海能达智能建筑无线通信解决方案设计手册.doc
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海能达智能建筑无线通信解决方案设计手册
目录
1. 概述 2
2. 民用建筑 4
2.1. 物业小区 4
2.1.1. 解决方案 5
2.2. 大型商场需求 6
2.2.1. 解决方案一 6
2.2.2. 解决方案二 6
2.2.3. 解决方案三 8
3. 市政工程 11
3.1. 博物馆 11
3.1.1. 解决方案 11
3.2. 展览馆（会展中心） 12
3.2.1. 解决方案 13
4. 交通枢纽 14
5. 铁路、公路沿线通信 16
6. 方案部分 19
6.1. 建筑物弱场覆盖方案 19
6.2. 隧道弱场覆盖方案 19
6.3. 巡更系统 20
6.4. PDT数字集群系统 22
6.5. 同频同播 25
7. 终端产品介绍 30
8. 无线电相关知识 34
8.1. 电磁辐射防护 34
8.2. 覆盖区域边缘场强预测方法 34
8.3. 驻波比 36
8.4. 相关设备技术指标 36
8.4.1. 分路器/合路器 36
8.4.2. 室外全向天线 37
8.4.3. 馈线（12D-FB） 37
8.4.4. 光纤直放站（光纤信号增强器） 38
8.4.5. 窄带双工器 38
8.4.6. 带通式大功率双工器 39
8.4.7. 射频同轴电缆 39
8.4.8. 全向高增益宽带玻璃钢天线 39
8.4.9. 功分器 39
8.4.10. 耦合器 40
8.4.11. 功率换算表 40
8.4.12. D-FB馈线相关参数及指标 41
9. 合作伙伴与典型案例 42
9.1. 合作单位 42
9.2. 典型客户 42
1.概述
建筑智能化是由计算机技术，控制技术，通信技术三方融合的产物，在通信技术中，由于专业无线通信的及时性、灵活性、一呼百应等特点，无线通信在日常的生活、生产、安防、调度中得到广泛的应用，随着当代社会的生产环节越来越复杂，社会分工也日益精细，如何保障无线电信号在各类建筑系统内无缝覆盖，如何更快更好的提高通信效率，满足各类生产调度的需求，也成为了一个重要的课题。
本书主要根据各行业的应用特点、通信需求、不同规模以及产品与技术发展趋势，就目前应用较广的方案进行了汇总，方案分别介绍了应用最广的数字集群方案和弱场覆盖方案；同时针对如何覆盖信号屏蔽严重的区域以及如何解决分组调度需求复杂等问题，本书也做了专题介绍。
海能达通信股份有限公司成立于1993年，现有员工2000余名，是我国专业无线通信行业的龙头企业，也是全球领先的专业无线通信设备供应商。
海能达专注于对讲机终端、集群系统等专业无线通信设备的研发、生产、销售和服务，并提供整体解决方案。
公司的产品与解决方案广泛应用于政府公共安全部门、公用事业以及工商业的应急通信、指挥调度和日常工作通信等领域。
海能达不断追求技术创新，每年将销售额的10%以上投入技术研发，在深圳与哈尔滨建有研发基地，现有700多名研发人员和120项技术专利、50多项工业设计外观及实用新型专利。
公司是我国数字对讲机标准和警用数字集群通信标准（PDT）核心起草单位，在国内率先推出自主研发的系列PDT、DMR和TETRA数字无线通信产品。
海能达建立了覆盖全球大部分地区的营销网络，在国内建立了20个办事处，在海外设立了8个地区部和20多个代表处，并在美国和英国建有子公司。
公司与国内外400多家经销商建立了长期合作伙伴关系，产品销往全球80多个国家和地区。
海能达以品质和创新赢得客户，在国内警用集群市场，海能达占有率第一，先后为十多个省市的公安用户累计提供近6000集群信道，超过30万部集群终端；在商业用户市场，海能达的HYT品牌连续十多年销量领先，荣获“中国驰名商标”，并在模拟对讲机出货量排名全球第三；海能达旗下的赛格通信，是国内领先的城市轨道交通无线通信系统集成厂商，先后为香港、广州、深圳和武汉等各大城市的地铁系统提供专业通信解决方案。
在建筑领域，无论是体育场馆，会展中心或是商业综合体、高档物业小区，还是大型企事业生产单位，交通枢纽。
海能达都提供了成熟的无线通信解决方案，满足了广大业主在生产调度、安保应急等多方面的工作需求。
2.民用建筑
行业背景
现代都市建筑物越来越高、越来越密集，而且多以钢筋混凝土为骨架，再加上全封闭式的外玻璃幕墙装修，无线电信号在其间受到阻挡而衰减，很难进行正常的室内通信；在一些高层建筑物的低层，基站信号通常较弱，存在部分盲区；某些超高建筑物的高层，也存在盲区；而地下停车场、地下商场、地铁、隧道等场所，通常都是盲区。
对于同一建筑体众多不同分工、不同用户的场合。
地上、地下等结构复杂，有风机房、配电室等，还有人防工程，墙体厚实，封闭严重，对无线信号的传输影响较大。
简单的手持式对讲机在直通使用在使用过程中，有很多盲区，会较大影响工作效率，造成诸多不便。
常见需求
为达到在建筑体内对讲机使用人员随时随地的使用对讲机通讯，同时满足不同部门、不同单位的用户相互不干扰。
考虑今后系统扩容和多频点信号覆盖，所有的元器件设备和室内天线均采用多频点器件和线缆接口，并设计一定的功率分配余量。
在满足用户要求的前提下，尽量使用较低的输出功率，达到良好的覆盖效果。
参照中华人民共和国卫生部颁发“环境电磁波卫生标准”，保护周围人员卫生健康。
设计中尽量做到结构复杂建筑体的室内场强均匀，并有足够的信号强度。
2.1.物业小区
物业小区可分为城市内的多个高层建筑物业群或城郊占地较大物业群。
单站无线通信对讲系统主要用于小区的物业部门的使用。
高层建筑都建有地下停车库，其用户数量不多，一般中型物业部门使用量在30-50部对讲机。
2.1.1.解决方案
方案特点
该方案结构简单、无人值守、造价低。
中转台前期可采用模拟模式、后期可升级到数字模式，提高设备的频谱利用率。
2.2.大型商场需求
现在商场都处于经济繁华的地段，寸土寸金。
人员多，密集度较高。
同时建筑物结构也较为复杂，有地下室和地下停车场等。
同时在同一建筑物内各种业态较多。
需要无线通讯的人员也较多。
而且相互之间不希望受到外界干扰。
2.2.1.解决方案一
上图为4信道的中继系统。
系统由供电部分、信道机部分、及合路、分路、宽带双工器、天馈部分组成。
方案特点：
各部内部通话不会影响到其它部们的通话。
四个部门可在同时分别在一、二、三、四信道发起通话，相互之间不干扰、不影响。
该系统适合多个部门，希望部门内部通讯不受其它部门干扰。
2.2.2.解决方案二
对于建筑结构较为复杂，建筑面积超大的建筑体，解决方案一不能够完全解决建筑体内的无线电信号覆盖问题，通过增加弱场覆盖设备弥补建筑体内的无线电的信号盲区。
方案特点
该方案不用增加新的信号源，设备安装灵活，能有针对性的对个别盲区进行覆盖。
该设备安装简单。
适合多信道通信系统的盲区覆盖
2.2.3.解决方案三
方案特点：
针对信道单一，且用户数量不多，且覆盖面积超大的场合。
或相隔3-5公里的多栋建筑体内需要互联互通
随着通信技术的飞速发展、网络技术日趋成熟，国内各个行业已经根据各自的工作需要，建设了不同制式，不同规模的无线通信系统。
但是由于各种无线通信网络的功能比较单一，现代的调度指挥系统需要实现多种手段互联互通，统一调度，急需一套将传统电话、IP电话、无线组号码智能融合，统一编号管理，统一指挥调度系统。
海能达数字无线互联系统，是一套全新网络数字通信系统。
该系统利用现有计算机网络资源，将独立、分散无线通信资源，通过IP网络进行合理连接，把所有系统所有资源统一到一个平台，实现管理和综合应用，不再受空间无线电频率资源限制，也不再受通讯距离的限制，可实现统一调度指挥和调度。
由于IP网络布置灵活，该方案可灵活应用于广域网络（如：
北京与上海2点或多点互通），也可应用于局域网络（大楼内地下3层与地上20楼互通，多栋相互独立且相距一定距离的建筑体的互联互通）。
可用于链状覆盖，也可用于面状覆盖。
广域网络的多点覆盖，如下图所示
局域网的覆盖，如下图所示
海能达数字IP无线通信系统，利用用户已有的计算机网络，无需额外的传输链路，是一种快捷、灵活、方便、性能可靠的高性价比的移动通信解决方案。
3.市政工程
市政工程是指市政设施建设工程。
市政设施是指在城市区、镇（乡）规划建设范围内设置、基于政府责任和义务为居民提供有偿或无偿公共产品和服务的各种建筑物、构筑物、设备等。
3.1.博物馆
博物馆是征集、典藏、陈列和研究代表自然和人类文化遗产的实物的场所。
并对那些有科学性、历史性或者艺术价值的物品进行分类，为公众提供知识、教育和欣赏的文化教育的机构、建筑物、地点或者社会公共机构。
无线电通信系统作为博物馆内重要的通讯手段，保障工作人员在管理、安保等方面发挥着重要作用。
博物馆因为馆藏一些重要的物品，需要安保人员定时的巡逻查看，遇到问题需要及时与中控室联系。
针对安全巡查管理工作中容易出现的漏洞和弊端，使用无线对讲机作为巡更机，通过系统的控制中心实现在线实时巡更，系统可以显著地提高安全巡更工作的质量和管理水平,避免因管理漏洞而造成的经济损失
3.1.1.解决方案
方案特点
非接触式无线巡更系统–将巡更和对讲完美结合，解放了双手。
实时巡更–实现在线式实时巡更功能，实时显示巡更点的巡更状态；
方便灵活–增减巡更登记点方便灵活，只需安装射频巡更登记牌即可，无须埋线，节约成本。
巡更距离更远–巡更对讲机可在30米内自动识别巡更点的ID。
丰富的查询功能–可以定期查询巡更对讲机人员的考勤记录，方便管理。
软件免维护–系统提供数据库自动备份机制，丰富的自动备份策略部署可实现周备份、月备份。
同时还提供手工备份和数据库恢复的功能。
巡更地图分区管理–在同一个界面上自定义不同的巡更地图。
巡更自动核查功能–管理软件自动对巡更数据进行分析。
并提供丰富的查询功能。
TS-6200实时巡更系统有着无法比拟优点，适用于楼宇及小区物业、商场、超市、酒店、大厦、厂矿、企事业单位等防火、防盗、保安巡检巡更系统，能够实时的了解巡逻人员的情况、系统又不易被破坏、适合恶劣环境中的应用
3.2.展览馆（会展中心）
展览馆作为展出临时陈列品之用的公共建筑。
按照展出的内容分综合性展览馆和专业性展览馆两类。
专业性展览馆又可分为工业、农业、贸易、交通、科学技术、文化艺术等不同类型的展览馆。
展览馆人流集散量大是其最大的特性，同时建筑面积较大，建筑面积往往达10-30万平方米。
内部人员在展馆内沟通时如果不建设一套无线电通信系统，内部沟通会存在很大的障碍。
随着现代各种商业展览蓬勃发展，参展的用户也越来越多。
为了工作上的方便，参展商也会外带一些无线电对讲设备进入展馆。
因此展馆内的无线电通信系统需要综合考虑。
1、无线电通信系统要具有先进性：
采用目前国际上的主流技术系统与设备技术先进性方面的可延续性；
2、无线电通信系统要具有开放性：
系统应采用开放技术、开放结构、开放系统组件和开放用户接口，可以解决不同系统和产品间接口协议的“标准化”，以使它们之间具备“互操作性”。
3、无线电通信系统要标准化：
采用和支持各种相关技术的国际标准、国家标准及工业标准，使系统不仅能支持现在的各种应用，还能适应未来的技术发展；
4、无线电通信系统要具有扩展性：
系统采用模块化、结构化设计，以满足系统未来的可扩展性和可升级性；
5、无线电通信系统要具有安全性和可靠性：
系统应较高的保密性能要求，保障系统安全运行。
6、无线电通信系统要具有经济性：
系统应充分考虑经济成本因素，节省投资费用。
7、无线电通信系统要可管理性：
系统设计要具备易操作、易维护、易管理的特点，能够进行集中管理，为系统稳定运行提供保证。
3.2.1.解决方案
方案特点：
该方案能够实现大型或超大型建筑体的多信道的无线通信的覆盖，各个信道通话，互不影响，同时具备较强的扩容能力，可进行信道容量、覆盖范围的扩充，同时能有针对性的对个别盲区进行覆盖。
投资成本低
4.交通枢纽
交通枢纽是一种或多种运输方式的交叉与衔接之处，共同办理客货的中转、发送、到达所需的多种运输设施的综合体。
由同种运输方式两条以上干线组成的枢纽为单一交通枢纽，两种以上运输方式的干线组成综合交通枢纽。
一般由车站、港口、机场和各种线路以及为完成装卸、中转、各种技术作业所需的设备等组成。
业务非常复杂。
以上海虹桥交通枢纽为例，上海虹桥站站内实现了与飞机、公交、长途客车、地铁的零换乘。
无线电通讯系统涉及到机场、公交、长途，以及地铁4方面的业务需求，交通枢纽具有以下业务特征：
1、业务工种较多。
以深圳北站为例：
涉及到公交、长途、出租车、社会车辆地铁4、5、6号线、广深港客运专线、厦深高铁。
涉及的有铁路公司、深圳地铁。
单位比较多，
2、使用人员较多、信息量超大。
3、人流密集。
预计开通后每天发送的6-12万人次，人流量将非常大
4、季节性的大规模的高交通运输压力，如：
每年一次的春运及小长假
根据大型交通枢纽的的业务特点，其无线电通信系统必须具备以下功能：
系统的容量大，系统必须满足现在以及未来的通讯量的要求。
系统必须具备多种呼叫方式，例如：
单呼、组呼、临时编组、紧急呼等，即满足日常多级别、多单位无线通信需求，又可实现在重大活动或紧急情况下的大型指挥调度，保障通信畅通。
交通枢纽人流量大，现场比较嘈杂，系统必须有效抑制背景噪音；能够最大程度的复原因衰落在传输过程中丢失的话音信息，极大的提高了话音质量和信道抗干扰性。
交通枢纽内无线电通话主要集中在各部门内部互通、不同业务部门不同区域互通以及调度的互通三方面，但系统应该不仅仅局限于系统及终端之间的通信，终端还应具有与市话互通的能力
解决方案
方案特点
该套数字集群系统所有的信道都是动态分配和管理，具有更大的信道使用效率，因采用专用的数字信令信道，系统结构稳定可靠；系统具有强大的呼叫功能，包括单呼、组呼、全呼、紧急呼叫等，也具有强大的分组功能，可依照用户各单位具体情况灵活分组；同时系统采用模块化设计，具有良好的扩展性，以保证今后随着用户的增加，系统可以方便地进行扩建，实现集群系统的调度功能。
5.铁路、公路沿线通信
现代城市规模日益扩大，通讯范围要求越来越广，而窄带频谱资源又日益紧张，所以现在普遍要求合理地利用频率资源。
“同频同播”方式是近来新起的一种组网方式，可以有效地提高通讯覆盖范围。
一个基站一对频点，就实现了全网同播，无需其它链路设备，大大节约了组网设备投资，更重要的是节约了宝贵的频率资源。
此外同播系统用于公路狭长通信。
特别对地域范围广或地形复杂条件下无线通信过程中所存在的问题，为提高快速反应能力、高效的统一调度指挥，提供快捷、方便、性能可靠的无线通信系统。
同播系统一般采用有线及无线链路连接方式，通常为模拟信号调制及传输，具有价格成同播系统一般采用有线及无线链路连接方式，通常为模拟信号调制及传输，具有价格成本低、使用灵活、安全可靠的特点。
如用于要求较高的场合，可加入语音数字化单元对话音进行压缩编码和加密，同时可使用GPS系统实现话音广播的完全同步功能，进一步提升系统性能。
因此，同播系统可广泛应用于专网调度场合，如公安、能源、消防等专用网络体系中的语音广播及调度指挥。
如公安警务人员进行联合抓捕行动时，就需要实现同播，即全呼功能，而同播系统正好可以满足这样的要求。
此外，在各个公司和企业内部安装同播系统可实现安全、保密、可靠的交互广播及指挥工作。
解决方案
方案特点
l节省频点资源，全网只需一对频点；
l更高的频谱利用率，单个载频可以同时支持2路通话，相当于2载频模拟同播；
l全IP组网，支持多种传输链路（IP、E1、无线链路等）；
l安全可靠的数字语音通信，支持鉴权、空口加密、端到端加密等；
l具有动态判选功能，始终保证转发最佳的语音信号；
l提供丰富的业务功能：
如单呼、组呼、全呼、遥晕、遥毙、激活、环境监听等；
l分区多座席、多网管，支持分层分级管理；支持远程升级和维护，降低维护成本
l子网派接，可将系统内的基站划分成不同的子网，子网内的基站数量及基站组合任意调整，子网之间独立工作也可互联互通。
l完善的互联互通功能，PDT同播系统可以通过各种网关来与其他系统互联；
l组网灵活，支持星型、串型、树型等多种组网形态；
组网方式
星型组网
星型组网适合于站点少，用户规模小，又需要大范围通信的用户，例如城市无线应急通信网，消防，森林防火无线通信网等；有效的解决了重叠区同频干扰的问题，实现多个同播基站无缝覆盖。
串型组网
串型组网适合于需要远距离通信、网络边缘无盲区覆盖的用户；特别在无线链路场景下，基站通过其他基站转接到核心网；例如高速公路无线通信网，航运无线通信网，轨道交通无线通信网等。
树型组网
树型组网适合全省联网及多个城市的组网，例如全省消防通信组网、全省高速公路组网、全省森林防火组网等。
6.方案部分
6.1.建筑物弱场覆盖方案
对于用户前期建设无线通信系统，但是由于用户改扩建的原因，原有的基站设备并不能完全覆盖新扩建的建筑体等。
无线通信系统采用大区制网络覆盖，存在的通迅盲区会比较多，比如隧道、地铁、地下商城、娱乐城、地下停车场、地下电厂等一些封闭的大型建筑物。
对于这些通迅盲区，采用基站进行网络覆盖，设备投入与工程周期都较大。
利用基站信号增强器对这些通迅盲区进行网络覆盖，设备成本低易于安装，是一种性价比较高的解决方案。
利用光纤、射频基站信号增强器，将基站信号放大后引入室内或盲区进行覆盖，可以明显改善盲区信号质量，有效的为用户提供通信保障。
6.2.隧道弱场覆盖方案
隧道多为狭长的筒状结构，由于山体等环境的阻挡，对信号的屏蔽性好，在隧道内除去出入口，一般都为信号盲区。
解决隧道内网络覆盖时，可以把近端机放置在隧道外面，远端机放在隧道内进行网络覆盖。
另外，也可以采用1台近端机拖1～4台远端机的方式解决网络覆盖问题。
利用直放站将隧道外的信号引入隧道内，对隧道内进行无线信号的覆盖。
适合铁路、公路隧道内的无线电覆盖。
6.3.巡更系统
小区智能化系统是利用现代计算机技术、通讯与网络技术、音视频传输技术等多种先进的技术手段，将小区物业管理系统、安全防范系统、家庭智能化系统有机地结合起来，为社区提供多元化资讯服务、社区综合管理服务与园区的综合服务；为住户提供一个舒适、安全、便捷、节能、高效的家居环境，实现智能化小区服务控制网络。
对讲机和巡更系统是现代化的物业小区中安保人员必须配置的设备。
系统特点
巡更人员按照预先设定巡更计划对巡更线路进行巡逻；
巡更对讲机对每个巡更点进行登记（巡更点ID、年、月、日、时、分）；
用数据线连接巡更对讲机和电脑，就可以查询其中记录的数据；
对讲机最多可存储巡更记录3000条信息；
系统优势
非接触式无线巡更系统，将巡更和对讲完美结合，解放了双手。
实时巡更，实现在线式实时巡更功能，实时显示巡更点的巡更状态；
方便灵活–增减巡更登记点方便灵活，只需安装射频巡更登记牌即可，无须埋线，节约成本。
巡更距离更远–巡更对讲机可在30米内自动识别巡更点的ID。
丰富的查询功能–可以定期查询巡更对讲机人员的考勤记录，方便管理。
软件免维护－系统提供数据库自动备份机制，丰富的自动备份策略部署可实现周备份、月备份。
同时还提供手工备份和数据库恢复的功能。
巡更地图分区管理–在同一个界面上自定义不同的巡更地图。
巡更自动核查功能－管理软件自动对巡更数据进行分析。
并提供丰富的查询功能。
TS-6200实时巡更系统有着无法比拟优点，适用于楼宇及小区物业、商场、超市、酒店、大厦、厂矿、企事业单位等防火、防盗、保安巡检巡更系统，能够实时的了解巡逻人员的情况、系统又不易被破坏、适合恶劣环境中的应用
6.4.PDT数字集群系统
PDT数字集群系统是一个多信道共享无线通信系统，不再把终端绑定到某一个信道上，而是在终端发起语音、数据传输时，由控制中心自由分配1个空闲业务信道，实现信道的共享和灵活配置使用，提高了频率利用率，和系统容量。
需要实现单呼、组呼、广播呼叫、紧急呼叫、短消息发送、状态信息发送、动态重组、用户优先级的设置、强拆、强插、与有线电话互通、鉴权、室外GPS定位等功能，具体的功能优势如下：
丰富的调度功能
PDT具有丰富的调度功能，能够满足公共安全、公用事业、工商业等行业的调度业务需求，PDT除了提供单呼、组呼等基本语音业务，以及短消息、状态信息等基本数据业务外，还规范了丰富的调度业务：
Ø电话互联呼叫；
ØGPS数据上拉；
Ø分组数据业务；
Ø语音越区切换；
Ø呼叫优先级；
Ø紧急呼叫；
Ø加密和鉴权；
Ø动态重组；
Ø指令常规；
Ø呼叫监听；
Ø环境侦听；
Ø包容呼叫。
可扩展的数据应用程序设计，提高投资回报率
基于全数字化和IP软交换这两大特点，使得PDT产品具有非常好的可扩展性，PDT不仅能够提供端到端的数字对讲功能，同时还提供了数据业务功能,包括定位系统业务、文本消息业务，遥感遥测业务，数传业务，对讲机控制业务等。
另外通过对系统软硬件架构进行合理的规划和设计，为用户提供丰富的二次开发接口。
用户可以根据自己的需要量身定制，通过对系统进行二次开发，扩展更多种类的应用业务。
在数据和语音通信需求激增的今天，拥有此能力可给系统扩展更多种类的数据应用业务，从而获得更高的投资回报率。
大区制，建网成本低
PDT采用非线性功放、大区制的覆盖技术，该体制主要的技术优势在于：
1）大区制与小区制基站覆盖半径比值为3:
1；
2）频谱能量集中，功放效率高，电池更省电；
3）以较少数量的基站即可满足一个城市的集群信号覆盖；
4）较少的基站数量使网络的复杂程度降低，网络安全运行的可靠性大大提高；
5）较少的基站组网可以为客户节省大量的基础设施投入，建网后的运行维护成本和维护工作量大大降低。
安全可靠的加密技术
增强的通信私密性
在模拟信道上，语音信号很容易被监听。
然而，利用PDT先进的数字技术，如果信令或ID（总数达16776415个）不匹配，语音信号是无法被监听的，从而最大限度地确保用户通讯的私密性。
支持多种加密方案
PDT标准考虑了加密技术的需求，引入了安全加密技术，支持鉴权、空口加密、端到端语音/数据加密，能提供具有自主知识产权的加密算法、完整的安全加密子系统以及全国网安全加密解决方案，还可根据客户不同的需求提供普密等级、商密等级的信息安全保密解决方案，确保用户信息安全。
适用场合
适合交通枢纽，如机场、港口、高铁车站、码头、等人员密集的区域的大用户数量
6.5.同频同播
同频同播系统特点
同频同播系统是将多个同频发射和接收的基站组成一个大范围覆盖的无线通信网络，由于移动终端在使用时不用切换信道，多个基站之间自动漫游，因此在国内外被广泛应用。
同频同播系统由
升级会员 