衡山路12号地块酒店无线对讲机系统室内覆盖规划设计的浅述

时间:2022-10-15 05:04:09

衡山路12号地块酒店无线对讲机系统室内覆盖规划设计的浅述

【摘 要】本文依照国内无线对讲机系统室内覆盖的现状,结合星级酒店的工程实例,分析了无线信源信号在传输中可能出现的问题,通过对现场查勘和模拟测试,对边缘场强进行了分析。此外,在选择实施方案的过程中,针对酒店建筑的特点、业主的需求和规范的要求,确定了系统的规划和设计,并验证了系统的安全性和可行性。

【关键词】对讲机;室内分布系统;酒店

引言

无线对讲机系统是室内天线分布与无线通信技术相结合的产物,它利用射频传输技术取代了传统的点对点的对讲机通信模式,并提供传统点对点通信的所有功能。在系统覆盖范围内,无线对讲机通信不再受距离和环境的影响,可以随需变换位置进行通信。目前,我国对讲机通信行业已迈入数字通信时代,数字对讲机系统的室内分布系统设计和建设与以往模拟系统相比发生了质的变化。

1 方案对比与选择

1.1 无线对讲机室内覆盖系统概述

无线对讲机室内覆盖是针对室内用户群、用于改善建筑物内对讲机通信环境的一种解决方案。其原理是利用室内天线分布系统将对讲机中继台的信源信号均匀分布到室内,从而保证室内区域拥有理想的信号覆盖,可改善通话质量、增大通话距离。

随着数字信号技术和网络传输技术的发展,数字无线对讲机系统得到广泛应用,它具有大容量、高频率使用率、功率易控制、可靠、稳定、灵活、兼容、安全、保密、可管理和易维护等特点。

该系统的主流解决方案主要有:无源、有源、光放应用和多系统合路等。其中无源解决方案是在中继信源之后,系统内没有任何有源设备,整个系统由功分器、耦合器、合路器、天线、同轴电缆等无源分布器件组成;无源分布系统由于没有有源器件,系统安全性好,故障点少,安装维护容易,且对系统性能影响很小。而有源解决方案是在系统中引入了干线放大器等有源设备作为基站覆盖的延伸,增大了覆盖范围;但由于有源设备会增加系统噪声,若噪声过大将影响通信质量。

1.2 方案的选择

本次示范的衡山路12号地块酒店是以星级酒店为标准,对其进行数字对讲机系统室内覆盖规划设计。因为酒店建筑基本涵盖了其他建筑的典型盲区,所以在民用建筑工程中较有代表性。

衡山路12号地块酒店设有地下车库、垂直电梯、餐厅、会议厅、多功能厅等场所,所需的工作通话量和业务数据流较大;酒店的客房多而密集,建筑平面呈回形,走廊不规则且死角多,是室内外干扰、盲区等问题的频发地。因此,根据系统馈线对信号的衰减程度,以及覆盖的范围和面积,估算该酒店约需70套天线才能满足通信要求。由于无源的单中继台仅可满足30~35套天线(平均10dBm)配置,则本系统宜采用“中继台+干线放大”的有源方案。

本方案主要由中继台站和室内天馈线分布系统二部分构成,详见图1。中继台站主要包含中继台、发射合路器、接收分路器以及合路平台双工器等设备;室内天馈线分布系统由有源的干线放大器、无源的耦合器和功分器、室内天线、缆线等组成。

2 无线对讲机系统设计原则与依据

2.1 设计原则

在对讲机系统设计中需遵守以下几个原则:

(1)在保证系统覆盖信号质量的前提下,应尽可能降低工程成本,采用适宜的线缆及器件。

(2)应减少施工作业的难度,器件的安装应牢固可靠,缆线的走向应合理简便,减少施工对建筑的破坏程度。

(3)室内场强应均布,并有足够的边缘信号强度,合理选择天线的类型,规划天线的输出功率和布放位置,在满足设计要求的同时,天线设置量最少。

2.2 设计依据

(1)酒店管理部门的要求

(2)国家无线电办公室,室内覆盖系统设计的标准和规范

(3)国家无线电管理委员会,《关于公众数字蜂窝移动通信系统使用频段的通知》(国无管[1994]19号文)

(4)《环境电磁波卫生标准》(GB9175-88)

(5)《综合布线系统工程设计规范》(GB50311-2007)

3 对讲机系统室内覆盖总体设计思路

3.1 建设的基本流程

系统建设的基本流程主要有前期调研、查勘和模拟测试、方案设计和施工验收四个阶段。

3.2 频道的规划和使用

酒店规划设计了二个信道四个频道,可满足四个部门内和部门之间的日常使用,非全区域的通信可利用脱网的频道进行,以节约有限的频率资源。

3.3 天线的发射功率控制及分布

系统采用的对讲机P8200具备国家无线电发射设备核准,设备功率符合规范为3W以内,可切换1~3W功率档。室内天线的发射增益在10dBm范围内,也符合国家规范要求,不会对人员及设备产生干扰及伤害,同时可有效地避免信号泄漏。

室内天线的分布位置严格参考电磁信号在建筑内的传播模型,单个天线覆盖半径30m以内,通过多个天线组成完全的覆盖网,对讲机在网络内的通信质量稳定,没有明显的信号强弱区别,同时在电梯厅和消防楼梯内单独安装覆盖天线,可100%地覆盖电梯和楼梯区域。

3.4 系统覆盖的范围及效果

在酒店的覆盖区域,当设备发射功率在3W档时,通信质量都达到话音5分标准,且无断续(见图2、3)。建筑内95%以上的区域信号场强高于-75dBm,建筑外红线内98%区域信号场强高于-85dBm,符合对讲机对外界电磁泄漏的规定,同时也保证了工作调度的保密性。

3.5 使用合法的频率及获得系统许可证

酒店所使用的频率(403~430MHz)是向上海市无线电管理局专项申请,核准和指派频率后,获得频率使用许可证。

3.6 天线及缆线的布放

天线的布放是设计的关键点,应遵循“小功率,多天线”的原则,保证信号均匀覆盖整个建筑内。采用小功率的优点是信号易于控制、辐射小、对外干扰小;缺点是提高了系统的造价,为此要在布放原则和经济性之间寻找最佳平衡点。由于室内传播环境的复杂性,所以应在天线布放前做模拟测试,根据模拟测试的结果选择天线布放位置。

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