十、第十章 弱电工程 - 图文

第十章 弱电工程

电气概预算定额中，弱电这一部分主要内容有《第七册 消防及安全防范设备安装工程》和《第十三册建筑智能化系统设备安装工程》。

第一节 弱电工程概况

弱电是针对强电而言的。一般把像动力、照明这样基于“高电压，大电流”的输送能量的电力称之为强电；而把以传输信号，进行信息交换的“电”称为弱电。弱电工程是现代建筑中不可缺少的电气工程。

现代建筑中都有安装较为完善的弱电系统，主要包括：火灾自动报警控制系统、综合布线系统、有线电视系统、安全防范系统、广播音响系统等。随着新型弱电系统的不断增加，弱电工程在整个电气工程中所占比例逐步攀升，而要求越来越高。

一．火灾自动报警控制系统

1．火灾自动报警控制系统的组成

火灾自动报警控制系统主要由火灾探测器、火灾报警控制器和报警装置组成。火灾探测器将现场火灾信息（烟、温度、光）转换成电气信号传送至自动报警控制器，火灾报警控制器将接收到的火灾信号经过处理、运算和判断后认定火灾，输出指令信号。一方面启动火灾报警装置，如声、光报警等，另一方面启动消防联动装置和连锁减灾系统，用以驱动各种灭火设备和减灾设备。 （1）火灾探测器

火灾探测器是火灾自动报警控制系统最关键的部件之一，它是以探测物质燃烧过程中产生的各种物理现象为依据，是整个系统自动检测的触发器件，能不间断地监视和探测被保护区域的火灾初期信号。

根据火灾探测器探测火灾参数的不同，可分为感烟式、感温式、感光式、可燃气体探测式和复合式等主要类型。根据其结构类型又可以分为点型和线型两大类。 选用原则：（1）对火灾初期又引燃阶段，大量

（2）手动火灾报警按钮

手动火灾报警按钮主要安装在经常有人出入的公共场所中明显和便于操作的部位。当有人发现有火情的情况下，手动按下按钮，向报警控制器送出报警信号。手动火灾报警按钮比探测器报警更紧急，一般不需要确认。因此，手动报警按钮要求更可靠、更确切，处理火灾要求更快。

（3）火灾报警控制器

火灾报警控制器是火灾自动报警控制系统的重要组成部分，是系统的核心。根据国家标准GB/T 4718—1996的定义，火灾报警控制器是可向火灾探测器供电，并具有以下功能的设备： ① 能接收探测信号，转换成声、光报警信号，指示着火部位和记录报警信息。 ② 可通过火警发送装置启动火灾报警信号，或通过自动灭火控制装置启动自动灭火设备和联动控制设备

③ 自动监视系统的正确运行和对特定故障给出声光报警。

（4）报警装置

报警装置包括故障指示灯、故障蜂鸣器、火灾事故光字牌和火灾警铃等。报警装置以声、光报警的形式向人们提示火灾与事故的发生，并且能记忆和显示火灾与事故发生的时间和地点。现代消防系统的报警装置通常分为预告报警与紧急报警两部分。 （5）其它消防控制设备

①水流指示器

水流指示器一般装在配水干管上，靠管内的压力水流动的推力推动水流指示器的桨片，带动操作杆使内部延时电路接通，经过一段时间后使继电器动作，输出电信号供报警及控制用。 ②水力报警器

它包括水力警铃及压力开关。水力警铃装在湿式报警阀的延迟器后，压力开关是装在延迟器上部的水－电转换器，将水压信号转变为电信号，从而实现自动报警及启动消防泵的功能。 ③消防按钮

消防按钮是消火栓灭火系统中主要的报警元件。它内部有一组常开触点、一组常闭触点及一只指示灯。消防按钮在电气控制线路中的连接形式有串联及并联两种。 ④手动报警器

它的外形与手动消防按钮相似。其功能主要是与自动报警控制器相连，作为一个手动报警探测器用。

2．火灾自动报警控制系统的基本形式 （1）区域报警系统

图9.1所示为区域报警系统示意图，它由火灾探测器、手动火灾报警按钮、区域火灾报警控制器、火灾报警装置和电源组成。区域报警系统的保护对象仅为建筑物中某一局部范围或某一措施。区域火灾报警控制器往往是第一级的监控报警装置，应设置在有人值班的房间或场所，如保卫室、值班室等。 （2）集中报警系统

集中报警系统主要由火灾探测器、区域火灾报警控制器、集中火灾报警控制器等组成，如图.2所示。

集中报警系统一般适用于保护对象规模较大的场合，如高层住宅、商住楼和办公楼等。集中火灾报警控制器是区域火灾报警控制器的上位控制器，它是建筑消防系统的总监控设备，其功能比区域火灾报警控制器更加齐全。 （3）控制中心报警系统

图9.3所示为控制中心报警系统示意图。从图中可知，控制中心报警系统由火灾探测器、手动火灾报警按钮、区域火灾报警控制器、集中火灾报警控制器、消防联动控制设备、电源及火灾报警装置、火警电话、火灾应急照明、火灾应急广播和联动装置等组成。 控制中心报警系统一般适用于规模大的一级以上的保护对象，因该类型建筑物建筑规模大，建筑防火等级高,消防联动控制功能多。

图9.1 区域报警系统示意图

图9.2 集中报警系统示意图

图9.3 控制中心报警系统示意图

二．综合布线系统

综合布线系统（PDS）又称开放式布线系统或者建筑与建筑群综合布线系统，它是一种在建筑物和建筑群中综合数据传输的网络系统。它既使话音和数据通信设备、交换设备和其他信息管理系统彼此相连，又使这些设备与外部通信网络相连接。它包括建筑物到外部网络或电话局线路上的连线点与工作区的话音或数据终端之间的所有电缆及相关联的布线部件。 1．综合布线系统组成

综合布线一般采用分层星型拓扑结构。综合布线采用模块化的结构。按每个模块的作用，可把综合布线划分成6个部分，如图9.4及图9.5所示。

（1）工作区子系统

工作区子系统提供从水平子系统的信息插座到用户终端设备之间的连接。它包括装配软线、连接器和连接所需的扩展软线，并在终端设备和输入/输出（I/O）之间搭接。 （2）配线子系统（水平子系统）

配线子系统由信息插座、配线电缆或光缆、配线设备和跳线等组成。 （3）干线子系统（垂直子系统）

干线子系统由配线设备、干线电缆或光缆、跳线等组成。

（4）设备间子系统

设备间子系统是在大楼的适当地方安装进出线设备和主配线架，并进行布线系统管理和维护的场所。设备间子系统应由语音、图像、数据等各种设备及其配线设备和主配线架等组成。

（5）管理子系统

管理子系统由配线间的配线硬件、输入/输出设备等组成，每个配线间及配线间都有管理子系统。

（6）建筑群子系统

建筑群子系统应由连接各建筑物之间的综合布线缆线、建筑群配线设备（CD）和跳线等组成。

图9.4 PDS结构示意图

图9.5 PDS系统图

2．综合布线工程常用线缆

目前，综合布线使用的线缆主要有两类：光缆和电缆。电缆有双绞电缆和同轴电缆。双绞电缆又分为非屏蔽双绞(UTP)电缆和屏蔽双绞(STP)电缆。 电缆护套有阻燃型和非阻燃型两种。 (1) 同轴电缆(Coaxial Cable)

典型的同轴电缆中心有一根单芯铜导线，钢导线外面是绝缘层。 无论是粗缆还是细缆，综合布线均采用总线型拓扑结构。

(2) 双绞电缆

双绞电缆的电导体是铜导线，铜导线外有绝缘层包裹。双绞电缆按其包缠的是否有金属层，可分为屏蔽双绞电缆和非屏蔽双绞电缆。它们既可以传输模拟信号，也可以传输数字信号，见图9.6。

① 非屏蔽双绞电缆 ② 屏蔽双绞电缆 (3) 光缆

① 光纤的物理特性

光纤是光导纤维的简称。它是用石英玻璃或特制塑料拉成的柔软细丝，直径在几微米至120μm(光波波长的几倍)。

为了使光线的方向发生变化从而可以沿光纤传播，就在光纤芯外涂上折射率比光纤纤芯材料低的材料，通常把涂的这层材料称为包层。

当一定角度之内的入射光射入光纤芯后会在纤芯与包层的交界处发生全反射，经过这样若干次全反射之后，光线就损耗极少地到达了光纤的另一端。

② 光缆的结构

所谓的模其实就是光的入射角。入射角大的称为高次模，入射角小的称为低次模。多模光纤的外径为62.5μm，可以使光线从多种角度射入，因此称为多模。单模光纤的纤芯只有几微米，应用于单模光纤的光源一般为激光，进入纤芯的光线是与轴线平行的只有一种角度，所以称为单模。

图9.7是光纤的典型结构，自内向外为纤芯、包层及涂覆层。

图9.6 双绞电缆

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