住宅監控設計需要注意的問題

南 陽

(大同市二院建筑設計研究有限責任公司,山西 大同 037000)

0 引言

隨著計算機技術、網絡技術的飛速發展，對于住宅監控系統來說，系統架構、數據的傳輸及布線方式、設備機柜的預留等都有了新的要求。以某小區內一棟住宅樓(該樓建筑面積大約為11 000 m2，建筑高度約49 m，地下2層，地上15層，2個單元，每單元兩部電梯，地下2層每單元有車庫直通本樓的出入口，屋頂設有消防水箱間)為例，根據現在應用較廣的產品其數據傳輸方式、數據量的大小等，討論此樓的視頻監控系統的管線、設備等的預留問題。

1 應用較廣的視頻監控產品的特點

1.1 前端攝像機

目前應用于住宅樓內主流的前端攝像機參數：分辨率一般為960 P或1 080 P；視頻壓縮標準為H.264或H.265；星光級筒型攝像機或半球攝像機功率大約為7 W。以H.264標準為例，130 W像素、960 P的攝像機碼流大約為4 M，200 W像素、1 080 P的攝像機碼流大約為8 M；H.265標準的攝像頭碼流減半即可。

安裝部位：根據JGJ 242—2011住宅建筑電氣設計規范(以下簡稱JGJ 242)第14.3.4第二款的規定，住宅建筑的主要出入口、主要通道、電梯轎廂、地下停車庫、周界及重要部位宜安裝攝像機。

1.2 監控設備箱

根據JGJ 242第15.3的有關規定，多層住宅弱電系統宜集中設置在弱電間內；高層住宅弱電系統設備的安裝位置應由設計人員確定，由于大多數建筑電氣豎井大小有限，安防設備箱所能放置的空間有限，故一般設置在住宅樓弱電間內；當樓層較高、單元數較多、每單元攝像頭點位較多時，設置在每單元電氣豎井內。監控設備箱的大小應根據箱內元器件的數量及布局、線纜通道等確定(箱內部件有光纖盒、光纖收發器、交換機、強電電源排插等)。

應根據每棟樓或每單元所帶監控攝像頭的數量及其視頻壓縮標準、分辨率等參數確定使用百兆或者千兆交換機。一般來說，交換機的實際帶寬為理論值的60%，因此，H.265標準、碼流2 M的攝像機，用百兆交換機，大約可以接100×60%/2=30臺，用千兆交換機，可以接300臺；單臺碼流4 M的攝像機，用百兆交換機，可以接15臺；用千兆交換機，可以接150臺。

1.3 攝像機供電方式

高層住宅的弱電系統供電應符合國家現行規范，除此之外，住宅內弱電間均配套有UPS電源。前端攝像頭有多種供電方式：獨立供電、集中供電、SPOE供電及標準POE供電。相應的，交換機須對應選取是否為POE交換機。

1)獨立供電：利用就近220 V電源接電線至攝像頭附近，接12 V電源適配器為攝像頭供電。開關攝像頭時須對每一個攝像頭進行操作，管理不方便；且每個攝像頭附近均需設置220 V電源，增加了布線施工等的成本。

2)集中供電：利用安防控制室、弱電間等處專設的集中電源(一般配套UPS)接12 V電源至攝像頭。直流低壓供電線損壓降大，傳輸過程中抗干擾能力差，電源線也須單獨布管穿線，增加了成本。

3)SPOE供電：利用網線不進行數據傳輸的空閑芯線為攝像機供電。SPOE供電無供電檢測功能，當網線中的供電二芯線短路或絕緣損壞時，容易造成端口損壞或起火燒毀。

4)標準POE供電：采用標準協議，利用網線傳輸數據及給攝像機供電。布線靈活，無需復雜電源布線。攝像頭無需接電源線，簡潔方便；降低布線成本，省去供電設備的建設及維護費用；節省安裝人工費用和安裝時間。其缺點為：交換機成本較高；功率不夠大，對于球機等大功率前端設備而言，輸出功率達不到要求；當POE交換機出現故障時，會導致此交換機所帶的所有攝像頭發生故障。

住宅建筑當采用POE供電方式時，最好采用線芯截面較粗、線芯導體電阻較小、質量較好的網線，為電源傳輸創造良好的條件。

1.4 數據傳輸

由安防控制室光纖配線架引出多芯單模光纜至單體住宅樓內監控交換機。光纜的芯數應依據住宅樓內弱電系統的種類確定，應適當多預留幾根芯數，作為備用和將來新增的弱電系統做預留。

由監控交換機至攝像頭的信號線路：距離不超過100 m的，采用五類或超五類雙絞線，但實際應用時應根據網線的質量確定，一般控制在90 m以內；距離超長的，從監控交換機引出的網線先通過光纖收發器轉換成光纖信號，通過光纖傳輸，然后再通過光纖收發器轉換成電信號，通過網絡雙絞線連接攝像頭。由于用網線連接攝像頭進行數據傳輸時，設備比較節省，線纜也較為便宜，故一般監控交換機所連接的攝像頭距離不要超過90 m，個別距離超長的采用光纖連接。

交換機至電梯轎廂監控攝像頭的數據傳輸應用較多的有兩種方案，下面簡要說明。

1)利用電梯隨行視頻監控電纜：電梯有線方案線路長度大大增加，一般由弱電間監控設備箱內交換機通過電氣豎井內綜合布線橋架敷設光纖或網絡雙絞線(視線纜長度而定)至電梯機房或井道中部，再連接至電梯隨行監控電纜，電梯隨行監控電纜一般由電梯廠家提供。缺點：數據線纜長度增加；電梯井道須采用專用隨行纜；隨著電梯的不斷運行，會造成隨行電纜磨損，增加了維護難度及維修成本。優點：監控隨行纜與其他隨行纜敷設時留有一定的間隔后，數據傳輸穩定。

2)利用無線網橋：前端將無線網橋發射端固定于電梯轎廂頂部，電梯內攝像頭的監控信號通過無線網線傳到發射端網橋，在電梯井道頂部安裝接收端無線網橋，接收端無線網橋和弱電間交換機之間通過UTP-5E雙絞線完成數據通訊。此種方式安裝簡單；井道內無需監控隨行電纜，維護簡單且維護成本低；穩定性較好、傳輸距離遠；擴展性強，不易故障。缺點是設備增多(無線網橋)；成本增加；同時由于現在住戶普遍安裝的無線路由器，使得信號容易造成干擾，可通過設置無線網橋的頻段解決。

2 監控系統在本住宅樓的實際應用

1)選用單臺200 W像素、1 080 P攝像機，視頻編碼標準為H.265的星光級攝像機。本樓的攝像機安裝部位：每單元為地下2層車庫至本樓的出入口、1層門廳各1個，每個電梯轎廂和電梯機房1個，屋頂水箱間1個。在有吊頂處選擇半球攝像機，無吊頂處選擇筒型攝像機，電梯轎廂內選擇轎廂專用半球攝像機。合計共為13個攝像頭。單臺攝像機功率按7 W算，合計為91 W。

2)單臺攝像機碼流大約為4 M，按13個攝像頭算，共計碼流為52 M。本建筑體量較小、線路傳輸距離相對較近，為節省施工及材料成本，選用標準POE供電方式。同時考慮到將來增設攝像頭的可能，因此選用一臺24口千兆POE交換機；整機功耗420 W；千兆下聯端口均支持802.3af/at標準PoE供電,單口最大輸出30 W，整機最大POE輸出390 W，滿足所帶攝像機的功率要求。

3)監控設備箱設置于地下1層弱電間內。箱體尺寸600 mm(寬)×500 mm(高)×600 mm(厚)，距地1.3 m明裝。電源由弱電間弱電專用電源箱引來，至監控設備箱采用WDZ-BYJ-3×2.5-SC25電源線路，前端斷路器63/1P10A。

4)安防控制室至弱電間的數據線路采用多芯單模光纜(監控、可視對講、安防等共用)。由交換機至地下2層、1層門廳、屋頂水箱間的選擇UTP-5E雙絞線(POE供電)進行供電及數據傳輸。電梯轎廂監控數據傳輸采用無線網橋模式；轎廂上的無線網橋(發射端)及攝像機的供電由轎廂專用電源箱內獲取，電梯機房內無線網橋(接收端)的供電采用POE方式。

5)穿線管敷設：由監控設備箱至各攝像機的線路，在地下1層由綜合布線橋架敷設，然后沿每單元電氣豎井的豎向綜合布線橋架敷設。地下2層車庫至本樓的出入口、一層門廳的線路沿電氣豎井至攝像頭位置暗敷一根SC25鋼管敷設；至屋頂電梯機房、水箱間、轎廂監控的線路從電氣豎井出線后，可沿綜合布線橋架或穿SC25鋼管敷設。所有暗敷管線可多預埋一根以適應不同產品、供電方式對于線路敷設的要求。

3 結語

在設計階段要做到與工程特點、規模、物業管理水平、小區整體檔次相適應，并應做到能適應多種視頻監控產品的選擇和施工。由于在工程設計階段，一般尚未確定產品廠家，沒有其相關的參數，故需要了解當前應用較廣的視頻監控產品。可以更準確的根據監控設備箱、交換機等的參數確定弱電間、電氣豎井的大小并提資給建筑專業；可以更準確的預留攝像機的位置并做好相關穿線管預埋、橋架的尺寸及敷設方式，減少預留管、施工等成本。