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布线安装指南

本文主要针对安防系统设计和施工人员,一个项目能否取得成功,前期的设计是非常重要的一步。

简介

布线是安防系统施工重要的一环,要结合通讯方式,通信距离,设备数量等因素选择合理的方式布线。安防系统包含主机、键盘、探测器、警号和其他通讯模块,下面逐个介绍一下如何专业的布线。

接线图

为了更直观的便于大家理解,我们对常用的设备制作了详细的CAD接线图,具体到接线端子之间的对应关系,请咨询业务人员。

线材

本系统中的设备主要是总线和干接点两种方式,干接点两个接点间没有极性,无电源,可以互换,输出通断信号;总线是数字通信方式,采用了通信协议,比如常见的485,CAN总线等等,枫叶的总线方式属于枫叶自己研发的通信协议。下文提到的总线即是枫叶总线。

提示

  1. 针对于枫叶总线我们建议采用带屏蔽RVVP4 x 0.75+ 线材,干接点通信方式的线材建议RVV4 x 0.75+,其中“+”表示不低于这个规格,可以比这个规格更高。
  2. 关于总线模块,只要具备枫叶总线通信方式的模块都是总线模块,如键盘,探测器,无线扩展模块,对接模块,继电器,防区模块都属于总线模块。
  3. 枫叶探测器有的带总线接口,有的只带干接点输出接口,也有两种接口都带。如果不带总线接口,可以加单防区模块将干接点通讯模式转换为总线通讯模式。所以只要主机支持总线通讯模式,所有探测器都可以通过总线模式布线。

以下是枫叶设备通信方式和线材规格:

设备通信方式 / 线材
操作键盘枫叶总线;4芯带屏蔽,规格:RVVP4 x 0.75+
探测器(总线通信)枫叶总线;4芯带屏蔽,规格:RVVP4 x 0.75+
无线功能扩展模块枫叶总线;4芯带屏蔽,规格:RVVP4 x 0.75+
门禁模块枫叶总线;4芯带屏蔽,规格:RVVP4 x 0.75+
集成打印模块枫叶总线;4芯带屏蔽,规格:RVVP4 x 0.75+
防区模块枫叶总线;4芯带屏蔽,规格:RVVP4 x 0.75+
继电器模块枫叶总线;4芯带屏蔽,规格:RVVP4 x 0.75+
电源模块-PS25/PS45枫叶总线;4芯带屏蔽,规格:RVVP4 x 0.75+
探测器(干接点通信)干接点;4芯,规格:RVV4 x 0.75+
警号有源方式;2芯,规格:RVV2 x 1.0+

警告

请避免下面两种错误的做法,一旦因为线路不符合要求而发生了干扰或者供电不足,几乎没有办法补救,只能换成无线系统!

  1. 如果是总线通信方式,请用带屏蔽线材,因为在施工的过程中,万一和强电并行走线的时候,可能会产生强磁场,干扰正常通信甚至无法通讯。
  2. 不要用网线,网线是用来连接网络设备,传输高速数字信号,线径细,不可当做电源线用,否则电源无法保证。

关于电源线径和线路压降

要配置合理可行的方案,在设计方案的时候应该提前对综合布线的线缆敷设长度,线缆的规格选择,以及电源规格等进行估算,下面提供了导线规格选择,传输长度具体的计算方法,请参考。

根据线径和负载来计算导线最远传输距离

传输长度由线路压降、导线截面积和负载最大电流决定,传输长度计算公式为:

L = ( r * ΔU * S ) / I

  • I:导线中最大电流(安);
  • L:导线长度(米),等于距离的2倍;
  • r:电导率(电阻率的倒数),铜取57,铝取34;
  • ΔU:导线设定压降(伏),12V时取1.8V;
  • S:导线截面积(平方毫米)。

如:采用铜导线,导线截面积为1mm²,最大电流1A,压降不小于1.8(枫叶主机AUX输出电压为13.8v,因为设备和蓄电池充电电压应不小于12V,所以最大压降=13.8-12=1.8V)。则导线有效距离最大值等于 = L/2 = ( 57 * 1.8 * 1) / 1 / 2 = 51.3米,因此最大传输距离不可超过51.3米,否则会导致设备工作电压低于额定电压。

根据导线长度和负载来确定线径

直流电缆线径由线路压降决定,导线截面积计算公式为:

S = ( I * L ) / ( r * ΔU )

  • I:导线中最大电流(安);
  • L:导线长度(米),等于距离的2倍;
  • r:电导率(电阻率的倒数),铜取57,铝取34;
  • ΔU:导线设定压降(伏),12V时取1.8V;
  • S:导线截面积(平方毫米)。

如:采用铜导线,导线长度为50m,最大电流1A,压降不小于1.8(枫叶主机AUX输出电压为13.8v,因为设备和蓄电池充电电压应不小于12V,所以最大压降=13.8-12=1.8V)。则应选择的导线截面积等于 = (1 * 100 * 2) / ( 57 * 1.8 ) = 0.97 mm²,因此截面积最小应选1mm²导线。

电源配置

电源是非常关键的一环,经常有反应各种各样的问题(比如搜不到模块或者探测器,操作键盘响应慢等),很多都是电源不稳定或者供电不足导致的。

首先,选择合适电源,这经常让年轻没有经验的工程师为难,很多方案在实施的时候都发现当初设计的电源容量不够,需要追加设备,造成和甲方扯皮现象。

实际上,由于设备在启动瞬间,电流很大,再加上工程上远距离传输的损耗,所以需要的电源,不是简单地把所有设备的额定功率相加。正确的做法是把整个系统的设备的额定功率相加再乘以1.3倍,这个是系统实际需要的功率,然后再加上约30%的损耗;最后再加上30%的余量,作为将来扩容使用。

比如,有10个探测器,每个探测器的功耗约等于80mA,所需电源功率 = 10 x 0.08 x 1.3 x 1.3 x 1.3 = 1.7576A,具体的设备功耗请看枫叶设备功耗

根据以上的计算方法,选择配置电源。

警告

  1. 请选择枫叶专业安防电源,目前市场上的第三方电源质量参差不齐。以前发生过使用劣质电源烧坏主机和模块,电子元器件在非额定状态下工作,使用寿命很难保证。
  2. 另外输出规格不符合枫叶设备电源标准,第三方电源通常输出DC12V,枫叶专业电源输出是DC13.8V或DC15V,并且有后备电池,电源模块和主机通过总线实时报告系统实时状态,确保系统稳定可靠的7天24小时工作。
  3. 再次强调一下,使用第三方电源无蓄电池接口,这将是一个巨大的安全隐患,请看重要提醒

综合布线

供电方式和通信方式决定了布线方式,下面按照供电方式来介绍如何布线。对安防系统供电主要有2种方式:集中式和分散式。根据经验我们对两种布线方式提出以下要求,请参考:

供电方式需供电模块总数和线路距离
集中式模块(包括探测器,键盘等)总数不超过20个;在同一楼层,距离不可过远
分散式模块总数不限制,理论值支持255个;可以跨层,所有总线距离之和不超过914米

两种供电布线方式比较:

  • 集中式:适合防区数量少,需要线材多,维护方便;
  • 分散式:需要的线材少,相对布线成本低,系统稳定可靠,可以灵活扩充。

集中式供电

提示

通常情况,如果探测器数量比较少,模块(包括探测器,键盘等)总数不超过20个;在同一楼层,距离不可过远,可以采用这种方式。

集中供电指的是将电源设备集中安装在电力室和电池室,电能经统一变换分配后向各通信设备供电的方式。前提是模块或者前端设备比较少,且距离不远的时候,可以采用这种方式。

这种做法确实施工较方便,便于维护,统一控制和管理。但有很多问题,直流低压供电传输距离过远电压损耗高,系统维修的时候,经常需要打开、关闭电源。所有的设备在打开电源瞬间同时启动,启动电流特别大,对电源的冲击力很大,严重的会烧毁电源。另外所有的设备共用一台电源,当电源发生故障时,整个系统陷入瘫痪,可能会造成不必要的麻烦。选择分散式供电为后续维护保养提供很好的铺垫。

探测器带有总线通讯模式,探测器不需要单独走线到主机,共用(通常说的手拉手布线)一条4芯总线通讯即可。因为每一个探测器都有一个身份识别码(通常所说的地址码),保证每一路信号都能传回主机。

比如常闭(触发后输出开路信号)输出,如果忽略电阻,理论上传输距离是无限远。用4芯线连接主机和探测器即可,只要线路能满足供电要求即可,不用考虑信号的干扰问题。这种布线方式需要每一个探测器单独布线到主机或防区模块,需要的线材多,比较浪费

集中式供电(星型布线)

以下是星型布线方式,所有模块需单独布线到主机,通常情况主机本身的电源可以支持3-5个探测器,如果超过5个,建议加枫叶系统专用电源,如图:

星型布线

集中式供电(总线型布线)

以下是总线(手拉手)布线方式,所有模块是总线通信方式,如果是干接点可以加单防区模块转换为总线方式,如图:

手拉手

集中式供电(混合型布线)

以下是星型和手拉手混合布线方式,干接点模块可以单独布线到主机,总线模块可以手拉手布线。这种方式比较灵活,在实际项目中推荐使用。如图:

混合式

分散式供电

电源分布在前端的节点上,这种方式解决了集中式线路距离太长产生压降的问题。能保证所有设备的电源供应,这是最佳供电方式。

提示

如果总线模块(总线探测器也是总线模块的一种)数量比较多,通常情况如果超过20个,总线上的模块数量越多,通讯速度会变慢,有时候甚至会无法通信。建议采用8防区模块来扩展防区,以此减少总线模块的数量,来提高可靠性和速度。

分散式(方式一)

对于探测器数量超过20个,且距离比较远,通常如果设备分布在不同楼层,我们建议采用分散式供电,每层楼至少要加一个电源,如图:

集中式布线

分散式(方式二)

如果探测器数量更多,超过40个以上,建议加8防区模块,并且每一个防区模块配一台电源,电源和防区模块放置在一起,防区模块的探测器全部由这台电源供电,除了给探测器供电,还可以给就近的其他总线模块供电,如键盘,无线功能扩展模块等等,如图:

集中式布线

警告

为了节省成本,将多个干接点方式的探测器的信号线首尾相连,串联成一个回路,当做一个防区用,当某一个探测器线路出了问题,整个线路中的所有探测器都不能和主机通讯了,这种做法存在很多的隐患,得不偿失。

  • 主机不能识别具体的哪一个探测器被触发,如果发生报警后,找不到具体的探测器对应的安装位置;
  • 一旦线路或者某一个探测器出问题,其余的探测器就不能和主机通讯;
  • 后期维护造成很多麻烦;
  • 违反了安防系统的设计原理和安防规范。

设备的防水

为了避免设备进水,针对能直接淋到雨的位置安装的设备,要严格按照说明书要求进行安装,比如有些探测器必须壁装才能防水,如果不按要求可能会导致雨水流进设备。另外有时候雨水或者露水会顺着线缆流进设备内部,为了避免进水,需要安装的时候要做防水弯,甚至还要对进线孔打胶进行密封。

防水弯的制作要求弯曲半径不小于线缆直径的5倍。效果如图:

防水弯

附表

枫叶设备功耗

下面是枫叶设备功耗,请参考:

名称/型号功耗(mA)
操作键盘-TM50230mA
操作键盘-TM70330mA
操作键盘-K10V50mA
操作键盘-K63650mA
操作键盘-K32150mA
操作键盘-K641150mA
操作键盘-K656150mA
探测器-NV35M/NV37MX30mA
探测器-NV35M/NV37M30mA
探测器-NV79050mA
探测器-DG46730mA
探测器-NV75M30mA
探测器-NV75MW30mA
探测器-DG8550mA
探测器-NVX80100mA
探测器-NV780M80mA
探测器-VE993580mA
探测器-VE91850mA
探测器-VE981130mA
探测器-VE912100mA
探测器-96030mA
探测器-98030mA
探测器-VE40M80mA
探测器-VE60M90mA
探测器-VE80M100mA
探测器-VE100M120mA
门禁模块-ACM12150mA
读卡器-R915150mA
总线分配模块-HUB250mA
无线功能扩展模-RTX3150mA
语音模块-VDMP3150mA
GRPS模块-PCS250G450mA
GSM/GPRS模块-PCS250450mA
网络模块-IP150100mA
集成打印模块-PRT325mA
单防区模块ZC130mA
8防区模块ZX82100mA
继电器模块PGM82100mA
有线警号-HC103300mA