無線對講系統設計方案

1、一、 系統概述無線對講覆蓋系統的建設是為便利XX管理各部門、保安及操作等人員的日常工作，在緊急或意外事件出現時可以及時對所有相關部門工作人員進行統一的調度和指揮，實現高效、即時的處理，最大的限度減少了可能造成的損失。由于建筑物對無線電波的屏蔽作用，特別是數據中心的地下室面積較大。各部位的對講機接收信號強度不均，對講系統通話不順暢，作為解決內部對講系統的屏蔽作用，改善通話質量是非常必要的，這也是XX管理使用的一個基礎系統。二、 需求分析根據XX項目的實際需求和圖紙情況、XX管理部門使用要求，結合目前無線頻率的使用條件，為本項目設計一套420MHz（MOTOROLA / XX）常規(guī)無線對講覆蓋系統

2、，并采用三個常規(guī)信道，從通信機制上實現了多工作組共享信道的方式來擴大通信容量。系統設計使信號在XX的公共部位和人員經?；顒訁^(qū)域有效地覆蓋，使整個系統達到覆蓋均勻，信號清晰，穩(wěn)定可靠。本設計能夠保證以上要求，以滿足XX內部管理、使用和維護，以及保安、消防、緊急通信之要求等，使其內部管理、維護以及保安、消防人員之間方便、快捷地保持聯系、通訊，達到良好的通訊效果?，F擬采用三套信道主機作為信號源來實現雙向無線對講的要求，設計要求如下：Ø 設計的無線對講系統覆蓋的區(qū)域為XX項目的公共區(qū)域，主要設備機房，地下層和周邊相鄰建筑；Ø 設計入網的對講機發(fā)射功率為3瓦，系統天線輸出電平為+10

3、dBm，信號在覆蓋區(qū)域內可測得的場強值不低于-85dBm，話音質量不低于3分效果；Ø 天線分布系統設計在吊頂以內，采用無源器件連接，不影響XX裝修并能有效降低故障率。三、概要設計結合對XX無線對講覆蓋的需求分析，本次設計要達到以下要求：Ø 在保證系統整體質量及符合國家相關規(guī)定的前提下，盡可能降低工程造價成本；Ø 盡量考慮施工過程中，原器件安裝牢固，饋線的鋪設簡便、易行，保證施工不破壞XX建筑結構和裝修的外觀，同時考慮施工比較容易實現及施工效率，確定合理的走線方式；Ø 設計中盡量作到室內場強均勻，并有足夠的邊緣信號強度合理選擇天線的類型和規(guī)劃天線的輸出功率

4、及布放位置，使在滿足設計要求達到良好的均勻覆蓋同時采用的天線數量最少；Ø 為建立較完美的無線覆蓋網絡，在設計時兼顧邊緣場強的計算，保證不會產生明顯的信號泄漏，同時覆蓋網絡必須對外界的干擾小，并且不易受到其他同類設備的干擾，不僅要考慮通信的覆蓋面，同時也要考慮到無線電干擾的存在性，必須依靠更合理的設計來避免互相的干擾問題。3.1設計目標Ø 12造價：在保證系統整體質量及符合國家相關規(guī)定的前提下，盡可能降低工程造價成本，采用低造價方式設計方案；Ø 天線的位置、數量和輸出功率：合理設定天線的位置、數量和輸出功率，來達到均勻覆蓋并滿足邊緣場強要求；Ø 場強與信號

5、情況：由于市區(qū)頻率復用造成頻率污染嚴重，容易受到干擾或干擾他人，設計中作到室內場強均勻，信號強度好；Ø 噪聲影響：盡量減少使用干線放大器，以降低噪聲的引入；Ø 考慮泄漏：為建立高品質的無線覆蓋網絡，在設計時應兼顧邊緣場強的計算，保證不會產生明顯的信號泄漏；Ø 施工難度：考慮施工容易實現及施工效率，合理安排走線；Ø 擴容考慮：考慮將來的擴容，采用寬頻腔體耦合器、功分器和寬頻室內天線等器件和饋線。3.2技術指標Ø 無線對講的呼損率2；無線對講的接通率98；Ø 無線對講覆蓋區(qū)內可接通率：要求在無線對講覆蓋區(qū)內的95位置，99的時間移動手持對

6、講機可接入網絡；Ø 室內無線對講覆蓋的邊緣場強：-85dBm，地下室及電梯-95dBm；Ø 外泄電平（建筑物50 米左右）-105dBm；Ø 覆蓋區(qū)與周圍各建筑內對講機系統之間無互相干擾。3.3設計容量首先，根據無線對講覆蓋系統需要一呼百應的特點，一個信道內必須能夠容納相當數量的對講機，XX項目采用常規(guī)對講機系統，從通信機制上實現了多工作組共享信道的方式來擴大通信容量，本次采用三個信道后，實際的系統容量如下：Ø 最低3組同時在線通話；Ø 最多容納35個通話組（非繁忙情況）；Ø 分級管理更合理，可做到3級通信調度；Ø 私線保密

7、呼叫功能更適合領導的需要。但考慮到通信組最終仍必須綁定在規(guī)定的信道和間隙中，若同個信道的相同間隙內容納過多的工作組仍會出現堵塞現象，必須通過合理的規(guī)劃來避免此類問題，影響信道堵塞的因素主要一下幾點：Ø 信道內有通信十分繁忙的工作組（類似XX安保部的呼叫組）；Ø 信道內工作組通信高峰期相近。所以為避免堵塞問題，我們將繁忙的工作組錯開，特殊必須長時間占用信道的工作組單獨規(guī)劃獨占間隙。多個不同通信高峰期的工作組組合在一個間隙內來解決通信堵塞的問題。本項目的信道分配規(guī)劃如下：部門名稱信道分配信道屬性XX安保部1信道1間隙在網，覆蓋全區(qū)，獨占信道可通過旋轉頻道實現跨組通信，也設定鎖定

8、在某個頻道上。XX工程部2信道1間隙在網，覆蓋全區(qū)，獨占信道XX管理部3信道1間隙在網，覆蓋全區(qū)，獨占信道XX保潔部2信道2間隙在網，覆蓋全區(qū)，獨占信道其它3信道2間隙在網，覆蓋全區(qū)，獨占信道四、設計說明整個無線對講室內分布系統是包括信號源、管理平臺，無源天饋分布系統等組成。XX項目的無線對講覆蓋系統設計容量為三套常規(guī)轉發(fā)信道，可容納兩組以上覆蓋館區(qū)的工作組在網內工作，機房內由19英寸機柜組成主機部分，三常規(guī)信道主機經過合路平臺后，再由單根線纜送往樓層區(qū)域，XX項目為單體結構，各個層面的分割功能也不同，根據結構特點進行天線布局設計，XX自地下層開始，每層的重要區(qū)域和公共區(qū)域都設有天線，對樓梯和

9、電梯也考慮了覆蓋，經過計算天線末端的輸出功率保持在10dBm，每套天線的輸出增益均等，實現XX地下和地面的對講機信號的均勻分布。同時對以后的覆蓋和信道增容做了端口預留。對于室外屬于XX的公共區(qū)域，在建筑頂層安裝一套室外全向天線以保證XX外圍也能接收到良好的對講信號，同時控制信號的覆蓋范圍不超過XX的用地紅線。4.1信道處理源的選擇選擇xxxXX系列無線常規(guī)對講信道機作為信號源，具有功率大，信號穩(wěn)定，抗干擾強，話音清晰等特點。更能安裝于標準19英寸機柜內，可多路合路安裝，單信道輸出功率在40W。電源采用220AC交流供電，峰值功耗500W。4.2信號外泄分析由于信號泄露會給系統帶來過多的干擾，因

10、此，在設計時要盡量減小信號泄露，根據不同的環(huán)境，一般采取以下兩種方式：一是采用“多天線小功率”的方式；二是采用定向天線覆蓋。下面對不同系統的外泄進行如下分析，其中目前室內分布系統設計方案中，天線的出口功率一般都不會達到15dBm，無線對講系統的天線通常設計在核心筒周圍的走廊內，距離建筑邊緣還有充足的衰減距離。可測得到距離天線口20米處的信號強度基本上都小于-85dBm，滿足系統需求。頻率D米處路徑損耗L（D）（修正的多墻模型公式）天線口發(fā)射功率（dBm）距離天線口20米處信號強度（dBm）L（1）L（5）L（10）L（15）L（20）400MHz66.680.686.690.192.68-89

11、.64.3主機、天線安裝位置和輸入功率結合模擬測試的結果以及現場施工的可實施性，在滿足無線對講覆蓋要求的情況下綜合考慮原有布線路由以及天線點位，盡量節(jié)約成本。主機放置在安?？刂浦行奶炀€布置點位請參考點位圖及點位表為防止室內信號泄漏，我們盡量降低天線口的入口功率，保證信號不外泄干擾室外其他建筑。XX主體距離公共區(qū)域50米以上，不會對周圍其他建筑內的復用頻率無線對講覆蓋系統產生干擾。天線編號天線類型距窗邊距離（m）天線入口功率（dBm）隔斷情況xxx全向吸頂天線105隔斷磚墻鋼化玻璃墻面4.4系統合路分析由于無線對講覆蓋系統含有三套信道主機，為饋送到單一一套天線分布系統內發(fā)射，必須通過對信號進行合

12、路處理。合路設備采用xx的10dB定向耦合合路單元，雙環(huán)通器保證合路信道之間高達70dB的隔離度，單信道在合路后衰減3dB 信號電平。三信道系統互調干擾性小可以忽略不計，考慮充足的合路后饋送功率就可以了，接收部分采用多路分路器作為接收單元，總輸出增益提10dB，雙工器合并合路器和分路器之間的信號為單路收發(fā)共纜形式，插損低于1.8dB。4.5信號強度的推算天線末端的信號推算：根據無線電管理局的設計要求，天線末端的最大信號強度不能高于15dBm，設定以單根天線端口輸出為10dBm，根據自由空間損耗公式：Ø L = 32.4 + 20log（F）+ 20Log（D）墻體類型混凝土墻（100

13、mm）磚墻玻璃混凝土樓板（80mm）天花板管道穿透損耗（dB）121551251010138Ø 不同材料穿透損耗經驗值：（400MHz）建材（厚度mm）木板（15）石膏板（7）磚（60）磚（含水）瓦（15）隔熱玻璃纖維損耗（dB）3.20.11.35.57.534.1因此，建筑內天線能覆蓋的半徑遵循以下公式：Ø P-15-12-8-L < -90dBmØ P=10dBmØ L=55dBmØ 代入公式1算得天線能覆蓋的半徑為Ø D=20M由此得出，設計天線端口增益為10dBm的情況下，通過建筑的墻體，隔板和管道的充分衰減后，到達2

14、0M處的信號可保持在-90dBm以上，單根天線的覆蓋半徑小于20M。4.6電磁輻射防護分析根據中華人民共和國國家標準GB9172-88環(huán)境電磁波衛(wèi)生標準，環(huán)境電磁波容許輻射強度分為兩個級別，如下表所示：波長允許場強（）一級區(qū)域二級區(qū)域300MHz300GHz<10<40Ø 一級標準：為安全區(qū)，指在該電子波強度下長期居住、工作、生活的一切人群，均不會受到任何有害影響的區(qū)域；Ø 二級標準：為中間區(qū)，指在該電子波強度下長期居住、工作、生活的一切人群可能引起潛在性不良反應的區(qū)域。一定區(qū)域的EIRP為：其中，為平均坡印廷矢量的徑向分量，在這對應為不同級別標準；為輻射區(qū)域的

15、球面積。距離天線20cm處，按照一級標準要求EIRP不能超過17dBm，二級標準要求EIRP不能超過23dBm。對于目前室內分布系統的天線出口功率，在設計的時候天線的出口功率一般都是小于15dBm，所以是能夠滿足電磁輻射防護標準的。五、系統工作環(huán)境5.1 電源（1）為了保證系統在24小時內不間斷地工作，系統設備機房應保證兩路供電，一旦一路供電出現故障，應自動或人工切換到另一路供電，如果沒有條件做到二路供電，應自行配備發(fā)電機或應急逆變后備電源，機房電源 220VAC/50Hz±10%。5.2溫度、濕度系統設備不能長期工作在較高的溫度下，因此要求機房的溫度應控制在20±5之間，

16、建議機房安裝空調設備，系統附近不應存在高溫熱源及強烈電磁輻射的物體，系統管理終端，系統控制計算機、交換單元、擴充槽的工作溫度控制在20±5，信道機、功率放大器及天線共用器工作溫度控制在-1030，濕度應控制在40%85%之間為宜。5.3接地 設備接地：設備應有接地要求，且與公用電源接地系統分開至少8米，這樣可以保證其它接地系統的巨大電流不至回到系統的接地線中。同時，也減少了其它接地環(huán)路的交流雜波串進系統的概率。設備接地的容量一般應為20A，地阻值應小于5W。5.4安裝機房的場地要求（1）系統設備安裝位置距后墻應留有0.6m左右的維修通道。（2）機房內高度應>2.7m。（3）基站

17、設備機房應盡可能接近弱電機房或者弱電井道，通常此距離應小于15m。（4）機房承重為100kg/m2。（5）防塵，設備放置地點要求通風、干燥、清潔、附近應沒有大型的用電設備。系統控制中心設備的工作環(huán)境應有一定的防塵要求，因此機房應采用全封閉式結構。六、設備選型及介紹6.1控制信道機XX（xxx）頻率范圍：136-174；403-470MHz頻道數目：16頻道間隔：12.5/25 kHz（VHF） 頻率穩(wěn)定：±2.5 ppm工作溫度：-30 +60 電源：13.8V DC 220V AC 天線阻抗 50 N型尺寸：45H x 132W x 285D（mm）重 量：11Kg輸出功率：254

18、0W頻率偏移：±5.0kHz（25KHz）；±2.5kHz（12.5KHz）鄰道功率：70dB（wide，middle）；60dB（narrow）音頻失真：1KHz，60頻偏時<3%靈 敏 度：<0.35V（12.5）；<0.35V（25）靜噪靈敏度：-4dBV typ.（emf.threshold）鄰道選擇度：75dBtyp.（wide，middle）；65dB typ.（narrow）雜波抑制：75Db互調：67dB typ輸出功率：4.0W typ.at 3% dist/46.2室內天線 xxx電氣性能產品型號xxx頻率范圍144MHz &

19、430MHz輸入阻抗50駐波比<1.4增益2.15dBi（144MHz），3.5dBi（430MHz）極化方式垂直避雷保護直流接地耐功率100W接頭形式SL16機械特性尺寸500mm重量凈重：380g；毛重：430g輻射振子材料不銹鋼6.3 1/2同軸電纜xxxx電氣特性1/4"s3/8"s3/8"1/2"s1/2"7/8"s7/8"7/8"低 1-1/4"1-5/8"特性阻抗（）50±1速度系數（%）83828881888888888888電容（pF/m）80827683767676767676最大使用頻率（GHZ）20.413.41310.28.8554.93.32.7額定功率峰值（KW）8.213.515.61958909199.5200290內導體直流電阻 （/Km）10.455.34.192.971.622.971.21.40.780.91外導體直流電阻 （/Km）7.024.53.083.542.081.311.21.190.660.52絕緣介電強度（DC.V） 20002500250025006000600010000100001000015000最大電壓駐波比、三階交調（dBc）頻率（M