用各种型号的等电位卡子，不允许在金属管道上焊接。

有淋浴室的卫生间采用局部等电位连接，从是当地方引出两根大于16结构钢筋至局部等电位箱，局部等电位箱暗装，底边距地0.3m。

将卫生间内所有金属管道、金属构件及卫生间内插座PE线与等电位端子连接。

7.1.6.过电压保护：

在配电间低压母排上装一级电涌保护器，二级配电箱内装二级电涌保护器，末端配电箱及弱点机房配电箱内装三级电涌保护器。

屋顶室外风机、室外照明配电箱内装二级电涌保护。

7.1.7.有线电视系统引入段、电信引入端设过电压保护装置。

7.2接地线的选择

工程接地型式采用TN-S系统，其专用接地线（即PE线）的截面规定为：

当相线截面≤16mm2时PE线与相线相同

当相线截面为16-35mm2PE线为16mm2

当相线截面>35mm2是PE线为相线截面的一半。

灯具安装高度低于2.4m及Ⅰ类灯具需增加一根PE线。

7.3接地示意图

本小区变压器室设备接地网示意图。

第8章有限电视系统

8.1设计原则和要求

电视信号引自小区弱点机房，由室外埋地引入。

有限电视各元件技术参数待安装调试时再定。

电视设备箱内有源部件电源引自电井内电源插座。

电视设备箱及分线箱均在各层竖井内挂墙明装，底边距地1.5m。

8.2电缆的选择敷设

8.2.1.选用原则

（1）有线电视系统的设备应选用产品质量监督检验部门鉴定的定型合格产品，未经鉴定的产品，不得在工程中使用，系统中的所有设备均采用75Ω端口阻抗。

（2）在同一工程中，选用的主要设备部件和材料，其性能，标准，外观应一致。

（3）选用的设备和部件应能传输5---1000MHZ频率

（4）当系统为双向传输时，所有设备部件均应选择具有双向传输功能的产品。

（5）系统中所用部件应具备防止电磁波辐射和电磁波侵入的屏蔽性能。

室外信用的部件还应有良好的防潮、防雨和防霉措施。

在有盐雾、硫化物等污染区使用的部件，尚应具有抗腐蚀能力。

8.2.2.电缆类型

常用同轴电缆有：

（1）网络用粗缆RG-11或RG-8（50Ω），细缆RG-58C/U或RG-58/U（50Ω）。

（2）用于宽带数据网和CATVRG-59（75Ω）。

（3）网络电缆RG-62（93Ω）。

适用于CATV系统的射频同轴电缆有：

（1）型号有SYV、SYKV、SYWLY（75Ω）、SYWV（Y）等系列。

（2）截面有75-9、75-5、75-12、75-7。

（3）发泡种类有双护发泡、单护发泡。

8.2.3.电缆的敷设

（1）使用的同轴电缆的用户分配网中均采用的是物理发泡电缆；

（2）分配放大器输出端连接的分配器的分路电缆距离较长，宜采用-75-7、-75-9的电缆；分配器、分支器和用户终端之间的连接宜采用-75-7的电缆；

（3）住宅楼所辐射的暗管全部为钢管；

（4）如果钢管内只为一条-75-9型电缆时，需要内径≥25mm的钢管；

（5）敷设两条以上电缆或其他型号电缆时，截面积的利用率应不大于管孔的40%；

（6）采用稳定聚乙烯护套线的电缆均为外线电缆，聚乙烯或聚氯乙烯外护套均为室内电缆。

（7）室外延长线上的设备必须安装在地面以上或建筑物内，严禁将设备安装在人工手井或地沟内；还有一种发发就是是安装在地上的设备落地箱内，但应考虑其安全、占地、造价等问题。

（8）电缆分配网络设计：

有线电视前端信号经放大器进入分配网络，前端信号进入一层的分配器，再由一层的分配器到分支干线视频线后引至各楼层的分支器，再通过用户视频线到各个终端的有线电视插座。

8.3设备的选择

8.3.1.分支器:

分支器通常用于较高电平的馈电干线中，它能以较小的插入损耗从干线取出部分信号供给住宅楼或用户，有时也可用二分支干线提供信号电平，通过分支器的电视信号其中一小部分从分支端输出，大部分功率继续沿干线传输。

（1）插入损耗是信号从干线输入端到干线输出端之间的传输损耗，即输入信号电平与输出`信号电平之差。

（2）分支损耗是信号从干线输入端到分支输出端之间的损耗，即干线输入端电平与分支端输出端电平之差。

（3）分支损耗与插入损耗之间的关系是分支损耗大，则插入损耗小；分支损耗小，则插入损耗大。

（4）分支口与插入损耗之间的关系是分支口越多，插入损耗越大。

分支器是将射频电信号功率不等地分配给各路，有主路和支路之分，支路就有各种不同的衰减量，从而构成一个系列。

因此对大楼从下至上进行分配时，一般上层的分支衰减量应取小一些，下层的分支衰减量应大一些，这样才能保证上下层用户端的电平基本相同。

同时，分支器的主输出口空余时，也必须接75Ω的负载。

8.3.2.分配器:

用来分配高频信号的部件叫分配器，它的作用有两个：

一是将一种信号功率平均分配为两路、三路、四路、六路；二是可将两路、三路、四路和六路信号混合起来。

分配损耗是指分配器输入端的输入电平与输出电平之差。

分支器和分配器的根本区别在于，分配器平均分配功率，而分支器是从电缆中取出一小部分功率提供给用户，而大部分功率继续向后面传输。

8.3.3.串接分支器（串接单元）:

串接分支器将分支器和用户终端合成为统一体，具有分支器和系统输出口的功能，所以叫串接分支器，有的又叫串接单元。

8.3.4.用户盒:

用户终端是CATV分配系统与用户电视机相连的部件。

面板分为单输出孔和双输出孔（TV、FM），在双输出孔电路中要求TV和FM输出间有一定的隔离度，以防止相互干扰。

为了安全而在两处电缆芯线之间接有高压电容器。

8.3.5.放大器

（1）高电平放大器用于天线放大器、用户放大器，增益在40dB以上，信噪比较差。

（2）中电平放大器用在支干线上，增益在25~30dB，信噪比