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小区楼宇对讲系统联网关键技术剖析

更新时间: 2017.10.25 浏览次数:539
摘要:   目前,可视楼宇对讲系统已经作为智能化小区中的必备设备,在各地的新建楼宇中得到了广泛应用。由于社区物业管理的迅速发展,小区开发商除了要求对讲具有传统的访客、开门等基本功能外,还特别强调其良好的联网功能,以便将来物业管理部门充分利用延伸到每家每户的对讲网络系统实现诸多功能,如管理机和住户之间的双向通话,围墙机和住户之间的双向通话,围墙机和管理机的双向通话,门口机和管理机的双向通话,小区公共信息、住户信息、广告信息发布等。&nbs

 

   目前,可视楼宇对讲系统已经作为智能化小区中的必备设备,在各地的新建楼宇中得到了广泛应用。由于社区物业管理的迅速发展,小区开发商除了要求对讲具有传统的访客、开门等基本功能外,还特别强调其良好的联网功能,以便将来物业管理部门充分利用延伸到每家每户的对讲网络系统实现诸多功能,如管理机和住户之间的双向通话,围墙机和住户之间的双向通话,围墙机和管理机的双向通话,门口机和管理机的双向通话,小区公共信息、住户信息、广告信息发布等。

    另一方面,随着住宅小区多期建设特征的出现,开发商对于对讲系统的可扩展性、兼容性等提出了更高的要求。从目前诸多小区楼宇对讲系统的使用情况来看,投诉最多的就是联网方面的问题。其问题主要表现在有些对讲系统的部分联网功能无法实现或系统联网之后不稳定等。而要解决这些问题,关键是要解决好楼宇对讲系统中的视频信号、音频信号以及数据信号远距离传输的稳定性以及解决占线的问题。


视频远距离传输衰减问题

一般来说,一栋楼房内的对讲系统之间,由于距离比较近,所以不存在视频衰减的问题。在此,我们主要针对涉及到联网的部分来考虑,解决门口机呼叫小区管理机、围墙机呼叫小区管理机、住户呼叫小区管理机情况的视频衰减问题。

视频、音频传输分区设计(多通道技术)

对讲系统联网时,其视频布线一般遵守“手拉手”的原则,但是如果小区的建设规模过大、或者楼层较多的话,将不可避免地出现由于视频传输距离过远而导致的信号模糊问题。因此,对于那些占地面积广、对讲系统使用频率高的住宅小区来说,多通道通信的技术要求也日益普遍。(备注:多通道通信技术只在小区可视对讲联网系统中,可以实现多路呼叫,充分降低管理中心、围墙机呼叫占线的概率,尤其适合大型社区的实际应用。)

而分区设计(多通道技术)的核心原理就是将小区根据不同的区域进行分区,分区以后,在区内采用传统的“手拉手”布线方式,而在各个区间则采用星型连接,这样就可以大大缩短视频布线距离。同时,由于采用了分区设计,如果某个区域的视频出现短路,也不会影响其他区域的视频传输,从而大大提高联网系统的可靠性。采用分区设计,实际上就是采用了模块化设计的思路,其网络结构比较清晰(如图1所示)。

目前,国内已经有厂家在分区集线器里面采用了矩阵切换技术,以满足多区域的视频、音频以及数据信号的同时传输,这种做法实际上就是采用了多通道技术,而通过使用这种技术,大大降低了对讲系统联网后的占线概率,并增强了系统的稳定性,对于解决实际问题有其真正的意义。

数字网关设计(TCP/IP)

传统的总线传输技术主要面临的还是长距离传输时信号衰减、占线两大难题,而最新的数字视频、音频压缩以及网络技术的发展,给小区对讲联网系统注入了全新的联网概念,例如通过采用新的数字网关就可以很好的解决以上问题。

数字网关外置模拟视频、音频、485串口数据的双向接口,一般和大楼单元对讲设备的联网切换器连接,可以将联网后的视频、音频、数据信号进行数字压缩,并通过网络TCP/IP协议传输到管理中心、围墙机,然后在中心或者围墙机通过数字网关解压,输出模拟的视频、音频和数据信号,和现有的对讲系统完美结合。这种方式的最大好处是,适合大型小区建设,满足长距离信号传输要求,基本上没有信号衰减;同时,由于网络的共享性,通过采用数字网关实际上已经实现了单元楼之间的多通道技术,这样,如果访客或住户在围墙机呼叫某一个单元的时候,围墙机就可以任意和其他单元住户呼叫或通话。

当然,由于一个单元一般只使用一个数字网关,单元内还是可以采用传统的布线结构,室内机和解码隔离器等其他设备也完全可以通用,因此即使采用了数字网关,对于开发商和工程商而言,整个系统的造价仍然会比较低。另外,由于目前数字网关的视频、音频压缩算法采用MPEG4格式,通常,CIF(352×288)的清晰度就已经可以满足实际需求,其带宽占用率小于0.5Mbit,和现在通常的100M带宽来比,带宽的占用比例还是非常小的,因此在实际使用中,对客户家庭上网速率的影响也可以忽略不计。


数据远距离传输问题

数据的传输当然也可以采用上述的矩阵切换或者数字网关技术,这里主要针对485信号传输的特点做分析,我们可以通过注意以下几点来解决数据远距离传输的问题。

分区设计

对讲系统的生产厂家一般采用2400波特率的485总线传输速率,理论上,系统在无中继设备下的传输距离为1200米,波特率越高,其传输距离也就越近(衰减越快)。因此在进行大型小区的联网设计时,也要做好485总线的分区和隔离设计。485总线的布线总体上遵守“手拉手”原则,切忌直接进行信号线搭接,一般星型连接的节点处要设计485HUB或者485中继器。从某种意义来说,485总线网络拓扑结构的费用相当于目前以太网网络拓扑结构的费用,因此,认真参考并熟悉以太网络交换机的设计构架,对于485总线的网络设计大有裨益。

采用分区设计可以大大缩短总线传输距离,同时485总线信号容易受到外接干扰破坏,分区隔离设计也可以避免全网瘫痪状况。例如当某个联网切换器受到雷击后,485芯片被击穿短路可能导致该分区内所有联网设备通讯故障,但是其他分区的通讯却可以不受影响。

节点控制

485通讯控制芯片有32、64、128节点之分,一般情况下,正规的对讲厂家都是采用128节点芯片,例如美国Maxin1487适合在同一个分区上挂接多个联网设备(一般设备数建议不超过利润节点数的70%)。

防雷设计

大型小区不可避免遭受雷击,因此,为了避免受到雷击影响,除了做好小区的整体建筑防雷工作外,对讲联网设备的防雷设计也非常重要,这个部分主要体现在数据防雷上,对讲系统的前端要设计防雷管或者其他措施。从维护角度出发,防雷措施一般不建议采用贴片关键器件,而是采用插接件,因为一旦防雷措施失效,工程商不用烙铁就可直接更换,利于维护和快速维修。


施工设计关键环节

从目前国内智能化小区工程施工的整体情况来看,工程商还有待进一步提高其自身素质,并不断积累更多的大型小区联网设计施工经验。在进行大型小区对讲系统的联网施工时,广大工程商朋友们尤其需要注意以下几个问题:

·注重小区分区规划。目前,大型小区大都采用多期建设的方式来进行,对于往往设计到多个管理中心建设问题。工程商在施工设计过程中,首先要充分对小区的区域进行划分,规划好分区联网构架、设计好区间的管道布置,其次要充分了解消化厂家产品的设计原理和特点。最终主要目的就是尽量降低布线的长度、做好分区隔离,提高系统的稳定性,适应小区的多期建设特点;

·注重线材的采用。一般,大型小区楼宇对讲系统的布线成本几乎占到总投资的10%以上,尤其是多层小区和别墅甚至会占到总投资的20%,而影响对讲系统效果的原因除了所选厂家的产品质量外,工程商所用的线材是否匹配尤其重要,因此一定要选用线材优质的厂家产品。根据我们多年以来在多个项目的应用经验,按照难度最大的多层小区对讲系统的联网来设计(1000户以上),现给出以下经验数据,以供大家参考:

﹡联网视频线采用SYV75-7(黑白);

﹡联网视频线采用SYV75-9(彩色);

﹡联网音频线采用RVV4*0.75;

﹡联网数据线采用RVV4*0.75;

·严把工程施工质量。首先,在进行系统联网时,系统内的所有连接线头必须严格焊接,并做好保护措施;其次,做好门口机、围墙机、弱电井设备的防水设计;布线时尽量避开强电,例如电梯、公共广播;彩色对讲系统要选用好的线材,避免长距离传输色彩衰减;可能情况下,尽量不设计或少设计视频联网,例如,可以采用非可视围墙机、非可视管理机。


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