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总线式消防火警电话的工程设计与实施
  作者:张世胤   2005/10/7  北京库海伟业科贸发展中心 (http://www.khwy.cn)  点击次数: -
         第一章 总线式消防火警电话的简要介绍

    总线式消防火警电话按通讯方式分为四总线,三总线,两总线等基本形式。总线式的基本特征是:在通讯总线上并挂多部编址分机或编址通讯模块。分机或模块通过收发码方式与电话主机建立联系,一旦通讯建立,语音就占据了线路。一般最多容许4—5部分机同时与主机通话。显然它和一线一机的多线电话不同,因此在安装使用上有所不一样。总线电话系统相对多线电话而言其布线少工程施工简单而受到工程人士欢迎,但是如果不了解总线电话的特点及环境要求,就可能在简单中出复杂问题。

    下面就总线电话的特点及使用作一介绍。


    


    
    一.总线类型的区别:

    A.四总线制式---(1)+24伏电源线一根;(2)24伏地一根;(3)通讯线两根用于收发码、语音通话。特点是24V电源可异地取。语音通道占用能耗小,适于多挂分机。通讯距离相对较长。

    B.三总线制式---(1)+24伏电源线一根;(2)24伏地与通讯共地;(3)收发码、语音通讯线一根;与四线制不同之处电源地与通讯地共用了,省去一条线。

    C.三A总线制式---(1)24V电源与收发码共用一线;(2)语音专用线一条;(3)GND共用线一条;其特点语音与收发码线路分开,减少了通话时语音对收发码的干扰,提高了通话状态下的通讯可靠性。24V电源与收发码共用则导致收发码受总线负载影响,挂机数量不如A、B机型。此种用法不多.

    D.两总线制式----(1)收发码、语音、电源正共用一条,(2)GND零线共用一条。工程布线简单,由于通讯总线同时要提供分机电源能量,单个分机静态耗电要低;选择的两总线线缆直经要粗一些,尽量减少线路电阻。通讯线缆应选用抗扰较好的双绞线。两总线外挂电话分机数量与布线长度与方式有关,一般而言线路过长所挂分机要减少,以尽量减少线路压降。一般正常使用数量应留有10-15%的裕量。24V电源与收发码共用则导致收发码受总线负载影响,挂机数量不如A、B机型。为了降低线阻可采用枝干网方式,主干线可选2.0平方或以上的双绞线,支线 1.0—1.5平方线缆.一般支线控制在100米内.线缆内径粗细决定于线上所挂分机数量与布线长度.数量多或线缆长应选择内径粗一些.

     主机分机通讯联接的收发码

    目前总线式电话常采用双音频收发码方式(DTMF)。与脉冲式发码相比双音频发码速度快,在良好的线路环境中双音频码通讯误码率低,可靠性高。所谓双音频是由两组单音组合形成特定的一组频率码。每个拨号键对应一组特定的频率组合。常用组合举例见表1。

    从表1可看出DTMF码的频率落在人的语言及发声频率范围内,在发码与语音共用线路中,语音可能会干扰在通话中其他呼叫设备发来的 信号,从而产生误码。一般采取的技术措施是合理提高发码幅度,与正常语音信号合理比例大于3,但是非正常的音频信号--如使劲吹话筒可能会使当前的双音频通讯尝试失败。

    通讯总线中如果感应了强烈的音频干扰,也可能导致在通讯中出现误码。干扰源来自工程布线的不合理、与干扰源线缆共用管道、其他信号进入电话总线﹑总线使用了非双绞线等。


    


    
    二. 电话主机的结构与原理:

    消防火灾报警电话属于专用电话, 非纵横式电话主机.主机型式结构分为

    (1.)标准柜式安装: 标宽460毫米,高92毫米(2U);145毫米(3U);182毫米(4U),270毫米(6U)等几种尺寸.

    (2.)壁挂式安装: 高600毫米,宽450毫米,厚200毫米.壁挂机常与小型广播功放结合在一起. 适宜较小型的公共场所使用.

    (3)面板结构:

    a.键盘分为快捷键式----一键对应一个编址电话或编址模块.分为20键/40键,通过A/B选择可扩展到40/80键位.每键对应一只发光管. 特点呼叫快且直观.缺点键位占据大部板面, 不易增设更多功能键.

    b.拨号式键盘加快捷键----常规16个拨号键, 另设4-6多功能键. 因采用两位编址号拨号方式并未产生麻烦.多功能键解决了快速接通/切断/选通等操作要求.

    (4)录音功能操作: 录音功能是消防电话的基本要求之一.通常采用自动录音方式即主机与分机建立通话后开始录音,挂断则录音结束.  当前技术采用电子语音录音较为普遍.良好的电子录音应能查寻录音记录的时间与内容.语音应清晰.

    (5)主机显示功能类型: a。点阵式液晶屏----系统中含汉字库,显式内容信息丰富但成本高, 操作需级别限制.目前较少采用. b。定制式液晶屏---固定式文字信息,需要时显示相应字符,局部数字符可变化.其相对成本较低。 一般液晶显示屏清晰度稍差,时间长久易老化字迹暗淡。 C。 发光数码管显示器----亮度高清晰度好,但不能显示汉字, 通过屏侧板上的汉字提示内容. D。发光二级管显示---- 常做为各种显式方式的辅助指示灯。通过其亮灭/闪动来反应出某种状态.需要丝印字提示。

    (6)手柄安装方式: 4U以上机型常采用面板挂式;4U以下因空间所限常采用插入式结构.

    (7)工作电源:主机工作电源一般为DC24伏, 总线输出电压一般为18—24伏.功率消耗大小通常决定总线所挂分机或模块的数量. 两总线电话总线电压高一些好,常见为DC24V。分机静态功耗当然越低越好,单机一般应小于10个毫安。

    (8)内部工作原理: 消防电话主机目前多为智能化产品,软硬结合的产物.通常使用单片机实现功能控制.如键盘扫描、显示驱动、收发码控制、音频通道开关控制录放音控制、报警音、信号音控制等等.硬件电路实现设备结构平台,单片机软件开发实现了各种控制功能.一般工作原理见图1.(略)


    


    
    三.电话分机的结构原理

    电话分机一般为单片机(CPU)结构,分机的地址(即分机编号)通常由拨码开关设定,分机一上电CPU即读取拨码开关编址号并锁存,该分机即确立了自身号码,并且该分机只响应总线上与自己有关的码指令。分机可接收主机发出的呼叫码、测试码。分机摘机后即发出呼叫主机码,并等待主机回接通码。等待期间分机自行产生信号音。当接到主机发来的接通码后分机CPU自行打开语音通道,允许分机与主机建立通话状态。主机发出呼叫某部分机时该分机振铃,分机仅仅是识别主机的呼叫码,振铃音由分机自行产生,这和市话由总机发出振铃电平使分机铃响的原理是不同的。总线分机挂机时自动发出关断码,主机收到后切断与该分机的通话。总线式分机结构图见图2。(略)

    四.电话模块的原理结构

    电话模块是用来连接墙孔插口与主机通话的单元体。当插孔手柄接入模块接口后,电话模块带有编址功能可通过总线向主机发呼叫码,插孔手柄拔除后模块自动向主机发切断码。一般每个模块只一个地址。其原理与分机相似,不同之处在于模块只有通话手柄接口,需与插孔手柄连接才可与主机通话。音频放大一般在手柄内。模块可以挂多只插孔板,这为工程施工提供了方便。


    


    
    第二章 消防广播通讯系统工程设计方案(参考)

    在工程项目中紧急广播通讯系统常与火灾报警系统一起施工,为了确保这部分的施工质量应有独立的设计方案.方案设计应包括火灾报警广播联动, 紧急广播, 火警电话等内

容。作为方案封页标题要明确,目录条款要清楚.(这里本文只做概要性说明)

    一.工程实施项目的综述:实施时间、实施工程地点、工程所属及相关部门与单位、工程概括内容、实施承担责任与目标。 (一般300---500字)

    二.用户需求与针对性解决方案:不同的楼宇建筑其需求是不同的,这种需求可能来自用户、设计院、现场勘查结果或行业要求。要有针对性地提出解决方案、措施到位。(500---1000字)

    三.设计依据及原则:根据国标、行业标准结合实际工程设计方案是保障设计准确的前提条件。要简要例出必要的参考文件、列出设计者的思路原则。目的一是公示,二是对设计者的约束。摘录部分参考文献如下:

    消防广播、电话系统工程设计及施工组织文件编制依据以下标准:

    (1)《民用建筑电气设计规范》JGJ/T16—92

    (2)《民用闭路监视电视系统工程技术规范》 GB50198—94

    (3)《通用用电设备配电设计规范》GB50055—93

    (4)《安全防范工程程序与要求》GA
 
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