住宅监控设计需要注意的问题

南 阳

(大同市二院建筑设计研究有限责任公司,山西 大同 037000)

0 引言

随着计算机技术、网络技术的飞速发展，对于住宅监控系统来说，系统架构、数据的传输及布线方式、设备机柜的预留等都有了新的要求。以某小区内一栋住宅楼(该楼建筑面积大约为11 000 m2，建筑高度约49 m，地下2层，地上15层，2个单元，每单元两部电梯，地下2层每单元有车库直通本楼的出入口，屋顶设有消防水箱间)为例，根据现在应用较广的产品其数据传输方式、数据量的大小等，讨论此楼的视频监控系统的管线、设备等的预留问题。

1 应用较广的视频监控产品的特点

1.1 前端摄像机

目前应用于住宅楼内主流的前端摄像机参数：分辨率一般为960 P或1 080 P；视频压缩标准为H.264或H.265；星光级筒型摄像机或半球摄像机功率大约为7 W。以H.264标准为例，130 W像素、960 P的摄像机码流大约为4 M，200 W像素、1 080 P的摄像机码流大约为8 M；H.265标准的摄像头码流减半即可。

安装部位：根据JGJ 242—2011住宅建筑电气设计规范(以下简称JGJ 242)第14.3.4第二款的规定，住宅建筑的主要出入口、主要通道、电梯轿厢、地下停车库、周界及重要部位宜安装摄像机。

1.2 监控设备箱

根据JGJ 242第15.3的有关规定，多层住宅弱电系统宜集中设置在弱电间内；高层住宅弱电系统设备的安装位置应由设计人员确定，由于大多数建筑电气竖井大小有限，安防设备箱所能放置的空间有限，故一般设置在住宅楼弱电间内；当楼层较高、单元数较多、每单元摄像头点位较多时，设置在每单元电气竖井内。监控设备箱的大小应根据箱内元器件的数量及布局、线缆通道等确定(箱内部件有光纤盒、光纤收发器、交换机、强电电源排插等)。

应根据每栋楼或每单元所带监控摄像头的数量及其视频压缩标准、分辨率等参数确定使用百兆或者千兆交换机。一般来说，交换机的实际带宽为理论值的60%，因此，H.265标准、码流2 M的摄像机，用百兆交换机，大约可以接100×60%/2=30台，用千兆交换机，可以接300台；单台码流4 M的摄像机，用百兆交换机，可以接15台；用千兆交换机，可以接150台。

1.3 摄像机供电方式

高层住宅的弱电系统供电应符合国家现行规范，除此之外，住宅内弱电间均配套有UPS电源。前端摄像头有多种供电方式：独立供电、集中供电、SPOE供电及标准POE供电。相应的，交换机须对应选取是否为POE交换机。

1)独立供电：利用就近220 V电源接电线至摄像头附近，接12 V电源适配器为摄像头供电。开关摄像头时须对每一个摄像头进行操作，管理不方便；且每个摄像头附近均需设置220 V电源，增加了布线施工等的成本。

2)集中供电：利用安防控制室、弱电间等处专设的集中电源(一般配套UPS)接12 V电源至摄像头。直流低压供电线损压降大，传输过程中抗干扰能力差，电源线也须单独布管穿线，增加了成本。

3)SPOE供电：利用网线不进行数据传输的空闲芯线为摄像机供电。SPOE供电无供电检测功能，当网线中的供电二芯线短路或绝缘损坏时，容易造成端口损坏或起火烧毁。

4)标准POE供电：采用标准协议，利用网线传输数据及给摄像机供电。布线灵活，无需复杂电源布线。摄像头无需接电源线，简洁方便；降低布线成本，省去供电设备的建设及维护费用；节省安装人工费用和安装时间。其缺点为：交换机成本较高；功率不够大，对于球机等大功率前端设备而言，输出功率达不到要求；当POE交换机出现故障时，会导致此交换机所带的所有摄像头发生故障。

住宅建筑当采用POE供电方式时，最好采用线芯截面较粗、线芯导体电阻较小、质量较好的网线，为电源传输创造良好的条件。

1.4 数据传输

由安防控制室光纤配线架引出多芯单模光缆至单体住宅楼内监控交换机。光缆的芯数应依据住宅楼内弱电系统的种类确定，应适当多预留几根芯数，作为备用和将来新增的弱电系统做预留。

由监控交换机至摄像头的信号线路：距离不超过100 m的，采用五类或超五类双绞线，但实际应用时应根据网线的质量确定，一般控制在90 m以内；距离超长的，从监控交换机引出的网线先通过光纤收发器转换成光纤信号，通过光纤传输，然后再通过光纤收发器转换成电信号，通过网络双绞线连接摄像头。由于用网线连接摄像头进行数据传输时，设备比较节省，线缆也较为便宜，故一般监控交换机所连接的摄像头距离不要超过90 m，个别距离超长的采用光纤连接。

交换机至电梯轿厢监控摄像头的数据传输应用较多的有两种方案，下面简要说明。

1)利用电梯随行视频监控电缆：电梯有线方案线路长度大大增加，一般由弱电间监控设备箱内交换机通过电气竖井内综合布线桥架敷设光纤或网络双绞线(视线缆长度而定)至电梯机房或井道中部，再连接至电梯随行监控电缆，电梯随行监控电缆一般由电梯厂家提供。缺点：数据线缆长度增加；电梯井道须采用专用随行缆；随着电梯的不断运行，会造成随行电缆磨损，增加了维护难度及维修成本。优点：监控随行缆与其他随行缆敷设时留有一定的间隔后，数据传输稳定。

2)利用无线网桥：前端将无线网桥发射端固定于电梯轿厢顶部，电梯内摄像头的监控信号通过无线网线传到发射端网桥，在电梯井道顶部安装接收端无线网桥，接收端无线网桥和弱电间交换机之间通过UTP-5E双绞线完成数据通讯。此种方式安装简单；井道内无需监控随行电缆，维护简单且维护成本低；稳定性较好、传输距离远；扩展性强，不易故障。缺点是设备增多(无线网桥)；成本增加；同时由于现在住户普遍安装的无线路由器，使得信号容易造成干扰，可通过设置无线网桥的频段解决。

2 监控系统在本住宅楼的实际应用

1)选用单台200 W像素、1 080 P摄像机，视频编码标准为H.265的星光级摄像机。本楼的摄像机安装部位：每单元为地下2层车库至本楼的出入口、1层门厅各1个，每个电梯轿厢和电梯机房1个，屋顶水箱间1个。在有吊顶处选择半球摄像机，无吊顶处选择筒型摄像机，电梯轿厢内选择轿厢专用半球摄像机。合计共为13个摄像头。单台摄像机功率按7 W算，合计为91 W。

2)单台摄像机码流大约为4 M，按13个摄像头算，共计码流为52 M。本建筑体量较小、线路传输距离相对较近，为节省施工及材料成本，选用标准POE供电方式。同时考虑到将来增设摄像头的可能，因此选用一台24口千兆POE交换机；整机功耗420 W；千兆下联端口均支持802.3af/at标准PoE供电,单口最大输出30 W，整机最大POE输出390 W，满足所带摄像机的功率要求。

3)监控设备箱设置于地下1层弱电间内。箱体尺寸600 mm(宽)×500 mm(高)×600 mm(厚)，距地1.3 m明装。电源由弱电间弱电专用电源箱引来，至监控设备箱采用WDZ-BYJ-3×2.5-SC25电源线路，前端断路器63/1P10A。

4)安防控制室至弱电间的数据线路采用多芯单模光缆(监控、可视对讲、安防等共用)。由交换机至地下2层、1层门厅、屋顶水箱间的选择UTP-5E双绞线(POE供电)进行供电及数据传输。电梯轿厢监控数据传输采用无线网桥模式；轿厢上的无线网桥(发射端)及摄像机的供电由轿厢专用电源箱内获取，电梯机房内无线网桥(接收端)的供电采用POE方式。

5)穿线管敷设：由监控设备箱至各摄像机的线路，在地下1层由综合布线桥架敷设，然后沿每单元电气竖井的竖向综合布线桥架敷设。地下2层车库至本楼的出入口、一层门厅的线路沿电气竖井至摄像头位置暗敷一根SC25钢管敷设；至屋顶电梯机房、水箱间、轿厢监控的线路从电气竖井出线后，可沿综合布线桥架或穿SC25钢管敷设。所有暗敷管线可多预埋一根以适应不同产品、供电方式对于线路敷设的要求。

3 结语

在设计阶段要做到与工程特点、规模、物业管理水平、小区整体档次相适应，并应做到能适应多种视频监控产品的选择和施工。由于在工程设计阶段，一般尚未确定产品厂家，没有其相关的参数，故需要了解当前应用较广的视频监控产品。可以更准确的根据监控设备箱、交换机等的参数确定弱电间、电气竖井的大小并提资给建筑专业；可以更准确的预留摄像机的位置并做好相关穿线管预埋、桥架的尺寸及敷设方式，减少预留管、施工等成本。