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廣播電視監測平臺的綜合布線系統設計和實現

來源:中國智能建筑行業協會    最后更新時間:2018-03-05    內容閱讀次數:

 

摘要: 綜合布線系統決定整個信息系統的抗干擾性及系統性能,建立安全高效的信息網絡,必須有完整的高品質綜合布線系統,滿足音頻信號、視頻信號、數據、控制等信息傳輸要求。本文主要介紹廣播電視監測平臺的綜合布線系統的設計原則、方案和實施。
關鍵詞: 綜合布線 接地系統 機房配電 數據線系統
 
1 概述
由于計算機、通信、網絡、音視頻處理等新技術的快速發展與應用,廣播電視的節目制作、播出、傳輸及覆蓋的技術和方法發生了質的變化,與此相適應,保障廣播電視安全播出的技術、方法和手段必須隨之而變,建立數字化、網絡化、自動化、智能化的廣播電視監測平臺系統勢在必行。
 
廣播電視監測平臺系統對廣播電視播出機構的播出、傳輸、發射的廣播電視節目的信號進行安全監測、質量監測和內容監測,對監測數據進行分析、處理、存儲和信息發布。建設廣播電視監測平臺系統充分利用計算機、通信、網絡、音視頻處理等領域新的先進技術,綜合布線系統是監測平臺系統建設的重要組成部分,決定監測平臺系統的可靠性、穩定性以及監測的準確性等性能,本文重點介紹廣播電視監測平臺的綜合布線系統的設計原則、方案和實施。
 
2 綜合布線系統的設計原則
廣播電視監測平臺的綜合布線系統功能上可分為電源系統、接地系統、安防系統和數據線系統等。電源系統包括UPS 電源,系統設備、空調、照明、安防、配電等;接地系統包括防雷接地、機殼保護接地、電源接地、信號接地等;安防系統主要是對機房設備,如供配電系統、UPS電源、防雷器、空調、消防系統、保安門禁系統等的運行狀態、溫度、濕度、潔凈度、電壓、電流、頻率、配電系統的開關狀態進行監控和管理,為機房高效的管理和安全運營提供有力的保證;數據線系統的類型有:音頻、視頻、射頻;數字、模擬;雙絞線、同軸電纜、五/六類線、光纖等。廣播電視監測平臺系統包含的設備類型繁多,有低頻、高頻,模擬、數字,低速、高速,音頻、視頻等類型設備,為使各種設備互相兼容、工作可靠穩定,確保廣播電視監測平臺系統整體技術先進、性能最佳,綜合布線系統的設計堅持以下原則。
 
(1) 先進性
廣播電視監測平臺系統充分利用計算機、通信、網絡、音視頻處理等領域新的先進技術,綜合布線系統必須滿足監測平臺系統內各設備性能得到充分發揮的要求,確保系統整體性能最佳。
 
(2) 可靠性和穩定性
監測平臺系統的設備種類、信號類型繁多,供電系統要求嚴格,綜合布線系統必須確保設備工作穩定可靠,同時也提高了監測數據的準確性。
 
(3) 開放性和兼容性
綜合布線系統必須具有開放性和兼容性,確保不同設備協調工作、不同信號的傳輸相互干擾最小、各子系統互相兼容,監測平臺系統稱為一個有機的整體。
 
(4) 可擴展性
由于計算機、通信、音視頻處理等技術的快速發展,相應的設備更新換代較快,而且廣播電視監測和安全播出工作不斷提出新的要求,因此,廣播電視監測平臺系統需要不斷的完善和改進,綜合布線系統要方便系統擴充新設備、新的功能模塊和性能改進。
 
(5) 靈活性
綜合布線系統具有高度的靈活性,方便監測平臺系統的維護和管理。
 
3 綜合布線系統的設計方案和實施
綜合布線系統決定整個系統的抗干擾性和系統穩定性,綜合布線系統實施應該進行整體全面的考慮,建立高效的信息網絡,必須有完整的高品質綜合布線系統,滿足音頻信號、視頻信號、數據、控制等信息高速傳輸的要求。
 
3.1 接地系統
隨著現代科學技術的發展,電子設備的數量及種類不斷增加,電磁環境(EME)日益復雜。在復雜的電磁環境中,必須解決電氣電子設備的適應能力,使各種設備在同一電磁環境中都能正常工作又互不干擾,達到“電磁兼容”狀態。
 
計算機接地系統必須能夠消除公共阻抗的耦合,防止寄生電容耦合的干擾,保護設備和人員的安全,保證計算機系統穩定可靠運行,另外還要考慮整個系統的設備接地問題,如廣播電視系統的高頻入地問題,機柜的接地問題等等。
 
機房設計時屬于辦公樓,作為大規模電子機房不能完全滿足國標GB50057《建筑物防雷設計規范》的“第二類防雷建筑物”中利用建筑物鋼筋作為防雷裝置的要求,可直接利用建筑物鋼筋接地,不另設接地豎向干線的要求。
 
把強電防護和電磁兼容兩個問題融合考慮,機房平層工程采用等電位聯合接地。另外還采取了交流電源的接地,安全保護接地,防雷保護接地,計算機系統的接地和監測系統的接地。本工程使用大樓原有共用接地系統,機房交流工作接地和弱電系統的接地設獨立接地網,由機房接地網直接引線至機房,引線為150mm2的多股銅絕緣線。
 
在弱電接地系統中,機房內部采用網格接地方式。網格接地方式有更好的高頻泄流特性,有助于更好地保證邏輯電路電位參考點的一致性,可自身環流消除部分干擾,提高了計算機系統的抑制內部噪聲和外部干擾的能力。
 
接地系統的目的有三個:
(1) 接地使整個電路系統中所有單元電路最終一個公共的參考零電位,保證系統穩定地工作。
 
(2)保證安全工作。當發生直接雷電的電磁感應時,機房實際處于第二防護層內,可避免電子設備的毀壞;當工頻交流電源的輸入電壓因絕緣不良或其它原因直接與機殼相通時,可避免操作人員的觸電事故發生。
 
(3)防止外界電磁場的干擾。機殼接地可以使得由于靜電感應而積累在機殼上的大量電荷通過大地泄放,否則這些電荷形成的高壓可能引起設備內部的火花放電而造成瞬態干擾。另外,對于電路的屏蔽體,若選擇合適的接地,也可獲得良好的屏蔽效果。
 
    為了防止雷擊可能造成的損壞和工作人員的人身安全,電子設備的機殼和機房的金屬構件等,必須與大地相連接,根據實際的設備情況和大樓的原整體狀況,采取了最靠近地極的地方即大樓的地下一層的配電室的設備層引出工藝地線,考慮到系統的本身有高頻的泄漏和計算機設備的增多,同時滿足以后機房設備擴容的需要,接地線用150mm2粗的多股銅導線,在機房處的扁鐵匯流部位焊接,雙UPS 設備各直連接地電纜,在機房內采取了網格結構,用40×4mm 的鍍鋅扁鐵組成,每組機柜單獨接地,并且機柜本身接了地線排,通過機柜接地系統將靜電或設備接地不良造成的電源泄漏等倒入地線,保證了人身的安全,也保證了設備的安全。
 
在UPS 的接地問題上,因為UPS 內部輸入和輸出端零線是連接的,因此只要將UPS的地線用粗的多股銅導線焊接到地線的匯總點即可,而且要就近焊接,兩組UPS 的地線足夠粗,并且UPS 的位置與接地地線的匯總點最近,保證了UPS 的接地性能良好。
 
機柜電源插座接入UPS 機柜電源閘刀時,不允許有零線與地線接反的現象出現,保證了接入全部負荷情況下的零——地交流壓差小于0.2V,達到了良好的接地效果。防雷接地主要是保證機房設備安全運行,保證監測設備、存儲設備和網絡傳輸安全穩定,在各點進行不同等級的防雷保護。根據實際情況,采取以下防雷措施:等電位連接系統、接地系統、屏蔽系統,浪涌保護器等,減少和防止雷電流產生的電磁危害,室內的金屬材料的構件都要接地。
 
3.2 電源系統
弱電電源系統主要包括UPS 閘刀的設計與選型和機柜電源及顯示大屏和控制臺的電源的安排與走向。機房供配電系統是機房安全運行的動力保證,采用機房專用配電柜來規范機房供配電系統,保證機房供配電的安全、合理。在UPS主備電源配電柜上,選用了法國梅蘭日蘭閘刀,在閘刀的數量安排上為以后的擴展留出了余量,共配置了單機90 組閘刀,保證了一期和二期的設備需求。
 
機柜設備電源選用了機柜后排的立式16 孔位或5 孔位的電源插板,根據機柜內的設備用電量確定,插板內部連接為焊接并聯形式,接觸材料彈性好,電源插座的N、L、E 接線正確,減少系統的雜波干擾,保證設備的正常運行。每一機柜后面、豎直方向一側有接地銅帶(有孔,便于設備連接地線)。每一機柜下面用16 平方絕緣銅線與接地干線可靠連接,提高了系統的抗干擾能力。
 
選用雙路UPS 電源供電,機柜的設備電源由雙路供電系統配電,機柜電源插座配備雙排插座,分別接在UPS1和UPS2 的電源閘刀上。配備雙電源設備,大大提高了整個系統的可靠性。
 
3.3 數據線系統
 
廣播電視監測平臺由模擬監測系統、數字監測系統、大容量存儲系統、監控平臺系統、遠端監測前端等部分組成,監測前端信號和視頻指揮調度系統信號均通過MPLSVPN 專網傳輸。監測平臺系統和MPLS VPN 的接入使用實時備份的雙路由系統,保證主干信息無單點故障。平臺搭建了100M、主干1000M 的網絡應用。選擇先進、高品質的綜合布線產品,還要有好的工藝性能來確保綜合布線系統能夠滿足系統完成設計要求的指標??紤]到綜合布線系統對一次性施工的要求較高,為保證綜合布線系統的先進性、適用性、穩定性和可靠性,并適應未來計算機網絡快速發展的要求,在本次規劃設計中視音頻線材我們選用了視音頻系統中常用的高品質的CANARE 的線材,為保證信號的質量,視頻選用L-4CFB的線材,保證信號的衰減最小。網線采用質量好的超5類線。綜合布線系統以機柜型配線系統為核心,線纜量很大,綜合考慮各智能系統對綜合布線系統的不同要求,為各弱電系統集成提供傳輸通道;與眾多廠家的產品兼容,將各個子系統搭建在一起,完成全系統的功能。
 
綜合布線實施過程中,每根線的兩頭都標明線號,做出相應的電子文檔,根據系統的特點,相應的模塊系統集中部署,聯系緊密的系統之間走線最短,這樣一是為了信號衰減最小,二是線間干擾最小,三是線材節省。在機房設備的部署方面,將易于互相干擾的設備分開來安放,分開走線,提高了系統的抗干擾性能。在綜合布線過程中,盡量做到相同部分的信號走線成為一組,便于維護和管理。
 
在傳輸通道上充分考慮了關鍵鏈路的冗余配置、互為熱備,保證了雙路由,提高了系統的可用性和可靠性。
 
4 結束語
綜合布線系統經過調試、測試、驗收后,完全滿足廣播電視監測平臺系統的總體設計要求,平臺系統工作穩定、性能良好,有力提高了廣播電視監測和安全播出調度的技術水平。
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