酒店有线电视系统工程设计

酒店有线电视系统工程设计 酒店有线电视系统工程设计 目 录 设计总说明1 设计说明 1.1 设计概述 1.1.1 工程概况 1.1.2 设计依据 1.1.3 设计范围及分工 1.1.4 主要工程量 1.2 设计目标 1.3 系统规划 1.3.1 节目源 1.3.2 前端系统 1.3.3 干线传输系统 1.3.4 用户分配网络 1.4 卫星 1.4.1 卫星的选择 1.4.2 接收波段的选择 1.4.3 卫星地球站站址的选择 1.4.4 卫星地面站的参数计算 1.4.5 卫星链路的分析 1.4.6 卫星天线口径的选择 1.5 前端系统 1.5.1 前端系统分析 1.5.2 前端机房设计 1.6 有线电视接入分析 1.7 分配网络计算 1.8 有线电视系统设备技术指标 1.8.1 卫星天线 1.8.2 卫星高频头 1.8.3 卫星接收机 1.8.4 邻频处理器 1.8.5 十六路混合器 1.8.6 分配器 1.8.7 同轴电缆 2 工程材料清单 2.1 这是第二层标题 2.1.1 这是第三层标题 2.2 这是第二层标题 3 设计图纸 3.1 这是第二层标题 3.1.1 这是第三层标题 3.2 这是第二层标题 4 竣工验收 4.1 系统验收的一般规定 4.2 系统工程的施工质量验收 4.3 系统工程的验收 参考文献 设计总说明 CATV网络已遍布世界各地 它丰富的频谱资源在全球信息化中有着得天独厚的优势。随着科学技 有线电视以其传输质量高、系统功能强、信息量术的发展和社会经济状况的提高 丰富、可实时传输声音、图像信号等优点被广泛应用于一些现代化的建筑中 成为智能化建筑中一项不可缺少的硬件设施。随着社会经济的飞速发展我国广播电视事业也在迅速的发展 有线电视系统与人民的工作、学习、生活紧密相连 成了人民生活必不可少的一个组成部分。人民生活水平的逐步提高对有线电视提出了新的要求 由于有线电视网目前所提供的有线电视节目频道还比较有限 但是一些宾馆 酒店的入住宾客要求能收看国内外高品位电视节目 有线电视有限的节目不能满足入住酒店的外地和国外客人的收视需要。而卫星电视节目多、内容丰富 将卫星电视和与有线电视相结合正好满足人们收视需求。同时还可以增加自办节目。本课题主要研究内容是 利用卫星通信手段 为星级酒店设计有线电视系统 满足酒店的需求 以丰富酒店的文化生活和提高服务质量。 关键词 卫星 有线电视 前端 干线 分配网 1 设计说明 1.1 设计方案概述 1.1.1 工程概况 玉都酒店于信宜市新尚路南 是信宜繁荣的地区 交通便利。 玉都酒店高7层 地下一层为停车场。玉都酒店的1到2层为商务中心和餐厅 3层为办公室和乒乓球窒。4到6层为客房和小会议室 7层为屋顶花园及杂物房。信宜是广东省的重点侨乡 粤西最大的侨乡有旅居海外华侨、港澳台同胞约53万人。每年有大量的华侨回乡考察、旅游、贸易、投资。而他们的下榻地大多居住在星级宾馆、酒店 而信宜有线电视网目前所提供的有线电视节目频道还比较有限 不能满足入住酒店的外地和国外客人的收视需要 现今的星级宾馆、酒店有的也不具备卫星电视接收装置 使宾客收看不到国外节目 同时 国内高层次宾客也品味不到我国允许接收的高品位的卫星电视节目。本设计的系统能接收国内外卫星电视节目 并要求系统能与有线电视接入构成小区的闭路电视网 以满足入住酒店宾客的需要。玉都酒店有线电视系统采用860MHZ双向邻频传输方式 采用分支分配形式 终端电平为70?4db 图像质量不低于国家四级。 达到图像稳定、伴音清晰的收视效果。系统节目信号引自包括有线电视信号、卫星节目信号、自办节目信号。 1.1.1.1 这是第四层标题 1.1.2 设计依据 1 、中华人民共和国国家标准《电视和声音信号的电缆分配系统》GB/T6510-9X 2 、中华人民共和国国家标准《电视和声音信号的电缆分配系统设备与部件电视调制器通用规范》GB/T11318.3-96 3 、中华人民共和国国家标准《电视和声音 信号的电缆分配系统设备与部件频道处理器通用规范》GB/T11318.7-96 4 、《30MHz-1GHz声音和电视信号电缆分配系统》GB6510-86 5 、《民用建筑电气设计规范》 JGJ/T 16-92 6 、《30MHz 1GHz声音和电视信号的电缆分配系统》 GB6510-86 7 、《有线电视系统工程技术规范》 GB50200-94 8 、《智能建筑设计标准》 GB/T50314-2000 9 、《CATV行业标准》GY/T121-1995 10 、《有线电视系统物理发泡聚乙稀绝缘同轴电缆入网技术条件和测量方法》 GY/T135-1998 1.1.3 设计范围及分工 本设计方案的设计范围为 系统的节目源 前端系统 传输网络 用户分配网络。节目源包括卫星接收方案 自办节目的设计 1.1.4 主要工程量 1.2 设计目标 1 系统输出口 用户电平 70?5dB 相领频道间电平差 ?3dB 任意频道电平差 ?8dB 图像伴音差 ?3dB 幅度/频率特性 ??2dB 2 信噪比 带宽870MHz ?43dB 3 载波互调比 ?54dB 4 交扰调制比 ?46dB 5 信号交流声比 ?46dB 6 微分增益 ?10 微分相位 ?12? 7 系统输出口相互隔离比 ?22 8 系统特征阻抗 75Ω 1.3 系统规划 CATV系统为由以 干线传输系统、用户分配网络。 1.3.1 节目源 接下四部分组成 节目源、前端设备、 收信号源部分共分为三个部分 ?卫星信号 通过卫星天线将接收来的信号用功分器输入各个卫星接收机?有线电视信号 通过接入市有线信号接入放大器接入 ?自办节目 自办节目信号源采用DVD播出系统信号。三路信号都最后通过接入混合器输出。 1.3.2 前端系统 系统的前端部分主要任务是将要播放的信号转换为高频电视信号 并将多路电视信号混合后送往干线传输系统。 1.3.3 干线传输系统 我国CATV系统常用300MHZ、450MHZ和550MHZ系统带宽 由于300MHZ、450MHZ系统频带较窄 故目前很少被采用。550MHZ系统可传送标准电视频道22套 增补频道37套 频道容量59套。但由于普通电视机无法接收增补电视频道或只可接收有限的边缘增补频道 大约3 4个 故550MHZ系统收视容量只有22 26个频道 若去掉本地干扰频道 5频道、10频道、21频道 实际收视容量不足23套。显然 对于酒店独立有限电视系统来说 采用550MHZ系统其带宽是远远不够的。为了满足系统带宽要求 本系统采用750MHZ宽带邻频传输系统。750MHZ系统具有传送标准电视频道42套 边缘增补频道6套 其它增补频道36套 普通电视机可收视容量为48套 系统频道总容量多达84套。见下图所示 有线电视信号经过前端系统输出后 通过干线传输系统传输到终端设备。有线电视信号在传输过程中损耗较大 因此需要采用高质量的传输介质并根据需要安装放大设备对信号进行放大 以保证输送到用户终端设备的电视信号的电平达到要求 确保节目播放的质量。干线传输系统主要位于前端系统和电缆分配系统之间 将前端系统输入的电视信号传送到各个干线分配点所连接的用户分配网络系统。干线传输系统采用的主要设备是干线放大器 根据有线电视用户总数不同 需要干线传输系统提供的信号强度有所差异 配备合适的干线放大器就可以补偿干线上的传输损耗 把输入的有线电视信号调整到合适的输出电平。 1.3.4 用户分配网络 用户分配网络位于干线传输系统和用户终端设备之间 它将干线传输系统输送的信号进行放大和分配 使各用户终端得到规定的电平 然后将信号均匀地分配给各用户终端。用户分配网络确保各用户终端之间具有良好的相互隔离作用互不干扰。本系统共需设置用户终端总数大约69个 主要分布在各会议室、休息室、饭厅、娱乐室及客房。 1.4 卫星接收方案 1.4.1 卫星的选择 卫星电视频道是本系统规划传输的重要电视节目频道 卫星电视频道的规划 以电视节目内容的可观性为选择重点。目前 在我国可以接收到的广播电视通讯卫星大约有50余颗 电视节目频道总量多达几百套以上。在信宜地区收视效果较好的广播电视卫星有 “泛美二号”、“亚太一号”、“亚太2R”、“亚洲3S”、“亚洲二号”、“帕拉帕二号”、“泰国二号”、“中星9号”等。根据上述卫星资料并结合酒店的实际情况 本系统设置卫星电视接收天线一座 用于接收“亚洲3S”卫星电视节目。“亚洲3S”卫星播出的电视频道达百余套之多 从电视节目内容的可观性考虑 本系统精选出12个电视频道。 亚洲3S卫星于1999年3月21日在哈萨克斯坦共和国拜科努尔发射基地由俄罗斯“质子”火箭发射升空 定点于东经105.5度。它装有28个C波段转发器 转发器带宽为36兆赫 采用55瓦行波管放大器并配置线性化器 可覆盖亚洲、太平洋、中东和俄罗斯等区域的几十个国家和地区。 亚洲3S卫星装有16个Ku波段转发器 转发器带宽为54 兆赫 采用140 瓦行波管放大器并配置线性化器。Ku波段转发器共有3个波束 分别为东亚波束、南亚波束及移动波束。其中东亚波束覆盖中国全境及日本、朝鲜、韩国、蒙古等国家 初始设置为8个转发器 南亚波束覆盖印度、 初始设置为4个转发器 移动波束为4个转发器 现覆盖巴基斯坦及中东部分国家 澳大利亚。其基本参数如下 卫星制造公司 : 美国休斯公司 卫星型号 : HS601HP 发射日期 : 1999年3月21日 运行日期 : 1999年5月8日 发射重量 : 3.4吨 运载火箭 : 俄罗斯质子火箭Proton D-1-e 在轨寿命 : gt16年 稳定方式 : 三轴稳定 轨道位置 : 东经105.5度 卫星在轨精度 : ?0.05度亚洲3S号卫星频率和极化计划表如表1-1 表-1 频率和极化计划表 C频段 Ku频段 转发器号 极化方式 上行频率/GHz 下行频1 率/GHz 转发器号 极化方式 上行频率/GHz 下行频率/GHz 1H 上H/下V 5.865 3.640 K1H 上V/下H 14.028 12.280 1V 上V/下H 5.885 3.660 K1V 上H/下V 14.048 12.300 2H 上H/下V 5.905 3.680 K2H 上V/下H 14.088 12.340 2V 上V/下H 5.925 3.700 K2V 上H/下V 14.108 12.360 3H 上H/下V 5.945 3.720 K3H 上V/下H 14.148 12.400 3V 上V/下H 5.968 3.740 K3V 上H/下V 14.168 12.420 4H 上H/下V 5.985 3.760 K4H 上V/下H 14.208 12.460 4V 上V/下H 6.005 3.780 K4V 上H/下V 14.225 12.480 5H 上H/下V 6.025 3.800 K5H 上V/下H 14.270 12.520 5V 上V/下H 6.045 3.820 K5V 上H/下V 14.288 12.540 6H 上H/下V 6.065 3.840 K6H 上V/下H 14.328 12.580 6V 上V/下H 6.085 3.860 K6V 上H/下V 14.348 12.600 7H 上H/下V 6.105 3.880 K7H 上V/下H 14.388 12.640 7V 上V/下H 6.125 3.900 K7V 上H/下V 14.408 12.660 8H 上H/下V 6.145 3.920 K8H 上V/下H 14.448 12.700 8V 上V/下H 6.165 3.940 K8V 上H/下V 14.468 12.720 9H 上H/下V 6.185 3.960 9V 上V/下H 6.205 3.980 10H 上H/下V 6.225 4.000 10V 上V/下H 6.245 4.020 11H 上H/下V 6.265 4.040 11V 上V/下H 6.285 4.060 12H 上H/下V 6.305 4.080 12V 上V/下H 6.325 4.100 13H 上V/下H 6.345 4.120 13V 上H/下V 6.365 4.140 14H 上V/下H 6.385 4.160 14V 上H/下V 6.405 4.180 1.4.2 接收波段的选择 卫星地面电视接收系统通常用C波段 下行频率3.7 4.2GHz 和Ku波段下行频率12.25 12.75GHz。而玉都酒店 22.35598?N 110.93564?E地处北回归线以南 属亚热带气候 年平均降水量1 567.3mm 多集中在5 9月 约占全年50。平均年雨天数126天。年最大降水量2 411.3mm 最小降水量743.6mm。有雨季、旱季之分。每年4 9月为雨季 占年降水量的80左右。鉴于该小区受雨水影响较大卫星地面站设计采用C波段。采用C波段的优点是卫星覆盖面积大和受雨水衰减影响小。表1-2 亚洲3S卫星部分C波所转发 的电视频道参数 下行频率 极化 符号率 频道名称 视频方式 V-PID A-PID 3680 水平H 26670 华娱卫视 开锁 1160 1120 3706 水平H 6000 新加波亚洲新闻台 PAL 开锁 1160 1120 新加波亚洲新闻台 NTSC 开锁 1260 1220 3729 水平H 13650 香港无线8频道 开锁 1110 1120 东风亚洲台 开锁 1410 1420 3760 水平H 26000 香港世界网络频道 NOW /NOW财经台 开锁 1010 1011 彭勃财经亚洲频道 开锁 1020 1021 卡塔尔半岛电视台国际频道 开锁 1090 1091 无上师电视台 开锁 1110 1111 法国国营电视5台 开锁 1120 1121 4000 水平H 26850 凤凰卫视资讯台 开锁 521 676 凤凰卫视中文台 开锁 517 660 星空卫视 开锁 514 648 4040 水平H 20400 美国之音亚洲 开锁 7160 7120 美国之音 开锁 7460 7420 美国之音非洲 开锁 7760 7720 4094 水平H 5555 阳光卫视 开锁 160 80 3755 垂直V 4418 阿里郎电视 开锁 308 256 37800 垂直V 28100 STAR UTSAV 开锁 519 668 4020 垂直V 27250 Sahara NAT 开锁 513 660 Sahara NCR 开锁 514 670 Sahara MUM 开锁 515 680 Sahara UP 开锁 516 690 Sahara BIH 开锁 517 700 Sahara RAJ 开锁 518 710 Sahara 519 720 4091 垂直V 13333 PTV- 1 开锁 512 650 PTV-WORLD 开锁 MP 开锁 513 660 ATV巴基斯坦 开锁 514 670 4102 垂直V 2893 PTV GLOBAL 开锁 308 256 4114 垂直V 7000 PTV-National 开锁 510 610 PTV Home 开锁 512 630 PTV GLOBAL 开锁 513 640 表1-2可知 亚洲3S卫星C波段具有比较多的国内外频道的节目 并且大部分处于开锁状态 可以满足入住酒店宾客的要求。亚洲3S号卫星C 1-3亚洲3S号卫星C转发器参数 转发器数目 28个 工作频率 转发器参数如表2-3 表 上行5845 6425MHz 下行3620 4200MHz 转发器带宽 36MHz 上/下行极化方式 线性双极化 水平 垂直 行波管放大器功率 55W 转发器特性 带线性器 多载波输入回退 6dB 多载波输出回退 3dB 转发器数目 28个 工作频率 上行5845 6425MHz 下行3620 4200MHz 转发器带宽 36MHz 上/下行极化方式 线性双极化 水平 垂直 行波管放大器功率 55W 转发器特性 带线性器 多载波输入回退 6dB 多载波输出回退 3dB 行波管放大器备份 34备28 最大有效全向辐射功率 EIRP 41.8dBW 最大品质因数 G/T 0.8dB/K 最灵敏饱和通量密度 SFD -99.8dBW/m2G/T0.8dB/K 0dB衰减 饱和通量密度调整范围 0-30dB 接收机备份 4备2 信标频率 4198.500 MHz水平极化 4199.625MHz水平极化 卫星转换频率 2225MHz 1.4.3 卫星地面站的参数计算 由GPS测得玉都新城小区经纬度是 纬度 22 35598?N 经度 110 93564?E 海拔 107m 卫星天线安装主要调整三个角度 分别为仰角、方位角、高频头极化角。 1.4.3.1 方位角的计算 φL、θL 表示地球站的纬度和经度 φS、θS 表示卫星的纬度和经度。 如下图示 方位角A定义为当地水平面TMP和平面TSO的交线 即TP线 与真北线TN的交角。其中平面TSO是通过地球站、卫星和地心的平面。 图1-1 方位角和仰角计算按照地球站与星下点相对位置的不同 方位角用不同的计算公式。根据已知的卫星和VSAT小站的经纬度可得卫星位于VSAT小站的南偏西 则 A180? A’ 如图计算A 11.853609 于是方位角A180? A 180? 11.853609 191.853609? 1.4.3.2 仰角的计算 仰角定义为TP线与地球站-卫星连线TS之间的夹角。 2-2 仰角计算公式 式中 r是静止卫星轨道半径 等于42164.12km Re为地球的平均赤道半径 等于6378.155km θ为地心角。根据公式 可算出仰角 E 62.31? 1.4.3.3 极化角的计算 目前我们所能收视的卫星信号大多采用所谓的线极化方式传送 可以在同一个转发 器中传送两个相互垂直且互不影响的两个信号 通常这两个方向为水平 H 和垂直 V 两个方向 由于位于赤道上空的卫星经度与接收地经度一般并不相同 所以卫星发出的水平或垂直极化波到达接收地后极化方向会发生变化 所变化的角度即是所谓的极化角。通常采用的双极化高频头即与此对应 所以在接收不同的卫星时 要转动LNB 即改变极化角以取得最佳的信号。其中 极化角就是相对于标准位置所旋转的角度 顺时针为正 逆时针为负 若卫星在地球站的南偏东 则极化角顺时针旋转 若卫星在地球站南偏西 则极化角逆时针旋转。 2-3 极化角计算公式 将地面站经纬度数值代入式中 可得ζ 10.95? 1.4.3.4 星站距离计算 如图所示 是一颗卫星和地球上的一个用户终端之间的几何关系。在三角形STO中 由余弦定理 可求得星站距离为 式中θ为地心角 地心角计算如下静止卫星而言 由于φS 0? 图2-3星站距离示意图将 22.35598? θL 110.93564? θS 115.5?代入以上公式得出距离 d36368.12433 Km。 1.4.4 卫星地球站站址的选择 根据接收天线的仰角和方位角到现场进行实地观测 选点的原则主要有以下几方面 1 在 有较开阔、无遮挡的视野。考虑到以后能够扩容接收更多的卫天线的指对方向上 星电视节目 留出足够的调整范围。 2 安装天线的场所应选择结构坚实的场所。尤其是口径大的天线 承受风压大 应充分考虑安装地点 便于架设铁架、钢架、水泥基座等天线支撑物 并保证长期稳定可靠。 3 从抗风和避雷的角度出发 接受天线也应尽量鉴于地面或较低处 这样也会给运输、安装调试以及日常保养带 在安装天线的场所应无同频段的微波信号经过。来方便。 4 为了避免微波干扰 为了做到这一点 最好能够采用微波频谱仪等仪器设备对现场的各个方向的微波信号频谱进行测试 判断是否存在同频微波干扰。若无设备条件 可通过对当地邮电、电力和广电等部门的微波中继站的情况进行调查 再进行图上作业 排除存在微波干扰的可能。结合以上几点和实际的情况 本设计天线安装在酒店7F楼顶 酒店高7层 周围没高大建筑阻挡天线接收卫星信号 而且酒店框架结构结实 但在7层天面由于受风力影响较大因此在天线旁侧使用地拉来加固 且把各器件的接地端接到酒店大楼的避雷网中 使室外的各部分都工作在安全状态中。 1.4.5 卫星链路的分析 1.4.5.1 卫星信号传播衰减 自由空间损耗卫星通信链路有上行和下行之分 主要的电波通道为地球站到卫星及卫星到地球站。在本设计中 主要考虑下行链路的衰减 即卫星到地球站的通信波段的衰减。要确定卫星电视接收站输入端能得到的载波功率电平就需要计算卫星下行线路的能量。电波由星上发射天线辐射出来以后会在传播途径中扩散 到达接收点的能量仅是卫星发射能量的很小一部分。这种由于波的行程引起的能量衰减称为自由空间传播衰减。卫星信号自由空间的损耗为 式中 d为地球站与卫星之间的距离 m 为卫星通信用的电波波长 m 。用分贝表示有 3-2 又因C波段下行频率为3.7GHz 4.2GHz取其中频率为3.95GHz则波长λ为: λ 0.0759m 将代入 3-2 式计算得: Lp 195.6dB下行链路传输总损耗LS的计算 LsLdLrLvLp 3-3 式中?Ld为附加损耗其dB数为Lr、LV与LP之和。 Lr为雨衰和大气吸收造成的损耗 C波段在99的时间内 为0.3dB Lv为上行链路噪声对下行链路的影响造成的损耗取LV0.5dB Lt 为极化失配和指向误差损耗取LP0.2dB。则传输总损耗LS为: Ls 195.60.30.50.2196.6dB 1.4.5.2 降雨衰减分析 雨致衰减是指电波在雨中传播引起的衰减。它包括雨滴吸收引起的损耗??