Слаботочные системы

Проектирование слаботочных систем

Слаботочные системы - это неотъемлемая составляющая каждого современного здания. Основное назначение таких систем касается комфорта проживания и работы. С каждым годом они становятся сложнее и функциональнее, а значит, и повышается уровень жизни.

К слаботочным системам относятся:

• локально-вычислительные сети (ЛВС); структурированные кабельные системы (СКС); системы связи; часо- и радиофикация;
• система приема и распределения эфирного и спутникового ТВ; охранно-пожарная сигнализация (ОПС);
• системы видеонаблюдения
• система вентиляции и кондиционирования; системы голосового оповещения.

Любое современное здание представляет собой инженерное сооружение, включающее в себя, помимо строительных конструкций, десятки взаимодействующих между собой инженерных систем.

Слаботочными являются все кабельные системы, которые несут в себе информационные токи, а не силовые. То есть, система направлена не на электроснабжение, а на эксплуатацию этого электричества с условием низкого энергопотребления, и высоким КПД.

В наше время слаботочные системы широко применимы в самых разных отраслях жизнедеятельности человека. Это телефония и телевидение, компьютерные сети и Интернет, безопасность наших домов и контроль доступа на объекты. В любом современном здании слаботочные системы присутствуют в том или ином виде, поэтому очень важно знать, как они устроены, по какому принципу строятся, как функционируют.

Преимущества слаботочных систем

• Оптимизация обмена информацией и контроля.
• Длительный срок эксплуатации.
• Простота обслуживания.
• Возможность внесения изменений и подключения новых устройств к уже существующей системе.
• Экономия средств.

Для слаженной и долговечной работы слаботочки необходим серьёзный подход к её проектированию. Наилучшим образом с этой задачей могут справиться специалисты. Слаботочные системы проектирование могут иметь разнообразное.

Проектирование слаботочных сетей является важным этапом при строительстве абсолютно любого типа здания. Именно их применение во многом определит уровни жизнеобеспечения, комфорта и безопасности при работе или проживании внутри. Согласитесь, сложно представить современный дом не оборудованный системами безопасности и связи.

Перед проектированием производится предпроектное обследование выбранного объекта застройки. Этот этап обязателен для того, чтобы определить комплекс мероприятий и разработать технические предложения. Результат обследования сертифицированными специалистами – подготовка оптимальных технических решений для оптимального удовлетворения любой потребности заказчика, с которым в дальнейшем будет составляться техзадание на проектирование. Техническое задание – одно из основных данных для проектирования слаботочных систем. Именно в техзадании должны быть определены все требования к слаботочным системам (состав, стоимость, размещение, взаимодействие с другими объектами).

Нужно определить количество и местоположение всех элементов, которые будут подключены к сети. Это поможет рассчитать количество кабеля, определить какие его виды нужно использовать и подобрать необходимое оборудование.

Исполнителям работ по проектированию и монтажу нужно предоставить необходимые документы с характеристиками здания: план здания, внутренних помещений, прилегающей территории и т. п.

Выбор траектории проводов и места расположения оборудования в согласии с пожеланиями заказчика, чтобы не нарушать интерьер помещения коробами, датчиками, счётчиками или щитками, а также видом проводов и прочими электрическими предметами.

Проектирование слаботочных систем необходимо для таких объектов как:

• Развлекательные центры (объекты культуры, театры, клубы, гостиницы);
• Офисные и административные здания;
• Торгово-развлекательные комплексы;
• Сооружения спортивного и оздоровительного назначения;
• Жилье различных конструкций (дома, квартиры, коттеджи);
• Складские и промышленные помещения.

Структурированная кабельная система (СКС) - основа информационной инфраструктуры здания, позволяющая свести в единую систему множество информационных сервисов разного назначения: локальные вычислительные и телефонные сети, системы безопасности, видеонаблюдения и т.д.

СКС представляет собой иерархическую кабельную систему здания или группы зданий, разделенную на структурные подсистемы. Она состоит из набора медных и оптических кабелей, кросс-панелей, соединительных шнуров, кабельных разъемов, модульных гнезд, информационных розеток и вспомогательного оборудования. Все перечисленные элементы интегрируются в единую систему и эксплуатируются согласно определенным правилам.

Система — это набор объектов или структур, связанных и взаимодействующих между собой по определенным правилам таким образом, что формируется сложное единое целое. Система, выполняющая специальные функции, содержит в себе компоненты, которые могут заменяться аналогичными и быть взаимозаменяемы внутри системы;

Кабельная система — это система, элементами которой являются кабели и компоненты, которые связаны с кабелем. К кабельным компонентам относится все пассивное коммутационное оборудование, служащее для соединения или физического окончания (терминирования) кабеля — телекоммуникационные розетки на рабочих местах, кроссовые и коммутационные панели в телекоммуникационных помещениях, муфты и сплайсы;

Структура - это любой набор или комбинация связанных и зависимых составляющих частей. Термин «структурированная» означает, с одной стороны, способность системы поддерживать различные телекоммуникационные приложения (передачу речи, данных и видеоизображений), с другой — возможность применения различных компонентов и продукции различных производителей, и с третьей — способность к реализации так называемой мультимедийной среды, в которой используются несколько типов передающих сред — UTP, STP и оптическое волокно. Структуру кабельной системы определяет инфраструктура информационных технологий, IT (Information Technology), именно она диктует содержание конкретного проекта кабельной системы в соответствии с требованиями конечного пользователя, независимо от активного оборудования, которое может применяться впоследствии.

Слаботочные сети – неотъемлемый элемент конструкции абсолютно любого современного здания. Каждый следующий год вместе с совершенствованием технологий приносит нам и существенное увеличение объемов и сложности примененных сетей.

Локально-вычислительные сети (ЛВС) - это кабельная система объекта (здания) или группы объектов. Используются ЛВС для объединения телекоммуникационного оборудования: нескольких персональных компьютеров, серверов, факсов, сканеров, принтеров и т. п. Причем, в единую систему могут объединяться объекты не только расположенные вблизи друг от друга, но и территориально удаленные. Правильно построенная ЛВС позволяет получать доступ к необходимой информации, обеспечивает защиту от несанкционированного доступа к данным. Информация передается по проводным и беспроводным каналам.

Сейчас невозможно представить офис (или группу офисных зданий) без единой локальной сети. ЛВС находят широкое применение, как часть информационной системы той или иной фирмы. Локально-вычислительная сеть есть в каждом офисе, на промышленный предприятиях, в зданиях различного назначения, банках. Грамотно реализованная и отвечающая современным стандартам безопасности ЛВС работает надежно и качественно, обеспечивая в вашем офисе стабильное информационное взаимодействие.

Внедрение ЛВС обеспечивает следующие преимущества:

• совместное использование элементов сети;
• возможность быстрого доступа к необходимой информации;
• надежное хранение и резервирование данных; защиту информации;
• использование ресурсов современных технологий (доступ в Интернет, системы электронного документооборота и проч.).

ЛВС должны соответствовать следующим требованиям:

1. ЛВС должна быть эффективной (минимальные затраты и высокое качество работы).
2. Открытость сети. ЛВС соответствует этому критерию, если присутствует возможность, не меняя технические и программные параметры сети, подключать дополнительное оборудование.
3. Гибкость сети. Если при неисправностях того или иного компьютера или прочего оборудования, сеть продолжает функционировать - ЛВС соответствует этому требованию.

Базовые структуры ЛВС подразделяется на несколько видов:

• «Звезда». Этот тип структуры ЛВС подразумевает подключение всех составляющих системы к единому узлу (центральному).
• «Кольцо». Согласно этому типу структуры элементы сети объединены между собой по замкнутой цепи последовательно.
• «Шина». При использовании этого типа структуры вся информация передается по коммуникационному каналу, который доступен для всех устройств.

Еще один тип структуры локально-вычислительных сетей, применяемый в крупных сетях называется - «древовидная структура ЛВС». Такая структура представляет собой чаще всего комбинацию базовых структур. Строение данного вида структуры ЛВС имеет несколько уровней. Высший уровень - это основной транспортный канал сети, посредством которого осуществляется сообщение элементов ЛВС. Более низкий уровень (распределения) - подразумевает расположение коммутаторов, относящихся к определенным группам (ЛВС этажа, ЛВС здания и т. п.). Далее идет уровень доступа - здесь располагаются коммутаторы, ответственные за доступ серверов к ресурсам ЛВС.

Основное отличие СКС от простого комплекса сетей заключается в том, что система проектируется и монтируется на этапе строительства, и в нее изначально заложена огромная мощность и пропускная способность. Это является одновременно и основным достоинством СК систем (каналы способны выдержать очень большую нагрузку) и их основным недостатком (в отличие от проектирования и монтажа простых телефонных или компьютерных сетей проектирование требует привлечения специалистов высочайшей квалификации).

Коротко о структуре:

Центральным элементом СК систем является главный коммутационный узел здания, который представляет собой аппаратный комплекс, объединяющей все входящие и исходящие кабели этажных коммуникационных узлов с каналами, ведущими из здания. Этажные в свою очередь объединяют все кабели идущие от входных точек этажа и являются, таким образом, коммуникационными узлами второго порядка.

Входные точки или точки входа представляют собой не что иное, как разъемы для подключения различных устройств к системе кабелей. Примерами таких устройств могут быть:

• Телефонные аппараты, факсимильные аппараты;
• Персональные компьютеры;
• Серверы;
• Датчики и контрольные панели систем безопасности;

Разумеется, изложенная выше картина является чрезвычайно упрощенной, однако полное изложение архитектуры системы заняло бы несколько десятков страниц текста и потребовало бы от читателя наличия специфического образования и серьезных затрат времени. В том случае, если вас заинтересуют технические подробности, вы можете изучить соответствующие материалы, опубликованные на нашем сайте, либо задать свои вопросы службе технической поддержки.

Из приведенного описания видно, что СК системы очень сложны, а потому их установка обходится весьма и весьма недешево. Именно относительно высокая стоимость и является причиной того, что зачастуюограничиваются более дешевым монтажом сетей - телефонных, компьютерных, сигнализационных - без интеграции в общую структуру. Такая разрозненность оправдана в том случае, если речь идет об оснащении небольшого здания, либо если нагрузка на коммуникации в здании невелика и предпосылок к ее росту нет и не предвидится. Кроме того, следует принять во внимание тот факт, что система проектируются и устанавливаются на этапе строительства здания, установка же таких систем в готовой постройке весьма и весьма сложна.

Преимущества СК систем перед традиционными компьютерными и телефонными сетями вполне очевидны. В первую очередь к таковым могут быть причислены:

• огромная пропускная способность
• возможность интеграции устройств различного типа от нтс;
• простота создания новых точек входа.
• универсальные стандарты;
• низкая стоимость эксплуатации и обслуживания;
• надежность;

Кабельные линии слаботочных систем

Много вопросов вызывают кабельные линии слаботочных систем и способы их прокладки. На этом этапе проектировщик должен принять решение о применении того или иного кабеля в соответствии с ТЗ и действующими нормативными документами по проектированию. При выборе кабеля необходимо просчитать все параметры будущей сети, а данный этап многие пропускают, полагаясь на выбор кабелей по опыту или по принципу "с запасом". Для заказчика это выливается в экономически неэффективное расходование средств, учитывая, как много кабельных линий может быть на больших объектах. Для слаботочных систем крупных инсталляций суммарная длина кабельных линий может достигать десятков километров.

Затухание сигнала

Итак, первое, что нужно учитывать, – то, что сигнал в кабеле имеет свойство затухать, причем его затухание зависит от передаваемой частоты и напряжения. Чем ниже напряжение, тем больше ток и выше затухание. Задача проектировщика – учитывать при проектировании слаботочных систем работоспособность кабельной линии, принимая во внимание допустимое падение напряжения на основании расчета сопротивления и емкости линии. При этом важно учитывать электрические характеристики устройств в конце линии.

Совместная и параллельная прокладка

Слаботочные системы подвержены различным наводкам, которые чаще всего "ловят" кабельные линии. Совместная прокладка слаботочных линий и линий напряжением 110 В и выше в одном коробе, трубе, канале или на одном лотке не допускается. При параллельной прокладке допускается минимальное расстояние 0,5 м от линий напряжением 110 В и выше.

Экранирование

Слаботочные линии необходимо обязательно экранировать, если оборудованием предусмотрена такая возможность. Если же штатное использование экранированного кабеля не предусмотрено, то в помещениях и зонах помещений, где электромагнитные поля и наводки могут вызвать нарушения в работе оборудования, кабельные линии должны быть защищены от наводок. Допускается в качестве экранов применять металлические трубы, короба и другие элементы путем прокладки кабелей внутри них. При этом такие элементы должны быть заземлены. При выполнении условий защиты от электромагнитных наводок расстояние между силовыми и слаботочными линиями при параллельной прокладке допускается уменьшать. Борьба с наводками в больших системах – это целая наука, и дать на 100% правильные и универсальные рекомендации невозможно.

Выбор способа прокладки кабельных линий

Способы прокладки кабелей обязательно должны быть отражены в проекте. Данный вопрос наиболее подробно освещен в СНиП 3.05.06–85 "Электротехнические устройства", СНиП 3.05.07–85 "Системы автоматизации" и в Правилах устройства электроустановок. Оболочки кабелей и способы их прокладки должны выбираться в соответствии с условиями эксплуатации, действующими стандартами и требованиями заказчика. Например, для объектов с массовым пребыванием людей допустимы только безгалогенные кабели, не выделяющие при контакте с огнем токсины. Чтобы не допускать ошибок при выборе кабелей, в процессе проектирования необходимо руководствоваться требованиями ГОСТ 31565-2012 "Кабельные изделия. Требования пожарной безопасности".

При выборе способа прокладки кабельных линий должны учитываться требования электробезопасности и пожарной безопасности. Прокладка кабельных линий разделяется на скрытую и открытую. Во всех случаях, как правило, предполагается использование нераспространяющих горение коробов и труб.

Резервные линии, будь то линии питания или информационные кабели, не должны прокладываться совместно с основными. Основную и резервную линии нужно прокладывать по разным трассам либо различным способом, исключающим возможность их одновременного выхода из строя.

Назначение некоторых СКС

Системы часофикации

Система часофикации предназначена для обеспечения индикации сигналов текущего времени в различных зонах объекта и может строиться для создания единой синхронизированной сети точного времени.

Система часофикации позволяет обеспечить:

• индикацию текущего (поясного) времени;
• индикацию числа, дня недели, месяца, года;
• ввод сигналов единого времени в синхронизируемые технические средства

В состав системы часофикации входят следующие элементы:

• мастер-часы;
• вторичные часы (интерьерные, уличные, башенные);
• радиоприемное GPS устройство;
• антенные устройства;
• коммутационное оборудование;
• линейное оборудование.

Сигналы точного времени от сверхточных атомных часов, отсчитывающих общемировое время, передаются на спутник глобальной системы позиционирования (GPS) и принимаются специальным радиоприемником, связанным с мастер-часами. Мастер-часы соединены кабельной проводкой со другими частями системы, постоянно подводят их и обеспечивают показания с необходимой потребителю точностью. Мастер-часы отвечают за синхронизацию времени во всей системе. Вторичные часы могут быть стрелочными, цифровыми, настольными, специализированными (для спортзалов, стадионов, больниц). К таким часам относятся и табло мирового времени, и календарные часы.

Система приема эфирного и спутникового телевидения

Распределение эфирного и спутникового ТВ с одного источника сигнала (антенна вещательного ТВ, ресивер спутникового ТВ) в любое помещение, где есть телевизоры и управляющие устройства. Совсем необязательно иметь в каждой комнате антенну эфирного или спутникового вещания или точку выхода в Интернет — централизованное распределение сигнала решает эти проблемы, так как все приемники располагаются в одном месте, но управление ими — из любого.

Централизованное распределение видеосигнала подразумевает расположение всех принимающих устройств в одном месте, управление которыми может осуществляться из любого помещения дома или квартиры (через шину, радиосвязь или ИК-команды).