安防弱电施工技巧.ppt
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1、安防施工规范及注意事项,2012.06,议程 Agenda,现场总线概念,现场总线是应用在生产现场、在微机化测量控制设备之间实现双向串行多节点数字通信的系统,也被称为开放式、数字化、多点通信的底层控制网络。现场总线控制系统既是一个开放通信网络,又是一种全分布控制系统。现场总线支持双绞线、同轴电缆、光缆、射频、红外线、电力线等,具有较强的抗干扰能力,能采用两线制实现供电和通信,并可以满足安全防爆的要求。现场总线发展的种类较多,约有40余种。包括:基金会现场总线(FF)、LonWorks、PROFIBUS、CAN、HART等。每种总线大都有其应用的领域。,RS485总线,RS-485标准是美国EI
2、A(电子工业联合会)公布的串行通信协议,采用平衡式发送,差分式接收的数据收发器来驱动总线。它比RS-232标准信号传输距离长、速度快、抗干扰性能好,广泛应用于各种工业、楼宇、能源等领域。因为RS-485的远距离、多节点(32个)以及传输线成本低的特性,使得EIA RS-485成为工业应用中数据传输的首选标准。具体规格要求:接收器的输入电阻RIN12k;驱动器能输出7V的共模电压;输入端的电容50pF;在节点数为32个,配置了120的终端电阻的情况下,驱动器至少还能输出电压1.5V;接收器的输入灵敏度为200mV(即(V+)-(V-)0.2V,表示信号“0”;(V+)-(V-)-0.2V,表示信
3、号“1”)。,RS485总线结构,RS-485支持半双工或全双工模式,网络拓扑一般采用终端匹配的总线型结构,不支持环形或星型网络。最好采用一条总线将各个节点串接起来,从总线到每个节点的引出线长度应尽量短,以便使引出线中的反射信号对总线信号的影响最低。如果需要使用星型结构,就必须使用485中继器或者485中继器才可以。,RS485工业总线标准要求各设备之间采用菊花链式连接方式,两头必须接有120终端电阻(如图1)。简化连接可采用图2,但“D”段距离不得超过7 米,图1,图2,RS485总线结构,RS-485最大的通信距离约为1219M,最大传输速率为10Mb/S,传输速率与传输距离成反比,在10
4、0Kb/S的传输速率下,才可以达到最大的通信距离,如果需传输更长的距离,需要加485中继器。RS-485总线一般最大支持32个节点,如果使用特制的485芯片,可以达到128个或者256个节点,最大的可以支持到400个节点。,星型结构,总线结构,RS485总线传输介质,1、485信号线应为双绞线,最好在外面加上屏蔽层作为地线,将485网络中485设备连接起来,并且在一个点可靠接地。2、应优先采用各系统独立供电方案,最好不要采用一台大电源给系统并联供电,同时电源线(交直流)不能与RS-485信号线共用同一股多芯电缆。3、RS-485信号线宜选用截面积0.75mm2以上双绞线而不是平直线。对于每个小
5、容量直流电源选用线性电源比选用开关电源更合适。4、485总线随着传输距离的延长,会产生回波反射信号,如果485总线的传输距离如果超过100米建议施工时在485通讯的开始端和结束端120欧姆的终端电阻。5、如果485总线上的485设备比较多的话,建议使用带有电源的485转换器,无源型的485转换器由于是从串口窃电,供电能力不是很足,负载能力不够。,RS485总线选型,当使用0.56mm2(24AWG)双绞线作为通讯电缆时,根据波特率的不同,最大传输距离理论值如下表:,RS485布线施工,1、485信号线不可以和强电电源线一同走线;2、485信号线不可以使用平行线、非屏蔽线作为布线。应采用屏蔽双绞
6、线布线;3、485信号线不可以使用普通的超五类屏蔽双绞线;4、485布线不可以任意布设成星型接线与树形接线。485布线规范是必须要手牵手的布线,一旦没有借助485集线器和485中继器直接布设成星型连接和树形连接,很容易造成信号反射导致总线不稳定;5、485总线必须要接地。在很多技术文档中,都提到485总线必须要接地,但是没有详细的提出如何接地。严格的说,485总线必须要单点可靠接地。单点就是整个485总线上只能是有一个点接地,不能多点接地,因为将其接地是因为要将地线(一般都是屏蔽线作地线)上的电压保持一致,防止共模干扰,如果多点接地适得其反。,RS485故障处理办法,RS-485是一种低成本、
7、易操作的通信系统,但是稳定性弱、同时相互牵制性强,通常有一个节点出现故障会导致系统整体或局部的瘫痪,而且又难以判断。下面是几种常用的故障处理办法:1、若出现系统完全瘫痪,大多因为某节点芯片的VA、VB被电源击穿,使用万用表测VA、VB间差模电压为零,而对地的共模电压大于3V,此时可通过测共模电压大小来排查;2、总线连续几个节点不能正常工作。一般是由其中的一个节点故障导致的。一个节点故障会导致邻近的23个节点(一般为后续)无法通信,因此将其逐一与总线脱离,如某节点脱离后总线能恢复正常,说明该节点故障;3、集中供电的RS-485系统在上电时常常出现部分节点不正常,但每次又不完全一样。这是由于对RS
8、-485的收发控制端TC设计不合理,造成系统上电时节点收发状态混乱从而导致总线堵塞。改进的方法是将各系统加装电源开关然后分别上电,或者采用电源隔离做法。4、系统基本正常但偶尔会出现通信失败。一般是由于网络施工不合理导致系统可靠性处于临界状态,最好改变走线或增加中继模块。应急方法之一是将出现失败的节点更换成性能更优异的芯片。或者增加485中继器使用。,CAN总线,CAN总线(Controller Area Network)是由德国Bosch公司于20世纪80年代专门为汽车电子控制系统开发的一种串行数据通信协议,特别适合应用于分布式控制或实时控制领域。它的应用范围遍及高速网络和低成本的分布式控制系
9、统。CAN具有以下特点:无破坏的依据优先权的仲裁;多主站点依据优先级进行总线访问;严格的错误检测和界定;支持远程数据请求;借助接收滤波的多地址帧传送;通信介质多样,组合方式灵活;全系统数据兼容,系统灵活;最远传输距离为10Km(总线传输速率为5kbps),最大传输速率为1Mbps(总线传输距离为40m)。,CAN总线结构,CAN总线采用总线式拓扑结构。各节点可以像以太网节点那样直接挂接在一条主干线上。CAN采用两芯线缆,有极性连接。CAN总线网络也可以通过一个三通节点构成层次结构,呈现树型拓扑。对于采用电缆介质的CAN总线网络,总线末端要设有匹配阻抗,防止反射产生驻波。,单根支线最大长度50m
10、。本段CAN总线上累计支线总长度250m。总线有分支时,应该适当减少联接的设备数量和适当降低传输距离。CAN总线一般都是利用在环境比较恶劣,控制室与现场比较远的场合。,CAN总线传输介质,CAN协议标准中规定了CAN总线支持的两种传输介质-双绞线和光纤。目前,绝大多数CAN总线系统采用的都是双绞线传输。光纤一般应用于大容量、高速率的传输中,对于CAN总线这种传输速率较低、数据量较小的现场总线通信,光纤传输的优势得不到完全发挥,因此光纤传输的应用还不多。CAN总线不宜在强干扰、高速率、远距离的场合下使用双绞线作为传输介质。CAN协议支持光纤作为传输介质,而光纤信号的传输则是单向的,因此最简单实用
11、的方法是在某些总线支路上采用光纤介质,整个CAN网络为双绞线和光纤两种传输介质混合使用的方式。作为传输介质,光纤在抗干扰性、传输容量、速率等方面具有许多比双绞线优良的特性。因此,在某些环境恶劣、地理分布范围较广、速率要求较高的CAN总线系统中,可以在相应的支路上使用光纤传输,从而保证整个CAN网络的性能。,CAN总线传输介质,CAN总线线材建议按下表选型:,总线无分支时根据经验,建议系统设计时按下表控制总线上的联接设备的数量:,CAN总线传输介质,CAN总线与其他总线相比有如下特点:它是一种多主总线,即每个节点机均可成为主机,且节点机之间也可进行通信;通信介质可以是双绞线、同轴电缆或光导纤维,
12、通信速率可达1Mbps;CAN总线通信接口中集成了CAN协议的物理层和数据链路层功能,可完成对通信数据的成帧处理,包括位填充、数据块编码、循环冗余校验、优先级判别等项工作;CAN协议的一个最大特点是废除了传统的站地址编码,而代之以对通信数据块进行编码。数据段长度最多为8个字节,可满足通常工业领域中控制命令,工作状态及测试数据的一般要求。同时,8个字节不会占用总线时间过长,从而保证了通信的实时性;基于CAN总线技术的远程分布式智能控制系统,可运用在被监控单元设备分散而且间距相对较远,如几公里范围内的复杂系统监控上。主机与多个智能终端组成的网络系统可有效地满足工业过程的自动控制需要。,RS485与
13、CAN总线区别,CAN总线是当前应用最为广泛的现场总线之一,而RS-485总线则是常用的串行总线。,议程 Agenda,视频监控系统传输介质,视频连接线,简称视频线,由视频电缆和连接头两部分组成,其中:视频电缆是特征阻抗为75(欧)的同轴屏蔽电缆,常见的规格按线径分为SYV75-3、SYV75-5、SYV75-7和SYV75-9等几种,按芯线分有单芯线和多芯线两种,连接头的常见的规格按电缆端连接方式分有压接头和焊接头两种,按设备端连接方式分有BNC(俗称卡头),RCA(俗称莲花头)两种。视频线最大传输距离如下表:,视频监控系统传输介质,视频信号传输电缆应满足下列要求:1、应根据图像信号采用基带
14、传输或射频传输,确定选用视频电缆或射频电缆;2、所选用的电缆防护层应适合电缆敷设方式及使用环境的要求(如气候环境、是否存在有害物质、干扰源等);3、室外线路,宜选用导体内径为9mm的同轴电缆,并采用聚乙烯外套;4、室内线路距离超过500米,宜选用导体内径为7mm的同轴电缆,并采用防火的聚乙烯外套;5、终端机房设备间的连接线,距离较短时,宜选用导体内径为3mm或5mm的同轴电缆,且具有密编铜网导体的同轴电缆;6、电梯轿厢的视频同轴电缆应选用电梯专用电缆。,视频线与射频线的区别,理论上,两种线材都可以互换,没有问题,都能达到技术上需要的特定要求。用于闭路电视监控上的SYV视频线,由于闭路电视监控系
15、统一般采用点对点直接传输视频信号,没有外加的调制设备,它的屏蔽性能(抗干扰性能)主要是依靠屏蔽网,所以对SYV视频线的屏蔽性能(抗干扰性能)无论从质量上和技术上都要求比较严格,才能保证闭路电视监控系统的屏蔽性能(抗干扰性能)有线电视传输信号主要依靠调制和解调器,可以把信号调定在某个频段上,就能有效避开干扰信号,另外,有线电视传输的信号源是卫星接收站,是一个技术含量非常高的机房,中途还装有干线放大器,信号强劲。不会太着重或没有必要着重有线电视线的屏蔽性能,自然会把屏蔽铜网技术处理上造得疏一点、细一点或采用非纯铜的屏蔽网 SYWV75-5的屏蔽性能没有SYV75-5的好,SYV75-5用抗氧化铜做
16、屏蔽网,SYWV75-5用镀锡铜做屏蔽网,这是不赞成在监控系统中使用SYWV75-5的其中一个原因。监控系统的视频效果对屏蔽网的抗干扰能力要求很高。SYWV75-5一般用于射频传送信号,对于抗干扰能力要求就没有监控系统的高。,视频监控系统传输介质,在模拟监控系统中,若安装配云台变焦镜头的摄像机,并采用云台镜头控制器进行控制,控制线的选择应根据摄像机与矩阵控制主机的距离确定。分为两部分:从现场解码器与控制中心的视频矩阵切换主机之间的通信传输线缆和用于控制云台及电动可变镜头的多芯控制电缆。通信线缆:一般采用2芯屏蔽通信电缆(RVVP),选择通信电缆的基本原则是距离越长,线径越大。一般采用RS485
17、总线通信,根据RS485总线规则进行布线。RS-485通信规定的基本通信距离是1200m,当通信距离过长时,需使用RS-485通信中继器。,视频监控系统传输介质,控制电缆:通常指的是用于控制云台及电动可变镜头的多芯电缆,它一端连接于控制器或解码器的云台、电动镜头控制接线端,另一端则直接接到云台、电动镜头的相应端子上。由于控制电缆提供的是直流或交流电压,而且一般距离很短(有时还不到1m),基本上不存在干扰问题,因此不需要使用屏蔽线。常用的控制电缆大多采用6芯或10芯电缆,如RVV6-0.2、RVV10-0.12等。其中6芯电缆分别接于云台的上、下、左、右、自动、公共6个接线端,10芯电缆除了接云
18、台的6个接线端外还包括电动镜头的变倍、聚焦、光圈、公共4个端子。,视频监控系统传输介质,采用DC12V供电的普通摄像机工作电流约为200300mA,一体化摄像机为350400mA。如果摄像机的数量较少(5台以内)且摄像机与监控主机的距离较近(少于50米),每台摄像机可单独RVV20.5电源线到监控室并用小型变压器供电。如果摄像机的数量较多,则应采用大功率的12V直流稳压电源集中供电。对于一幢楼的监控,施工时一般用2条2.56m2的铜芯双塑线作为电源的主干由监控室引至线井,并沿线井走至各摄像机所在楼层的线井。对于楼层各摄像机的供电,可由该层线井引1条RVV21或RVV21.5(若该层的摄像机数量
19、超过6台)电源线给摄像机供电,或用RVV20.5护套线一一对应供电。,视频监控系统传输介质,声音监听线缆一般采用4芯屏蔽通信电缆(RVVP)或3类双绞线UTP,每芯截面积为0.5mm。在没有干扰的环境下,也可选为非屏蔽双绞线,如在综合布线中常用的5类双绞线(4对8芯);由于监控系统中监听头的音频信号传到中控室是采用的点对点布线方式,用高压小电流传输,因此采用非屏蔽的2芯电缆即可,如RVV2-0.5、RVV2-1.0等。,防盗报警系统传输介质,前端探测器至报警控制器(防区扩展模块)之间一般采用RVV2*0.5或RVV4*0.5(2芯信号+2芯电源)的线缆,而报警控制器(防区扩展模块)与终端安保中
20、心之间一般采用的也是2芯信号线,用非屏蔽双绞线,线径的粗细则根据报警控制器与中心的距离和质量来定。报警信号传输线的耐压不应低于AC25V,应足够的机械强度。铜芯绝缘导线、电缆芯线的最小截面积应满足下列要求:1、穿管敷设的绝缘导线,线芯最小截面积不应小于1.0mm2;2、线槽内敷设的绝缘导线,线芯最小截面积不应小于0.75mm2;3、多芯电缆的单股线芯最小截面积不应小于0.5mm2。,在VISTA120主机板接线端子24(+)、25(-)。采用非屏蔽双绞线。线径大于1.0mm平方。工程布线接头的处理最好焊接,最忌讳的是用手拧在一起。可以采用简洁的星型连接。只是要注意极性。每个总线设备都有其唯一的
21、地址码供主机识别。总线回路本身提供最大128mA电流负载。总线长度(包括分支)总和不能超过1200米(屏蔽线减半)。4297可以用于为总线回路提供额外的128mA电流 或延伸总线回路长度1200米(只能延伸一级),一台Vista120条件容许情况下建议最多并接4个4297。,附:以Vista-120为例,Honeywell报警控制主机Vista-120总线回路,可以接的键盘:6128,6139,6139AV 和无线键盘5839EU最多可安装32个编址键盘(可能需要另外供电)。所有键盘连线混合长度不得超过 610 米(屏蔽线距离减半)若接有多个键盘,连线距离应平均分配。键盘接线选择如下表:,Ho
22、neywell报警控制主机Vista-120键盘接线,附:以Vista-120为例,1、使用非屏蔽双绞线,主机到某个探测器的最远距离如下表:,Honeywell报警控制主机Vista-120其他接线,2、主机到4204的连线长度不得超过下表所示长度:,附:以Vista-120为例,移动探测器安装应注意的几个问题,线径:注意:不可使用过细的导线。推荐使用直径不小于0.5mm的导线。常用端子:探测器上常见的接线端子有以下几种:“N.C./C.(COM)”-报警常闭触点(平常闭合,报警时断开)。接入控制主机的某个防区。“TAMP./TAMP.”-防拆常闭触点(平常闭合,打开机壳时断开)。接入控制主机
23、的某个24小时防区。“V+/V-”-电源(12V)。接入控制主机向探测器供电的电源端子。“EOL”-空脚。与探测器内部电路无联系,仅供串接EOL电阻用。注:其他端子请参照探测器说明书。,附:以Vista-120为例,30,16.5V/AC变压器,不用,+,-,电话线入,Vista-120总线接线方式,4293SN,4193SN,4208SN,4297,4208SN,4193SN,4293SN,1200米包括分支,所有键盘距离之和不超过610米。其他如继电器模块、无线设备等连接方法一样,1200米包括分支,附:以Vista-120为例,31,16.5V/AC变压器,不用,+,-,电话线入,Vis
24、ta-120无线连接方式详解,5804,5890,5816,5882,所有键盘距离之和不超过6100米。其他如继电器模块、无线设备等连接方法一样,无线传送距离参考:室内不超过60米。室外不超过200米。,附:以Vista-120为例,门禁系统传输介质,门禁系统布线包括以下部分:控制器之间通信线:采用RS485总线通信或TCP/IP连接;控制器到读卡器:采用6芯屏蔽线缆;控制器到出门按钮:采用2芯线缆;控制器到门锁:采用4芯线缆;,RS485,RS485,键盘感应读卡器,出门按钮,电脑及门禁管理软件(WIN Pak Pro),单读卡接口模块PRO22R1(1),RS232,感应读卡器,16路报警
25、输入PRO22IN/16路报警输出PRO22OUT,双读卡接口模块PRO22R2(2),(8),紧急按钮,双鉴探测器,声光报警器,主控模块PRO22IC,出门按钮,门磁,门磁,电锁,电锁,返回,附:以PRO2200为例,主控模块接线:电源线:1对双绞线,18 AWG(1mm2线径);RS-485:24 AWG(0.56mm2线径),最长4,000ft(1,200m),2对屏蔽双绞线;RS-232:24 AWG(0.56mm2线径),最长25ft(7.6m);报警信号输入线:1对双绞线,线阻不超过 30 ohms。读卡器模块:电源线:1对双绞线,18 AWG(1mm2线径);RS-485:24
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