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广播电视监测平台的综合布线系统设计和实现

来源:中国智能建筑行业协会    最后更新时间:2018-03-05    内容阅读次数:

 

摘要: 综合布线系统决定整个信息系统的抗干扰性及系统性能,建立安全高效的信息网络,必须有完整的高品质综合布线系统,满足音频信号、视频信号、数据、控制等信息传输要求。本文主要介绍广播电视监测平台的综合布线系统的设计原则、方案和实施。
关键词: 综合布线 接地系统 机房配电 数据线系统
 
1 概述
由于计算机、通信、网络、音视频处理等新技术的快速发展与应用,广播电视的节目制作、播出、传输及覆盖的技术和方法发生了质的变化,与此相适应,保障广播电视安全播出的技术、方法和手段必须随之而变,建立数字化、网络化、自动化、智能化的广播电视监测平台系统势在必行。
 
广播电视监测平台系统对广播电视播出机构的播出、传输、发射的广播电视节目的信号进行安全监测、质量监测和内容监测,对监测数据进行分析、处理、存储和信息发布。建设广播电视监测平台系统充分利用计算机、通信、网络、音视频处理等领域新的先进技术,综合布线系统是监测平台系统建设的重要组成部分,决定监测平台系统的可靠性、稳定性以及监测的准确性等性能,本文重点介绍广播电视监测平台的综合布线系统的设计原则、方案和实施。
 
2 综合布线系统的设计原则
广播电视监测平台的综合布线系统功能上可分为电源系统、接地系统、安防系统和数据线系统等。电源系统包括UPS 电源,系统设备、空调、照明、安防、配电等;接地系统包括防雷接地、机壳保护接地、电源接地、信号接地等;安防系统主要是对机房设备,如供配电系统、UPS电源、防雷器、空调、消防系统、保安门禁系统等的运行状态、温度、湿度、洁净度、电压、电流、频率、配电系统的开关状态进行监控和管理,为机房高效的管理和安全运营提供有力的保证;数据线系统的类型有:音频、视频、射频;数字、模拟;双绞线、同轴电缆、五/六类线、光纤等。广播电视监测平台系统包含的设备类型繁多,有低频、高频,模拟、数字,低速、高速,音频、视频等类型设备,为使各种设备互相兼容、工作可靠稳定,确保广播电视监测平台系统整体技术先进、性能最佳,综合布线系统的设计坚持以下原则。
 
(1) 先进性
广播电视监测平台系统充分利用计算机、通信、网络、音视频处理等领域新的先进技术,综合布线系统必须满足监测平台系统内各设备性能得到充分发挥的要求,确保系统整体性能最佳。
 
(2) 可靠性和稳定性
监测平台系统的设备种类、信号类型繁多,供电系统要求严格,综合布线系统必须确保设备工作稳定可靠,同时也提高了监测数据的准确性。
 
(3) 开放性和兼容性
综合布线系统必须具有开放性和兼容性,确保不同设备协调工作、不同信号的传输相互干扰最小、各子系统互相兼容,监测平台系统称为一个有机的整体。
 
(4) 可扩展性
由于计算机、通信、音视频处理等技术的快速发展,相应的设备更新换代较快,而且广播电视监测和安全播出工作不断提出新的要求,因此,广播电视监测平台系统需要不断的完善和改进,综合布线系统要方便系统扩充新设备、新的功能模块和性能改进。
 
(5) 灵活性
综合布线系统具有高度的灵活性,方便监测平台系统的维护和管理。
 
3 综合布线系统的设计方案和实施
综合布线系统决定整个系统的抗干扰性和系统稳定性,综合布线系统实施应该进行整体全面的考虑,建立高效的信息网络,必须有完整的高品质综合布线系统,满足音频信号、视频信号、数据、控制等信息高速传输的要求。
 
3.1 接地系统
随着现代科学技术的发展,电子设备的数量及种类不断增加,电磁环境(EME)日益复杂。在复杂的电磁环境中,必须解决电气电子设备的适应能力,使各种设备在同一电磁环境中都能正常工作又互不干扰,达到“电磁兼容”状态。
 
计算机接地系统必须能够消除公共阻抗的耦合,防止寄生电容耦合的干扰,保护设备和人员的安全,保证计算机系统稳定可靠运行,另外还要考虑整个系统的设备接地问题,如广播电视系统的高频入地问题,机柜的接地问题等等。
 
机房设计时属于办公楼,作为大规模电子机房不能完全满足国标GB50057《建筑物防雷设计规范》的“第二类防雷建筑物”中利用建筑物钢筋作为防雷装置的要求,可直接利用建筑物钢筋接地,不另设接地竖向干线的要求。
 
把强电防护和电磁兼容两个问题融合考虑,机房平层工程采用等电位联合接地。另外还采取了交流电源的接地,安全保护接地,防雷保护接地,计算机系统的接地和监测系统的接地。本工程使用大楼原有共用接地系统,机房交流工作接地和弱电系统的接地设独立接地网,由机房接地网直接引线至机房,引线为150mm2的多股铜绝缘线。
 
在弱电接地系统中,机房内部采用网格接地方式。网格接地方式有更好的高频泄流特性,有助于更好地保证逻辑电路电位参考点的一致性,可自身环流消除部分干扰,提高了计算机系统的抑制内部噪声和外部干扰的能力。
 
接地系统的目的有三个:
(1) 接地使整个电路系统中所有单元电路最终一个公共的参考零电位,保证系统稳定地工作。
 
(2)保证安全工作。当发生直接雷电的电磁感应时,机房实际处于第二防护层内,可避免电子设备的毁坏;当工频交流电源的输入电压因绝缘不良或其它原因直接与机壳相通时,可避免操作人员的触电事故发生。
 
(3)防止外界电磁场的干扰。机壳接地可以使得由于静电感应而积累在机壳上的大量电荷通过大地泄放,否则这些电荷形成的高压可能引起设备内部的火花放电而造成瞬态干扰。另外,对于电路的屏蔽体,若选择合适的接地,也可获得良好的屏蔽效果。
 
    为了防止雷击可能造成的损坏和工作人员的人身安全,电子设备的机壳和机房的金属构件等,必须与大地相连接,根据实际的设备情况和大楼的原整体状况,采取了最靠近地极的地方即大楼的地下一层的配电室的设备层引出工艺地线,考虑到系统的本身有高频的泄漏和计算机设备的增多,同时满足以后机房设备扩容的需要,接地线用150mm2粗的多股铜导线,在机房处的扁铁汇流部位焊接,双UPS 设备各直连接地电缆,在机房内采取了网格结构,用40×4mm 的镀锌扁铁组成,每组机柜单独接地,并且机柜本身接了地线排,通过机柜接地系统将静电或设备接地不良造成的电源泄漏等倒入地线,保证了人身的安全,也保证了设备的安全。
 
在UPS 的接地问题上,因为UPS 内部输入和输出端零线是连接的,因此只要将UPS的地线用粗的多股铜导线焊接到地线的汇总点即可,而且要就近焊接,两组UPS 的地线足够粗,并且UPS 的位置与接地地线的汇总点最近,保证了UPS 的接地性能良好。
 
机柜电源插座接入UPS 机柜电源闸刀时,不允许有零线与地线接反的现象出现,保证了接入全部负荷情况下的零——地交流压差小于0.2V,达到了良好的接地效果。防雷接地主要是保证机房设备安全运行,保证监测设备、存储设备和网络传输安全稳定,在各点进行不同等级的防雷保护。根据实际情况,采取以下防雷措施:等电位连接系统、接地系统、屏蔽系统,浪涌保护器等,减少和防止雷电流产生的电磁危害,室内的金属材料的构件都要接地。
 
3.2 电源系统
弱电电源系统主要包括UPS 闸刀的设计与选型和机柜电源及显示大屏和控制台的电源的安排与走向。机房供配电系统是机房安全运行的动力保证,采用机房专用配电柜来规范机房供配电系统,保证机房供配电的安全、合理。在UPS主备电源配电柜上,选用了法国梅兰日兰闸刀,在闸刀的数量安排上为以后的扩展留出了余量,共配置了单机90 组闸刀,保证了一期和二期的设备需求。
 
机柜设备电源选用了机柜后排的立式16 孔位或5 孔位的电源插板,根据机柜内的设备用电量确定,插板内部连接为焊接并联形式,接触材料弹性好,电源插座的N、L、E 接线正确,减少系统的杂波干扰,保证设备的正常运行。每一机柜后面、竖直方向一侧有接地铜带(有孔,便于设备连接地线)。每一机柜下面用16 平方绝缘铜线与接地干线可靠连接,提高了系统的抗干扰能力。
 
选用双路UPS 电源供电,机柜的设备电源由双路供电系统配电,机柜电源插座配备双排插座,分别接在UPS1和UPS2 的电源闸刀上。配备双电源设备,大大提高了整个系统的可靠性。
 
3.3 数据线系统
 
广播电视监测平台由模拟监测系统、数字监测系统、大容量存储系统、监控平台系统、远端监测前端等部分组成,监测前端信号和视频指挥调度系统信号均通过MPLSVPN 专网传输。监测平台系统和MPLS VPN 的接入使用实时备份的双路由系统,保证主干信息无单点故障。平台搭建了100M、主干1000M 的网络应用。选择先进、高品质的综合布线产品,还要有好的工艺性能来确保综合布线系统能够满足系统完成设计要求的指标。考虑到综合布线系统对一次性施工的要求较高,为保证综合布线系统的先进性、适用性、稳定性和可靠性,并适应未来计算机网络快速发展的要求,在本次规划设计中视音频线材我们选用了视音频系统中常用的高品质的CANARE 的线材,为保证信号的质量,视频选用L-4CFB的线材,保证信号的衰减最小。网线采用质量好的超5类线。综合布线系统以机柜型配线系统为核心,线缆量很大,综合考虑各智能系统对综合布线系统的不同要求,为各弱电系统集成提供传输通道;与众多厂家的产品兼容,将各个子系统搭建在一起,完成全系统的功能。
 
综合布线实施过程中,每根线的两头都标明线号,做出相应的电子文档,根据系统的特点,相应的模块系统集中部署,联系紧密的系统之间走线最短,这样一是为了信号衰减最小,二是线间干扰最小,三是线材节省。在机房设备的部署方面,将易于互相干扰的设备分开来安放,分开走线,提高了系统的抗干扰性能。在综合布线过程中,尽量做到相同部分的信号走线成为一组,便于维护和管理。
 
在传输通道上充分考虑了关键链路的冗余配置、互为热备,保证了双路由,提高了系统的可用性和可靠性。
 
4 结束语
综合布线系统经过调试、测试、验收后,完全满足广播电视监测平台系统的总体设计要求,平台系统工作稳定、性能良好,有力提高了广播电视监测和安全播出调度的技术水平。
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