智能小區公共廣播系統設計方案

廣州萊安智能化系統開發有限公司

概 述

隨著時代的不斷進步和科學技術的飛速發展,現代建筑的功能要求與原來的建筑有著明顯的差別。特別是建筑弱電技術的高速發展,將電子技術、通訊技術、網絡技術、計算機技術、自動控制技術、傳感器技術等系列最先進的技術引入,使建筑物的服務功能大大提高,綜合性更強,涉及的領域更廣。

近年來,住宅小區有了新的定義和要求,在提供安全、舒適、方便、節能、可持續發展的生活環境的同時,還需要便于統一管理和控制。

公共廣播系統在工作之余、閑暇之時,漫步在公共花園、綠地,耳邊飄來輕柔的音樂聲,那將給人們祥和、美滿的感覺,營造了小區優雅的氛圍。公共廣播系統在提供了背景音樂的同時,也成為小區安全不可缺少的一分子。在發布通知及緊急呼叫中,廣播系統起到了積極和快捷的作用。

公共廣播及背景音樂系統分為三個部分:一部分是背景音樂系統,用于向小區中心廣場、各組團花園、主干道等公眾活動區播出背景音樂;另一部分為公共廣播,平時用于播出通告通知等信息,在緊急狀態如發生火災時進行緊急廣播,公共廣播由中心控制選擇節目源,并能夠分區域進行播出和切換。公共廣播的音量可由各個區域自行控制。最后一部分是住宅小區中心廣場的集會廣播系統,考慮到中心廣場的特殊性,該系統在中心廣場留有若干個話筒接口,中心廣場的區平時同其它區一樣工作,當遇到集會等活動時可用來現場講話,充分發揮系統的功能。

設計原則

本項目方案設計遵循技術先進、功能齊全、性能穩定、節約成本的原則。并綜合考慮施工、維護及操作因素,并將為今后的發展、擴建、改造等因素留有擴充的余地。本系統設計內容是系統的、完整的、全面的;設計方案具有科學性、合理性、可操作性。其具有以下原則:

1. 先進性與適用性

系統的技術性能和質量指標應達到國際領先水平;同時,系統的安裝調試、軟件編程和操作使用又應簡便易行,容易掌握,適合本項目的定位。該系統集國際上眾多先進技術于一身,體現了當前計算機控制技術與計算機網絡技術的最新發展水平,適應時代發展的要求。同時系統是面向各種管理層次使用的系統,其功能的配置以能給用戶提供舒適、安全、方便、快捷為準則,其操作應簡便易學。

2. 經濟性與實用性

充分考慮用戶實際需要和信息技術發展趨勢,根據用戶現場環境,設計選用功能和適合現場情況、符合用戶要求的系統配置方案,通過嚴密、有機的組合,實現最佳的性能價格比,以便節約工程投資,同時保證系統功能實施的需求,經濟實用。

3. 可靠性與安全性

系統的設計應具有較高的可靠性,在系統故障或事故造成中斷后,能確保數據的準確性、完整性和一致性,并具備迅速恢復的功能,同時系統具有一整套完成的系統管理策略,可以保證系統的運行安全。

4. 可擴充性

系統設計中考慮到今后技術的發展和使用的需要,具有更新、擴充和升級的可能。并根據今后該項目工程的實際要求擴展系統功能,同時,該項目設備的控制容量上保留一定的余地,以便在系統中改造新的控制點;系統中還保留與其他計算機或自動化系統連接的接口;也盡量考慮未來科學的發展和新技術的應用。

5. 追求最優化的系統設備配置

在滿足用戶對功能、質量、性能、價格和服務等各方面要求的前提下,追求最優化的系統設備配置,以盡量降低系統造價。

6. 提高監管力度與綜合管理水平

本項目系統設備控制需要高效率、準確及可靠。本系統通過中央控制系統對各子系統運行情況進行綜合監控,時時動態撐握監視及報警情況。智能化管理系統大大減少勞動強度,減少設備運行維護人員;另外,系統的綜合統籌管理可使設備按最優組合運行,在最佳情況下運行,既可節能,又可大大減少設備損耗,減少設備維修費用,從而提高監管力度與綜合管理水平。

設計規范和依據

《智能建筑設計標準》(GB/T 50314—2000)

《建筑智能化系統工程設計標準》(DB32/191-1998)

《城市住宅建筑綜合布線系統工程設計規范》(CECS/119-2000)

《建筑與建筑群綜合面線系統工程設計規范》(GB/T50311-2000)

《民用建筑電氣設計規范》(JGJ/T16-92)

《系統接地的型式及安全技術要求》(GB14050-93)

《安全防范工程程序與要求》(GA/T75-94)

《消防聯動控制設備通用技術條件》(GB 16806—1997)

《火災自動報警系統施工及驗收規范》(GBJ50166-92)

系統功能和特點

本著系統既要先進、實用、成熟、可靠,又要做到系統開放性、可擴展性好,兼顧投資合理、效益最佳的目的。智能化管理系統對現場設備進行集中監視、控制和管理,使這些設備得以安全、可靠、高效地運行,最大限度地發揮智能管理的作用,創造安全、健康、舒適宜人和能提高工作效率的優良環境,節約能源,并減少維護人員。根據本項目的環境需要,并接合功能需求建立本項目智能化管理系統,其具有以下功能:

1. 分區廣播功能

該廣播系統最多可對10個區進行廣播,在該方案中將按組團把小區劃分為區域來進行分區廣播,每區的廣播區選擇為花園、公共綠化帶、組團內主干道等公共場所。

2. 背景音樂系統

廣播系統可選擇三種音源:卡式放音座、數字調頻調諧器、CD唱機,它們可對小區的公共區播放豐富的節目音源。

3. 消防緊急廣播

作為小區的一個必須的功能項目,系統可提供完全符合消防緊急廣播的功能,當小區某一區發生火災報警時,可自動觸發語音系統對發生火災的這一區及其相鄰區域進行語音提示,并可人工廣播來進行事故處理。

該小區采用微處理機控制的擴音管理系統,管理中心采用模塊化結構,插入/互連功能不僅可以精確地滿足用戶當前的需要,也可以滿足用戶今后改造和擴展的需要。

(1)采用高性能的音源,放大器對語言和音樂都有高品質的還原;

(2)定壓式輸出保證每個揚聲器音量一致;

(3)背景音樂和緊急廣播系統向小區的中心廣場、各組團的花園、綠化帶、主出入口、主干道等公共場所提供背景音樂和公共傳呼服務,兼具火災緊急廣播;

(4)背景音樂和緊急廣播系統可按區域對一個分區輸出;

(5)背景音樂和緊急廣播控制系統可共享揚聲器,所有廣播區域平時播放背景音樂,一旦被某區域的火警信號觸發(或按其它信號實驗性觸發),廣播主機能自動控制相關組團所有揚聲器播發緊急消息。作為小區的一個必須的功能項目,系統可提供完全符合消防緊急廣播的功能,當某一區域發生火災報警時,可自動觸發語音系統對發生火災的這一區及其相鄰區域進行語音提示,并可人工廣播來進行事故處理;

(6)廣播系統可選擇三個音源:卡式放音座、數字調頻調諧器、CD唱機,它們可以對小區的公共區播放豐富的節目音源。

總之,本智能化管理系統是一個使本項目高度自動化、高效率的幽雅舒適、便利快捷、高度安全的生活環境空間。

方案設計

根據設計原則、設計規范和依據及國際國內標準,并根據用戶的需求,以及所提供的圖紙及相關資料,并接合項目的實際情況及未來的發展趨勢,對該項目的智能化管理系統進行方案設計。

1. 系統構成及原理

公共廣播系統構成由節目源設備、信號的放大和處理設備、傳輸線路和揚聲器四個部分組成。其原理如系統圖:

2. 用戶需求分析及前端分布

根據用戶需求,充分考慮了本系統高度的可靠性、先進性、靈活性、可擴充性、易管理性及性能價格比高等優點,并根據所提供的圖紙及相關料資,并根據項目實際情況及未來的發展趨勢,結合我公司從事過的多個項目所積累的經驗,以及相關產品的性能等因素,對本項目方案實施。

作為一個現代化的智能小區,其分區廣播管理是配合管理方式的首選,能夠很好地配合小區的各類管理工作。背景音樂將為小區各公共場所提供舒適幽雅的氛圍,而緊急消防廣播更是小區所必不可少的安全措施,可及時處理小區發生的火災等緊急事故。

該小區的廣播系統采用國際知名的廣播音響系統,其功能集分區廣播、背景音樂與緊急消防廣播于一體。

廣場和籃球場、網球場作為一個公眾區考慮到它的綜合性、多功能,要求廣播音量宏亮、清晰,所以選用室外防水金屬音柱18根。個,這類音柱有逼真的放聲特性,同時它具有防水、防微酸堿的功能,針對廣東的氣候特性也是有相當的防護性。

道路兩旁都有綠化物,為了使它具有休閑背景音樂的功能,同時也考慮到與綠化物的匹配,選用草地帶燈燈塔喇叭40個。該款喇叭具有美觀大方,防水,音質好的功能。

水景區,由于是休閑觀賞區,所以選用仿真巖石園林喇叭8個,該款喇叭同樣具有防水防潮的功能并且造型逼真。

以上是各區喇叭的配制,考慮到各分區的功能不同及使用方便,設計廣場喇叭為一分區,小景為二分區,道路為三、四分區,籃球場和網球場為五分區,經此設置,功能和區域劃分開了,控制也更方便。并且實現三種不同音源在不同分區同廣播時,一區廣場文藝演出類的廣播,二、三、四區在播放柔美的輕音樂,五區在播放關于運動類的廣播,能夠自由切換,互不干擾。并且該套系統以后擴容(跟整個工業園內的各廠區廣播連接)方便,簡單。

音源部分采用了電腦編輯自動播放系統(軟件),該軟件系統的連接使整個廣播系統的編輯播放更加靈活自如,可十分容易地做到無人值守及定時、定內容的播放,實現智能化的住宅小區的功能。

廣播傳輸系統應用定壓技術,解決了因距離產生的局限,為小區公共廣播提供了一種實現長距離傳輸的方案。本項目前端分布情況,

3.實施方案設備選型及配置

(1)公共廣播工程設計的一般順序

這里所說的公共廣播是指有線傳輸的聲音廣播,通常用于公共場館、大廈、小區內部,供背景音樂廣播、尋呼廣播以及強行插入的災害性廣播使用。

這一類公共廣播工程的設計,通常按下列順序進行:首先應考慮廣播揚聲器的選用、配置;廣播功放的選用;廣播分區;廣播系統的建構。

(2)廣播揚聲器的選用和配置

a. 廣播揚聲器的選用

原則上應視環境選用不同品種規格的廣播揚聲器。例如,在有天花板吊頂的室內,宜用嵌入式的、無后罩的天花揚聲器。這類揚聲器結構簡單,價錢相對便宜,又便于施工。主要缺點是沒有后罩,易被昆蟲、鼠類嚙咬。

在僅有框架吊頂而無天花板的室內(如開架式商場),宜用吊裝式球型音箱或有后罩的天花揚聲器。由于天花板相當于一塊無限大的障板,所以在有天花板的條件下使用無后罩的揚聲器也不會引起聲短路。而沒有天花板時情況就大不相同,如果仍用無后罩的天花揚聲器,效果會很差。這時原則上應使用吊裝音箱。但若嫌投資大,也可用有后罩的天花揚聲器。有后罩天花揚聲器的后罩不僅有一般的機械防護作用,而且在一定程度上起到防止聲短路的作用。

在無吊頂的室內(例如地下停車場),則宜選用壁掛式揚聲器或室內音柱。在室外,宜選用室外音柱或號角。這類音柱和號角不僅有防雨功能,而且音量較大。由于室外環境空曠,沒有混響效應,選擇音量較大的品種是必須的。

在園林、草地,宜選用草地音箱。這類音箱防雨、造型優美,且音量和音質都比較講究。

在裝修講究、頂棚高闊的廳堂,宜選用造型優雅、色調和諧的吊裝式揚聲器。在防火要求較高的場合,宜選用防火型的揚聲器。這類揚聲器是全密封型的,其出線口能夠與阻燃套管配接。

b.廣播揚聲器的配置

廣播揚聲器原則上以均勻、分散的原則配置于廣播服務區。其分散的程度應保證服務區內的信噪比不小于15dB。

通常,高級寫字樓走廊的本底噪聲約為48-52 dB,超級商場的本底噪聲約58-63 dB,繁華路段的本底噪聲約70-75 dB。考慮到發生事故時,現場可能十分混亂,因此為了緊急廣播的需要,即使廣播服務區是寫字樓,也不應把本底噪聲估計得太低。椐此,作為一般考慮,除了繁華熱鬧的場所,不妨大致把本底噪聲視為65-70dB(特殊情況除外)。照此推算,廣播覆蓋區的聲壓級宜在80-85dB以上。

鑒于廣播揚聲器通常是分散配置的,所以廣播覆蓋區的聲壓級可以近似地認為是單個廣播揚聲器的貢獻。根據有關的電聲學理論,揚聲器覆蓋區的聲壓級SPL同揚聲器的靈敏度級LM、饋給揚聲器的電功率P、聽音點與揚聲器的距離r等有如下關系:

SPL=LM+10 lg P-20 lg r dB①

天花揚聲器的靈敏度級在88-93dB之間;額定功率為3-10 W。以90dB/8W匡算,在離揚聲器8m處的聲壓級約為81dB。以上匡算未考慮早期反射聲群的貢獻。在室內,早期反射聲群和鄰近揚聲器的貢獻可使聲壓級增加2-3 dB左右。

根據以上近似計算,在天花板不高于3m的場館內,天花揚聲器大體可以互相距離5-8m均勻配置。如果僅考慮背景音樂而不考慮緊急廣播,則該距離可以增大至8-12m。另外,適用于中國大陸的火災事故廣播設計安裝規范 (以下簡稱‘規范)有以下一些硬性規定:“走道、大廳、餐廳等公眾場所,揚聲器的配置數量,應能保證從本層任何部位到最近一個揚聲器的步行距離不超過15m。在走道交叉處、拐彎處均應設揚聲器。走道末端最后一個揚聲器距墻不大于8m”。

室外場所基本上沒有早期反射聲群,單個廣播揚聲器的有效覆蓋范圍只能取上文匡算的下限。由于該下限所對應的距離很短,所以原則上應使用由多個揚聲器組成的音柱。饋給揚聲器群組(例如音柱)的信號電功率每增加一倍(前提是該群組能夠接受),聲壓級可提升3dB。請注意“一倍”的含義。由1增至2是一倍;而由2須增至4才是一倍。另外,距離每增加1倍,聲壓級將下降6dB。根據上述規則不難推算室外音柱的配置距離。例如,以40W室外音柱為例,其額定功率為40W,是單個天花揚聲器的4倍以上。因此,其有效的覆蓋距離大于單個天花揚聲器的2倍。事實上,這個距離還可以大一些。因為音柱的靈敏度比單個天花揚聲器要高(約高3-6dB),而每增加6dB,距離就可再加倍。也就是說音柱的覆蓋距離可以達20m以上。但音柱的輻射角比較窄,僅在其正前方約60-90度(水平角)左右內有效。具體計算仍可用式①。

(3)信號的放大和處理設備

a.廣播功放的選用

廣播功放不同于HI-FI功放。其最主要的特征是具有70V 和100V恒壓輸出端子。這是由于廣播線路通常都相當長,須用高壓傳輸才能減小線路損耗。

廣播功放的最重要指標是額定輸出功率。應選用多大的額定輸出功率,須視廣播揚聲器的總功率而定。對于廣播系統來說,只要廣播揚聲器的總功率小于或等于功放的額定功率,而且電壓參數相同,即可隨意配接,但考慮到線路損耗、老化等因素,應適當留有功率余量。按照‘規范的要求,功放設備的容量(相當于額定輸出功率)一般應按下式計算:

P = K1·K2·ΣP0②

P — 功放設備輸出總電功率(W)

P0 — 每一分路(相當于分區)同時廣播時最大電功率

P0 = Ki·Pi Pi — 第i分區揚聲器額定容量

Ki — 第i分區同時需要系數:

服務性廣播客房節目,取0.2-0.4

背景音樂系統,取0.5-0.6

業務性廣播,取0.7-0.8

火災事故廣播,取1.0

K1 — 線路衰耗補償系數:1.26-1.58

K2 — 老化系數:1.2-1.4

椐此,如果是背景音樂系統,廣播功放的額定輸出功率應是廣播揚聲器總功率的1.3倍左右。

但是,所有公共廣播系統原則上應能進行災害事故緊急廣播。因此,系統須設置緊急廣播功放。根據‘規范要求,緊急廣播功放的額定輸出功率應是廣播揚聲器容量最大的三個分區中揚聲器容量總和的1.5倍

至于廣播功放的其他規格,取決于廣播系統的具體結構和投資。

4. 廣播分區

一個公共廣播系統通常劃分成若干個區域,由管理人員(或預編程序)決定那些區域須發布廣播、那些區域須暫停廣播、那些區域須插入緊急廣播等等。

分區方案原則上取決于客戶的需要。通常可參考下列規則:

(1)大廈通常以樓層分區,商場、游樂場通常以部門分區,運動場館通常以看臺分區,住宅小區、度假村通常按物業管理分區,等等。

(2)管理部門與公眾場所宜分別設區。

(3)重要部門或廣播揚聲器音量有必要由現場人員任意調節的宜單獨設區。

總之,分區是為了便于管理。凡是需要分別對待的部分,都應分割成不同的區。但每一個區內,廣播揚聲器的總功率不能太大,須同分區器和功放的容量相適應。以分區器每一個區的功率容量為500VA,但10個區的總容量不應超過1000VA。椐此,如果10個區滿負荷運行,則平均每個區不應超過100VA(近似100W)。

5. 傳輸線路

揚聲器現場和控制中心總有一定距離,從揚聲器現場到控制中心需要音頻信號傳輸,同時從控制中心的控制信號要傳送到現場。

(1)音頻信號傳輸

采用了較為可靠又廉價的線纜,即用音頻線纜傳輸。

(2)管槽敷設

為防止電磁干擾和外電源等干擾,應敷設線管線槽,同時保護線纜。