談談智能小區室外弱電工程的設計

王金莊

摘要：本文介紹智能小區的室外線路的設計施工的一些問題，包括了機房的選擇，路由的選擇等

關鍵詞：智能小區外線

智能住宅區室外弱電線纜的布線設計是智能小區弱電專業工程設計的一個十分重要組成部分，能否做好小區室外弱電布線(纜)設計，既關系到當前小區智能系統功能的有效發揮，也關系到小區今后在智能技術方面能否可持續發展，還關系到室外弱電線纜是否便于維護管理。另外。室外弱電線纜的敷設費用也會占智能系統總投資的很大一部分，所以，做好智能小區室外弱電工程的設計也將在節約總投資方面具有很大的意義。從近年來從事智能住宅小區工程設計的實踐體會到，智能小區的弱電布線設計是有很鮮明的特點的，它既不同于工礦企業內的室外弱電布線設計，又不同于傳統的住宅區的弱電布線設計，更不同于市政道路電信管道工程設計，研究智能小區園區弱電布線(纜)工程的特點，針對其特點進行設計將是十分必要的。 l智能小區弱電室外布線工程的特點 1．1智能系統多、線纜種類多了解小區智能弱電系統的人都知道，按“國家康居示范工程智能化系統示范小區建設要點與技術導則“的劃分方式，智能小區弱電系統一般可分為三個大系統，十幾個子項系統，這些子項系統均是以物業管理中心機房為中心向園區各棟建筑敷設線纜，所以線纜是相當多的。既使很好的運用了系統集成的技術方法，可以減少一些傳輸線纜，但是，又往往受目前技術水平及投資方面的限制，實際上弱電線纜仍將是很多的。除系統子項多以外，每個子項系統在每個傳輸方向上的電纜又往往不只一條，有的還相當多，所以往往出現在一個傳輸方向上有十幾條甚至是幾十條電纜。這些電纜可分為銅芯電話電纜、光纜(多個系統均采用)、視頻及射頻同軸電纜、屏蔽控制電纜及各類鎧裝電纜等。從這些電纜的外徑上看，除大對數通信銅芯電纜外徑大以外，其他線纜一般外徑均很小，幾乎全部是外徑不大于20mm。 1．2園區各專業地下管道多，而供敷設管道的地域相對狹小一般住宅園區地下有如下管道：給水管、高壓及低壓消防水管、雨水管、污水管、高壓電纜、400伏電力線纜、照明路燈線纜、采暖空調的熱水(蒸汽)管及冷水管、煤氣管道等等，有的還以體量很大的地溝方式出現。另外，這些管道由于各自分屬于市話、廣電(有線電視)、供電、供水、煤氣等不同的市政部門，條塊管理嚴格，有的項目從設計到施工均要分割出去，可見做好園區弱電工程的設計，需要與各個相關管理部門及其下屬專業施工單位很好的協調與配合。對于本專業內部各子項系統而言，由于條塊分隔的管理、森嚴的傳統規章及多年所行成習慣做法，使各部門之間，各子項系統之間互不了解、互不信任，難于配合，有的領域相互之間又是強勁的競爭對手，更難于合作，其難于同溝敷設的理由也往往是怕對方線纜“有市電，不安全”，怕對方施工或維修時損害己方線纜并分不清責任等等，使之同屬低電平的弱電系統線纜不能在同一弱電管道系統內敷設。再如，三表遠傳遙測系統，在技術上早已成熟，但在推廣應用上困難重重等等，此種情況的出現不利于智能小區的建設，也完全不適應當前智能化、信息化、網絡他大發展的形勢；當然，也有另一方面，就是越來越多的市政部門在進行大膽的改革和嘗試，越來越多的智能化示范小區竣工使用。這應該是事物的主流。作為本文所討論的智能小區室外弱電線纜的敷設問題，其結論只能是各弱電系統的線纜一定要在同一管道系統中敷設，這是做好智能小區室外弱電布線設計的前提條件及必備條件。 1．3低電平弱電信號的傳輸線纜，要求我們的布線設計能有效地防止高電位的引入及干擾，要求弱電管道系統是一個安全的系統。設計中應避免高電位的廣播電纜與其他弱電線纜同溝敷設，也應避免作為為弱電設備提供市電電源的饋電線介入，如對室外攝像機提供的AC220V電源，以及對有線電視干線放大器、線路放大器提供的市電電源。 1．4智能技術的快速發展要求對室外弱電管道必須留有適當的余量，并且便于維修和線纜的增減。許多智能子項的傳輸分配系統是在我們做設計時，我們所做的設計叫做工程設計，尚不是系統總承包商所做的深化設計，因為尚未確定弱電系統總承包商，也就是說系統功能未正式確定，產品未定，線纜的型號規格及數量也不會確定，所以，我門做的設計往往是一個不針對具體產品的通用設計，因此，留有科學的余量是十分必要的。 1．5認識當前電信運營商是多家爭相服務，相互競爭的市場格局，智能小區在引入電信運營商時應利用這一特點，在網通、中國電信、聯通、鐵通、廣電等多家中，好中再選優，從而為業主及開發商帶來實惠，為此，引至小區物業機房的市政管線也應該是多家。 2做好智能小區總體規劃是做好智能小區室外弱電布線設計的重要前提做好園區總體規劃設計是十分重要的。它是做好今后園區室外弱電布線的重要前提條件。對于大型的或較大規模的智能住宅小區，特別是由幾十棟、上百棟多層建筑或由許多棟多層、小高層及高層住宅樓組成的住宅小區，它們往往是通過多期施工才能建設好整個園區，因此，在該工程方案設計階段或初步設計階段就應該著手做好園區弱電布線的總體規劃設計。 2．1選好物業管理中心機房的位置選好物業管理中心機房的位置是很重要的，因為各個智能子系統的中心設備均設置在該機房內，通向各個建筑的各子系統線纜均以該機房為起點向外輻射。所以物業管理中心機房的位置是需要認真選擇的。其主要技術要點如下：物業管理中心機房應盡量在整個園區中心或相對中心的位置，地上及地下“交通”條件好，位于小區主干道上，地面道路較寬，地下敷設管道的條件好，弱電管道便于沿園區干道通向小區各棟建筑；由物業管理中心機房向外敷設弱電管道的方向數應是兩個以上，從而避免出線方向少使弱電管道過于集中；物業管理中心機房應與管理中心辦事機構建在一處，以便于相互聯絡及對機房的管理；物業管理中心還應選在整個園區的一期工程范圍內，以便于管理中心與一期工程同期建設，同時投入使用，盡早形成熱賣優勢，回收投資；還要考慮通向本小區的市政弱電線纜即電話、有線電視及寬帶網光纜引入物業管理中心機房的敷設路徑應選擇在一期工程范圍內，實現市政線纜引AT程與一期工程同步，避免出現一期工程建成了，因無電話線、寬帶網光纜或電視信號影響一期工程配套使用。 2．2交接配線區對于規模較大如幾千戶的智能小區，一般是把整個園區劃分為幾個大塊，這是由工程的總體規劃及園區主干道所確定(分割)的，通常叫組團，組團有大有小，它與交接配線密切相關，它是劃分交接配線區的基礎，一般一個組團為一個交接配線區，當然，組團大也可被劃分為多個交接配線區。規劃好交接配線區，采用交接配線方法，將對于小區室外弱電布線工程的建設乃至對整個園區的建設及園區在智能系統功能的發揮和園區規模的發展方面都具有十分重要的意義。 1)．交接配線區的規劃的一般原則 A．一個交接配線區內的住戶數量以500戶以內為宜，因為在CATV寬帶網上實現雙向傳輸時，系統上行通道上會產生匯聚噪聲，即產生漏斗效應，漏斗效應將使系統的信嘈比惡化。當一個光節點的用戶超過500戶時系統信噪比將降低到臨界門限以下，嚴重影響了信號的傳輸，這是必須防止的。北京市住宅與住宅樓房電信設施設計技術規定(DBJ01-601-1999)電信專用交接配線間1000戶設一個，與我們這里的500戶的劃分是不矛盾的，對于有1000戶的社區或說是交接配線間，我們可設兩個電視信號光節點前端箱。 B．一交接配線區內的住宅建筑應在同一組團內、各建筑相鄰且為同一期施工，同期竣工。 2)．交接配線區的做法及功能 A．關于交接配線間一個交接配線區需設置一個交接配線間，該配線間面積以15m~20m2為宜，由于配線間內需安裝網絡設備、電話配線設備、CATV光電轉換前端設備以及其他各智能系統的設備及線纜，同時該配線間還經常有管理人員在內維護管理。常用器材、工具也常存放于內，所以在有條件的情況下，如以地下室為交接配線間時，配線間面積還應適當的加大。交接配線間還應具備穩定可靠的市電或配備UPS不間斷電源；一套滿足規范要求的接地裝置；能具備多根弱電電纜方便地進出配線間的條件；其配線間室外便于與園區弱電干線管道相通，也能使由交接配線間引出的電纜方便的敷設至配線區內各棟住宅樓。用地下室作為交接配線間時，室內應特別注意通風及防潮，特別是南方潮濕地區。 B．交接配線的功能交接配線的基本功能是：連接由物業管理中心機房引來為本配線區服務的干線線纜。經配線間內配線設備對線纜的配線及對弱電信號的處理分配，再分送到配線區內各個建筑棟號。 ①對于電話系統配線間內設置具有跳線功能的電話交接配線箱(柜)，由物業管理中心機房引來為本交接配線區服務的一條干線或支干線(大容量的)電話電纜，進人配線箱端子排外線側，由配線箱的內線側引出多條小對數的電話電纜，分別直接送達配線區內的各棟建筑，內外線端子排之間用跳線連接。到每棟住宅樓一般為一棟一條配線電纜，(按“國家康居示范工程智能化系統示范小區設計要點與技術導則”的規定標準：為每戶不少于兩條電話線)，這條配線電纜容量應按該建筑住戶數的二倍，再按常用電話電纜的標稱對數(規格)取整確定，即每個住戶保證有兩條電話用戶線引入。關于由物業管理中心機房引來的一根大對數電話電纜的容量，其芯線對數可按該配線區住戶數的1．2至1．4倍的系數取值(此為個人觀點)，系數取值的大小與該住宅區居民群體構成情況有關，即群體的素質和對話音通信的需求量來確定。設計中不是將該條電纜的容量簡單地按配線區總戶數的二倍取值，而是乘一個系數，是因為對于一個住宅樓來講，發生多數住戶同時申請安裝兩條電話用戶線的概率很小，因為小區往往以HFC方式或局域網方式上網的居多，而不采用模擬電話線上網，既使是用電話線也有ISDN技術或XDSL方式供選擇，即在一條電話用戶線上解決同時通話及上網的問題ISDN還有兩個模擬電話同時使用的功能。所以，在支干線電纜容量確定時取系數能大大提高干線電纜芯線利用率，節省投資。另外，在維護管理查找故障以及提高配線的靈活性方面均有好處。 ②關于局域網對于一個由多個交接配線區或組團組成的智能小區，、每個交接配線區或每個組團都會有幾棟或十幾棟建筑組成。這樣的小區應該是一個具有三級交換的內部網(INTRANET)。即物業中心機房為網絡中心，各交接配線間內設二級數據交換機，各住宅樓內設用戶交換機或集線器。二級數據交換機至網絡中心只用一條光纜連接即可。二級數據交換機至本配線區內各建筑的用戶交換機或集線器的線纜根據其距離的遠近，采用多模光纜或UTP銅纜，距離在90m以內則盡量采用銅纜。這種局域網構成方式將大大簡化系統、減少系統投資、減少網絡中心引出的光纜的根數。另一種情況，交接配線間不設二級數據交換機，僅設置光纖布線場，一個光纖布線場具有多個光纜互連單元(LIU模塊)，也可起到上述相同的作用。 ③有線電視(CATV) 交接配線間內設光電轉換設備，將物業中心前端引來的光纖中的光信號轉變為電信號，提供給配線區內住戶電視、圖像、數據以及今后有可能出現的話音通信服務，即一個交接配線區就是一個有線電視系統的光電轉換節點，由該節點再向區內各建筑按方向引出同軸電纜(非每建筑一條)。交接區內配線可按有線電視系統傳統方式進行。值得一提的是為了使有線電視系統有一個較高的起點，該HFC的有線電視系統應按雙向系統設計。為此，系統的有源器件帶寬應在750M或860M、放大器起碼具備增加反向放大器模塊的條件、無源器件頻寬應達到1000M、故所采用的射頻同軸電纜及各類器件均應是具有強屏蔽性能的器材，如采用具有四層屏蔽層的物理發泡同軸電纜、必須是有金屬外殼的密封器件等等。 ④安防系統采用小區整體封閉設防，組團半封閉不設防方式的安防系統，整個小區是一個警戒區，這種方式適合中小規模的住宅區，另一種方式，采用小區對外半封閉式的設防，允許一般人員出入，只限制穿行小區的車輛及商販人內，這種方式可使社區內干道兩側開設的商業服務設施如商店、銀行、郵電局、學校等等不僅僅服務于本社區，而且面對全社會，其優勢是十分明顯的。具體作法是僅對組團進行全封閉式安全設防管理。這后一種方式把有幾千戶的小區整體設防轉變成幾百戶的組團或配線區的設防，此方式適合大的社區。綜上所述，兩種設防方式不同，對園區安防線纜布線設計也會產生影響。即交接配線區的設置將直接影響整個園區安防系統的構成；對于一個規模很大的社區，安防中心值班室設于物業中心機房，由中心機房所設的安防系統主機到園區內各個探測器或傳感器的線纜條數會很多，距離會很長，為解決線纜條數多的問題，如對周界保安系統的布線，我們可以采用總線制地址編碼方式的系統；對于閉路電視監視系統，視頻線條數多、距離遠可采用移頻傳輸或光纜傳輸等方式，用光纜傳輸圖像信號，傳至終端，光信號變電信號的解調點就設在配線間；對于這樣的系統，存在一個電源供給問題，一個較好的解決方案是由設于交接配線間的電源設備就近提供，只有距離短，才便于低電壓供電。對于在交接配線區或組團設防方式，物業中心只對交接配線間敷設線纜，物業中心安防主設備不直接連接終端設備，這樣可以大大減少干線安防線纜數量、特別是封閉組團內設安防值班可以有效提高終端探測器、傳感器報警后安防人員的反應速度。對于一個大的社區，閉路電視監視系統的線路敷設是一個相當困難和相當頭疼的事，因為線纜多，一只攝像機就要兩到三根線纜，同時要距離遠、線路長，而且按北京市標準<北京市住宅區及住宅安全防范設計標準>DBJ01-608-2002的有關規定“在小區重點要害部位和防范薄弱地點宜設電視監視系統，并應具備錄像功能“，對于有這類情況的小區，為了減少室外線纜的敷設困難，我們建議CCTV電視監視系統應采用DVR．數字硬盤錄像機為主設備的電視監視系統，將DVR．數字硬盤錄像機放置于各交接配線間，利用DVR．16路數字硬盤錄像機的模數變換及視頻壓縮功能，轉為數字視頻信號在局域網中傳輸，這樣可大大簡化傳輸系統，并使CCTV系統向數字化、網絡化前進了一步。

4．2關于埋地管材的選用

當前能提供給智能小區埋地敷設弱電線纜的保護管有以6孔管塊為基數的混凝土砌管、有金屬材料的鋼管、還有以塑料為材質的雙壁波紋管、復合發泡管及實壁管等等。以混凝土管材價格最低，但是，由于受到一個管孔穿一根電纜的原則性限制，面對智能小區線纜種類多、數量大且外徑小線纜占多數的特點，往往在小區弱電線纜干線上受到使用限制，既使是在內徑為90mm的水泥管孔內套上3根塑料子管，從造價上，從有限空間增加敷設線纜數量上看，均改善不大。另外，在地下水位高的地區也不適合使用混凝土管塊。

在下列情況下應采用鋼管：

埋深過淺或路面荷載過重；

名稱

翌號

孔數

內孔直徑細（mm)

等效外徑(mm)

長度m

配件

管式四孔管

25／32X2／76

2根25.6及2根32

76.5

四孔分纜盤，管塞

管式五孔管

25X5／76

S根25.6

76.5

6-8

五孔分纜盤。管塞

直埋五孔管

25X5／76

S根25.6

76.5

6-8

76管接頭、管塞

直埋五孔管

28X5／88

5根28

6-8

88管接頭、管塞

直埋五孔管

32X5／100

5根32

100

6-8

100管接頭、管塞

直埋六孔管

32X6／110

6根32

110

6-8

110管接頭、管塞

直埋七無警

32X7／116

7根32

116

6-8

116管接頭、管塞

有強電危險或干擾影響需要防護；

引入建筑物或引上至墻面或電桿的保護管；

管道跨越溝渠有懸空跨度或附掛在小橋上；

對于智能小區，針對智能系統線纜多、外徑20mm以內的線纜多的特點，采用各類塑料管是最常用的。因為各類塑料管品種多、規格全，便于根據線纜的具體情況選用相應的管材，近年來，我們在工程設計中較多地采用了一體化多孔管類管材，該類多孔塑料管只占用一根管道的位置，可穿4至8根外徑在20mm及以內的各類弱電電纜，非常適合智能小區弱電系統線纜多且外徑小的特點。這一類型的管材有許多種，如用聚乙稀和橡膠經共混擠壓塑加工的通信用多孔蜂窩管、有PE類多孔梅花管、有UPVC多孔梅花管、有UPVC方形多孔格柵管等等，以多孔梅花管為例，列出其規格如表1。

適用于通信光纜及其它弱電電纜的穿導、和保護。其結構是多孔一體，埋入地下受力均勻，結構緊湊，各項指標均達到相關部門的標準，具有提高管孔利用率、降低工程造價、提高工效和投資效益等特點。已被電信等部門廣泛認同并使用。

5關于智能小區園區弱電布線施工圈紙的構成及內容

智能小區園區弱電布線施工圖紙由如下圖紙構成：

5．1圖紙目錄、材料表及設計說明(略)

5．2園區總體規劃圖

內容為整個小區的室外弱電布線的總體規劃，包括物業管理中心的位置；園區組團的劃分及交接配線區的劃分；各交接配線區內交接配線間的位置；弱電主干及支干管道的路徑及人(手)孔位置；周界保安園區布線路徑；園區背景音樂廣播布線路經；

做好小區弱電的總體規劃圖是非常重要的，它是整個小區智能系統室外布線的綱領和骨架，是做好今后各期工程室外弱電布線設計的依據和出發點。所以，一定要規劃好。

5．3本(一)期工程的園區弱電布線圖

該圖紙是在本期工程范圍內的園區平面圖上進行弱電線纜的布線圖設計。在這張圖紙上將表達出：物業管理中心機房的位置；人(手)孔的編號、類別、規格、坐標；人(手)孔管道的路徑(要標注坐標)，各段管道剖面圖編號；其他敷設方式的弱電線纜敷設路徑及線纜型號和敷設方式；各類終端器件位置的表示等，如背景音樂揚聲器、閉路監視系統攝像機、安防系統各類防盜探測器、園區內設的公用電話、召援電話、應急報警按鈕等等；

5．4各段管道剖面圖

按剖面編號分別繪制出各段管道的管材構成、類別、數量、排列方式；以代表字母的方式，即用幾個字母標注出每根管的使用情況，現用還是備用，每根管所穿線纜的型號、規格、數量及分屬的智能系統等；表示該管道的段長；

5．5弱電管道的縱剖面圖

弱電管道的縱剖面圖是順著弱電管道繪制的剖面圖，其主要反應弱電管道自建筑物引出開始整條管道沿途各點的標高、管道與人(手)孔的關系、各點的地面標高及地貌情況；與本管道相交叉的其他專業管道的交叉點的位置、管徑、埋深及該管道的系統類別的代號；標示出各交叉管道之間及與弱電人(手)孔之間的間距；標示出弱電管道的坡度(一般為不小于千分之三)標出交叉點的保護措施等等。

只有繪制了縱剖面圖，才會正確地確定各人(手)孔出管標高及人(手)孔井底標高。

一般來說，對于較為復雜的地段，主要指交叉點多的地段，是一定要繪制縱剖面圖的，用該圖可以清楚地表示出弱電管道諸點的標高，便于繞開交叉障礙。但有的管道段落，交叉點不多，為了減少施工圖圖紙張數，也可以在平面布線圖上進行標注，起到繪縱剖面圖的基本效果。其方法是在本專業的各段管道線路上，在與之交叉的其他管道位置上，用短粗線段表示與本專業管道相交叉的其他專業的管道，并注上該管道的坐標、管徑及管底埋深。同時，用繪制草圖來確定本專業的管道的引出人(手)孔的標高并標注在平面圖上即可。見圖2。

5．6管道、線纜統計表

管道、線纜統計表是用來統計人(手)孔管道系統所用各類管道材料及線纜材料的，它即可以統計出全部用材，也可統計出各段的用材量，是一張很有用的統計表。

該表的構成見表2：

表2只是列表示意，實際上器材的種類遠比表2多，如管材，每種又有許多規格，線纜更是如此，至于光纜又可以用于各個系統。

該表的下部可以進行材料的統計。

室外弱電局部平面布線示意圖如下：

圖2中用M、GD、J、P、Y等為與本專業管道相交叉的其它專業管道的代號；圖中與人(手)孔相連的粗實線為弱電管道干線；點劃線為穿鋼管引入建筑物的線纜；虛線為鎧裝電纜，直埋敷設；

剖面代號

段長(m)

PEXX

GXX

SGXX