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山東建筑大學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書 山東建筑大學(xué) 課 程 設(shè) 計(jì) 說 明 書 題 目：建筑物信息設(shè)施系統(tǒng)課程設(shè)計(jì) 課 程：生殖醫(yī)院綜合布線系統(tǒng)和有線電視系統(tǒng)設(shè)計(jì) 院 （部）：信息與電氣工程學(xué)院 專 業(yè)： 班 級(jí)： 學(xué)生姓名： 學(xué) 號(hào)： 指導(dǎo)教師： 完成日期： 2015 年 1 2月10日 目 錄 摘要································II 1、 設(shè)計(jì)目的和要求··························1 1.1總體要求··························1 1.2設(shè)計(jì)原則··························1 二、 設(shè)計(jì)原理及內(nèi)容··························2 2.1基本原理······························2 2.2工程概況及用戶需求分析························3 三、方案選型 ························3 3.1 綜合布線傳統(tǒng)方案························3 3.2 方案設(shè)計(jì)概述··························4 四、總體方案說明·························5 4.1 綜合布線設(shè)計(jì)說明························5 4.2 有線電視系統(tǒng)設(shè)計(jì)說明······················8 五、設(shè)備清單···························12 總結(jié)與致謝···························14 參考文獻(xiàn)·····························15  摘 要 本課程設(shè)計(jì)的對(duì)象為實(shí)際工程項(xiàng)目，該工程為山大附屬生殖醫(yī)院綜合樓綜合布線系統(tǒng)和有線電視系統(tǒng)設(shè)計(jì)，建設(shè)規(guī)模約2900平方米。根據(jù)《GB／T 50311 建筑與建筑群綜合布線系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)規(guī)范》和建設(shè)方對(duì)布線系統(tǒng)的要求，對(duì)1,2,3,4,5,6層提出完整的綜合布線系統(tǒng)及有線電視系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。 綜合布線系統(tǒng)采用開放式的體系、靈活的模塊化結(jié)構(gòu)、符合國際化工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)原則，支持眾多系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)，不僅較好地解決了傳統(tǒng)布線方法所存在的諸多問題，而且實(shí)現(xiàn)了一些傳統(tǒng)布線沒有的功能，隨著數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用，綜合布線的應(yīng)用范圍也正在不斷地?cái)U(kuò)展。 有線電視系統(tǒng)（Cable Antenna Television-CATV）是利用同軸電纜進(jìn)行寬頻傳輸?shù)膱D像傳輸系統(tǒng)，也可在大樓內(nèi)，通過節(jié)目源設(shè)備（錄像機(jī)、影碟機(jī)、有線電視機(jī)頂盒等）播放的影視信號(hào)及來自本地有線電視網(wǎng)的電視信號(hào)，該系統(tǒng)通過同軸電纜分配網(wǎng)絡(luò)將電視圖像信號(hào)高質(zhì)量地傳送到樓層各用戶終端。 關(guān)鍵字：建筑綜合布線系統(tǒng)，有線電視及衛(wèi)星電視接收系統(tǒng) 19 一、 設(shè)計(jì)目的及要求 1.1總體要求 本課程設(shè)計(jì)的對(duì)象為實(shí)際工程項(xiàng)目，建設(shè)規(guī)模約2900平方米，地上6層。 根據(jù)《綜合布線系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50311-2007）和《有線電視系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》（GB50200-94）以及建設(shè)方的要求，對(duì)綜合樓提出完整的綜合布線系統(tǒng)和有線電視系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。 本項(xiàng)目綜合布線系統(tǒng)是一個(gè)綜合化、高標(biāo)準(zhǔn)的布線系統(tǒng)。建成后不僅能夠滿足現(xiàn)有醫(yī)療業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)、圖像等傳輸要求，且能夠適應(yīng)未來網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展。 系統(tǒng)為星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；配線間配置原則：對(duì)一至六層不超過90米的信息點(diǎn)，全部匯總到設(shè)置在機(jī)房的配線機(jī)柜，對(duì)一、二層?xùn)|南頭部分超過90米和四、五、六層?xùn)|南頭部分超過90米的信息點(diǎn)分別在二層、四層的相對(duì)應(yīng)的區(qū)域設(shè)置配線機(jī)柜，各樓層配線間（二、四層）通過1根6芯室內(nèi)萬兆多模光纖及三類大對(duì)數(shù)電纜與三層網(wǎng)絡(luò)中心機(jī)房連接。 有線電視系統(tǒng)帶寬按860MHz雙向傳輸系統(tǒng)設(shè)計(jì)，完成目前以模擬電視信號(hào)為主，今后可逐步升級(jí)成為交互式綜合業(yè)務(wù)信息網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)多功能、寬帶、高性能的圖像、語言、數(shù)據(jù)和控制信號(hào)的實(shí)時(shí)傳輸。放大器等帶寬達(dá)到860MHz；分配器、分支器、終端出口等設(shè)備帶寬應(yīng)達(dá)到1000MHz。 系統(tǒng)由信號(hào)源，前端，分配網(wǎng)絡(luò)三部分組成，電視信號(hào)接入點(diǎn)位于三層網(wǎng)絡(luò)機(jī)房，信號(hào)源為市政有線電視公共信號(hào)，傳輸至各個(gè)終端。終端點(diǎn)位分布在vip病房、等候區(qū)、休息廳、示教室、會(huì)議室等。 1.2設(shè)計(jì)原則 1.2.1綜合布線設(shè)計(jì)原則 實(shí)用性：滿足電話通信系統(tǒng)、辦公自動(dòng)化等應(yīng)用對(duì)布線的需求，能兼容話音、數(shù)據(jù)、圖像的傳輸，并可于外部網(wǎng)絡(luò)連接，系統(tǒng)必須能夠滿足向后兼容要求。 靈活性；為開放式結(jié)構(gòu)，能支持話音及多種高速計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)系統(tǒng)的需要。即任一信息點(diǎn)能夠連接不同類型的設(shè)備，如計(jì)算機(jī)、打印機(jī)、終端或電話、傳真機(jī)，同時(shí)，還為大型主機(jī)提供了光纖的接口插座，可以滿足將來各種業(yè)務(wù)的需求。 模塊化：布線系統(tǒng)中，除去固定在建筑物內(nèi)的線纜外，其余所有的接插件都是積木式的標(biāo)準(zhǔn)件，以方便管理和使用。 擴(kuò)充性：布線系統(tǒng)是可擴(kuò)充的，以便將來有更大的發(fā)展時(shí)，很容易將設(shè)備擴(kuò)展進(jìn)去。本方案采用樹狀星型結(jié)構(gòu)，以支持目前和將來各種網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用。通過跳線和不同的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，可以實(shí)現(xiàn)各種不同邏輯拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)，一旦系統(tǒng)擴(kuò)充時(shí)僅需要在相關(guān)的“樹叉”上添入新的線纜就可以實(shí)現(xiàn)。 可靠性：在設(shè)計(jì)中充分考慮到系統(tǒng)的長期可靠性。 經(jīng)濟(jì)性：在滿足應(yīng)用要求的基礎(chǔ)上，盡可能降低造價(jià)。 二、設(shè)計(jì)原理 2.1基本原理 2.1.1綜合布線系統(tǒng)概述 綜合布線全名為“建筑物結(jié)構(gòu)化綜合布線”，簡稱SCS，是在計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)上，結(jié)合現(xiàn)代化智能建筑設(shè)計(jì)的需要，滿足建筑物內(nèi)信息社會(huì)化、多元化和全球化的需要，同時(shí)也是辦公自動(dòng)化發(fā)展的結(jié)果。綜合布線系統(tǒng)是將各種不同組成部分構(gòu)成一個(gè)有機(jī)的整體，采取模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，層次分明，功能強(qiáng)大。它是現(xiàn)代建筑技術(shù)與信息技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物。理想的布線系統(tǒng)應(yīng)表現(xiàn)為：支持語音、數(shù)據(jù)和圖象的傳輸，而且最終能支持綜合性的應(yīng)用。 2.1.2有線電視系統(tǒng)概述 有線電視一般是由天線、前端、干線傳輸和用戶分配網(wǎng)絡(luò)幾個(gè)部分構(gòu)成。天線系統(tǒng)的主要功能是接收無線電波，并將接收到的高頻電視信號(hào)饋送給前端系統(tǒng)。天線系統(tǒng)處于整個(gè)有線電視系統(tǒng)的最前端，它對(duì)最終用戶接收到的圖像質(zhì)量有非常重要的影響。前端設(shè)備位于天線和干線傳輸網(wǎng)絡(luò)之間，它的主要功能是將來自天線的高頻電視信號(hào)和電視臺(tái)自己開辦節(jié)目的電視信號(hào)進(jìn)行必要的處理，比如濾波、調(diào)制、頻率轉(zhuǎn)換等,然后對(duì)所有這些高頻電視信號(hào)進(jìn)行混合并將混合后的信號(hào)發(fā)送到用戶分配網(wǎng)絡(luò)。由此可以看出用戶分配網(wǎng)絡(luò)的主要功能是接收干線上的高頻電視信號(hào)將將其分配到千家萬戶。用戶分配網(wǎng)絡(luò)通常是由延長分配放大器、分支器、分配器、串接單元分支線、分支線、用戶線和用戶終端盒構(gòu)成的。 2.2工程概況及用戶需求分析 2.2.1. 工程概況 本工程是為山大附屬生殖醫(yī)院綜合辦公樓。建設(shè)規(guī)模約2900平方米，地上6層。 2.2.2用戶需求分析 （1）綜合布線系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、性能要符合國內(nèi)、國際標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，滿足各個(gè)系統(tǒng)目前和未來發(fā)展的需要。 （2）綜合布線系統(tǒng)應(yīng)以電腦系統(tǒng)等為服務(wù)對(duì)象，同時(shí)盡可能為各個(gè)弱電系統(tǒng)提供統(tǒng)一信息傳輸布線平臺(tái)。它應(yīng)有利于各個(gè)系統(tǒng)自身組網(wǎng)和傳遞信息，有利于各個(gè)系統(tǒng)之間的互連，有利于各個(gè)系統(tǒng)與外界的連網(wǎng)。 （3）布線系統(tǒng)要具有高性能和相當(dāng)?shù)某靶?，能夠滿足各個(gè)系統(tǒng)目前和未來新技術(shù)、新產(chǎn)品對(duì)傳輸?shù)男枨蟆? （4）同時(shí)布線系統(tǒng)在設(shè)計(jì)和實(shí)施中應(yīng)充分考慮辦公的具體特點(diǎn)，在信息點(diǎn)的選取、線纜配置等各方面滿足網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的要求。 （5）布線系統(tǒng)應(yīng)采用符合國內(nèi)、國際標(biāo)準(zhǔn)的名牌布線產(chǎn)品，技術(shù)上要領(lǐng)先，同時(shí)要經(jīng)過國內(nèi)、國際廣泛和較長期使用，具有良好的技術(shù)支持和服務(wù)。 2.2.3 系統(tǒng)需求配置 本項(xiàng)目主要為標(biāo)準(zhǔn)型辦公場所,因此采用較高的配置標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)甲方要求并結(jié)合本公司多年來在該領(lǐng)域的設(shè)計(jì)、施工經(jīng)驗(yàn)，工程所采用布線產(chǎn)品均為美國康普6類結(jié)構(gòu)化布線產(chǎn)品，使整個(gè)系統(tǒng)完全滿足6類傳輸性能標(biāo)準(zhǔn)，以適應(yīng)10—15年技術(shù)發(fā)展和使用的要求，且具有開放性、靈活性和可擴(kuò)展性。 三、方案選型 3.1 綜合布線傳統(tǒng)方案 根據(jù)國際標(biāo)準(zhǔn)ECN80:1995和美國ANSI/EIA568A:1995等標(biāo)準(zhǔn)的研究，智能建筑綜合布線系統(tǒng)工程按照功能和物理結(jié)構(gòu)統(tǒng)一明確分為6個(gè)部分為宜： 圖3.1 綜合布線系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖 3.2 方案設(shè)計(jì)概述 3.2.1綜合布線系統(tǒng) （1）工作區(qū)子系統(tǒng) 工作區(qū)子系統(tǒng)是指信息端口以外的空間，但通常習(xí)慣將電信插座列入工作區(qū)子系統(tǒng)。本系統(tǒng)設(shè)置個(gè)雙口信息點(diǎn)。本系統(tǒng)采用是美國康普公司的信息插座。 （2） 水平布線子系統(tǒng) 水平布線子系統(tǒng)為配線間水平配線架至各個(gè)辦公室門口的分配線箱的連接線纜。本項(xiàng)目數(shù)據(jù)點(diǎn)和語音點(diǎn)采用6類四對(duì)UTP。 （3） 管理區(qū)子系統(tǒng) 由于各個(gè)樓層的信息點(diǎn)數(shù)比較的多，故在每層樓都要設(shè)有管理區(qū)子系統(tǒng)，管理區(qū)子系統(tǒng)是由配線架、跳線以及相關(guān)的有源設(shè)備（HUB、服務(wù)器及交換機(jī)等)。 （4） 設(shè)備間子系統(tǒng) 設(shè)備間子系統(tǒng)是由總配線架、跳線及相關(guān)有源設(shè)備（HUB、服務(wù)器及交換機(jī)等)等組成。設(shè)備間子系統(tǒng)是一空間概念，總配線架收集來自各水平子系統(tǒng)的線纜，并與相關(guān)有源設(shè)備通過跳線或?qū)訉?shí)現(xiàn)系統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng)。 本項(xiàng)目主設(shè)備間設(shè)在三樓網(wǎng)絡(luò)中心機(jī)房內(nèi)，其布線設(shè)備主要為系統(tǒng)配線架和相關(guān)跳線等。按大樓結(jié)構(gòu)化布線系統(tǒng)實(shí)施要求。 3.2.2有線電視系統(tǒng) （1）前端系統(tǒng)設(shè)計(jì) 明確系統(tǒng)的傳輸方式，根據(jù)已知條件設(shè)計(jì)，即接收頻道及各頻道場強(qiáng)，自辦節(jié)目和衛(wèi)星頻道接收數(shù)，預(yù)留頻道數(shù)，傳輸距離及總用戶數(shù)，進(jìn)行前端設(shè)計(jì)。 采用鄰頻傳輸技術(shù)，并開發(fā)利用增補(bǔ)頻道作為系統(tǒng)內(nèi)部擴(kuò)展頻道容量的新途徑。 對(duì)于衛(wèi)星，微波，錄像等輸出的視頻信號(hào)源，都要用調(diào)制器轉(zhuǎn)換成射頻信號(hào)，然后從前端輸出。 對(duì)于開路設(shè)射頻信號(hào)源，先經(jīng)過解調(diào)—調(diào)制方式的處理，使之成為符合鄰頻傳輸?shù)纳漕l信號(hào)后，再從前端輸出。 （2） 干線系統(tǒng)設(shè)計(jì) 干線采用光纜 傳輸光波長的選擇 確定光接收機(jī)的型號(hào)和數(shù)量，繪出主干線網(wǎng)絡(luò)圖 計(jì)算光鏈路損耗并確定光發(fā)射機(jī)的輸出功率 計(jì)算光鏈路損耗并確定光發(fā)射機(jī)的輸出功率 確定光纜纖芯數(shù) 光纜干線技術(shù)指標(biāo)計(jì)算 （3）分配系統(tǒng)設(shè)計(jì) 分配系統(tǒng)是CATV系統(tǒng)的最末端，是直接為用戶服務(wù)的部分。 分配系統(tǒng)設(shè)計(jì)的任務(wù) 根據(jù)分配系統(tǒng)應(yīng)用滿足的指標(biāo)要求，設(shè)計(jì)放大器的工作狀態(tài) 根據(jù)用戶的平面分布狀態(tài)，確定分配網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)形式 根據(jù)用戶對(duì)接收電平的要求，合理的選擇無源器件，并計(jì)算用戶電平。 四、總體方案說明 4.1 綜合布線設(shè)計(jì)說明 4.1.1 工作區(qū)子系統(tǒng) 工作區(qū)由終端設(shè)備連接到信息插座的連線和信息插座所組成。通過插座既可以引出電話也可以連接數(shù)據(jù)終端以及其它傳感器和弱電設(shè)備。在RJ45 插座內(nèi)不僅可以插入數(shù)據(jù)通用的 RJ45 插頭，也可以插入電話機(jī)專用的 RJ11 接頭。在本項(xiàng)目的設(shè)計(jì)中， 墻面信息插座均采用國標(biāo)86型預(yù)埋盒安裝，采用雙口或單口面板。工作區(qū)信息插座采用單孔或雙孔信息插座配置，即每個(gè)信息點(diǎn)將均可應(yīng)用于電話，也可應(yīng)用于數(shù)據(jù)、圖像等系統(tǒng)終端連接。 4.1.2 水平子系統(tǒng) 水平子系統(tǒng)的作用是將干線子系統(tǒng)的線路延伸到用戶工作區(qū)。在本項(xiàng)目設(shè)計(jì)中，水平線均采用6類的八芯非屏蔽雙絞線 (UTP)，它可以傳輸各種 72 V 以 下直流電壓和相應(yīng)頻率以內(nèi)的弱電信號(hào)，包括電話、計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)、樓宇自控設(shè)備的控制信號(hào)、廣播信號(hào)、視頻監(jiān)視信號(hào)和各種弱電傳感器信號(hào)等等。這里主要用于傳輸語音信號(hào)、圖象和數(shù)據(jù)信號(hào)。 本設(shè)計(jì)方案中，根據(jù)TIA/EIA568-A?的水平線獨(dú)立應(yīng)用原則，水平子系統(tǒng)采用標(biāo)準(zhǔn)非屏蔽6類雙絞線，完全支持將來千兆以太網(wǎng)的應(yīng)用。每個(gè)信息點(diǎn)能夠靈活應(yīng)用，可隨時(shí)轉(zhuǎn)換接插電話、微機(jī)或數(shù)據(jù)終端，并可隨著用戶的進(jìn)一步應(yīng)用需求。另外，本方案采用走吊頂?shù)妮p型裝配式槽形電纜橋架，為確保線路的安全，應(yīng)使槽體有良好的接地端。金屬線槽、金屬軟管、電纜橋架及各分配線箱均需整體連接，然后接地。 （1）確定信息點(diǎn)數(shù)目和插座類型 因?yàn)榻ㄖ镉脩粜再|(zhì)不一樣，功能要求和實(shí)際需求不一樣，每個(gè)工作區(qū)信息點(diǎn)數(shù)量可根據(jù)實(shí)際需求，按用戶性質(zhì)、網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成和需求來確定。表4-1根據(jù)建筑物的功能給出了信息點(diǎn)數(shù)量配置。 表4-1信息點(diǎn)數(shù)據(jù)配置 樓層 內(nèi)網(wǎng) 外網(wǎng) 電話網(wǎng)絡(luò) 無線AP 電視端口 1層 92 92 47 9 2 2層 96 96 47 9 2 3層 99 99 49 10 2 4層 70 70 45 10 9 5層 60 60 35 10 8 6層 7 7 13 5 2 合計(jì) 424 424 236 53 25 工作區(qū)信息點(diǎn)為電端口時(shí)采用8位模塊通用插座（RJ45），為光端口時(shí)采用SFF小型光纖連接器件及適配器。另外，每一個(gè)工作區(qū)至少應(yīng)配置1個(gè)220V交流電源插座，并且工作區(qū)的電源插座應(yīng)選用帶保護(hù)接地的單相電源插座。 （2）確定配線線纜類型和長度 電信間與信息插座之間的水平布線優(yōu)選方案為屏蔽線或非屏蔽線4對(duì)雙絞線，每一個(gè)8位模塊通用插座應(yīng)連接1根4對(duì)雙絞線纜。 對(duì)于寬帶數(shù)據(jù)和復(fù)合信號(hào)傳輸?shù)奶囟▓龊?，可采用光纖到桌面（FTTD）方案，每一個(gè)雙工光纖連接器件及適配器連接1根2芯光纜，光纖芯數(shù)至少應(yīng)有2芯備份，按四芯配置。 電纜長度的確定與介質(zhì)布線方法和線纜走向有關(guān)，然后確定每個(gè)電信間所服務(wù)的區(qū)域，按可能采用的電纜路由測量出離服務(wù)配線間最遠(yuǎn)I/O的距離和最近I/O的距離，然后兩者相加除以2，求出平均電纜長度。實(shí)際計(jì)算電纜長度時(shí)還要加上10%的備用部分和6米的端接容差。而整座大樓的用線量應(yīng)為總的信息點(diǎn)數(shù)n乘上實(shí)際平均電纜的長度。電纜用量的計(jì)算方法及公式如下所示： 根據(jù)我國綜合布線系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定，水平布線子系統(tǒng)的雙絞線最大長度（電信間或電信間互聯(lián)設(shè)備端口到工作區(qū)信息插座的纜線長度）為90米。 4.1.3管理子系統(tǒng) 管理子系統(tǒng)由分散在二、三、四層的配線間(設(shè)有IDF)組成，負(fù)責(zé)樓層信息點(diǎn)的配線管理，連接水平電纜應(yīng)采用24口六類非屏蔽配線架，光纖配線架采用12口抽屜式光纖配線架、大對(duì)數(shù)采用超五類110配線架，統(tǒng)一管理，提高線纜和端口管理效率。每層（二、四）配線間設(shè)1個(gè)機(jī)柜。 4.1.4設(shè)備間子系統(tǒng) 設(shè)備間指綜合布線匯聚，包括匯聚配線架，數(shù)據(jù)光纖與語音主配線架，全部采用19"機(jī)柜式安裝。 4.1.5綜合布線線纜統(tǒng)計(jì) 3.3.1 水平子系統(tǒng)，水平電纜用量統(tǒng)計(jì)： 電纜平均長度=（最遠(yuǎn)信息點(diǎn)水平距離+最近信息點(diǎn)水平距離）/2+2H =（70+3）/2+8=44.5m 實(shí)際電纜平均長度=電纜平均長度×1.1+(端接容限，通常取6) =44.5×1.1+6=55m? 每箱線纜布線根數(shù)=每箱電纜長度/實(shí)際電纜平均長度 =305/55=5根? 電纜需要箱數(shù)=信息點(diǎn)總數(shù)/每箱線纜布線根數(shù) =921/5=190箱? 3.3.2主干子系統(tǒng)，大對(duì)數(shù)電纜用量統(tǒng)計(jì)： 電纜平均長度?=（最遠(yuǎn)IDF距離+最近IDF距離）/2 =（12+4）/2=8m 實(shí)際電纜平均長度?=?電纜平均長度×1.1+(端接容限，通常取6) =8×1.1+6=14.8m 每軸線纜布線根數(shù)?=?每軸電纜長度/實(shí)際電纜平均長度 =?305/14.8=21根 電纜需要軸數(shù)?=?IDF的總數(shù)/每箱線纜布線根數(shù) =6/21=1軸? 3.3.3主干子系統(tǒng)，光纜用量統(tǒng)計(jì)： 光纜平均長度=（最遠(yuǎn)IDF距離+最近IDF距離）/2 =（12+4）/2=8m? 實(shí)際光纜平均長度=光纜平均長度×1.1+(端接容限，通常取6) =8×1.1+6=14.8? 光纜需要總量=IDF的總數(shù)×實(shí)際光纜平均長度 =6×14.8=90m? 4.2有線電視系統(tǒng)設(shè)計(jì)說明 4.2.1前端系統(tǒng) 系統(tǒng)的前端是傳輸信號(hào)的第一個(gè)加工處理環(huán)節(jié)，其設(shè)計(jì)任務(wù)主要包括：前端類型的選擇、天線輸出電平的估計(jì)、確定前端輸出電平、載噪比和交調(diào)的計(jì)算等。設(shè)計(jì)內(nèi)容為前端部分、傳輸干線部分和分配網(wǎng)絡(luò)部分，前端系統(tǒng)每棟每單元采用一個(gè)全頻道混合放大器和均衡器。 有線電視前端放大器主要有頻道放大器和寬帶放大器兩類。前者一般用在混合器前，對(duì)每一個(gè)頻道的信號(hào)分別進(jìn)行放大；后者則用在混合器后，把各頻道的信號(hào)同時(shí)放大到足夠高的電平輸出。 由于頻道放大器只放大一個(gè)特定頻道的信號(hào)，可以較好地解決前端中由于放大器非線性引起的交調(diào)、互調(diào)、三次差拍等非線性失真。其原理與單頻道天線放大器類似，也要在寬帶放大器輸入端加濾波電路，但其具有下面三個(gè)特點(diǎn)： （1）其輸入電平低（約 60dBμV），輸出電平高（約 115 ～ 120 dBμV），要求增益能達(dá)到60dB 左右，常用 3 ～ 4 級(jí)放大電路來組成。因?yàn)槭菃晤l道工作，雖然因輸出高而不需要大功率管，但末級(jí)晶體管要求動(dòng)態(tài)范圍大、線性好。好的頻道放大器還有自動(dòng)增益控制（AGC）電路。 （2）因?yàn)橹环糯笠粋€(gè)頻道信號(hào)，帶通濾波器的通帶特性好，具有選樣性高、抑制干擾能力強(qiáng)的特點(diǎn)，阻帶阻耗可達(dá) 30dB 以上。有的頻道放大器在各級(jí)放大器前加諧振回路，可以得到更好的選擇性，但調(diào)整比較困難。 （3） 頻道放大器的輸出阻抗對(duì)本頻道信號(hào)很低（可以匹配37.5Ω 的負(fù)載電阻），對(duì)其他頻道很高，因而各頻道信號(hào)可以直接混合輸出，而省去專門的混合器。但因?yàn)轭l道放大器輸出的幅頻特性不是非常陡峭的矩形幅頻特性，在鄰頻傳輸時(shí)，不能用頻道放大器直接混合，而需要使用信號(hào)處理器。 在具有頻道放大器的前端中，由于頻道放大器已把各頻道信號(hào)放大到足夠高的電平，故不需要再加寬帶放大器，而是把從頻道放大器輸出的信號(hào)混合后直接送入干線系統(tǒng)。 均衡器的作用是用來彌補(bǔ)電纜的頻率特性造成的量的不平衡。通常當(dāng)干線的長度超過50m時(shí)，就應(yīng)考慮使用均衡器。安裝位置應(yīng)靠近干線放大器的輸入端或傳輸干線的末端。對(duì)于帶有自動(dòng)斜率控制功能的干線放大器，因其內(nèi)部設(shè)有均衡網(wǎng)絡(luò)，所以在傳輸干線上不使用均衡器。 4.2.2傳輸通道 目前，大多數(shù)有線電視系統(tǒng)的帶寬為550MHz或750MHz，從頻譜資源安排和分析，48.5MHz～750MHz為普通廣播電視業(yè)務(wù)所用，750MHz～860MHz為下行數(shù)字通信通道，一般作為傳輸數(shù)字廣播電視、VOD點(diǎn)播以及數(shù)字電話下行信號(hào)和數(shù)據(jù)，860MHz～1000MHz為高端頻率，將用于各種雙向通信業(yè)務(wù)，如個(gè)人通信等，也可用來分配將來可能出現(xiàn)的其他新業(yè)務(wù)。 綜上所述，本方案按860MHz進(jìn)行設(shè)計(jì)。 從我國電視信號(hào)的頻道劃分可以看出，在地面廣播電視中，電視信號(hào)均為經(jīng)過調(diào)制的高頻信號(hào)，所以在有線電視系統(tǒng)中從天線、前端、傳輸網(wǎng)絡(luò)到用戶分配網(wǎng)絡(luò)以及知道送入電視接收機(jī)的電視信號(hào)均是高頻信號(hào)，而我們?nèi)粘Ｉ钪杏娩浵髾C(jī)錄制的電視信號(hào)和攝像機(jī)拍攝的電視信號(hào)都是基帶信號(hào)，他們必須被調(diào)制到一個(gè)比較高的頻率上才能在有線電視系統(tǒng)中傳輸。 4.2.3傳輸干線的工程設(shè)計(jì) 傳輸干線的功能是傳輸信號(hào)。信號(hào)在電纜中傳輸是要衰減的，傳輸距離越遠(yuǎn)，衰減量越大；電纜的頻率特性又使不同頻率的信號(hào)在電纜中衰減的程度不同，頻率越高的信號(hào)衰減的程度越大。所以，在傳輸干線設(shè)計(jì)時(shí)，既要考慮到對(duì)信號(hào)衰減進(jìn)行補(bǔ)償，又要考慮對(duì)頻率不同的信號(hào)其補(bǔ)償程度要有所不同，頻率高的信號(hào)要補(bǔ)償?shù)亩嘈?。因此，在傳輸干線部分除了選用傳輸損耗小的電纜外，對(duì)放大器的使用也有其特殊的一面。既然在傳輸干線部分使用了放大器，就要使其對(duì)系統(tǒng)的信號(hào)載噪比及交調(diào)的影響減小到最小程度。 傳輸干線的組成除了必不可少的同軸電纜外，還有定向耦合器、均衡器和干線放大器。 均衡器的作用是用來彌補(bǔ)電纜的頻率特性造成的量的不平衡。通常當(dāng)干線的長度超過50m時(shí)，就應(yīng)考慮使用均衡器。安裝位置應(yīng)靠近干線放大器的輸入端或傳輸干線的末端。對(duì)于帶有自動(dòng)斜率控制功能的干線放大器，因其內(nèi)部設(shè)有均衡網(wǎng)絡(luò)，所以在傳輸干線上不使用均衡器。 干線放大器的增益一般在20 dB左右，最高不超過30dB。顯然，兩個(gè)干線放大器的間距除了取決于放大器的增益外，還取決于傳輸干線所使用的電纜的衰減特性和被傳輸?shù)男盘?hào)的頻率。假如被選用的電纜是SYKV-75-9型藕芯電纜，干線放大器的增益為25 dB，考慮到電纜接頭、均衡器和定向耦合器的接入損失，實(shí)際放大增益為20 dB。 4.2.4傳輸干線電纜的選擇 常用的同軸電纜由內(nèi)導(dǎo)體、絕緣層、屏蔽層和外保護(hù)層四個(gè)部分組成。內(nèi)導(dǎo)體電纜中主要起信號(hào)傳導(dǎo)作用，常采用實(shí)心銅導(dǎo)線。大直徑電纜可以增大機(jī)械強(qiáng)度，也有采用銅包鋼作為內(nèi)導(dǎo)體。 屏蔽層由銅絲編制而成，它起著導(dǎo)電和屏蔽雙重作用，使用時(shí)金屬屏蔽端應(yīng)接地。 絕緣體處于內(nèi)導(dǎo)體和金屬屏蔽層之間，要求采用高頻損耗小的絕緣介質(zhì)，制成類似蓮藕心的結(jié)構(gòu)。絕緣體的支撐作用使內(nèi)導(dǎo)體與屏蔽層同心，故稱為同軸電纜。 外保護(hù)層是由橡膠、聚乙烯等材料制成，包裹在屏蔽層之外，有機(jī)械保護(hù)的密封防潮、防腐蝕的功能。 同軸電纜的主要技術(shù)指標(biāo)是特性阻抗、衰減特性、溫度特性和回波損耗。特性阻抗是同軸電纜系統(tǒng)的重要參數(shù)，因?yàn)樵谟芯€電視系統(tǒng)中，凡是電纜連接的地方均要求各個(gè)部分達(dá)到阻抗匹配。同軸電纜的特性阻抗與同軸電纜的內(nèi)導(dǎo)體直徑、金屬屏蔽層的內(nèi)直徑和絕緣材料的介電常數(shù)有關(guān)。衰減特性反映了電纜傳輸信號(hào)的損耗大小，通常以每100米衰減的dB數(shù)來表示，衰減越小，電纜的中繼距離就越長。溫度特性反映了電纜的衰減量隨溫度變化的情況，電纜質(zhì)量越好，受溫度影響就越小。回波特性是由于電纜特性阻抗不均勻而導(dǎo)致反射波和衰減量的增加，這對(duì)圖像清晰度影響較大。 同軸電纜性能的差異主要取決于中心導(dǎo)體的直徑、絕緣層的制造工藝等因素。簡單地說，直徑導(dǎo)體直徑越大，同軸電纜的衰減特性會(huì)越小。從同軸電纜絕緣層的制造工藝來看，主要經(jīng)歷了實(shí)心結(jié)構(gòu)、化學(xué)發(fā)泡、藕心發(fā)泡和物理高發(fā)泡幾個(gè)階段。目前最好的電纜都采用物理高發(fā)泡制造工藝。由于絕緣層中包含有大量的微型氣泡，相互隔開，所以不容易吸潮。物理高發(fā)泡電纜的損耗很低，阻抗均勻，使用壽命長，是質(zhì)量最優(yōu)的電纜。目前，我國有線電視電纜改造中大量使用了這種高性能的電纜。 為了增加距離，在傳輸干線部分必須選用衰減量小的頻率特性好的同軸電纜。通常選用物理高發(fā)泡同軸電纜。在信號(hào)頻率為200MHZ時(shí)的每百米的衰減量分別為10.8dB、5.7dB、4.5dB。有時(shí)甚至選用更粗的同軸電纜作為傳輸干線使用，但隨之而來的是價(jià)格變得極為昂貴。 干線傳輸部分采用SYWV-75-9 屏蔽同軸電纜，用戶線采用 SYWV-75-5 屏蔽同軸電纜。干線和戶內(nèi)傳輸部分的屏蔽同軸電纜均穿管暗敷。 電纜技術(shù)指標(biāo) 結(jié)構(gòu)尺寸 電氣性能 型號(hào)規(guī)格 內(nèi)導(dǎo)體外徑 (mm) 絕緣體外徑 （mm） 特性阻抗(Ω) 電容 Pf/m 絕緣電阻 (M/Ωkm) 回波損耗（dB） 衰減常數(shù)（dB/100m） VHF UHF 50MHz 200 MHz 300 MHz 450 MHz 550 MHz SYWY-75-9-7b 2.15 9.00 75 50.8 >5000 >20 >18 2.4 5.0 6.2 7.7 8.5 SYWV-75-5-7b 1.00 4.80 55.8 4.8 8.7 11.6 14.5 16.0 4.2.5分配網(wǎng)絡(luò) 分配網(wǎng)絡(luò)是通過分配器、分支器和電纜給系統(tǒng)的每一個(gè)用戶終端提供一個(gè)適當(dāng)?shù)男盘?hào)電平（有時(shí)還要通過放大器）。分配網(wǎng)絡(luò)的工程設(shè)計(jì)任務(wù)是根據(jù)系統(tǒng)用戶終端的具體分布情況來確定分配網(wǎng)絡(luò)的組成形式，進(jìn)而確定所有部件的規(guī)格和數(shù)量。 本系統(tǒng)用戶分配網(wǎng)絡(luò)采用分配-分支方式，這是分配網(wǎng)絡(luò)中使用最廣泛的一種。來自前端的信號(hào)先經(jīng)過分配器，將信號(hào)分配給分支電纜，再通過不同分支損耗值的分支器向用戶端提供符合《系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》要求的信號(hào)。這種網(wǎng)絡(luò)形式特別適合在樓房內(nèi)使用。用戶線采用 SYWV-75-5 屏蔽同軸電纜。 用戶點(diǎn)統(tǒng)計(jì) 序號(hào) 樓層 單位 電視終端數(shù) 1 一層 個(gè) 3 2 二層 個(gè) 2 3 三層 個(gè) 2 4 四層 個(gè) 9 5 五層 個(gè) 8 6 六層 個(gè) 3 合計(jì) 27 4.2.6論證及計(jì)算 電纜電視系統(tǒng)中，各種信號(hào)通過傳輸線進(jìn)行傳輸，干線可選用SYKV-75-9,支線選用SYWV-75-5。 由平面系統(tǒng)圖可知 系統(tǒng)采用分支系統(tǒng)，選用一分支器：MW-173-14H 主干線路采用SYKV-75-9損耗為2.8/9.7db 看I 故最遠(yuǎn)端損耗高頻：14+0.02*9.7+18=32.194db 低頻：14+0.02*2.8+18=32.056db 故：32.194+70<107且32.056+70>100 所以系統(tǒng)滿足國家設(shè)計(jì)規(guī)范要求 五、設(shè)備清單 本設(shè)計(jì)系統(tǒng)中用到的設(shè)備清單表如下表5-1所示： 表5-1綜合布線系統(tǒng)設(shè)備清單 序號(hào) 設(shè)備材料名稱 型號(hào)規(guī)格 廠家 單位 數(shù)量 主材料 干線子系統(tǒng) 1 垂直6芯光纖 6芯單模62.5/125um 美國康普 米 90 2 三類主干電纜 美國康普 軸 1 水平子系統(tǒng) 1 六類非屏蔽雙絞線 GigaSPEED XL2071E 美國康普 箱 190 2 IBDN六類信息模塊 美國康普 只 1084 3 單孔插座面板 GigaSPEED XL MGS400 美國康普 條 476 4 雙孔插座面板 GigaSPEED XL MGS400 美國康普 只 424 5 RJ45水晶頭 美國康普 只 1084 設(shè)備間子系統(tǒng) 1 機(jī)柜配線架 GigaSPEED XL 1100GS3 美國康普 只 54 2 19英寸機(jī)柜 2000cm 國產(chǎn) 個(gè) 6 管理區(qū)子系統(tǒng) 1 模塊化配線架 M2000-24 1U M2000 美國康普 只 2 19英寸機(jī)柜 2000cm 國產(chǎn) 個(gè) 1  總結(jié)與致謝 在本次課程設(shè)計(jì)中，我通過查找資料，閱讀課程要求的相關(guān)參考書籍、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范及工程手冊、圖表和文獻(xiàn)，鞏固和加深了對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解，通過獨(dú)立思考，深入鉆研有關(guān)問題，提高了獨(dú)立分析、解決實(shí)際問題的方法和能力。 其次，通過實(shí)際工程設(shè)計(jì)方案的分析研究、設(shè)備選型等環(huán)節(jié)，初步掌握了電氣控制和PLC改造問題的分析方法和工設(shè)計(jì)方法。能夠簡單按設(shè)計(jì)課題和工程設(shè)計(jì)要求編寫課程設(shè)計(jì)報(bào)告書，能獨(dú)立闡述設(shè)計(jì)成果。學(xué)會(huì)了繪制控制電路原理圖、PLC接線圖等工程圖紙。 本次課程設(shè)計(jì)能夠順利完成，首先要感謝王岷老師的指導(dǎo)，在課程設(shè)計(jì)制作過程中，老師多次幫助我們分析思路，開拓視角，在我們遇到困難想放棄的時(shí)候給予我最大的支持和鼓勵(lì)。我要感謝幫助過我的所有同學(xué)，他們也為我解決了不少我不太明白的設(shè)計(jì)上的難題。 參考文獻(xiàn) [1] 王娜主編.智能建筑信息設(shè)施系統(tǒng)[M].人民交通出版社，2007 [2] 智能建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)GB/T50314-2006.北京：中國計(jì)劃出版社，2006 [3] 綜合布線系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)規(guī)范GB 50311-2007.北京：中國計(jì)劃出版社，2007 [4] 綜合布線系統(tǒng)工程驗(yàn)收規(guī)范GB 50312-2007.北京：中國計(jì)劃出版社，2007 [5] 黎連業(yè)編著.網(wǎng)絡(luò)綜合布線系統(tǒng)與施工技術(shù)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社 [6] 劉國林編著. 綜合布線系統(tǒng)設(shè)計(jì)[M]． 北京：電子工業(yè)出版社 [7] 杜煜，姚鴻 編著.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)[M]．. 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