电信弱电工程范文
时间:2023-10-24 18:03:15
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篇1
中图分类号: C93 文献标识码: A
引言
弱电系统从发展初期到现在,已经经历了好几代的更新,不论是质量方面还是性能方面,都有了很大的提高。但在当前形势下,弱电工程的实施还是会受到一些其他因素的影响。对弱电工程的重视不够,弱电施工的时间和空间会和其他施工项目发生冲突,如:安装系统或装饰系统,时间或空间发生冲突时,弱电往往处于弱势地位。其施工的效果在很大程度上就会受到制约。此外,弱电施工人员的整体素质不高,他们中的很多人都没有经过正规的训练,甚至有时是临时雇佣一些民工,民工在技术和责任感上尚有欠缺,都使得弱电工程容易出现问题。为了解决这些问题,本文章就此提出了施工过程的要求和管理方法,希望能使弱电工程质量得到改善和提高。
二、弱电工程的施工
(一)确定施工组织
对于实施一个工程,必须确定好相关的工作人员,在项目进行期间,每个人都应该分配好自己的任务,恪尽职守,大家一起努力,才能把工作做得更好。首先要确定项目名称,项目的总负责人、技术工程管理师和项目总经济师,这些人的确定对项目的实施起着至关重要的作用。此外,还要确定施工技术室、安质监察室、计划财务室、物资机械室和综合办公室,这些在弱电工程施工期间都是非常有用的,综合这些情况再安排施工人员。
(二)重要部门
设计技术部门,该部门能够针对项目的不同需求和监控设备的工艺设计要求,对整个项目进行功能设计和系统设计。在施工期间,若有任何问题,他都应根据具体情况作出相应调整后再进行设计,以便达到要求。工程部门,在项目总负责人的领导下,对工程的施工质量、进度和技术进行负责,而且工程部门人员的专业特长应跟其项目的内容相接近,这样也更好的展现了个人能力。调试维修部门,该部门主要对已经完成的系统进行调试和检测,对出现问题的设备进行维修。进度控制部门,该部门严格控制施工的完成日期,如果有特殊情况发生使原计划改变时,进度计划则要重新拟定一份设计方案,使其和其他部门能够相互协调。安全管理部门主要负责监督施工现场的安全措施、消防和保卫工作,此外还要负责产品的保管工作。
(三)弱电施工
施工前首先要进行实地勘测,按照客户的需求,根据施工技术的要求和标准,设计出相关的系统图纸,图纸内容包括施工系统图、施工系统分布图、控制中心系统图等。此外,根据施工的进度,安排不同的施工人员到现场进行工作,分清楚安装的材料,不同设备的不同应用。施工人员必须了解图纸的内容,图纸设计人员必须向他们交代清楚。在每一个施工的地方,应该分配好工人每天完成的工作,技术人员检查施工现场中出现的技术问题,安检工程师检查施工现场的安全隐患并及时给与解决。
(四)验收
项目完成后,必须要确认该项目的各项指标是否达到标准。系统功能必须满足合同的要求,材料消耗应在规定的范围之内。在调试成功后,可以允许该系统试运行一个月,在一月内若出现问题,施工方应对其进行维修,甚至有可能会被要求部分赔偿。维修后再进行试运行,没有问题后才可以通过,正式运用于生产中。
三、弱电系统的管理与维护中的问题
(一)缺乏一定的科学性和系统性
目前对于一个集成性较高的弱电系统,对弱电系统实施相对的维护与管理是在传统的弱电系统设备维护基础上进行的,将弱电系统中各个不同的系统进行分割,单独的对弱电系统某个部分进行管理和维护,在我国现阶段的弱电系统的管理基本上遵照的原则而是:弱电系统存在问题才去进行维护,没有问题的弱电系统不维护的原则。使得当前弱电系统的维护与弱电系统管理缺乏科学性和系统性。
(二)缺乏专业的监测设备
在我国现阶段弱电系统的管理大多是依靠手工,采用发现弱电系统存在问题、分析弱电系统存在的问题、研究解决弱电系统存在问题的方法、达到管理与维护的目的,这种弱电系统管理的效率比较低,并且没有一个完善高效的弱电系统管理方案,并且在弱电系统维护与监测的设备上得到具体的体现,还是采用传统的万用表对弱电系统进行检测,这根本无法满足当前弱电系统的管理与弱电系统维护需求。
(三)缺乏专业性的人才作为后盾
我国弱电工程和其他发达国家相比我国的弱电系统起步相对较晚,但是弱电系统发展速度还是很快的,因而电气工程弱电系统的专业化管理与维护人员无法满足我国当前的需求;而弱电系统维护与管理需要综合能力较强、业务能力高的施工来作为后盾。
四、弱电系统的管理与维护策略
(一)加强弱电系统设计的管理
对弱电系统进行方案设计时,必须要进行详细的弱电系统施工技术交流,不仅要讨论弱电系统的监控方法、预算费用、系统结构和布局,对于有较大分歧的弱电系统设计方案,要组织专题进行讨论。在弱电系统设计时,要考虑弱电线槽及电、水、风系统中的线管、线管、管道、线槽的排布等各方面的协调统一。弱电系统中的线槽、线管、电缆、不能与机电设备、水管、风管、强电走线相冲突,并且选择与建筑物内各种设备安装相适应的合理布局和走向,减少弱电系统费用。
(二)加强施工人员素质
不管是项目指导人员还是工程施工人员,都应该具有一定的素质。对于指导人员,他们必须具有较高的文化程度,掌握一定的文化知识,还应具备一定的领导才能,对于某些情况能够正确的给出有建设性的意见,保证项目的实施。对于施工人员,必须经过正规的技术培训,没有经过培训的工作人员是不能上岗工作的。而且还要提高其他各方面的素质,每个人都应该对这项工作的实施负有责任,这样在工作时可以大幅度的提高工作效率。
(三)弱电系统的防雷接地维护
雷电对安防监控及弱电系统具有极大的破坏性,使电子设备产生误动作而暂时瘫痪或整个系统停顿。为了确保建筑物本体免受直击雷的侵袭,需要在保护设备的前端安装合适的避雷器,使进入的雷电流阻拦在外,保护建筑物本体免受雷击引起的火灾事故及人身安全事故。首先是直击雷的外部防护,为了降低建筑被雷击的概率,宜优先采用避雷网、在局部加装避雷针保护。其次是引下线,将接闪器接闪的雷电流安全的导引入地,很多建筑物利用体内的钢筋作为防雷引下线,大大降低每根引下线的沿线压降,减少侧击的危险。感应雷的防护:对建筑物内的系统设备进行感应雷防护时,通过空间感应侵入通信站的内部线路,实现单点接地方式,坚持每一级的交流电源之间连接导线超过25m以上的原则。
(四)实施弱电工程过程化控制
1.加强对弱电系统的维护控制。每一个弱电系统必须组建一个管理机构,根据弱电系统的实际需求和情况制定弱电系统中相关的管理制度。对整个弱电系统的初步方案进行深化并与建筑工程项目设计、按照制定的进度计划对弱电系统的安装、接线等弱电系统各阶段工作全面的监督和管理,以确保弱电系统的施工质量。
2.弱电电源与接地系统的有效控制。中弱电电源系统必须是无干扰和可靠稳定的。利用计算机采用双电源末端自切供电控制策略。对弱电系统终端计算机设备配置均有采用双电源末端自切供电。弱电系统的接地是弱电系统的一个重要环节。为减少弱电系统干扰和保护设备,弱电系统接地必须单独接地,确保整个弱电系统的施工质量。
(五)弱电设备功能
即在现有的弱电系统管理的过程中,还应该重视对弱电系统设备中的不同的功能的选择和使用,因为各种弱电系统设备的实际专业性能有着非常大的差异,所以要想实现对弱电系统设备的功能的发挥,就必须要经过弱电系统专门的技术人员的测试。监控管理人员一般对诸多弱电系统不可能都精通,应在抓好线槽、线管施工质量同时,着重对弱电系统设备功能进行监控。合同签订过程中,专业队伍竞争夺标,往往会给弱电系统提出许多功能,许多测控点,而弱电系统的报价又不高,以增加了弱电系统的竞争优势,但在弱电系统施工时往往去掉某些功能,忽略一些弱电系统测控点,管理人员若不按合同监控,就会使弱电系统少测控点、缺功能,只有控制弱电系统设备的质量,才能保证整个弱电系统的施工质量。
结束语
我国建筑事业的发展,使得智能建筑也取得了很大的发展和进步,这种情况下有关部门应该重视对智能建筑中的弱电技术的有效管理,避免由于弱电设置不当导致的建筑功能的影响。
参考文献:
[1]陈厚桥.弱电工程施工和管理研究与探讨[J].计算机时代,2012,01:60-62+65.
篇2
【摘要】近些年来,我国网络信息技术得到了飞速的发展,这使得电子信息工程越来越受到人们的重视。随着科学技术的迅猛发展,电子信息工程影响着人们生活的各方各面。现在人们对电子信息工程的需求越来越大,电子信息工程面临着巨大的发展需求。本文简述了电子信息工程现代化的重要战略意义,并提出了推动电子信息工程现代化的主要途径。
【关键词】电子信息工程;现代化;意义;途径
1.电子信息工程简论
电子信息工程已经成为了现代社会发展所不可缺少的媒介,基于对电子信息工程的发展和应用,电子信息产业的发展也为我国经济的发展做出了重要贡献,因此,在未来的社会经济发展中,电子信息工程发展现状远远不能够满足社会发展需要,因此,要积极推动电子信息工程实现现代化。
电子信息工程是“通过使用网络等现代的信息技术达到对电子信息的控制及处理的一种科学。”电子信息工程这门学科研究的主要内容为“信息的获得与处理,以及电子设备和信息系统的线管设计、开发与应用、集成等。”随着科学技术的发展,电子信息工程的研究范围正在不断扩展,并在实际应用中与其他科学技术出现了交叉与融合,推动了新的应用技术发展。这种电子信息工程的发展不但对我国社会和经济产生了深远的影响,而且对我国政治、法律等工作开展形式产生了很大的影响,因此,推动电子信息工程尽早实现现代化,是我国整体发展的一种客观要求,对我国社会发展具有实际意义。
2.电子信息工程现代化技术的作用
随着世界经济一体化的形成,我国电子信息行业也在不断的发展,但是就目前我国电子信息工程现代化技术现状来看,相关企业并没有太多核心技术,并且长期受制于人,在一定程度上不利于电子信息行业的发展。但是就目前国家发展战略来看,我国一些上市公司已经看准了新型电子技术,并加大力度研发。随着信息技术迅速的发展,电子信息工程已经成为时代的推动者,对电子商务的作用越来越重要,现在一些传统企业对电子商务已经有了新的认识,一些企业开始对电子商务进行布局,新平台和新业务的兴起,为传统企业占有市场份额奠定了基础,同时也促进了企业的发展。对于一些优秀的传统企业来说,电子商务布局在企业中作用显得更为突出。一些优秀传统企业已经实现了信息公开化,并建立了数字化、网络化、智能化管理平台。随着时代的发展,这些企业已经加快了信息化与工业化相互融合的步伐,促进了产业化的升级及转型发展。以信息化技术带动产业化技术已经成为工业化需求的着力点,其不仅能提升产业升级,同时利用信息技术也能使传统优势产业有所提升,也能使战略性产业有所发展,对产业的高端发展有促进作用。
3.推动电子信息工程现代化进程的对策
电子信息产业对我国的国民经济的促进作用有目共睹,新时期的发展应以继续大力发展电子信息产业为着眼点,以电子信息产业的核心力量继续推动、刺激其他行业的高速发展。目前还仅仅处于电子信息产业的发展的初期阶段这种促进效应就已经十分明显,随着电子信息产业的不断发展,这种对经济的提振作用还将不断显现。
3.1 加大国家政策支持力度
任何产业的发展都离不开国家政策的大力扶持,尤其是信息产业的发展更是需要国家政策的引导与支持,尤其是重点项目的研发等需要巨额资金投入的项目更是必须在国家的支持之下才能得以完成。相关政府部门可以通过拓宽电子信息产业的投资以及融资渠道、建立电子信息工程建设基金会、增强对于计算机网络的应用以及技术改进、鼓励新兴信息产业的研发等形式,加大对于电子信息工程的政策引导力量。
3.2 优化电子信息企业的发展环境
电子信息产业作为一种新兴的高科技产业,其发展离不开高科技人才。因此,必须优化电子信息产业的产业环境,培养高端的信息知识人才,充分发挥人才的力量,不断地开发新项目。企业可以通过建立健全良好的竞争机制以及开设人才的对外交流学习活动等方式,着重培养相关的专业技术人才,以优化的企业环境,为人才提供创新的机会、拓宽人才的视野,同时加强人才对于理论知识应用的熟练程度。
3.3 推动培育新的企业增长点
电子信息产业是更新换代尤为快速的一种产业,不断研发新的长点是企业生存的必要措施。电子信息产业的相关企业应当建立完善的信息技术创新机制,扩大电子信息产品与服务的融汇力度,建立核心产业研发平台,努力加大信息技术的核心研发力度等,在人员的研发过程中努力挖掘新的增长点。
3.4 加大人才培养力度,优化环境
人才是强国之本也是推动技术发展的重要因素,因此,要想更好的推动电子信息工程的现代化技术发展,就要从人才培养开始着手。而人才的养成与培养环境有着最直接的关系,所以企业在发展的过程中也要创造更好的人才发展环境,树立一种“以人为本的价值观”。企业发展需要人才作为支柱,因此,企业要想发展就需要完善技术团队,为创新性人才的培养提供一个宽松的发展环境,也就是说要建立一个“公平、公正、公开”的企业人才竞争机制,并在人才评价中逐渐根据企业的能力建立和完善人才奖惩机制,这样就能够提高人才创新和自我发展的积极性,推动企业内部人才青出于蓝而胜于蓝,为相关企业的发展那做出贡献。同时,企业技术团队在自我创新和发展的同时,也要积极借鉴国外先进的技术并总结成具有自我特色的工作经验,在实际电子信息工程技术研究过程中要把这些先进的经验应用到研究工作中,以推动我国电子信息工程现代化技术的发展。对于留学归来的高能力技术人员,电子信息产业企业也应该积极引进,优化企业自身的人才结构。这样企业就能够为人才的发展提供一个平等竞争、充分发展的环境。
3.5 增强政府对电子信息工程的扶持
政府对电子信息工程的扶持可以从两个方面来进行,第一,要加大对电子工程研究项目的资金投入,给电子信息工程的研究提供充足的资金支持,除此之外,政府还可以为电子信息工程的融资提供便利条件,建立专项的发展基本,这样就能够保证电子信息工程朝着产业化方向发展。第二,从政策上进行扶持。政府要用政策积极引导电子信息工程的应用和发展,比如“引导移动通信产业跨越式发展、数字电视、电影推广、互联网的应用及软件信息服务等工程的开发。”这样就可以推动该产业的自主创新和持续发展。
3.6 创新电子信息工程产品的服务
创新不但是一个民族兴旺发达的灵魂,其也是市场经济中的企业兴旺发达的关键,对于电子信息产业来说,要想在激烈竞争中实现稳定发展,就要不断创新产品服务,寻找新的经济增长点,因为,推陈出新一直都是“发展”的必要条件。因此,电子信息企业要寻找合作伙伴,并建立一种以企业为中心的技术研究体系,以市场需求为中心进行产品和服务的创新,积极推动电子信息工程现代化技术的实现。由于现代化发展对电子计算机的需求量越来越大,因此,电子信息产业可以积极与计算机产业合作,从而实现两种产业的优化升级。
参考文献
[1]浅析电子信息工程的现代化技术[J].科技创新与应用,2013(22).
[2]浅析电子信息工程若干问题[J].城市建设理论研究(电子版),2013(13).
篇3
关键词:高层住宅;户内弱电箱;设计;选用;安装
中图分类号:TV文献标识码: A
Abstract:Weak box is mainly used in the management and distribution of light-current system, which includes the network, telephone, television and security
system etc. In high-rise residential, Indoor weak boxes are broadly employed,
however, lots of problems exists in fact. Based on this situation, this article focuses
on the design, selection and installation issues of the weak box.
Keywords:high-rise residential, Indoor weak box, design, selection, installation
户内弱电箱亦称为智能家居布线箱,多媒体信息箱。其主要用于对家庭弱电信号进行统一管理分配布线的作用,包括网络、电话 、电视、安防等弱电布线。笔者认为随着物联网、智能家居、三网融合、光纤入户的实现,称为家庭智能控制箱更合适。《智能建筑工程质量验收规范》中这样定义家庭控制器:“完成家庭内各种数据采集、控制、管理及通信的控制器或网络系统,一般应具备家庭安全防范、家庭消防、家用电器监控及信息服务。家庭智能控制箱应包括家庭控制器,并实现其描述的功能。但目前高层住宅小区中存在弱电箱设计功能落后,选择不合理、安装不符合规范等问题。
1、工程概况
某高层住宅小区规划设计为六栋31层框剪结构纯板式高层住宅楼,两梯两户,市场定位为低容积、高绿化率、智能化高端小区。该小区的弱电工程主要有闭路电视监控系统、周界防范系统、门禁系统 、访客对讲系统 、电子巡更系统 、停车场管理系统 、广播及背景音乐系统、三表远传系统等。笔者作为甲方代表从事这个高层住宅小区建筑安装工作,针对在设计阶段、采购阶段、安装阶段工作中出现的问题认真分析,做出相应对策。
2、设计阶段、采购阶段、安装阶段应注意的问题
2.1设计阶段
目前在住宅建筑设计中,弱电工程包含在电气专业中,电气设计人员一般对强电设计比较详细,对弱电设计只是点到为止,涉及到弱电箱箱体尺寸、安装位置,安装高度、弱电箱内系统功能设置、电源进线等主要内容设计深度不够。作为甲方电气工程师,应对此明确。弱电箱内必须考虑中间设备,包括光端机、光调制解调器、路由器、交换机、电视分配器模块、电话分配器模块等。中间设备电源一般负荷不大,采用BV-3*2.5的电线完全满足要求。供电应考虑满足防火要求,强电电线应采用SC20管(普通焊管)套管,弱电电线采用普通PVC管套管。设计强电时,应考虑就近分出一路电源给弱电箱供电,为避免强电对弱电信号的干扰,根据《住宅智能化电气设计施工图集》规定电源源插座与弱电系统信息口水平间距不小于150mm,《智能建筑弱电工程设计施工图集》规定综合布线信息插座与电源插座水平距离不小于200mm。根据实际情况笔者认为强弱电布线的最小间距不低于150mm。箱内至少设置两个五孔插座,为中间设备供电。弱电箱宜暗装在墙内,其底边距地面1.4m左右。弱电箱一般与户内配电箱分开设置,且考虑安装在两个墙体上。弱电箱安装在住户大门附近(宜距房门0.5m以内),且便于操作。目前设计规范虽然没有对卫生间和厨房强制要求安装信息点,但从从综合布线、集中控制的理念来看,卫生间和厨房智能家用电器的数据采集和实时监控功能的实现,设计信息点会对用户将来的使用会带来极大的便利。个人认为设计单位应以人为本,以用户的居住体验为主,做到超前设计,扩展设计。
附:住宅户内弱电箱各级系统图
2.2选用阶段
目前弱电箱还没有统一的产品技术标准,各个厂商生产的规格大小、材质、功能实现各不相同,常见的弱电箱规格有310mm*210mm*120mm,320mm*240mm*120mm,350mm*300mm*120mm。材质有冷轧钢板、不锈钢板、塑料材料。开发商在选择时应特别注意产品尺寸,材质、弱电箱内置功能。应尽量选尺寸较大、钢制、大尺寸、模块化高的品牌弱电箱,这对用户的使用体验及后期实现智能家居相关功能扩展很有好处,也是开发商打造智能小区的一大亮点。另一个特别容易忽视的问题是弱电箱散热的问题,弱电箱中间设备中的光调制解调器、路由器、交换机都需要耗电,尽管发热量不大,但弱电箱空间有限,不利于散热。选择弱电箱时要考虑弱电箱的面罩要有散热孔,内部要有足够的空间便于散热,必要时可以考虑加装小型风扇的弱电箱。本项目采用Siemens智能家居配线箱,暗埋尺寸350mm*300mm*120mm,箱体采用1.2mm厚钢板,内置1进6出电视模块,2进8出电话模块,1进4出数据模块,220v电源模块。预留有光调制解调器、路由器等控制设备空间。如图:
2.3安装阶段
高层建筑墙体多为剪力墙,弱电箱一般预埋在剪力墙墙体内。作为甲方安装工程师要提前与土建施工单位沟通,在主体砼浇筑施工中做好预留,一般用木盒子预留,木盒子一定要与钢筋固定牢固,通常在木盒子四周加设钢筋架,钢筋架与主体结构钢筋双面焊接,防止在砼浇筑中变形移位。否则后期安装阶段对剪力墙进行剔凿会破坏建筑物结构受力。根据现场实际经验,预留洞口尺寸要比弱电箱尺寸大些,一般尺寸为500mm*400mm*150mm。这样既便于弱电箱的安装,又方便了后期穿线工作。与弱电箱相连的管子同时要预埋好,管子进箱内外用锁母锁住。SC管预埋前还要做好防腐处理。箱体埋入墙体时,如果是钢板面板其箱体露出墙面1厘米,如果是塑料面板,其箱体和墙面平齐,用水平尺找平。箱体与线管的连接时,线管通过紧固件连接在箱体上,金属线管、金属弱电箱均需整体连接,然后接地箱体与金属线管应同时做好接地处理。施工人员应用钢锉对箱体敲落孔、金属线管内侧边缘部分的毛刺锉平,否则会划伤电线的外皮。线缆至少应在箱体内(从进线孔起计算)预留出60 厘米的线头。根据网络施工图,对弱电箱内的线缆及线缆所连接的各个终端插座,要重新进行检查统一编号,并将每条线缆两端用标签加上标识,便于以后的维护。弱电箱安装完毕后应同时做好成品保护,及时上锁。
3、结语
《住宅区和住宅建筑内光纤到户通信设施工程设计规范》和《住宅区和住宅建筑内光纤到户通信设施工程施工及验收规范》两项国家标准已与2013年4月1日起实施。以后规划的住宅小区将向信息化,网络化发展。人们居家生活已从原有的应用型向舒适型和智能型转变。在住宅开发中,作为实现智能家居重要一环的户内弱电箱应在设计、选用、安装等环节应引起开发商的重视。
参考文献:
[1]《全国民用建筑工程设计技术措施建筑产品选用技术(水暖电)》2009版
[2]《国家康居示范工程智能化系统示范小区建设要点与技术导则》
[3]《住宅区和住宅建筑内光纤到户通信设施工程设计规范》
[4]《住宅区和住宅建筑内光纤到户通信设施工程施工及验收规范》
[5]《住宅智能化电气设计施工图集》
[6]《智能建筑弱电工程设计施工图集》
[7]《智能建筑设计标准》GBT50314-2006
[8]《建筑电气工程施工质量验收规范》GB50303-2002
篇4
关键词 :建筑电气工程 强弱电智能化
中图分类号:F406文献标识码: A 文章编号:
0引言
随着经济发展,我国人民的生活水平和质量不断提高,建筑业也从传统的满足住房基本需求向更加智能化、信息化、集成化的舒适性、高品质性需求方向发展。
1 建筑电气的强弱电工程施工项目及其特点
1.1建筑电气工程施工具有独立性和协作性
建筑工程是一个复杂庞大的工程,而建筑电气施工作为建筑工程的主要部分,与排水系统、通风采暖、土木建筑、采光设计等各专业工种有很紧密的联系。同时建筑工程施工也有自己的独立性,它有自己的施工要求和施工特点。在我国一般建筑电气建设施工过程中,通常涉及建设单位、设计单位和施工单位,分别承包建筑工程的电气设计施工的各个部分,所以这就要求分包商互相协同作业,紧密配合,从设计到施工,再到验收,每个环节都要相互合作,才能高效、高质量的完成一个建筑电气施工项目。可以说建筑电气施工无论是就本身而言还是就其它建筑专业工种而言都有相对的独立性和协作性,需要整体看待。
1.2建筑电气的强弱电工程施工特点和联系
建筑电气工程一般包括强电施工和弱电施工,彼此之间有自己的特点也有一定的相关性。
(1)强电工程一般是把建筑能源动力作为研究对象,其特点是功率大、电压电流强、频率低、效率较低下、危险性高,其工程主要包括室内室外景观照明用电、商业和居民用电、电梯等动力用电等,在施工过程中主要考虑减少损耗、提高效率以及确保用电安全。
(2)弱电工程一般是把信息以及电信号的快速传递和精确控制作为研究对象,其特点与强电工程相反,功率小、电压电流弱、频率高、安全性高,其工程主要包括室内安全系统、园区安防系统、办公自动化系统、信息通信系统、物化自动化管理系统等,在施工过程中主要考虑信息传递的综合效果,比如信号传递的快速性、保真性、广泛性以及可靠性。
虽然强电工程和弱电工程有各自的特征,但是两者有着紧密的联系,在智能化建筑里,强电工程需要辅助以弱电工程的信号控制,同时弱电工程也需要强电工程给予运作动力,例如园区门禁系统。
综合所述,建筑电气的强弱电工程施工是一个复杂性、多样性、协同性的工程,对其质量控制要从各方面着手,尤其是强弱电工程的实施。
2 建筑电气的强弱电工程施工质量控制
结合建筑电气的强弱电施工特点,将电气工程的质量控制分为三个阶段:施工准备阶段、施工过程质量控制阶段、施工后质量检测验收阶段。
2.1 施工准备阶段的质量预控制
我们知道电气施工和其它建筑专业工种有着密切的协作性,同时强弱电施工也具备各自特征,因此在施工之前就要做好充分的准备工作,这样为今后的电气施工打下良好的基础,调高施工质量。具体准备内容可以大体分为以下几部分:
(1)组织专业知识强的作业团队
目前我国建筑电气专业人才稀少,尤其是强弱电综合施工人才更是缺少,市场上存在着很多挂靠资质队伍,在工程实施和管理方面技术能力和综合素质较差,对待一个工程没有很好的施工管理体系,对施工质量难以保障。特别是针对现代建筑,更多讲究智能化和集成化,因此强弱电的配合施工显得尤为重要,而许多施工队伍在这方面由于知识限制,对智能化建筑认识欠缺,这很容易导致强弱电施工质量下降,效率低下。因此,建筑电气工程要严格把关施工团队,选择专业知识强、责任心强、综合素质高的组织,并对施工团队进行初培训,特别是强弱电施工特点及要点。
(2)详细审阅查对工种施工图纸
建筑工程一般包括电气、土建、装饰、水暖等部分,每一部分都有自己的施工图纸和方案。对于电气施工部分,在工程实施之前,首先电气质量监控人员要熟悉电气施工图纸的主要信息和关键技术,同时和土建、装修、水暖等专业工种的技术人员进行图纸核对,确保各个工程互相协作,防止干涉现象发生,然后完成整个建筑的综合平面设计图,进行专家审核,如果发现问题,及时更正,再进行审核,确保工程的质量安全。其次电气施工人员要对电气施工图进行整体学习,确保在施工主要人员对电气工程有个系统的认识,特别是强弱电工程实施,要确保强电工程的安全性、高效性;弱点工程的细致性、精确性,同时把握好两者之间的主要关联线路和环节,确保一次施工完成,防止二次破坏,提高施工整体质量。
(3)合理设计施工方案
电气施工组织,在确保“安全第一,质量第一”的前提下,确定符合国家政策规定以及技术要求的可行性、有针对性的施工方案,要建立切合实际的质量管理体系和技术管理体系。因为强弱电工程是一个复杂、先进的实施项目,不能盲目追求创新性,要切合实际,重点抓实际功能和可靠质量。根据其它专业工种的作业进度,提前将强电大型设备做好预埋、防腐处理;对弱电设备进行防尘、防水处理,同时对导线做好保护管预埋工作,提高施工效率。
2.2 施工过程各阶段的质量控制
施工必须严格按照审批后的电气施工图纸和技术文件,满足国家电气施工规范要求、技术要求和验收规范,以及地方规范和技术要求,由专家会审通过后的施工组织设计进行。施工过程中如果发现图纸存在不合理的地方应立即提出,由专家再次会审,不能随意进行方案修改。实施的各个阶段都要由相关组织机构进行施工人员技术考核,查处违规上岗,预防安全隐患。同时重点对电气工程材料进行详细的质量检查,保证电气设备符合国家技术标准。电气施工过程中要保证不能破坏其它专业工种的成果,不能随意破坏,保证建筑的整体美观。由于强弱电工程通电管线较多,强电导线较粗、较重,弱电导线较细、较多,因此施工过程中,要考虑到排水、排风通道与通线电路的位置关系。如果施工过程中与其它专业工种发生冲突,应该有相关部门进行协调,确保整个建筑工程的施工进度、效率和质量。可以从以下几方面进行施工质量控制:
(1)质量监管人员要对电气工程设备以及关键施工材料和消防材料进行详细的检验和审查,确保材料和设备满足国家及地区规定,以及设计方案的需求。对于有明显缺陷的材料或者设备要进行及时更换并进行更加细致的审核,确保材料和设备达到工程实施标准,防止隐蔽性工程质量问题的存在。
(2)电气施工人员要配合土建、装修以及排水等专业工种的工作,同时也要及时进行沟通,例如土建工程在进行阶段性完工报告时,要布置专业人员参加,确保电气工程实施有一个良好的环境。
(3)质量监管人员要在工程实施各阶段对工作人员进行能力和岗位的核实,保证工作人员的技术能力满足施工要求,预防安全隐患,确保施工效率和质量。
2.3 施工过程后质量检测验收
严格按照建筑电气的强弱电工程施工技术规范准则要求,对施工后项目进行详细检查,从材料、设备、管线布置、使用效果、美观度和舒适度等多方面进行量化考核,对于强电工程要确保设备的安全性和高效性,减少浪费;对于弱电工程要确保性能完善、信息准确、高效、美观舒适。
3 结束语
建筑电气的强弱电工程施工是一个具有复杂性、多样性、独立性和协同性的工程项目,在实施过程中要加强自己施工团队的专业知识,不但要与其他专业工种协调合作,同时强弱电工程内部组织也要进行互相协作,只有结合建筑电气的强弱电工程施工的特点,对电气施工做好相应的措施和方案,才能提高建筑电气的强弱电工程施工质量以及安全性。
参考文献
[1]、庞允亮. 提高建筑电气工程施工质量技术措施探讨[J]. 企业导报. 2012(12).
篇5
关键词:建筑弱电系统;弱电设计;弱电系统施工。
弱电是作为传播信号、进行信息交换的电能统称。带商业、办公功能的高层建筑的弱电系统,一般包括:语音系统级数据网络系统;建筑设备自动监控系统;安防系统(闭路电视监控系统、出入口控制系统、入侵报警系统、离线式电子巡查系统等);有线电视系统;公共/消防广播系统;火灾自动报警与消防联动控制系统;电气火灾报警系统;无线信号增强系统;出入口车辆管理系统;无线对讲系统;多媒体信息查询显示系统;智能化集成系统。
弱电智能化系统的设计目标就是创造安全、健康、舒适和高效的工作、休闲及住宿环境;方便灵活的管理模式,低能耗、低成本、高效益、最大限度的节约能源、绿色环保;能够满足多种用户对不同功能的要求;具备现代化的通信手段和办公、会议条件。
下面仅就常见的几个弱电子系统的设计过程中应注意的要点进行分析讨论。
一、智能化系统的总体设计
设计智能化系统时,首先要考虑的是有线电视机房,通信机房,一般情况下有线电视机房,通信机房需要根据电信运营商需求进行设置,房间的分隔也需要咨询相应电信运营商,具体设计的位置应考虑到运营商方便电信接入点,不应随意设置,增加现场的施工难度和施工的复杂度。
其次要考虑的就是消防安保控制中心,一个大型包括商业和办公功能的高层建筑有可能日后会分属不同的物业公司管理,因此自持部分和可售部分应各设一个消防控制中心。其中,自持部分的消控中心为总控中心。出售的消控中心附属于总控中心,也可在紧急情况下独立运作。总控中心具有优先控制权。
二、通信网络及综合布线系统,有线电视系统
通信网络及综合布线系统,有线电视系统应根据当地电信部门的要求进行设计,一般电信部门对于接线点,选用的光缆,电线等都有相关要求,在高层弱电系统设计时,应该注意的是这部分管线的预留。
根据不同区域的需求合理布置电话终端。根据楼层性质的需要,设置直线或内线电话。办公室、商场内和地下室根据实际情况设置移动通信信号覆盖。由移动通信商提供设备建设,土建施工时配合预留线槽或者位置。
三、安全防范系统
大型高层建筑安防系统应采用集成式管理系统,配置多媒体综合集成管理平台,设有110专用报警电话并且与城市公安进行联网。安防系统主要由以下部分组成:视频安防监控系统、入侵报警系统、出入口控制系统、紧急寻呼系统等。视频安防监控系统、入侵报警系统、出入口控制系统等设置系多线联动功能。
1.视频安防监控系统:
1.1 监视摄像机设置在各出入口、公共部位、电梯厅、电梯轿厢、重要设备机房等处。系统采用基于IP寻址的全数字网络化的电视监控系统解决方案。
1.2 前端所有摄像机分别连接入就近楼层交换机,若是摄像机至最近楼层交换机距离超过网络接入最短距离,则采用模拟摄像机接入数字编码器,再接入楼层交换机的方式。
2.入侵报警系统:
入侵报警系统由双鉴报警探头、报警区域机、报警显示电脑及报警软件组成。主要设置在各重要设备用房等处。入侵报警信号通过线缆连接到各就近区域机内,区域机间采用现场总线与入侵报警管理平网。
3.出入口控制系统:
出入口、通道、重要办公用房、重要机电设备用房等均考虑在线式门禁;储藏室、强电间等设置门磁。出入口控制系统由读卡设备、门禁控制器、通讯网络,管理软件,计算机组成。
出入口控制系统设计时应满足,当供电不正常或掉电时,系统的密钥信息及记录信息不得丢失时,各种紧急逃生时人员不使用读卡设备的疏散要求。
4.紧急寻呼:
在残疾人卫生间等处设置网络式报警求救和对讲装置。
四、公共/消防广播系统
为了节约成本,方便施工高层建筑中的公共广播系统和消防广播系统一般共用一个广播系统。广播音响设备设于各自的消控中心内,控制中心内设收音机、卡座、CD机、功放等控制设备。在地下车库、会客区、电梯厅、疏散楼梯内、公共卫生间及各层公共走道设有扬声器,平时播放背景音乐和日常广播,当发生紧急情况时,可按消防规范的要求切换进行应急广播。消防广播具有优先广播权。
五、出入口车辆管理系统
地下车库的主要出入口车道均安装电动栅栏机、车辆感应线圈,入口车道安装感应式读卡器、出票机、车辆识别等设备,出口车道安装验票机和验卡机,用于出入口车辆管理。
六、集成管理系统
BAS楼宇管理系统作为整各工程内所有设备运行信息的交汇与处理中心,对汇集的各类信息进行分析、归类、处理和判断,采用最优化的监控手段,对各设备进行分布式监控和管理,使各子系统和设备始终处于有条不紊、协调一致的高效状态下运行,致力于创造一个高效、舒适而安全的工作环境,并在此前提下,尽量降低其各系统的造价,最大限度地节省能耗和日常运行管理的各项费用。
系统集成时考虑如下:
以分布式网络与集散型控制理论为基础,强调BAS的综合管理能力,又确保各子系统的独立运行能力,维持其相对独立性。
各子系统的硬件配置应具有模块化结构,便于扩展与更改。
系统应具备开放性结构,能适应市场上各硬件及软件接口的条件,使各系统之间的信息交换障碍减至最低,且可与其它网络连接。
如果一个建筑有不同的物业公司进线管理管理,自持部分和可售部分各设一套BAS系统。主机放在各自的消防控制室内。
七、弱电系统的施工
弱电各系统信号和控制线缆均选用无卤低烟阻燃型电缆。室内主干线缆敷设在弱电间垂直电缆走线槽内;各平面支干线缆均敷设在水平电缆走线槽内;水平支线均穿JDG管暗敷设。
八、建筑设备自动管理系统(BAS)
本工程设置BAS系统,对建筑物内各种机电设备进行监视、控制、测量,使各种机电设备安全运行、可靠、节约能源、节省人力及确保建筑物内环境舒适。
本系统采用网络形式将智能控制盘进行环行连接,并采用集中显示、报警和控制。
如果一栋建筑由不同的物业公司管理,可在自持部分和可售部分各设一套BAS系统,以便物业管理。主机放在各自的消防控制室内。
八、弱电系统的防雷接地
在消防控制中心、通信机房(计算机网络机房)和电视前端设备控制室、各楼层电信间等处设接地端子箱。
各弱电设备上电源采用三级过电压保护;弱电系统输入输出线路设过电压保护;弱电系统接地设过电压保护。
雷电防护:所有通信、广播、电视、计算机等系统均应设置雷电防护措施。
九、其他
做好一个弱电系统,应该做到:在设计前,设计人员应该与用户做好良好的沟通,明确用户的要求,使得设计更加贴合用户需求;在设计过程中,应该注意各个系统之间的集成化;在施工过程中,设计人员应与施工人员保持良好沟通,方便做出相应更优化的修改;在工程竣工之后,应该完善竣工图纸,使其与现场相符合。
结语:
本文仅对出入口车辆管理系统,公共/消防广播系统,安全防范系统,通信网络及综合布线系统,有线电视系统等这几个子系统的设计进行了分析,然而,
一个高层建筑的弱电智能化系统的复杂程度远不止这些。随着现代社会科技的不断发展,弱电智能化系统也在不断的更新和完善。每位工作人员在不断地设计过程应当注重施工的合理性,随着工作经验的丰富,知识的不断更新,终能成为一名出色的建筑智能化弱电系统设计人员。
参考文献
[1]《建筑弱电工程设计施工手册(精装)》
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本次设计笔者参阅的相关规范有:《建筑物防雷设计规范》(GB50057-94,2000年版);《高层民用建筑设计防火规范》(GB50045-95,2001年版);《建筑物电子信息系统防雷技术规范》(GB50343-2004);《建筑与建筑物综合布线系统工程设计规范》(GB/T50311-2000);《火灾自动报警系统设计规范》(GB50116-98);《综合医院建筑设计规范》(JGJ49-88);《有线电视系统工程技术规范》(GB50200-94)。
本次设计笔者参考的国家建筑标准设计图集有:《建筑电气工程设计常用图形和文字符号00DX001》;《火灾报警及消防联动99SX501》;《智能建筑弱电工程设计施工图集97X700》;《建筑智能化集成设计图集03X801-1》;《综合布线系统工程设计施工图集02X101-3》;《电气竖井设备安装04D701-1》。
本次设计弱电系统包含:火灾自动报警及消防联动控制系统;共用天线电视系统;广播系统(含背景音乐及消防应急广播);病房呼叫系统;综合布线系统(含计算机网络和通信系统)。移动通信信号覆盖系统由电信部门负责设计、安装,不在本次设计范围之内。
一、火灾自动报警及消防联动控制系统
系统保护对象分级
本建筑物为一类防火建筑,火灾自动报警系统的保护等级按一级设置,为集中报警系统。
系统的组成
系统由火灾自动报警系统、消防联动控制系统、火灾应急广播系统、消防通
信系统、电梯监视控制系统、非消防电源切断控制系统等组成。
系统的地址编码总数应预留15%~20%的余量。
消防控制室
本工程消防控制室设在首层,并设有直接通往室外的门。
消防控制室的消防控制设备由火灾报警控制主机、联动控制台、CRT显示器、打印机、应急广播设备、消防通信设备、电梯监控盘和电源设备等组成。
消防控制室可接受感烟、感温、火焰、可燃气体等探测器的火灾报警信号及水流指示器、检修阀、压力报警阀、手动报警按钮、消火拴按钮的动作信号。可显示消防水池、消防水箱水位,显示消防水泵的电源及运行状况。可联动控制所有与消防有关的设备。
消防控制室到弱电井采用金属线槽在吊顶内敷设。平面布置时,还注意到不让与消防控制室无关的电气线路通过。
消防控制室设置专用的等电位联结端子箱,设置专用的接地干线,采用BV-1X25mm2穿PVC管引至建筑物总等电位联结端子箱。火灾自动报警系统采用共用接地装置,接地电阻不大于1欧姆。由等电位端子箱到各消防电子设备的专用接地线采用BV-1X4mm2。
消防控制室设备采用双电源供电并在末端设自动切换装置,并采用UPS作为备用电源,UPS由设备厂商提供。
火灾自动报警系统
本工程采用集中报警控制系统,按两总线设计。
本工程在开水房和消毒间采用感温探测器,地下层的电缆侨架、变配电设备、一层的消防控制室和综合布线机房的吊顶内和架空地板下均敷设定温电缆。除此之外,其余场所均设置感烟探测器。探测器的平面布置,完全遵守《GB50116-98》第8.1.1条至8.1.14条的规定。
本工程每层设三个手动报警按钮,分别位于建筑物中部电梯前室、左侧疏散楼梯间前室走道侧和右侧疏散楼梯间前室走道侧,满足《GB50116-98》第8.3.1条的要求。手动报警按钮带电话插孔。
本工程在每个消火栓箱内设消火栓破玻按钮,可通过火灾报警控制器联动启动消防水泵,满足《GB50045-95》第7.4.6.7条的要求。消火栓箱的位置由设备专业提资。
本工程在每个楼层的各楼梯口门上方0.2m处设置声光报警装置,火灾时能明示火灾楼层的位置,引导消防人员寻找着火楼层,便于扑救火灾。
火灾自动报警线路均采用NH-BV-2X1.5穿管SC20在顶板内暗敷。
消防联动控制系统
火灾报警后,消防控制室根据火灾情况控制相关层的正压送风阀、电动防火阀,并启动相应的正压送风机、排烟风机,排烟阀2800C熔断关闭,防火阀700C熔断关闭,并将动作信号反馈至消防控制室。
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智能小区的弱电布线设计是有其很鲜明的特点的,它既异于工矿企业内的室外弱电布线设计,又不同于传统的住宅区的弱电布线设计,更区别于市政道路电信管道工程设计,研究智能小区园区弱电布线工程的特点,针对其特点进行设计将是十分必要的。
智能小区弱电室外布线工程的特点
1. 智能系统多、线缆种类多
智能小区弱电系统一般子项系统均是以物业管理中心机房为中心,向园区各栋建筑敷设线缆,既便很好的运用了系统集成的技术方法,可以减少一些传输线缆,但往往受技术水平及投资方面的限制,实际弱电线缆消耗仍将是很多的。
除系统子项多以外,每个子项系统在每个传输方向上的电缆又往往不只一条,有的还相当多,所以往往出现在一个传输方向上有十几条甚至是几十条电缆。这些电缆可分为铜芯电话电缆、光缆(多个系统均采用)、视频及射频同轴电缆、屏蔽控制电缆及各类铠装电缆等。从这些电缆的外径上看,除大对数通信铜芯电缆外径大以外,其他线缆一般外径均很小,几乎全部是外径不大于20mm。
2. 可供敷设管道的地域相对狭小
一般住宅园区地下有如下管道:给水管、高压及低压消防水管、雨水管、污水管、高压电缆、400伏电力线缆、照明路灯线缆、采暖空调的热水(蒸汽)管及冷水管、燃气管道等等,有的还以体量很大的地沟方式出现。另外,这些管道由于各自分属于电信、有线电视、供电、供水、燃气等不同的市政部门,条块管理严格,有的项目从设计到施工均要分割出去,可见做好园区弱电工程的设计,需要与各个相关管理部门及其下属专业施工单位很好的协调与配合。而各弱电系统的线缆一定要在同一管道系统中敷设,这是做好智能小区室外弱电布线设计的前提条件及必备条件。
3.防止高电位的引入及干扰
低电平弱电信号的传输线缆,要求我们的布线设计能有效地防止高电位的引入及干扰,要求弱电管道系统是一个安全的系统。设计中应避免高电位的广播电缆与其他弱电线缆同沟敷设,也应避免作为为弱电设备提供市电电源的馈电线介入,如对室外摄像机提供的AC220V电源,以及对有线电视干线放大器、线路放大器提供的市电电源。
4.室外弱电管道必须留有适当的余量
智能技术的快速发展要求对室外弱电管道必须留有适当的余量,并且便于维修和线缆的增减。许多智能子项的传输分配系统工程设计阶段,尚未进行系统总承包商所做的深化设计,即系统功能未正式确定、产品未选定,线缆的型号规格及数量也不确定,所以,设计往往是一个不针对具体产品的通用设计,因此,留有科学的余量是十分必要的。
智能小区布线总体规划
对于大型的或较大规模的智能住宅小区,特别是由几十栋、上百栋多层建筑或由许多栋多层、小高层及高层住宅楼组成的住宅小区,它们往往是通过多期施工才能建设好整个园区,因此,在该工程方案设计阶段或初步设计阶段就应该着手做好园区弱电布线的总体规划设计。
1. 选好物业管理中心机房的位置
选好物业管理中心机房的位置尤其重要,因为各个智能子系统的中心设备均设置在该机房内,通向各个建筑的各子系统线缆均以该机房为起点向外辐射。所以物业管理中心机房的位置是需要认真选择的。其主要技术要点如下:
(1)物业管理中心机房应尽量在整个园区中心或相对中心的位置,地上及地下“交通”条件好,位于小区主干道上,地面道路较宽,地下敷设管道的条件好,弱电管道便于沿园区干道通向小区各栋建筑;
(2)由物业管理中心机房向外敷设弱电管道的方向数应是两个以上,从而避免出线方向少使弱电管道过于集中;
(3)物业管理中心机房应与管理中心办事机构建在一处,以便于相互联络及对机房的管理;
(4)物业管理中心还应选在整个园区的一期工程范围内,以便于管理中心与一期工程同期建设,同时投入使用,尽早形成热卖优势,回收投资;
(5)还要考虑通向本小区的市政弱电线缆即电话、有线电视及宽带网光缆引入物业管理中心机房的敷设路径应选择在一期工程范围内,实现市政线缆引入工程与一期工程同步,避免出现一期工程建成了,因无电话线、宽带网光缆或电视信号影响一期工程配套使用。
2.交接配线区
对于规模较大如几千户的智能小区,一般是把整个园林划分为几个大块,这是由工程的总体规划及园区主干道所确定(分割)的,通常叫组团。组团有大有小,它与交接配线密切相关,它是划分交接配线区的基础,一般一个组团为一个交接配线区,当然,组团大也可被划分为多个交接配线区。规划好交接配线区,采用交接配线方法。
(1)交接配线区的规划原则
一个交接配线区内的住户数量以500户以内为宜,因为在CATV宽带网上实现双向传输时,系统上行通道上会产生汇聚噪声,即产生漏斗效应,漏斗效应将使系统的信嘈比恶化。当一个光节点的用户超过500户时系统信噪比将降低到临界门限以下,严重影响了信号的传输,这是必须防止的。相关住宅电信设施设计规定强调电信专用交接配线间1000户设一个,与我们这里的500户的划分是不矛盾的,对于有1000户的社区或说是交接配线间,我们可设两个电视信号光节点前端箱。一交接配线区内的住宅建筑应在同一组团内、各建筑相邻且为同一期施工,同期竣工。
(2)交接配线区的做法及功能
一个交接配线区需设置一个交接配线间,该配线间面积以15-20平米为宜,由于配线间内需安装网络设备、电话配线设备、CATV光电转换前端设备以及其他各智能系统的设备及线缆,同时该配线间还经常有管理人员在内维护管理。常用器材、工具也常存放于内,所以在有条件的情况下,如以地下室为交接配线间时,配线间面积还应适当的加大。
交接配线间还应具备稳定可靠的市电或配备UPS不间断电源;一套满足规范要求的接地装置;能具备多根弱电电缆方便地进出配线间的条件;其配线间室外便于与园区弱电干线管道相通,也能使由交接配线间引出的电缆方便的敷设至配线区内各栋住宅楼。用地下室作为交接配线间时,室内应特别注意通风及防潮,特别是南方潮湿地区。
(3)安防系统
在此我们将突出介绍智能小区规划中至关重要的安防系统规划。
采用小区整体封闭设防,组团半封闭不设防方式的安防系统,整个小区是一个警戒区,这种方式适合中小规模的住宅区;另一种方式,采用小区对外半封闭式的设防,允许一般人员出入,只限制穿行小区的车辆及商贩入内,这种方式可使社区内干道两侧开设的商业服务设施如商店、银行、邮电局、学校等等不仅仅服务于本社区,而且面对全社会,其优势是十分明显的。
具体作法是仅对组团进行全封闭式安全设防管理。这后一种方式把有几千户的小区整体设防转变成几百户的组团或配线区的设防,此方式适合大的社区。综上所述,两种设防方式不同,对园区安防线缆布线设计也会产生影响。即交接配线区的设置将直接影响整个园区安防系统的构成;对于一个规模很大的社区,安防中心值班室设于物业中心机房,由中心机房所设的安防系统主机到园区内各个探测器或传感器的线缆条数会很多,距离会很长,为解决线缆条数多的问题,如对周界保安系统的布线,我们可以采用总线制地址编码方式的系统。对于闭路电视监视系统,视频线条数多、距离远可采用移频传输或光缆传输等方式,用光缆传输图像信号,传至终端,光信号变电信号的解调点就设在配线间;对于这样的系统,存在一个电源供给问题,一个较好的解决方案是由设于交接配线间的电源设备就近提供,只有距离短,才便于低电压供电。对于在交接配线区或组团设防方式,物业中心只对交接配线间敷设线缆,物业中心安防主设备不直接连接终端设备,这样可以大大减少干线安防线缆数量、特别是封闭组团内设安防值班可以有效提高终端探测器、传感器报警后安防人员的反应速度。
对于一个大的社区,闭路电视监视系统的线路敷设是一个相当困难和相当头疼的事,因为线缆多,一只摄像机就要两到三根线缆,同时要距离远、线路长,而且根据有关规定“在小区重点要害部位和防范薄弱地点宜设电视监视系统,并应具备录像功能,对于有这类情况的小区,为了减少室外线缆的敷设困难,我们建议CCTV电视监视系统应采用DVR数字硬盘录像机为主设备的电视监视系统,将DVR数字硬盘录像机放置于各交接配线间,利用DVR16路数字硬盘录像机的模数变换及视频压缩功能,转为数字视频信号在局域网中传输,这样可大大简化传输系统,并使监控系统向数字化、网络化前进了一步。
小区弱电布线常用线缆敷设方式介绍
结合智能小区室外布线的特点,智能小区常用的布线方式有人(手)孔管道方式、铠装电缆直埋敷设方式、利用地下室设置的电缆桥架敷设弱电线缆的方式、墙壁电缆方式、穿管敷设方式等等,本文将结合智能小区的特点逐一的加以介绍。
1. 铠装电缆直埋方式
用铠装电缆直埋方式布线主要用于同路径敷设的电缆根数少的部位,如具有高电平的广播线路,为美化环境及应对应急事件而设置的园区广播系统,平时用于背景音乐播放,遇突发事故时可作应急事故广播。但该系统往往是100V或120V定压传输的系统,高电位对其他弱电线缆具有很强的干扰 ,绝不能与其他弱电线缆在同管道系统敷设,既使是采用屏蔽电缆也是应避免的。
另一方面,公共广播的扬声器布放位置除在道路两侧外,还布置在景点、草坪、花园等地,这些位置又适合铠装电缆直埋敷设。铠装电缆埋设深度一般为0.70m,在穿越道路时需穿钢管保护,此时埋深可在0.40m及以下。另外,周界保安报警的布线也十分适合用铠装电缆采用直埋方式敷设。
2. 利用地下室电缆桥架敷设线缆方式
电缆桥架在地下室内敷设的方式是又一种常用的布线方式,这也是具有智能小区特点的,因为只有高档的住宅区才会有较多的甚至是连成一片的地下室,对于高层建筑或小高层建筑有地下室自不必说,就是多层建筑为人防地下室、自行车库、储物间或各类站房也会设置地下室。另外,拥有几百个停车位,将许多栋建筑连成一片的地下停车库更是为采用桥架敷设弱电线缆提供方便。
按此种方式设计时要注意如下几点:
(1)注意室内室外线缆的衔接,室外电缆穿入到地下室时一定要预留穿墙套管,套管预埋的标高是应特别注意的重点,应使套管标高高于室外人(手)孔出线管的标高,防止雨水灌入地下室;
(2)在地下室外墙较厚(大于240mm)的情况下,穿墙套管的预留应尽量使墙外侧套管口低,墙内侧套管口高,使内外口中心连线与水平面成20度左右的夹角,以便于大对数电缆引上至桥架;
(3)穿墙套管的预埋数量应按终期需要量预留,预留的富余量可表现在套管的数量上,也可表现在套管的管径加大上;地下室架设的桥架上若敷设大对数电缆,为满足大对数电缆的曲率半径的要求,电缆桥架不得拐直角,转弯桥架应为钝角;
(4)对于大面积的地下室应把桥架连成一个系统,桥架穿防火墙时要采取防火枕等有效防火措施;对于两栋相近均有地下室的建筑应采用预埋钢管方式,沟通两地下室的弱电电缆桥架。
3. 墙壁电缆方式
这是一种在智能小区改造项目中经常见到的方式,一般相当于100对的电话电缆外径及以下外径的其它弱电电缆均可采用墙壁电缆方式敷设;对于新建小区多用于墙面上安装摄像机或园区周界保安安装的主动或被动式红外探测器的连线敷设。为了美观,也可将报警线缆穿管埋于周界墙内敷设。
4. 穿管敷设方式
一般用于由人(手)孔引出到建筑内、墙面、电杆的弱电电缆的敷设,如在园区内由人(手)孔引至电杆上或墙面安装的闭路监视摄像机的电缆、到召援电话亭、IC电话亭、应急报警按钮的线缆敷设。
人(手)孔管道敷设方式
在智能住宅小区内以人(手)孔管道方式敷设弱电线缆是最常用及最主要的敷设方式。在进行智能住宅小区室外弱电布线设计的人(手)孔的选用时,首先遇到的问题是按传统设计方式选用的人(手)孔,其体量大,不方便在智能住宅小区内使用。
这是因为开发商为了提高土地利用率,总想在有限的土地上建更多的房子,使得智能住宅区内可提供给各专业敷设地下管道的位置相对狭小,加之各专业的管道种类多、数量大、管井密,使综合管道施工困难重重。
争地盘、争埋管深度屡见不鲜,而在智能住宅小区内的室外弱电布线设计中,我们所面对的是众多的智能系统的线缆,更多的是外径不大于20mm的各类电缆或光缆,对于较大线径的电话电缆,由于我们采用了交接配线方式配线,对交接区直接配线,由物业中心机房向各个交接配线区敷设的直达电话电缆多为400、500、600对的电缆,其外径不太大,并且我们可以努力争取做到无需在人孔内做电话电缆的接续或分支,也就无需对人(手)孔要求有较大的空间。至于小线径的电缆及光缆在相对狭小的空间更能适应。所以,我们得出的结论是在智能小区的室外弱电布线设计中在人(手)孔的选用上,降低规格使用是可行的,是可以将人(手)孔变的较传统作法所用人(手)孔在体量上有所减小,投资上有所降低。
在智能住宅小区内以人(手)孔管道方式敷设弱电线缆是最常用及最主要的敷设方式。与本敷设方式相关的主要国家级规范及图集中,《地下通信电缆敷设》94X102图集多用于小区弱电布线的主干道上,在这些部位线缆量大,管道可在相对较大的范围内调节埋深,深度的调节可通过对井顶盖浮土的深浅调节来实现,也可通过加长井壁的长度来调节。而YD5062-98图集多用于埋管较浅的小区的支管或支干管上,线缆相对较少一些的地方,此种系列的手孔对埋管的要求较浅,其对埋管深度调节能力也小,当需要埋深一些时需加长井壁的长度,增加井底板的埋深。
《通信电缆配线管道图集》YD5062-98系列由于方形井盖的特殊结构,在一些省市尚难购买。也有的小区对园区景观要求高,对YD5062-98图集中的方形井盖占用绿地面积大,影响园区绿化及美观而有意见。但是该系列手孔对于智能小区室外弱电布线设计毕竟是一个不可获缺的重要手段,是对94X102图集的重要补充。另外,方形井盖的购买也不是问题,目前的市场早以形成协作化生产,不论是现货或非标定购均很方便。
埋地管材的选用
篇8
【关键词】智能化 ;弱电系统 ;管理
过去的几年里,我国房地产事业飞速猛进,许多智能化建筑也出现在一线城市。但是,因为我国研究的弱电智能建筑系统尚不完整,智能化建筑的预期功能与理想化的智能系统还存在很大的差距,智能化建筑中的弱电智能系统要求的设备质量和配置还不够完整,整体设计思路存在系统漏洞,因此,导致一些高要求的细节智能操作还存在较大的误差。
1.弱电智能系统化的管理方式概述
弱电智能建筑系统通过融合网络技术、建筑工程、数据通信和电路监控等方面的先进技术形成的联合系统,它具有许多门学科融合集成的综合特点 , 满足了居民对便利生活追求的要求,符合社会信息化的发展需要 , 弱电智能建筑系统可以提供给人们一个舒服、安逸、方便的生活环境。弱电智能的总体设计应该考虑实际的技术水平、经济条件,制定合适的实施计划。在设计初期,工作人员的工作任务就是调查当地生活条件、智能化水平、居民生活方式等基本因素。因此,在这个阶段起始的主要目标就是根据许多技术手段和实施方案为依据,进行设计,尽最大的可能提高弱电智能系统的可靠性、便利行、简洁性和冗余程度以及拓展能力。它是一个从目标构思系统到逐步细化具体实施的的应用过程,能够分为两个相辅相成又相对独立的总体设计管理系统与细节设计技术。
根据当地居民建筑的使用方式、性能要求,物业管理方案作深度的探讨与调整,从适用性、便利行、经济性上的条件考虑,作一个正确的合理化整体定位。根据项目的要求,以及项目需要达到的标准,做出正确的需求分析,然后构建正确的弱电管理系统。
2.弱电智能系统对施工建设的管理方式
在施工建设的过程中,其他建设方不能与弱电施工方产生交叉作业现象,然而在管线的布放和弱电构件的系统集成都需要进行合理沟通与协调、协调管理方式,保障施工能够有效的运行 , 这是在弱电智能建筑的施工中最讲究和最麻烦的管理方式的环节。
2.1 与装修方、土建的配合管理方式
弱电智能建筑施工方在施工的过程中应该与电子技术、城建、装修、机械、强电等其他的建设方之间进行配合、协调沟通 , 然后保证施工高效进行。城建工程的承包方应该事先安排弱电智能建筑施工方场地 , 应该保证弱电施工的供水、供电。城建包方应协调工程实施,土建方应按工程标准承接 , 按规定完成 , 实施与弱电智能工程的具体配置配合。装修工程应该首先通报吊顶、地面和墙面装修的施工进度 , 还应负责安装弱电智能设备时装饰面板的相应位置处空隙 , 为弱电施工留下相应的时间和空间。强电施工方应该加强检查 , 保证墙面厚度尺寸标准和面层均匀程度达到规定的要求,保证嵌入式插座和插槽的预留空间。
2.2 与机械、强电方的配合管理方式
电子技术、城建、装修、机械、强电、弱电承包方必须在工程安装时保证不毁坏其他建筑方已经竣工的工程 , 避免出现的不必要的经济损失和不良后果,机械设备包括变频器、电子控制箱、变压器、两相压柜、空调机、智能电梯、水泵等。不同设备与系统间的通信协议、控制端口的要求应该相互开放。针对具体产品的质量而言 , 应该利用标准通信协议的系统和控制接口的系统都应注意设备端口的理论接口的差异。我们在弱电智能建筑的施工方案设计中应该先审核机械设备端口的实际情况 , 综合弱电智能工程师提出的弱电技术方式的要求 , 明确对这些要求的偏离和满足情况,综合配置机械、强电的管理方式。
2.3 弱电智能系统的监察管理方式
弱电智能建筑系统包括许多管理子系统 , 设备自我调控系统、安全保护系统、报警防护系统、综合布线系统等,出于多门领域的交叉,即使源于多个系统设计的图纸,但是集成商家必须由一家完成,有的甚至在设计管理子系统时集成的商家仍没有选定。监察工程师不仅需要审查工程自身的流程图,而且还应该察理监控点、配线间规格和管理布线的要求等,仍应注意核对弱电智能建筑系统关于其它领域引出的信息源、变速器和中继器等是否在其它图纸上都完备保存,误差符合标准。另外,所需预留孔、预埋器件和线槽、布线的定位与设置和结构的专业的协调都不能忽略,并且应该考虑系统集成上建设一定的设备冗余。
弱电智能系统建筑工程中的线路预埋与强电工程有许多不同。1) 图纸较多,许多图纸在独立系统室的实施上没有许多困难,但是预埋楼层的子系统里外一起时很难分辨出各自所属的系统。也很难找出与图纸不符合的地方。2)线程路径较多。弱电智能建筑之间为减少相互之间电磁干扰,弱电射线较多,独自系统间与电气间交叉普遍。使预留管道相互交叉之后接近板厚导致水泥失去相应的保护层,一些超过楼板导致水泥无法浇灌。因此,众多情况下,监察工程师应该及时对弱电建筑的管道路线进行相应的调整。由于接近布线始端的地方,弱电线路的数量越多,配管的直径越大,电线根数越多,造成混凝土呈现众多孔隙。因此,弱电智能建筑工程中管线预埋上监察工程师应该花费更大的精力。
2.4 弱电智能系统对线缆与模块的管理方式
弱电智能建筑系统对线缆标准的要求较高,种类也较多。依据现有的技术,对于少数通信线缆可以根据仪器进行标准化测试,但是,许多弱电智能建筑线缆通过现场的标准化测试难度很大,虽然正在按新的标准实施。因此,监察工程师验收产品的说明书与质量保证书然后与之符合要求的检测就很重要。另一方面,监察工程师应该检查水平布线线程,按照标准要求不应该超过 90m,否则,弱电产生的信号质量就不能达到要求,这种条件下,必须要求其改换交换机或者用光纤实现连接。
在弱电智能建筑工程中,建筑控制器应该采用标准模块化的结构,管理系统应该根据监控点的数量和服务类型来选择模块的类型。目前弱电系统使用的模块有 :数字输出与输入模块、模拟输出与输入模块、高保安输入模块。监察工程师需要核对水暖、电梯、空调、电子集成等其它的元件,方便设备上的信号能够正确地回复到系统控制中心,智能控制中心的程序指令能再次回送到控制点,经过执行一系列调节程序让智能保持最佳的状态。
3.结论
加强弱电智能系统化的管理方式,可以提高居民的生活质量,设计系统的过程中,一方面,应该充分考虑建筑适用对象的需要,根据不同的需求特点,侧重不同的系统设计方案,另一方面,需要进一步加强对弱电系统的理论性研究,设计人员应该结合多种领域知识的交叉调试,避免系统漏洞,提高弱电信号质量与弱电工作效果,让智能管理方式在结构上实现突破,尽可能的是智能管理系统满足人们对智能化的追求。
参考文献
篇9
【关键词】有线电视;住宅
前言:
有线电视工程是广播电视行业的重要组成部分,随着城镇化进程的加快,住宅小区逐渐增多,住宅小区有线电视工程日益受到重视,如何改建有线电视工程,促进其符合规范标准至关重要。基于以上,本文简要分析了规范住宅小区有线电视电视工程的措施。
一、住宅小区有线电视电视工程出现的共性问题分析
1、缺乏规划。当前我国许多小区住宅有线电视电视工程设计没有标准、统一的规划,工程建设过程中往往缺乏可靠的标准,各部门之间的协同配合不足,许多有线电视传输建设和设计滞后。
2、管路设计不合理。近年来,虽然住宅小区建设有管道设计,但具体的电视工程施工图纸不尽详细,使得一些关键插件的设计缺乏管理,这就给后续的施工管理和运行维护带来了许多困难。
3、分配网络设计不合理。从住宅小区用户分配网络设计上来看,所有入户的电缆颜色只有黑白两种,且缺乏具体的编号,这就难以分辨各个用户的缆线,从而不利于管理人员对电视工程分配网络的管理。
4、电线设置不合理。对于一些城市的旧住宅小区来说,其线路大多从外墙进入用户室内,电线长期暴露在外界环境中,这就会加速电线老化。此外,许多老旧住宅依然使用闭路系统,这就给线路维修带来了难度。
5、管路设计不科学。许多住宅小区有线电视电视工程的管道设计不科学,电线、网络以及电信等线路公用一个管道,而一些管道设置与煤气管道、自来水管道交叉,不可避免的会受到腐蚀,从而增加了故障概率,给管路维修工作带来了极大困难[1]。此外,相关监管部门对于住宅小区有线电视电视工程进线管路及路径的监管不严格,缺乏统一的规范和执行标准,在施工的过程中,开发商与广电部门和弱电部门的沟通不足,使得工程建设和管理设计出现不合理的问题。
二、规范住宅小区有线电视电视工程的措施探讨
针对上文中提到的住宅小区有线电视电视工程出现的问题,应当加强工程管理,加强对EPON双向网络以及数字电视技术的应用,促进住宅小区有线电视电视工程的规范化,具体来说应当从以下几个方面着手。
1、协同配合管理。首先,公司应当与城建部门联系,将住宅小区有线电视电视工程纳入到当地城乡建设规划中,开发商应当出资配套电视工程项目中有限电视的管道以及管井网络,广电部门应当提供专业化的箱体和线体,为电视工程建设奠定良好的物质基础;第二,应当加强与开发商以及建筑设计单位的系统配合,三方共同下方住宅小区有线电视网络管理和建设通告,制定电视工程相关的施工条例、施工标准,设计科学的施工图纸,为住宅小区电视工程的设计和施工提供科学依据[2];第三,应当与建筑单位签订电视工程管路施工合同,明确双方职责。
2、合理划归电视工程范畴。应当将住宅小区有线电视电视工程的设计和施工划归到弱电工程的范畴之内,在进行建筑设计的过程中可以参考弱电工程施工的相关资料。
3、合理设置支干线。采用中心分配结构进行住宅小区有线电视电视工程支干线的设置,对管路路由进行预埋,管路直径以及管路预埋深度的设置应当符合标准,一般来说,管路直径应当在80-100毫米之间,管路预埋深度应当在500毫米以上。需要注意的是,在进行支干线管路设置的过程中应当尽量避开自来水管道、煤气管道以及电力线路,避免管理交叉带来的负面影响。
4、规范路线,改造线路。当前许多住宅小区存在有线电视线路、电路不合理的问题,因此,应当对住宅小区不规范的有线电视电视工程线路进行科学的优化,对旧楼、旧住宅的电路要进行科学的改造,同时应当加强住宅小区有线电视电视工程档案和用户档案的规范化管理[3]。电视工程档案管理往往容易被忽视,这就会给电视工程的后续运维工作带来了诸多不便,因此应当建立完善、规范、标准的电视工程管理制度,通过制度来促进未来有线电视双向业务的发展。
5、合理设计线路。一般来说,标准的住宅小区用户会将有线电视电视工程线路设计在房屋外墙立面,在内竖向设置一根管子来容纳所有住宅用户的光缆电线。相较于其他设置方式而言,这种方式更为合理,便于后期的维护和管理。结论:综上所述,本文简要分析了住宅小区有线电视电视工程不规范的问题,并提出了具体的解决措施,为住宅小区有线电视电视工程的建设实践提供参考。
参考文献
[1]高吉祥.城市住宅小区有线电视工程问题分析和设计要点[J].黑龙江科技信息,2015,05:48.
[2]李爱民,康明颖.新建住宅小区楼房有线电视安装工程规范[J].电子世界,2014,No.44608:252-253.
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论文关键词:电气工程技术;电气学科;发展史
一、电气工程技术的发展史
电气工程(Electrical Engineering)是现代科技领域核心学科之一,传统的电气工程定义为用于创造产生电气与电子系统的有关学科的总和。21世纪的电气工程概念已经远远超出这一范畴,如今电气工程涵盖了几乎所有与电子、光子有关的工程行为。电气工程的发展程度直接体现了国家的科技进步水平,因此,电气工程的教育和科研在发达国家大学中始终占据重要地位。
1.电磁学理论的建立及通讯技术的发展
大自然中的雷电使人类对电有了最早、最朴素的认识,天然磁石吸铁是人类对磁现象的最早观察,然而,人类对电磁现象的研究始于16世纪的英国,1663年德国科学家盖利克发明了摩擦起电的仪器,1729年英国科学家发现电荷可以通过金属传导等等,这是人类对电的早期实验,之后又出现了一系列具有里程碑意义的发现与发明。
(1)库仑定律。1785年法国物理学家库仑通过扭秤测量静电力和磁力总结出:两个电荷之间的作用力与它们间距离的平方成反比,与它们所带电荷量的乘积成正比,这就是著名的库仑定律。这一发现的历史意义在于它标志着人类对电磁现象的研究从定性阶段进入了定量阶段。
(2)“伏打电池”。1799年意大利物理学家伏特经过反复实验发现把任何潮湿物体放到两个不同金属之间都会产生电流,一年后伏特发明了世界上第一个电池,自此人类对电的研究由静电扩大到了动电,开辟了电学研究的新领域。
(3)奥斯特发现电流的磁效应和安培右手定则。1820年奥斯特偶然发现通电铂丝周围的小磁针发生轻微晃动,之后他经过反复实验证实了这一发现。其后安培进行了更深入的研究,提出了右手定则,发现了电流方向与磁针转动方向之间的关系。安培还通过实验发现了两个通电导体和两个通电线圈之间相互作用的规律,从而奠定了电动力学的基础。
(4)法拉第发现电磁感应。英国科学家法拉第是第一个成功完成磁生电实验的人,并归纳出产生感应电流的五种情况:一是变化着的电流;二是变化着的磁场;三是运动的稳定电流;四是运动的磁场;五是在磁场中运动的电线。法拉第把这一现象叫做“电磁感应”。电磁感应的发现使生产电成为可能,至今,发电机、电动机、变压器都是运用电磁感应原理工作的。
(5)麦克斯韦建立电磁场理论。英国数学家、物理学家麦克斯韦总结了前人的一系列成果,用数学方程式表示电磁场,建立了完整的电磁理论体系,揭示了光、电、磁本质上的统一,并预言了电磁波的存在。1873年他出版的电磁场理论经典著作《电磁学通论》是里程碑式的自然科学理论巨著。
任何科学发明与发现都是许许多多的科学家不懈努力的成果,德国物理学家欧姆、高斯、赫兹,美国物理学家亨利,俄国物理学家楞次等等都为电磁理论的形成作出过贡献,本文不在一一类举。
电磁理论的建立为无线电通信揭示的发展奠定了基础,19世纪通信技术取得了突破性成果,先后发明了有线电报、有线电话和无线通信。
2.电工技术的初期发展
人类社会发展历程中经历了三次工业革命,对人类的进步起到了巨大的作用。第一次工业革命从18世纪中叶到19世纪中叶,以瓦特发明的蒸汽机为标志,以机械化为特征,中心在英国;第二次工业革命从19世纪后半期到20世纪中叶,以工业生产电气化为主要标志,其成果是电力、钢铁、化工“三大技术”与汽车、飞机和无线电通信“三大文明”,其中心在美国和德国;第三次工业革命从20世纪中叶到21世纪初,以社会生产、生活信息化为特点,又叫新技术革命。第二次工业革命就是从电工技术初创和应用开始的。
(1)直流发电机的诞生。1831年英国企业家研制出了史上第一台发电机——蒸汽动力永磁发电机;1832年法国科学家匹克斯发明了世界上第一台直流发动机;1866年西门子发明了自激式励磁直流发电机;1870年格拉姆发明了实用自激直流发电机,结构可靠,电流稳定,输出功率大,被各国广泛采用作为照明灯电源。
(2)远距离输电和电力工业技术体系的初步建立。1875年法国巴黎火车站建成世界上最早的一座火力发电厂。爱迪生不仅发明了灯泡,他还在1882年建立了美国第一家直流发电厂,装有6台直流发电机,通过电缆输送照明用电,不过当时的最大输送距离只有1.6km。之后爱迪生还建立了一座水电站,形成了电力工业体系的雏形。
(3)交流发电机电荷电动机的诞生。1876~1878年俄国人亚布洛切科夫成功试验了单相交流输电技术。1885年,英国工程师菲尔安基设计的第一座交流单相发电站建成。同年,美国人威斯汀豪率领的团队完成了交流发电、供电系统,并创建了交流配电网。1883年,美籍电气工程师特斯拉发明了世界上第一台感应电动机,5年后他又发明了两相异步电动机和交流电传输系统。1888年,俄国工程师德布罗夫斯基和德尔伏发明了三相交流制。1891年,德国安装了世界上第一台三相交流发电机,并建成了第一条三相交流输电线路。自此,三相异步电动机得到了广泛应用,电能逐步取代了蒸汽成为动力源,电力工业得到了迅速发展。
3.电工理论的建立
(1)电路理论的建立。关于电路的早期研究有:1778年伏特提出了电容的概念,给出了导体上储存电荷的计算方法Q=CU;1826年欧姆发表了欧姆定律;1831年法拉第提出了电磁感应定律;1832年亨利提出了磁通量计算公式。
1845年德国物理学家基尔霍夫提出了关于任意电路中电流、电压关系的基本定律:电流定律(任意时刻电路中任何一个节点的各条支路电流的代数和为零);电压定律(任何时刻电路中任意一个闭合回路的各元件电压的代数和为零)。这两个定律发展了欧姆定律,奠定了电路系统分析的基础。
1853年英国物理学家汤姆逊推导出了电路震荡方程,并得出了莱顿瓶发电过程中电流在反复震荡且不断衰减的结论,并计算出震荡频率与R、L、C参数之间的关系,奠定了动态电路分析的基础。1855年,汤姆逊还建立了长距离电缆的等效电路模型。
1893年美籍电气学家施泰因梅茨提出了计算交流电路的方法——“相量法”,其实用、易懂,至今在分析正弦交流电路时依然沿用此法。
其间,赫尔姆霍兹提出的等效发电机原理、基尔霍夫建立的长距离架空线路参数电路模型、亥维赛德找出的求解电路暂态过程运算法、傅立叶用数学方法建立的热传导定律等等都对电工理论的丰富和完善起到了重要作用。
(2)电网络理论的建立。通信技术的兴起推动了电网络理论的发展。1924年,福斯特给出了电感和电容二端网络的电抗定理,建立了由给定频率特性设计电路的电网络理论。
1945年美国科学家伯德总结出了分析线性电路和控制系统的频域分析方法。1953年梅森创建了采用信号流图分析复杂回馈系统的方法,并被广泛应用。20世界50年代美国科学家达默制成了第一批集成电路,从此电路理论中增加了对含源器件的电路分析和综合。20世纪70年代在L.O.Chua等科学家的努力下,器件建模理论逐渐日趋完善。20世纪中期计算机的出现使电网络的计算机辅助分析和设计成为电路理论研究中的基本手段。
4.新技术革命对电气工程技术的推动
20世纪中叶开始的第三次技术革命又称为新技术革命,以核能、宇航和电子计算机这三大技术为主要标志。这个时期的主要理论是信息论、系统论和控制论,这三大理论的创立为通信工程技术和现代科学技术的研究提供了全新的科学方法。
(1)计算机的升级换代对电气工程技术的推动。自19世纪第一台计算机问世以来,经过几十年的发展,计算机给人类社会带来了翻天覆地的变化,人类社会从此走进了信息时代。1952年出世的第一代计算机使用的是真空电子管,不仅体积巨大,而且耗电量惊人。1959年~1963年生产的第二代计算机用晶体管替代了真空电子管,大大提高了运算速度,减少了耗电量,减小了体积,运用在了军事和科研领域。1964年~1970年生产的第三代计算机用集成电路替代了晶体管,不仅极大地提高了运算速度而且降低了成本,计算机开始进入到了普及阶段。1971年至今生产的第四代计算机使用了超大规模集成电路,实现了计算机网络化,计算机普及到了个人。计算机的升级换代推动了控制技术的发展,形成了计算机管理生产系统,提高了生产效率和产品质量。
(2)电子信息技术的发展。电子信息技术是计算机技术和电信技术相结合而形成的技术手段。20世纪通信技术得到了迅猛发展,人类社会生活也由此发生了巨大变革,人类从此进入信息时代。
1920年人们发现电离层对无线电短波有反射作用。1935年人们发现了雷达并广泛应用于军事和民用通信领域。1964年美国发射了第一颗地球同步静止轨道通信卫星,突破了大气层对无线电波的屏蔽,实现了宇宙范围的无线电通信。20世纪70年代计算机网络系统的建立使人们开始通过互联网获取信息。20世纪80年代以后寻呼机和移动电话逐步得到广泛使用,现今信息服务业已成为世界上发展最快的新兴行业之一。
电气工程技术发展史再次印证了这样两个真理:一是任何理论的创立和技术的进步都要靠众多科学家甚至一代代人的不懈努力而实现,特别是在学科相互融合交叉的今天。二是科学技术的每一次重大突破都会导致生产力的跨越式发展和人类社会的巨大进步,科技是第一生产力,创新是社会发展的推动力。
二、电气学科的形成与发展
按我国高等教育学科划分,电气信息学科类属工学门类(门类编号08),其下设五个一级学科:电气工程(一级学科编号0808)、电子科学与技术(0809)、信息与通信工程(0810)、控制科学与工程(0811)和计算机科学与技术(0812)。这五个学科有着相同的学科基础,都是研究电磁现象及其应用的基础学科与技术工程的综合,电能的突出优点在于:它既是易于传输的工业动力,又是非常可靠的信息载体。电子科学与技术、信息与通信工程和计算机科学与技术都是从电类专业派生出来的弱电学科,在19世纪末电工科学技术已形成了电力与电信两大分支。
我国电气工程一级学科下设五个二级学科:电机与电器(二级学科编号080801)、电力系统及其自动化(080802)、高电压与绝缘技术(080803)、电力电子与电力传动(080804)、电工理论与新技术(080805),电气工程包含的专业基础理论有电路原理、模拟电子、数字电子、微机原理与接口技术、单片机原理、自动控制原理、电磁理论、MATLAB仿真等。专业理论有电力系统及其暂态分析、电力电子、电机学、高电压与绝缘、电力拖动、输配电、工厂企业供电、电力市场等。
19世纪末欧美大学先后设立了电气工程(Electrical Engineering)专业,100多年来,其名称虽然没变,但内涵已随着科技的飞速发展有了非常大的变化。过去欧美的电气工程专业是以电力工程为主,现在电子技术和计算机已成为该专业的核心,美国一些著名高校甚至已不开设电力工程研究方向。有些大学把计算机技术从电气工程系分离了出去,单独成立了计算机科学系。
我国的电气工程始于1908年上海南洋公学的电机电工学科,就是上海交大的前身,距今也有100多年的历史了。1917年该校的电机专科设立了电讯门,即我国最早的无线电专业,如今的电子信息及计算机专业群都是由此发展演化而来的。1932年,清华大学设置了电机系。建国后,我国建立了一大批以工科为主的多科性大学,其中大多设立了电机工程系。1977年以后,大部分高校的“电机工程系”陆续更名为“电气工程系”,近几年来,部分高校又把“电气工程系”发展成为“电气工程学院”。我国的电气工程虽然与国外名称相同,但内涵有很大区别,我国大学一般都是强弱电分开,即电气类与电信类分设在不同的学院。
100多年以来,电气工程学科已发展成为覆盖多门类交叉学科、应用领域广阔的完善的学科,形成了强弱电结合、软硬件结合、机电结合的学科特点。
国外发达国家电气工程学科的发展呈现以下趋势:
(1)在学科中融入大量信息技术知识。在全球信息化的当今,信息技术以指数速度进步,它曾对电气工程学科的发展起到了巨大的推动作用,还将为电气工程领域的技术创新提供工具与技术支持,对电气学科的发展产生了决定性作用。国外发达国家的著名大学(如耶鲁大学、麻省理工学院等)大都把电气工程、通信工程、计算机工程放在同一学院,以利于在电气工程学科中融入大量的信息技术知识。
(2)与其他学科不断交叉融合,拓展了研究领域,大量的研究都是在跨学科领域开展的。
(3)与企业联系密切,科技成果转换能力强,引领产业技术更新。
三、电气技术的发展趋势
与电气工程学科相关的产业主要有电力工业、电气装备制造业以及几乎所有使用电力的行业,电气技术的发展与应用也主要集中在这些行业。
1.可再生能源技术
1995年全球可再生能源仅占一次能源的18%,预测到2050年可再生能源要占一次能源的22%,21世纪,光伏技术、风电技术、生物质发电技术等得到了快速发展。下面着重介绍人类的未来能源——氢能。科学家们一直致力于研究把氢能作为人类未来的能源,氢能有其他能源无与伦比的优势:
(1)清洁。其反应后的生成物为水和氮化氢,对环境没有污染。
(2)储量丰富。地球上的海水所含的氢用来发电就够人类用数亿年。
(3)热值高。单位重量的发热量叫热值,氢的热值是汽油的3倍,煤炭的4倍。现在世界上很多国家正在斥巨资研究这一能源,但目前还处在实验室阶段,距工业应用还有一段距离。
2.输电信技术
超导技术在电气工程中的广泛应用已成为发展趋势。
(1)超导储能系统。将电能转换为电磁能,利用超导线圈储存起来。超导储能系统是除电池储能系统之外的又一储能系统,其使用将提高电网的安全性。
(2)超导故障限流器。利用超导体超导与正常状态的转变特性,快速限制电力系统故障短路电流,保障电网安全。
(3)超导大容量电缆。可大大降低输电过程中的电耗,提高能源效率。
灵活交流输电技术(FACTS)。用大功率电子器实现对电力系统电压、参数、功率、相位角等的实时调节控制,以实现电力系统的安全稳定性和输电过程中的能耗。
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