1 简介

智能楼宇的弱电系统设计是一项复杂的工程，涉及面广，技术要求也比较高。 因此，设计人员应从实际出发，认真分析各种影响因素，做好设计准备工作，设计出科学合理的智能楼宇弱电系统。

2 智能建筑弱电技术概述

在建筑电气工程中，人们往往把强电工程和弱电工程分为两部分。 其中，强电工程是指建筑物内照明设备和动力设备所使用的电能； 弱电工程是指在建筑物中进行信息的交换和传输。 电信号。 在建筑物中，强电工程和弱电工程有一定的联系，有一定的联系。 强电工程可将电能引入建筑物，利用各种设备将电能转化为光能和热能； 而弱电工程系统可以实现建筑物内外的信息交换和传输。 智能建筑建立在三大系统的基础上：办公自动化系统、楼宇自动化系统和通信自动化系统。 由于这三个系统与建筑弱电系统有着很大的联系楼宇自控系统常用通讯，在智能建筑中，加强弱电系统的设计管理非常重要。

3 智能楼宇弱电问题

3.1 智能楼宇弱电工程重视不够

智能建筑在设计过程中，占用空间和消耗资源的范围是固定的和有限的，在土建、给排水、装饰、安装等其他部门的参与下，弱电可利用的资源系统少之又少。 . 各部门竞相争夺，以获取足够的资源，以保证管理、设计、施工的效率和效益。 但在建筑领域，土木工程、给排水等相关专业的地位不可动摇。 它们是建筑总体布局和使用的最终核心。 与弱电系统相比，属于弱势群体，难以保证全面发展。 空间一直没有得到施工方和设计方足够的重视。

3.2 智能楼宇弱电系统管理不够科学

在智能楼宇的设计和建设项目中，设计和施工人员只负责技术的管理和授予，而人员调动和资源安排则全部由其他部门人员负责。 在管理阶段，他们很难全面了解弱电系统的相关知识和设备的应用。 专业知识的缺乏和素质的低下，很容易导致管理和监控不到位，给项目的推进带来隐患。

4 现代建筑智能化弱电系统设计技术

4.1 卫星接收系统和共享无线电视接入系统

现代建筑使用共享无线电视系统，使建筑物可以接收广播电视，同时还可以进行调频广播和自动传输广播节目，但这只是共享无线电视系统的一部分功能。 卫星接收系统使卫星信号经过接收、解调、调制等一系列过程，与共享无线电视系统的前端部分进行混频，最终通过传输和分配系统到达各个用户终端.

4.2 防雷接地系统

4.2.1 等电位联结

当发生触电时，由于接地点不同，电压不同，会出现放电现象。 为了消除不同接地点之间的电位差，等电位接触的设置必不可少。 由于设备、机房的位置不同，在现代建筑设计中，需要使用局部等电位接线端子板和通用等电位接线端子板。 将等电位联结端子板与金属保护导管、煤气管、电缆金属保护套和排水管等连接，同时将局部等电位联结端子板与各种设施、管道中的金属管、电源等连接PE线 与金属部件连接，形成等电位联结。

建筑物中的各种管道和金属导体可以形成等电位连接，信号线和电源线使用电涌保护器完成等电位连接。 防雷等电位连接与建筑物内电磁屏蔽用钢网、均压环、电气设备等形成总等电位连接，最终实现联合接地系统的连接。

4.2.2 电力系统防雷

因为供电高压端的防雷由供电部门提供，而机房的供电则由高层的变配电室提供。 按照国际标准，在供电线路上安装智能配电系统，可以使低压配电系统中的电压更加稳定和安全。

4.3 公共广播寻呼系统

公共广播寻呼系统是一种用于楼宇背景音乐广播和紧急广播的系统。 设计时需要考虑系统方式（一般选择压力式），划分播放区域，根据音箱的特性确定音箱和功放。 广播切换功能、广播线路和楼梯通道等。应急广播系统主要是针对消防和应急广播，所以在设计时，需要设计一个应急广播分流系统。 同时，在选择音箱时要注意与音箱播放效果相关的几个因素，如外形、频响和声压等。

公共广播寻呼系统具有背景音乐、一般广播和紧急广播等多种功能，但这些功能的优先级需要一个良好的逻辑控制系统。 有广播的时候可以播放普通广播。 如果没有普通广播，可以播放一些背景音乐。 但是，一旦发生紧急情况，例如触发火警信号时，各电路必须切换到紧急广播状态，以保证紧急广播的优先状态。

4.4 会议系统设计

随着社会经济的飞速发展，人们的交流方式也发生了很大的变化。 与此同时，许多会议设备也在向着网络化、高效化、便捷化、多媒体化的方向发展。 在智能楼宇的弱电系统中，会议系统变得越来越重要。 许多会议系统都配备了多媒体视频系统和手拉手记忆语音系统，极大地满足了人们的需求。 设计者在设计会议系统时，应根据会议环境合理设计扩声系统。 只有这样，才能保证会议系统的正常运行。

5 结论

综上所述，城市发展迅速。 为了跟上时代进步的步伐，城市的主体——建筑业也进入了高速发展阶段。 为了拓宽建筑物的使用范围，保证建筑物的性能，满足人们对建筑物舒适性的要求，所以在智能化建筑中，弱电系统的设计非常重要，是保证建筑物正常运行的重要凭证。建筑物的运作。 弱电系统在智能建筑中的广泛应用，大大提高了生活和工作环境的安全性和舒适性。 因此，我们必须探索弱电系统技术，为广大人民群众服务。

参考

[1] 徐晓飞． 智能建筑弱电工程系统设计[J]． 科技创新与应用, 2013, 29: 252.

[2] 李谦． 智能建筑弱电系统结构设计分析[J]. 科协论坛(下半月), 2012, 02:7-8.

[3] 陈辉． 智能建筑弱电系统研究与分析[J]． 黑龙江科技信息, 2014, 18:116+118.

传统的传感技术已被用于解决具有挑战性的问题，例如人数统计、运动检测、工业区域扫描和机器人检测物体并避免碰撞。

随着越来越多的工业应用转向自动化，传感对于生成和处理各种数据变得尤为重要，这使得系统变得自主并做出实时决策。 德州仪器 (TI) 高度集成的毫米波 () 雷达传感器可以在内部进行大量数据处理，从而实现边缘智能。

TI 毫米波传感器适用于各种室内和室外环境和照明条件。 这些极其耐用的传感器可以直接安装在塑料外壳后面，无需外部透镜、孔径或额外的微带天线，使这项技术能够在许多建筑物和工厂中进行精确传感。 TI 的 60 GHz 调频连续波 (FMCW) 毫米波技术可为全球大多数工业应用实现开放式毫米波传感。 为了使工业传感更容易，小型封装天线传感器实现了前所未有的外形尺寸。

天线封装传感器设计

在基于射频 (RF) 传感器的系统中，天线设计与传感器选择同样重要。 天线配置决定了最大目标检测范围、最大视场 (FoV) 和分辨率，这对许多应用都很重要。 只需一个传感器和正确的天线配置，工业系统就可以覆盖广泛的物体检测区域。 传统上，使用材料的毫米波天线设计在印刷电路板 (PCB) 上以提供高精度传感。

虽然非常有效，但这确实需要 RF 专业知识来设计和制造与传感器配套的天线。

比较带有外部天线的 60 GHz 55 mm × 55 mm TI 毫米波评估板 (a) 和带有 TI 毫米波封装天线传感器的新型 22 mm × 23 mm 评估板设计 (b)。

新的封装天线 (AoP) 设计大大简化了电路板制造和系统设计，使射频专业知识较少的工程师能够轻松地将 TI 毫米波传感器集成到他们的系统中。 与标准 TI 60-GHz 传感器相比，封装天线传感器将电路板面积减少了 40%，与其他雷达技术相比减少了 75%。 上图显示了从传统的 60 GHz 毫米波传感器到 60 GHz 毫米波封装天线传感器时可能减小的尺寸。

使用 TI 毫米波封装天线传感器的主要优势包括：

 降低系统和制造的成本和复杂性，加快上市时间。

- 使用更简单和更便宜的 FR4 设计，允许在世界任何地方灵活地制造。

- 传感器解决方案的内部设计和开发需要最少的 RF 专业知识。

 外观简洁。

- 适用于需要较小传感器面积的工业市场。

 电路板布线零损耗，效率更高。

- 更长的检测范围性能。

使用具有封装内天线设计的 TI 毫米波传感器的工业 3D 感测

毫米波传感器需要从其环境中捕获位置和精确数据。 关键数据集包括目标与传感器的距离和目标的速度。 为了加强有用数据的收集，3D 传感系统还应该能够检测物体的高度并滤除地面杂波。 这最大限度地提高了传感器的精度和测量性能。

天线封装传感器的宽视场配置提供水平和垂直 130 度视角。 无论传感器是安装在天花板上还是侧面，都能实现真正的 3D 传感。 这种天线配置以及 TI 的毫米波封装天线传感器的小尺寸，使雷达感测几乎可以用于楼宇自动化、工厂自动化、智能家居、个人电子产品和工业系统中的任何地方。

机器人：大面积防撞

当工业机器人在人旁边工作时，它们被设计为缓慢移动。 为了实现快速检测和避免可能发生的碰撞，机械手和自主机器人制造商需要机器人系统具有更高水平的态势感知和冗余分析能力，这些能力可以通过 3D 传感功能定义安全或危险区域。

TI 毫米波封装天线传感器支持各种机器人应用，如下图所示。 广阔的视野可以覆盖机器人周围更广阔的区域，避免在工厂车间发生碰撞。 小巧的外形使其很容易适应更小的机器人设计，例如清洁机器人。

TI 毫米波封装天线传感器可实现工厂和家庭中各种机器人的自动化。

除了用于机器人应用的 3D 物体检测外，封装天线传感器设计还解决了工厂自动化中的三大挑战：

 单传感器广覆盖：天线封装设计可检测130度视场角的目标，实现更广的区域覆盖，可检测多个移动目标或人员，更好地管理现场事故机器人应用。 这反过来又减少了用于区域扫描的传感器数量，并降低了整体系统成本。

 小尺寸：天线封装传感器的小尺寸意味着它们可以装入更小的外壳中，这对于设计时尚的小型自主机器人非常重要，例如自动导引车、送货机器人和小型机器人手臂工厂，用于感应和避免碰撞。

 更快的上市时间：天线封装传感器不需要昂贵的 PCB 基板和 RF 专业知识，从而简化了设计和制造过程，从而实现了内部设计并缩短了上市时间。

占用检测：墙壁和天花板支架的简化感应

楼宇自动化中的传感解决方案通常涉及检测和了解房间或商业或住宅建筑中感兴趣区域的占用情况。 除了 TI 的毫米波技术带来的运动灵敏度、定位精度和私密性优势之外，天线封装设计还为楼宇自动化市场带来了额外的价值。

使用 TI 毫米波传感器的楼宇自动化传感应用包括老人监控和空调。

TI 毫米波封装天线传感器具有广阔的视野和小巧的外形，为老年人监控和空调等独特的楼宇自动化传感应用带来安装和设计灵活性，如上图所示。

解决方案的复杂性可能成为传感技术进入楼宇自动化的巨大障碍。 封装天线传感器简化并加快了设计过程，使楼宇自动化应用工程师能够专注于开发用于检测和识别人员的差异化软件。

封装天线传感器的天线配置使其适合墙壁和天花板安装。 在楼宇自动化中，这种宽广的视野提供了安装灵活性，允许传感器安装在商业建筑中靠近电源和数据线的位置，或与现有的自动化系统集成以降低安装成本和安装成本数量。 封装天线传感器能够装入更小的外壳中，可实现更清洁的工业设计，有助于消除当今商业建筑中传感装置常见的视觉天花板杂乱或“天花板粉刺”。

自动门：狭小空间中基于位置和速度的操作

智能传感器通过提供安全、经济高效和节能的解决方案，在自动门应用中发挥着关键作用。 除了 TI 毫米波传感器的优势外，封装内天线设计还为设计人员和制造商不一定具备天线设计方面的 RF 专业知识的情况带来了额外的优势。 天线封装传感器易于集成楼宇自控传感器，使他们能够专注于使门更智能，而不是将资源投入传感器开发。 由于视野开阔，一个传感器能够覆盖特定门的整个感兴趣区域。

封装内天线设计解决了典型门传感器检测区域可能无法到达的“死区”这一常见问题，从而无需在系统中安装多个传感器。

TI 毫米波封装天线传感器支持的楼宇和仓库自动化入口系统示例。

使用封装内天线设计可以轻松计算十字转门中的人数以避免过度拥挤或确定阻挡车库门的障碍物的高度，可以无缝地安装到无法使用笨重传感器模块的狭小空间中。 天线封装传感器的小尺寸允许无缝集成到入口通道系统中，同时仍覆盖宽阔的视野以方便门操作，如上图所示。

TI 独特的毫米波传感器

毫米波是一种传感解决方案，有望彻底改变这些系统中检测、定位和跟踪人员的方式。 TI 的毫米波传感器是独一无二的，因为它们可以检测各种环境中物体的距离、速度和角度，同时提供高级算法的片上处理。

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