VOST 實驗室係統工程

實驗室係統工程

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實驗室弱電係統設計

實驗室弱電係統遵循的設計指導思想如下:

( 1) 必須滿足建設單位提出的工藝技術要求,按現代化、高科技管理模式的要求進行係統設計。

( 2) 積極采用國內外新技術和新設備,力求設計成現代化的科研實驗基地,從而體現市政府提出的“一流裝備、一流技術、一流服務”目標。

( 3) 設計理念上體現以人為本,具有高科技的內涵。

2 弱電設計

智能化弱電係統不是所有子係統最高標準、最優設備的簡單組合,從係統工程學的觀點出發,各子係統的最優不一定使整個係統最優,而應針對項目的特點,以4 個基本要素,即結構、係統、服務和管理及它們之間的內在關聯,進行最優化的係統設計,是智能化弱電係統的根本,因此在進行係統規劃時,圍繞4 個基本要素,抓住重點,分析、提出並著重解決以下幾個關鍵問題。2. 1 大量終端用電設備的線路敷設問題

布線係統作為網絡應用的基礎,是檢測中心信息化過程中的重要環節,從檢測中心信息係統

的應用來分析,數字化實驗設備、計算機網絡平台和數據庫應用三位一體,是數字化檢測中心實驗基地最根本所在。檢測中心各單位的最基本檢測手段是實驗儀器,目前絕大多數實驗測試設備均有網絡端口,可將測試數據通過網絡傳送至數據處理服務器和數據庫管理係統。故在靠牆實驗台和島式實驗台上工藝提出了許多信息點和電源插座點,且電源插座點位更多,這些插座除一部分為固定設備用外,另一部分則為設備移動時使用。采用傳統的牆麵插座安裝方式顯然不太合適,因管線敷設有難度; 其次安裝麵板不一定能做到整齊、美觀。經分析、調研並參考了國外類似實驗室的做法,決定采用符合IEC61084 標準的發展型線槽,規格為160 mm ×50 mm,它能有效地解決以上的題。但GB 50311—2007《綜合布線係統設計規範》中規定綜合布線電纜與電力電纜平行敷設的最小間距應為130 mm。經對部分辦公室實際使用的線槽進行分析和研究,並經測試,得出以下幾點:

( 1) 發展型線槽采用強電、弱電分隔走線,且強電主要為電腦整流用電,電流波動小。實驗儀器設備也是同樣道理,基本無大的感性負載。因此,理論上可縮小平行間距。

( 2) 采用6 類非屏蔽雙絞線( UTP) ,雙絞線的原理是通過2 根互相絕緣的銅導線按一定密

度互相絞在一起,可有效降低信號幹擾的程度,同時UTP 電纜是通過芯線的絞合來達到EMC 性能的。EMC 即電磁兼容性,是指電子設備或網絡係統具有一定的抵抗電磁幹擾的能力,同時不會產生過量的電磁輻射,即要求該設備或網絡係統能在比較惡劣的電磁環境中正常工作,同時又不能輻射過量的電磁波幹擾周圍其他設備及網絡的正常工作。UTP 電纜的平衡特性並不隻取決於部件本身的質量,施工中的牽拉、彎曲等情況都會破壞其平衡性,從而降低EMC 性能。因此,保證雙絞線的耦合強度和絞距不變,可有效地降低近端串擾。發展型線槽在敷設線路時,一般不會造成雙絞線絞距發生變化,而采用穿管敷設時,在施工拉線時很容易發生絞距變化,從而影響線路的抗幹擾能力和測試指標。

( 3) 如果出現有些信息點要求特別高,可采用部分光纜作水平工作區線纜。光纜具有很好的抗電磁幹擾能力。

( 4) 為便於使用及留一定的發展餘地,采用組合式線槽出線,使今後使用方便,易於擴展,可在線槽上隨意增加終端模塊麵板。某測試中心作為第三方檢測機構檢測,檢測內容為:

( 1) 水平布線: 測試連線圖、長度、衰減、近端串擾、傳輸時延、時延偏差、回波損耗、綜合近端串擾、等效遠端串擾、綜合係數遠端串擾。

( 2) 光纜布線: 測試光衰減( 單模每芯以1 310 mm、1 550 mm 兩波段測試) ,檢驗結果均符合並達到國家標準要求。各建築物信道測試最小回波損耗值RL 、信道最小近端串音功率和值PSNEXT、信道最小衰減串音比功率和PSACR、信道最小近端串音值NEXT、信道最小衰減串音比ACR、信道最小等電平遠端串音值ELFEXT、信道最小衰減功率和PSELFEXT 的測試值如表2、表3 所示。從測試結果可知,各項指標均滿足規定值。隻要線槽中的電源線路中沒有大的感性負載或幹擾源,布線係統電纜和電源線路采取必要的隔離措施後,平行敷設的間距是可以縮小的。

2. 2 弱電間的通排風係統隨著網絡應用的不斷發展,尤其在辦公環境中,樓層的網絡交換設備越來越多,電子配線架

也逐漸得到廣泛的應用,因此對弱電樓層配線間環境提出了更高的要求。一般情況下,綜合布線的管理間常設於弱電豎井內,環境較差,安全性較低,一般采用機櫃的方式進行管理。19 英寸42U 或37U 機櫃的交換或配線設備,利用率為80%,一台機櫃約需0. 8 kW 電量。門禁控製設備發熱量也較大,共約產生0. 7 ~ 0. 8 kW 發熱量,要保證樓層配線間控製在27 ~ 28 ℃,采用通常的自然進排風,往往不能滿足通風要求。因此,在檢測中心項目中,利用走廊裏新風開百葉簾進行自然進風,並采用機械強排風,使用後基本正常。如果有條件,最好采用分體空調,散熱性會更好。

2. 3 SICOLAB采用高效淨化過濾器

在該項目中有許多潔淨實驗室,空調均采用高效淨化過濾器在頂部送風,送風的風速為2 ~5 m/s,通過回風道回風。如此高的風速,對點型火災探測器形成不利。當發生火警,產生煙霧,還沒到點型火災探測器探測距離時,早已被垂直送風係統吹散。因此,采用點型火災探測器無法早期感知火災隱患,而新一代的早期煙霧報警係統則適用於這種場合。早期煙霧報警係統的采樣探測器由抽氣泵、灰塵過濾器、激光分析器和CPU 板組成。內置的抽氣泵通過所鋪設的取樣管路不停地從被保護區域抽取空氣送至混合器內。為防止空氣中的灰塵或其他顆粒對檢測造成幹擾,所采集到的空氣要經過兩道過濾網,一部分進入灰塵過濾器,第一級過濾網將大的灰塵和油垢濾去,被測空氣進入激光分析器進行測量。第二級高效過濾後的清潔空氣連續不斷地清潔激光腔體內的光學表麵,保證測量的精度,並利用2 個散射激光接收器,通過微處理器處理形成三維圖形,利用發熱分子與正常分子的形狀不同對發熱分子記數越限報警,因此能在早期報警。在安裝上,該係統由主動抽氣式激光探測器和管網組成,采樣探測器安裝在各實驗室入口。管網由PVC 抽氣管組成,在抽氣管上開多排小孔,將采樣抽氣管設置在回風夾道內,以利用室內空氣通過回風道抽入采樣探測器。每個采樣探測器除在探測器上設置報警外,還通過信號模塊接入火災報警係統,使中央控製室能遠程監視各早期報警探測器的狀態。

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