楼宇对讲系统原理

楼宇对讲系统是一种用于高层住宅、公寓大厦内外，户间信息传递，防盗门控制和在紧急情况下住户向楼宇值班室报警的设备。它以功能齐全、性能可靠、其容量大、造型美观、安装使用方便而深受广大用户欢迎，并且也在安全生活小区中得到了广泛的应用。

一、楼宇对讲系统工作原理

来访者可通过楼下单元门前的主机方便地呼叫住户并与其对话，住户在户内控制单元门的启闭，小区的主机这可以随时接收住户报警信号传给值班主机通知小区保卫人员，系统不仅增强了高层住宅安全保卫工作，而且大大方便了住户，减少许多不必要的上下楼麻烦。

二、可视对讲系统的工作方式

楼门平时总处于闭锁状态，避免非本楼人员在未经允许的情况下进入楼内，本楼内的住户可以用钥匙自由的出入大楼。当有客人来访时，客人需在楼门外的对讲主机键盘上按出欲访住户的房间号，呼叫欲访住户的对讲分机。被访住户的主人通过对讲设备与来访者进行双向通话或可视通话，通过来访者的声音或图像确认来访者的身份。确认可以允许来访者进入后，住户的主人利用对讲分机上的开锁按键，控制大楼入口门上的电控门锁打开，来访客人方可进入楼内。来访客人进入楼后，楼门自动闭锁。

住宅小区物业管理的安全保卫部门通过小区安全对讲管理主机,可以对小区内各住宅楼安全对讲系统的工作情况进行监视。如有住宅楼入口门被非法打开、安全对讲主机或线路出现故障，小区安全对讲管理主机会发出报警信号、显示出报警的内容及地点。小区物业管理部门与住户或住户与住户之间可以用该系统相互进行通话。如物业部门通知住户交各种费用、住户通知物业管理部门对住宅设施进行维修、住户在紧急情况下向小区的管理人员或邻里报警求救等。

三、楼宇对讲系统的基本结构

系统主要由主机、分机、UPS电源、电控锁和闭门器等组成。根据类型可分为直按式、数码式、数码式户户通、直按式可视对讲、数码式可视对讲、数码式户户通可视对讲等.

主机

主机是楼宇对讲系统的控制核心部分，每一户分机的传输信号以及电锁控制信号等都通过主机的控制，它的电路板采用减振安装，并进行防潮处理，抗振防潮能力极强，并带有夜间照明装置，外形美观、大方。

分机

分机是一种对讲话机，一般都是与主机进行对讲，但现在的户户通楼宇对讲系统则与主机配合成一套内部电话系统可以完成系统内个用户的电话联系，使用更加方便，它分为可视分机，非可视分机。具有电锁控制功能和监视功能，一般安装在用户家里的门口处，主要方便住户与来访者对讲交谈。

UPS电源

它的功能主要是保持楼宇对讲系统不掉电。正常情况下，处于充电的状态。当停电的时候，UPS电源就处于给系统供电的状态。 现在楼宇对讲系统，厂家一般不般UPS电池，主要是可视系统耗电太大，一般的小容量UPS电池保证不了使用时间！

电控锁

它的内部结构主要由电磁机构组成。用户只要按下分机上的电锁键就能使电磁线圈通电，从而使电磁机构带动连杆动作，就能控制大门的打开。
闭门器它是一种特殊的自动闭门连杆机构。它具有调节器，可以调节加速度和作用力度，使用方便、灵活。

一、音、视频和控制信号的几种常见的传输方式

首先，为了让您更加容易了解 楼宇对讲系统及普通楼宇对讲系统之间的区别，让我们先了解音、视频和控制信号的几种常见的传输方式：

（一）音频传输方式，通常分为三种

第一种，音频不作任何改变的基带传输方式；

第二种，通过调频或者调幅传输方式；

第三种，把音频信号转变成数字信号的音频信号的数字化传输方式。

1、音频不作任何改变的基带传输方式

由于音频信号不需要转为其它传输方式，所以，音频信号的电路简单，制造成本低，被现在楼宇对讲系统所普遍采用，但其缺点是：传输距离短，一旦受到外界干扰而不容易消除，需要独立的音频信号传输线。

2、通过调频或者调幅把音频信号转换成射频信号的传输方式

此种方式被广泛用在广播和电视的音频信号传输中，其特点是：音频信号传输距离远，使用调频方式传输的音频信号抗干扰能力强，失真小，音质清晰。缺点是：在发射和接收设备中，分别增加了调制和解调电路，价格相对比第一种方式要高，但可同时传输多路调制的音频信号。

3、把音频信号转变成数字信号的音频信号的数字化传输方式

此种传输方式是把音频信号完全转换成数字信号，其音频信号的质量取决于音频信号的采集精度，采集精度越高，数据量越大，信号采集和还原电路成本越高，但数字信号在传输过程中，不会有任何丢失，此种音频信号传输方式，在数字程控交换机中广泛使用，但在实际运用中，由于数字音频信号数据量相对较少，在一条线中可以传输多路数字语音信号，或者可同时传输其它的数据或图像信号。

（二）视频信号传输方式，通常分以下几种

第一种，视频信号的基带传输方式；

第二种，把视频信号调制成射频信号的传输方式；

第三种，视频信号转换成数字信号的传输方式。

1、视频信号的基带传输方式

此种视频传输方式对摄像头出来的图像不作任何的处理，直接通过同轴电缆传输，其特点是：视频信号不作任何改变，省略了视频信号转换电路，降低了相关设备的生产成本，缺点是信号传输距离短，虽经放大，但其传输距离一般不超过1KM，基带传输的视频信号一旦受到干扰，就难以消除；此种传输方式被现在的楼宇对讲系统普遍采用。

2、把视频信号调制成射频信号的传输方式

此种传输方式把视频信号转换成射频信号，经放大后，使用同轴电缆最远距离可达5KM，但其传输设备需要相关的调制和解调电路，成本较高，此种方式被广泛应用到电视信号的传输上。

3、视频信号转换成数字信号的传输方式

此种视频传输方式是视频信号的数字化传输，但由于视频信号转换成数字信号时，数据量过大，相关转换设备成本过高，在普通的民用系统中，一般不采用此种方式。

（三）控制信号的传输，通常控制信号的传输方式中，有RS422、RS485、RS232几种常用的数据传输方式

RS422为全双工的数据传输方式，其传输数据线一般单独使用五芯信号线，由于用线较多，仅在少数感应卡门禁系统中使用（如披克的感应卡系统就使用这种信号传输方式）。

RS485为半双工的数据传输方式，用线较少，传输距离一般不超过1.2KM，接入设备一般不超过50台，如设备较多时，必须分成多个接口管理，一般使用两芯线，但协议较复杂，此种传输方式在楼宇对讲感应卡、门禁、抄表、报警等系统中使用得较为普遍。

RS232一般在小区智能化设备和电脑进行通讯时使用，其特点是信号传输距离短，一般情况下，数据传输线不超过10米，但被小区智能化设备和电脑联接时普遍使用。

近两年来，由于LONWORKS信号控制技术的广泛推广，逐渐被一些小区智能化厂家所采用，但其专用控制芯片价格高，网络本身只能传输数据信号，音频和视频信号在其上无法传输，限制了其在小区智能化系统中使用，特别是限制了其在楼宇对讲及监控系统中的使用。

1、普通楼宇对讲通常使用的信号传输方式

在目前的楼宇对讲系统中，由于生产成本和技术等原因，音视频普遍使用的是基带传输方式，数据信号通常用RS485的方式传输，所以，一般的楼宇对讲系统，通常至少采用四芯线（一根音频线、两根信号线、一根地线）加一根视频线的传输方式。此种信号传输方式用线多、布线复杂、信号传输距离近、成本高、接线、调试困难。串联的联网方式，增加了线路的传输距离，更增加了出现上述问题的机率。一旦网络出现故障时，少则半天时间，多则在厂家配合和指导下还需几天时间，才能修复系统。小区物业管理人员，对智能化系统的维护上过于依赖厂家，一旦厂家服务跟不上，则会对小区的物业管理带来很多负面影响，据《中国楼市报道》，现在的智能化小区三到五年内有35%左右的系统瘫痪，还有30%的系统工作不正常，仅有的20%多的系统能够正常使用。

2、多线制的楼宇对讲系统通常采用的接线方式

一种是积压种信号线用螺丝压接方式，其好处是：压接线的接线比较可靠。但是接线多，容易接错线，特别是系统的安装、调试、维护带来很多麻烦。

另一种是利用空中对接头插接进行的连接方式。它是利用空中对接头进行的连接方式，虽然安装、拆除设备时速度快，有利于调试和设备维护、维修，但是温度和湿度较高的地区，不宜使用，因为当温度和湿度较高时，空中对接的金属接头，容易氧化、发霉，造成接触不良，使系统故障率增高，众多工程实例证明，在一些高温、高湿的地区，快则半年发生，慢则一到两年，以上故障会成倍发生。

3、 系统采用的接线方式

系统的信号传输网络和设备则全部采用专为双向有线电视网设计的联接器件，接头稳定可靠，密封性好，对信号线有良好的屏蔽作用，不易发霉，且接头插、拔方便。室外用的防水接头，长时间掷入水中也不会令线路出现任何故障。

二、多线制楼宇对讲系统的局限性

联网采用的是总线结构，仅有一个公共通道，同一时间只有一个管理中心机或围墙门机在使用，由于线路阻塞严重。虽然小区中有多台管理中心机（用在小区的物业管理中心或监控中心接受用户的呼叫和报警信息、呼叫住户、通话对讲）和多个围墙门主机（用在小区出入口呼叫住户用），也无法发挥应有的作用。因此，有些厂家，力求研制多通道的总线制方案来解决以上多线制楼宇对讲系统单通道的弊端，（例如：某厂家历时两年时间，开发了实现此种方式的980BM2），但最终都因接线太复杂而放弃此种设计方案。

普通楼宇对讲系统的信道少——门口机和室内分机及管理中心三方通话或两方通话时其它分机均出现功能自锁现象。

信号传输距离短——不能超出1KM，随着小区规模的不断扩大，只能分成多个片区独立管理，根本无法实现真正意义上的联网。

布线方式复杂——难以升级换代和增加其他功能。

防雷性能差——多线制的楼宇对讲系统中，每一芯线均需对地增加防雷原器件，由于这种原器件价格较贵，会使系统中设备的成本较大增加，所以一般厂家都省去了此器件。

三、 楼宇对讲系统之优势所在

系统在不改变普通楼宇对讲系统的功能和结构的基础上，使用了有线电视的信号传输技术，把音频、视频信号和数据信号转换成不同频率的射频信号，在一根同轴电缆上传输，大大简化了布线，使楼宇对讲系统的安装、调试、维护变得简单，更避免了以上普通楼宇对讲系统常出现的弊端，和普通楼宇对讲相比之下，具有以下优势：

（一）安装调试方便

使用双向有线电视网开发的 楼宇对讲系统，整个小区网络呈树形结构，由于采用了多个通道传输信号，音、视频、数据信号采用调制方式传输，可使小区联网不再受距离和规模的限制，安装调试非常方便。小区内的各个单元、小区出入口的围墙门主机以及用于小区管理的管理中心机均可单线就近接入网络。并且管理中心机和围墙门主机都可在同一时间和小区内的不同用户通话，打破了总线联网方式下围墙门主机和管理中心使用时互锁的模式。使小区围墙门主机、户户通等功能真正达到实用化程度。

（二）网络通畅

系统把双向有线电视网的通道，划分给楼宇对讲系统使用时，考虑到大型小区正常运行时，若采用平级结构，数据量可能会过大，造成网络阻塞，使系统在同一时间等待设备过多。“ ”系统在楼宇对讲系统中，根据楼宇对讲系统的实际要求，把整个小区分成三级结构：第一级为单元系统；第二级为片区系统；第三级为整个小区系统。相同级间使用的信号通道相同，通过各级的信号控制切换器对各级信号进行隔离，在同一级内进行的信号传输和对讲均在同一级内完成，当需要和外界进行信号交换时，通过本级的信号控制切换器和其它各级进行信息交换。

（三）系统容量大

整个小区采用八位区间码编码方案，在第一级单元系统内使用四位编码一般用两位表示楼层号、两位表示房号；在第二级片区系统内使用三位编码用于表示单元号；在第三级小区系统内使用一位编码用于表示片区号。即每小区最多可分9个片区系统，每个片区系统可有999个单元系统，每个单元有9801户。整个小区最多可以有88120791户。

片 区 号 + 楼栋号+单元号 + 楼层号+房号

一位十进制 三位十进制 四位十进制

（四）系统层次性强

在系统的每一级内均可以最多使用8台管理机、8台主机。即每个单元系统最多使用8台管理机、8台单元门主机；每个片区系统最多使用8台管理机、8台片区出入口主机；整个小区最多可使用72008台管理机，最多可容纳8991个单元，使用80919台单元门主机；每个小区系统最多使用9台小区管理机、9台小区出入口主机。对于中小型小区可根据小区的实际情况，一般只用其中的一级或两级就完全可以实现用户所需要的功能。

（五）联网距离长

普通楼宇对讲系统一般由于直接传输基带的数据和视频信号，联网距离很难超过一公里，而 系统中的数据、语音和图像信号均经过调制处理，联网距离一般可达5KM。如使用光纤，则小区联网不再受距离的限制，并且小区的规模越大，它与普通楼宇对讲系统相比之下的优越之处就越明显。

（六）扩充性强

系统采用小信号传输后再放大的形式，所以设备接入在数量上不受限制。而采用485总线的系统一般每个计算机的485接口最多只能带40-50台设备。对于楼宇可视对讲系统（感应卡门禁系统、三表集抄系统、报警系统等），在增加二期、三期工程时，只需要增加用户设备，而不需增加管理中心设备。

（七）联网功能强

由于是多通道系统，这使在联网的楼宇对讲系统中，开发实用性程度高的户与户通话功能，实现多个围墙门主机同时呼叫小区内的住户。具有信息发布，图像存储等功能。

（八）布线简单

普通小区智能化系统一般各个子系统各自独立，有自己独立的联网线。当小区略大、选用的智能化系统较多时，进物业管理中心的各子系统线达上百根之多。如在监控系统采用传统的布线方式，当监视点为100个时，不考虑控制线和电源线，仅供物业管理中心的视频线就必须要100根。加之背景音乐、三表集抄、报警、楼宇对讲等子系统的线，使物业管理中心布线混乱不堪。而系统只需要进物业管理中心几根线就可实现上述要求，并可实现并入宽带网，实现家居智能控制及在线购物等电子商务功能。

（九）易维护性

双向有线电视网为树型结构网，系统运行时采用计算机对整个网络设备进行实时检测，不但能及时地检测出故障设备，而且计算机根据设备的应答情况，还能很容易地判断出系统网络出现故障时的故障点。发现故障点后计算机会及时发出报警，通知物业管理人员及时维修，在用户还没发现的情况下，故障设备已修好。从而大幅度提高了物业管理的水平，降低了物业管理的难度，变被动服务为主动服务。产品生产厂家可通过小区内管理中心计算机的互联网接口或电话接口，远程对小区网络进行检测，以指导用户对系统进行安装调试及维修。既可使售后服务及时准确，又可大幅度降低售后服务的成本。

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