河北建筑工程学院电气工程学院课程设计弱电计算书.docx

1、河北建筑工程学院电气工程学院课程设计弱电计算书河北建筑工程学院课程设计计算书课程名称： 建筑弱电系统工程 系： 电气工程系 专 业： 建筑电气与智能化 班 级： 电智09 学 号： 20093182 学生姓名： 指导教师： 职 称： 副教授 2012年6月 30日一、设计题目 崇礼林业局 弱电设计。二、设计目的：本课程设计是在建筑弱电系统课程教学过程中进行的，是课程课堂讲授、课程设计及生产实习三大教学环节之一。通过该课程设计，目的是使学生达到：1 理论联系实际，巩固所学课程的理论知识；2 培养工程计算、独立分析和解决问题的能力；3 树立工程观点，初步学习和掌握公共建筑弱电部分设计的基本方法，获

2、得计算、分析和解决问题的能力的训练。三、设计任务书要求每人选择地下、首层、标准层中两个不同功能的两个楼层（一）、安防：CCTV 宾馆部分设计还需做门禁控制系统 1.平面图：所选楼层的临近点平面的布置图。2.系统图：安防系统图（所选建筑的整栋楼,重点是自己所选楼层）；包括弱电控制室的设计（二）.CATV： 1.系统图（所选建筑的整栋楼,重点是自己所选楼层）。 2.所选楼层的CATV信息点平面的布置图。（三）.综合布线1.系统图（所选建筑的整栋楼,重点是自己所选楼层）。2.所选楼层的语音及数据信息点平面的布置图。四、设计说明及计算书内容：1、主要设备的选型2、CATV的电平计算3、综合布线线缆、配

3、线架的类型及规模的选择及计算4、各信息点或监控点设置的数量、依据（必须符合规范要求）五、设计说明：1、所选建筑的工程概况。所做设计的全部内容设计目录。六、上交：电子文档（所画CAD图纸加设计说明、计算书一份）打印文档（设计任务书计算书）。七、参考文献：一、05电气图集（1-15）二、全国民用建筑工程设计技术措施-电气2009。三、JGJ-T16-2008民用建筑电气设计规范。四、智能建筑弱电设计图集五、民用建筑工程弱电施工图设计深度图样。六、安全防范技术规范七、有线电视广播系统技术规范八、GB50311-2007综合布线工程设计规范九、综合布线系统工程设计与施工图集。目录第1章 绪论 51.1

4、 设计题目与工程概况 51.1.1 设计题目 51.1.2 工程概况 51.2 设计目的与设计要求 61.2.1 设计目的 61.2.2 设计要求 61.2.3 设计范围 6第2章 方案论证 62.1闭路电视监控系统方案论证 62.2 综合布线系统方案论证 7第三章 闭路电视监控系统设计 83.1 系统概述 83.2 系统设计基本原则 83.3 闭路电视监控系统组成及作用 93.3.1摄像部分 93.3.2 显示部分 113.3.3 传输部分 12第4章 综合布线系统设计 134.1 系统概述 134.2 系统的组成 134.2.1 工作区 144.2.2水平（配线）子系统 154.2.3管理

5、区 154.2.4干线子系统 164.2.5设备间 16总结 17致 谢 18参考文献 19第1章 绪论建筑工程的电气设计中，需要讲究设计的可操作性、延续性、系统性和整体协调性。本次设计的电气系统包括：闭路电视监控系统，综合布线系统。通过理论和实践相结合，提高分析问题和解决问题的能力，学会使用规范及有关的设计资料，掌握设计的基本方法。本文设计内容包括：消防系统、闭路电视监控系统和综合布线系统。闭路电视监控系统（CCTV）是安全技术防范体系中的一个重要组成部分，是一种先进的、防范能力极强的综合系统，它可以通过遥控摄像机及其辅助设备（镜头、云台等）直接观看被监视场所的一切情况，可以把被监视场所的情

6、况一目了然。同时，电视监控系统还可以与防盗报警系统等其它安全技术防范体系联动运行，使其防范能力更加强大。因此，进入90年代以后闭路电视监控系统已被日益广泛的应用于公安、金融、工矿、交通、医疗卫生、商业、军事、旅游饭店、重要物资仓库及安全保卫等领域，已成为现代化管理标志之一。综合布线系统是为了顺应发展需求而特别设计的一套布线系统。对于现代化的大楼来说，就如体内的神经，它采用了一系列高质量的标准材料，以模块化的组合方式，把语音、数据、图像和部分控制信号系统用统一的传输媒介进行综合，经过统一的规划设计，综合在一套标准的布线系统中，将现代建筑的三大子系统有机地连接起来，为现代建筑的系统集成提供了物理介

7、质。1.1 设计题目与工程概况1.1.1 设计题目崇礼林业局弱电设计 1.1.2 工程概况 崇礼林业局为二类建筑，地上七层，地下一层，层高3.6m，建筑面积大约为8000m2。其中地下一层为设备用房以及地下超市；一层为车库以及商铺；二至七层为办公楼和会议室等。结构基础为桩基础，结构形式为框架结构，屋顶以上为电梯机房和水箱间。1.2 设计目的与设计要求 1.2.1 设计目的 培养我们综合运用专业知识能力，培养调查研究、收集资料及阅读中外文献资料的能力。掌握建筑电气智能化设计的步骤和方法，翻阅并熟悉规范设计手册，对崇礼林业局进行闭路电视监控系统、综合布线系统进行设计，熟练掌握CAD绘图的技能并能掌

8、握编写设计计算书的基本方法和步骤。通过设计把所学的理论知识熟练的运用到时间中去，为以后从事建筑电气智能化专业的工作奠定基础。1.2.2 设计要求1. 施工图绘制应达到施工要求，满足施工技术条件。2. 通过技术经济比较和方案论证，以安全、可靠、合理、先进、实用的原则来设计电气施工图。3. 图例及符号等尽可能选用国家标准,否则另附加说明。4. 文件中图样说明及其他资料应满足用户今后管理维护需要。5. 文中可适当采用表格,必要的计算过程、依据及说明,文字要简明扼要,内容要正确无误。1.2.3 设计范围1.安防系统2.闭路电视监控系统3.综合布线系统 第2章 方案论证2.1闭路电视监控系统方案论证闭路

9、电视监控（CCTV）系统是一种应用广泛的安防设施，尤其在银行、政府、星级饭店、重要交通路口等环境下。闭路电视监控系统从摄像机到监控主机一般为点对点的连接，以监控主机为中心构成星形网络。为了控制摄像机云台和镜头的转动方向，通常使用云台镜头控制器。为了能够做到实时监控，当系统较大时由监视器组成电视墙。为达到长期保存现场录像的目的，一般还安装长延时录像机，并配备大容量录像设备（数字硬盘录像监控系统）以备查询使用。闭路监控系统由管理主机、视频矩阵切换器、摄像机、录像机等组成。按照设备的功能不同，闭路电视监控系统可以分为以下几个部分：摄像部分、传输部分、控制部分、以及显示部分和记录部分。传输部分将摄制的

10、图像信号传输给监控中心显示、记录；控制部分将传送来的信号处理之后进行显示和记录。在本设计中在主要的出入口处设置监控装置，采用黑白摄像头，在大厅处采用带云台的摄像机。由摄像机配置的数量来决定控制器输入的路数。由摄像机的数量决定监视器的数量。例如采用4：1方式时，假设有32台摄像机则应配置8台监视器，并由监视器的数量决定控制器的输出的最小路数。系统前端（如摄像机）是用集中供电方式。2.2 综合布线系统方案论证综合布线（GCS）系统是一个用于传输语音、数据、图像和其他信号的标准布线系统，是建筑物或建筑群内的传输网络，它使语音和数据通信设备、交换设备、控制系统和其他信息管理系统彼此相连接。综合布线系统

11、是建筑物或建筑群内的传输网络。根据EIA/TIA568标准，建筑物综合布线系统分为六个子系统：工作区子系统、水平布线子系统、干线子系统、设备间子系统、管理子系统、建筑群子系统。通讯和数据处理的各种需求确定了所需的子系统。从理论上讲，大型通信系统可能需要用铜介质和光纤介质把全部上述子系统集成在一起。 随着计算机技术和现代通信技术的迅速发展以及人们对信息化需求的增加，越来越多的办公大厦、商业写字楼、工厂厂房、银行、机场、学校、医院、商场等民用建筑都希望把大楼的通信系统、计算机网络系统、监控系统等一系列弱电系统列入综合布线之中，实现各大楼中楼层与楼层之间、楼群的大楼与大楼之间的信息通讯与网络联接，从

12、而达到信息的高度共享，增强自动化管理的程度，提供一个高效、便利、舒适的环境。 第三章 闭路电视监控系统设计3.1 系统概述闭路电视监控系统在安全系统中的应用已经有很多年的历史了。闭路电视监控系统是一种可靠、经济的威慑手段，也是逮捕和指控罪犯的有利证据。现在，大多数安全系统中都需要同时使用几种不同的安全技术，如报警系统、火警探测系统、侵入防范和探测技术、门禁系统。闭路监视设备设置在一层控制室内（与消防控制室合用）。闭路监视主机系统采用全矩阵系统，所有摄像点应同时录像，按时序切换。同时可手动选择某一摄像机进行跟踪、录像。1. 监控中心和消防控制中心合用位于地下一层；以上各层的线通过桥架到达配电间，

13、经过弱电竖井到达地下一层，通过地下一层的桥架到达监控中心；2 . 商场出入口、各层楼梯口、车库出入口、电梯厅、商业网点出入口、电梯内均设置监控摄像头；3. 监控中心、地下一层公共通道、车库主要车道设置摄像头4. 商场各层收银台（服务台）设置半球型摄像机，监视收银人员的行为，为解决纠纷提供证据；5. 商场中大范围的监视设置带云台可变焦摄像机，在监控中心可控制云台查看可疑目标；6. 楼顶生活水箱、楼梯出入口设置摄像机，保证用水安全；7. 20台监视器对重要部位实时监控，所有摄像机录制内容均通过硬盘录像机保存在硬盘中，便于在有需要时调出。3.2 系统设计基本原则闭路电视监控系统的主要目的是了解被监视

14、目标的形体变化、活动情况或亮度明暗变化信息等，黑白电视系统完全可以满足这些功能的要求，而造价和对现场环境的照度要求都较彩色系统低的多，故采用黑白电视系统。闭路电视监控系统的基本控制方式有直接控制方式、间接控制方式、数据编码微机控制方式三种。1.直接控制方式 适用于摄像机台数较少的小型系统（一般摄像机台数在10台以下），这时视频信号由视频切换器进行切换；摄像机控制项目较少，基本采用定焦距镜头、自动光圈控制及采用固定支架；传输距离较近（一般不超过100m）；系统基本无增容及控制项目扩展的要求。摄像机的焦距、镜头等的控制以及云台方向和防护套功能的控制，采用多芯线连接于控制器，于监控室直接操纵控制。2

15、. 间接控制方式 适用于摄像机台数较多的中型系统（一般摄像机台数为1050台）；传输距离一般不超过200m。间接控制方式，实际上都由计算机控制来实现，在一般的大中系统，对摄像机的镜头、云台、护套控制，以及视频信号切换、视频信号的时序显示、字符显示等等的控制信号，采用由总线以串行或并行的并码信号传输方式，控制形式为编码译码驱动的形式。即于控制盘将各种操作指令进行编码成并码传输信号，经总线输至设在现场的译码控制箱，译码后的控制信号分配至各摄像机的接收驱动器，从而以电流或电压的形式实现对摄像机的功能控制。3. 数据编码微机控制方式 适用于摄像机台数较多的大中型系统；摄像机控制项目较多；传输距离较远；

16、需要实行多级控制；系统需要根据使用性质及要求的变化考虑进一步扩容及调整。闭路电视监控系统的主要功能是辅助安防系统对防范的重要方位和现场实况进行实时监视。通常情况下，由多台电视摄像机监视楼内的公共场所（如各个楼门口、地下停车场）、重要出入口（如电梯口、楼层通道）等处的人员活动情况。当安防系统发生警报时会联动摄像机开启，并将该报警所监视区域的画面切换到主监视器或屏幕上，同时启动录像机记录现场实况，供管理人员和保安人员及时、迅速、准确地处理。 本系统考虑到实际情况和以后有系统扩充的可能，所以采用数据编码微机控制方式。3.3 闭路电视监控系统组成及作用闭路电视监控系统可以分为以下几个部分：摄像部分、传

17、输部分、控制部分、以及显示部分和记录部分。3.3.1摄像部分摄像部分包括：摄像机、镜头和云台等。摄像部分的作用是负责摄取现场景物并将其转换为电信号（或数字信号），经视频电缆线将电信号传动到控制中心，通过解调、放大将电信号转换成图象信息，送到监视器上显示出来。1摄像机与镜头（1）监视点的确定需要监视的部位有：建筑物的出入口、大厅、电梯前室、楼梯口及通向室外的主要出入口的通道。（2）摄像机的选择与安装摄像机是电视监控系统的前端设备，摄像机摄像的图像是否清晰、准确，直接决定电视监控系统的性能。安全监控系统中的摄像机通常由高灵敏成像的CCD固体摄像器件、调整镜头与光圈组成。CCD电荷耦合器件构成的摄像

18、头，利用光敏二极管的PN结构成基本像素，当光线照射在PN结上的强弱发生变化时，在其表面的电荷量发生相应的变化，将这一微弱的电荷变化采用特殊的耦合方式输出就形成了这一点像素的信号。采用电子扫描的方式把全部像素的信号输入即可得到摄像头场景的图像。摄像机的靶面尺寸有1/2英寸、1/3英寸、2/3英寸。本设计中采用1/3英寸的。一般采用的摄像机为体积小、重量轻、便于安装与检修的。应根据监视目标的照度选择不同灵敏度的摄像机，监视目标的最低环境照度应高于摄像机最低照度的十倍。一般摄像机的监视距离可按2540m选定。摄像机应安装在监视目标附近不易受外界损伤的地方，其位置不应影响现场设备运行和人员正常活动。安

19、装高度为：室内距地2.55m。室内安装的固定黑白摄像机，考虑到夜间现场没有光线，因此为了保证夜间正常监控，同时达到安装后的美观隐蔽性，可选用红外夜视半球摄像机，该摄像机的特点是：摄像机、镜头、红外灯、半球护罩一体化；集成度高，体积小巧、美观隐蔽，安装简便；自动开启红外灯，为摄像机提供补偿光源。在本次设计中，在电梯前室、楼梯口、大厅等处用广角镜头。摄像机需要隐蔽安装时，可隐藏在天花板或墙壁内，镜头可采用棱镜镜头。隐蔽程度要求不很高时，可采用一体化摄像机。在系统中加稳压器可避免摄像机烧坏。（3）镜头的选择与安装镜头起着被摄体收集光信号的作用。通常有1/2英寸、1/3英寸、2/3英寸的，选择时应与摄

20、像机尺寸相匹配，一般要大于等于摄像机尺寸。本设计中采用2/3英寸的。镜头选择：1 摄取固定监视目标时可用定焦距镜头；当视距较小而视角较大时用广角镜头；当视距较大时用望远镜头，即长焦距镜头；当视角变化或视角范围较大时用变焦距镜头；若摄取的监视目标是连续移动的，或者监视区域空间范围较大，而监视目标的位置及距离不确定且不需同时监视多个目标，或者既需在平时拥有很大的监视范围，又要求在根据情况看清局部范围内监视目标的细部特征时，选用带遥控全方位电动云台变焦距镜头。摄像机镜头应避免强光直射，在强光直射镜头时，如正好焦距在摄像机的靶面上，即会将靶面烧坏而损伤摄像机，一般应顺光源方向对准监视目标。当必须做逆光

21、安装时，应降低监视区域的对比度，或采用三可变（光圈、焦距、倍数）自动光圈镜头。2.云台 如果需要摄像机监看较大面积的场景，就应该使用云台，这种设备可以上下左右转动摄像机，可取的较大的拍摄角度。3.解码器 对主机送来的控制信号进行解码（译码），然后对镜头、云台的各个参数进行控制。3.3.2 显示部分显示记录是把现场传来的电信号转换成图像在监视设备上显示，如果有必要的话，还可以用录像机录下来，供分析研究使用。显示记录安放在控制室内，主要有监视器、录像机和一些视频处理设备。1.监视器 显示可视图象，由摄像机传送来的视频信号由监视器再现为图像，分黑白和彩色两大类。宜采用屏幕尺寸为2351cm的监视器，

22、监视人距监视器的最大距离约为屏幕尺寸的1/10。监视重点部位的监视器的屏幕尺寸应略大于其他监视器。黑白监视器的清晰度应不低于600线，彩色监视器的清晰度应不低于350线，且监视器的清晰度应略高于系统摄像机的清晰度。这种图像监视器比普通电视机清晰度高，普通电视机的信号带宽仅约4MHZ，而图像监视器视频信号的带宽在78MHZ。本设计使用的是彩色监视器。2录像机 用于24小时对监视系统的录像或报警录像。录像机有两种：一种是连续式，像银行、博物馆等处，需长期录像：一种是间歇式，可以设置为多种间隔模式。可以设置为周期性自动录像，也可以设置为收到报警信号后，自动进入连续录像状态。在同一系统中，录像机的制式

23、和磁带规格应一致。录像机输入、输出信号，视、音频指标均应与整个系统的技术指标相适应。需作长时间监视目标记录时，应采用低速录像机或具有多种速度选择的长时间记录的录像机。3.画面分割器 多画面分割器可以使在一台监视器上同时连续地显示多个图象画面。目前常用的有4、9和16画面分割器。通过分割器，可以用一台录像机同时录制多路视频信号，回放时还能选择任意一幅画面在监视器上全屏放映。本设计采用16画面分割器。4.视频矩阵切换主机 视频矩阵切换主机可将一路视频信号送到多个显示与记录设备。可实现任何一路信号的输入与输出。包括视频输入、输出模块；通信控制模块；报警处理模块；电源装置。3.3.3 传输部分在闭路电

24、视监控系统中，其任务是把现场摄像机发出的信号传送到控制中心。传输介质的功能是将前端送来的视频信号传送到末端。它一般包括线缆、调制解调设备、线路驱动设备等。传输方式：图像信号传输方式。图像信号传输到控制中心。传输距离小于2.5km时，宜采用同轴电缆传输视频基带信号的视频传输方式（400m以上距离加线路补偿放大器）；传输距离较远，监视点分布范围广或需进有线电视网时，宜采用同轴电缆传输射频调制信号的射频传输方式；长距离传输或需要避免电磁场干扰的传输，宜采用传输光调制信号的光缆传输方式。控制信号传输方式。控制信号传输到现场，控制现场设备。多芯线直接传输；遥控信号经数字编码用电（光）缆传输；与视频信号实

25、现一线多传。线路敷设：对于小型系统，线路少，采用金属管或金属线槽敷设；对于大型系统，线路多，用电缆桥架敷设，并加金属盖板保护。电源线、图像信号线和控制信号线等应分管敷设，且不与其他系统的管路、线槽、桥架或电缆合用。信号传输线与低压电力线的平行及交叉间距不小于0.3m，与通信线平行及交叉间距不小于0.1m.视频电缆一般采用25 /75欧同轴电缆，常用型号为SYV-75-9、SYV-75-5实心聚乙烯型和SBYFV-75-9泡沫绝缘型等。SBYFV型的衰减量比SYV型更小。控制方式分为直接控制、长线控制（采用光纤）、同轴控制（采用双绞线）。控制电缆一般采用KVV型电缆。电源线采用中控集中供电或就近

26、弱电井内电源。选择电源线为RVV21.0。 第4章 综合布线系统设计4.1 系统概述综合布线系统是建筑物内部的话音交换、智能数据处理设备及其它广义的数据通信设施相互连接起来，并采用必要的设备同建筑物外部数据网络或电话局线路相连接。结构化布线系统是根据各节点的地理分布情况、网络配置情况和通信要求，安装适当的布线介质和连接设备，使整个网络的连接、维护和管理变得简单易行。电话机房和计算机网络机房设置于3层（广播室上方），总配线架、程控电话交换机和网络交换机位于机房，引出的光纤和大对数电缆通过桥架到达电梯旁的配电间，然后通过弱电竖井连通各楼层配线架( 地下一层不设置配线架，与一层合用)；从配线架到各点

27、都用8芯5类非屏蔽双绞线，这样各点都可以看做是网络点或者是电话点，用时只需改变主配线架和各楼层配线架的跳线即可，使用非常灵活；商场中心公共区域由于不清楚商场的用途，故点位不好贸然布置（只在收银台设置一个双孔面板），但点位在配线架上预留，当有需要时可从各层配线架接线过去，在商场装修时做好线缆的隐蔽工作；各层电话点均设置30%的冗余，便于日后增加点位；网络点位也应设置冗余，但也可在前端通过路由器分出4.2 系统的组成 本设计楼内通信网络采用综合布线(GCS)作为物理连接平台，GCS呈星型拓扑结构，由五个部分组成：工作区、水平（配线）子系统、管理区、干线子系统、设备间。4.2.1 工作区工作区包括办

28、公室、财务室、会议室、机房等需要电话、计算机终端等设施的区域和相应设备的名称。它是放置应用系统终端设备的地方。它由终端设备连接到信息插座的连接线和插头组成。每个工作区根据需要设置双孔信息插座或单孔数据插座，用于连接数据、语音或其他终端设备。 一个独立的需要设置终端设备的区域宜划分为一个工作区。工作区应由配线（水平）布线系统的信息插座延伸到工作站终端设备处的连接电缆及适配器组成。一个工作区的服务面积可按510平方米估算，或按不同的应用场合调整面积的大小。地下商场可按50平方米计算。工作区信息插座的安装宜符合下列规定：1. 安装在地面上的信息插座应采用防水和抗压的接线盒。2. 安装在墙面或柱子上的

29、信息插座底部离地面的高度宜为300mm。3. 安装在墙面或柱子上的多用户信息插座模块或集合点配线模块、底部离地面的高度宜为300mm。信息插座的具体安装位置对于商业楼环境而言，办公空间有大开间，也有四壁的小房间。对这两种形式下的工作区子系统的面板安装采用不同的安装方法。小房间不需要分隔板，信息插座只需安装于墙上；对于大开间而言，选用以下两种形式的安装方法： 1. 信息插座安装于地面上 要求安装于地面的金属底盒应当是密封的、防水、防尘并可带有升降的功能。此方法对于设计安装造价较高。并且由于事先无法预知工作人员的办公位置，因此灵活性不是很好，建议根据房间的功能用途确定位置后，作好预埋，但不适宜大量

30、使用，以免影响美观。 2. 信息插座安装于墙上 此方法在分隔板位置未确定情况下，可沿大开间四周的墙面每隔一定距离均匀地安装RJ45埋入式插座。RJ45埋入式信息插座与其旁边电源插座应保持20cm的距离，信息插座和电源插座的低边沿线距地板水平面30cm。信息模块与双绞线压接时，注意颜色标号配对，进行正确压接。连接方式分为568A和568B两种方式，两种方式均可采用，但注意在一套系统方案中只能统一采取一种方式。4.2.2水平（配线）子系统水平子系统的作用是将干线子系统线路延伸到用户工作区，水平子系统与干线子系统的区别是：水平布线系统处于同一楼层，线缆一端接在配线间的配线架上，另一端接在信息插座上。

31、干线子系统通常位于垂直的弱电间，并采用大对数双绞电缆或光纤，而水平子系统多为4对双绞电缆。信息插座是工作区终端设备上引出的接插线与水平子系统线缆连接的接口设备。每条4对水平双绞电缆必须都终端在工作区的一个RJ-45型8针的模块化插座上。水平布线宜采用星型拓扑结构，从网络信息传输可靠性角度考虑，水平电缆，水平光缆最大长度为90m。本工程的综合布线系统中采用先走吊顶内线槽再走支管到信息出口的方式。由通信电缆井内配线架采用金属线槽敷设到房间外走廊吊顶内，用金属管沿墙暗敷设至工作区。信息点线缆走向可以通过墙上暗管到距地30cm处。墙上信息点处需在墙内预埋合适管径的管道，并在出线口处预埋固定暗盒。一个信息插座有一个数据点和一个语音点共2根网线，选用JDG20管。在本工程中选用的线槽规格有MR300*100、MR500*100等。在本设计中信息插座接口形式全为RJ-45，并与现行电话系统RJ-11型接口兼容，可随时转换接插电话、计算机或数据终端。所有信息插座采用防尘面板安装。语音采用8芯双绞电缆，数据采用6芯多模光纤。4.2.3管理区管理区在配线间或设备间的配线区域，它采用交连和互连等方式，管理干线子系统和水平子系统