引論：我們?yōu)槟砹?篇室內(nèi)系統(tǒng)設(shè)計(jì)論文范文，供您借鑒以豐富您的創(chuàng)作。它們是您寫作時(shí)的寶貴資源，期望它們能夠激發(fā)您的創(chuàng)作靈感，讓您的文章更具深度。

室內(nèi)系統(tǒng)設(shè)計(jì)論文:室內(nèi)環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)論文

1主控電路

系統(tǒng)的主控電路如圖2所示，由單片機(jī)學(xué)習(xí)開發(fā)板中的最小系統(tǒng)電路來完成。

2外圍電路

本系統(tǒng)的外圍電路基于主控電路的配置，包括溫度傳感器DS18B20、nokia5110液晶顯示屏、風(fēng)扇(電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng))、鍵盤、蜂鳴器、濕度傳感器濕度傳感器DHT11、可燃性氣體濃度傳感器MQ－2、加熱器YF3030012160J等。其中風(fēng)扇(電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng))、鍵盤、蜂鳴器等器件開發(fā)板上自帶，只需要配置剩余的器件即可。圖3溫度傳感器模塊原理圖溫度傳感器模塊原理圖如圖3所示，溫度傳感器的測溫范圍為－55℃－125℃，當(dāng)室內(nèi)溫度高于設(shè)置值30℃時(shí)，系統(tǒng)將報(bào)警，同時(shí)單片機(jī)通過達(dá)林頓管，啟動(dòng)風(fēng)扇，進(jìn)行換氣，降低室內(nèi)溫度，直到達(dá)到預(yù)期要求;當(dāng)室內(nèi)溫度低于設(shè)置值(20℃)時(shí)，系統(tǒng)將報(bào)警，同時(shí)單片機(jī)通過繼電器，控制12V直流電源，啟動(dòng)加熱器加熱，直到達(dá)到預(yù)期要求。加熱器工作時(shí)的表面溫度為160±10℃;加熱器模塊原理圖如圖4所示。濕度傳感器模塊原理圖如圖5所示，濕度傳感器的測量范圍20－90%，當(dāng)室內(nèi)氣體濕度高于設(shè)置值(60%)時(shí)，單片機(jī)控制風(fēng)扇的開啟，進(jìn)行換氣，降低濕度，直到達(dá)到預(yù)期要求。可燃性氣體濃度傳感器模塊原理圖如圖6所示，當(dāng)室內(nèi)可燃性氣體濃度高于設(shè)置值(25%)時(shí)，系統(tǒng)將報(bào)警，同時(shí)，單片機(jī)將驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇，進(jìn)行換氣，降低可燃性氣體濃度。

3系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

整個(gè)系統(tǒng)主要是由STC12C5A60S2單片機(jī)學(xué)習(xí)開發(fā)板中的最小系統(tǒng)電路和溫度傳感器DS18B20、圖5濕度傳感器模塊原理圖圖6可燃性氣體濃度傳感器模塊原理圖nokia5110液晶顯示屏、風(fēng)扇(電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng))、鍵盤、蜂鳴器、濕度傳感器濕度傳感器DHT11、可燃性氣體濃度傳感器MQ－2、加熱器YF3030012160J、等模塊電路構(gòu)成，系統(tǒng)的實(shí)物圖如圖7所示。系統(tǒng)的主要功能是對(duì)室內(nèi)的溫度、濕度和可燃性氣體濃度進(jìn)行監(jiān)控，并在LCD液晶顯示屏上進(jìn)行顯示，如圖8所示。為了更好地滿足人們的需求，提高環(huán)境的舒適度，人們能夠根據(jù)自身需要調(diào)整溫度、濕度的設(shè)置值。圖7系統(tǒng)的實(shí)物圖圖8監(jiān)測數(shù)據(jù)的顯示圖5結(jié)論本文設(shè)計(jì)的室內(nèi)環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)采用STC12C5A60S2單片機(jī)作為系統(tǒng)的主控電路，以溫度傳感器DS18B20、濕度傳感器DHT11、可燃性氣體濃度傳感器MQ－2、nokia5110液晶顯示屏、加熱器YF3030012160J、風(fēng)扇(電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng))、蜂鳴器、鍵盤等外部設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了室內(nèi)溫度、濕度、可燃性氣體濃度的檢測、顯示、報(bào)警、控制等功能。與傳統(tǒng)的恒溫控制系統(tǒng)相比較，該系統(tǒng)集溫度、濕度、可燃性氣體濃度檢測、控制和報(bào)警于一體，成本較低，性能穩(wěn)定，應(yīng)用前景廣泛，市場潛力較大，將環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用于日常生活，能夠滿足了人們的生活需求，有利于改善人們的環(huán)境質(zhì)量。

本文作者：劉姜濤工作單位：湖北第二師范學(xué)院

室內(nèi)系統(tǒng)設(shè)計(jì)論文:室內(nèi)裝修排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)論文

摘要：室內(nèi)排水管道的建筑安裝施工，應(yīng)該為用戶提供符合使用功能的舒適、衛(wèi)生、安全、方便的衛(wèi)生設(shè)施。但室內(nèi)給排水工程交付使用后，因管道堵塞或其它問題，常常會(huì)造成污水溢流、污染生活環(huán)境。如何通過合理的施工和正確的監(jiān)理手段使室內(nèi)排水管道施工趨于合理與完善值得探討。

關(guān)鍵詞：室內(nèi)排水管道;施工監(jiān)理控制;污水排水管道安裝;雨水管道安裝

0引言

由于建筑施工是個(gè)系統(tǒng)工程，室內(nèi)排水管道施工不當(dāng)就可能出現(xiàn)堵塞的現(xiàn)象，特別是衛(wèi)生間排水管口與地漏更為嚴(yán)重。因此，有必要對(duì)室內(nèi)排水管道系統(tǒng)施工控制的各各節(jié)點(diǎn)加以分析，并在重點(diǎn)部位加以控制，以提高室內(nèi)排水管道施工的質(zhì)量。

1污水排水管道與配件安裝檢查

1.1主要控制項(xiàng)目①隱蔽或埋地的排水管道在隱蔽前必須做灌水試驗(yàn)，其灌水高度應(yīng)不低于底層衛(wèi)生器具的上邊緣或底層地面的高度。檢驗(yàn)的方法是：滿水15min水面下降后，再灌滿觀察5min，液面不降，管道及接口無滲漏為合格。②生活汗水鑄鐵管道及塑料管道的坡度必須符合設(shè)計(jì)的要求及相關(guān)規(guī)定。③排水塑料管必須按設(shè)計(jì)要求及位置裝設(shè)伸縮節(jié)。如設(shè)計(jì)無要求時(shí)，伸縮節(jié)間距不得大于4米。高層建筑中明設(shè)排水顏料管道應(yīng)按設(shè)計(jì)要求設(shè)置阻火圈或防火套管。此項(xiàng)檢驗(yàn)的方法主要是觀察檢查。④排水主立管及水平干管管道均應(yīng)做通求實(shí)驗(yàn)，通球球徑不應(yīng)小于排水管道管徑的三分之二，通球率必須達(dá)到。

1.2一般項(xiàng)目的控制

1.2.1在生活污水管道上設(shè)置的檢查口或清掃口，當(dāng)設(shè)計(jì)無要求時(shí)應(yīng)符合下面的規(guī)定：一是，在立管上應(yīng)每隔一層設(shè)置一個(gè)檢查口，但在最底層和有衛(wèi)生器具的較高層必須設(shè)置。如為兩層建筑時(shí)，可僅在底層設(shè)置閉立管檢查口，如有乙字彎管時(shí)，則在該層乙字彎管的上部設(shè)置檢查口。檢查口中心高度距操作地面一般為一米，允許偏差±20mm；檢查檢查口的朝向應(yīng)便于檢修。暗裝立管，在檢查口處應(yīng)安裝檢修門；二是，在連接兩個(gè)及兩個(gè)以上大便器或三個(gè)及三個(gè)以上衛(wèi)生器具的污水橫管上應(yīng)設(shè)置清掃口。當(dāng)污水管在樓板下懸吊敷設(shè)時(shí)，可將清掃口設(shè)在上一層樓地面上，污水管起點(diǎn)的清掃口與管道相垂直的墻面距離不得小于200mm；或污水管起點(diǎn)設(shè)置堵頭代替清掃口時(shí)，與墻面距離不得小于400mm。三是，在轉(zhuǎn)角小于135°的污水橫管上，應(yīng)設(shè)置檢查口或清掃口；四是，在污水橫管的直線管段，應(yīng)按設(shè)計(jì)要求的距離設(shè)置檢查口或清掃口。

1.2.2埋在地下或地板下的排水管道的檢查口，應(yīng)設(shè)在檢查井內(nèi)。井底表面標(biāo)高與檢查口的法蘭相平，井底表面應(yīng)有5%的坡度，坡向檢查口。

1.2.3金屬排水管道上的吊鉤或卡箍應(yīng)固定在承重結(jié)構(gòu)上。固定件間距：橫管不大于兩米；立管不大于三米。樓層高度小于或等于四米，立管可安裝一個(gè)固定件。立管底部的彎管處應(yīng)設(shè)支墩或采取固定措施。排水顏料管道支、吊架間距應(yīng)符合相關(guān)建筑標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。

1.2.4排水通氣管不得與風(fēng)道或煙道連接，且應(yīng)符合下面的規(guī)定：一是通氣管應(yīng)高出屋面300mm，但必須大于較大積雪厚度；二是在通氣管出口四米以內(nèi)有門窗時(shí)，通氣管應(yīng)高出門、窗頂600mm或引向無門、窗一側(cè)；三是在經(jīng)常有人停留的平屋頂上，通氣管應(yīng)高出屋面兩米，并應(yīng)根據(jù)防雷要求設(shè)置防雷裝置；四是如層頂有隔熱層應(yīng)從隔熱層板面算起。

1.2.5如安裝未經(jīng)消毒處理的醫(yī)院含菌污水管道，不得與其他排水管道直接連接。

1.2.6飲食業(yè)工藝設(shè)備引出的排水管及飲用水水箱的溢流管，不得與污水管道直接連接，并應(yīng)留出不小于100mm的隔斷。

1.2.7通向室外的排水管，穿過墻壁或基礎(chǔ)必須下返時(shí)，應(yīng)采用45°三通和45°彎頭連接，并應(yīng)在垂直管段頂部設(shè)置清掃口。

1.2.8由室內(nèi)通向室外排水檢查井的排水管，井內(nèi)引入管應(yīng)高于排出管或兩管頂相平，并有不小于90°的水流轉(zhuǎn)角，如跌落差大于300mm可不受角度限制。

1.2.9用于室內(nèi)排水的水平管道與水平管道、水平管道與立管的連接，應(yīng)采用45°三通或45°四通和90°斜四通。立管與排出管端部的連接，應(yīng)采用兩個(gè)45°彎頭或曲率半徑不小于四倍管徑的90°彎頭。

1.2.10室內(nèi)排水管道安裝的允許偏差應(yīng)符合設(shè)計(jì)要注和相關(guān)建筑規(guī)范。

2雨水管道及配件安裝的檢查

2.1主要控制項(xiàng)目①安裝在室內(nèi)的雨水管道安裝后應(yīng)做灌水試驗(yàn)，灌水高度必須到每根立管上部的雨水斗。②雨水管道如采用塑料管，其伸縮節(jié)安裝應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。③懸吊式雨水管道的敷設(shè)坡度不得小于5‰；埋地雨水管道的最小坡度，應(yīng)符合相關(guān)的設(shè)計(jì)規(guī)范的要求。公務(wù)員之家

2.2一般項(xiàng)目的控制①雨水管道不得與生活污水管道相連接。②雨水斗管的連接應(yīng)固定在屋面承重結(jié)構(gòu)上。雨水斗邊屋面連接處應(yīng)嚴(yán)密不漏。連接管管徑在設(shè)計(jì)沒有要求時(shí)，不得小于100mm。③懸吊式雨水管道的檢查口或帶法蘭堵口的三通的間距不得大于相關(guān)的技術(shù)規(guī)定。④雨水管道安裝的允許偏差及雨水鋼管道焊口允許偏差均應(yīng)符合相關(guān)的技術(shù)規(guī)定及設(shè)計(jì)要求。

3對(duì)室內(nèi)排水管道施工質(zhì)量檢查應(yīng)重點(diǎn)注意的問題

①通向室外的排水管下返出戶時(shí)，應(yīng)在垂直管段頂部設(shè)置清掃口。②柔性連接機(jī)制排水鑄鐵管立管根部加支撐。立管根部沒有支撐或不牢靠，管道支吊架間距過大，用臨時(shí)鉛絲固定管道造成管道接口松動(dòng)漏水或塌腰倒坡。③排水塑料管應(yīng)注意伸縮節(jié)和固定卡子的安裝位置。高層建筑明設(shè)排水塑料管應(yīng)在立管穿頂板處設(shè)阻火圈，若立管在管井內(nèi)則阻火圈設(shè)在支管穿管井處。④考慮到將來檢修的方便，立管檢查口朝面應(yīng)90°向外。⑤地漏水封深度不能小于50mm，地漏箅子及扣碗應(yīng)便于取出，地漏排水應(yīng)通暢。⑥排水管的坡度也是檢查的重點(diǎn)之一。如果管道安裝坡度不均勻，可能會(huì)出現(xiàn)局部倒坡。⑦生活污水管不得與雨水及空調(diào)冷凝水管合流。⑧高層建筑生活污水管道著層應(yīng)單獨(dú)排出。⑨排水管道不得穿過沉降縫、伸縮縫、煙道和風(fēng)道。⑩生活污水管道直線管段管徑100至150mm時(shí)，清掃口的較大間距為10米；管徑達(dá)到200mm及以上時(shí)，清掃口較大間距為20米。避免管道連接使用的三通、四通、彎頭等管件不符合規(guī)定的要求，這樣很可能會(huì)造成管道排污不暢或堵塞。避免管道支墩、支吊架不牢固、位置不合理。檢查時(shí)要注意埋在地下的污水管道有沒有設(shè)置檢查口，地上管道檢查口位置設(shè)置是否不當(dāng)或漏設(shè)檢查口、清掃口。注意管道穿地下外墻或地下構(gòu)筑物時(shí)有沒有做防水套管或穿套管安裝時(shí)防水捻口有沒有做好，立管及托吊支管穿衛(wèi)生間樓板時(shí)有沒有做很好的防水措施。埋地的污水管道以及有保溫和防結(jié)露保溫的管道、有吊頂?shù)奈鬯械豕堋⒐芫畠?nèi)的污水立管在隱蔽前一定要做好灌水試驗(yàn)。管道和支架在做防腐、刷油之前如沒有做好除銹工作，可能會(huì)造成返銹，管道防腐如沒做好的話，支吊刷油漆可能會(huì)出現(xiàn)脫皮、起泡現(xiàn)象。塑料排水管道安裝之后還要注意成品的保護(hù)工作，如果保護(hù)不當(dāng)也有可能造成污染和損壞。

4結(jié)語

室內(nèi)排水管道在施工過程中采用合理的技術(shù)措施，進(jìn)行正確的施工和嚴(yán)格的監(jiān)理控制，對(duì)檢查和治理管道堵塞，搞好管道安裝與土建密切配合施工，提高工程質(zhì)量起著極其重要的保障作用。

室內(nèi)系統(tǒng)設(shè)計(jì)論文:空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)對(duì)室內(nèi)空氣品質(zhì)的影響

摘要： 近年來，隨著人民生活水平提高，室內(nèi)空氣品質(zhì)越來越受到人們的重視。很多國內(nèi)外專家都開始研究如何創(chuàng)造健康建筑，避免病態(tài)建筑的產(chǎn)生。影響室內(nèi)空氣品質(zhì)的因素很多，本文主要從民用建筑空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面，探討如何防止病態(tài)建筑產(chǎn)生，提高室內(nèi)空氣品質(zhì)，從而使人們享受舒適現(xiàn)代生活的同時(shí)，不會(huì)被病態(tài)建筑綜合癥侵?jǐn)_。文章在新風(fēng)量標(biāo)準(zhǔn)、新風(fēng)處理和新風(fēng)質(zhì)量、空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行工況及節(jié)能措施等方面展開了討論，指出空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)對(duì)室內(nèi)空氣品質(zhì)的影響。筆者迫切希望廣大設(shè)計(jì)人員加強(qiáng)預(yù)防病態(tài)建筑的意識(shí)，及時(shí)參考國內(nèi)外新技術(shù)研究資料，結(jié)合實(shí)際工程，優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)，從而為提高室內(nèi)空氣品質(zhì)打下良好的基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞： 空調(diào)系統(tǒng) 室內(nèi)空氣品質(zhì) 新風(fēng)質(zhì)量 二次污染

引言

近年來，隨著人民生活水平提高，室內(nèi)空氣品質(zhì)IAQ(Indoor Air Quality)越來越受到人們的重視。因?yàn)槿祟惻c建筑的關(guān)系是非常密切的，人的24小時(shí)中大約有80%的時(shí)間是在建筑物中度過的。人們的生活質(zhì)量、工作效率及身體健康程度都與建筑內(nèi)環(huán)境相關(guān)。隨著空調(diào)系統(tǒng)大量應(yīng)用于建筑，極大地提高了室內(nèi)舒適度，但也暴露出許多問題。很多國內(nèi)外專家都開始研究如何創(chuàng)造健康建筑(Healthy Building)，避免病態(tài)建筑(Sick Building)的產(chǎn)生。所謂健康建筑，就是空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行良好，并且用較低能耗，保障優(yōu)良的室內(nèi)空氣品質(zhì)和舒適環(huán)境。與之相反的建筑，被稱為“病態(tài)建筑”。而“病態(tài)建筑綜合癥” (Sick Building Syndrome)，具體地講，這類建筑輕者能引起人們頭腦發(fā)昏、嗜睡、眼睛受到刺激、呼吸系統(tǒng)不適，嚴(yán)重的會(huì)導(dǎo)致疾病的傳染，造成各種各樣的健康問題。影響室內(nèi)空氣品質(zhì)的因素很多，從其性質(zhì)來講,大至可分為三類。及時(shí)類是化學(xué)的,其成份多為揮發(fā)性的有機(jī)物，即VOC(Volatile Organic Compounds)。這些污染主要來自裝修使用的各種建筑材料、裝飾材料等。第二類是物理方面的,主要來自室外及室內(nèi)的電器設(shè)備,成份為噪聲、電磁輻射、光污染等;第三類是生物的,主要是細(xì)菌滋生等。國內(nèi)外許多學(xué)者對(duì)不同建筑的室內(nèi)空氣品質(zhì)進(jìn)行調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，大約53%的建筑（280個(gè)）中室內(nèi)空氣品質(zhì)問題是由于不合適的通風(fēng)[1]。對(duì)空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)來講，影響IAQ的原因主要有：新風(fēng)量不足、新風(fēng)質(zhì)量、氣流組織、空調(diào)系統(tǒng)的二次污染、噪音等問題。

本文主要從民用建筑空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面，探討如何防止病態(tài)建筑的產(chǎn)生，提高室內(nèi)空氣品質(zhì)，從而使人們享受舒適現(xiàn)代生活的同時(shí)，不會(huì)被病態(tài)建筑綜合癥侵?jǐn)_。文章在以下幾個(gè)方面展開討論：

新風(fēng)量標(biāo)準(zhǔn)

新風(fēng)處理和新風(fēng)質(zhì)量

氣流組織

運(yùn)行工況

節(jié)能措施

新風(fēng)量標(biāo)準(zhǔn)

新風(fēng)對(duì)于提高室內(nèi)空氣品質(zhì)有非常積極的作用，它可以稀釋和帶走在室內(nèi)產(chǎn)生的污染物。目前國內(nèi)尚無室內(nèi)空氣品質(zhì)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。美國ASHRAE標(biāo)準(zhǔn)62-1999給出的可接受室內(nèi)空氣品質(zhì)(Acceptable Indoor Air Quality)定義為室內(nèi)已知的污染物沒有達(dá)到機(jī)構(gòu)所確定的有害濃度,處于該空氣中的絕大多數(shù)人員(≥80%)沒有感到不滿意[2]。它的定義包括了主、客觀評(píng)價(jià)兩個(gè)方面，比較適合我國國情。該標(biāo)準(zhǔn)還規(guī)定，由于人們對(duì)絕大多數(shù)氣味適應(yīng)很快,所以最小通風(fēng)量的確定是依據(jù)已適應(yīng)者(室內(nèi)人員)而不是未適應(yīng)者(來訪者)。

按照現(xiàn)行規(guī)范，空調(diào)系統(tǒng)新風(fēng)量的標(biāo)準(zhǔn)是取人員最小新風(fēng)量和維持房間正壓所需新風(fēng)量中的較大值，并不應(yīng)小于總送風(fēng)量的10%[3]。

關(guān)于人員新風(fēng)標(biāo)準(zhǔn)，國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)不徑相同。美國ASHRAE標(biāo)準(zhǔn)62-1999給出了不同建筑物中人員新風(fēng)量的標(biāo)準(zhǔn)，比以前版本提高了很多。例如辦公室人員新風(fēng)標(biāo)準(zhǔn)為36m3/h.p，人員較大密度為14.3m2/人（7人/100m2）。北京市建筑設(shè)計(jì)院設(shè)備專業(yè)技術(shù)措施中，普通辦公室人員新風(fēng)標(biāo)準(zhǔn)為25m3/h.p，按照國內(nèi)辦公室人員密度大約為6～10m2/人（10～16人/100m2）。有文獻(xiàn)提出人員新風(fēng)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)為33～42m3/h.p。文獻(xiàn)[4]實(shí)測了7幢辦公樓的新風(fēng)量發(fā)現(xiàn)，人員數(shù)量波動(dòng)性比較大，所以人均新風(fēng)量差別比較大。但是按面積平均卻相差不大，新風(fēng)量實(shí)測值為2.2～3.92m3/h.m2。實(shí)際工程設(shè)計(jì)中，就目前我國辦公室人員密度來講，維持房間正壓所需新風(fēng)量一般小于人員最小新風(fēng)量，筆者認(rèn)為新風(fēng)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)為25～30m3/h.p（2.5～5m3/h.m2）。

因?yàn)槭覂?nèi)人員的數(shù)量難以估計(jì)，所以筆者認(rèn)為制定新風(fēng)量標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)該參考國外標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)建筑物功能，給出新風(fēng)量標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)也要給出人員密度指標(biāo)。

許多專家提出應(yīng)該考慮建筑污染，通風(fēng)量應(yīng)為人員和消除室內(nèi)污染兩部分之和。但室內(nèi)污染程度難以估計(jì)，所以新風(fēng)量標(biāo)準(zhǔn)如何修改，目前尚無定論。

新風(fēng)量不是越大越好，有文獻(xiàn)認(rèn)為新風(fēng)量從25%到，對(duì)病態(tài)建筑綜合癥而言并沒有什么區(qū)別，所以提高新風(fēng)量的同時(shí)，要注重新風(fēng)的處理與品質(zhì)。

新風(fēng)處理與新風(fēng)質(zhì)量

室外空氣首先要經(jīng)過濾除塵，然后再通過加熱或冷卻等手段，達(dá)到所需參數(shù)。新風(fēng)過濾對(duì)維護(hù)室內(nèi)空氣品質(zhì)極為重要。一般空調(diào)系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置兩級(jí)過濾，及時(shí)級(jí)過濾采用效率30%的粗效過濾器，第二級(jí)過濾采用效率為65%～85%的中效過濾器。對(duì)于凈化空調(diào)機(jī)組，應(yīng)采用三級(jí)過濾，除初中效過濾器外，還要增加亞高效過濾器。

需要指出的是，目前新風(fēng)過濾主要考慮室外顆粒污染物的除去,而室內(nèi)空氣品質(zhì)涉及到的除室外固體污染物外,還有室外氣態(tài)污染物。因此,新風(fēng)處理還必須考慮室外氣體污染物的過濾和吸附,從而使新風(fēng)質(zhì)量達(dá)到應(yīng)有的標(biāo)準(zhǔn)。

空氣過濾器的清洗和更換是目前空調(diào)運(yùn)行管理的難點(diǎn)，尤其是常用的玻璃纖維過濾器無法清洗，而無紡布過濾器只能清洗數(shù)次。與超聲波配合的靜電除塵器可以獲得很高的除塵效率并且不使粉塵積存在電極上，通過機(jī)械裝置可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)清灰。應(yīng)該成為今后的發(fā)展和研究方向。空氣過濾器應(yīng)設(shè)置自動(dòng)清灰裝置，以減輕人工清洗的維護(hù)工作量和防止灰塵的二次飛揚(yáng)污染。簡單的方法是安裝過濾器阻力聲光報(bào)警裝置，以便監(jiān)督及時(shí)清洗。

室外空氣的質(zhì)量只要不處于工業(yè)區(qū)，一般不會(huì)有太大問題。如果新風(fēng)入口靠近裝卸碼頭或高速公路，應(yīng)裝設(shè)一氧化碳檢測器，當(dāng)室外空氣質(zhì)量較差時(shí)，以減少進(jìn)入建筑物的室外新風(fēng)量。工程設(shè)計(jì)中新風(fēng)吸入口要避免污染，百葉窗應(yīng)加防水罩等措施，防止雨水或雪水滲入新風(fēng)引入口污染過濾器。新風(fēng)口應(yīng)該與排風(fēng)口保持一定距離，或在不同方向設(shè)置，不要被冷卻塔飄逸的水滴污染。新風(fēng)開口面積應(yīng)滿足全新風(fēng)運(yùn)行要求。

有文獻(xiàn)提出空氣齡的概念，指出入室新風(fēng)空氣齡越小，途徑污染越少，新風(fēng)品質(zhì)越好，對(duì)人的作用越大。空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，要加強(qiáng)新風(fēng)過濾，提高入室新風(fēng)的效率，縮短新風(fēng)途徑，減少室內(nèi)空氣停留時(shí)間，保障入室新風(fēng)的品質(zhì)。有人提出新風(fēng)口和排風(fēng)口采用“隨風(fēng)轉(zhuǎn)向風(fēng)帽”，通過風(fēng)向標(biāo)，能靈活地將風(fēng)口始終迎向或背向風(fēng)吹來的方向，從而有效地利用風(fēng)壓的正壓或負(fù)壓，達(dá)到節(jié)能目的。

高品質(zhì)的新風(fēng)要直接送入室內(nèi)，而不能只送到吊頂內(nèi)。良好的室內(nèi)空氣品質(zhì)不僅與新風(fēng)有關(guān)，很大程度上與空調(diào)系統(tǒng)氣流組織有關(guān)。

氣流組織

空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的氣流組織對(duì)IAQ影響很大，氣流組織設(shè)計(jì)合理,不僅可以將新鮮空氣按質(zhì)按量地送到人員活動(dòng)區(qū),還可及時(shí)將污染物排出。如果設(shè)計(jì)不當(dāng)，容易造成送、回風(fēng)短路，房間內(nèi)有空氣滯留區(qū)。

工程設(shè)計(jì)中受各種條件限制，房間氣流組織大多采用上送上回形式,送風(fēng)散流器大都是平流型(射流的射出角度大于40°),送風(fēng)形成貼附,很容易經(jīng)回風(fēng)口帶走而短路。因此,選用散流器時(shí)應(yīng)用射出角度小于40°的直流型，這種散流器能較好地將風(fēng)送至人員活動(dòng)區(qū)，避免了短路，提高了人員活動(dòng)區(qū)的空氣質(zhì)量。布置送、回風(fēng)口時(shí)，應(yīng)盡量布置合理，避免產(chǎn)生房間死角。例如旅館標(biāo)準(zhǔn)客房的臥式安裝風(fēng)機(jī)盤管，因?yàn)闂l件限制，只能位于門口上方位置，建議側(cè)送風(fēng)口采用雙層或三層百葉送風(fēng)口，以便通過調(diào)節(jié)水平、垂直葉片，改變送風(fēng)傾角和射流擴(kuò)散角，達(dá)到減少空氣滯留區(qū)的面積，以保障室內(nèi)空氣品質(zhì)。

如果有條件的話，盡量采用上送下回的形式，因?yàn)閷?duì)工作區(qū)來講，這種送風(fēng)形式比上送上回系統(tǒng)排除污染物的能力強(qiáng)。

作為設(shè)計(jì)人員，設(shè)計(jì)理念應(yīng)該從空調(diào)為建筑服務(wù)，轉(zhuǎn)變到“以人為本”的觀點(diǎn)上來。在風(fēng)口布置、風(fēng)量選擇、風(fēng)速確定等方面改善空氣分配，滿足工作區(qū)需求，及時(shí)消除污染物。

運(yùn)行工況

目前，空調(diào)系統(tǒng)的二次污染問題日益突出，國內(nèi)外研究重點(diǎn)已經(jīng)轉(zhuǎn)移到研究建筑結(jié)構(gòu)與通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的二次污染。所謂二次污染是由于空調(diào)系統(tǒng)自身問題如盤管、凝水盤、水封、加濕器、長期處于高濕度下的空氣過濾器所引起的局部積塵和高濕度（一次污染），或建筑結(jié)構(gòu)與材料吸潮積塵導(dǎo)致細(xì)菌大量定植、繁殖，產(chǎn)生大量有害的代謝物，大大降低了空氣品質(zhì)的可接受性，使人過敏，危害健康（二次污染）。

各項(xiàng)研究結(jié)果表明，當(dāng)室內(nèi)相對(duì)濕度高于70%,有利于微生物滋長。而降低微生物污染的最有效手段是控制塵埃和濕度。關(guān)于空氣過濾的問題，文章前面已經(jīng)討論過。空調(diào)系統(tǒng)中盤管、凝水盤和加濕器是微生物的主要生長地。

對(duì)于新風(fēng)加風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng)，新風(fēng)機(jī)組可采用低溫送風(fēng)，承擔(dān)全部室內(nèi)濕負(fù)荷，使風(fēng)機(jī)盤管處于干工況運(yùn)行，減少細(xì)菌滋生。增加的新風(fēng)負(fù)荷可通過全熱或顯熱排風(fēng)熱回收裝置，如轉(zhuǎn)輪式全熱交換器等，達(dá)到節(jié)能目的。

空調(diào)加濕介質(zhì)應(yīng)優(yōu)先采用蒸汽源，但蒸汽中必須不含對(duì)人體有害的物質(zhì)。如果采用循環(huán)水加濕時(shí)，水質(zhì)應(yīng)達(dá)到飲用水標(biāo)準(zhǔn)。循環(huán)水應(yīng)經(jīng)過處理，防止細(xì)菌滋生，如可采用紫外線消毒的方法。

工程中常用CO2濃度監(jiān)測室內(nèi)空氣，但是室內(nèi)空氣中CO2濃度并不能真實(shí)反映室內(nèi)空氣的污染程度。許多研究調(diào)查發(fā)現(xiàn)，室內(nèi)VOC濃度很高，而且大多數(shù)場合室內(nèi)單項(xiàng)的揮發(fā)性有機(jī)物往往不會(huì)超過上限值，總的揮發(fā)性有機(jī)物（TVOC）卻常常超標(biāo)，從而引起對(duì)人的綜合的負(fù)面影響[5]。空調(diào)系統(tǒng)的室內(nèi)回風(fēng)中VOC濃度非常高，新型高性能吸附材料活性碳纖維具有優(yōu)異的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和優(yōu)良的吸附性能，對(duì)各種無機(jī)物和有機(jī)化合物都能有效吸附，特別適用于低濃度物質(zhì)的吸附。因此，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮在回風(fēng)管道中安裝具有吸附VOC功能的活性碳過濾器，降低VOC濃度。

在空調(diào)系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行中，應(yīng)根據(jù)季節(jié)變化，調(diào)節(jié)新風(fēng)量大小，夏、冬季保障最小新風(fēng)量，過渡季盡量使用全新風(fēng)。必須指出的是,在變風(fēng)量系統(tǒng)VAV(Variable Air Volume)中，應(yīng)該注意變風(fēng)量控制過程中，采取措施保障新風(fēng)量至少為設(shè)計(jì)值的90%以上。

對(duì)于雙風(fēng)機(jī)組合式空調(diào)機(jī)組，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該注意送、回風(fēng)機(jī)風(fēng)壓的匹配，使機(jī)組風(fēng)壓零點(diǎn)達(dá)到預(yù)定點(diǎn)。否則，如果回風(fēng)機(jī)風(fēng)壓過高，新風(fēng)、排風(fēng)段成為正壓，新風(fēng)就很難進(jìn)來。如將送風(fēng)機(jī)段和回風(fēng)機(jī)段脫開布置，采用平行或垂直重疊布置，用新、回、排風(fēng)管道及風(fēng)閥在機(jī)外連接等形式，可以解決問題。

對(duì)空調(diào)設(shè)計(jì)工程師來講，還應(yīng)注意噪音對(duì)室內(nèi)IAQ的影響。空調(diào)系統(tǒng)的噪音大致有設(shè)備噪音、振動(dòng)噪音、配件噪音等。設(shè)備噪音是由冷水機(jī)組、水泵、風(fēng)機(jī)、空調(diào)機(jī)等設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生。選購產(chǎn)品時(shí)可選擇質(zhì)量好、低噪音的名牌產(chǎn)品，基礎(chǔ)及支架處做減振處理。與設(shè)備連接的水管、風(fēng)管應(yīng)安裝相應(yīng)的軟接頭，以免發(fā)生共振，產(chǎn)生噪音。在施工安裝過程中，風(fēng)管應(yīng)注意制作安裝質(zhì)量，風(fēng)管彎頭弧度應(yīng)夠大并裝設(shè)導(dǎo)流片等。穿墻穿樓板的管道應(yīng)安裝套管，套管與管道之間進(jìn)行消聲處理，在建筑物伸縮縫處安裝長度大于縫寬的軟接頭和帆布軟接等。水管設(shè)計(jì)中應(yīng)注意減少彎頭數(shù)量，減少急彎，管道變徑應(yīng)緩和，系統(tǒng)高點(diǎn)應(yīng)注意安裝排氣閥等。配件設(shè)計(jì)上應(yīng)選擇消聲型的，如止回閥可采用緩閉消聲止回閥，送回風(fēng)口采用固定百葉或消聲百葉等。

筆者迫切地希望廣大設(shè)計(jì)人員加強(qiáng)病態(tài)建筑意識(shí)，優(yōu)化設(shè)計(jì)，從根本上杜絕病態(tài)建筑產(chǎn)生。建議我國應(yīng)盡快制定有關(guān)通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)清洗消毒的法規(guī),以便有法可依,盡可能地降低通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)本身對(duì)IAQ的污染。

節(jié)能措施

由于新風(fēng)對(duì)室內(nèi)IAQ的積極作用，所以今后的發(fā)展趨勢將增大系統(tǒng)的新風(fēng)比，為了減輕或消除相應(yīng)的額外負(fù)荷，可以采用全熱交換、低溫水、閉式單環(huán)路熱回收再熱系統(tǒng)等新風(fēng)預(yù)處理技術(shù)，并與目前常規(guī)的通風(fēng)空調(diào)設(shè)備和運(yùn)行技術(shù)相結(jié)合組成方案[5]。

目前出現(xiàn)了不少空調(diào)新技術(shù)，如置換通風(fēng)、動(dòng)態(tài)工位調(diào)節(jié)、椅下低速送風(fēng)及波動(dòng)送風(fēng)等。文獻(xiàn)提出一種波動(dòng)送風(fēng)的工作區(qū)---背景區(qū)設(shè)備。經(jīng)過計(jì)算實(shí)例，比傳統(tǒng)風(fēng)機(jī)盤管和VAV節(jié)能20%。國家大劇院工程觀眾廳采用了變新風(fēng)比的置換通風(fēng)系統(tǒng)，經(jīng)過模擬計(jì)算與常規(guī)系統(tǒng)比較發(fā)現(xiàn)，采用置換通風(fēng)后，衛(wèi)生狀況改善，變新風(fēng)比節(jié)能效果可達(dá)到7%。

筆者以前研究的間接蒸發(fā)冷卻技術(shù)IEC(Indirect Evaporative Cooling)冷卻新風(fēng)，節(jié)能效果也很明顯。在我國西北部地區(qū)應(yīng)用效果十分顯著。我院承接的新疆體育館工程實(shí)際應(yīng)用效果良好。對(duì)于我國東南部夏季室外空氣濕度大，可以先進(jìn)行除濕，然后再用IEC冷卻。除濕劑的再生可用低品位能源（太陽能、廢熱等）。

綠化對(duì)于節(jié)能也有很大幫助。文獻(xiàn)[6]通過實(shí)測結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在建筑物外面種植多年生攀緣類植物后，室內(nèi)環(huán)境溫度較室外氣溫低3～9℃。可降低墻體外表面（極端情況）約23℃，室內(nèi)表面溫度約0.8～1.7℃。西墻綠化時(shí)，在其他條件不變時(shí)，對(duì)于建筑外圍護(hù)單位面積通過或放出的熱流較普通外圍護(hù)少約397W/m2。綠化狀態(tài)下可減少空調(diào)負(fù)荷約12.7%，中午高溫時(shí)刻可達(dá)到20%。

結(jié)論

空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)對(duì)IAQ的影響很大，許多建筑由于不合適的通風(fēng)而室內(nèi)空氣品質(zhì)降低。新風(fēng)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)因地制宜，根據(jù)建筑物的不同功能，制定人員新風(fēng)量標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)應(yīng)給出人員密度。

新風(fēng)不是越多越好，還應(yīng)注重新風(fēng)處理和新風(fēng)質(zhì)量。空調(diào)系統(tǒng)至少需要兩級(jí)過濾，應(yīng)研制和開發(fā)新型高效和易清洗的過濾器。新風(fēng)空氣齡越小對(duì)人體越有益。

房間氣流組織設(shè)計(jì)要合理，避免空氣短路和產(chǎn)生滯留區(qū)。空調(diào)系統(tǒng)的二次污染問題已經(jīng)提到議事日程上來。控制室內(nèi)相對(duì)濕度，可抑制微生物生長。對(duì)于新風(fēng)加風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng)，新風(fēng)承擔(dān)全部濕負(fù)荷，使風(fēng)機(jī)盤管干工況運(yùn)行。設(shè)計(jì)雙風(fēng)機(jī)系統(tǒng)時(shí)應(yīng)合理選擇風(fēng)壓，以免新風(fēng)難以進(jìn)入。設(shè)計(jì)和施工中要控制好系統(tǒng)的運(yùn)行噪音。

未來發(fā)展趨勢會(huì)增加新風(fēng)比，為了節(jié)約能源，可采用熱回收和一些空調(diào)新技術(shù)，如置換通風(fēng)、IEC等手段能降低空調(diào)能耗。建筑物綠化對(duì)空調(diào)節(jié)能也有很大幫助。

室內(nèi)系統(tǒng)設(shè)計(jì)論文:移動(dòng)通信室內(nèi)分布系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析

【摘要】當(dāng)前運(yùn)營商移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)模不斷擴(kuò)大，室內(nèi)分布覆蓋已成為各運(yùn)營商深度覆蓋的常用手段，本文從室內(nèi)分布系統(tǒng)設(shè)計(jì)涉及的信源規(guī)劃設(shè)計(jì)、天饋系統(tǒng)設(shè)計(jì)、深度覆蓋模型設(shè)計(jì)等方面進(jìn)行分析。

【關(guān)鍵詞】移動(dòng)通信；室內(nèi)分布；信源規(guī)劃設(shè)計(jì)；天饋系統(tǒng)設(shè)計(jì)；深度覆蓋模型設(shè)計(jì)

前言

目前室內(nèi)覆蓋是解決用戶感受，吸收話務(wù)量的主要手段。據(jù)統(tǒng)計(jì)90%的移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)發(fā)生在室內(nèi)，相比于移動(dòng)語音業(yè)務(wù)（70%），移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)用戶行為更多的發(fā)生在室內(nèi)。而室內(nèi)分布系統(tǒng)是移動(dòng)通信室內(nèi)覆蓋中重要的手段。室內(nèi)分布系統(tǒng)建設(shè)模式靈活多變，覆蓋能力各有所長，天饋多且復(fù)雜，而且大都隱藏安裝于天花或者墻體內(nèi)，一旦施工完成后，后期要進(jìn)行維護(hù)整改相當(dāng)困難；因此，在室內(nèi)分布系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)階段有必要在信源規(guī)劃設(shè)計(jì)、天饋系統(tǒng)設(shè)計(jì)、深度覆蓋模型設(shè)計(jì)等方面進(jìn)行分析研究，從源頭上減少后期的維護(hù)需求，降低運(yùn)營成本，提高網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量。

1信源規(guī)劃設(shè)計(jì)

在室分系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，首先要選擇好信源。由于在很長一段時(shí)間內(nèi)GSM用戶會(huì)長期存在，而3G網(wǎng)絡(luò)正在退網(wǎng)中，因此在室內(nèi)分布建設(shè)時(shí)，一般采取2G+4G合路建設(shè)的方式。

1.1信源規(guī)劃原則

信源規(guī)劃原則基于三個(gè)要件：覆蓋目標(biāo)、容量規(guī)劃、建設(shè)條件。覆蓋目標(biāo)：規(guī)劃前要確定好覆蓋目標(biāo)的區(qū)間有多大，有效面積有多少，才能合理選擇覆蓋模型和信源設(shè)備。比如覆蓋一個(gè)營業(yè)廳可以選擇一個(gè)pRRU，可是覆蓋一棟樓就要一臺(tái)普通RRU了。容量規(guī)劃：隨著用戶的發(fā)展和各種數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的成熟和廣泛應(yīng)用，容量規(guī)劃（尤其是4G）成為室分系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)首先需要考慮的因素。根據(jù)場景的功能估算出其用戶密度和總量，設(shè)計(jì)出滿足當(dāng)前和后續(xù)一定階段的業(yè)務(wù)發(fā)展的室內(nèi)分布系統(tǒng)。建設(shè)條件：室分系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)，還受到現(xiàn)場建設(shè)條件的限制，這些條件包括安裝位置、安裝方式、傳輸取電條件、業(yè)主是否允許等等。因此即使規(guī)劃的再好也需要現(xiàn)場建設(shè)條件的允許。

1.2信源建設(shè)方式

2G信源建設(shè)方式主要包括獨(dú)立信源、光纖直放站、無線直放站、宏站耦合。4G信源建設(shè)方式主要包括普通的BBU+RRU、皮基站、飛基站，光纖分布系統(tǒng)等，這些覆蓋方式的適用場景和特點(diǎn)將在后面描述。

2室內(nèi)分布系統(tǒng)天饋設(shè)計(jì)

室內(nèi)分布系統(tǒng)中最重要的部分就是天饋系統(tǒng)，其負(fù)責(zé)將射頻信號(hào)輸送到遠(yuǎn)方，然后通過天線將射頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成電磁波發(fā)射出去，這其中實(shí)際上包含天饋+天線兩部分。天饋系統(tǒng)最重要的問題就是功率的損耗和分配問題。因此如何利用天饋系統(tǒng)將射頻能量合理地分配到各個(gè)末端并按需求發(fā)射出去是一個(gè)設(shè)計(jì)者必須具備的基本技能，同時(shí)也是一個(gè)室分設(shè)計(jì)是否的評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)。

2.1天饋系統(tǒng)部分（不含天線）的設(shè)計(jì)

天饋系統(tǒng)設(shè)計(jì)為了盡量降低損耗，非特殊情況盡量不使用衰減器，另外也應(yīng)該盡量避免使用拉超長饋線的方式進(jìn)行覆蓋設(shè)計(jì)。天饋系統(tǒng)選擇時(shí)往往會(huì)要斟酌單、雙路的建設(shè)方式。雙路網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量會(huì)更高但是造價(jià)昂貴，一般建議對(duì)具有演示需求和極高業(yè)務(wù)價(jià)值需求的室內(nèi)覆蓋可建設(shè)雙路室分系統(tǒng)，其他場景采用單路由建設(shè)。對(duì)于已建設(shè)室內(nèi)分布系統(tǒng)的樓宇盡量不進(jìn)行雙路由改造，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)需求極大的重要樓宇可新建支持雙路室內(nèi)分布系統(tǒng)。例如重要交通樞紐、大型商業(yè)中心、體育會(huì)展中心、地鐵、一些特殊的需要展示LTE業(yè)務(wù)的場所等則可以考慮新建雙路由系統(tǒng)。

2.2室分天線部分的設(shè)計(jì)

在室分系統(tǒng)中用到最多的就是室分天線，這其中包括全向吸頂天線，定向吸頂天線，定向壁掛天線，射燈美化天線，對(duì)數(shù)周期天線，其他類型的美化天線（美化樹、煙囪、路燈桿、蘑菇頭、開關(guān)美化天線等）。以上這些天線在使用時(shí)要特別注意場景，表1是各種天線對(duì)應(yīng)特點(diǎn)和大致使用場景說明。

3常用的LTE室內(nèi)深度覆蓋模型設(shè)計(jì)

在進(jìn)行室內(nèi)LTE深度覆蓋設(shè)計(jì)時(shí)，主要根據(jù)覆蓋場景的業(yè)務(wù)量分布情況，施工條件來選用覆蓋模型，表2是幾種常用接下來對(duì)上述幾種覆蓋模型做詳細(xì)的探討。

3.1普通BBU+RRU+天饋拉遠(yuǎn)方式覆蓋模型

技術(shù)特點(diǎn)：本技術(shù)主要是實(shí)現(xiàn)基帶射頻的分離，從而實(shí)現(xiàn)射頻單元（RRU）的分布式安裝，再根據(jù)現(xiàn)場需要將拉遠(yuǎn)的RRU進(jìn)行小區(qū)自由合并，實(shí)現(xiàn)多RRU共小區(qū)的技術(shù)。RRU分布式安裝靈活，且合并小區(qū)只需在后臺(tái)操作。其次由于BBU和RRU之間走的是光纖，在室內(nèi)施工方面更加簡單靈活，成本更低，且比饋線更容易為業(yè)主所接受。因?yàn)橐陨咸攸c(diǎn)，所以該設(shè)計(jì)模型可以應(yīng)用于目前的絕大部分的室內(nèi)場景，是目前應(yīng)用最多的室內(nèi)覆蓋模式。適用場景：大型商場、寫字樓，辦公樓，醫(yī)院，學(xué)校宿舍，教學(xué)樓，酒店賓館KTV等場合均適用。

3.2光纖分布系統(tǒng)覆蓋模型

技術(shù)特點(diǎn)：本技術(shù)主要是實(shí)現(xiàn)將不適宜遠(yuǎn)距離傳輸?shù)纳漕l信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)后進(jìn)行拉遠(yuǎn)，在末端再將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成射頻信號(hào)輸出（如圖1所示）。主接入單元MAU完成對(duì)多系統(tǒng)射頻信號(hào)的處理并進(jìn)行電光轉(zhuǎn)換；擴(kuò)展單元EU對(duì)接收到的光信號(hào)進(jìn)行分路轉(zhuǎn)發(fā)；遠(yuǎn)端射頻單元RU負(fù)責(zé)將接收到的光信號(hào)進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換和放大，并通過天線轉(zhuǎn)換成電磁波發(fā)射出去。根據(jù)實(shí)際需要RU可以集成天線一體化，也可以引出天饋線進(jìn)行室內(nèi)天線部署。本技術(shù)的特點(diǎn)主要是實(shí)現(xiàn)對(duì)源基站的射頻信號(hào)的“拓展”，類似于直放站，所以其業(yè)務(wù)容量取決于源站，其本身并不增加容量。該技術(shù)特點(diǎn)首先可以減少或者不用部署大量天饋，減少饋線損耗同時(shí)降低業(yè)主對(duì)室內(nèi)施工的抵觸和反感。其次RU部署靈活，室內(nèi)室外部署均可，可以不接室外天線也可以再接天線。該系統(tǒng)也能實(shí)現(xiàn)多系統(tǒng)的合路后輸出。該技術(shù)可能會(huì)存在上行疊加干擾，因此對(duì)RU本身的技術(shù)指標(biāo)要求較高，如噪聲系數(shù)，低噪放水平。適用場景：該模型適合于補(bǔ)盲。城中村場景，居民住宅區(qū)，酒店、單位辦公樓等。

3.3皮基站和一體化皮基站覆蓋模型

（1）分布式pRRU：技術(shù)特點(diǎn)：不同系統(tǒng)的信號(hào)（可以是光信號(hào)也可以是射頻信號(hào)）輸出到DCU，DCU對(duì)2/3G的射頻信號(hào)進(jìn)行電光轉(zhuǎn)換后和LTE光信號(hào)合路傳輸?shù)絩HUB，rHUB對(duì)光信號(hào)進(jìn)行處理后再通過五類線將基帶信號(hào)分發(fā)傳送到pRRU。若只有單一的LTE系統(tǒng)，則可以不使用DCU，直接將BBU出來的基帶信號(hào)通過光纖傳送給rHUB再進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換分發(fā)。該系統(tǒng)模型的較大優(yōu)點(diǎn)是沒有天饋系統(tǒng)和無源器件，全程都是光纖和網(wǎng)線，容易施工，特別容易為業(yè)主所接受。適用場景：對(duì)施工要求比較嚴(yán)格，走饋線困難的場景。比如室內(nèi)隔斷比較少的品質(zhì)寫字樓，大型酒樓，機(jī)場，電影院等人流較大，業(yè)務(wù)比較大的公共區(qū)域。（2）一體化皮基站：技術(shù)特點(diǎn)：一體化皮基站和分布式皮基站的區(qū)別就是基帶和射頻集成在一起，其他無區(qū)別。由于其基帶和射頻集成在一起，發(fā)射功率小，因此其覆蓋區(qū)域會(huì)比較小，僅僅只是一個(gè)射頻的覆蓋范圍。在施工方面來講非常方便，只要光纖到位，一臺(tái)AP大小的設(shè)備掛墻安裝即可。適用場景：移動(dòng)營業(yè)廳，800m2以下的空曠客廳、房間、會(huì)議室、餐廳等等。受限場景：不適合覆蓋面積較大的區(qū)域。

4結(jié)束語

室內(nèi)分布規(guī)劃設(shè)計(jì)中，覆蓋場景分類繁多，建設(shè)條件復(fù)雜，新技術(shù)也日新月異，如何規(guī)劃信源，選擇合適的室內(nèi)覆蓋方式，正確的布局天饋系統(tǒng)，做到從源頭上優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量，控制建設(shè)成本和兼顧后期維護(hù)的便利性，是各運(yùn)營商十分關(guān)心的問題，也是值得設(shè)計(jì)人員仔細(xì)研究分析的部分。

作者:裴守正 單位:杭州山脈通信有限公司

室內(nèi)系統(tǒng)設(shè)計(jì)論文:單片機(jī)室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計(jì)探討

摘要以MSP430F449單片機(jī)為核心設(shè)計(jì)室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測儀。該系統(tǒng)使用實(shí)現(xiàn)每個(gè)模塊特定功能的模塊化設(shè)計(jì)方法。在采集室內(nèi)濕度、光照和溫度數(shù)據(jù)時(shí)，使用HSI101濕度傳感器、BPW34硅光電池和DS18B20溫度傳感器，同時(shí)利用編輯軟件完成系統(tǒng)數(shù)據(jù)的采集、處理和輸出、顯示。通過實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，該室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測儀有著良好的工作性能，對(duì)各項(xiàng)參數(shù)有著高精度的監(jiān)測，對(duì)室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測的要求基本可以滿足。

關(guān)鍵詞MSP430F449單片機(jī)；室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測；設(shè)計(jì)探討

對(duì)環(huán)境質(zhì)量好壞進(jìn)行判斷的數(shù)據(jù)可以從室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測的有效性方面收集。對(duì)濕度、光照以及溫度3個(gè)重要室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)監(jiān)測精準(zhǔn)度的實(shí)際意義十分重要。傳統(tǒng)室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測設(shè)備通常存在大體積、大功耗、低精準(zhǔn)度和較差的實(shí)時(shí)性等缺點(diǎn)，很難滿足現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求。在現(xiàn)代通信、單片機(jī)和傳感器技術(shù)不斷發(fā)展的情況下，對(duì)室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測的方法和技術(shù)也隨之加強(qiáng)，各類高實(shí)時(shí)性、高精度、低功耗且體積適宜的測量系統(tǒng)已經(jīng)應(yīng)用到各大領(lǐng)域。根據(jù)以上內(nèi)容進(jìn)行室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測儀設(shè)計(jì)，該監(jiān)測儀測量精度高、功耗低、體積小，還能自動(dòng)監(jiān)測濕度、光照和溫度，有著十分長遠(yuǎn)的研究道路。

1室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測儀總體設(shè)計(jì)

以MSP430F449單片機(jī)為核心設(shè)計(jì)室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測儀，完成數(shù)據(jù)采集工作時(shí)使用濕度傳感器、光照度傳感器和溫度傳感器進(jìn)行。同時(shí)，還擴(kuò)展了日歷、液晶顯示等外部模塊，對(duì)各個(gè)部分利用軟件編程進(jìn)行協(xié)調(diào)工作。以MSP430F449單片機(jī)為核心設(shè)計(jì)室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測儀結(jié)構(gòu)圖如圖1所示為了將整個(gè)系統(tǒng)的性提高，使用模塊化設(shè)計(jì)的方法將每個(gè)模塊特定的功能實(shí)現(xiàn)，將系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集、處理、存儲(chǔ)和輸出顯示等功能利用軟件實(shí)現(xiàn)。

2系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

2.1信號(hào)采集模塊

在對(duì)環(huán)境進(jìn)行標(biāo)定時(shí)，溫度、光照度以及濕度是必不可少的三個(gè)參數(shù)，通常是使用傳感器實(shí)現(xiàn)參數(shù)的測量工作。該監(jiān)測儀測量濕度時(shí)，使用產(chǎn)于Humirel公司的HS1101電容式相對(duì)濕度傳感器，該傳感器擁有性高、穩(wěn)定性強(qiáng)、脫濕快和響應(yīng)時(shí)間快的優(yōu)點(diǎn)，以及1%-99%的濕度測量范圍；測量溫度時(shí)，使用產(chǎn)于DALLAS公司的DS18B20一線式數(shù)字溫度傳感器[1]，該傳感器擁有微型化、低功耗、測量范圍廣闊、高性能抗干擾能力以及強(qiáng)易配處理器等優(yōu)點(diǎn)，可以使溫度變?yōu)榇袛?shù)字信號(hào)并送至單片機(jī)進(jìn)行處理；使用光敏電阻進(jìn)行光照度的測量，因其十分接近人眼對(duì)可見光響應(yīng)的光譜特性，所以只要通過人眼能夠感受到的光都可以造成阻值的變化。

2.2信息傳送模塊

本文中信息傳送的控制端采用4X4矩陣按鍵，其中包含確定按鍵、小數(shù)點(diǎn)按鍵、零下溫度選擇按鍵、0~9的10個(gè)數(shù)字按鍵以及溫濕度和光照性能設(shè)置按鍵。該系統(tǒng)采用非編碼式鍵盤以及全局掃描法識(shí)別按鍵。

2.3以MSP430F449單片機(jī)作為主控芯片

該芯片軟件編程靈活、算術(shù)運(yùn)算功能強(qiáng)、自由度大，可以完成各種算法與邏輯控制，同時(shí)由于低功耗、低成本、技術(shù)先進(jìn)、體積較小以及產(chǎn)品性價(jià)比高的優(yōu)勢[2]，足夠滿足系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求。本系統(tǒng)中MSP430F449對(duì)采集到的濕度、光照信號(hào)和溫度不斷進(jìn)行檢測，同時(shí)會(huì)對(duì)比輸入的相應(yīng)控制值，一旦超過設(shè)定范圍，那么蜂鳴器就會(huì)以警報(bào)提醒外界。

2.4聲音指示模塊

能夠選擇音樂型、語音提示型和警報(bào)型等用于警示外界的聲音指示。該設(shè)計(jì)樣機(jī)使用成本較低、電路結(jié)構(gòu)相對(duì)簡單的蜂鳴器，能夠?qū)崿F(xiàn)較好的警報(bào)功能。2.5顯示模塊本設(shè)計(jì)采用液晶顯示器12864作為環(huán)境參數(shù)顯示部分，能在LCD上實(shí)時(shí)顯示三個(gè)環(huán)境參數(shù)值，使用8段共陽極數(shù)碼管7SEG-MPX4-CA進(jìn)行環(huán)境參數(shù)顯示模塊的設(shè)定，能夠有效的對(duì)參數(shù)設(shè)定值進(jìn)行監(jiān)測。

3室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測儀各模塊功能介紹以及元件的選取

3.1光照度傳感器電路

本設(shè)計(jì)采用BPW34硅光電池作為光照度傳感器．其光譜峰值在人眼可視范圍內(nèi)，因此普遍使用在儀器測量和儀器分析方面。采樣電路是在硅光電池中接入并通過20Ω的電流[3]，借助1000Ω的電阻變更為電壓信號(hào)，流入放大器LM385后增至20倍，并輸入位于單片機(jī)ADC12內(nèi)部的P6.0口。光電池溫漂現(xiàn)象的抑制使用光敏電阻的溫度進(jìn)行補(bǔ)償。該電路的設(shè)計(jì)如圖2所示。3.2溫度傳感器電路本設(shè)計(jì)以數(shù)字式溫度傳感器DS18B20作為溫度測量電路．由于DS18B20串行通信接口僅有一個(gè)單線制傳感器，所以硬件電路十分簡單。而DS18B20是單線制，因此必須以三態(tài)特性進(jìn)行接收、發(fā)送，電阻因漏極開路輸出的出具口而外接上拉，保持高電平的常態(tài)。如圖3所示.

3.3濕度傳感器電路

該監(jiān)測儀采用濕度傳感器HSI101對(duì)濕度進(jìn)行測量。HSI101傳感器為電容性，類似于電容活動(dòng)在電路中，其容量與濕度成正比擴(kuò)充。將HSI101濕度傳感器添于555震蕩電路中，能通過頻率值輸出的形式將等效的電容值表現(xiàn)出來[4]，其呈線性關(guān)系的輸出頻率和相對(duì)濕度，便于得出濕度值。測量電路如圖4所示。

3.4電源電路設(shè)計(jì)

在使用單片機(jī)和其他傳感器過程中都離不開電源。單片機(jī)要求3.6V電源，其他傳感器電路需要5V，因此必須設(shè)計(jì)電源電路。把兩節(jié)鋰電池以并聯(lián)的方式結(jié)合為7V的電壓，并使5V電壓流過三端穩(wěn)壓器7805后輸出，然后流入RH5RL36A將電壓升至3.6V。鍵盤電路中普遍設(shè)計(jì)有功能鍵、“+”與“-”號(hào)鍵，以便時(shí)間參數(shù)的校準(zhǔn)。以JM12864M液晶顯示器使?jié)穸取⒐庹斩群蜏囟纫约皶r(shí)間等展示出來。應(yīng)用DS12C887為核心芯片的時(shí)鐘電路，該芯片可以將世紀(jì)、年、月、日、以及時(shí)、分、秒等信息自動(dòng)生成，同時(shí)內(nèi)部還添置了世紀(jì)寄存器，易于硬件電路對(duì)“千年”問題的處理。而且DS12C887中還備有鋰電池，哪怕外部電源停止，內(nèi)部時(shí)間信息也能夠保持10年。

4系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

在利用模塊化設(shè)計(jì)的系統(tǒng)軟件中，將Keil公司開發(fā)研制的uvision3編譯器作為本軟件的開發(fā)平臺(tái)，使用包含初始化子程序、鍵盤檢測子程序、溫濕度及光照度檢測子程序、顯示警報(bào)子程序的C51語言編寫程序進(jìn)行本軟件的編寫。

5測量結(jié)果及分析

5.1溫度測量

以DS18B20數(shù)字式溫度傳感器直接對(duì)數(shù)字量輸出，因?yàn)槲床扇⌒盘?hào)調(diào)理電路，因此不會(huì)出現(xiàn)信號(hào)誤差，對(duì)外界的干擾抗拒更強(qiáng)，其度是0.5℃。將得到的數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)水銀溫度計(jì)做比較，得到的測量結(jié)果如表1所示。

5.2光照度測量

使光照度測量數(shù)據(jù)受到影響的因素主要包含光電池的溫度特性和外圍電路以及標(biāo)定時(shí)的人為原因。在室溫25℃的情況下[5]，對(duì)照度計(jì)光的強(qiáng)弱進(jìn)行調(diào)解，使光源能在光電池表明進(jìn)行照射，其度在2%以內(nèi)，通過室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測儀進(jìn)行監(jiān)測得到的數(shù)據(jù)如表2所示。

5.3濕度測量

能對(duì)濕度測量結(jié)果造成影響的因素通常是器件本身和外圍電路電阻值。對(duì)室內(nèi)濕度通過加濕器進(jìn)行調(diào)解，3%以內(nèi)的誤差范圍。將測得的室內(nèi)濕度和誤差與便攜式露點(diǎn)濕度檢測儀相比，得到如表3所示的測量結(jié)果。

作者：陳東杰 許中石

室內(nèi)系統(tǒng)設(shè)計(jì)論文:單片機(jī)室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究

摘要本文以STC89C52單片機(jī)作為核心處理器，采用DHT11溫濕度傳感器和夏普GP2Y1010AU0F灰塵傳感器構(gòu)成了一個(gè)簡單的室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)。該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了將采集到的信息通過LCD1602進(jìn)行顯示；通過按鍵進(jìn)行相應(yīng)參數(shù)設(shè)置；同時(shí)借助藍(lán)牙通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)下位機(jī)與移動(dòng)終端的結(jié)合，從而實(shí)現(xiàn)了手機(jī)監(jiān)測室內(nèi)環(huán)境信息功能。

關(guān)鍵詞STC89C52；傳感器；藍(lán)牙；監(jiān)測

引言

近年來，隨著人們生活質(zhì)量提高，生活環(huán)境越來越受到大家的廣泛重視，室內(nèi)環(huán)境與人們的健康息息相關(guān)，因此提高人們的室內(nèi)環(huán)境意識(shí)與完善室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)至關(guān)重要，同時(shí)做好室內(nèi)環(huán)境的監(jiān)測，對(duì)于提高居民生活的舒適性具有十分重要的意義。本文以STC89C52單片機(jī)作為系統(tǒng)核心控制器，采用溫濕度傳感器、灰塵傳感器完成環(huán)境信息的采集，根據(jù)傳感器的工作原理，設(shè)計(jì)相關(guān)的硬件電路，將傳感器采集的環(huán)境信息通過單片機(jī)處理后在LCD1602上進(jìn)行顯示；通過按鍵輸入模塊實(shí)現(xiàn)溫、濕度值或者粉塵濃度上下限設(shè)置，當(dāng)測量值達(dá)到相應(yīng)的設(shè)定值時(shí)，單片機(jī)控制相應(yīng)聲光報(bào)警提示，同時(shí)發(fā)出相應(yīng)的控制信息，借助藍(lán)牙模塊實(shí)現(xiàn)單片機(jī)與移動(dòng)終端的通信，將相應(yīng)信息傳輸?shù)绞謾C(jī)，實(shí)現(xiàn)對(duì)室內(nèi)環(huán)境的監(jiān)測與調(diào)節(jié)。

1.系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

1.1總體設(shè)計(jì)在硬件設(shè)計(jì)方面，主要設(shè)計(jì)了單片機(jī)控制模塊、傳感器電路模塊、液晶顯示模塊、按鍵電路、聲光報(bào)警電路、繼電控制電路以及藍(lán)牙通信模塊。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖1.1所示：圖1.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖1.2單片機(jī)控制模塊本系統(tǒng)使用的是STC89C52芯片，由復(fù)位電路和時(shí)鐘電路組成單片機(jī)最小系統(tǒng)。其中晶振Y1采用11.0592MHz，起振電容C2、C3一般采用22pF，當(dāng)按鍵s6按下時(shí)，系統(tǒng)復(fù)位。電路如圖1.2所示（見下頁）。1.3傳感器電路的設(shè)計(jì)溫濕度傳感器模塊采用的是DHT11溫濕度復(fù)合傳感器，使用時(shí)不需要額外增加AD轉(zhuǎn)換模塊，本系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)，將DHT11的DOUT端口與單片機(jī)的P3.4相連，將采集到的數(shù)據(jù)信息傳送給單片機(jī)。電路如圖1.3所示：粉塵傳感器模塊采用的是GP2Y1010AU0F粉塵傳感器,該傳感器利用光敏原理來工作。其中，粉塵傳感器的LED端口與單片機(jī)的P2.3相連，當(dāng)單片機(jī)給P2.3一個(gè)有效電平時(shí)，LED發(fā)光。此時(shí)開始檢測空氣中的灰塵濃度，但由于GP2Y1010AU0F粉塵傳感器輸出的是模擬信號(hào)，所以要經(jīng)過ADC0832才能轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的數(shù)字信號(hào)，ADC0832為8位分辨率A/D轉(zhuǎn)換芯片，將DI和DO并聯(lián)起來作為一路輸入使用，連接在單片機(jī)的P3.7端口上，片選端連接單片機(jī)的P3.51.4液晶顯示電路設(shè)計(jì)液晶電路設(shè)計(jì)采用的是1602字符型液晶，1602LCD是指顯示的內(nèi)容依次為及時(shí)行內(nèi)容是“R:%T:℃60”第二行內(nèi)容是“PM2.5:ug/m3”。電路如圖1.5所示：1.5聲光報(bào)警電路及驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)通過傳感器對(duì)空氣中溫濕度的測量，結(jié)合程序中給出的上下限值，以PNP型的三極管作為開關(guān)使用，當(dāng)所測得的環(huán)境濕度低于所設(shè)定的濕度范圍的下限值時(shí)，繼電器吸合則聲光報(bào)警；如果所測得的環(huán)境濕度高于設(shè)定的濕度的范圍的上限值，繼電器吸合控制USB供電，小風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)降低室內(nèi)環(huán)境的濕度。1.6藍(lán)牙模塊電路設(shè)計(jì)藍(lán)牙模塊采用的是A09HC-05。通過RXD接收從其它設(shè)備發(fā)來的數(shù)據(jù)，接在單片機(jī)的P3.1引腳；通過TXD發(fā)送數(shù)據(jù)給其它設(shè)備，接在了單片機(jī)的P3.0引腳。打開手機(jī)的藍(lán)牙，搜索到HC-05配對(duì)后，即可實(shí)現(xiàn)藍(lán)牙與移動(dòng)終端的結(jié)合。藍(lán)牙模塊電路如圖1.6所示：

2.系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

在軟件方面，程序代碼分為主程序部分、頭文件部分、LCD顯示部分和傳感器部分。首先，主函數(shù)，確定了按鍵電路，可以在電路板上實(shí)現(xiàn)按鍵改變溫濕度上下限的大小的功能，并且實(shí)現(xiàn)了藍(lán)牙與單片機(jī)之間數(shù)據(jù)的發(fā)送與接收。LCD顯示部分代碼確定了LCD1602顯示的內(nèi)容與格式。傳感器部分實(shí)現(xiàn)了DHT11溫濕度傳感器對(duì)溫濕度的采集與顯示和灰塵傳感器的采集與顯示的功能，其中包括將灰塵傳感器采集到的模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量的代碼。頭文件部分包括所要調(diào)用的函數(shù)、各個(gè)端口的設(shè)置以及系統(tǒng)的延時(shí)函數(shù)。流程圖如圖所示：

3.結(jié)論

本論文通過硬件電路設(shè)計(jì)和軟件程序開發(fā)，實(shí)現(xiàn)了室內(nèi)溫濕度和粉塵濃度信息的檢測，通過LCD1602液晶屏實(shí)現(xiàn)信息顯示，并結(jié)合藍(lán)牙模塊實(shí)現(xiàn)單片機(jī)與移動(dòng)終端的通信，經(jīng)過實(shí)驗(yàn)分析，能夠很好的實(shí)現(xiàn)對(duì)室內(nèi)環(huán)境的監(jiān)測功能。

作者：李智巖 劉玥 柳娟 唐瑩瑋 呂佳蓉 吳寶春

室內(nèi)系統(tǒng)設(shè)計(jì)論文:室內(nèi)分布系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案研究

摘要：室內(nèi)分布系統(tǒng)是保障室內(nèi)移動(dòng)通信質(zhì)量的一種技術(shù)手段，由于TD-LTE技術(shù)的優(yōu)勢，它將成為現(xiàn)階段室內(nèi)分布系統(tǒng)研究的重點(diǎn)。本文介紹了TD-LTE室內(nèi)分布系統(tǒng)建設(shè)的定位及系統(tǒng)組網(wǎng)方案；通過研究信源選取依據(jù)、系統(tǒng)設(shè)計(jì)模型和天饋系統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù)，對(duì)室內(nèi)分布系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案給出了一個(gè)參考依據(jù)。希望能將所學(xué)內(nèi)容與我校校園網(wǎng)建設(shè)相結(jié)合，促進(jìn)教學(xué)相長。

關(guān)鍵詞：室內(nèi)分布系統(tǒng)；設(shè)計(jì)方案；系統(tǒng)設(shè)計(jì)

引言

室內(nèi)分布系統(tǒng)就是在建筑物內(nèi)安裝天線，以確保無線信號(hào)覆蓋到室內(nèi)的每一個(gè)區(qū)域。目前有80%的移動(dòng)通信業(yè)務(wù)都發(fā)生在室內(nèi)，而TD-LTE技術(shù)相較于2G、3G技術(shù)能擴(kuò)大建筑物內(nèi)無線信號(hào)的覆蓋、提高話務(wù)容量、降低運(yùn)營商的建網(wǎng)成本。所以，可以利用TD-LTE技術(shù)有針對(duì)性地建設(shè)話務(wù)量高、數(shù)據(jù)量大、業(yè)務(wù)價(jià)值高、社會(huì)影響力大、高端用戶聚集的樓宇場所進(jìn)行重點(diǎn)覆蓋，打造TD-LTE精品網(wǎng)絡(luò)，提升用戶感知度。

1室內(nèi)分布系統(tǒng)建設(shè)定位

室內(nèi)分系統(tǒng)主要解決以下三種區(qū)域覆蓋問題：室外站不能滿足覆蓋要求的目標(biāo)業(yè)務(wù)點(diǎn)，即覆蓋盲區(qū)；室外站不能很好的滿足業(yè)務(wù)容量要求的業(yè)務(wù)熱點(diǎn)區(qū)；室外站導(dǎo)頻污染等因素引起的覆蓋質(zhì)量較差的區(qū)域。所以，在室內(nèi)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)要綜合考慮網(wǎng)絡(luò)性能，降低成本，提高資源利用率，組網(wǎng)時(shí)可以選擇對(duì)原有部分的TD-SCDMA進(jìn)行改造或者適當(dāng)?shù)匦陆ú糠志W(wǎng)絡(luò)。盡量減少對(duì)現(xiàn)網(wǎng)的影響，并能達(dá)到擴(kuò)容的目的。室內(nèi)外組網(wǎng)方面，TD-LTE室內(nèi)分布系統(tǒng)原則上采用E頻段組網(wǎng)，當(dāng)室內(nèi)TD-LTE與TD-SCDMA系統(tǒng)同頻組網(wǎng)時(shí)采用F頻段。與室外宏基站進(jìn)行異頻組網(wǎng)，可以減少干擾，還能有效降低規(guī)劃和優(yōu)化量。室內(nèi)分布系統(tǒng)建設(shè)時(shí)要求有良好的室內(nèi)覆蓋，要控制好室內(nèi)小區(qū)信號(hào)的外泄。

2室內(nèi)分布系統(tǒng)組網(wǎng)

室內(nèi)分布系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示，主要由信號(hào)源部分和信號(hào)分布系統(tǒng)兩部分組成。2.1信號(hào)源部分室內(nèi)分布系統(tǒng)的信號(hào)源接入方式主要有以下四大類：宏蜂窩基站：作為室內(nèi)分布系統(tǒng)的接入方式，其優(yōu)點(diǎn)是信號(hào)覆蓋面積較大，網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量好，網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化簡單，容易實(shí)現(xiàn)無源分布。缺點(diǎn)是體積較大，網(wǎng)絡(luò)建設(shè)周期長，施工難度大，不易實(shí)現(xiàn)。微蜂窩基站：微蜂窩由于本身功率較小，主要用于覆蓋較小面積的室內(nèi)環(huán)。主要優(yōu)點(diǎn)是體積小，功耗低，建設(shè)成本小，安裝方便，但是它的容量和輸出功率都具有局限性。直放站：是利用耦合器件和直放站對(duì)為系統(tǒng)提供信源。它安裝方式靈活，建設(shè)成本低和施工量小，但它只擴(kuò)大了覆蓋范圍，容量并沒有增大，系統(tǒng)的噪聲大，易造成干擾。分布式基站：主要釆用BBU＋RRU模式組網(wǎng)[1]，通過光纖連接減小了器件的損耗，具有覆蓋范圍廣、損耗小、組網(wǎng)靈活、網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量好等特點(diǎn)，基本滿足各種場合的覆蓋需求，現(xiàn)在很多校園網(wǎng)已經(jīng)開始采用這種方式進(jìn)行組網(wǎng)。分布式基站系統(tǒng)是TD-LTE室內(nèi)覆蓋最主流的組網(wǎng)方案。2.2信號(hào)分布系統(tǒng)信號(hào)分布系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)上主要有：信號(hào)分/合路器、功率分配器件、饋線、室內(nèi)天線等。其原理是利用室內(nèi)天線分布系統(tǒng)將基站或直放站的信號(hào)均勻分覆蓋到室內(nèi)的每個(gè)角落。表1對(duì)三種信號(hào)分布系統(tǒng)優(yōu)缺點(diǎn)和適用環(huán)境進(jìn)行了比較[3]。通過比較，確定室內(nèi)分布系統(tǒng)的信源的接入方式和表1確定信號(hào)的分布方式，最終完成室內(nèi)分布系統(tǒng)的組網(wǎng)方案。

3TD-LTE室內(nèi)分布系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

3.1信源設(shè)計(jì)（1）信源選取選擇依據(jù)無線資源情況、建筑內(nèi)部環(huán)境、內(nèi)部的業(yè)務(wù)需求和室內(nèi)分布系統(tǒng)現(xiàn)狀確定。在TD-LTE信源中，微蜂窩和直放站由于其容量較小，適用于業(yè)務(wù)密度較小的區(qū)域；宏蜂窩容量大，但針對(duì)建筑物內(nèi)部難以達(dá)到要求的信號(hào)質(zhì)量；分布式基站其具有靈活組網(wǎng)、可將分布功率資源進(jìn)行分散、易于組成超級(jí)小區(qū)等優(yōu)點(diǎn)非常適合室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)的信源。（2）信源配置TD-LTE室內(nèi)覆蓋目前選用BBU+RRU作為信源，RRU單通道輸出功率能力至少為20W，設(shè)計(jì)時(shí)按照天線輸入功率為10～15dBm。為了避免建筑物各層之間的同頻干擾，小區(qū)采用異頻組網(wǎng)。室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)對(duì)于新建E頻段的室內(nèi)分布系統(tǒng)原則上建議全部采用DL:UL為2:2的時(shí)隙配置。3.2系統(tǒng)設(shè)計(jì)（1）天線功率設(shè)計(jì)。天線的布放應(yīng)該同時(shí)滿足GSM、TD-SCDMA、WLAN、TD-LTE系統(tǒng)無線鏈路的預(yù)算要求。為了避免對(duì)相鄰小區(qū)和室外系統(tǒng)產(chǎn)生干擾，一般天線口功率不大于15dBm。如果采用一路合用、一路新建的建設(shè)方案，要求支持MIMO的雙通路室內(nèi)分布式系統(tǒng)的兩個(gè)單極化天線功率之差小于5dBm。可以在同軸電纜上加有/無源放大器、功分器、負(fù)載和耦合器等器件使信號(hào)功率衰減到設(shè)定的功率范圍內(nèi)。（2）傳播模型。一般有衰減因子模型、Keenan-Motley模型等。目前采用較多的是衰減因子傳播模型，計(jì)算路徑損耗的公式：（1）其中PL（d0）：距天線1米處的路徑衰減；d為傳播距離；n是衰減因子；R是附加衰減因子，主要是由環(huán)境引起的附加損耗。（3）覆蓋半徑。當(dāng)TD-LTE下行邊緣速率達(dá)到2Mbps時(shí)，系統(tǒng)較大路徑損耗與TD-SCDMA基本相當(dāng)。如果TD-LTE與TD-SCDMA共用室分系統(tǒng)時(shí)，此時(shí)TD-LTE的邊緣速率將高于傳統(tǒng)的2Mbps。一般來說，TD-LTE室分系統(tǒng)在半開放環(huán)境下覆蓋半徑為10～16米；在較封閉的環(huán)境下覆蓋半徑為6～10米。3.3天饋系統(tǒng)設(shè)計(jì)（1）饋線設(shè)計(jì)按照TD-LTE系統(tǒng)室內(nèi)分布系統(tǒng)饋線要求進(jìn)行改造，主要原則有：原有分布系統(tǒng)平層饋線中長度超過5m的8D/10D饋線均需更換為1/2饋線[2]、長度超過50m的1/2饋線均需更換為7/8饋線；主干饋線中長度超過30m的1/2饋線均需更換為7/8饋線；新建分布系統(tǒng)主干饋線和超過30米的平層饋線原則上使用7/8饋線，其他情況可使用1/2饋線。（2）功分器、耦合器根據(jù)LTE工作的損耗需求、頻率范圍、駐波比選取合適的功分器和耦合器，要求工作在800MHz～2500MHz的頻率范圍內(nèi)。（3）天線設(shè)計(jì)TD-LTE室內(nèi)分布系統(tǒng)的天線設(shè)計(jì)需要滿足如下要求：①　天線的外形建議選擇小尺寸，使用美化天線或者隱蔽天線使天線的安裝不使客戶感到反感或者降低存在感，與安裝環(huán)境相協(xié)調(diào)。②　天線安裝位置選擇有一定遮擋的區(qū)域，這樣既可以利用遮擋減少信號(hào)外泄，也可以避免外部干擾的引入。③　為保障TD-LTE的網(wǎng)絡(luò)覆蓋，有時(shí)需通過增加或調(diào)整天線布放點(diǎn)，對(duì)原有室分天線位置或密度狀況進(jìn)行改造。④　一般情況下建議選擇全向天線置于目標(biāo)覆蓋區(qū)域的中心位置，特殊場景下可以考慮定向天線，以天線數(shù)量換取覆蓋質(zhì)量。并且選擇合適的天線水平波束寬度和垂直波束寬度。

4結(jié)束語

在我國三大運(yùn)營商的室外覆蓋基本完成，室內(nèi)網(wǎng)絡(luò)覆蓋還需要不斷完善。為了提升市場競爭能力，爭取更多的用戶群體，低成本、大覆蓋成為運(yùn)營商們不斷追求的目標(biāo)。研究TD-LTE室內(nèi)分布系統(tǒng)主要是為了實(shí)現(xiàn)合理布局，提高話務(wù)容量，這無論是從技術(shù)創(chuàng)新方面還是經(jīng)濟(jì)效益方面將都具有非常重要的意義。

作者：吳艷 單位：寧夏職業(yè)技術(shù)學(xué)院

室內(nèi)系統(tǒng)設(shè)計(jì)論文:談地方小區(qū)室內(nèi)消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)

平時(shí)消防管網(wǎng)中的壓力由設(shè)于小區(qū)建筑物屋頂?shù)母呶幌浪浔３郑馂?zāi)時(shí)消防系統(tǒng)報(bào)警并啟動(dòng)消防加壓泵向消防管網(wǎng)注水。加壓供水方式如下:市政給水管網(wǎng)消防水池消防加壓泵房消火栓給水管網(wǎng)和自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)。消防用水量計(jì)算本小區(qū)總戶數(shù)為4167戶，按照每戶3．5人的標(biāo)準(zhǔn)，小區(qū)總使用人數(shù)為14584人，按照規(guī)范GB50016-2006建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范的規(guī)定同一時(shí)間只考慮一次火災(zāi)。下面根據(jù)GB50016-2006建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范及GB50045-95高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范的規(guī)定詳細(xì)列出了小區(qū)內(nèi)各單體的消防用水量，消防水池計(jì)算及設(shè)置，消防水箱間容積及設(shè)置本小區(qū)根據(jù)規(guī)范設(shè)計(jì)同一時(shí)間內(nèi)只考慮一次火災(zāi)。按照GB50045-95高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范的規(guī)定可共用消防水池及高位消防水箱來保障小區(qū)整體消防系統(tǒng)的使用。根據(jù)甲方提供的市政可利用的水壓為0．35MPa，可以滿足室外最不利消火栓栓口處的水壓從室外地面算起不小于0．1MPa的要求。故本次設(shè)計(jì)的室外消火栓的設(shè)計(jì)水量及水壓均由市政管網(wǎng)直接供給。消防水池僅儲(chǔ)存室內(nèi)消火栓系統(tǒng)及室內(nèi)自動(dòng)噴灑滅火系統(tǒng)的消防水量。由表1消防水池的儲(chǔ)水量計(jì)算如下:室內(nèi)較大的一次消火栓給水系統(tǒng)用水量:40L/s×2h×3600s÷1000=288m3;室內(nèi)較大的一次自動(dòng)噴灑滅火系統(tǒng)用水量:45L/s×1h×3600s÷1000=162m3;室內(nèi)較大的一次消防用水量即消防水池的有效容積:288+162=450m3。消防水池、高位消防水箱在撲救火災(zāi)時(shí)起著重要作用。

為了在日常使用過程中當(dāng)消防水池、高位消防水箱檢修、清洗時(shí)仍能保障小區(qū)消防供水的安全性，故在這次設(shè)計(jì)中將消防水池分為容積為225m3的兩個(gè)消防水池串聯(lián)來保障消防系統(tǒng)的使用安全;同時(shí)在小區(qū)較高的兩個(gè)單體建筑物屋頂各設(shè)置有效容積為18m3的高位消防水箱(互為備用)，來保障建筑初期火災(zāi)的消防供水。消防加壓泵的選擇由表1可知，本小區(qū)內(nèi)單體建筑消火栓給水系統(tǒng)較大的用水量為40L/s，自動(dòng)噴灑滅火系統(tǒng)較大用水量為45L/s。鑒于以上原因?yàn)榱耸瓜澜o水系統(tǒng)設(shè)計(jì)更合理，本工程設(shè)計(jì)中的消防泵選擇了具有變流穩(wěn)壓的恒壓切線泵，這種消防泵在全流量范圍內(nèi)，揚(yáng)程變化不大，這種性能符合消防現(xiàn)場的使用特點(diǎn)，解決了消防給水過程中流量變化時(shí)壓力波動(dòng)大的難題，從而避免了普通離心泵在消防現(xiàn)場中小流量時(shí)超壓而在大流量時(shí)供不上水的現(xiàn)象，大大提高了滅火效率及消防設(shè)備和消防人員的安全性。

各單體的消防水量根據(jù)單體的建筑分類，具體水量詳見表1。本小區(qū)設(shè)置屋頂消防水箱間的3號(hào)商住樓的水箱間的水箱底相對(duì)標(biāo)高為98．600m，9號(hào)住宅樓的屋頂水箱間的水箱底相對(duì)標(biāo)高為96．100m。小區(qū)內(nèi)1號(hào)～3號(hào)商住樓為地上30層，總高度92．500m;地下1層，層高為3．900m，地下2層，層高為3．600m。小區(qū)內(nèi)4號(hào)～14號(hào)住宅樓地上30層，總高度90．000m;地下1層，層高為3．900m，地下2層，層高為3．600m。根據(jù)GB50045-95高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范的規(guī)定消火栓栓口的靜水壓力大于1．0MPa時(shí)，應(yīng)采取分區(qū)給水系統(tǒng)。故小區(qū)內(nèi)1號(hào)～14號(hào)樓內(nèi)的消火栓給水管道采用豎向分高低區(qū)的供水方式;其余各多層建筑物內(nèi)的消火栓系統(tǒng)不分區(qū)，并與地下車庫內(nèi)的低區(qū)消防環(huán)管連接。同時(shí)因?yàn)樾^(qū)內(nèi)的場地地形高差較大，場地現(xiàn)狀高差近10m，較高點(diǎn)為場地東北角高程為873．0，低點(diǎn)為場地中心高程為863．2。場地總體呈西南高、東北低之勢。場地總體坡度在2．8%左右。所以在進(jìn)行消火栓給水系統(tǒng)分區(qū)設(shè)計(jì)時(shí)，具體分區(qū)的消火栓低區(qū)的層數(shù)，不僅要考慮單體層高的因素，更重要的是要把各單體相對(duì)于設(shè)置屋頂消防水箱間的3號(hào)樓，9號(hào)樓的場地相對(duì)高差也考慮進(jìn)來。這樣綜合考慮后進(jìn)行的消火栓低區(qū)的分區(qū)才是符合規(guī)范的設(shè)計(jì)。因?yàn)槭彝鈭龅鼗旧暇鶠榈叵萝噹焖采w，所以消火栓高低區(qū)室外環(huán)狀給水管網(wǎng)均設(shè)置于地下車庫內(nèi)。

消防水池和消防水泵房也設(shè)置于地下車庫內(nèi)，消火栓高低區(qū)采用共用消火栓給水加壓泵，在高區(qū)消防環(huán)管上設(shè)置減壓閥組(一用一備)減壓后為消火栓低區(qū)環(huán)網(wǎng)供水。地下車庫內(nèi)使用的消火栓系統(tǒng)為單獨(dú)從低區(qū)消火栓環(huán)網(wǎng)上引出兩條干管后再布置成環(huán)狀，以此地下車庫的消火栓給水管網(wǎng)自成一個(gè)獨(dú)立的系統(tǒng)。這樣設(shè)計(jì)是為了使車庫的消火栓系統(tǒng)單獨(dú)出來，可以使消火栓給水系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)系統(tǒng)更清晰明朗，在后期的使用和維護(hù)方面也更易管理。下面就消火栓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)給出了設(shè)計(jì)簡圖，以便大家對(duì)本小區(qū)的消火栓系統(tǒng)能更好的理解(鑒于小區(qū)單體有20個(gè)，無法在簡圖中一一顯示，所以簡圖僅布出了設(shè)置消防水箱間的3號(hào)，9號(hào)樓，其他單體的設(shè)計(jì)思路均同)。消火栓給水系統(tǒng)的系統(tǒng)簡圖詳。自動(dòng)噴灑系統(tǒng)管網(wǎng)設(shè)計(jì)本小區(qū)內(nèi)需設(shè)置室內(nèi)自動(dòng)噴灑滅火系統(tǒng)的場所包括有:地下車庫、1號(hào)～3號(hào)商住樓的地下室以及1，2層商場部分。小區(qū)的消防水泵房及消防水池均設(shè)置于地下車庫內(nèi)。需設(shè)置自動(dòng)噴灑滅火系統(tǒng)的1號(hào)～3號(hào)商住樓內(nèi)均設(shè)有報(bào)警閥室，地下車庫的報(bào)警閥設(shè)置于車庫內(nèi)的消防水泵房內(nèi)。根據(jù)規(guī)范規(guī)定一個(gè)報(bào)警閥組控制的噴頭不超過800只設(shè)計(jì)，1號(hào)～3號(hào)商住樓每個(gè)報(bào)警閥室內(nèi)各設(shè)置一個(gè)報(bào)警閥供各單體內(nèi)的自動(dòng)噴灑滅火系統(tǒng)，地下車庫需設(shè)置25個(gè)報(bào)警閥并設(shè)置于消防水泵房內(nèi)。從消防水泵房的自動(dòng)噴灑加壓泵引出兩條噴淋干管，在車庫內(nèi)形成環(huán)狀，1號(hào)～3號(hào)商住樓的噴淋管從車庫內(nèi)的噴淋干管引出接至各單體的報(bào)警閥前。小區(qū)3號(hào)樓及9號(hào)樓設(shè)置的兩個(gè)屋頂消防水箱各引出一條DN1000的給水管，接至地下車庫的消防水泵房內(nèi)噴淋系統(tǒng)的報(bào)警閥入口前。

西山玉門河小區(qū)四區(qū)地形復(fù)雜，單體樓座多，而且室外場地基本上均被地下車庫覆蓋。在工程設(shè)計(jì)中，消防系統(tǒng)的設(shè)計(jì)尤為重要。故在西山玉門河小區(qū)四區(qū)的消防設(shè)計(jì)階段，為了使消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)更合理，我也經(jīng)過很多的學(xué)習(xí)和思考。最終的設(shè)計(jì)方案，力求做到在符合設(shè)計(jì)規(guī)范的前提下，更加經(jīng)濟(jì)合理。

作者：原妙麗 單位：山西省建筑設(shè)計(jì)研究院

室內(nèi)系統(tǒng)設(shè)計(jì)論文:剖析建筑室內(nèi)消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)

一座現(xiàn)代化、智能化的多功能建筑,均是投資規(guī)模大、內(nèi)部裝修標(biāo)準(zhǔn)高、建筑使用功能復(fù)雜,并具有一定政治或經(jīng)濟(jì)影響的建筑。隨著我國經(jīng)濟(jì)改革的深入發(fā)展,這樣的建筑會(huì)愈來愈多,建筑設(shè)計(jì)技術(shù)要求也會(huì)愈來愈高,尤其是建筑的防火安全設(shè)計(jì)。建筑防火安全設(shè)計(jì)是一門綜合性科學(xué),也是多專業(yè)密切配合的共同結(jié)晶。無論采用何種防火、控火、滅火手段,其目的都是為了迅速有效地?fù)錅缁馂?zāi)或?qū)⒒馂?zāi)控制在最小范圍內(nèi),使火災(zāi)造成的損失最小,特別是人的生命財(cái)產(chǎn)安全應(yīng)得到最有效的保護(hù)。

給排水專業(yè)所承擔(dān)的建筑防火設(shè)計(jì)任務(wù)都是直接參與撲滅或控制火災(zāi)發(fā)展的,因此采用何種滅火設(shè)計(jì)方案、技術(shù)措施都應(yīng)持謹(jǐn)慎態(tài)度。本文就消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)的有關(guān)技術(shù)問題作以下方面探討。按防火分區(qū)布置消火栓若建筑物每層面積較大,則每層平面要分成若干個(gè)防火分區(qū)。一般采用防火卷簾、防火墻加防火門等形成若干個(gè)防火分區(qū)。因?yàn)榛馂?zāi)時(shí)相鄰的防火卷簾落下至底,起防火墻的作用,消防水龍帶根本無法從該處通過,而防火門需緊閉,也不允許消防水龍帶通過。此時(shí)應(yīng)注意要按防火分區(qū)來設(shè)置消火栓,也就是說消火栓不可跨防火分區(qū)使用。

雙閥雙出口消火栓布置《高規(guī)》第7.4.2條規(guī)定“18層及18層以下,每層不超過8戶、建筑面積不超過650m2的塔式住宅,當(dāng)設(shè)兩根消防豎管有困難時(shí),可設(shè)一根豎管,但必須采用雙閥雙出口型消火栓”。《高規(guī)》此條規(guī)定,本人體會(huì)是對(duì)象住宅這種火災(zāi)危險(xiǎn)性較小的場所給予適當(dāng)放寬處理。可現(xiàn)有的設(shè)計(jì),不管設(shè)豎管有無困難,不管是否是每層不超過8戶、建筑面積不超過650m2的塔式住宅,均采用雙閥雙出口消火栓。實(shí)際上雙閥雙出口消火栓無法滿足《高規(guī)》第7.4.2條的要求“消防豎管的布置,應(yīng)保障同層相鄰兩個(gè)消火栓的水槍的充實(shí)水柱同時(shí)到達(dá)被保護(hù)范圍內(nèi)的任何部位”。若火災(zāi)發(fā)生在雙閥雙出口消火栓處,則兩支水槍均失去作用,該雙閥雙出口消火栓設(shè)計(jì)所保護(hù)的場所則無一股水柱可到達(dá),造成了一定火災(zāi)隱患。故應(yīng)慎用雙閥雙出口消火栓,特別在火災(zāi)危險(xiǎn)性較大的場所不可使用雙閥雙出口消火栓。

有的設(shè)計(jì),消火栓間距已滿足同層任何部位有兩個(gè)消火栓的水槍充實(shí)水柱同時(shí)到達(dá),卻全部采用雙閥雙出口消火栓。本人認(rèn)為這樣做也無必要,造成一定浪費(fèi)。雙閥雙出口消火栓可用于某些受建筑條件限制的高層住宅內(nèi)。《高規(guī)》允許單元式住宅戶門采用乙級(jí)防火門后直接開向前室,還允許每個(gè)單元設(shè)有一座通向屋頂?shù)氖枭翘?且從第10層起每層相鄰單元設(shè)有連通陽臺(tái)或凹廊的單元式住宅可只設(shè)一個(gè)安全出口。

按這些要求設(shè)計(jì)的單元式住宅,由于可設(shè)計(jì)安裝消火栓的場所僅是小小的消防前室,要在此處設(shè)二個(gè)消火栓,一是無墻面可設(shè),二是無此必要,故只能采用雙閥雙出口消火栓。由于10層以上設(shè)了連通陽臺(tái)或凹廊,故10層以上的相鄰樓梯間的消火栓可通過凹廊或連通陽臺(tái)隔梯滅火,故住宅高層部分基本上也達(dá)到了兩股滅火水柱的要求。屋頂消火栓的布置屋頂應(yīng)設(shè)試驗(yàn)消火栓。有的設(shè)計(jì)工程,在屋頂上還設(shè)有熱交換站、音像控制室、鍋爐房、實(shí)驗(yàn)室等,僅設(shè)一個(gè)試驗(yàn)消火栓是不夠的。這種情形下,對(duì)于高層建筑來說,屋頂消火栓的布置應(yīng)保障該層任何部位有兩個(gè)消火栓的水槍充實(shí)水柱同時(shí)到達(dá)。屋頂水箱及增壓《高規(guī)》要求,高層建筑應(yīng)設(shè)高位水箱,貯存十分鐘的消防用水量。雖然現(xiàn)在已較多地應(yīng)用了穩(wěn)壓水泵技術(shù)來維持管網(wǎng)的流量和壓力,替代了高位水箱,但是在住宅工程中,我認(rèn)為還是設(shè)高位水箱較好。其理由是:

1、可減少設(shè)備運(yùn)行費(fèi),有利于住戶。

消防系統(tǒng)的穩(wěn)壓裝置,雖然其電機(jī)功率比起消防加壓泵來說是小得多了,但是需要長年累月不間斷地保持管網(wǎng)壓力,24小時(shí)下來,用電量也是幾十千瓦,一個(gè)月,一年下來,都是不少的一筆運(yùn)行費(fèi)用。如今住宅小區(qū),都采用物業(yè)管理方式,這筆費(fèi)用將轉(zhuǎn)嫁到住戶身上,無形中為用戶增加了負(fù)擔(dān)。因此從住戶的利益著想,從長遠(yuǎn)考慮,還是設(shè)高位水箱好。

2、日常維護(hù)管理方便,簡單。水泵接合器

水泵接合器的主要用途是當(dāng)室內(nèi)消防泵發(fā)生故障或遇大火室內(nèi)消防用水不足時(shí),供消防車從室外消火栓取水,通過水泵接合器將水送到室內(nèi)消防給水管網(wǎng)用于滅火。

1、在自噴滅火系統(tǒng)中,因報(bào)警閥組均有止回閥,水泵接合器設(shè)在閥后(沿水流向)水不會(huì)倒流,加上消防車到達(dá)現(xiàn)場通過水泵接合器向室內(nèi)自噴消防管網(wǎng)輸水時(shí),火災(zāi)為已知情況,不需再次啟動(dòng)壓力繼電器及水力警鈴報(bào)警,也不必再次啟動(dòng)消防水泵等設(shè)施,水泵接合器可直接接在濕式報(bào)警閥后。但對(duì)于系統(tǒng)有兩個(gè)或兩個(gè)以上報(bào)警閥組,還設(shè)在閥后那么其他閥將不能再公用此水泵接合器了,那就得每個(gè)報(bào)警閥后至少設(shè)一個(gè)水泵結(jié)合器。同時(shí)考慮到《噴規(guī)》10.1.4條的規(guī)定“當(dāng)自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)中設(shè)有2個(gè)及以上報(bào)警閥組時(shí),報(bào)警閥組前宜設(shè)環(huán)狀供水管道”,對(duì)于2個(gè)及以上報(bào)警閥組的系統(tǒng)還是設(shè)在閥前為好,可以互為備用。另外水泵接合器位置應(yīng)考慮連接消防車水泵的方便,且離水源不宜過遠(yuǎn)。

2、《噴規(guī)》10.4.2條規(guī)定,當(dāng)水泵接合器的供水能力不能滿足最不利點(diǎn)處作用面積的流量和壓力要求時(shí),應(yīng)采取增壓措施。這一規(guī)定與《高規(guī)》7.4.5.2的規(guī)定“消防給水為豎向分區(qū)供水時(shí),在消防車供水壓力范圍內(nèi)的分區(qū),應(yīng)分別設(shè)置水泵接合器”相比,提高了水泵接合器的要求,已不再局限于“一步到位”,這一規(guī)定是經(jīng)驗(yàn)的總結(jié),也是實(shí)際的需要,有利于提高系統(tǒng)的性。

3、《噴規(guī)》規(guī)定水泵接合器的流量“宜按”10-15L/s,《高規(guī)》是“應(yīng)按”,《建規(guī)》是“按”。這種措辭應(yīng)是有其原因的:10-15L/s是消防車長期正常運(yùn)轉(zhuǎn)和發(fā)揮較大效能的流量范圍,且消防系統(tǒng)的流速可以比給水流速稍大,加之,按現(xiàn)行《噴規(guī)》的流量計(jì)算法,對(duì)于中危險(xiǎn)級(jí)不再局限于26-30L/s范圍內(nèi),而是可大可小,一個(gè)“宜”字給設(shè)計(jì)者帶來了更大的選擇余地,也更符合實(shí)際需要。如筆者曾遇到的一個(gè)工程實(shí)例:一個(gè)四層綜合樓,地下室為地下車庫,自動(dòng)噴水流量為33L/s,是設(shè)3個(gè)還是設(shè)2個(gè),我想還是宜設(shè)2個(gè)。消防電梯集水坑的排水GB50045-95,6.3.3.11條“消防電梯間前室門口宜設(shè)擋水設(shè)施。消防電梯的井底應(yīng)設(shè)排水設(shè)施,排水井容量不應(yīng)小于2.0m3,排水泵的排水量不應(yīng)小于10L/s”。不難理解,此條是為了保障消防電梯正常而安全地運(yùn)行,以利于救人、滅火。對(duì)此設(shè)計(jì)人員都考慮了排水設(shè)施。消防泵房、變配電站、柴油發(fā)電機(jī)房常常設(shè)于高層建筑的地下室,如果地下室積水甚至被淹,滅火將從何談起?所以地下室排水與消防電梯井底排水從某種意義上說同等重要。事實(shí)上如何及時(shí)排出造成地下室水患之水往往不為設(shè)計(jì)者重視。消防電梯井底排水設(shè)施設(shè)計(jì)中仍舊存在很多問題:(1)電梯下到地下室,又在電梯基坑下設(shè)集水坑,這是不行的,結(jié)構(gòu)上不好處理,施工也困難,更主要的是潛水泵及壓力排水管從哪里進(jìn)入集水坑?除非加大集水坑面積,使之大于電梯井,但帶來不必要的結(jié)構(gòu)困難、施工困難、投資大等。建議電梯不要下到最下一層,至多下到半層。(2)集水坑容積不夠、排水量不滿足規(guī)范要求。(3)多數(shù)設(shè)計(jì)沒考慮備用泵,個(gè)別設(shè)計(jì)考慮了備用泵,然而排水泵電源卻是普通電源,一旦發(fā)生火災(zāi),普通電源都是要切斷的,無論有無備用泵,排水將成為一句空話,此條應(yīng)務(wù)必引起重視。筆者主張,消防電梯井底排水及地下室其他部位,至少有一處的排水集水坑及排水泵應(yīng)滿足GB50045-95,6.3.3.11之要求,另外必須設(shè)備用泵,宜為一用一備,自動(dòng)切換,集水坑高、低水位自動(dòng)控制水泵啟、閉。必須是消防電源,建議采用QW型無堵塞潛水排污泵。

結(jié)束語

總之,建筑室內(nèi)消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)嚴(yán)格按照有關(guān)設(shè)計(jì)防火規(guī)范的要求來設(shè)計(jì),以保障設(shè)計(jì)工程防火的安全性、性。

室內(nèi)系統(tǒng)設(shè)計(jì)論文:民用建筑室內(nèi)消火栓系統(tǒng)設(shè)計(jì)及要點(diǎn)探討

【摘要】室內(nèi)消火栓設(shè)計(jì)及使用關(guān)乎著人類的生命財(cái)產(chǎn)安全，因此民用建筑室內(nèi)消火栓系統(tǒng)設(shè)計(jì)不容忽視，必須要按照嚴(yán)格的要求較大程度上減少因設(shè)計(jì)缺陷而帶來的損失，文章淺議民用建筑室內(nèi)消火栓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及注意事項(xiàng)。

【關(guān)鍵詞】室內(nèi)消火栓；設(shè)計(jì)；注意事項(xiàng)

現(xiàn)階段消防問題越來越被重視，我們知道一旦發(fā)生火災(zāi)，就會(huì)給人的人身、財(cái)產(chǎn)帶來嚴(yán)重的損失，經(jīng)濟(jì)發(fā)展越來越快，民用建筑也逐漸增多，對(duì)于消防系統(tǒng)的要求也隨之升高，民用建筑室內(nèi)消火栓系統(tǒng)的好壞關(guān)系著居民的安全性，因此必須設(shè)計(jì)良好的室內(nèi)消火栓系統(tǒng)。

1.民用建筑室內(nèi)消火栓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)極其注意事項(xiàng)

1.1消火栓栓位

1.1.1設(shè)計(jì)

消火栓是消火栓系統(tǒng)中的重要設(shè)計(jì)之一。消火栓必須安裝消防水槍，一般要求必須安裝兩支，并且在安裝前必須仔細(xì)研究消火栓的所在位置是否適合消防員取用消火栓的便捷性，消火栓的位置是否影響人員的疏散，必須要保障使用的便捷性。還要在樓道之間安裝消火栓。消火栓的合理設(shè)計(jì)可為消防員或是住戶本身提供了一定的安全保障。

1.1.2注意事項(xiàng)

設(shè)計(jì)消火栓時(shí)還有一些問題需要注意。

（1）在布置消火栓之前要了解建筑圖，了解建筑的整體設(shè)計(jì)，有助于消火栓安裝后的安全性提高。

（2）還要注意的是，一定要考慮消火栓的安裝位置，一些容易被忽略的地點(diǎn)一定要安裝，例如設(shè)備間等。

（3）還有一點(diǎn)要注意的是，如果民用建筑的樓層較高，這時(shí)就要考慮消火栓口壓力的大小，如果壓力過大就一定要更換壓力較小的消火栓，以保障消火栓運(yùn)用時(shí)的安全性。

1.2屋頂高位消防水箱

1.2.1設(shè)計(jì)

火災(zāi)出現(xiàn)時(shí)，運(yùn)用消火栓進(jìn)行滅火，由于水用量的增大會(huì)導(dǎo)致供水的不足，當(dāng)啟動(dòng)消防按鈕后，需要一定的時(shí)間水才能到，這個(gè)時(shí)間無法估量人身財(cái)產(chǎn)的損失，所以要在屋頂設(shè)計(jì)高位消防水箱，來保障這個(gè)期間高位水箱為其提供消火栓滅火所需要的壓力。一些屋頂無法設(shè)計(jì)高位水箱就需要更換可以替代高位水箱的設(shè)備。例如可以在設(shè)計(jì)時(shí)換成承壓水罐，將他的壓力按照高位水箱的壓力來設(shè)置，就可以保障它的作用。

1.2.2注意事項(xiàng)

（1）在設(shè)計(jì)高位消防水箱時(shí)一定要注意水箱的存水量，這個(gè)存水量必須要達(dá)到可供消防的標(biāo)準(zhǔn)。

（2）在設(shè)計(jì)高位消防水箱時(shí)要注意它與消火栓進(jìn)行連接時(shí)一定要注意防止水的回流，在滅火的過程中必須保障水的輸送是由高位水箱輸送到消火栓內(nèi)的，不能逆流回去。在這一需要注意的問題上可以安裝一個(gè)防止回流的閥門。

（3）在設(shè)計(jì)水箱時(shí)要注意它的規(guī)范性，消火栓系統(tǒng)是用來保障生命、財(cái)產(chǎn)安全的因此它需要有有一定的嚴(yán)謹(jǐn)性。

（4）不是所有所有的民用建筑都要進(jìn)行高位水箱的設(shè)計(jì)，一些相對(duì)較低的民用建筑，正常的供水壓力足以保障消火栓的正常應(yīng)用，所以在這樣的建筑物中可以不設(shè)計(jì)。

1.3消火栓管網(wǎng)

1.3.1設(shè)計(jì)

每一個(gè)消火栓不是獨(dú)立存在的，它們之間應(yīng)該相互連接，這時(shí)就需要設(shè)計(jì)消火栓管網(wǎng)。一些民用建筑的設(shè)計(jì)規(guī)范性較差，以至樓上樓下的消火栓不在同一位置，在設(shè)計(jì)時(shí)保持管網(wǎng)的連接處于直立的狀態(tài)，這就需要增加管道的使用量。實(shí)在無法避免時(shí)再使用環(huán)管連接，盡量將環(huán)管的使用率降到低。設(shè)計(jì)過程中不是所有消火栓都能被連接，現(xiàn)在的民用建筑不僅是地上建筑，地下也會(huì)有許多建筑，地下建筑和地上建筑的形式幾乎沒有相同之處，那么與地上部分進(jìn)行連接，會(huì)導(dǎo)致工程量變大、施工難度的變大，因此在設(shè)計(jì)地下消火栓官網(wǎng)時(shí)采用獨(dú)立的管網(wǎng)連接，減少資金的投入，提高安全性能。

1.3.2注意事項(xiàng)

（1）在進(jìn)行管網(wǎng)的連接時(shí)，要在前期了解管網(wǎng)連接都會(huì)穿透哪些物體。來保障管網(wǎng)連接的安全性。例如在看設(shè)計(jì)圖時(shí)一定要仔細(xì)觀察，管網(wǎng)的連接是否會(huì)和電室有所交集，一旦有所交集就要改變線路，避免危險(xiǎn)的發(fā)生。

（2）在設(shè)計(jì)管網(wǎng)的過程中，設(shè)計(jì)圖紙上書寫的內(nèi)容盡量簡單易懂，避免施工人員因?yàn)樵O(shè)計(jì)圖語言的問題導(dǎo)致施工位置的偏差。

（3）在設(shè)計(jì)時(shí)還要對(duì)管道的連接處多加注意，直立管之間一般不會(huì)有太大的問題，但是在直立管和環(huán)管的接連處要多設(shè)計(jì)一個(gè)閥門，來保障更容易的了解閥門的開關(guān)。

（4）管道設(shè)計(jì)時(shí)要充分考慮穿透過程是否會(huì)對(duì)管道有所損傷，一些細(xì)小的縫隙處會(huì)和管道產(chǎn)生摩擦，因此事先應(yīng)對(duì)管道進(jìn)行保護(hù)，以免施工不當(dāng)造成管道的泄露。

（5）我國有一些地區(qū)到了冬天氣溫會(huì)變得很低，室內(nèi)的一些地方也不會(huì)供給熱能，所以溫度也不會(huì)太高，因此在設(shè)計(jì)官網(wǎng)時(shí)要注意管網(wǎng)外要加入一層保溫材料，保障管網(wǎng)可以正常的連接使用。

1.4消防水池、消防泵

1.4.1設(shè)計(jì)

火災(zāi)發(fā)生時(shí)需要大量的水不斷的輸送到消火栓中，所以在設(shè)計(jì)消火栓系統(tǒng)時(shí)就要涉及輸送水的設(shè)備，消防水池、消防泵的設(shè)計(jì)恰好可以滿足其需求，一些民用建筑物有較好的條件，因此在這些建筑物中可以獨(dú)立設(shè)計(jì)消防水池和消防泵，這樣的設(shè)計(jì)可以專水專用避免了火災(zāi)發(fā)生時(shí)水資源無法及時(shí)的被輸送到消火栓中，設(shè)計(jì)過程中將水池和水泵的設(shè)計(jì)位置盡量設(shè)置在工作人員可以及時(shí)到達(dá)的場所，這樣可以保障火災(zāi)發(fā)生時(shí)及時(shí)的啟動(dòng)消防設(shè)施，較大限度的保障人身、財(cái)產(chǎn)的安全。

1.4.2注意事項(xiàng)

（1）消防水池、水泵的設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)一定要遵循減少資源浪費(fèi)的原則，在修筑過程中，可以將水池和水泵進(jìn)行直立設(shè)計(jì)，這樣可以避免土地資源的浪費(fèi)。

（2）建設(shè)民用建筑的消防栓系統(tǒng)就是為了保障人們的安全，所以建設(shè)消防栓系統(tǒng)也要考慮安全性，盡量不要破壞建筑原有的結(jié)構(gòu)，才能保障建筑物的穩(wěn)固和安全。

（3）消防水池、水泵的設(shè)計(jì)必須要是開放的，避免發(fā)生火災(zāi)時(shí)，人們無法及時(shí)的啟動(dòng)裝置，造成不必要的損失。

2.屬于規(guī)范臨界點(diǎn)的建筑物體積的消防設(shè)計(jì)

在具體消火栓系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)經(jīng)常需要計(jì)算建筑物體積，而體積數(shù)值建筑專業(yè)一般不會(huì)提供，具體數(shù)值需由給排水專業(yè)設(shè)計(jì)師自己計(jì)算，由于有些建筑物體型比較奇異致使同一個(gè)建筑物不同的設(shè)計(jì)師計(jì)算結(jié)果也不盡相同。舉例一：建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范中規(guī)定“建筑高度大于15m或體積大于10000m3的辦公建筑、教學(xué)建筑和其他單、多層民用建筑”應(yīng)設(shè)置室內(nèi)消火栓系統(tǒng)。個(gè)人建議在計(jì)算方法正確的情況下計(jì)算體積小于且非常接近10000m3時(shí)為了建筑物消防安全也應(yīng)設(shè)置消火栓給水系統(tǒng)。

3.總結(jié)

民用建筑消火栓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是一個(gè)相對(duì)復(fù)雜的過程，它的設(shè)計(jì)要求相對(duì)嚴(yán)格，只有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)脑O(shè)計(jì)才能有效的保障人民生命、財(cái)產(chǎn)的安全，設(shè)計(jì)過程中一定要充分考慮到它的設(shè)計(jì)方式和設(shè)計(jì)過程中要注意的問題，才能保障設(shè)計(jì)后的消火栓系統(tǒng)，在火災(zāi)來臨時(shí)的使用達(dá)到的效果。

作者：韓文東 單位：酒鋼建設(shè)集團(tuán)

室內(nèi)系統(tǒng)設(shè)計(jì)論文:淺談WCDMA室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)設(shè)計(jì)

摘要 本文針對(duì)室內(nèi)覆蓋規(guī)劃設(shè)計(jì)中的各個(gè)方面,結(jié)合WCDMA系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、技術(shù)特點(diǎn),探討了WCDMA室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路及方法。

關(guān)鍵詞 WCDMA;室內(nèi)覆蓋;設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)TN91 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A 文章編號(hào) 1674-6708(2010)26-0213-02

0 引言

隨著移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展,特別是進(jìn)入3G時(shí)代的今天,室內(nèi)的業(yè)務(wù)需求不斷增長,同時(shí)WCDMA等工作在2GHz頻段的3G網(wǎng)絡(luò),與2G網(wǎng)絡(luò)相比,穿透能力較差,在室內(nèi)環(huán)境下將形成更多的弱覆蓋區(qū)域,因此室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)的建設(shè)越來越重要,室內(nèi)覆蓋是實(shí)現(xiàn)無線覆蓋、優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)容量分布和基站配置、增加話務(wù)收入、提高用戶滿意度的一種重要手段,室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)以及技術(shù)越來越引起相關(guān)電信運(yùn)營企業(yè)和設(shè)備制造商的重視。

1 WCDMA室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路

WCDMA室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)是指通過室內(nèi)天饋線分布系統(tǒng)將無線信號(hào)較均勻地分布于建筑物室內(nèi),用于改善建筑物室內(nèi)無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋和網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量,提高無線網(wǎng)絡(luò)容量的系統(tǒng)。WCDMA室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路在于采用建設(shè)室內(nèi)分布系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化相結(jié)合的方法使室內(nèi)小區(qū)和室外宏蜂窩網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍更加清晰明確,降低干擾等級(jí),提高上行的容量,解決覆蓋與容量間的平衡問題,通過室內(nèi)外協(xié)同覆蓋的方式完善網(wǎng)絡(luò)。即通過系統(tǒng)的設(shè)計(jì),盡可能保障室內(nèi)良好的網(wǎng)絡(luò)覆蓋特性;保障“容量”較大化,包括WCDMA室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)“容量”較大化和WCDMA室外網(wǎng)絡(luò)“容量”較大化;設(shè)置合理的切換和切換區(qū)域,保障切換的發(fā)生不給整個(gè)網(wǎng)絡(luò)帶來負(fù)面影響;保障WCDMA整體網(wǎng)絡(luò)干擾最小化,包括室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)干擾最小化和室外網(wǎng)絡(luò)干擾最小化,從而更好滿足人們的需求。

2 WCDMA室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)的服務(wù)對(duì)象是室內(nèi)用戶。其原理是利用分布式天線系統(tǒng)將基站信號(hào)盡可能均勻地分布在室內(nèi)每個(gè)角落,滿足室內(nèi)通信需求。室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)主要由信號(hào)源和分布式天線系統(tǒng)組成。

2.1 室內(nèi)覆蓋信號(hào)源的選擇

能夠?yàn)槭覂?nèi)分布系統(tǒng)提供信號(hào)源的設(shè)備有:宏基站、微蜂窩、“BBU+RRU”和直放站等。設(shè)計(jì)時(shí)需綜合考慮建筑結(jié)構(gòu)、覆蓋面積等其它因素的影響,最終采用既可達(dá)到所需的覆蓋要求又可合理控制成本的信源方式。具體選擇原則如下:1)對(duì)于業(yè)務(wù)需求特別大的場所如大型商場、大型寫字樓、機(jī)場、火車/汽車站、體育場館、會(huì)議會(huì)展中心等,宜采用宏蜂窩基站或BBU+RRU方式作信號(hào)源;2)對(duì)于業(yè)務(wù)量熱點(diǎn)的局部區(qū)域覆蓋(如業(yè)務(wù)需求穩(wěn)定而業(yè)主要求苛刻)可采用室內(nèi)型微蜂窩或射頻拉遠(yuǎn);3)對(duì)于僅以覆蓋為目的,業(yè)務(wù)需求較低的建筑,如覆蓋區(qū)域分散的小區(qū),補(bǔ)盲覆蓋的電梯、地下室等場所可采用光纖直放站。

2.2 室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)分布方案的選擇

1)對(duì)于小型建筑物,如大型超市、小型辦公樓等,可分為兩種情況:如建筑物內(nèi)部建筑結(jié)構(gòu)單一,對(duì)射頻信號(hào)的傳輸衰減較小,則宜采用信號(hào)源+無源分布系統(tǒng);如建筑物內(nèi)部建筑結(jié)構(gòu)復(fù)雜,對(duì)射頻信號(hào)的傳輸衰減較大,則根據(jù)實(shí)際需要可采用有源分布系統(tǒng);2)對(duì)于中型建筑物,如大型寫字樓、中型酒店、醫(yī)院、機(jī)場等,一般采用有源分布系統(tǒng),需根據(jù)實(shí)際的話務(wù)量選取合適的信源;3)對(duì)于大型建筑物,需根據(jù)實(shí)際情況采用不同的分布系統(tǒng)類型,包括有源分布系統(tǒng)和光纖分布系統(tǒng)。對(duì)于特型建筑物,如超高型電梯宜采用定向天線的無源分布或泄漏電纜分布系統(tǒng)。

2.3 分布系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

2.3.1 室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)基站的天線布置

在確定WCDMA室內(nèi)覆蓋區(qū)域和業(yè)務(wù)之后,應(yīng)勘察所需覆蓋的建筑物,得到建筑物平面圖。獲得建筑物相關(guān)信息和人員分布情況,考慮天線布放位置及電纜布放。得到建筑物各平層天線分布、EIRP設(shè)計(jì)后,我們可以計(jì)算各平層支路所需的輸入信號(hào)功率。通過選擇無源、有源器件,得到合理的主干設(shè)計(jì)方案。在天線布置中,應(yīng)根據(jù)不同的室內(nèi)環(huán)境和建筑結(jié)構(gòu)考慮天線布放,如對(duì)于玻璃幕墻的開放辦公環(huán)境,室內(nèi)損耗小,但室內(nèi)外信號(hào)易互相泄漏,此時(shí)應(yīng)考慮較多天線和較低發(fā)射功率保障覆蓋及控制小區(qū)范圍,而對(duì)于框架結(jié)構(gòu)而外墻較厚的建筑,如超市、停車場等則可用較少的天線即可滿足覆蓋要求。由于各個(gè)建筑物結(jié)構(gòu)、材料存在差異,具體設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量選取典型區(qū)域進(jìn)行模擬測試,從而得出合理的天線布置方案,一般來說,WCDMA室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)的天線覆蓋范圍在10m~20m。

2.3.2 室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)的頻率規(guī)劃

WCDMA室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)的頻率規(guī)劃主要有四種組網(wǎng)方案,全同頻組網(wǎng)和低層同頻高層異頻方案屬于同頻組網(wǎng)范疇,全異頻組網(wǎng)和一層同頻全樓異頻方案則屬于異頻組網(wǎng)范疇。考慮不同場景的同頻異頻組網(wǎng)方案需要從建設(shè)場景的建筑結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)干擾等多方面進(jìn)行考慮,采用哪種組網(wǎng)方案,需要具體分析,不能一概而論,在實(shí)際設(shè)計(jì)中,常常既有同頻方案,又有異頻方案,如果建筑物穿透損耗大,干擾可以控制,則采用同頻方式,如干擾難以控制,則可采用異頻方式組網(wǎng)。

2.3.3 切換設(shè)置

在WCDMA系統(tǒng)中,根據(jù)頻率規(guī)劃組網(wǎng)方式和室內(nèi)外小區(qū)劃分,存在軟切換和硬切換,在設(shè)計(jì)過程中可以通過在網(wǎng)絡(luò)中設(shè)置相應(yīng)參數(shù)和調(diào)整各小區(qū)的覆蓋場強(qiáng)直到合適的信號(hào)強(qiáng)度,使切換更加平滑。首先,應(yīng)考慮室內(nèi)各小區(qū)之間及與室外小區(qū)之間話務(wù)流量,合理設(shè)置室內(nèi)、室外的切換區(qū)域;其次,應(yīng)當(dāng)根據(jù)實(shí)際情況優(yōu)化室外基站和室內(nèi)基站的切換參數(shù),避免產(chǎn)生乒乓切換和過多的軟切換。一般來說,易發(fā)生切換的區(qū)域主要集中在室內(nèi)外出入口、電梯內(nèi)外、靠窗位置及室內(nèi)多小區(qū)之間,其中室內(nèi)外出入口需要設(shè)置合理的切換區(qū),盡量采用同頻切換,必要時(shí)可引入過渡小區(qū),靠窗區(qū)域則應(yīng)盡量避免成為切換區(qū),對(duì)于室內(nèi)多小區(qū)之間建議采用軟切換,應(yīng)避免發(fā)生室外小區(qū)到室內(nèi)時(shí)的電梯硬切換等。

3 結(jié)論

進(jìn)行室內(nèi)分布系統(tǒng)的規(guī)劃與建設(shè),應(yīng)與網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化緊密結(jié)合起來,重點(diǎn)在于根據(jù)室內(nèi)結(jié)構(gòu)選擇合適的覆蓋信號(hào)源和覆蓋方式,合理設(shè)置切換區(qū)域,合理規(guī)劃頻率等。同時(shí),WCDMA室內(nèi)分布系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)復(fù)雜于GSM系統(tǒng),需要在今后在實(shí)踐中加以完善。

室內(nèi)系統(tǒng)設(shè)計(jì)論文:TETRA數(shù)字集群室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究

[摘要]文章在分析室內(nèi)覆蓋主要設(shè)計(jì)指標(biāo)的基礎(chǔ)上，對(duì)信源、室分系y的選取原則、設(shè)計(jì)方法進(jìn)行了研究，并重點(diǎn)分析了直放站的施主基站選取、TETRA與其他系y合路室分方案等問題。

[關(guān)鍵詞]TETRA　室內(nèi)覆蓋　施主基站　多系y合路

1　引言

TETRA為歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)(ETSI)推薦的數(shù)字集群標(biāo)準(zhǔn)，在國內(nèi)外的公共安全、交通運(yùn)輸、政務(wù)網(wǎng)絡(luò)等領(lǐng)域已得到廣泛應(yīng)用。作為指揮調(diào)度及應(yīng)急保障通信系y，TETRA網(wǎng)絡(luò)除了被常規(guī)應(yīng)用于室外外，一些重要或人員密集的大型建筑、運(yùn)動(dòng)場館、地下空間等室內(nèi)區(qū)域同樣有著迫切的覆蓋需求。由于建筑物自身存在的屏蔽和吸收作用，導(dǎo)致無線電波有較大的傳輸衰耗，形成了移動(dòng)信號(hào)的弱場強(qiáng)區(qū)甚至盲區(qū)；另外，建筑物高層空間極易存在無線頻率干擾，導(dǎo)致服務(wù)小區(qū)信號(hào)不穩(wěn)定，出現(xiàn)乒乓切換效應(yīng)，從而使話音質(zhì)量難以保障，掉話現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。因此，在特定場景下，需要建設(shè)TETRA網(wǎng)絡(luò)室內(nèi)覆蓋系y，以解決室內(nèi)的覆蓋、質(zhì)量或容量問題。基于此，本文對(duì)TETRA室內(nèi)覆蓋系y設(shè)計(jì)的原則、方法及一些設(shè)計(jì)重點(diǎn)問題進(jìn)行探討研究。

2　設(shè)計(jì)技術(shù)指標(biāo)取定

進(jìn)行TETRA數(shù)字集群室內(nèi)覆蓋設(shè)計(jì)之前，應(yīng)首先明確相關(guān)的設(shè)計(jì)技術(shù)指標(biāo)，例如無線覆蓋邊緣場強(qiáng)、網(wǎng)絡(luò)接通率、信號(hào)外泄要求等。這些設(shè)計(jì)技術(shù)指標(biāo)規(guī)定了室分系y的建設(shè)目標(biāo)、為室分設(shè)計(jì)的重要輸入條件。各參數(shù)取值的不同也會(huì)直接影響到室分系y的實(shí)現(xiàn)方案及系y投資等。表1列出了TETRA室內(nèi)覆蓋系y的一些主要設(shè)計(jì)技術(shù)指標(biāo)。

3　室分信源的選取及設(shè)計(jì)

目前TETRA數(shù)字集群系y的信源主要有宏基站和直放站兩大類。室內(nèi)宏基站信源有能新增系y話務(wù)容量、輸出功率大、擴(kuò)容方便的特點(diǎn)，但對(duì)站點(diǎn)的機(jī)房、電源、傳輸?shù)扰涮滓蟾撸ㄔO(shè)周期長，建設(shè)成本高。直放站信源不能增加系y話務(wù)容量，但對(duì)安裝環(huán)境和電源要求低，物業(yè)選址方便。進(jìn)行室內(nèi)覆蓋系y設(shè)計(jì)時(shí)，需綜合考慮覆蓋、容量要求及物業(yè)類型等因素來選取合適的信號(hào)源類型，建議如下：

(1)對(duì)一些超大型的站點(diǎn)，建議使用宏基站+直放站信源；

(2)對(duì)于話務(wù)需求高或重要性高的站點(diǎn)，建議使用宏基站信源；

(3)其他情況，建議使用直放站信源。

數(shù)字集群系y具有“廣覆蓋、小容量”特點(diǎn)，建設(shè)室內(nèi)覆蓋系y更多是為了解決室內(nèi)的覆蓋問題，故相比普通移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)，TETRA室內(nèi)覆蓋系y中會(huì)更多地使用直放站。

進(jìn)行室分直放站設(shè)計(jì)時(shí)，直放站的施主基站選取、直放站功率設(shè)計(jì)等問題需重點(diǎn)分析。

3.1　直放站的施主基站選取

(1)進(jìn)行直放站施主基站選取時(shí)，一般需要考慮下述兩個(gè)方面的約束條件：

TETRA系y的C/I要求為不小于19dB，故選取直放站的施主基站時(shí)，一般避免直放站信號(hào)和施主基站信號(hào)存在過多的重疊覆蓋區(qū)域，盡可能地避免選取物理距離最近的室外基站(一般就是室外區(qū)域的主服務(wù)基站)作為施主基站。

對(duì)于光纖直放站，近端機(jī)與遠(yuǎn)端機(jī)的光路損耗不能太大，通常需小于10dB(視廠家設(shè)備而定)。考慮光器件及接頭損耗因素后，一般建議近端機(jī)與遠(yuǎn)端機(jī)的光路距離控制在10Km以內(nèi)。

上述兩個(gè)約束條件會(huì)帶來一定的矛盾。一方面，為了減少室分直放站的信號(hào)跟原施主基站的信號(hào)重疊，希望選取的施主基站的距離盡可能遠(yuǎn)一些；另一方面，施主基站的物理距離若比較遠(yuǎn)，很多情況下光纖的長度較長、可能導(dǎo)致不滿足光纖直放站允許的較大光路損耗要求。

(2)在實(shí)際的設(shè)計(jì)工作中，在滿足光路長度要求的前提下，應(yīng)重點(diǎn)分析室內(nèi)、外的信號(hào)強(qiáng)度對(duì)比及信號(hào)時(shí)延。

優(yōu)先考慮選取滿足下列C/I要求的施主基站：室內(nèi)直放站信號(hào)跟室外施主基站的信號(hào)強(qiáng)度滿足C/I≥19dB要求。其中，C為室分直放站信號(hào)強(qiáng)度，|為擬選取的室外施主基站直接覆蓋的信號(hào)強(qiáng)度。

若無法滿足上述C/I要求或者建設(shè)室分時(shí)不具備條件進(jìn)行測試對(duì)比分析時(shí)，則要重點(diǎn)考慮兩個(gè)信號(hào)問的時(shí)延差問題。根據(jù)ETSI相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，TETRA終端(一般不帶均衡器)正常工作于Hily Terrain環(huán)境的多徑信號(hào)時(shí)延不能超過15us；另外，對(duì)TETRA系y，符號(hào)周期為56us，根據(jù)理論分析及實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn)，一般建議多徑信號(hào)的時(shí)延差不超過1/4個(gè)符號(hào)周期，即14us。對(duì)采取直放站信源的室分系y，直放站的信號(hào)與原室外施主基站的直接信號(hào)相當(dāng)于多徑，14us時(shí)延差對(duì)應(yīng)的光纖長度為：14×10-6×(2/3×3×108)=2.8Km，故直放站到施主基站的光纖長度不宜超過2.8Km+2/3×L，其中L為室分區(qū)域到施主基站的直線距離(光纖中的信號(hào)傳播速度為真空中的2/3)。考慮光纖直放站的處理時(shí)延后(一般1.5us～2us)，上述允許的光纖長度還將再減少一些。

3.2　直放站功率設(shè)計(jì)

TETRA直放站的標(biāo)稱輸出功率為總的輸出功率。考慮到TETRA基站可能為1―8的不同載波配置，進(jìn)行室分系y設(shè)計(jì)及鏈路預(yù)算時(shí)，需考慮直放站輸出功率的回退問題。以常用的10W(40dBm)光纖直放站為例，若其施主基站為2載波配置，則該直放站輸出的單載波較大功率為10/2=5W(37dBm)，即直放站的輸出功率需要按滿功率回退3dB、較大輸出37dBm進(jìn)行設(shè)計(jì)。對(duì)施主基站不同的載波配置，直放站的輸出功率需具體考慮如下：

(1)施主基站1載波配置，直放站的輸出功率可按滿功率設(shè)計(jì)；

(2)施主基站2載波配置，直放站的輸出功率按回退3dB設(shè)計(jì)；

(3)施主基站4載波配置，直放站的輸出功率按回退6dB設(shè)計(jì)；

(4)施主基站8載波配置，直放站的輸出功率按回退9dB設(shè)計(jì)。

在實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)，考慮到施主基站未來可能需要擴(kuò)容，且為保障系y設(shè)計(jì)有一定的冗余，建議直放站的輸出功率在上述情況下按照再回退3dB-5dB設(shè)計(jì)。

4　分布系y的選取及設(shè)計(jì)

TETRA數(shù)字集群的室內(nèi)分布系y主要有：無源電分布系y、有源電分布系y、光纖分布系y和泄漏電纜分布系y等類型，不同分布系y的組成、特點(diǎn)及應(yīng)用場景如表2所示。

在實(shí)際的工程設(shè)計(jì)時(shí)，除了按照上述原則選取相應(yīng)的TETRA室分系y類型外，可能還需要考慮TETRA與其他移動(dòng)通信系y合路、共建共享的問題。為了深入貫徹落實(shí)建設(shè)節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)的要求，減少重復(fù)建設(shè)，建設(shè)TETRA數(shù)字集群室內(nèi)分布系y時(shí)，一般考慮采用共建共享方式、多個(gè)系y共用同一套分布系y。

進(jìn)行TETRA與其他系y間的室內(nèi)多系y合路設(shè)計(jì)時(shí)，需對(duì)合路的所有系y之間可能存在的干擾(雜散干擾、阻塞干擾)進(jìn)行分析計(jì)算，并根據(jù)計(jì)算結(jié)果提出各系y間合路所需的隔離度要求，即合路器的端口隔離度要求。系y間的干擾隔離及規(guī)避手段有：

(1)電信業(yè)務(wù)經(jīng)營者配合協(xié)調(diào)不同制式系y的頻點(diǎn)使用：避開可能存在干擾的頻點(diǎn)。

(2)在合理器等設(shè)備選型時(shí)，提高相關(guān)設(shè)備隔離度參數(shù)要求。

(3)增加濾波器：外接濾波器提高系y間隔離度。

(4)有效利用空間隔離：天饋系y進(jìn)行上、下行分路建設(shè)。

隨著技術(shù)的發(fā)展，目前多系y合路設(shè)備已經(jīng)相當(dāng)成熟，基本都能很好地滿足多系y間合路的隔離度要求。國內(nèi)已有多個(gè)TETRA集群網(wǎng)絡(luò)成功將TETRA與PHS、CDMA、GSM等其他移動(dòng)通信系y進(jìn)行室分合路建設(shè)。

在實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)，若需合路的系y數(shù)量較少，建議多系y之間直接使用多頻合路器合路；若系y數(shù)量較多，可考慮使用多級(jí)合路或者POI合路方式。

5　結(jié)語

TETRA數(shù)字集群室內(nèi)覆蓋設(shè)計(jì)為整個(gè)系y設(shè)計(jì)的重要組成部分。在明確設(shè)計(jì)技術(shù)指標(biāo)的基礎(chǔ)上，通過合理的室分信源、分布系y的選取，并采取科學(xué)的設(shè)計(jì)方法，將為建設(shè)高質(zhì)量的TETRA網(wǎng)絡(luò)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

作者簡介

宋雅：畢業(yè)于華南理工大學(xué)通信與信息系y專業(yè)，工學(xué)碩士。現(xiàn)任職于廣東省電信規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限公司，工程師，主要從事無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、設(shè)計(jì)與優(yōu)化工作。

范金寧：畢業(yè)于華南理工大學(xué)通信與信息系y專業(yè)，工學(xué)碩士。現(xiàn)任職于廣東省電信規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限公司，主要從事無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃及設(shè)計(jì)工作。

室內(nèi)系統(tǒng)設(shè)計(jì)論文:家庭室內(nèi)智能網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

摘 要:為了能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)家庭環(huán)境數(shù)據(jù)的采集處理以及對(duì)家用電器的自動(dòng)控制,對(duì)家庭智能網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)進(jìn)行了研究。整個(gè)網(wǎng)絡(luò)以ZigBee技術(shù)為基礎(chǔ),應(yīng)用JN5121模塊,對(duì)網(wǎng)絡(luò)中的各種節(jié)點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)中各個(gè)節(jié)點(diǎn)之間無線通信的功能。該系統(tǒng)可以將家庭環(huán)境的數(shù)據(jù)通過短信發(fā)送到指定的用戶手機(jī)中,用戶還可以通過互聯(lián)網(wǎng)對(duì)其進(jìn)行訪問,通過互聯(lián)網(wǎng)終端對(duì)系統(tǒng)下達(dá)指令。本系統(tǒng)功耗超低,網(wǎng)絡(luò)組織靈活,成本較低,安全,性能穩(wěn)定。

關(guān)鍵詞:室內(nèi)智能網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng); 自動(dòng)控制; ZigBee; 網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)

隨著經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展和電子信息產(chǎn)業(yè)的不斷進(jìn)步,智能居家系統(tǒng)早已引起了人們的注意。國外智能家居產(chǎn)品主要注重于家庭內(nèi)部的功能實(shí)現(xiàn),主要是兩種產(chǎn)品:以安全報(bào)警為主的系統(tǒng)和同時(shí)具有安防報(bào)警與家庭自動(dòng)化功能的產(chǎn)品,但它的價(jià)格比較高,在中國市場推廣時(shí)遇到了阻力。在國內(nèi),智能家居起步相對(duì)較晚發(fā)展都相對(duì)減慢,廠家的構(gòu)成較為復(fù)雜,技術(shù)實(shí)力也相差懸殊,無法地評(píng)價(jià)其技術(shù)水平。雖然市場還沒有較好的展開,但是我國的一些實(shí)力較強(qiáng)的公司已開始技術(shù)儲(chǔ)備,越來越多的機(jī)構(gòu)和個(gè)人開始了對(duì)智能家居的研究[1],因此我國智能家居的蓬勃發(fā)展指日可待[2]。本文所提出的家庭室內(nèi)智能網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)整體以ZigBee無線通信技術(shù)為基礎(chǔ),以實(shí)現(xiàn)安防報(bào)警和家用電器遠(yuǎn)程控制的功能。

1 關(guān)鍵技術(shù)

1.1 ZigBee

ZigBee是一種高的無線數(shù)傳網(wǎng)絡(luò),類似于CDMA和GSM網(wǎng)絡(luò),ZigBee數(shù)傳模塊類似于移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)基站。通訊距離從標(biāo)準(zhǔn)的75米到幾百米、幾千米,并且支持無線擴(kuò)展。它的基礎(chǔ)是IEEE 802.15.4,這是IEEE無線個(gè)人區(qū)域網(wǎng)(PAN)工作組的一項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn),被稱作IEEE 802.15.4技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)[3-5]。完整的ZigBee 協(xié)議套件由高層應(yīng)用規(guī)范、應(yīng)用會(huì)聚層、網(wǎng)絡(luò)層、數(shù)據(jù)鏈路層和物理層組成。其技術(shù)的主要特點(diǎn)是:數(shù)據(jù)傳輸速率低,功耗低,成本低,網(wǎng)絡(luò)容量大,時(shí)延短,安全,有效范圍小,工作頻段靈活,數(shù)據(jù)傳輸性高,以及很好的兼容性。因此,ZigBee的主要應(yīng)用領(lǐng)域集中在了消費(fèi)家用電子產(chǎn)品和傳感器網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域。

1.2 JN5121模塊介紹

本文中選擇的核心模塊是JN5121-Z01-M01,它是JENNIC公司推出的一款應(yīng)用兼容 IEEE 802.15.4標(biāo)準(zhǔn)和ZigBee技術(shù)的收發(fā)芯片[6]。JN5121是一款兼容于IEEE802.15.4的低功耗,低成本無線微型控制器。該模塊內(nèi)置一款32位的RISC處理器,配置有2.4 GHz頻段的IEEE 802.15.4標(biāo)準(zhǔn)的無線收發(fā)器,64 KB的ROM,96 KB的RAM,為無線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用提供了多種解決方案,同時(shí)高度集成化的設(shè)計(jì)簡化了總的系統(tǒng)成本。

JN5121內(nèi)置的ROM存儲(chǔ)器集成了點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通訊與網(wǎng)狀網(wǎng)通訊的完整協(xié)議棧; JN5121內(nèi)置的RAM存儲(chǔ)可以支持網(wǎng)絡(luò)路由和控制器功能而不需要外部擴(kuò)展任何的存儲(chǔ)空間;JN5121內(nèi)置的硬件MAC地址和高度安全的AES加密算法加速器減小了系統(tǒng)的功耗和處理器的負(fù)載;JN5121支持晶振休眠和系統(tǒng)節(jié)能功能,同時(shí)提供了對(duì)于大量的模擬和數(shù)字外設(shè)的互操作支持,讓用戶可以方便的連接到自己的外部應(yīng)用系統(tǒng)。圖1為JN5121內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。

圖1 JN5121內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖

2 系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)

家庭室內(nèi)智能網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)主要包括家庭安全防范報(bào)警系統(tǒng)和家用電器自動(dòng)控制系統(tǒng)兩大部分。整體的設(shè)計(jì)框圖如圖2所示。

圖2 系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)采用多傳感器復(fù)合數(shù)據(jù)融合策略實(shí)現(xiàn)危險(xiǎn)信號(hào)報(bào)警。傳感器節(jié)點(diǎn)會(huì)采集家庭環(huán)境的數(shù)據(jù)并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理融合,并上報(bào)給中心節(jié)點(diǎn)。中心節(jié)點(diǎn)對(duì)傳感器節(jié)點(diǎn)上報(bào)的數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷,如果發(fā)現(xiàn)家庭環(huán)境數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常,中心節(jié)點(diǎn)將會(huì)對(duì)相應(yīng)的控制節(jié)點(diǎn)發(fā)送控制指令。而控制節(jié)點(diǎn)根據(jù)這些指令啟動(dòng)或者關(guān)閉家用電器,使家庭環(huán)境恢復(fù)到用戶滿意的程度。路由節(jié)點(diǎn)使數(shù)據(jù)和指令在傳送過程中找到的路徑,快捷地達(dá)到目標(biāo)。由于采用無線通信技術(shù),路由節(jié)點(diǎn)在網(wǎng)絡(luò)中的位置不會(huì)受到角度、障礙物等因素的影響,非常靈活。

在中心節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)環(huán)境數(shù)據(jù)異常的同時(shí),它命令短信節(jié)點(diǎn)將數(shù)據(jù)通過GSM網(wǎng)絡(luò)將環(huán)境數(shù)據(jù)以短信的形式報(bào)告給用戶,使用戶掌握家中的環(huán)境情況。用戶還可以通過互聯(lián)網(wǎng)來對(duì)家中的智能網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訪問,并通過網(wǎng)絡(luò)來控制家中的電器。系統(tǒng)所有節(jié)點(diǎn)的電源均使用微型電池。

2.1 傳感器節(jié)點(diǎn)

本系統(tǒng)的傳感器節(jié)點(diǎn)采集光、溫度、濕度、光電、液位、電磁感應(yīng)、壓力等信號(hào)。這些傳感器節(jié)點(diǎn)被設(shè)置在用戶家中的窗、門、廚房等位置。傳感器節(jié)點(diǎn)的原理框圖如圖3所示。

圖3 傳感器節(jié)點(diǎn)原理框圖

傳感器采集到家庭環(huán)境的信號(hào)后,通過A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換,經(jīng)過微處理器的數(shù)據(jù)融合處理,再利用通信模塊對(duì)數(shù)據(jù)發(fā)進(jìn)行發(fā)送。微處理器還負(fù)責(zé)對(duì)A/D轉(zhuǎn)換器和通信模塊工作的控制。

2.2 路由節(jié)點(diǎn)

由于家用電機(jī)眾多,中心節(jié)點(diǎn)與傳感器節(jié)點(diǎn)和電器控制節(jié)點(diǎn)距離較遠(yuǎn)。因此在它們之間加入了路由節(jié)點(diǎn),以保障信息能夠通過的路徑,快捷達(dá)到目的地。在本系統(tǒng)中,路由器節(jié)點(diǎn)可以設(shè)置在用戶家中各個(gè)房間的鏈接處。路由節(jié)點(diǎn)的作用是對(duì)接收到的數(shù)據(jù)或命令進(jìn)行信號(hào)加強(qiáng)后找到路徑之后再轉(zhuǎn)發(fā)。

2.3 中心節(jié)點(diǎn)

系統(tǒng)初始化之后,中心節(jié)點(diǎn)向各個(gè)子節(jié)點(diǎn)發(fā)送指令,規(guī)定各類傳感器節(jié)點(diǎn)30 min發(fā)送一次采集的數(shù)據(jù)。在接收到由傳感器節(jié)點(diǎn)發(fā)送過來的數(shù)據(jù)后,中心節(jié)點(diǎn)先對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,判斷是否出現(xiàn)數(shù)據(jù)異常,當(dāng)數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常時(shí),立即向該異常節(jié)點(diǎn)附近節(jié)點(diǎn)發(fā)送要求數(shù)據(jù)的指令,如果該節(jié)點(diǎn)周圍節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)也出現(xiàn)高于平均值的情況,則判斷為出現(xiàn)異常情況。并根據(jù)具體的數(shù)據(jù),例如溫度、光強(qiáng)、濕度等,來對(duì)相應(yīng)的控制節(jié)點(diǎn)發(fā)送家用電器的操作命名,實(shí)現(xiàn)對(duì)家用電器的自動(dòng)控制功能。中心節(jié)點(diǎn)的位置一般設(shè)置在用戶家中的主室之中,和PC主機(jī)應(yīng)用RS 232串口相連。中心節(jié)點(diǎn)的原理框圖如圖4所示。

圖4 中心節(jié)點(diǎn)原理框圖

2.4 控制節(jié)點(diǎn)

控制節(jié)點(diǎn)的功能是接受并執(zhí)行中心節(jié)點(diǎn)傳來的指令。控制節(jié)點(diǎn)執(zhí)行的目標(biāo)是用戶家中的家用電器。為了能夠很好地實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo),控制節(jié)點(diǎn)在安裝時(shí)盡量靠近家用電器。控制節(jié)點(diǎn)的原理框圖如圖5所示。

圖5 控制模塊原理框圖

通信模塊負(fù)責(zé)指令的接收與家用電器狀態(tài)數(shù)據(jù)的發(fā)送;控制模塊負(fù)責(zé)根據(jù)命令開啟或關(guān)閉家用電器。

3 網(wǎng)關(guān)的設(shè)計(jì)

3.1 GSM短信

系統(tǒng)的中心節(jié)點(diǎn)確定有家庭環(huán)境數(shù)據(jù)異常的同時(shí),中心節(jié)點(diǎn)會(huì)將異常的數(shù)據(jù)發(fā)送給短信節(jié)點(diǎn),短信節(jié)點(diǎn)通過GSM網(wǎng)絡(luò)以短信的方式將數(shù)據(jù)發(fā)送到指定的用戶手機(jī)中[7-10],使異地手機(jī)用戶隨時(shí)監(jiān)測本地網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)。此時(shí),短信模塊將接收到的ZigBee協(xié)議的數(shù)據(jù)解析,然后封裝成符合GSM網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的幀格式,接入到移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)私有網(wǎng)絡(luò)與G網(wǎng)的協(xié)議轉(zhuǎn)換,即完成GSM網(wǎng)關(guān)功能。

3.2 互聯(lián)網(wǎng)

本系統(tǒng)可以通過互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行訪問。這就需要將ZigBee無線通信協(xié)議和常用的互聯(lián)網(wǎng)的TCP/IP協(xié)議互相轉(zhuǎn)換。

中心節(jié)點(diǎn)通過RS 232串口與用的PC主機(jī)相連,PC主機(jī)通過網(wǎng)卡與互聯(lián)網(wǎng)相連。智能網(wǎng)絡(luò)通過串口將數(shù)據(jù)發(fā)送給主機(jī),主機(jī)應(yīng)用軟件將符合ZigBee協(xié)議的數(shù)據(jù)解析,再封裝成符合TCP/IP協(xié)議的數(shù)據(jù)包,發(fā)送至互聯(lián)網(wǎng)中,這樣用戶就可以在遠(yuǎn)程互聯(lián)網(wǎng)終端對(duì)智能網(wǎng)絡(luò)的情況進(jìn)行查看。同樣,當(dāng)用戶在遠(yuǎn)程互聯(lián)網(wǎng)終端向家中的智能網(wǎng)絡(luò)下達(dá)命令時(shí),主機(jī)應(yīng)用軟件將符合TCP/IP協(xié)議的數(shù)據(jù)包解析,在封裝成符合ZigBee協(xié)議的數(shù)據(jù)包,通過串口發(fā)送給家中的智能網(wǎng)絡(luò)。這樣就完成了用戶通過互聯(lián)網(wǎng)與家中智能網(wǎng)絡(luò)交互的目的。

軟件實(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)通信的方法是應(yīng)用C++語言采用Socket編程實(shí)現(xiàn)C/S模式。

4 結(jié) 語

本系統(tǒng)采用無線、短距離、自組織路由功能的Ad Hoc通信技術(shù),結(jié)合了各種傳感器采集技術(shù),通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、定位技術(shù)、硬件技術(shù)、軟件設(shè)計(jì)等。形成具有定位、溫度、濕度、壓力、紅外、入侵監(jiān)測等的復(fù)合感知,然后控制各種電器設(shè)備工作,滿足室內(nèi)安全環(huán)境要求。智能網(wǎng)與Internet、移動(dòng)通信網(wǎng)可連接,方便異地遙控。遠(yuǎn)程監(jiān)控軟件運(yùn)行在PC上,顯示當(dāng)前室內(nèi)的環(huán)境參數(shù)和設(shè)備運(yùn)行狀態(tài),與Internet連接,遠(yuǎn)程用戶可以通過Internet在遠(yuǎn)程終端上監(jiān)控。該系統(tǒng)兩節(jié)點(diǎn)之間直接通信距離不小于60 m;連接Internet速度不低于100 Mb/s;本地到遠(yuǎn)程視頻放映時(shí)間小于3 s。