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概述
近年来,随着二十一世纪的到来和迈向智能化管理的蓬勃发展,许多新式的建筑都率先采用了智能化管理系统.但是智能化公共消防广播系统极为鲜见,针对这一情况美国DSP/SAC(迪士普/思雅克)公司在多年的深入研究和技术发展下,成功地开发出OTEWA(欧特华)智能化多媒体公共消防广播中心,该系统操作简单,全智能化的电脑运作令整个系统更安全及高效快捷.中心采用世界先进的电路技术及高科技的系统设计,把背景音乐广播、业务性广播及消防紧急广播集为一体,实现全自动切换.本系统由主干设备和多种可选择的模块部件所组成,拥有广泛实用的功能和灵活机动的配置.凭着对广大用户需求的深刻了解、精益求精的设计、稳定可靠的质量和合情合理的价格,展现出一个高性价比的、值得信赖的产品.同济大厦是一个高标准的办公场所,在公共广播设计同时考虑到以后系统的升级,在设计是保留了很好的扩展性以适应以后公共广播的发展需求.
设计规划
1.设计宗旨
严格按照中华人民共和国火灾自动报警系统设计规范(摘录)(GB50116-98)作为设计依据,结合客户的需求,用最佳设计方案体现最高的性能价格比,使系统的功能和指标达到国内同类型系统的先进行列,是我们的总体设计思想.具体体现在以下几个方面:
(1)先进性和可扩展性
本系统在投资费用许可的情况下应充分利用现代最新数字技术,以使系统在尽可能长的时间内与社会发展相适应.但由于现代科技的飞速发展,故必须充分考虑今后的发展需要,设计方案必须具备前瞻性和可扩展性.这种可扩展性不仅充分保护了甲方的投资,而且具有较高的综合性能价格比.本设计对此均作了充分考虑,预埋了必要的管线,预留了各种接口,极便于系统的扩展和升级.
(2)科学性和规范性
公共广播系统与一般音响系统不同,是一个先进复杂的综合性系统工程,必需从系统设计开始,包括施工、安装、调试直到最后验收的全过程,都严格按照国家有关的标准和规范,做好系统的标准化设计和科学的管理工作.最后提交正规的测试验收报告及全套施工图纸和技术资料供甲方存档.特别作为政府拨款项目,必须确保整个工程经得起各方面的和较长时间的严格考验.
执行的主要规范内容包括:
《公共广播系统工程技术规范国家标准》报批搞
GB9396-88《传声器的主要性能测量方法》
GB50116-98《火灾自动报警系统设计规范(摘录)》
GB50198-94《民用建筑电缆电视系统工程技术规范》
GJG/T16-92《民用建筑电气设计规范》
GB/T50314-2000《智能建筑设计标准》
GB/T4959-95《厅堂扩声特性测量方法》
《DSPPA/ST001-2005迪士普公共广播系统工程手册》
《电子产品现场工作可靠性、有效性和维修性数据收集指南》
《电子产品运输包装总技术条件》SJ3212-89
《视听视频和电视设备及维护与操作安全要求》GB12641-90
《系统接地的型式及安全技术要求》GB14050-93
《声学名词术语》GB-3947
《厅堂扩声系统声学特性指标》GYJ125-86
《厅堂扩声系统设备互联的优选电气配接值》SJ2112-82
《语言清晰度指数的计算方法》GB/T15485
(3)安全性和可靠性
公共广播系统的建设,直接影响着用户的使用效果、外部形象及投资回报,因此系统设计必须安全、可靠,本方案已充分考虑采用成熟的技术和产品,在设备选型和系统的设计中尽量减少故障的发生.并从线路敷设、设备安装、系统调试以及对甲方人员的技术培训等方面,都必满足可靠性的要求.特别重要的一点是本方案选用的所有主要关键设备,均取得该设备的生产厂家或代理商的授权证书,并承诺在工程设备的提供、技术支援及售后服务等方面给予全力支持.
2.实施目标
(1)系统分析
同济大厦公共广播音响系统的功能主要是以公共区域广播及办公室为主,主机房位于主馆首层防灾指挥中心.主要功能包括:信息宣传和业务广播,播送背景音乐和插播公共寻呼,定时播放固定的广播节目、音乐电铃等,火灾事故和突发性事件的紧急广播,可以在不同的区域播放不同的音乐.
技术性能的主要要求:
扬声器在播放背景音乐时,能产生轻松、舒适的效果,在紧急广播时,音量大,声音洪亮、清晰,
优先级别:消防广播为一级,业务广播为二级,背景音乐为,
音源:CD,FM/AM、卡座、话筒及其他接入,
广播的基本技术要求:达到规定的乙级标准,
即频率响应:80-15000(Hz),±3dB,
信噪比≥60DB,
总谐波失真≤5.1%.
(2)设备选型
OTEWA智能广播系统用于整个大厦的公共区域,平时各区域选择不播放不同节目,可在公共区域播放背景音乐,自动循环播放,也可作为消防报警,自动切换紧急广播,兼作紧急事故广播使用指挥疏散.消防紧急广播、业务性广播、背景广播三项合一.
采用OTEWAote6301智能化多媒体中心的主机集成度很高,包容了常规系列中的分区、定时、告警、强插、寻呼、、监听、语音文件固化、CD播放等功能.友好的人机界面,醒目友好的大幅显示屏幕,简单易用的触摸屏(或手写板)操控,使用极其方便.强大的数码广播矩阵,4～17个音频输入通道,4～64个分区输出通道可自由分配.并支持远程呼叫站的接入,可通过1～4个远程控制器进行遥控分区寻呼,可在1公里以内的地点直接进行分区话筒广播,功能强大.
其绿色的操作系统,可对主机及设备编程定时,自动节能运行,完全符合二十一世纪的环保意识.为了便于管理和分散功率放大器的功率负担,公共广播系统内划分为若干个广播区,各区可以独立运行,也可以统一运行.系统的远程分区寻呼环节利于提高系统控制的灵活性.OTE6401本来可以不借助任何外设实现分区寻呼(选通任意广播分区发布语音信息而不影响其他广播分区照常运行),只须在触摸屏上操作.
而远程分区寻呼器可以在案头(或工作台)上操作,而且该寻呼器还可以设置在机房之外远至1公里内的地方(例如大厦的前台,管理中心等).OTE6301自备应急功能.当其内置主计算机万一死机时,能自动转入低姿态运行,这时OTE6301的优先输入模块、所有分区输出模块以及内置CD仍然照常运转,在应急线的支持下可保证背景音乐仍能不间断地播出,同时应急话筒和告警按钮仍可照常使用.
3.设计思路
(1)音源
大厦的广播信息源主要有三种:消防广播,公共信息业务广播,背景音乐、电台节目及内置铃声.它们之间优先权为1-2-3,即消防广播有最高的优先权.音源为:CD,调谐器、话筒、电脑音源接入、消防紧急广播.
(2)机房到喇叭布线
机房到音量制器之音采用RVV1.5×3(三线制),音控器到喇叭之音采用RVV1.5×2.
(3)预留室外广播系统的介绍
对公共广播系统室外广播部分,最重要的就是扬声器选择及广播电缆走向的问题.在扬声器连接上,我们设计是将所有同区的扬声器并在一起,以100V信号传输,以防止声音变型和损耗,在以后增加分区时只需要每个区加功放和扬声器即可以正常工作.
(4)紧急广播
紧急广播与火灾报警系统结合在一起作为一个独立的系统,方案将背景音响和紧急广播两者集成在一起,组成通用性极强的公共广播系统.这样既可以节省投资,又可以使系统始终处于完好运行状态中.
本方案设计的同济大厦广播系统中的消防联动功能具备以下功能:优先广播的功能,发生火灾时,消防广播信号具有最高优先权,利用消防广播信号可以自动切断背景音响和寻呼等广播.选区广播的功能,当体育馆的某区内部发生火灾时候,可以选择向整个体育馆报警或者只向火灾区和相邻区域广播,这样可以防止混乱,即选区广播.方案设计中选区广播有自动和人工两种,保证系统可靠的运行.强制切换功能,在播放背景音乐时候各个扬声器的输入状态通常是不同的,有的处于小音量状态,有的处于关断状态,但在紧急广播时,各扬声器的输入状态都将转为最大音量状态,即通过控制指令进行音量强制切换.
方案设计
现公共广播要覆盖的范围是整栋大厦,在此我们根据勘察现场及图纸,了解了各方面情况后,根据各区域的实际使用情况,将此系统设计成27个分区(按层分),具体区域划分及喇叭分布情况见系统图和大楼平面图:
1.扬声器选择
喇叭的选择和布置主要是根据各区域所要求达到的最大声压级、声场的均匀度、传输频率特性、建筑空间的大小等因素决定.
根据《厅堂扩声系统声学特性指标》(GYJ25-86)和《民用建筑电气设计规范》(JGJ/T16-92)的技术标准,本系统按语言和音乐兼用扩声系统标准进行规划,具体指标如下:
空场稳态准峰值总声压级≥85dB(在250~4000Hz内平均声压级),
传输频率特性:250~4000Hz内允差+4~-10dB,
声场不均匀度≤10dB.
沿着单个喇叭投射方向垂直轴线的听音点声压级计算公式如:LP等于L0+10lgPl-20lgr.
以上式中:LP:听音点声压级(dB),L0:喇叭声压级(dBSPL),PL:声源的声压功率,即喇叭的额定功率(W),r:喇叭与听音点的垂直距离.
按大厦要求以及《厅堂扩声系统声学特性指标》的设计规范在大厦的公共走道、办公区、卫生间等均采用天花吸顶扬声器LD162,在办公区的扬声器可以安装独立的音控器SV11(三线制音控)可以随时调节音量.发生消防报警时自动切换消防报警.该扬声器具备金属网状结构,适用于天花板安装较低位置的场所,确定了单元的高质量声响和宽频响应,备有美观和具有保护作用的金属网,达到既美观又实用的效果.其性能指标为:额定输入功率为3W(3-6W),按3W计算,声压级为97dB(1W/1m),频率响应为100～15,000Hz.依声压级计算公式,结合相关规定:走道、大厅等公众场所,扬声器的配置数量,在设计天花喇叭分布时,为了达到公共广播国家标准背景音乐一级标准,紧急广播一级标准设计每个喇叭的辐设范围时,定为每64m2分布一只天花喇叭,
以楼层为分区-1至23层共为25个分区,加上两边的消防楼梯,共为27个分区.
2.系统设置
整套设备采用OTEWAOTE6301智能化无人值守系统,定时自动播放背景音乐等OTE6301智能广播系统用于整个大厦的公共区域、办工室,平时各区域选择不播放不同节目,可在公共区域播放背景音乐,自动循环播放,系统分为多个独立的广播区域,如不同功能区可同时播放不同的节目,这些节目既可根据预设的程序自动播发,又可随时进行人工干预.每个功能区可进行单独扩声广播,而同时控制室可直接对某一功能区强行插入讲话或寻呼而不影响其它地方的正常广播.
该系统直接与现场扩音系统连动,将比赛现场广播通过公共广播系统传播到整个体育场,体育场内紧急广播情况(比如消防火灾、紧急通知等)传播到比赛现场.该系统与消防控制中心连动,作为消防报警,自动切换紧急广播,并兼作紧急事故广播使用指挥疏散.整套广播系统满足公共广播国家标准的背景音乐一级标准,紧急广播一级标准设计要求.
3.线缆选
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择由于整个大厦的面积较大,众所周知,传输距离越远,则传输损耗越大,音频功率信号通常须用大截面的音箱线传输.但公共广播系统的音频功率信号是用高压传输的,所以只须采用1.5~2.0平方毫米多股铜芯平衡线即可.但应穿铁管或阻燃PVC套管敷设,同时应注意各接口的阻燃封闭.
4.功率放大器选择
在扬声器选定后,合理选用功率放大器也极为重要.根据体育馆的特殊要求选用ABK双通道功放AXT系列功放,该功放输出有70V、100V、200V三种输出可供选择,输出适用用与二、三、四线制输出方式.功放所有工作状态都能在广播主机上监测(加监测模块),定压式功率放大器与负载的配合,由于定压广播系统传输距离较长,考虑到线路的损耗和可靠性,实际使用中功率放大器配备都应留有一定富裕度,一般情况下为了简便,常按P>1.5P0(P等于功率放大器输出功率、P0等于扬声器负载的总功率)进行配置.最后应注意广播主控室的电源供给要求,公共广播系统与消防中心共用一路独立的交流电源,并有足够的电量供应.公共广播系统如果不用独立的供电线路,容易受到照明及其他动力设备换路干扰.广播室所有的器材都应装配在标准的机柜上,并且设置工作接地和保护接地装置.整个系统要有后备电源,在出现停电等特殊情况下,可自动切换提供整套设备正常工作2个小时.
安装要点及调试
1.线路
首先要对图纸进行审核,选出最佳敷线方式,建筑物内主干线应采用不小于2.5平方毫米的多股铜芯平衡线,而支线则采用不小于1.5平方毫米的多股铜芯平衡线.不同分区的导线采用不同颜色进行区别,尽量采取穿管入墙处理,主干与分支线的接点应设接线盒.同一分区的扬声器采取并联的连接方法,像接电灯一样.建筑物外如道路,操场,绿化带等地方最好采用4平方多股铜芯平衡线,因为线路距离比室内远很多,所以要防止线路衰减,埋设路由应穿铁管进行保护和屏蔽,尽量减少与其它管路的交叉跨越.敷线完成后还要对线路进行检测,如用万能表或摇表进行短路、开路检测,以确定线路输送正常.
其次在机房安装时要注意机与机之间线材的准备,如莲花对莲花的音频信号过机线,莲花对6.3插头的信号线,两端是25针D型插头的数据连接线.还要注意数据线的接法,一般是1到10是十分区线的热端,而11到25则是并在一起的公共线.如果选用到远程寻呼话筒时,要准备两端是9针D型插头的数据连接线,距离应在1公里范围以内,一般采用8芯网络双绞线,最好带屏蔽,接法是1对1接,第7针留空.
最后安装完成后开始对各分区进行广播测试.应安排一个人在机房里控制设备,另一个人在各场地里检查所有分区里的扬声器广播情况,如有没有不响,或者有没有短路、失真等现象.如果需要定时广播等功能,首先要编好整个时间表,再一次性编程到OTEWAOTE多媒体广播中心里,并保存起来.经过全面的调试成功后就可通知甲方验收了.
2.机房设计要求
有关公共广播控制机房的布置规范内容:
控制机房、操作台柜的安装施工将按照《电气装置安装工程低压电器施工及验收规范》GB50254-96进行施工.
系统控制室正面有带活窗扇的观察窗,配合监听系统,保证操作人员有良好的视野和便利的操控.
控制室地面铺设防静电架空活动地板,所有管线和电缆均在桥架敷设,并设有检修盖以方便维修.
控制室设计有独立的通风空调系统,保证设备长期处于稳定可靠的最佳工作状态.控制室设计灯光照明符合国家有关规范要求.
所有的连接结构件、讯号电缆、扬声器电缆均采用国际或国内名牌产品,以保证信号的质量和可靠性.所有器材的联接电缆线采用分色方法,以方便使用者识别.
控制配电规范我们将严格按照《通用用电设备配电设计规范》GB50055-93或《民用建筑电气设计规范》JGJ/T16-92中第17.5和17.6条款的有关规定进行配电.
电源经过隔离变压器后送至公共广播系统控制室,独立二次电源供电,经过稳压滤波处理以减少电源杂讯干扰,接地内阻小于1欧姆.系统电源必须采用独立的接地系统,标准按照国家有关“低压配电装置安装规范”实施.