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        鑫興網絡設備有限公司


        消防應急(背景音樂)廣播系統

        發布時間:2019-03-27 15:28

        消防應急(背景音樂)廣播系統

        1 系統概述

                  背景音樂及廣播系統包括兩大部分的功能,首先是在特定區域特定時間播放背景音樂,提供輕松和諧的氛圍。同時系統另具有的一大功能為緊急廣播功能,在火災等緊急情況時提供報警信號或進行緊急廣播。系統與消防系統相連接,與消防共用一套揚聲器,當發生火災時相應區域進行強切發出火災報警信號。在緊急情況發生時,系統切換到緊急廣播工作狀態,通過呼叫話筒做好及時疏散人群和指揮工作,保證人員及財產的安全。

                 設計從滿足這兩方面的要求出發,全面考慮系統的多功能性、安全可靠性、可兼容性和可擴展性,并著重體現出系統的先進、靈活和耐用的特點。

                 系統分區應滿足消防規范,公共區域廣播與消防共用一套揚聲器,在緊急情況下與火災報警系統聯動作為應急廣播使用。揚聲器的設置的位置及數量以滿足規范要求為標準。

                 系統分區除滿足消防要求的N±1的要求外,還要結合消防功能分區、公共走道、停車場設置獨立分區。

        2系統設計依據及原則

        2.1設計依據

                 《民用建筑電氣設計規范》           JGJ16-2008

                 《建筑設計防火規范》               GB50016-2006

                 《火災自動報警系統設計規范》       GB50116-98

                 《過載自動報警系統施工與驗收規范》 GBJ50166-92

                 《高層民用建筑設計防火規范》       GB50045-95

                 《工業企業通信接地設計規范》       GBJ79-85

                 《智能建筑設計標準》               GB/T50314-2006

                 擴聲系統設備互聯的優先電氣配接法   SJ2112—82

                 廳堂擴聲系統設計規范               GB50371-2006

                 招標方提供的圖紙及招標文件

        2.2設計原則

                 系統設計原則是本系統方案設計的指導思想。本公司從業主利益出發,在符合國家規范的前提下,最大限度地滿足用戶的需求。以下是結合我公司在本行業的多年經驗積累,本著技術先進、高效便利、投資合理的精神,在系統設計中所堅持的八條原則。

        先進性

                 本系統選用先進、實用的技術和功能完善的安防產品,一流的設備,在技術上適度超前,整個系統體現當今安防技術的發展水平,符合今后的發展趨勢。在今后相當長的一段時間內可保持其技術的領先地位。

        成熟性與實用性

                 系統應采用先進的,已使用過并成熟可靠的產品,同時具有實用性,充分發揮每一種設備的功能和作用。本系統可充分滿足操作方便,維護簡單,便于管理的要求。

        靈活性和開放性

                 在滿足業主當前要求的基礎上,面向21世紀,系統應具有開放性和兼容性,可以與未來擴展的設備具有互聯性與互操作性。

        集成性和可擴展性

                 系統設計中充分考慮公共廣播系統與其他消防系統的集成性,確保系統總體結構的先進性、合理性、可擴展性和兼容性,使用不同廠商,不同類型的先進產品,使整個系統可以隨著技術的發展和進步,不斷得到充實和提高。

        標準化和模塊化

                 嚴格按照國家和地區的有關標準進行系統設計和設備配置,并根據系統總體結構的要求,將系統進行結構化和標準化,綜合體現當今世界的先進技術。

        安全性與可靠性

                 必須深刻理解消防系統安全可靠的重要性,因為在設備選擇和系統設計中安全性和可靠性始終是放在第一位的。

        服務性與便利性

                 為適應公共廣播系統功能需要,所采用的系統應能充分體現對該系統的管理者和使用者各個方面的安全、先進、可靠、方便和高效。

        經濟合理性

                 設備選型和系統設計要確保滿足用戶的需求,具有技術上的先進性、可行性和實用性,丟掉附在其上的“泡沫”,并達到功能與經濟相統一的優化設計。

        3系統框架及原理

                 應急廣播系統具有背景音樂廣播、公共廣播、火災應急事故廣播等功能。

                 該系統用于整個建筑群,平時可在公共區域自動循環播放背景音樂并且,發生火災時,兼作事故廣播使用,指揮疏散。系統的設計必須考慮使用場所的特性、噪音水平、空間大小高度,并根據揚聲器的擴散角度、聲壓等級和額定輸入功率來確定揚聲器的數量。

                 背景音樂系統的主要作用是掩蓋噪聲并創造一種輕松和諧的聽覺氣氛。要求揚聲器分散均勻布置,無明顯聲源方向性,且音量適宜,不影響人群正常交談。背景音樂的音量應高于現場噪音3dB。

                 公共廣播、背景音樂廣播與消防應急廣播考慮共用一套擴聲系統。

        4系統方案

        4.1系統設計

                 本方案為**國際廣場辦公樓背景音樂廣播系統,為了方便管理,采用了1套數字矩陣廣播系統進行設計,系統共分為10個分區。系統由以下部分組成:機房設備,包括自定義前端音源的DVD播放器和定時播放器、遠程遙控話筒、智能矩陣系統管理器、監察機框、導頻音檢測輸出模塊、數字功率放大器、供電單元、以及末端揚聲器和傳輸線等現場設備組成。

                 該系統嚴格遵循歐洲消防局EN54-16的有關標準設計,也完全滿足中國相關消防規范要求。

                 系統采用一套音頻矩陣集中控制辦公大堂,廣播主機設備設置在中心總監控中心,對整個系統進行統一控制及管理,整個大樓使用一套遙控話筒及管理監察機框,系統自帶控制輸入輸出模塊可實現消防鄰層報警模式,通過自帶的控制輸入、輸出模塊可實現獨立的消防分區,系統的控制在預先設定軟件后,只通過遙控話筒就可以達到完全操縱系統的功能。

        系統分區:

                 廣播按照不同廠區來劃分廣播分區,每個分區分為可獨立控制的揚聲器回路,便于后期檢測線路及維護,在使用上較為方便。本系統設計F1超高層辦公樓大堂、F2辦公樓大堂,目前喇叭點位數量為預估數量,具體設備數量待后期優化確定。

        音源的設計:

                 在中心總監控中心提供多套背景音樂節目源: 定時播放器(自帶AM/FM數字調諧器)、DVD播放器以及數字矩陣廣播系統主機內置的語音模板,能夠同時向不同區域播放。遠程控制話筒具備選擇背景音樂源、調節背景音樂音量的功能,通過話筒面板的按鍵就能簡單實現。

        喇叭布置:

                 系統樓層內公共區域安裝吸頂揚聲器,由于F1層辦公區層高較高,安裝吸頂揚聲器。

        背景音樂及人工廣播的設計:

                 背景音樂設置在所有公共區域播放。在監控中心可以對各個分區進行背景音樂的放送或進行人工廣播。播放背景音樂時,聽音樂的人意識不到聲源的位置且無嘈聲,帶給聽音人以舒適的音質;進行公共廣播時,使聽音的人在任何地方都能聽到清晰、準確的聲音。

        緊急廣播的設置:

                 火災發生時,所有的背景音樂揚聲器在火災時均能強切至消防緊急廣播狀態。

                 消防廣播具有絕對優先權,另外消防分區控制器應還具有手動切換和全呼兩種功能,供用戶根據消防系統的實際需要做相應安排。

        4.2方案綜述

                 廣播系統的控制中心設置在二層的消防控制室,為背景音樂廣播與消防緊急廣播合用,所有的背景音樂揚聲器在火災時均能強切至消防緊急廣播狀態。消防系統將消防聯動信號(干接點信號)可以直接接入數字矩陣廣播主機的控制輸入接口。當進行正常背景音樂廣播時,一旦發生火災報警,自動觸發數字矩陣內置的語音系統,廣播強切至緊急廣播狀態,以最高優先權向大樓各層實現分區緊急事故廣播,并可進行人工廣播來處理事故,避免了慌忙中造成的誤操作的可能性。

        系統分區:

                 廣播按建筑層以及防火分區劃分回路。在本項目中,我們在每個回路設置音量開關。平時可根據需求使音量控制開關處于關閉狀態,當發生火災時,有消防引來的24V強切信號強制打開開關,播放火災緊急廣播。

        系統穩定性:

                 數字矩陣網絡控制廣播系統主機采用先進數碼技術,將音頻信號轉換為便于處理、分配、傳送的數字信號,配以高速微電腦處理器,使之具有音頻輸入與輸出和控制的靈活性,滿足緊急事故廣播或業務廣播的多樣性,符合現代消防廣播規范(N,N±1或者N,N±n形式的標準鄰層廣播)以及特殊樓層和特殊區域的早期預警應急疏散自動廣播(EES)。

                 數字矩陣網絡控制廣播系統的自動檢測功能包括中央處理器檢測、功率放大器檢測、音頻輸入輸出卡及控制輸入輸出卡檢測、遠程話筒檢測和系統電源檢測等等。

        背景音樂的設置:

                 背景音樂設置在所有公共區域播放。各個子系統在總控室均提供多套背景音樂節目源: 一臺DVD機、一臺AM/FM數字調諧器以及網絡控制系統主機內置的語音模板,能夠同時向不同區域播放。

                 系統在總控制室設置的呼叫站具備選擇背景音樂源、調節背景音樂音量的功能,通過話筒面板的按鍵就能簡單實現。

        業務廣播的設置:

                 系統在總控制室設置的呼叫站廣播之前話筒會發出提示語音。操作人員可通過該話筒進行分區尋呼,發布通知等。

        自動廣播的語音信息可以預錄在語音信息卡內置的多媒體存儲卡上,可以播放通知、宣傳或者緊急情況下廣播疏散的語音信息等。

        緊急廣播的設置:

                 本系統的消防緊急廣播分自動緊急廣播和人工手動緊急廣播。消防緊急廣播以最大音量(0dB,平衡式)形式輸出,并且不受揚聲器回路被關閉或音量開關狀態的限制。

                 消防系統將消防聯動信號(干接點信號)可以直接接入數字矩陣網絡控制廣播主機的控制輸入接口。

                 當進行正常背景音樂廣播時,一旦發生火災報警,自動觸發數字矩陣內置的語音系統,廣播強切至緊急廣播狀態,以最高優先權向大樓各層實現分區緊急事故廣播,并可進行人工廣播來處理事故,避免了慌忙中造成的誤操作的可能性。

                 消防緊急廣播的自動控制程序為:當發生火警時,按相鄰防火分區的順序進行廣播,如應在本層及相鄰層進行廣播,即N,N±1廣播形式;當首層發生火災時,應在本層、二層及地下各層進行廣播;地下層發生火災時,應在地下各層及首層進行廣播。

        系統擴展性:

                 廣播控制主機為音頻矩陣管理模塊式組合結構,方便今后的擴展,只需要增加相應的音頻輸出卡和控制輸出卡即可,無需新增加控制主機。

                 系統主機全部采用國際品牌廣播,方便系統的匹配和安裝調試,以及今后廣播系統的維護。

        廣播矩陣控制主機配置:

                 背景音樂音源輸入:系統配置多臺外置音源設備,包括DVD機、AM/FM數字調諧器等。同時還配置1張語音模板,用于存儲語音信息及緊急音樂,可通過矩陣內部定時器進行定時自動播放。

                 話筒輸入:根據功能需求,在廣播控制室設置1個呼叫站、2個遠程呼叫站,用于全區廣播和個別群組區域廣播。共需要配置1張呼叫站鍵盤。

                 音頻輸出:根據音頻輸出的數量,配置揚聲器監測線路板,每張具有1路帶控制的音頻信號輸出。

                 控制輸入:根據消防信號的數量,配置控制輸入卡,用于消防緊急信號的輸入,每張具有16路控制輸入信號,主機設備自帶16路控制輸入。

                 控制輸出:根據需求配置控制輸出卡,用于控制播音區域選擇,每張具有16路控制輸出信號。

        5設備選型

                 系統選用的**音頻旗下品牌TK-AUDIO的AS-12簡易系列,此系列可以滿足一般用戶對背景音樂/緊急系統的基本要求,有極高的可靠性和出色的性能表現已在國內各地成功應用并獲很高的贊譽。AS-12系列公共廣播系統是**音頻系統10多年以來于致力于安全防災及聲音通訊上所累積的專業技術及知識完美結合的產品,具有穩定卓越的廣播功能、音響性能及杰出的音聲還原技術,可滿足各種功能及效率上之需求,是用戶值得信賴的優秀產品。

        5.1系統組成及原理

        5.1.1系統組成

                 整個廣播系統由音源設備、分區呼叫設備、音頻處理放大設備、消防報警聯動設備、電源管理設備和監控設備組成。

        音源設備:

                 智能播放器AS-10MP3、組合音源一體機AS-SAP4

        音頻處理和放大設備:

                 前置放大器AS-1211P、十分區器AS-1213D、功率放大器

        報警聯動和分區尋呼設備:

                 臺式麥克風TKM-100、報警信號發生器AS-1215E

        系統電源管理設備:

                 電源時序器AS-1228S

        分區監聽設備:

                 十路監聽面板AS-1212M

        5.1.2系統設備分布

                 為了其方便操作機與消防系統聯動,設備集中放置消防控制內。

        5.1.3系統原理圖

        5.1.4系統實現功能

                 多音源選擇播放:提供多路音源選擇,以適應不同分區對不同節目的需要;

                 智能化自動運行:系統能按預先設定程序,自動電源控制,自動播放節目;

                 分區選擇播放:對不同區域揚聲器進行單獨的開關控制;

                 報警聯動報警:平時播放背景音樂節目,緊急情況下能強插分區進行報警;

                 分區監聽:能對各個分區樓層揚聲器回路進行自動或手動監聽;

        5.2系統功能說明

        5.2.1音源選用、定時播放及廣播分區

        音源選用:

                 定時播放音源

                 智能播放器AS-10MP3具有定時或者手動播放MP3/WMA節目功能,通過其面板上的128*64液晶顯示屏進行定時程序編輯,定時程序還可以分別對相應的曲目進行輸出音量大小設定,以確保無人值守時所播放曲目的音量適中,外接2G可移動U盤,方便下載需要廣播的節目。具有2路外控電源輸出(輸出功率可達1000W)用于對其它設備進行電源控制,可手動或定時來進行輸出控制,方便于對系統時序電源的無人值守自動控制。能為辦公樓定時播放背景音樂節目。

                 手動播放音源

                 手動音源含有:組合一體機AS-SPA4用于CD/VCD/DVD/MP3節目廣播;也可播放 AM/FM節目,可手動搜索頻道、直選頻道播放;

        音源選擇及音量調節:

                 音源設備通過于前置放大器AS-1211P相連接來實現播放音源選擇和播放時音量大小。前置放大器AS-1211P具有十路輸入,每個輸入通道音量都可以進行獨立調節。同時具有音頻高音、低音調節來確保背景音樂的播放效果,另外前置放大器還具有有三級優先權,來實現不同音源同時播放時的一個優先等級。通過前置放大器AS-1211P對音源進行選擇和效果處理后在由功率放大器進行功率放大,在通過傳輸線路到各分區內的揚聲器進行擴聲。

        廣播分區:

                 為了方便客戶的管理和公共廣播的設計理念對整個廣播系統進行廣播分區。根據“GB50526-2010_公共廣播系統工程技術規范”廣播分區設置應符合下列規定:

                 緊急廣播系統的分區應與消防分區相容;

                 大廈可按樓層分區,場館可按部門或功能塊分區,走廊通道可按結構分區;

                 管理部門與公眾場所宜分別設區;

                 重要部門或廣播揚聲器音量需要由現場人員調節的場所,宜單獨設區;

                 每一個分區內廣播揚聲器的總功率不宜太大,井應同分區器的容量相適應;

                 根據以上的規定和結合本項目實際情況,通過十分區器來進行廣播分區。

                 十分區矩陣器AS-1213D具有10分區功能,10個分區通道可任意選擇??赏瑫r接入1臺背景音樂功率放大器和1臺緊急報警功率放大器,當接入緊急報警功率放大器時就具有緊急報警功能,當緊急報警信號輸入時相對應通道自動切換到報警通道,無報警的通道正常播放背景音樂,背景音樂同緊急報警廣播互不影響。

        5.3消防聯動報警

                 為了確保整個廣播系統與消防報警系統進行聯動報警,系統采用一臺報警信號發生器AS-1215E。

                 系統每個廣播分區都設有消防緊急廣播控制信號自動聯動裝置,當接受到某區域的消防緊急信號后,緊急音頻信號通過緊急報警信號發生器AS-1215E送出,通過AS-1211P、功放送到的分區器AS-1213D的輸入通道,使全區進行緊急報警。

                 報警時播放語音信息由報警信號發生器AS-1215E發生,報警信號發生器AS-1215E可錄制1分鐘的時長語音報警信息,作為緊急報警的提示音,以適合環境的需要。

        5.4輔助功能

        分區監聽:

                 為了在總控室能監聽所有廣播區域的廣播情況,在控制室內設計了監聽器AS-1212M。

                 每個分區輸出連接各分接一路到監聽器AS-1212M的通道,每個監聽器AS-1212M共10個通道。利用監聽面板AS-1212M,可以監聽到不同廣播分區正在播放的背景音頻信號,尋呼音頻信號和報警的音頻信號,監聽的通道可以自由的進行選擇,監聽的音量可以自由的進行調節,方便使用人員對本廣播系統的使用、管理。

        自動電源控制:

                 為了使系統更易管理,無人化值守功能;避免開關設備設備對電網造成沖擊,減小設備常開電源對電能損耗和設備壽命造成的影響。該功能由電源時序器AS-1228S實現。

                 電源時序器AS-1228S它能對系統設備進行按照順序逐一開啟從而來保護系統設備同時開啟時不受損害。

        5.5揚聲器分布選型

        揚聲器參數選擇:

                 在有廣播覆蓋區域揚聲器分布應該是均勻分布,其揚聲器播放范圍內聲壓級≥80dB或高出環境背景噪聲15dB。

                 聲壓計算式:

                 L = L0 + 10Log(P/r2)

                 L:聲壓

                 L0:靈敏度

                 P:功率

                 r2:距離

        分布距離:

                 根據火災事故廣播設計安裝規范要求:室內等公共場所,揚聲器的設置數量,應能保證從任何部位到最近一個揚聲器的步行距離不超過15m。在走道交叉處、拐彎處均應設揚聲器,走道末端最后一個揚聲器距墻不大于8m。每個揚聲器額定功率不應小于3W。

        樣式選用:

                 揚聲器選用原則上應該因地制宜,什么樣外觀造型宜與環境諧調融合。室內有吊頂的區域主要選用吸頂式揚聲器,此類揚聲器嵌入安裝在吊頂上,造型美觀,可與現場環境融為一體,聲音有效覆蓋面積廣,能讓人不容易察覺聲音的來源。室內無吊頂的區域則選用壁掛揚聲器。此類揚聲器采用壁掛安裝在墻體上。室內/室外比較嘈雜、空曠的環境主要選用音柱,此類揚聲器采用壁掛安裝在柱子或墻體上,內置高音、全頻喇叭單元,使得聲音具有超強的穿透力,傳輸距離更遠,語音更清晰。室外綠化帶主要選用的是具有仿真造型的仿真造型音箱,此類音箱造型逼真能更好的融入到各處景觀中,其內部采用同軸喇叭(同軸喇叭是指喇叭的高音和低音單元在同一個紙盆上,音質比普通喇叭要好),播放出來的聲音效果悅耳悠揚。

        揚聲器選用及分布:

                 系統選用在室內公共區域內選用輸出功率為6W的吸頂式揚聲器TKC-705/5,其分布距離為8米一只。

        5.6功放選型

                 由于廣播線路通常都相當長,須用高壓傳輸才能減小線路損耗。因此其選用的功放需具有100V定壓輸出??紤]到線路損耗、老化等因素,選用功放應適當留有余量。按照‘GB50526-2010’規范的要求,功放設備的容量(相當于額定輸出功率)一般應按下式計算:

                 P = K1·K2·ΣP0

                 P — 功放設備輸出總電功率(W)

                 P0 — 每一分路(相當于分區)同時廣播時最大電功率

                       P0 = Ki·Pi 

                 Pi — 第i分區揚聲器額定容量

                 Ki — 第i分區同時需要系數:

                       服務性廣播辦公室節目,取0.2 ~ 0.4

                       背景音樂系統,取0.5 ~ 0.6

                       業務性廣播,取0.7 ~ 0.8

                       火災事故廣播,取1.0

                 K1 — 線路衰耗補償系數:1.26 ~ 1.58

                 K2 — 老化系數:1.2 ~ 1.4

                 根據各分區揚聲器分布情況結合以上計算方法,系統共用了1臺功率放大器。

        5.7廣播線材選型

                 揚聲器線路:

                 由于整個廣播的覆蓋范圍較大,如果把線路衰減定得過于嚴格,將會大大增加工程負擔。所以設定傳輸線路為銅導線、額定傳輸電壓為100V、 線路衰減為 3 dB,且廣播揚聲器沿線均布時,其線路選用公式可簡化為:

        其中  S —— 傳輸線路截面(mm2)

        L —— 傳輸距離 (km)

        P —— 負載揚聲器總功率 (kW)

                 根據以上計算公式和線路阻燃性在本項目里各分區揚聲器至機房內的主線選用RVV2*2.5,其支線建議選用RVV2*1.0。

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