‫اﻟﻤﺮﺟﻊ ﻓﯽ‬
‫أﻧﻈﻤﮥ اﻟﺘﯿﺎر اﻟﺨﻔﯿﻒ‬
‫ﻟﻤﻬﻨﺪﺳﯽ اﻟﻘﻮى اﻟﮑﻬﺮﺑﯿﮥ‬
‫‪2020‬‬
‫أ‪ .‬د‪ .‬ﻣﺤﻤﻮد ﺟﯿﻼﻧﯽ‬
‫ﮐﻠﯿﮥ اﻟﻬﻨﺪﺳﮥ ‪ -‬ﺟﺎﻣﻌﮥ اﻟﻘﺎﻫﺮة‬
‫‪drgilany.com‬‬
‫‪www.‬‬
‫ل‬
‫ن‬
‫خ‬
‫ظ‬
‫ف‬
‫ي‬
‫ي‬
‫الارا ف‬
‫ارملعجفيأ مة ي‬
Low Current Systems
for Electrical Power Engineers
2020
www.drgilany.com
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫تمهيد‬
‫‪‬‬
‫اللهم لك الحمد كله ‪ ،‬ولك الملك كله ‪ ،‬وبيدك الخير كله ‪ ،‬وإليك يرجع األمر‬
‫كله ‪ ،‬اللهم صل على محمد خاتم أنبيائك ورسلك‪ .‬اللهم إني أب أر من الثقة‬
‫إال بك‪ .‬ومن األمل إال فيك ‪ ،‬ومن التسليم إال لك ‪ ،‬ومن التفويض إال إليك‬
‫‪ ،‬ومن التوكل إال عليك ‪ ،‬ومن الرضا إال عنك ‪ ،‬ومن الطلب إال منك ‪،‬‬
‫وعم ْت فواضلك‬
‫وكم ّل عطاؤك ‪َّ ،‬‬
‫على برك ‪ ،‬واتصل خيرك ‪َ ،‬‬
‫ومن الرجاء إال فيك ‪ ،‬اللهم تتابع َّ‬
‫وتمت نوافلك ‪،‬‬
‫‪،‬‬
‫ْ‬
‫فاللهم أحسن ختامنا يا أرحم الراحمين‪.‬‬
‫‪‬‬
‫أ‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫تمهيد‬
‫أنظمة التيار الخفيف من الموضوعات التي تتميز بشيء غريب‪ ،‬فهي من أكثر األنظمة انتشا ار في‬
‫المشروعات‪ ،‬وربما تتجاوز حجم أعمالها حجم التركيبات الكهربية نفسها‪ ،‬ثم هي مع ذلك ال تجد قسما معينا‬
‫في كليات الهندسة يهتم بتدريسها‪ ،‬فمهندس القوى الكهربية يقوم بتنفيذ معظم هذه األنظمة ولم يدرس منها‬
‫شيئا تقريبا‪ ،‬ومهندس االتصاالت يقوم بتصميم معظم هذه األنظمة‪ ،‬وهو لم يدرسها بعمق اللهم إال معلومات‬
‫محدودة من خالل بعض المقررات ‪ ،‬لكنه في األغلب ال يدرس تصميم هذه األنظمة في المباني‬
‫والمشروعات‪ ،‬ويبدأ في تعلمها بعد التخرج من المهندسين الذين سبقوه ومن الكتالوجات‪ ،‬ومن خالل‬
‫المشروعات عموما‪ .‬وفى معظم األحيان يكون تعلم هذه األنظمة بطريقة آلية ‪ ،‬فهو يعرف كيفية اختيار‬
‫وتوزيع المعدات دون معرفة أساسيات النظام‪.‬‬
‫وتكاد تخلو المكتبة العربية – وربما األجنبية كذلك – من كتاب متخصص في هذه األنظمة‪ ،‬فلم أجد سوى‬
‫كتاب م حبيب منصور (‪ 80‬صفحة) ‪ ،‬وهو مختص فقط بالمبادئ والقواعد الخاصة باستالم واختبار هذه‬
‫األنظمة ‪ ،‬وقد وضع فيه خبرته من أجل صياغة هذه القواعد ‪ ،‬ولكن كتابه أقرب إلى شرح كراسة الشروط‬
‫والمواصفات لمثل هذه المشروعات دون شرح لألسس الفنية والتصميمية لها‪ .‬وسوى ذلك ‪ ،‬فهناك بعض‬
‫االجتهادات المقدرة من مهندسين وضعوا خبراتهم في صورة كورسات تعليمية‪ ،‬وقد رجعت لمعظم هذه‬
‫الكورسات واستفدت منها‪ ،‬وأثبت أسماءها في قائمة المراجع‪ .‬لكن هذه الكورسات إما جاءت مختصرة‬
‫لتناسب المجموعة األوسع من المهندسين الذين لم يدرسوا قط هذه األنظمة (معظم األنظمة في أقل من ‪10‬‬
‫صفحات لكل نظام منها)‪.‬‬
‫ومن هنا أظن أن هذا الكتاب الذي أقدمه ربما يكون فريدا من نوعه ليس فقط في حجمه (حوالي ‪370‬‬
‫صفحة)‪ ،‬وال في تنوعه (قدمت فيه أكثر من ‪ 10‬أنظمة)‪ ،‬لكنه ‪ -‬ومثل كتبي السابقة ‪ -‬حاولت في معظم‬
‫األنظمة أن أجمع بين الجانب األكاديمي‪ ،‬فأقدم للموضوع بصورة علمية‪ ،‬ثم بعد ذلك يكون التطبيق على‬
‫ب‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫تمهيد‬
‫نماذج من الواقع العملي الحقيقي‪ ،‬ولذا فالكتاب ليس الهدف منه شرح تصميم بل الهدف منه فهم األصول‬
‫التي يجب أن تفهم قبل أن تصمم أو قبل أن تنفذ عمليا أي تصميم ‪.‬‬
‫مالحظات هامة‪:‬‬
‫‪ -1‬الكتاب يمثل الحد األدنى الذي يجب أن يعرفه مهندسي الكهرباء عموما (قوى واتصاالت)‪ ،‬ولكن طالب قسم‬
‫االتصاالت يجب أن تكون دراستهم لهذه األنظمة أكثر عمقا وتفصيال‪.‬‬
‫‪ -2‬الكتاب به العديد من النماذج العملية والمشروعات الحقيقية (شاركت في بعضها بالفعل) ‪ ،‬ولكن صور هذه‬
‫المشاريع ال يمكن أن تظهر بوضوح مع حجم الصفحة الصغير ‪ ،‬لذا وضعت الصور بالكتاب – وأنا أعلم أنها‬
‫غير واضحة – لكنى أضفت ملحقا لجميع رسومات األتوكاد الخاصة بهذه المشاريع ‪ ،‬وهذا الملحق ستجده على‬
‫الموقع ‪ ، www.drgilany.com :‬وبالتالي يمكنك رؤية جميع الصور الغير واضحة بمجرد فتح ملفات الكاد‬
‫األصلية المرفقة من الموقع‪.‬‬
‫‪ -3‬وحيث أن الكتاب أراه جديدا في بابه ‪ ،‬لذا اعتبرته نسخة أولية قابلة لإلضافة والتعديل ‪ ،‬وسأكون شاكرا لكل من‬
‫يضيف إليه ويصوب أي أخطاء محتملة ‪ ،‬بحيث يمكن أن تكون هناك نسخة نهائية من الكتاب بعد أخذ جميع‬
‫مالحظاتكم في االعتبار‪.‬‬
‫‪ -4‬مرة أخرى ‪ ،‬لألسف بعض المكتبات دون أي وازع أخالقى لحقوق الملكية تطبع الكتب دون إذن منى ‪ ،‬ولألسف‬
‫التزال احترام ثقافة الوقف الخيري واحترام مجهود اآلخرين مفقودة عند هؤالء ‪.‬‬
‫ت‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫تمهيد‬
‫خري الكالم‪:‬‬
‫‪E‬‬
‫" إذإ مات إبن إذم إنقطع عمله إال من بالت‪ :‬صدقه جاريه‪ ،‬إو علم بنتفع يه‪ ،‬إو ولد صال ح‬
‫يدعو له"‬
‫‪......‬‬
‫و المؤلف يأمل أن يكون هذا الكتاب بحق‪" :‬صدقة جارية ‪ ،‬وعلم ينتفع به ‪ ،‬وأن يرزقنا دعاء الصالحين‬
‫أ‪.‬د حممود جيالنى‬
‫زهراء المعادي – ‪. 2020‬‬
‫للتواصل مع المؤلف‪:‬‬
‫‪drgilany@gmail.com‬‬
‫ث‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫تمهيد‬
‫• في البداية‪ ،‬أود أن أتقدم بخالص الشكر للمهندسة النابهة الجميلة إيمـــــــان حسيـــــــــــن ســـــــــــالم‬
‫(‪ - )LC Principal Eng. in ECG‬بنت أختي – فقد تعلمت بالفعل منها أسس هذه األنظمة‪،‬‬
‫ثم قامت مشكورة بمراجعة معظم فصول الكتاب فجزاها هللا خي ار‪.‬‬
‫• ومن المجموعة االستشارية "شاكر" أتقدم بخالص الشكر والتقدير للمهندس محمد سيد على‬
‫)‪ Team-Leader (Low Current Dept‬و المهندس أحمد عصام أبو الذهب ‪Electrical‬‬
‫‪ ، Designer‬حيث قاموا مشكورين بمراجعة معظم فصول الكتاب‪.‬‬
‫• وخالص الشكر والتقدير للمهندس سامح سعيد ‪ Team-Leader‬في المجموعة االستشارية شاكر‬
‫سابقا ‪ ،‬وحاليا مدير قسم ال ـ ـ ‪ MEP‬في ‪. El-Sewedy Education‬‬
‫• كما أتقدم بخالص الشكر والتقدير للمهندس رمضان سعيد ‪ ، LC Principal Eng.‬والمهندس‬
‫سامح أشرف ‪( Electrical Designer‬الديار السعودية)‪.‬‬
‫• ومن طالب الجامعة األمريكية الطالبة المميزة بقسم االتصاالت نها أبو قورة التي راجعت بدقة‬
‫الفصل األول‪.‬‬
‫أخير ‪ ،‬شكر خاص لمصمم الغالف والموقع يوسف محمود جيالنى (الطالب بهندسة القاهرة)‪.‬‬
‫و ا‬
‫ج‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫الفهرس‬
‫‪Table of Contents‬‬
‫املقدمة‬
‫أعمال التيار اخلفيف باملشروعات الكربى ‪2 ..........................................................................................‬‬
‫المشاركة في االجتماعات التحضرية ‪2 ...................................................................................................‬‬
‫المشاركة في إعداد التقارير المبدئية ‪3 ...................................................................................................‬‬
‫المشاركة في انتاج ‪3 ....................................................................... Conceptual design drawings‬‬
‫المرحلة الرابعة ‪ :‬اإلعداد لط رح المشروع رسميا ‪3 .................................................................................‬‬
‫تقدير أحمال التيار الخفيف ‪4 .................................................................................................................‬‬
‫الفصل األول ‪Data Network :‬‬
‫ما هي شبكة الــــ ‪ DATA NETWORK‬؟ ‪1 ............................................................................................‬‬
‫فوائد الـــ ‪ Data Network‬الخاصة بالحاسبات ‪3 ..................................................................................‬‬
‫مكونات النظام ‪4 ........................................................................................ NETWORK HARDWARE‬‬
‫‪5 ...................................................................................................................................: Data Cable‬‬
‫ماذا يقصد بالـــ ‪ Traffic‬؟ ‪5 ................................................................................................................‬‬
‫أنواع الكابالت ‪6 ...................................................................................................................................‬‬
‫كابالت األلياف الضوئ ية ‪7 ................................................................................... : Fiber optic cable‬‬
‫مقارنة بين األلياف الضوئية والكابالت النحاسية ‪9 ................................................................................ :‬‬
‫ماذا يقصد بالـــ ‪10 ...............................................................................Structure Cabling System‬‬
‫‪11 ...............................................................................................................................: Data Socket‬‬
‫‪12 ............................................................................................................................... : Patch Panel‬‬
‫‪13 ................................................................................................................................. : Patch cord‬‬
‫‪13 ........................................................................................................................: Cable organizer‬‬
‫وحدة توزيع الكهرباء داخل الراك ‪14 ....................................................................................................‬‬
‫الــ ‪14 ......................................................................................................... Data Network Switch‬‬
‫الــ ‪17 .................................................................................................................................... Router‬‬
‫الــ ‪18 .................................................................................................................................. Modem‬‬
‫الــ ‪20 .................................................................................................................................... Server‬‬
‫أ‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫الفهرس‬
‫الراك )‪21 ................................................................................................................................ : (Rack‬‬
‫خطوات تصميم الــ ‪22 ......................................................................................... : DATA NETWORK‬‬
‫تذكر دائما ‪22 ......................................................................................................................................:‬‬
‫أدوار مهندس القوى ‪26 .........................................................................................................................‬‬
‫منوذج تطبيقي ‪27 .................................................................................................................................‬‬
‫‪33 .................................................................................................................. CODES & STANDARDS‬‬
‫الفصل الثانى ‪BMS System :‬‬
‫لماذا نحتاج أنظمة إدارة البنايات؟ ‪35 ....................................................................................................‬‬
‫مم يتألف نظام إدارة المباني ‪ BMS‬؟ ‪36 .................................................................................................‬‬
‫حجم منظومة الــ ‪41 .................................................................................................................... BMS‬‬
‫مثال آخر ‪ :‬نظام إدارة البناية ‪ BMS‬لمركز البيانات ‪45 ...........................................................................‬‬
‫مثال آخر عن التوفير عبر استخدام الـ ‪46 ................................................................................... : BMS‬‬
‫الفوائد المباشرة من تطبيق الـ ‪47 ............................................................................................... : BMS‬‬
‫ما هي المباني التي يمكن أن نطبق بها النظام؟ ‪48 ..................................................................................‬‬
‫الفصل الثالث ‪Telephone Network :‬‬
‫مقدمة تارخيية ‪49 ..................................................................................................................................‬‬
‫أنواع أنظمة التلفونات ‪53 ......................................................................................................................‬‬
‫مكونات أنظمة التليفونات التقليدية ‪53 .............................................................................................‬‬
‫مخرج التليفون ‪53 ................................................................................................................................‬‬
‫صندوق التجميع الفرعى ‪53 .............................................................................. TB ، Telephone Box‬‬
‫اللوحات الوسيطة )‪54 .................................................... Intermediate Distribution Frame ) IDF‬‬
‫صندوق التجميع الرئيسي ( ‪56 ............................................................... ) Main Distribution Frame‬‬
‫السنترال الداخلي )‪57 ............................................ Private automatic branch exchange (PABX‬‬
‫كابالت التليفونات ‪58 ............................................................................................................................‬‬
‫أمثلة على النظام الت قلي دي ‪60 ...........................................................................................................‬‬
‫ال مثال الثاني‪62 ....................................................................................................................................‬‬
‫مثال ثالث ‪63 ........................................................................................................................................‬‬
‫األنظمة احلديثة ( ‪65 ................................................. ) VOIP ، VOICE OVER INTERNET PROTOCOL‬‬
‫طرق تنفيذ نظام ‪66 .................................................................................................................... VOIP‬‬
‫التواصل مع شخص لديه تلفون عادى ‪66 ................................................................................................‬‬
‫ب‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫الفهرس‬
‫شر ح نظام الــ ‪67 ....................................................................................................... IP TELEPHONE‬‬
‫مكونات نظام الــ ‪69 ................................................................................................................... VOIP‬‬
‫ميزات الــ ‪ IP-PBX‬على السنرتال اخلاص التقليدي ‪71 ......................................................................‬‬
‫نظام الــ ‪73 .......................................................................................................................IP-ENABLE‬‬
‫مثال لشبكة تلفونات ‪73 ................................................................................................................... : IP‬‬
‫الفصل الرابع ‪MATV :‬‬
‫مقدمة تارخيية ‪75 ..................................................................................................................................‬‬
‫تاريخ الراديو ‪76 ..................................................................................................................................‬‬
‫تاريخ التلفزيون ‪78 ...............................................................................................................................‬‬
‫آلية عمل البث التلفزيوني ‪78 .................................................................................................................‬‬
‫تاريخ أنظمة الدش يف مصر‪79 ..............................................................................................................‬‬
‫الجيل األول ‪79 ............................................................................................ Radio Frequency, RF :‬‬
‫الجيل الثانى ‪ :‬بداية عصر القنوا ت الفضائية ( ‪80 ...................................... ) Intermidiate Frequency, IF‬‬
‫الجيل الثالث ‪ :‬نظام الدش البسيط ( كما بالمنازل )‪81 ................................................................................‬‬
‫الجيل الرابع ‪ :‬الدش المركزى ‪82 ..........................................................................................................‬‬
‫تابع الجيل الرابع ‪ :‬الدش المركزي ذو القنوات المحدودة كما بالفنادق ‪84 ................................................ :‬‬
‫أشهر املعدات يف نظام الدش املركزي ‪84 ..............................................................................................‬‬
‫العنصر األول ‪84 ............................................................................................................. : Antenna :‬‬
‫العنصر الثانى ‪ :‬الـــ ‪86 ..................................................................................................... Head Unit‬‬
‫ال عنصر الثالث ‪ :‬الــ ‪93 ..................................................................................................................Tap‬‬
‫العنصر الرابع ‪ :‬الــ ‪93 ......................................................................................................... Splitter‬‬
‫العن صر الخامس ‪ :‬الــ ‪94 ..................................................................................................... Amplifier‬‬
‫العنصر السادس ‪ :‬الــ ‪96 .................................................................................................... Separator‬‬
‫مثال تطبيقي ‪97 ................................................................................................................................... :‬‬
‫منظومة الــ ‪98 ......................................................................................................... IF Distribution‬‬
‫العنصر السابع ‪ :‬الــعدس ة ‪100 ...................................................................................................... LNB‬‬
‫العنصر الثامن ‪ :‬الــ ‪101 ............................................................................................. Multi-Switch‬‬
‫ملحوظات عامة ‪103 ............................................................................................................................ :‬‬
‫منوذج خل طوات التصميم يف نظام الــ ‪107 .............................................................................. MATV‬‬
‫مثال تطبيقي ‪111 .............................................................................................................................. 2 -‬‬
‫مثال تطبيقي ‪111 .............................................................................................................................. 3 -‬‬
‫ت‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫الفهرس‬
‫من اذج للتصميم باستخدام الربامج اجلاهزة ‪112 .................................................................................‬‬
‫تقنية ‪114 ..................................................................................................................................... IPTV‬‬
‫منظومة البث الرقمى ‪116 ............................................................................................................ IPTV‬‬
‫أنواع البث التليفزيوني ‪116 ......................................................................................................... IPTV‬‬
‫ما المقصود بالــ ‪ VoD‬؟ ‪117 .................................................................................................................‬‬
‫كيف تعمل تقنية ‪ IPTV‬؟ ‪117 .................................................................................................................‬‬
‫ما هو جهاز الــ ‪ STB set-top box‬؟ ‪118 ............................................................................................‬‬
‫مميزات تقنية ال ‪118 ................................................................................................................. : IPTV‬‬
‫سلبيات تقنية ال ‪119 .................................................................................................................. : IPTV‬‬
‫مجاالت التطبيق ( ‪122 ................................................................................................. ) Applications‬‬
‫الفصل اخلامس ‪Access Control :‬‬
‫مكونات النظام ‪123 ...............................................................................................................................‬‬
‫مصطلحات هامة ‪126 ............................................................................................................................‬‬
‫أنواع الــ ‪126 .............................................................................................................. Card Reader‬‬
‫‪127 ........................................................................................................................ Biometric Readers‬‬
‫‪127 .............................................................................................................. Access control Keypads‬‬
‫‪128 .......................................................................................................................... Face Recognition‬‬
‫أنواع األقفال الكهربية ‪128 ........................................................................ Electric lock Hardware‬‬
‫‪129 .......................................................................................................................... Magnetic lock‬‬
‫زر الخروج ‪129 ........................................................................................................................... REX‬‬
‫لوحة تحكم ( ‪130 ............................................................................................... : (Door Controller‬‬
‫كمبيوتر ( ‪131 ......................................................................... (Access control server computer‬‬
‫منوذج تطبيقي مبسط‪132 ....................................................................................................................‬‬
‫طرق تنفيذ شبكات ‪133 ............................................................................... NETWORK TOPOLOGY‬‬
‫الطريقة األولى ‪ :‬الــ ‪133 .................................................................................... : Serial Controllers‬‬
‫الطريقة الثانية ‪135 .................................................................................................... IP Controller :‬‬
‫مث ال تطبيقى آخر ‪136 ........................................................................................................................ :‬‬
‫بعض أهم الشركات وأنظمة ال )‪ (SOFTWARE‬اخلاص بها ‪137 ......................................................... :‬‬
‫الفصل السادس ‪Nurse Call :‬‬
‫ث‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫الفهرس‬
‫األجزاء الرئيسية لنظام )‪139 ................................. (IP-NURSE CALL SYSTEM CONFIGURATION‬‬
‫محطة الممرضة ‪139 .................................................................................................. Nurse Station‬‬
‫محطة ا لمريض ( ‪139 ............................................................................................. ) Patient Station‬‬
‫كيف يعمل النظام ‪140 ........................................................................................................................ :‬‬
‫نظام التشغيل والمراجعة ‪144 ......................................................................... ) Management unit) (:‬‬
‫خطوات تصميم نظام الـ ‪ NURSE CALL‬التقليدي ‪144 ...................................................................... :‬‬
‫تصميم نظام الــ ‪146 ............................................................................................................. : IP NCS‬‬
‫الفصل السابع ‪CCTV :‬‬
‫األساس العلمى للنظام ‪149 ..................................................................................................................‬‬
‫العناصر األساسية يف نظام املراقبة الــ ‪150 ........................................................................ ANALOG‬‬
‫الكامريات ‪150 ........................................................................................................................................‬‬
‫أجهزة التسجيل ‪151 ............................................................................................................................ :‬‬
‫أهم مواصفات جهاز التسجيل ‪151 ........................................................................................................ :‬‬
‫أهم المخارج المتاحة في جهاز الــ ‪152 .........................................................................................DVR‬‬
‫كيفية حساب حجم التخزين المطلوب ‪154 ............................................................................................... :‬‬
‫شاشات العرض ‪155 ........................................................................................................ : MONITORS‬‬
‫الكابالت ‪156 ...........................................................................................................................................‬‬
‫نظام الــ ‪156 .......................................................................................................................... IP CCTV‬‬
‫وصف كاميرات الــ ‪159 .................................................................................................................. IP‬‬
‫ميزات حصرية لكاميرات الــ ‪160 .................................................................................................... IP‬‬
‫الفر وق بين نظام الــ ‪ Analog‬ونظام الــ ‪161 ................................................................................... IP‬‬
‫نظام الــ ‪ VCA ، Video Content Analysis‬في المنظومة الرقمية‪162 .................................................‬‬
‫تقنية ضغط الفيديوهات )‪163 ..................................................................................... : (Compression‬‬
‫أسئلة هامة قبل البدء يف اختيار النظام املناسب ‪164 ...................................................................... :‬‬
‫المتطلبات والمواصفات الفن ية العامة لمراكز التسوق ‪165 .......................................................................‬‬
‫مواصفات أجهزة التسجيل وشروط استخدامها (نقال عن الكود السعودى ) ‪166 ...............................................‬‬
‫كاميرات المراقبة األمنية (نقال عن الكود السعودى ) ‪166 ............................................................................ :‬‬
‫شاشات العرض وغرفة المراقبة والتحكم (نقال عن الكود السعودى ) ‪167 ..................................................... :‬‬
‫ج‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫الفهرس‬
‫تركيب الكامريا ‪168 ..............................................................................................................................‬‬
‫قطر العنصر الحساس ‪169 ....................................................................................................................‬‬
‫العالقة بين قطر العدسة والحساس ‪170 ..................................................................................................‬‬
‫املصطلحات اهلامة اخلاصة بكامريات املراقبة ‪170 .................................................................................‬‬
‫البعد البؤري ‪171 .......................................................................................................... focal length‬‬
‫زاوية الرؤية ‪172 .........................................................................................................: View Angle‬‬
‫كيف تحسب المسافة التي تغطيها الكاميرا الواحدة ‪ FOV ، Field of View‬؟ ‪173 .....................................‬‬
‫نسبة اإلشارة إلى الضوضاء ( ‪176 ...................................................... :) Signal To Noise Ratio S/N‬‬
‫مصطلح دقـة الصـورة ‪177 ................................................................................. Image Resolution :‬‬
‫مصطلح خطوط المسح ‪177 ................................................................................................... TV lines‬‬
‫مصطلح الميجا بكسل ‪178 .....................................................................................................................‬‬
‫مصط لح الــ ‪178 ...............................................................................................: Optical Zoom, OZ‬‬
‫مصطلح ( ‪179 ........................................................................................................... :) Digital Zoom‬‬
‫مصطلح تعوي ض اإلضاءة الخلفية ‪179 .......................................... BLC ، Back Light Compensation‬‬
‫مصطلح التحكم اآللي للتكبير ( ‪180 .............................................. :) AGC: Automatic Gain Control‬‬
‫مصطلح تقنية تعويض الضوء ال ُم فرط ( ‪180 .................................. :) Highlight Compensation HLC‬‬
‫مصطلح الحساسية للضوء ‪181 .......................................................................................... sensitivity‬‬
‫أنظمة التغذية بالطاقة الكهربية للكامريات ‪181 ................................................................................‬‬
‫)‪182 ................................................................................................ : Power over Ethernet (POE‬‬
‫أشكال الكامريات ‪183 ........................................................................................................................... :‬‬
‫الفصل الثامن ‪FA Network :‬‬
‫الغرض من أنظمة إنذار وكشف الحريق ‪190 ..........................................................................................‬‬
‫مكونات أنظمة الكشف واإلنذار عن احلريق ‪191 .................................................................................. :‬‬
‫احلساسات أو كواشف احلريق ( ‪192 ................................................................................. ) DETECTORS‬‬
‫كاشف الدخان األيوني ( ‪193 ...............................................................) ionization smoke detector‬‬
‫كاشف الدخان الضوئي ( ‪194 ................................................................... ) optical smoke detector‬‬
‫كاشف متعدد ( ‪195 ...................................................................................................... ) multi sensor‬‬
‫كاشفات دخان خطية ‪195 ........................................................................................ Beam Detector :‬‬
‫كاشف الحرارة ( ‪196 ................................................................................................ ) heat detector‬‬
‫كاشف اللهب ( ‪197 ................................................................................................ ) Flame Detector‬‬
‫كاشفات الغاز ‪198 ................................................................................................. GAS DETECTORS‬‬
‫كاشفات مجاري الهواء ‪198 .................................................................................... : Duct Detectors‬‬
‫ح‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫الفهرس‬
‫اإلنذار اليدوي ( ‪199 ....................................................................................................... :) Call Point‬‬
‫وحدات اإلنذار ‪199 .................................................................................................................................‬‬
‫أوال اإلنذار الصوتي ‪200 ..................................................................................................................... :‬‬
‫وحدات اإلنذار المرئية ‪200 ........................................................................ FIRE ALARM FLASHERS‬‬
‫لوحة التحكم )‪201 ............................................................. (FIRE ALARM CONTROL PANEL-FACP‬‬
‫معدات التحكم ‪202 ...............................................................................................................................‬‬
‫‪202 ............................................................................................................................. Door Holder‬‬
‫وحدة المراقبة ‪202 .............................................................................................. Monitor Module :‬‬
‫دور الـــ ‪ MM‬في مراقبة الــ ‪204 .................................................................... Water Flow Switch‬‬
‫دور الـــ ‪ MM‬في مراقبة الـــ ‪204 ........................................................................... Tamper Switch‬‬
‫وحدة تحكم ‪205 ...................................................................................................... Control module‬‬
‫وحدات عزل ‪206 ......................................................................................... ISOLATION MODUELS‬‬
‫شبكة المواسير والكابالت ‪207 ...............................................................................................................‬‬
‫أنواع أنظمة التحكم ‪208 .......................................................................................................................‬‬
‫النوع األول ‪ :‬النظام التقليدي القديم ‪208 ........................................................ ) Conventional FACP ( :‬‬
‫النوع الثاني ‪ :‬النظام المعنون ‪209 ................................... ) Addressable type FACP ( addressable‬‬
‫النوع الثالث ‪ :‬منظومة اإلنذار الذكية ‪212 ......................................... Inelegant Fire alarm system‬‬
‫النوع الرابع ‪213 ................................................................................................. Wireless system :‬‬
‫مقارنة بين لوحا ت من ثالث شركات مختلفة ‪213 ....................................................................................‬‬
‫الربط بين اللوحات ‪214 ........................................................................................................................‬‬
‫لوحات التكرار ‪215 ........................................................................................... REPEATER PANELS :‬‬
‫خطوات تصميم منظومة إنذار احلريق ‪215 ..........................................................................................‬‬
‫مرحلة التصميم األولى ‪ :‬تحديد خطورة المبنى واجزائه المختلفة ‪215 .......................................................‬‬
‫مرحلة التصميم الثانية ‪ :‬تقس يم مناطق الحريق ‪219 ................................................................................. :‬‬
‫مرحلة التصميم الثالثة ‪ :‬اختيار مناطق النداء ‪220 ...................................................................................‬‬
‫مرحلة التصميم الرابعة ‪ :‬اختيار كاشفات الحريق المناسبة وتوزيعها ‪222 ................................................ :‬‬
‫قواعد وضع الحساسات والمساحة التي يغطيها كل نوع منها ‪224 ............................................................‬‬
‫أخطاء في التصميم ينبغي تفاديها ‪226 ...................................................................................................:‬‬
‫نقاط يجب أخذها في عين االعتبار ‪227 ................................................................................................. :‬‬
‫مرحلة التصميم الخامسة ‪ :‬اختيار أجهزة اإلنذار الصوتية والمرئية وتوزيعها ‪231 ................................... :‬‬
‫بعض اإلرشادات يف حساب وتصميم أنظمة مكافحة احلريق ‪234 ......................................................... :‬‬
‫التوصيالت الكهربائية ( األسالك )‪234 ................................................................................................... :‬‬
‫خ‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫الفهرس‬
‫مثال تطبيقي ‪235 ............................................................................................................................ 1 -‬‬
‫أوال ‪ :‬اختيار نظام اإلنذار ‪235 ...............................................................................................................‬‬
‫ثانيا ‪ :‬أنواع وعدد الحساسات ‪235 ..........................................................................................................‬‬
‫ثالثا ‪ :‬تقسيم المكان المناطق ‪236 ............................................................................................... Zones‬‬
‫مثال تطبيقي ‪239 ............................................................................................................................. 3 -‬‬
‫حساب مكونات نظام إ نذار احلريق يف أحد املساجد ‪247 ...................................................................... :‬‬
‫دراسة ألسعار السوق طبقا لسعر الجنيه االسترليني‪251 ....................................................................................... :‬‬
‫الفصل التاسع ‪Sound System :‬‬
‫حاسة السمع ‪253 ...................................................................................................................................‬‬
‫كيف تتم عملية السمع؟ ‪254 ...................................................................................................................‬‬
‫األذن البشرية أقوى سماعة ‪254 .............................................................................................................‬‬
‫موجات الصوت ‪ :‬تعريفات هامة ‪255 .....................................................................................................‬‬
‫تردد الموجة الصوتية ‪255 ................................................................................................................... :‬‬
‫سرعة الصوت ‪256 .............................................................................................................................. :‬‬
‫خصائص متييز األصوات ‪257 .................................................................................................................‬‬
‫شدة الصوت ‪257 ................................................................................................................ Intensity‬‬
‫التعبير عن شدة الصوت بالديسيـبل ‪258 .................................................................................................‬‬
‫درجة ( نبرة ) الصوت – ‪260 .......................................................................................................Pitch‬‬
‫نوع النغمة ( المركبة – أساس ية ) ‪261 .....................................................................................................‬‬
‫أهم القوانني احلاكمة للصوتيات‪261 ....................................................................................................‬‬
‫جمع شدة األصوات المتساوية الشدة ‪262 ................................................................................................‬‬
‫جمع األصوات غير المتساوية في الشدة ‪263 ..........................................................................................‬‬
‫قانون التربيع العكسي في األصوات ‪264 ................................................................................................‬‬
‫املكونات الرئيسية للنظام الصوتي ‪266 .............................................................................................. :‬‬
‫امليكروفونات )‪268 .................................................................................................. :) MICROPHONES‬‬
‫المي كرفون الكربونى ‪268 ..................................................................................................................... :‬‬
‫الميكروفون الشريطى ( ‪268 ....................................................................................... ) Ribbon Micro‬‬
‫الميكروفون البلورى ( ‪269 ............................................................................. ) Crystal microphone‬‬
‫ميكروفون السعوى ( ‪269 ......................................................................... (Condenser microphone‬‬
‫الميكروفون الديناميكى ( كهرومغناطيسية ) ( ‪270 ........................................... ) Dynamic microphone‬‬
‫د‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫الفهرس‬
‫مواصفات امليكرفون ‪271 ........................................................................................................................‬‬
‫زاوية استقبال الصوت ‪271 ...................................................................................................................‬‬
‫حساسية الميك رفون ‪272 ........................................................................................................................‬‬
‫معاوقة الميكرفون ‪274 ..........................................................................................................................‬‬
‫مكرب اإلشارة ( ‪275 ............................................................................................................ (AMPLIFIER‬‬
‫توصيف الــ ‪278 ........................................................................................................................ . Amp‬‬
‫ما معنى الــ ‪ Clipping‬؟ ‪278 ................................................................................................................‬‬
‫السماعات )‪280 .................................................................................................... :) LOUD SPEAKERS‬‬
‫مشاكل السماعات ‪282 ...........................................................................................................................‬‬
‫توصيل السماعات على التوإلى والتوازي ‪282 ........................................................................................‬‬
‫األنظمة المختلفة لت وص يل السماعات بالــ ‪283 ...............................................................................Amp‬‬
‫تصنيف السماعات ‪287 ........................................................................................................................ :‬‬
‫فاصل الترددات ‪288 .......................................................................................................... crossover .‬‬
‫أهم نقاط توصيف السماعات ‪290 .......................................................................................................... :‬‬
‫الحل‪294 ..................................................................................................................................................... :‬‬
‫‪295 ......................................................................................................................................... Horns‬‬
‫مازج الصوت ‪297 ........................................................................................................SOUND MIXER‬‬
‫‪299 .......................................................................................................................... MATRIX SWITCH‬‬
‫‪300 ............................................................................................................................... ATTENUATOR‬‬
‫الكابالت ‪300 .......................................................................................................................................:‬‬
‫تصميم صوتيات غرفة اجتماعات ‪302 ..................................................................................................‬‬
‫مثال تطبيقي موسع ‪303 ........................................................................................................................‬‬
‫األنظمة الصوتية يف اهلواء الطلق ‪307 ...................................................................................................‬‬
‫خطوات تصميم النظام الصوتي العام ‪308 .................................................................................... PA‬‬
‫أساليب التصميم ‪308 .............................................................................................................................‬‬
‫‪.6‬‬
‫‪309 ...................................................................................... Distributed System Design (DSD) v3.5‬‬
‫خطوات األسلوب األول للتصميمات الصوتية ‪309 ................................................................................‬‬
‫األسلوب الثاني للتصميمات ‪315 ........................................................................................................ :‬‬
‫الخطوة األولي ‪ :‬تحديد مستوى الضوضاء الموجودة ‪315 ..........................................................................‬‬
‫الخطوة الثانية ‪ :‬تحديد االرتفاع ‪ dB‬المطلوب في الصوت ‪316 .................................................................‬‬
‫الخطوة ا ل ثالثة ‪ :‬اختيار نوع السماعة المناسبة ‪316 ..................................................................................‬‬
‫ذ‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫الفهرس‬
‫الخطوة الرابعة ‪ :‬اختيار قدرة السماعة ‪317 .............................................................................................‬‬
‫الخطوة الخامسة ‪ :‬توزيع السماعات ‪318 .................................................................................................‬‬
‫الطريقة األولى ‪319 ..............................................................................................................................‬‬
‫الطريقة الثانية لتوزيع السماعات ‪322 ....................................................................................................‬‬
‫حساب المسافات بين سماعات الحائط ‪324 ..............................................................................................‬‬
‫الخطوة السادسة ‪ :‬تكوين الــ ‪325 ............................................................................................... Zones‬‬
‫الخطوة السابعة ‪ :‬اختيار الــ ‪326 ......................................................................................... Amplifier‬‬
‫الخطوة الثامنة ‪ :‬اختيار جهاز التحكم الرئيسي للنظام ‪326 .......................................................................‬‬
‫الخطوة األخيرة ‪ :‬اختيار الكابالت ‪327 ....................................................................................................‬‬
‫جدول كميات المنظومة الصوتية ‪328 .....................................................................................................‬‬
‫أمثلة تطبيقية ‪330 .............................................................................................................................. :‬‬
‫األنظمة الصوتية في المساجد ‪330 .........................................................................................................‬‬
‫انعكاس الصوت ‪334 .................................................................................. REFLECTION OF SOUND‬‬
‫مشكلة الصفري ‪335 ............................................................................................................. FEEDBACK‬‬
‫مشكلة صدى الصوت ‪335 ........................................................................................................... ECHO‬‬
‫زمن الرتداد ( )‪337 ....................................................................................... REVERBERATION TIME‬‬
‫أهمية زمن الترداد ‪337 .........................................................................................................................‬‬
‫حساب زمن الترداد ‪338 ........................................................................................................................‬‬
‫الرنني )‪339 ................................................................................................................... (RESONANCE‬‬
‫ظاهرة رنين الغرفة ‪339 ........................................................................................ room resonance‬‬
‫حساب الترددات الرنينية ‪339 ................................................................................................................‬‬
‫تشتت الصوت ‪340 .................................................................................... DIFFUSION REFLECTION‬‬
‫امتصاص الصوت ‪341 ..................................................................................... SOUND ABSORPTION‬‬
‫‪341 ........................................................................................................ LIST OF MANUFACTURERS‬‬
‫ر‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫المقدمة‬
‫منظومات التيار الخفيف ‪( Low Current Systems‬تسمى في الخليج ‪ )Electric Low Voltage, ELV‬هي مزيج‬
‫لتعاون أربعة أقسام علمية هي‪ :‬القوى الكهربية‪ ،‬واإللكترونيات واالتصاالت باإلضافة إلى ‪Information Technology,‬‬
‫‪ .IT‬وتشمل أنظمة التيار الخفيف العديد من األنظمة‪ ،‬من أشهرها على سبيل المثال وليس الحصر‪:‬‬
‫•‬
‫•‬
‫‪ ،Data Network‬سنعرض له تفصيال في الفصل األول‪.‬‬
‫‪ ،Structure Cabling System‬ويقصد به تحديد وتصميم شبكة الكابالت النحاسية ‪ ،UTP/STP‬بأنواعها‬
‫المختلفة والتي تمتد أفقيا لمسافات قصيرة لتغذية األجهزة النهائية‪ ،‬كما تشمل شبكة كابالت الفايبر التي تمتد رأسيا‬
‫في شبكة ال ـ ‪ Data‬بين السيرفرات والسويتشات‪ .‬والحديث عنه سيكون ضمن الفصل األول‪.‬‬
‫•‬
‫‪ ، Building Management System, BMS‬سنعرض له تفصيال في الفصل الثانى‪.‬‬
‫•‬
‫‪ ،Telephone System and VOIP‬سنعرض له تفصيال في الفصل الثالث‪.‬‬
‫•‬
‫‪ ،Television System, MATV and IPTV‬سنعرض له تفصيال في الفصل الرابع‪.‬‬
‫•‬
‫‪ ،Access Control System‬سنعرض له تفصيال في الفصل الخامس‪.‬‬
‫•‬
‫‪ ،Nurse Call‬سنعرض له تفصيال في الفصل السادس‪.‬‬
‫•‬
‫‪ ،Fire Alarm System, FA‬سنعرض له تفصيال في الفصل السابع‪.‬‬
‫•‬
‫أنظمة المراقبة التلفزيونية ‪ ،CCTV‬وسنعرض لها تفصيال في الباب الثامن‪.‬‬
‫•‬
‫‪ ،Public Address System, PA‬سنعرض له تفصيال في الفصل التاسع‪.‬‬
‫كما تشمل أيضا‪:‬‬
‫•‬
‫‪Home Automation System HAS‬‬
‫•‬
‫)‪Intercom System (Audio and Video‬‬
‫•‬
‫‪ Master Clock System‬نظام الساعات المركزية‪.‬‬
‫•‬
‫‪ Car Parking System‬كما في الموالت الكبيرة لتحديد األماكن الخالية‪.‬‬
‫ومن األنظمة الجديدة أيضا أنظمة ال ـ ‪ security‬وهى‬
‫كثيرة ‪ ،‬فباإلضافة إلى ال ـ ‪ access control‬وكاميرات‬
‫المراقبة التي ندرسهم في الكتاب هناك أنظمة أخرى لن‬
‫نتعرض لها مثل ‪ Road Blocker‬الذى يستخدم لمنع‬
‫اقتحام أي مبنى مهم ‪.‬‬
‫‪1‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫المقدمة‬
‫وهناك أيضا نظام ‪ intrusion detection‬كما في البنوك‬
‫حيث يوضع عند قدم أو ركبة الموظف زر للتنبيه على حدوث‬
‫سرقة أو اقتحام للبنك ‪ ،‬ويوجد منه نسخ ‪ software‬للحماية‬
‫من الهاكرز‪.‬‬
‫وأحيانا في بعض األماكن الهامة يوضع ‪ infra red system‬كما في و ازرة المالية يعمل أوتوماتيكيا الكتشاف دخول أي‬
‫أحد بعد ساعة معينة‪.‬‬
‫ونتاج األقسام العلمية األربعة (‪ ) power-communication-Computer Eng. And IT‬التي ذكرناها قد يجتمع في‬
‫نظام ما من هذه األنظمة‪ ،‬وقد تجد أنظمة أخرى تتبع البعض فقط من هذه األقسام وليست كلها‪ .‬ومن ثم ظهر مسمى جديد‬
‫بين المهندسين هو مهندس التيار الخفيف‪ ،‬وبالطبع هو في األساس مهندس متخرج من واحد من األربعة أقسام السابق‬
‫ذكرهم‪.‬‬
‫أعمال التيار اخلفيف باملشروعات الكربى‬
‫في جميع المباني الحديثة أصبحت منظومة التيار الخفيف جزءا أساسيا من منظومات المشروع تماما مثل المنظومات‬
‫التقليدية مثل أعمال الكهرباء وأعمال التكييف واألعمال المدنية واألعمال المعمارية واألعمال الميكانيكية إلخ‪ .‬ومن ثم فمهندس‬
‫التيار الخفيف البد أن يكون مشاركا في جميع ال ـ ‪ meetings‬الخاصة بالتجهيز للمشروعات والتي منها‪:‬‬
‫المشاركة في اال جتماعات التحضرية‬
‫وهذه االجتماعات تتم في المرحلة األولى من المشروع‪ ،‬تشمل‪:‬‬
‫‪Client meeting -1‬‬
‫‪Project kickoff meeting -2‬‬
‫فاللقاء األول يجمع بين العميل صاحب المشروع وبين فريق االستشاريين الممثلين للتخصصات المختلفة ومنها بالطبع‬
‫استشارى أعمال التيار الخفيف‪ ،‬وعليه أن يستمع لطلبات العميل ويستفهم منه بدقة عما يريد وعن الميزانية المتاحة حتى ال‬
‫يسرح الطرفين في الحديث عن أنظمة جميلة ثم يتبين أن الميزانية ال تسمح ‪ ،‬ويجب أن يبين له الفروق بين األنظمة المتاحة‬
‫بوضوح حتى يصلوا إلى اتفاق حول ما هو مطلوب تحديدا وبنهاية هذا االجتماع سيكون مطلوبا من استشاري التيار الخفيف‬
‫أن يحول ما قيل في االجتماع إلى منظومات‪.‬‬
‫أما اللقاء الثانى فيكون بين مدير المشروع وبين فرق التصميم الخاصة بالتخصصات المختلفة‪ ،‬ويأتي كل مصمم إلى هذا‬
‫االجتماع وقد حدد معالم أعمال تخصصه‪ ،‬فيطلب تحديد الفراغات التي يحتاجها في المبنى‪ ،‬وفى هذا االجتماع على استشارى‬
‫‪2‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫المقدمة‬
‫التيار الخفيف أن يعرف بأعماله أمام بقية االستشاريين فغالبا سيكون معظمهم غير مدركين لطبيعة بعض هذه األنظمة وأنها‬
‫تتداخل مع أعمالهم‪ .‬ويتوج ذلك بخطاب يوجهه إلى مدير المشروع محددا متطلباته‪ .‬ومن الجدير بالذكر أن في هذا االجتماع‬
‫يعلن مدير المشروع تفاصيل الجدول الزمنى للمشروع حتى يكون جميع االستشاريين على علم بالتوقيتات المطلوبة‪.‬‬
‫المشاركة في إعداد التقارير المبدئية‬
‫وهذه التقارير تعد خالل المرحلة الثانية من المشروع‪ ،‬وتشمل ‪ Preliminary Design Report‬وفيه يحدد مهندس التيار‬
‫الخفيف فعليا معالم التصميم في جميع األنظمة بصورة محددة ومواصفات مبدئية واضحة وتسعير على مبدأ المتر المربع‬
‫لمشروعات مشابهة ‪ ،‬كما يجب تسليمه قائمة بالمعدات التي سيتم استيرادها بواسطته من الخارج ومدة االستيراد فمعظم أنظمة‬
‫التيار الخفيف ال تصنع محليا ويتم استيرادها من الخارج وقد تأخذ وقتا في الجمارك وغيره ‪ ،‬وهذا التقرير سيرسل إلى العميل‬
‫ألخذ الموافقة عليه ولذا البد أن يكون شديد الوضوح ومحدد بدقة لكل المقترحات التي سيتم تنفيذها والمواصفات التي سيتم‬
‫اتباعها (بالطبع هذا تقرير وليس رسومات تصميمية ) فإذا وافق عليه العميل واعتمده فلن يكون هناك لوم بعد ذلك على‬
‫مهندس التيار الخفيف إذا طلبت أي تعديالت طالما كان التقرير واضحا ومفصال بالمستوى الذى يفهمه العميل‪.‬‬
‫المشاركة في انتاج ‪Conceptual design drawings‬‬
‫وهذه تمثل المرحلة الثالثة في أي مشروع‪ ،‬وهى خطوة شبه نهائية تتضح فيها مالمح الشغل بصورة تفصيلية‪ ،‬وفى هذه‬
‫المرحلة تتحدد بدقة أماكن معدات التيار الخفيف ويكون من الضرورى التنسيق مع المعمارى بصقة خاصة لتأكيد هذه‬
‫األماكن‪ .‬وفى هذه المرحلة تكون تنتج أيضا ال ـ ‪ Block Diagrams‬الخاصة بكل منظومة ومن ثم تتحدد مكونات كل نظام‬
‫وتوصيالته‪ ،‬وهذه الرسومات تمثل ‪ %70‬من الشغل وسيتم ارسالها للعميل للموافقة حيث أن المرحلة التالية سيكون التصميمات‬
‫النهائية والرسومات التنفيذية‪.‬‬
‫المرحلة الرابعة ‪ :‬اإلعداد لطرح المشروع رسميا‬
‫وفيها ينتج فريق التيار الخفيف جميع الرسومات وال ـ ‪ BOQ‬والمواصفات التفصيلية وكل ال ـ‪ Documentations‬الالزمة‬
‫قبل طرح المشروع‪ .‬وفى هذه المرحلة يسلم مهندس التيار الخفيف لكل نظام ‪ Layout plan + riser‬باإلضافة إلى ‪Rack‬‬
‫‪ layout‬وقد يحتاج األمر في بعض األنظمة لتسليم ‪ Elevation‬وبما أيضا بعض ال ـ ‪ Cross-Sections‬وتسلم أيضا في‬
‫هذه المرحلة بعض الحسابات التصميمية لتأكيد صحة االختيارات‪.‬‬
‫وأخي ار تضم جميع ال ـ ‪ drawings + Spec +BOQ‬معا ضمن ال ـ ‪ Bid Documentation‬تمهيدا لطرح العطاء على‬
‫شركات المقاوالت المتخصصة‪ .‬وخالل هذه المرحلة سيكون مطلوبا من مهندسي التيار الخفيف حضور بعض االجتماعات‬
‫للرد على استفسارات المقاولين قبل أن يقدموا عطاءاتهم‪.‬‬
‫ملحوظة‪:‬‬
‫منظومات التيار الخفيف ستحتاج إلى غرف ومساحات الستيعاب المعدات الخاصة بها ولذا البد من تواصل فعال مع‬
‫المعمارى في المرحلة األولى من المشروع لتوضيح حجم وعدد الغرف المطلوبة حسب حجم المشروع‪ .‬ومعظم المشروعات‬
‫الحديثة تشتمل على غرفة أو أكثر من األنواع التالية‪:‬‬
‫‪3‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫المقدمة‬
‫‪Security rooms‬‬
‫•‬
‫‪Service Provider Communication rooms‬‬
‫•‬
‫‪Data center‬‬
‫•‬
‫‪BMS monitoring room‬‬
‫•‬
‫‪Building Distribution room‬‬
‫•‬
‫تقدير أحمال التيار الخفيف‬
‫رغم أن االسم يوحى بأن القدرة الكهربية المطلوبة لتغذية هذه األحمال ستكون بسيطة لكن هذا ليس بالضرورة يكون دائما‬
‫صحيحا لعدة أسباب أهمها أن هذه األحمال حتى وإن كان استهالك بعض عنصرها محدودا إال أن أعدادها الكبيرة ستجعل‬
‫القدرة اإلجمالية لهذه النوعية من األحمال شيئا هاما ومعتب ار ‪ .‬وبالطبع ال يمكن وضع قيم محددة لهذه األحمال لسبب جوهرى‬
‫آخر وهى أنها شديدة التنوع ‪ ،‬ومن ثم فجميع قيم األحمال المذكورة هنا ليست سوى نموذج فقط لبعض األنواع ‪ ،‬وال يصح‬
‫أبدا استخدامها في المشروعات إال إذا كان العنصر المستخدم من نفس النوع‪.‬‬
‫والطريقة ا لصحيحة الوحيدة لحساب أحمال هذه المنظومات هي الرجوع لكتالوجات العناصر المستخدمة فى كل منظومة‬
‫وحساب القدرة الكلية بعد عمل حصر لألعداد المستخدمة في المشروع‪ .‬كما يجب مراجعة التفاصيل الفنية لكل عنصر فحمل‬
‫الكامي ار مثال لو كان ‪ 80‬وات ثم ركبت عليها ‪ PTZ‬فيجب أن تضيف على األقل ‪ 300‬وات أخرى ‪ ،‬وإذا أضيف لها ‪IR‬‬
‫إذا كانت مركبة على سور – طبقا الشتراطات لجنة الرصد المرئي ‪ -‬فهذا يعنى ‪ 500‬وات أخرى ‪ ،‬وهكذا‪.‬‬
‫ومرة أخرى أؤكد على أن األرقام التالية هي فقط أرقام استرشادية الغرض منها لفت االنتباه إلى أن أحمال هذه المنظومات‬
‫يمكن أن تتجاوز آالف الكيلووات ‪ ،‬لكن الصحيح أن لكل مشروع ظروفه الخاصة ومكوناته الخاصة‪.‬‬
‫)‪about 5 Kw (Emergency‬‬
‫)‪0.5 Kw (Emergency‬‬
‫) ‪FACP (10 loops‬‬
‫)‪Door controller(4 DOORS‬‬
‫‪Amplifier (X watt) X1.5‬‬
‫‪Public Address Equipment (controller, AM/Fm,…etc) 500 Watt‬‬
‫‪Indoor fixed dome camera 20 watt (UPS) - Analog system‬‬
‫‪Outdoor fixed dome camera 80 watt (UPS) Analog system‬‬
‫‪CCTV Rack including:‬‬
‫)‪Matrix 32 (0.1 Kw) (UPS‬‬
‫•‬
‫)‪DVR (0.2 Kw) (UPS‬‬
‫•‬
‫)‪Management server (1.5 Kw) (UPS‬‬
‫•‬
‫)‪System Monitor 1Kw(UPS‬‬
‫•‬
‫)‪NVR 2.5 Kw (UPS‬‬
‫•‬
‫)‪Multiplexing CCTV monitors LCD/LED (32 inch) 100 watt(UPS‬‬
‫•‬
‫‪4‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫المقدمة‬
Edge switch 1.2Kw(UPS)
Server switch 5/7 Kw(UPS)
Data center switch 8/10 Kw (UPS)
BMS LCP .75/1.5 KW emergency
5
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Data Network‬‬
‫‪‬‬
‫‪1‬‬
‫أنظمة التيار الخفيف كما ذكرنا في المقدمة هى أنظمة تجمع بين التكنولوجيا الكهربية واإللكترونية وتكنولوجيا االتصاالت‬
‫والمعلومات‪ .‬ومن المهم هنا أن تعلم أن جميع أنظمة التيار الخفيف التي أشرنا إلى بعضها في المقدمة تجتمع مع بعضها‬
‫على شبكة البيانات ( ‪ ،) Data Network‬لذلك فإن تصميم ‪ Data Network‬يعتبر من أهم موضوعات أنظمة التيار‬
‫الخفيف‪ ،‬ويجب على المصمم أن يكون على دراية كافية بقدرة هذه الشبكة على استقبال جميع المعلومات من جميع األنظمة‬
‫المرسلة لتلك المعلومات‪ .‬كما يجب أن يكون التصميم مرنا لتقبل أي توسعات وإضافات إلى هذه الشبكة‪.‬‬
‫ويستثنى من الملحوظة السابقة نظام ‪ FA ،Fire Alarm System‬فهو ال يربط مع شبكة ال ـ ‪ ،Data‬وكود الحريق ال يقبل‬
‫بذلك ألنه نظام ‪ life safety‬ال يقبل التبعية‪.‬‬
‫ما هي شبكة الــــ ‪ DATA NETWORK‬؟‬
‫مصطلح ال ـ ‪ Data Network‬هو مصطلح عام ‪ ،‬إذا أطلق على العموم فالمقصود به شبكات الحواسيب‪ ،‬لكنه في المباني‬
‫الكبيرة قد يمثل نظاما لربط مجموعة أجهزة (هذه األجهزة قد تكون مجموعة من الحواسيب وملحقاتها‪ ،‬أو مجم ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـوعة من‬
‫ال ـ ‪ ،IP camera‬أو مجموعة من ال ـ‪ ،IP Telephones‬أو ‪ ، IPTVs‬إلخ)‪ ،‬وهذه األجهزة يتم ربطها معا بواسطة مجموعة‬
‫من الكابالت الخاصة أو من خالل ال ـ ‪ wireless‬لنقل المعلومات‪ ،‬أو تبادل االتصال‪.‬‬
‫ويوجد نوعان من ال ـ ‪ :Data Networks‬فهي أما شبكة داخلية محلية مغلقة على نفسـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـها تعرف بال ـ ـ ـ ـ‬
‫‪ ،LAN ،Local Area Network‬وإما شبكة تتصل بشبكات أخرى خارج حدود المبنى التي هي فيه و تسمى في هذه‬
‫الحالة ب ـ ‪.WAN ،Wide Area Network‬‬
‫فلو كان لدينا في أحد المكاتب مثال ‪ 10‬أجهزة كمبيوتر وطابعة وتم توصيلهم جميعا إلى جه ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـاز يسمى‬
‫‪ ،data network switch‬وهذا الجهاز سنعرف الحقا أنه يمثل عقل وقلب ال ـ ‪ ،Data Network‬فيمكن عن طريق برمجة‬
‫‪1‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Data Network‬‬
‫هذا ال ـ ‪ switch‬أن تتواصل هذه األجهزة مع بعضها في شبكة داخلية مغلقة فيمكنها أن تتبادل ملفات أو صور أو فيديوهات‪،‬‬
‫كما يمكن ألى جهاز أن يطبع مباشرة على الطابعة المشتركة لهم من خالل هذا ال ـ‪.switch‬‬
‫وشبكة )‪ (LAN‬تتمثل في الـ ـ ‪ Switch‬ومعه الجزء الموجود على يمينه في الشكل التالي‪ ،‬حيث يقوم ال ـ ‪ Switch‬بدور حلقة‬
‫الوصل بين المستخدمين وبين ال ـ ‪ Resources‬المتاحة في المكان‪ ،‬ومن خالله يمكن تبادل أشكال متنوعة من البيانات‪.‬‬
‫حيث أن لكل جهاز متصل بالشبكة ‪ Mac-Address‬الخاص به‪.‬‬
‫لكن جهاز ال ـ ‪ Switch‬يمكنه أيضا توصيل ال ـ ‪ LAN‬المحلية بشبكات أخرى في أماكن أخرى خارجية عن طريق جهاز ال ـ‬
‫‪ router‬كما في الشكل السابق‪ ،‬فيمكن بالتالي لمجموعة من ال ـ ‪ Switches‬أن تتبادل المعلومات فيما بينها وتصبح بذلك‬
‫‪ WAN ،Wide Area Network‬كما في الشكل التالي‪.‬‬
‫‪2‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Data Network‬‬
‫وبالطبع فإن أشهر شبكة ‪ WAN‬هي اإلنترنت نفسها حيث يتم تبادل الملفات والصور والفيديوهات بين الماليين من أجهزة‬
‫الكمبيوتر عبر ‪ WAN‬هائلة تشبه سحابة ‪ cloud‬ضخمة‪ ،‬ولذا يعبر عن النت أحيانا بمصطلح ال ـ ‪ .cloud‬علما بأن مراكز‬
‫التحكم وتخزين البيانات تدار بواسطة مزودى الخدمة ‪ Service Providers‬مثل المصرية لالتصاالت في مصر مثال‪.‬‬
‫فوائد الـــ ‪ Data Network‬الخاصة بالحاسبات‬
‫الفوائد التالية تخص فقط فوائد ال ـ ‪ Data Network‬الخاصة بربط أجهزة الكومبيتر وملحقاتها معا ‪:‬‬
‫✓‬
‫✓‬
‫تستطيع مشاركة أجهزة غالية الثمن مثل الطابعات حيث تستطيع كل الحواسيب استخدام نفس الطابعة‪.‬‬
‫تستطيع نقل الـ‪ Data‬أو البيانات المختلفة بين المستخدمين بدون استخدام أي جهاز من وسائل النقل (‪،HD‬‬
‫‪ .( etc ،Disks ،Flash memory‬وهذا بالطبع يخفض الوقت الالزم لنسخ الملفات حاسوب آخر‪.‬‬
‫✓‬
‫يستطيع جعل برامج معينة مركزية مثل الملفات المالية والحسابات‪ ،‬فمعظم المستخدمين قد يحتاجون الستخدام‬
‫نفس البرنامج أو الدخول إلى نفس المعطيات معاً‪ ،‬وبالتالي فهم يستطيعون العمل بشكل متزامن وبدون ضياع‬
‫الوقت‪.‬‬
‫أما في شبكات ‪ WAN‬فإن المصادر والمعلومات يمكن مشاركتها على مساحات جغرافية أوسع‪ ،‬وهذا يقدم عدد آخر من‬
‫الميزات منها‪:‬‬
‫✓‬
‫تستطيع أن ترسل وتستقبل البريد اإللكتروني ‪ E-mail‬من وإلى كل أنحاء العالم‪ ،‬ونقل وتبليغ الرسائل إلى أناس‬
‫عدة في نفس الوقت وفي مساحات واسعة ومختلفة وبسرعة فائقة وتكلفة زهيدة‪.‬‬
‫✓‬
‫تستطيع نقل الملفات من وإلى الشركاء في مواقع مختلفة‪ ،‬أو الدخول إلى شبكة الشركة من المنزل أو من أي‬
‫مكان في العالم‪.‬‬
‫✓‬
‫يمكنك الدخول إلى مصادر ضخمة على اإلنترنت والـ‪(World Wide Web (www‬‬
‫لكن كما ذكرنا ‪ ،‬فإن ال ـ ‪ Data Network‬أكبر من أن تكون مختصة فقط بربط ال ـ ‪ Computers‬وملحقاتها معا ‪ ،‬بل‬
‫ستتوسع لتشمل ربط كل أنظمة التيار الخفيف تقريبا ‪ ،‬وقد يكون لدينا هناك ‪ Data Network‬خاصة بال ـ ‪VOIP system‬‬
‫وشبكة أخرى خاصة بكاميرات المراقبة ‪ IP Cameras‬وشبكة ثالثة خاصة بال ـ ‪ ، IPTV system‬وهكذا كما سنرى تفصيال‬
‫من خالل فصول هذا الكتاب‪.‬‬
‫‪3‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Data Network‬‬
‫مكونات النظام ‪NETWORK HARDWARE‬‬
‫في هذا الفصل نتكلم عن مختلف األجهزة التي تستخدم في بناء شبكة ‪ Data‬سواء كانت لشركة أو مستشفى أو خالفه‪.‬‬
‫والعناصر األساسية في هذا النظام هي‪:‬‬
‫‪.1‬‬
‫األجهزة المراد توصيلها بال ـ ‪ ، Network‬مثل الكومبيوترات وملحقاتها إذا كان المراد فقط عم ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــل‬
‫‪ ، Computer network‬لكنها بالطبع ستشمل أجهزة أخرى خاصة بالمنظومات األخرى للتيار الخفيف كما‬
‫سنرى الحقا‪.‬‬
‫)‪ ،Data socket (Node‬وال يجب أن يظن القارئ أن هذه ‪ sockets‬تستخدم فقط لتوصيل أجهزة الحاسوب‬
‫‪.2‬‬
‫وملحقاتها معا فقط ‪ ،‬بل الحقيقة أننا سنحتاج ل ـ ‪ Data Socket‬من أجل توصيل جميع األجهزة الرقمية المستخدمة‬
‫في أنظمة التيار الخفيف مثل ال ـ ‪IPTV, IP-Telephones, IP Cameras, Door Access controllers,‬‬
‫‪ ، etc.‬فكل جهاز من هذه األجهزة سيحتاج إلى نفس ال ـ ‪ Data Socket‬التي يحتاجها جهاز الحاسوب‪.‬‬
‫‪.3‬‬
‫‪.4‬‬
‫‪.5‬‬
‫‪.6‬‬
‫‪.7‬‬
‫‪.8‬‬
‫‪.9‬‬
‫‪.10‬‬
‫‪.11‬‬
‫‪.12‬‬
‫‪.13‬‬
‫)‪Structure Cabling System (Copper and Fiber) : (Communication Media‬‬
‫‪Cable organizer‬‬
‫‪Patch cord‬‬
‫‪Patch panel‬‬
‫‪Rack‬‬
‫‪Switches‬‬
‫‪Routers‬‬
‫‪Modem‬‬
‫‪Application Servers‬‬
‫‪Firewalls‬‬
‫‪Software and Licenses‬‬
‫ويمكن تقسم ال ـ ‪ Data Network‬إلى جزئين‪:‬‬
‫‪ -1‬الجزء األول يسمى بال ـ ‪ Passive Network‬وتشتمل على مخارج ال ـ ‪ ،Data Outlets‬والكابالت المستخدمة أو‬
‫ما يسمى بال ـ ‪ Cabling Structure‬وصوال إلى الـ ـ ‪ ،Patch Panel‬الموجودة داخل ال ـ ‪.Data Racks‬‬
‫والعناصر من رقم ‪ 2‬إلى ‪ 7‬في الترتيب السابق تمثل المكونات األساسية لل ـ ‪ Passive network‬كما ذكرنا‬
‫سابقا وتتميز بأنها ال تحتاج إلى تغذية كهربية وال تحتاج إلى برمجة‪.‬‬
‫‪ -2‬الجزء الثانى ويمثله ال ـ ‪ Switch‬وما بعده‪ ،‬وهذا الجزء الثانى يشتمل على برمجة‪ ،‬على عكس الجزء األول الذى‬
‫ال يشتمل على أي برمجة فى أي من أجزائه‪.‬‬
‫‪4‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Data Network‬‬
‫وما يهمنا هنا أن نحدد دور مهندس القوى في هذه المنظومة‪ ،‬حيث أن دوره نسبيا محدود‪ ،‬والدور األكبر سيكون لمهندس‬
‫الشبكات واالتصاالت‪ .‬ويمكن تقسيم األدوار بينهما على النحو التالي‪:‬‬
‫•‬
‫أوال يقوم مهندس القوى (بالمشاركة مع مهندس االتصاالت) بعمل توزيع لمخارج ال ـ ‪ Data‬في األماكن المختلفة‬
‫على المخططات المعمارية وتقدير حجم ال ـ ‪ ،Patch Panel‬والراك‪ ،‬وعمل مخطط لهذه التوزيعات‪ .‬مع مالحظة‬
‫أنه البد أن يأخذ في االعتبار ما يسمى بال ـ ‪ Scalability‬ويقصد بها التوسعات المستقبلية أو األجهزة التي قد‬
‫تضاف مستقبال على الشبكة‪ ،‬وبالتالي البد أن يكون حجم ال ـ ‪ PP‬والراك وبالطبع حجم ال ـ ‪ Switches‬أكبر من‬
‫المطلوب في الوقت الحالي‪.‬‬
‫•‬
‫كما يقوم أساسا بحساب حجم مصادر الكهرباء المناسبة للمنظومة بما فيها حجم ال ـ ‪ ،UPS‬ويقوم كذلك بتصميم‬
‫منظومة األرضي المناسبة للنظام طبقا للكود المستخدم‪ .‬وبالتالي فمهندس القوى يحتاج أن يعرف أحمال األجهزة‬
‫التي سيتم توصيلها على منظومة الطوارئ ( ‪ ) Diesel Generator‬وكذلك األحمال التي تحتاج إلى ‪.UPS‬‬
‫•‬
‫ثانيا يق ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــوم مهندس الشبكات باختيار الهيكل العام لل ـ ‪ Data Network‬أو ما يسمى بالـ ـ ‪Topology‬‬
‫(‪ ،)etc. ،Ring/Star/Mesh/Tree‬و اختيار ال ـ ‪ Operation System‬وعمل البرمجة الالزمة لتشغيل النظام‪،‬‬
‫وأعمال ال ـ ‪ Security and Firewall‬للشبكة‪ .‬وهذا الجزء ال يشارك فيه مهندس القوى نهائيا فهو خارج عن‬
‫تخصصه‪.‬‬
‫والخالصة أنه مطلوب من مهندس القوى أن يكون ملما بتوصيف كل عنصر من عناصر ‪ ،data network‬ويكون لديه‬
‫علم باألحمال الكهربية المطلوبة وحجم األحمال التي تربط على شبكة الطوارئ أو أجهزة ال ـ ‪.UPS‬‬
‫وفيما يلى تعريف مختصر بالعناصر الخاصة بال ـ ‪ ،passive networks‬وسنبدأ هنا بالكابالت أوال‪:‬‬
‫‪: Data Cable‬‬
‫الكابالت المستخدمة في منظومة ال ـ ‪ Data‬تنقسم إلى نوعين اثنين‪ :‬كابالت نحاسية‪ ،‬وكابالت األلياف الضوئية ‪Fiber‬‬
‫‪ .Optical‬واالختيار بينهما يتم أساسا حسب السرعة المطلوبة لنقل ال ـ ‪ ،Data‬وكذلك حسب كمية البيانات المطلوب نقلها‪.‬‬
‫فنقل ملفات ‪ word or excel‬مثال ال تحتاج إلى سرعات عالية‪ ،‬على عكس الشبكة التي تنقل مثال صور أو فيديوهات حية‬
‫كما هو الحال في شبكة ال ـ ‪ CCTV‬مثال‪ ،‬فهذه تحتاج إلى سرعة عالية وسعة نقل أكبر‪.‬‬
‫وهناك ‪ Categories‬مختلفة داخل كل نوع من النوعين السابقين‪.‬‬
‫ماذا يقصد بالـــ ‪ Traffic‬؟‬
‫ومن المهم اختيار الكابل بصورة صحيحة ومناسبة حتى ال يؤثر على أداء بقية مكونات المنظومة‪ ،‬على سبيل المثال لو‬
‫كان لدينا جهاز به كارت شبكة ‪ Network Interface Card, NIC‬سرعته ‪ ،100 Mbps‬ومتصل به كابل ‪ Cat5‬الذي‬
‫أقصى سرعة نقل داتا فيه هي ‪ ،100 Mbps‬فعندها لن توجد أي مشكلة‪ ،‬لكن لو كانت سرعة نقل ال ـ ‪ Data‬هي مثال ‪2‬‬
‫‪ ،Gbps‬فسيظل النظام يعمل لكن ببطء شديد‪ ،‬والحل هو استخدام كابالت ‪ Cat6‬الذي يتميز بسرعة ‪.10Gbps‬‬
‫وبالطبع فإننا نفترض أن ال ـ ‪ switch and Router‬في هذا المثال لديهما السرعة المناسبة أيضا وإال فالمشكلة ستكون أكبر‬
‫ألن كال منهما سيحاول معالجة ال ـ ‪ Data packets‬التي تأتى بسرعة في طوابير متتالية ‪ ،‬مما سيؤدى إلى سخونة الجهاز‬
‫واحتراقه‪.‬‬
‫‪5‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Data Network‬‬
‫الحظ أنه بناء علي نوع الكابل سيتحدد أيضا نوع الـ ـ ‪ socket‬المستخدم المناسب للكابل وفي الشائع يستخدم كابل ‪Cat‬‬
‫‪ ،6‬وبالتالي يستخدم معه برايز ‪.Cat6‬‬
‫أنواع الكابالت‬
‫وأشهر أنواع الكابالت هي كابالت الـ ـ )‪ ،(Ethernet cable‬وهى عبارة عن ‪ 8‬أسالك (‪ )4 pairs‬ويستخدم في المسافات‬
‫الصغيرة (المسافة بين ال ‪ Rack‬وال ‪ outlet‬ال تزيد عن ‪ 90‬متر)‪.‬‬
‫كلمة ‪ Cat‬اختصار ‪ Category‬وتعنى معايير معينة في الخامات األساسية التي صنع منها الموصل داخل الكابل وأيضا‬
‫المعايير الكهربية التي يعمل عليها الكابل‪ .‬وهذه الـ ـ ‪ categories‬يوجد منها نوعان هما‪:‬‬
‫▪ ‪:)UTP cable (Unshielded Twisted Pair‬‬
‫وهي عباره أسالك ملتوية وهذا هو النوع المستخدم في الشبكات الحالية ‪ -‬النخفاض سعره مقارنة بال ‪STP‬‬
‫)‪ ،(Shielded twisted pair‬علما بأن سبب وجود كل سلكين ملتويين لتفادى التداخل ال مغناطيسي حيث أن‬
‫كل سلك من السلكين ملتويين يكون له اتجاه مغناطيسي عكس اآلخر‪.‬‬
‫▪ )‪:STP (Shielded Twisted Pair‬‬
‫وهى أسالك ملتوية أيضا لكن محمية ‪ Protected‬بطبقة من األلومنيوم تحت الطبقة البالستكية الخارجية وتتميز‬
‫عن ال ‪ UTP‬بأنها أقل عرضة للتداخل ال مغناطيسي وتدعم مسافات أكثر في بعض الظروف‪.‬‬
‫‪6‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Data Network‬‬
‫والجدول التالي يبين الفروق المختلفة بين أنواع الكابالت من حيث عالقة السرعة بالمسافة‪.‬‬
‫ملحوظة‪ :‬كابالت الفايبر تتراوح سرعة نقل ال ـ ‪ Data‬فيها بين ‪ 10 Gbps‬إلى ‪ 400Gbps‬حسب نوع ال ـ ‪transceiver‬‬
‫المستخدم في ال ـ ‪.Switch‬‬
‫كابالت األلياف الضوئية ‪: Fiber optic cable‬‬
‫يستخدم للمسافات الطويلة (أكبر من ‪ 90‬متر) وال ـ ـ ‪ transfer rate‬أكبر من كابالت ال ‪ UTP‬ولكنها أغلى في السعر‬
‫ويستخدم في التوصيل بين الراك الرئيسي والراكات الفرعية (‪ )uplink‬وله نوعين‪ single and multi-mode :‬حسب ال ـ‬
‫‪.Core diameter‬‬
‫▪‬
‫‪ :Single-mode fiber optic cable‬يكون ال ـ ‪ attenuation‬للكابل يساوى تقريبا ‪ 0.5 dB/KM‬في هذا‬
‫النوع‪ ،‬حيث يسير الضوء بشكل مباشر من المرسل إلى المستقبل‪ ،‬ويكون ال ـ ‪ Distortion‬في اإلشارة قليل جدا‬
‫ولذا تستخدم في التواصل مع السيرفرات الخاصة بال ـ ‪ Texting applications‬مثال باإليميالت مثال‪ .‬و هذا‬
‫النوع من الكابالت في التطبيقات التي تحتاج إلى سرعة ومسافة كبيرة تصل حتى ‪ 100&40&10‬كم‪ .‬وهي‬
‫تستخدم في شبكات التلفون وكوابل التلفزيون‪ .‬هذا النوع من األلياف يتميز بصغر نصف قطر القلب الزجاجي‬
‫حيث يصل إلى حوالي ‪.9 micron‬‬
‫‪7‬‬
‫‪Data Network‬‬
‫▪‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪ :multi -mode fibers‬هذا النوع يستخدم إذا كانت ال ـ ‪ Accuracy‬غير مؤثرة وهو أرخص من النوع األول‪،‬‬
‫وفيه يتم نقل العديد من األنماط لإلشارات الضوئية من خالل الليفة الضوئية الواحدة‪ ،‬حيث يسير الضوء بشكل‬
‫منكسر على الغالف‪ .‬ويستخدم في التقنيات التي ال تحتاج مسافة كبيرة (أقل من ‪1‬كم ) وسيحدث ‪distortion‬‬
‫لإلشارة إذا زادت المسافة عن ذلك‪ .‬مما يجعل استخدامها أفضل لشبكات الحاسوب‪ .‬هذا النوع من األلياف يكون‬
‫نصف قطره أكبر حيث يصل إلى ‪.micron 62.5‬‬
‫▪‬
‫أما عدد ال ـ ‪ Fiber Cores‬داخل ال ـ ‪ Cladding‬فهي أما ‪-144-96-72-48—24-12-8-6-4-2- 1‬‬
‫‪ ،288‬وهذه هي األعداد الشائعة في االستخدام‪ ،‬كما في الصورة التالية‪ ،‬لكن يمكن أن تجد كابالت فايبر وبها‬
‫المئات من ال ـ ‪ Core‬في الكابل الواحد‪.‬‬
‫▪‬
‫وهناك أنواع أخرى من كابالت الفايبر مثل ‪ Loose-tube Cable‬الذى يستخدم في التطبيقات الخارجية‬
‫‪ outdoor applications‬حيث يتميز تركيب هذا النوع بوضع ال ـ ‪ Coated fiber‬داخل ‪ loose tube‬وهذه ال ـ‬
‫‪ tube‬مليئة بمادة جيل مقاومة للماء والرطوبة وتغييرات درجة الح اررة‪.‬‬
‫▪‬
‫وهناك نوع أخر يسمى ‪ tight buffered cable‬حيث يوضع ال ـ ‪ Fiber‬في هذا النوع داخل ‪heavy polymer‬‬
‫‪ jacket‬وهذا النوع على عكس السابق يصلح لتطبيقات ال ـ ‪. Indoor Applications‬‬
‫‪8‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Data Network‬‬
‫ويعرف الكابل بعدد ال ـ ‪ Core‬كما في الصور‪ ،‬فالكابل األصفر التالي يمثل ‪SM(Single Mode) 2 core FO Patch‬‬
‫‪ Cord‬بينما الكابل اآلخر على اليسار يمثل ‪.12 Core FO‬‬
‫مقارنة بين األلياف الضوئية والكابالت النحاسية‪:‬‬
‫•‬
‫تعتمد تقنية الفايبر على نقل البيانات من خالل تحويلها الى نبضات ضوئية أو ‪ ، light pulses‬ونقلها عبر‬
‫كابالت األلياف الزجاجية بدال من تحويل البيانات إلى نبضات كهربية ونقلها عبر الكابالت النحاسية‪.‬‬
‫•‬
‫يشار هنا إلى أن كال الطريقتين تنقل ال ـ ‪ Data‬من خالل ‪ Electromagnetic signals‬ولكن بترددات مختلفة‪،‬‬
‫فالضوء هو في الواقع جزء من ال ـ ‪ EM band‬ويقع في ‪ band‬من الترددات معروف لكنه أعلى بكثير من ترددات‬
‫اإلشارات الكهربية المنقولة في األسالك النحاسية‪ ،‬لكن كما قلنا ‪.both are EM signals‬‬
‫‪9‬‬
‫‪Data Network‬‬
‫•‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫فرص حدوث ‪ interference‬بال ـ ‪ Data‬المنقولة عبر الكابالت النحاسية أعلى بكثير من حدوثها عبر كابالت‬
‫الفايبر‪ ،‬مما يعني أن مشكالت تقنية مثل ضعف اإلشارات أو إعاقة البيانات المرسلة‪ ،‬باتت في طريقها إلى الزوال‬
‫بفضل كابالت األلياف الضوئية‪.‬‬
‫•‬
‫مع مالحظة أنه ال بد من وجود مسافات بينية بين كابالت الفايبر أيضا أكبر من ال ـ ‪،Coupling Distance‬‬
‫وهذه المسافة تحسب حسب الترددات المنقولة عبر الكابالت‪ ،‬فإذا كانت المسافة بين الكابالت أقل من عشر الطول‬
‫الموجى ( ‪ ،(𝑑𝑖𝑠𝑡𝑎𝑛𝑐𝑒 = 10 = 𝑓𝑟𝑒𝑞𝑢𝑒𝑛𝑐𝑦 ÷ 10‬هنا يمكن أن يحدث ‪ interference‬بين كابالت الفايبر‬
‫𝑑𝑒𝑒𝑝𝑠‬
‫𝜆‬
‫أيضا (في حدود ‪ 2‬سم)‪.‬‬
‫•‬
‫األلياف الضوئية ثبتت أنها تتسم بسرعة فائقة في اإلرسال واالستقبال مما يعني أن كابالت األلياف الضوئية ذات‬
‫سرعة عالية جداً سرعتها تقارب سرعة الضوء في الفراغ‬
‫•‬
‫كابالت األلياف الضوئية ال يوجد من الكابالت النحاسية ما يمكن أن ينافسه في طول المسافة التي ال يحتاج‬
‫خاللها وحدة تكبير اإلشارة‪ ،‬أي المسافة التي ال يحتاج عندها وضع أجهزة ‪ ، Repeater‬ونجد هنا أن أقصى‬
‫مسافة يمكن للكابالت النحاسية أن تمتد خاللها دون تقوية هي مسافة ‪ 90‬متر تقريباً‪ ،‬أما كابالت األلياف الضوئية‬
‫ذات األنماط المتعددة ‪ MMF‬فهي بمقدورها أن تمتد لمسافة ‪ 400‬متر دون أن تحتاج مقوي لإلشارات‪ ،‬أما كابالت‬
‫األلياف الضوئية أحادية النمط ‪ SMF‬فيمكنها الحفاظ على قوة إشارتها لمسافة ‪ 100‬كيلو متر كاملة‪.‬‬
‫•‬
‫الطول الموجي لإلشارة المنقولة قصير جدا ويصل إلى ‪ 850 nm‬وهذا يعنى أن مدى الترددات تصل إلى ‪THz‬كما‬
‫تستخدم كابالت الفايبر في التطبيقات العصرية الحديثة مث ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـل ‪،FTTB (fiber to the home ،FTTH‬‬
‫‪ fiber to the building‬باستخدام استخدام)‪GPON (Gig Ethernet Passive Optical Networks‬‬
‫ويستخدم هذا النظام في ال ـ‪ Compounds‬الحديثة حيث يقوم مزود الخدمة بتوفير الخدمات ‪ IPTV and VOIP‬وغيرها‬
‫لهذا النظام باستخدام شعرة فايبر واحدة فقط‬
‫ماذا يقصد بالـــ ‪Structure Cabling System‬‬
‫يعتبر هذا النظام هو العمود الفقرى لمنظومات التيار الخفيف‪ ،‬وهو يشتمل على ترتيب أعمال الكابالت أفقيا ورأسيا‪ ،‬فأما‬
‫الكابالت الرأسية فهي كابالت الفايبر التي تحمل الفيض الرئيسي من المعلومات التي تتوزع أفقيا بعد ذلك خالل الكابالت‬
‫‪10‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Data Network‬‬
‫األفقية التى تكون غالبا من النوع ‪ UTP/STP‬بأنواعه المختلفة إلى مختلف المخارج المستخدمة‪ .‬هذه المخارج يتم توزيعها‬
‫بناء على تنسيق بين المعمارى والعميل الذى يحدد متطلباته‪ .‬وهذا يعطى لمهندس التيار الخفيف حصر أولي لحجم المخارج‬
‫المطلوب تغذيتها (‪ ) telephone, data, printers, TV, CCTV, Access, etc.‬ويتم ترجمة هذا التوزيع في صورة‬
‫‪ layout plans‬تظهر عليه هذه المخارج‪ .‬وبناء على هذا التوزيع يتم تحديد ‪ Floor Distribution Room, FDR‬وهى‬
‫الحجرة التي ستوضع بها األجهزة الخاصة بهذا الدور بحيث ال تزيد المسافة إلى أي مخرج عن ‪ 90‬متر‪ .‬وبالطبع يمكن أن‬
‫تكون هناك أكثر من غرفة بالدور الواحد‪ ،‬ثم بناء على توزيع هذه الغرف يتحدد الغرفة الرئيسية للمبنى ومسارات الكابالت‬
‫الرئيسية المتجهة للغرف الفرعية بكل دور(فايبر)‪ ،‬وكذلك مسارات الكابالت الفرعية (‪ ) UTP/STP‬المتجهة إلى المخارج‪.‬‬
‫ومن ثم نستطيع انتاج لوحات ال ـ ‪ Single line diagram or Riser‬الخاص بكل منظومة من المنظومات التي ذكرناها‬
‫في بداية مقدمة الفصل‪.‬‬
‫‪: Data Socket‬‬
‫يطلق عليها أيضا ‪ ،Data outlet‬ويتكون من ثالثة أجزاء‪.Data module + Frame + face plate :‬‬
‫ويتواجد هذا المخرج بجانب المكاتب كما في المباني اإلدارية والمطارات ويمكن أن تتواجد في أماكن أخرى حسب رغبة‬
‫المالك (العميل) وبالتنسيق مع المعماري‪ .‬وهناك أماكن عدة توضع فيها مخارج ال ـ ‪ Data‬منها األسقف والحوائط أحيانا سطح‬
‫األرض ‪.Floor Box‬‬
‫ودائما يرتبط الكابل بنوع المخرج‪ .‬والجدول التالي يجمل معظم أنواع المخارج المستخدمة حسب الكابل كما ذكرنا‪:‬‬
‫نوع الكابل‬
‫‪CAT 3‬‬
‫‪Cable/Socket‬‬
‫مواصفات الكابل‬
‫كانت منتشرة في التسعينات اآلن تراجعت‬
‫‪CAT 3 /‬‬
‫بفضل الكابالت األعلى كفاءة و قد‬
‫‪RJ11 sockets‬‬
‫تستخدم اآلن في شبكات التليفون‪.‬‬
‫‪CAT 5‬‬
‫حلت محل كابالت ‪ .CAT3‬لكنها اآلن‬
‫‪CAT5 / Rj45‬‬
‫تقادمت نظ ار لظهور الكابالت األعلى‬
‫‪sockets‬‬
‫كفاءة مثل لكابالت‪CAT5e.‬‬
‫‪CAT 5e‬‬
‫تشبه إلي حد كبير كابالت ‪ CAT5‬إال أنها ‪CAT5e / Rj45‬‬
‫تتميز عنها بأن الكابل يتكون من ‪4‬‬
‫‪sockets‬‬
‫أطراف مزدوجة علي عكس ‪ CAT5‬الذين‬
‫يتكون من طرفين فقط‪ ،‬كما أن الكابالت‬
‫مبرومة ‪ twisted‬أكثر من نظيرتها‬
‫‪11‬‬
‫شكلها‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Data Network‬‬
‫‪ ،CAT5‬كما أنها ‪ sheathed‬للحماية من‬
‫تداخل اإلشارات (تأثير المجاالت األخرى)‪.‬‬
‫و تستخدم في شبكات المنازل والمكاتب‪.‬‬
‫‪CAT6 / RJ45‬‬
‫‪CAT 6‬‬
‫األكثر انتشا ار اآلن نظ ار لكفاءتها‪.‬‬
‫‪CAT6a‬‬
‫الفرق الرئيسي بينها وبين النوع السابق هو‬
‫‪sockets‬‬
‫‪CAT6a‬‬
‫أن ‪ CAT6a‬يمكن أنها تعمل على تردد‬
‫يصل إلى ‪ 600‬ميجاهيرتز‪ .‬باإلضافة إلى‬
‫أنها أقل عرضة للتدخل والتداخل‪.‬‬
‫وحاليا يوجد أيضا مخارج من النوع ‪ CAT 7 & CAT 7A‬ويمكن أن يصل بال ـ ‪ Bandwidth‬الخاص بها إلى ‪،1GHz‬‬
‫وهناك أيضا ‪ CAT 8‬ويصل ال ـ ‪ Bandwidth‬الخاص بها إلى ‪.2GHz‬‬
‫‪: Patch Panel‬‬
‫وهى لوحه تنسيقية توضع بين ال ‪( switch‬عقل النظام الذي سنتحدث عنه الحقا) وبين المخارج التى ستتصل به كما في‬
‫الشكل التالي‪ .‬وهى نوعان‪ ،Copper Patch Panel :‬والنوع الثانى ‪ ،Fiber Optical PP‬وواضح من التسمية أن‬
‫التصنيف حسب الكابالت التي ستتصل به‪.‬‬
‫وتتميز بانها مرقمة لتسهيل عملية ترتيب وصيانة الكابالت‪ ،‬فعند حدوث مشكلة تستطيع أن تجد الكابل الخاص بجهاز ما‬
‫بسهولة‪ .‬ولها عدة سعات قياسية تقاس بعدد الـ ‪ ،)24 ،12( Ports‬ويتم اختيار سعتها بناء على عدد المخارج الموجودة‪.‬‬
‫‪CAT6 PP‬‬
‫‪12‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Data Network‬‬
‫‪: Patch cord‬‬
‫وهو كابل طوله في حدود ‪1‬متر يربط بين ال ‪ patch panel‬وبين ال ـ ـ ‪ switch‬كما هو موضح في الشكل‪ .‬وفي حالة‬
‫الراكات الكبيرة يصل طوله إلى ‪ 3‬متر وتستخدم أيضا للربط بين المخرج واألجهزة المراد استخدامها كما في الشكل السابق‪.‬‬
‫‪: Cable organizer‬‬
‫ويسمى أيضا ‪ ،cable Management‬هو الذي يقوم بتنظيم كابالت الـ ـ )‪(patch cord‬عند التوصيل بين ال ـ ‪ switch‬و‬
‫الـ ـ‪ patch panel‬داخل الراك‪ ،‬كما هو موضح في شكل‪ .‬ويستخدم‬
‫عدد واحد منه لكل ‪ .patch panel‬الحظ أنه لو كان لدينا ‪Switch‬‬
‫له ‪ 24 port‬فهذا يعنى دخول ‪ 24‬كابل عليه من ال ـ ‪Patch panel‬‬
‫وهذا يعنى غابة من األسالك السيما إذا كان لدينا أكثر من ‪switch‬‬
‫وهذا ال ـ ‪ Cable organizer‬يقوم بتدبيس الكابالت وتثبيتها منعا‬
‫للتداخل‪.‬‬
‫‪13‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Data Network‬‬
‫وحدة توزيع الكهرباء داخل الراك‬
‫هذه الوحدة ‪ Power Distribution Unit‬والتي تظهر في الصور التالية مسؤولة عن توزيع الكهرباء من خاللها إلى‬
‫األجهزة المختلفة داخل الراك ‪ ،‬ولذا يجب التأكد من عدد مخارجها وقدرتها على تحمل األحمال المتصلة بها‪.‬‬
‫وهناك أنواع من ال ـ ‪ Power Distribution Unit‬يمكن تغذيتها من مصدرين أحدهما للطوارئ‪.‬‬
‫أما المكونات التي سنعرضها بدءا من األجزاء التالية فتمثل الجزء الثانى من ‪ Data Network‬وهو الذى أسميناه بال ـ‬
‫‪ Active Data Network‬وستالحظ أن جميع مكونات هذا الجزء تحتاج إلى تغذية وإلى برمجة‪.‬‬
‫الــ ‪Data Network Switch‬‬
‫هو أهم جزء في الشبكة البسيطة ‪ ،LAN‬وهو عبارة عن مجموعة دوائر ‪ Programable Hardware‬تقوم بعملية تبادل‬
‫المعلومات بين األجهزة بسرعة‪ ،‬وهو قادر على ربط جميع مكونات الشبكة (المحلية فقط دون ارتباط باإلنترنت)‪ ،‬وقادر على‬
‫المرسلة والمستَلمة عن طريق تتبع عنوان ‪physical address or‬‬
‫معرفة السير الصحيح والتوزيع الصحيح لإلشارات‬
‫َ‬
‫‪ mac address‬كل جهاز صادر منه أو إليه ال ـ ‪ Data‬وهذه العناوين مخزنة في جدول بداخله‪.‬‬
‫ولفهم فكرة عمله نفترض أن هناك ‪ switch‬مكون من ‪ 6‬منافذ وموصل عليه ‪ 4‬أجهزة كمبيوتر وطابعة‪ ،‬و‪ ،router‬كما في‬
‫الشكل‪ ،‬فمن الممكن لل ـ ‪ Switch‬أن يقوم بنقل بيانات من الجهاز على المنفذ رقم ‪ 2‬للجهاز المتصل على المنفذ رقم ‪4‬‬
‫مباشرة من خالل معرفته لل ـ ‪ address MAC‬الخاص بهما‪.‬‬
‫‪14‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Data Network‬‬
‫ويحتاج كل ‪ switch‬إلى تغذية كهربية عن طريق كابل ‪ power‬منفصل‪ ،‬وغالبا يتم تغذيته من ‪ UPS‬حتى ال تفقد أي‬
‫بيانات عند انقطاع التيار‪.‬‬
‫كما توجد سويتشات تقوم بتغذية الوحدات المتصلة بها من خالل ما يعرف ب ـ ـ ‪ ،POE ،Power Over Ethernet‬وفى‬
‫هذه الحالة فإن كابالت ال ـ ‪ ethernet‬تشتمل على كابالت تغذية ال ـ ـ‪ Power‬في نفس الوقت لكن بالطبع هذا يستلزم أن‬
‫يكون جهاز السويتش يدعم هذه الخاصية‪ ،‬وعندئذ طالما أن هناك جهاز واحد متصل به كابل ال ـ ‪ Ethernet‬ستكون هناك‬
‫‪ Power‬واصلة لل ـ ‪.Switch‬‬
‫ويعرف ال ـ ‪ Switch‬بعدد ال ـ ‪ ،Ports‬والمتاح في السوق هي‪ 4 :‬و‪6‬و ‪8‬و ‪12‬و ‪16‬و ‪18‬و ‪ 24‬و‪ ،48‬ودائما تختار عدد‬
‫ال ـ ‪ Ports‬بحيث تكون أقرب أكبر رقم متاح في السوق‪ ،‬بمعنى لو عدد المخارج لديك هو ‪ 19‬مخرج فستختار ‪ switch‬له‬
‫‪ .24 port‬مع مالحظة أنه يجب أن يكون لدينا نسبة ‪.Spare 20%‬‬
‫ويوجد عدة أنواع من ال ـ ‪:Switches‬‬
‫‪( :Access Switch‬داخل ‪ layer 2‬فقط ) يقوم بالربط والتحويل بين األجهزة مباشرة وال ترى سوى ال ـ ‪Mac‬‬
‫‪.1‬‬
‫‪.Address‬‬
‫‪ :Distribution Switch‬يقوم بعملية الربط بين مجموعة من ‪ Access Switches‬في ‪ L2‬وكذلك تتواصل مع‬
‫‪.2‬‬
‫ال ـ ‪ routers‬الموجودة فى ‪ L3‬بمعنى أن هذا النوع من ال ـ ‪ switches‬يتعامل مع ‪ .L2 and L3‬وتحديدا تقوم‬
‫بتقسيم ال ـ ‪ traffic‬القادمة من ال ـ ‪ access switches‬على ال ـ ‪ ،routers‬وبالتالي فهذه النوعية من ال ـ ‪Switches‬‬
‫تحتاج أن ترى ال ـ ‪ IP address‬أيضا بينما ال ـ ‪ ordinary switches‬ال ترى سوى ال ـ ‪.mac address‬‬
‫‪ :Core Switch‬يقوم بعملية الربط األهم بين مجموعة من ‪.Distribution Switches‬‬
‫‪.3‬‬
‫وهناك نوع آخر ‪ Rugged Switch‬وهو نوع مقاوم للعوامل الجوية ويستخدم على األسوار وفى األماكن الخارجية‪،‬‬
‫‪.4‬‬
‫وعدد مخارجه محدود ‪ 6‬أو‪ 8‬فقط‪.‬‬
‫ملحوظة‪:‬‬
‫عند تصميم ال ـ ‪ Network‬يكون لدينا العديد من ال ـ ‪ Layers‬تصل إلى ‪.7-Layers‬‬
‫‪ -1‬فال ـ ‪ Layer 1 , L1‬تسمى بال ـ ‪ Physical Layer‬وتشتمل على ‪ cable structuring‬وتوصيلها بالمخارج‬
‫الفعلية‪.‬‬
‫‪ -2‬أما ‪ Layer 2, L2‬فتسمى بال ـ ‪ data Link‬ومن خاللها يتم توجيه ‪ data‬بين النقاط المختلفة‪ ،‬وفى هذه ال ـ ‪layer‬‬
‫نستخدم النوع األول من ال ـ ‪ switches‬الذى يسمى ‪.access switch‬‬
‫‪15‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Data Network‬‬
‫‪ -3‬ال ـ ‪ Layer‬التالية هي ‪ L3‬وتسمى ‪ Network Layer‬وهنا يتم توجيه ال ـ‪ Data message‬إلى عنوان ‪address‬‬
‫معين خارج نطاق ال ـ ‪ Local Network‬ولذا يستخدم في هذه ال ـ ‪ layer‬باإلضافة إلى ال ـ ‪ switches‬فإننا نستخدم‬
‫أيضا ال ـ ‪ router‬وال ـ ‪ Firewall‬إلخ‪.‬‬
‫‪ -4‬بقية ال ـ ‪ layers‬تخص ال ـ ‪ applications, ports‬وغيره مما هو خارج نطاق مهندس القوى‪.‬‬
‫والجدول التالي به بعض المصطلحات التي تستخدم في توصيف السويتش‪:‬‬
‫‪ :PoE: power over Ethernet Switch‬هو ‪ switch‬عادى لكن يمكن لمخارجه أن تنقل قدرة كهربية محدودة إلى‬
‫األجهزة المتصلة به‪ ،‬ونستطيع توزيع ال ـ ‪ power‬على األجهزة المتصلة بال ـ ‪ switch‬عن طريق ‪ POE setting‬وبحد‬
‫أقصى ‪ –15.4 W‬لكل ‪ port‬وبحد أقصى ‪ 12 port‬فى نفس الوقت (هذه األرقام خاصة بالنوع المذكور فقط)‪ .‬وهنا يجب‬
‫على مهندس القوى آخذ هذه القدرات في االعتبار عند حساب القدرة المطلوبة لتغذية هذا ال ـ ‪.Switch‬‬
‫‪ :Switching capacity‬هي ال ـ ‪ Data‬التي يمكن نقلها في الثانية بين األجهزة وبين ال ـ ‪ Switch‬ويمكن أن تقاس بوحدة‬
‫‪ ،Gbps: Giga bit per second‬كما يمكن التعبير عنها أيضا بالمصطلح التالي‪forwarding rate: number of :‬‬
‫‪ ،packets that can be processed by the switch‬حيث ال ـ ‪ Packet‬هي ‪group of control information‬‬
‫‪or user data‬‬
‫ولمزيد من التوضيح‪ :‬نفترض أن لدينا مجمع سكنى مكون من ثالث مباني مختلفة وكل مبنى يتكون من مجموعة من األدوار‬
‫عند ذلك يتم ربط األجهزة مع بعضها على ‪ Access Switch‬عند كل دور داخل المبنى مكونا ‪ LAN‬خاصة بكل دور‪ ،‬ثم‬
‫يتم تجميع كل هذه ال ـ ‪ Switches‬الموجودة في األدوار المختلفة على‪ Distribution Switch‬واحد خاص بكل مبنى‪ ،‬ثم‬
‫يتم تجميعهم ال ـ ‪ Distribution Switches‬الثالثة على ‪ Core Switch‬واحد للمجمع السكنى كامال‪.‬‬
‫‪16‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Data Network‬‬
‫الــ ‪Router‬‬
‫كما هو واضح من اسمه فهو جهاز قادر على تحويل البيانات من شبكة إلى أخرى كما في الشكل‪ ،‬تذكر دائما أن ال ـ‬
‫‪ Switch‬يربط األجهزة معا‪ ،‬أما ال ـ ‪ Router‬فيربط الشبكات معا‪.‬‬
‫ولذا يعتبر هو ال ـ ‪ Gateway‬ألى شبكة‪ ،‬فالبيانات الداخلة على ال ـ ‪ Router‬ربما تخص أكثر من شبكة‪ ،‬وهنا يأتي دور ال ـ‬
‫‪( Router‬فعن طريق معرفة ال ـ ‪ )IP address‬يمكنه أن يوجه البيانات الخاصة بكل شبكة على حدة‪.‬‬
‫‪17‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Data Network‬‬
‫والشكل التالي يبين الصورة بشكل أكبر حيث لدينا أربع شبكات‪ ،‬كل واحدة منهم تتبادل بياناتها داخليا فيما بين أجهزتها‬
‫بواسطة ‪ Switch‬كما في الشكل‪ ،‬لكن إذا أرادت أي شبكة منهم أن تتواصل مع شبكة أخرى فيلزم وجود ‪ router‬بعد كل‬
‫‪ switch‬لتمر البيانات خالله من شبكة إلى أخرى كما في الشكل السابق أيضا‪.‬‬
‫وهنا يأتي دور ال ـ ‪ Firewalls‬للحماية من أي اختراقات‪ ،‬وهو أما أن يكون ‪ hardware or Software‬واألشهر استخدام‬
‫النوع ال ـ ‪.Hardware‬‬
‫وال ـ ‪ Router‬جهاز يشبه جهاز كمبيوتر‪ ،‬وهو أكثر تعقيدا من ال ـ ‪ ،Switch‬ويستخدم في الربط بين الشبكات المختلفة‪ ،‬حيث‬
‫يقوم الراوتر كما ذكرنا بتوجيه وتحويل الباكت (البيانات) بين الشبكات السريعة المختلفة‪ .‬وفي حال اتصال الشبكة باإلنترنت‬
‫أو بشبكة أخرى سيكون لزاما استخدام ال ـ ‪ Routers‬لعمل هذا التواصل‪.‬‬
‫الحظ في الشكل التالي وجود ال ـ ‪ Router‬عند رأس كل مثلث (شبكة منفصلة) وبعد ال ـ ‪ switch‬الخاص بكل شبكة‪ .‬ونشير‬
‫فقط هنا إلى أننا يمكننا االستغناء عن ال ـ ‪ router‬الموجود في رأس كل شبكة والوصول مباشرة إلى ال ـ ‪ Router‬الرئيسي‬
‫الموجود في المنتصف بفرض وجود ‪ Ports‬كافيه به حتى تتصل به ال ـ ‪ switches‬الخاصة بال ـ ‪ LANs‬المختلفة‪.‬‬
‫الــ ‪Modem‬‬
‫‪18‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Data Network‬‬
‫هذا الجهاز تحتاجه حين تريد التواصل مع شبكة اإلنترنت وهو ضروري الختالف طبيعة اإلشارة القادمة من الكمبيوتر عن‬
‫طبيعة اإلشارة المتجهة لشبكة النت‪ ،‬فاألولى تكون ‪ Digital‬والثانية تكون ‪ Analog‬ومن هنا كان من الضروري أن نقوم‬
‫بعملية ‪ Modulation and demodulation‬كما في الشكل ومن هنا جاء االسم‪ .‬ويتوقف نوع المودم المستخدم على‬
‫الشركة التي توصل لك خدمة اإلنترنت ولذا يجب الرجوع للشركة لمعرفة مواصفات هذا المودم وأهم بند في هذه المواصفات‬
‫هي السرعة في نقل البيانات فبعض األماكن في مصر ال تتعدى السرعة فيها ‪ 1 Mbps‬بينما تصل في أماكن أخرى إلى‬
‫‪ ،100Mbps‬وبالطبع يجب أن يكون المودم أسرع من ‪ internet Plan‬التي أنت عليها لكن ليس بفارق كبير‪.‬‬
‫أما ال ـ ‪ Router‬فيأتي دوره بعد المودم حين يكون مطلوبا من المودم أن يتواصل مع أكثر من جهاز وربطهم معا كما في‬
‫الشكل (يمكن االستغناء عن الراوتر إذا كان المودم متصال بجهاز واحد فقط)‪.‬‬
‫الحظ في الشكل التالي أن هذا النوع من الراوتر له ‪ antenna‬وهذا يعنى أن به ‪ wireless capability‬ومن ثم يمكن‬
‫للموبيل مثال الدخول على النت من خالله‪ ،‬وبدون هذه ال ـ ‪ antenna‬يجب أن يتم التواصل فقط من خالل كابالت ال ـ‬
‫‪.Ethernet‬‬
‫‪19‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Data Network‬‬
‫وداخل ال ـ ‪ Router‬يوجد ‪ Built-in small Switch‬لكن حجمه صغير‪ ،‬حيث يمكن ربط بعض األجهزة بال ـ ‪ router‬من‬
‫خالل ‪ ،ethernet cables‬وبالتالي يمكن لهذه األجهزة أن تتواصل داخليا فيما بينها‪ .‬لكننا سنحتاج إلى إضافة ‪Switch‬‬
‫مستقل قبل ال ـ ‪ Router‬إذا كان عدد األجهزة كبي ار كما في الشكل التالي‬
‫‪.‬‬
‫وفى كثير من األحيان يدمج المودم بالراوتر فيصبحا جها از واحدا كما هو الحال في الشبكات المنزلية وبالتالي ليس بالضرورة‬
‫رسمهم كجهازين كما في األشكال السابقة‪.‬‬
‫الــ ‪Server‬‬
‫لو تخيلنا أنك صممت ‪ Web Site‬ووضعته على جهاز الحاسوب الخاص بك‪ .‬كيف يمكن آلخرىن أن يطلعوا على هذا‬
‫الموقع؟ بالطبع ال تسمح أجهزة الحاسوب ألى جهاز غريب أن يتصل بها مباشرة‪ ،‬فكان الحل هو استخدم ال ـ ‪ Server‬وهو‬
‫عبارة عن كومبيوتر مميز ‪ Special Computer‬يمكنك أن تضع عليه ما تريد‪ ،‬ويمكن للغير أن يطلعوا على ما يحتويه‬
‫(مع مالحظة أنه للحصول على مساحة تخزينية على هذا ال ـ ‪ Web server‬البد أن تدفع مقابل مالي للشركة المالكة والمديرة‬
‫لهذا ال ـ ‪.)Web Sever‬‬
‫وأحجام السيرفرات تتنوع بشدة في المشروعات‪ ،‬فيمكن أن يكون بحجم الجهاز في الصورة التالية‬
‫‪20‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Data Network‬‬
‫ويفضل دائما استخدام سيرفر مستقل لكل نظام‪ ،‬فمثال يستخدم سيرفر لكاميرات المراقبة وآخر للتلفونات‪ ،‬وثالث للتلفزيونات‪،‬‬
‫وهكذا‪ .‬ونظريا يمكن تجميع الكل على سيرفر واحد لكن هذا يكون في الشبكات الصغيرة فقط أما المشروعات الكبيرة فسيتسبب‬
‫وضع جميع األنظمة على سيرفر واحد إلى حدوث ‪ traffic‬عالي جدا يمكن أن يتسبب في سخونة السيرفر واحتراقه‪.‬‬
‫ويمكن أن يصل حجم السيرفر إلى مدى أوسع بكثير‪ ،‬فشركة ‪ Amazon‬مثال لها ‪ sever‬خاص بها وهو ‪World wide‬‬
‫‪ accessible‬أي متاح ألى أحد ولك أن تتخيل حجمه وحجم المعلومات المخزنة به‪ ،‬وبالطبع يمكن وصفه بأنه ‪Super‬‬
‫‪ Computer‬ومزود أيضا ب ـ ‪ ،Huge Memory‬وبالطبع هو ليس ‪ server‬واحد بل يقترب من مليون ‪ server‬من مثل‬
‫الحجم الذي يظهر في الشكل‪.‬‬
‫وبالطبع يمكن التواصل بين أي حاسوب (يسمى أيضا ‪ Client‬أو عميل) وبين ال ـ ‪( web Sever‬الذي يسمى بال ـ ‪ Host‬أو‬
‫المضيف) من خالل ‪ Browser‬مثل ‪ Google‬أو ‪ Explorer‬أو ‪ Firefox‬أو غيره حيث أن هذه البرامج لها القدرة على‬
‫تسهيل (ترجمة) لغة التواصل بين المستخدم وبين السيرفر‪ ،‬وهذا ليس مجال دراستنا‪ .‬على الجانب اآلخر يمكن استخدام‬
‫حاسوب صغير ‪ As a server‬داخل المنزل أو داخل الشركة‪.‬‬
‫وعموما فال ـ ‪ Server‬هو حاسوب ذو طبيعة خاصة ومواصفات خاصة حسب التطبيقات بحيث يمكن للعديد من األشخاص‬
‫استخدامه‪.‬‬
‫الراك )‪: (Rack‬‬
‫الراك يعتبر جزءا من ال ـ ‪ Passive Network‬ولكنى فقط ذكرته متأخ ار ألنه جميع األجهزة توضع بداخله‪ .‬والراك يكافئ‬
‫لوحة التوزيع الرئيسية في لوحات الكهرباء‪ ،‬وهو عبارة عن كابينة يتم داخلها تثبيت العديد من األجهزة مثل‪:‬‬
‫▪‬
‫▪‬
‫▪‬
‫‪Data switch‬‬
‫‪Cable organizer‬‬
‫‪Patch panel‬‬
‫ويتم توصيفه عن طريق عرض الكابينة‪:‬‬
‫)‪ - The 19-inch (482.6 mm) or 23-inch (584.2 mm‬واألكثر استخداما هوً ”‪.19‬‬
‫أما ارتفاع الكابينة فيتم اختياره حسب األجهزة التي تركب بداخلها حيث يتم تقسيم مساحات الوحدة إلى ‪ ،U ،Units‬علما بأن‬
‫ارتفاع ال ـ ‪ U‬الواحدة تقريبا ‪U: Rack unit is 1.75 inches‬‬
‫وغالبا يستخدم ‪ 42 U‬للراكات الرئيسية‪ ،‬ويستخدم من‪ 9U‬إلى ‪ 22 U‬للراكات الفرعية‪ .‬والشكل التالي يمثل نموذجا لراك ثبت‬
‫على الحائط (‪.)Wall Mounted‬‬
‫‪21‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Data Network‬‬
‫خطوات تصميم ال ــ ‪: DATA NETWORK‬‬
‫الخطوة األولى دائما هي تحديد الكود المستخدم في بلد المشروع ومراجعة االشتراطات الخاصة بالكود الخاص في كل بلد‪،‬‬
‫فإذا كان البلد ليس لديه كود خاص به فيجب مراجعة قسم الحاسب في إدارة المشروع للتأكد من أنه ليس لديهم اشتراطات‬
‫خاصة‪ ،‬ثم على المهندس أن يلتزم بأي كود بعد ذلك (أوروبي أو أمريكي) طالما أنه ال يوجد كود في بلد المشروع‪.‬‬
‫والسبب في ضرورة االلتزام بكود معين أنه عند حدوث مشكلة في التنفيذ سيكون النقد موجها أساسا لمهندس التصميم‪ ،‬وعليه‬
‫أن يكون مهيأ للرد من خالل إثباته أنه كان ملتزما بكود محدد حتى ال يصبح هو كبش فداء لحل المشكلة‪.‬‬
‫بعد ذلك يقوم مهندس الشبكات بتحديد الحجم المتوقع أن تغطية الشبكة من المستخدمين مع مراعاة خطط التوسع المستقبلية‬
‫للشركة أو المؤسسة‪ .‬وفى هذه المرحلة علينا أن نحدد بوضوح طبيعة النشاط‪ ،‬فمن الممكن أن يكون المطلوب من الشبكة‬
‫فقط مشاركة الملفات والطابعات بمعنى المطلوب عمل شبكة ‪ workgroup‬ليس إال‪ ...‬وهى تكفى إذا كان عدد األجهزة أقل‬
‫من عشرة أجهزة‪ .‬كما يجب تحديد جهات االتصال المفترض أن تتضمنها الشبكة‪ :‬هل ستتصل الشبكة باإلنترنت أم ال؟ و‬
‫ما هي سرعة االتصال المناسبة؟ و هل ستتصل بأى شبكة خارجية أخرى أم ال؟ وهل الشبكة تتضمن مشاركة مقاطع صوتية‬
‫و فيديو‪ ،‬إلخ‪ .‬فإذا كانت الشركة كبيرة ويتطلب العمل فيها العديد من البرامج الكبيرة فهذا يتطلب عمل دومين ‪ domain‬لكى‬
‫تكون اإلدارة مركزية ويسهل علينا التحكم في الشبكة‪(.‬خارج نطاق الكتاب)‪.‬‬
‫تذكر دائما‪:‬‬
‫•‬
‫كل مجموعة سويتشات يحتاجون إلى ‪ Fiber Optic Patch Panel‬واحدة الستقبال كابل ال ـ ‪ FO‬الداخل لهم‪.‬‬
‫•‬
‫كل سويتش يحتاج إلى ‪ Patch Panel‬منفردة في الخروج باإلضافة إلى ‪ Cable Management‬واحدة منفردة‬
‫أيضا‪ .‬وبالتالي فكل سويتش يحتاج إلى(‪ 3 U )3 units‬داخل الراك (هذا في حال كان ال ـ ‪ Switch 24 Port‬أما‬
‫‪22‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Data Network‬‬
‫ال ـ ‪ Switches‬ذات ال ـ ‪ 48 Port‬فإنها تحتاج إلى ‪ 5 U‬بدال من ‪ )3 U‬باإلضافة إلى ال ـ ‪ U‬الخاصة بال ـ ‪Fiber‬‬
‫‪ Optic Patch Panel‬المخصصة لل ـ ‪ Inputs‬الخاصة بجميع ال ـ ‪.Switches‬‬
‫•‬
‫إذا كان كابل الدخول المستخدم من النوع الفايبر فيجب أن تكون ال ـ ‪ PB‬المستخدمة جهة ال ـ ‪ Inputs‬على ال ـ‬
‫‪ Switch‬هي األخرى من النوع ال ـ ‪ Fiber Optic Patch Panel‬والتي يدخل عليها كابل الــفايبر الرئيسي من‬
‫جهة ويخرج منها كابالت فايبر أخرى قصيرة في حدود متر يسمى ‪ Fiber Patch Cord‬إلى كل ‪.switch‬‬
‫•‬
‫أن السويتش دائما يدخل عليه كابالت ‪ fiber‬ويخرج منه كابالت ‪.ethernet‬‬
‫•‬
‫كل سويتش يحتاج إلى ‪( two core FO cable‬ومعظم التصميمات الحديثة أصبحت تستخدم ‪6 Core min‬‬
‫‪ per switch‬تحسبا ألى توسعات مستقبلية)‪ .‬ومن ثم لو كان لدينا ‪ 10‬سويتشات سنحتاج على األقل ‪20 Core‬‬
‫‪ .FO cable‬ويمكن التعبير عن ذلك من خالل العالقة‪:‬‬
‫‪no. of cores = 2 x No. of switches‬‬
‫سؤال‪ :‬كم ‪ unit‬في الراك نحتاجها لوضع ‪ switches (24 Port each) 5‬داخله؟‬
‫اإلجابة‪:‬‬
‫تذكر أن كل ‪ switch‬يحتاج إلى ‪ 3 Unit‬وذلك ألن كل ‪ switch‬يح ـ ــتاج إلى‪:‬‬
‫)‪(patch panel + Cable management‬‬
‫لزوم كابالت الخروج منه‪ ،‬باإلضافة إلى ال ـ ‪ Switch‬نفسه‪ ،‬وبالتالي فلو كان لدينا ‪ 5 switches‬فسيحتاجون إلى ‪15‬‬
‫‪ Unit‬داخل الراك ثم يضاف إليهم ‪ unit‬أخرى إضافية خاصة بال ـ ‪( Fiber Optic patch panel‬أحيانا نستخدم ‪2 Units‬‬
‫بدال من واحدة) الخاصة بكابالت الدخول على ال ـ ‪ Switch‬نفسه‪ ،‬ومن ثم فإن ‪ 5 switches‬يحتاجون إلى ‪.16 U‬‬
‫وقد يضاف إليهم أحيانا ‪ unit‬أخرى إضافية يوضع فيها ‪ Fan‬للتهوية للمجموعة كلها فيصبح العدد ‪ .17 U‬ثم يضـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــاف‬
‫‪.2-3 Units for Power Distribution‬‬
‫وأخي ار يضاف ‪.20% spare‬‬
‫القاعدة هي‪:‬‬
‫‪No. Of U = No of Switches x 3 +4+ 20% spare‬‬
‫‪23‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Data Network‬‬
‫‪24‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Data Network‬‬
‫والشكل التالي يمثل ‪ rack 42 Unit‬يستخدم في األحجام الكبيرة ويستخدم مثبتا على األرض) ‪.)Floor Mounted‬‬
‫ويبين ترتيب وضع هذه الوحدات داخل ال ـ ‪.rack‬‬
‫‪25‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Data Network‬‬
‫أدوار مهندس القوى‬
‫تبدأ أدوار مهندس القوى بالخطوات التالية‬
‫‪.1‬‬
‫‪.2‬‬
‫تحديد عدد المخارج المطلوبة بناءا على المخططات المعمارية للتصميم الداخلي وطلب العميل‪ ،‬فيتم مثال وضع‬
‫مخرج بجوار كل مكتب كما في المباني اإلدارية‪.‬‬
‫تحديد الكابل المستخدم حسب السرعات المطلوبة‪ .‬وبناء علي نوع الكابل سيتحدد الـ ـ ‪ socket‬المناسب للكابل‬
‫المستخدم وفي الشائع يستخدم كابل ‪ ،CAT6A or CAT 6‬وبالتالي يستخدم معه برايز المناسبة لكل نوع‪.‬‬
‫‪.3‬‬
‫اختيار سعة ال ‪ patch panel‬بناءا على عدد المخارج‪ .‬فعلى سبيل المثال إذا كان الدور به ‪ 37‬مخرج‪ ،‬فسيتم‬
‫‪.4‬‬
‫يتم تصميم الراكات الفرعية في كل دور على حسب عدد المخارج في كل دور‪ ،‬ويمكن أن يتواجد أكثر من راك‬
‫‪.5‬‬
‫توصيل الراكات الفرعية باألدوار إلي الراك الرئيسي ويتم ذلك بواسطة كابل ‪.fiber‬‬
‫‪.6‬‬
‫‪.7‬‬
‫اختيار ‪ patch panel‬تحتوي علي ‪ .port 48‬أو اختيار ‪ 2-patch panels‬سعة كل واحدة ‪.port 24‬‬
‫فرعي في كل دور (وذلك في حال زادت المسافة بين الراك الفرعي وأبعد مخرج عن ‪ 90‬متر)‬
‫يجب مراعاة أن األبعاد على اللوحة هي أبعاد خادعة‪ ،‬حيث يجب إضافة ارتفاع السلك للسقف ونزوله من مستوى‬
‫آلخر‪ ،‬وهذه االرتفاعات ال تظهر على مخطط اللوحات‪.‬‬
‫يتم تصميم الراك الرئيسي بناءا على عدد الراكات الفرعية ويتم تحديد عدد الكابالت التي تصل بين الراك الرئيسي‬
‫والراكات الفرعية )‪ )uplink‬بحيث ال يقل عددهم عن كابلين فايبر (‪ )Main and Redundant‬يتم تحديده بناءا‬
‫على طلب العميل وغالبا يستخدم كابالت ‪ UTP‬من المستخدمة في المشروع‪.‬‬
‫‪.8‬‬
‫اختيار سعة ال ‪ data switch‬بناءا على عدد المخارج‪.‬‬
‫‪.10‬‬
‫تحديد الغرفة المخصصة للسيرفرات وبها سيكون بالطبع خط اإلنترنت والسويتش ويراعى عند اختيار هذه الغرفة أن‬
‫‪.9‬‬
‫اختيار حجم الكابينة ()‪ rack‬المناسبة‪.‬‬
‫تكون قدر اإلمكان في مكان متوسط من المبنى ألن توزيع األسالك على المبنى كله سيتم منها وأيضا البد من‬
‫مراعاة حجم التكييف المطلوب بسبب الح اررة الناتجة عن تشغيل السيرفرات ‪ 24‬ساعة‪.‬‬
‫‪.11‬‬
‫في المشروعات الضخمة يفضل أن تكون غرفة السيرفرات بالدور األرضي حيث يمكن أن يتجاوز وزن الراك الواحد‬
‫أكثر من طن‪ ،‬وهذا يمثل عبأ على مهندس اإلنشاءات والبد أن يكون على علم بهذه األوزان‪ .‬كما أن األرضية يجب‬
‫أن تكون مرتفعة (المعلومات الخاصة بعدد الراكات وأحجامها يجب أن تكون متاحة أمام اإلنشائي والمعماري وكذلك‬
‫مهندس التكييف ومهندس نظام اإلطفاء‪ ،‬باإلضافة طبعا لمهندس القوى الكهربية)‪.‬‬
‫‪.12‬‬
‫يراعى أيضا أن يكون المسار من مدخل المشروع إلى غرفة السيرفرات واسعا وخاليا‪ ،‬ألن بعض الراكات تأتى غير‬
‫مفككة ويلزم أن تدخل بحجمها الطبيعي وهذه المعلومة يجب أن تكون متاحة أمام المعماري‪.‬‬
‫راجع الجزء السابق المعنون بــ تذكر دائما لمعرفة قواعد الحسابات التصميمية للمشروعات الصغيرة‪.‬‬
‫‪26‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Data Network‬‬
‫منوذج تطبيقي‬
‫هذه أوال معظم الرموز التي تستخدم في لوحات ال ـ ‪ Tel and data‬وهذان النظامان في الغالب يرسما معا في لوحة واحدة‬
‫حيث أن المخرج لكل نقطة فيهما هو ‪ RJ45‬ومن ثم فكالهما يعتبران ‪ data system‬مع االختالف طبعا في طرق تجميع‬
‫نقاط ال ـ ‪ data‬عن نقاط ال ـ ‪ Tel‬كما سيظهر في ال ـ ‪ riser diagrams‬التالية ‪.‬‬
‫مثال‬
‫الشكل التالى يمثل ‪ plan‬لدور في أحد الفنادق الصغيرة تظهر عليه طريقة توزيع المخارج بالطبع حسب وضع الفرش‬
‫‪ furniture‬في المبنى‪.‬‬
‫‪27‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Data Network‬‬
‫راجع اللوحة مفصلة في ملحق األتوكاد‬
‫الحظ ظهور مخارج للداتا في الطرقات لتغذية مخارج ال ـ ‪ ، wireless points‬كما ظهر مخرجين في كل غرفة للتلفونات‪.‬‬
‫الحظ أيضا أن مخارج التلفزيون لم يظهر بجوارها مخرج للدتا وهذا يعنى أن الفندق ال يستخدم ‪ IPTV‬وإال لو كان مستخدما‬
‫لظهر مخرج داتا بجوار مخرج التلفزيون ‪ ،‬ونفس الكالم ينطبق على الكاميرات ‪ ،‬فلو ظهر مخرج داتا بجوار الكامي ار فهذا يعنى‬
‫أنها كاميرات ديجتال وإال فهى كامي ار عادية‪.‬‬
‫أما ال ـ ‪ riser diagram‬لنفس المشروع السابق فيظهر في الشكل التالى (راجعه أيضا في ملحق األتوكاد بالموقع)‪.‬‬
‫‪28‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Data Network‬‬
‫الحظ في يمين الشكل وجود ‪ riser‬خاص بالتلفونات وآخر خاص بال ـ ‪ ، data‬وبالطبع فالخط المرسوم رأسيا في يمين ‪IT‬‬
‫‪ Rack‬هو في الحقيقة مجموعة من األسالك من النوعية ‪ ، 4-pair cat-6‬وعددها هو عدد المخارج‪ .‬أما الخط يسار ال ـ‬
‫‪ IT rack‬فهو ‪ fiber optic cable‬ويظهر بوضوح أكثر في المثال التالى‪.‬‬
‫مثال‬
‫في الشكل التالى نموذج لمشروع إحدى الجامعات ولذا تتميز بعدد كبير من مخارج ال ـ ‪ data‬كما في الـ ‪Riser‬‬
‫‪ diagram‬الذى يظهر في الشكل التالى (راجع تفاصيله في ملحق األتوكاد بالموقع)‪.‬‬
‫‪29‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Data Network‬‬
‫والشكل التالى لتوزيع المخارج في أحد أدوار هذه الجامعة‬
‫‪30‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Data Network‬‬
‫راجع تفاصيل اللوحة في ملحق األتوكاد‬
‫‪31‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Data Network‬‬
‫‪32‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
Data Network
CODES & STANDARDS
▪
BICSI customer-owned outside plant design manual ،latest edition including all
subsequent addendums
▪
BICSI electronic security systems design reference manual ،latest edition including all
subsequent addendums
▪
BICSI network design reference manual ،latest edition including all subsequent
addendums
▪
BICSI telecommunications distribution methods manual ،latest edition including all
subsequent addendums.
▪
BICSI Information Communication Technology Design and Implementation Practices
for Intelligent Buildings and Premises
▪
Institute of electrical and electronics engineer (IEEE)
▪
ISO/IEC 11801 -2017 ،information technology – generic cabling for customer
premises
▪
J-STD-607-C - commercial building grounding (Earthing) and bonding requirements
for telecommunications
▪
NFPA-101 (National life cycle code)
▪
NFPA-70 (National electric code)
▪
NFPA-72 ،National fire alarm code
▪
SCTE 74 2011 - specification for braided 75 ohm flexible RF coaxial drop cable
(Formerly IPS SP 001)
▪
TIA-526-14A – OFSTP-14; optical power loss measurements of installed multimode
fiber cable plant
▪
TIA-568.0 Rev. D with latest addendums -Generic telecommunications cabling for
customer premises.
▪
TIA-568.1 Rev. D with latest addendums – Commercial building telecommunication
infrastructure standard ،
▪
TIA-568.2 Rev. D with latest addendums – Optical fiber Cabling and Components
Standard.
▪
TIA-568.3 Rev. D with latest addendums – Balanced Twisted-Pair
Telecommunications Cabling and Components Standard.
33
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
▪
Data Network
TIA-569-D Addendum-2 - Commercial building standard for telecommunications
pathways and spaces
▪
TIA-569-B-1 - Commercial building standard for telecoms pathways and Spaces;
addendum 1 – temp. and humidity requirements for telecoms Spaces.
▪
TIA-570-D – Residential telecommunications infrastructure standard
▪
TIA/EIA-606-Rev.C - Administration standard for commercial telecommunications
infrastructure
▪
TIA-758-Rev.B - Customer-owned outside plant telecommunications infrastructure
standard.
▪
TIA-162-A- Telecommunications Cabling Guidelines for Wireless Access Points
▪
ISO/IEC 18598 Information technology — Automated infrastructure management
(AIM) systems.
▪
Underwriters laboratories ،inc (UL): standard for safety
▪
UL-294 Access control Systems unit
▪
Americans With Disabilities Act (ADA) Standards
▪
BS 8300
▪
Occupational safety and health administration (OSHA).
▪
EGYPT BUILDING CODE
34
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪BMS Systems‬‬
‫‪2‬‬
‫‪BMS Systems‬‬
‫ويسمى أيضا ‪ ، Building Automation System, BAS‬وهو في األساس نظام للمراقبة والتحكم والتشغيل وإدارة كافة‬
‫األحمال اإللكتروميكانيكية ( كالتهوية والتكييف والتدفئة واإلنارة والمصاعد وغيرها) ‪ ،‬وحديثا صار يشتمل أيضا على الربط‬
‫مع معظم أنظمة التيار الخفيف مثل كاميرات المراقبة والصوتيات ونظام اإلنذار عن السرق ونظام التحكم بالدخول ونظام‬
‫اإلنذار عن الحريق ‪ ،‬وكل ذلك عن طريق نظام واحد متكامل ‪.Integrated Systems‬‬
‫لماذا نحتا ج أنظمة إدارة البنايات؟‬
‫ان كل البنايات الحديثة يفترض ان تضم العديد من أنواع الخدمات الميكانيكية والكهربائية لتسهيل معيشة الناس في تلك البنايات‬
‫والمحافظة على بيئة عمل مناسبة وكمثال لهذه الخدمات هي التأكد دوماً من وجود ماء ساخن في الخزانات الخاصة بذلك‬
‫وبدرجات الح اررة المناسبة وكذلك المحافظة على درجات ح اررة المبنى عند الحد المطلوب بغض النظر عن عدد الشاغلين‬
‫للمبنى او المتواجدين فيه في أي وقت‪ .‬وكان التحكم التقليدي بهذه األمور يتم يدوياً بواسطة مقابس ومفاتيح كهربائية ثم تغير‬
‫هذا األسلوب بعد ظهور )‪ (BMS‬حيث ان الهدف من تركيبها وتشغيلها هو )‪ (automation‬أو التحكم اآللى في هذه األمور‬
‫بكفاءة أكبر مما يفعله االنسان يدوياً وضمن شروط عمل وتشغيل صارمة ال تقبل الخطأ‪.‬‬
‫والوظيفة الثانوية في بعض األحيان هي لرصد مستوى ثاني أكسيد الكربون )‪ (CO2‬المتولد من اإلنسان‪ ،‬خلط في الهواء الخارجي‬
‫مع هواء النفايات لزيادة كمية األكسجين في الوقت نفسه تقليل الح اررة ‪ /‬تبريد الخسائر‪.‬‬
‫ترتبط أنظمة إدارة المباني )‪ (BMS‬عاده بما يمثل ‪ ٪ 40‬من استخدام طاقة مبنى‪ ،‬وإذا تم إضافة اإلضاءة‪ ،‬فهذا الرقم سيكون‬
‫قرابة ‪ .٪ 70‬وبالتالي فهى عنصر حاسم إلدارة الطلب على الطاقة‪.‬‬
‫وباإلضافة إلى السيطرة على البيئة الداخلية للمبنى وأنظمة نظام إدارة المباني فهى أيضا أحيان ًا كما ذكرنا تكون مرتبطة بالتحكم‬
‫في البوابات والوصول إلى السيطرة على األبواب هو الذي يسمح بالدخول والخروج إلى المبنى أو أنظمة الحماية األخرى مثل‬
‫الدوائر التليفزيونية المغلقة )‪ (CCTV‬وأجهزة كشف الحركة وأنظمة إنذار الحريق والمصاعد‬
‫على سبيل المثال‪ ،‬إذا تم الكشف عن حريق إذن النظام يمكن أن يغلق الصمامات في نظام التهوية لمنع انتشار الدخان ويرسل‬
‫جميع المصاعد إلى الطابق األرضي ويوقفهم لمنع الناس من استخدامهم في حال حدوث حريق‪.‬‬
‫‪35‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪BMS Systems‬‬
‫مم يتألف نظام إدارة المباني ‪ BMS‬؟‬
‫يمكن القول أن نظام الـ ‪ BMS‬في النظام القديم كان يتألف من‪:‬‬
‫‪ .1‬حساسات ‪ Sensors‬الح اررة والرطوبة والضغط ومستوى السوائل في الخزانات إضافة إلى الثيرموستات‬
‫والصمامات بأنواعها‪ .‬على سبيل المثال‪:‬‬
‫– ‪PRESSURE SENSOR - FLOW TRANSDUCER - RELATIVE HUMIDITY TRANSDUCER‬‬
‫ ‪LEVEL TRANSDUCER - GAS DETECTOR TRANSDUCER - CURRENT TRANSDUCER‬‬‫‪PWOER TRANSDUCER - VOLTAGE TRANSDUCER‬‬
‫‪ .2‬مشغالت )‪ (actuators‬لفتح وغلق الصمامات المراد التحكم فيها‪.‬‬
‫‪ .3‬المتحكمات ‪ Direct Digital Controller, DDC‬هي بمثابة عقل النظام ‪ ،‬فهو يستقبل مختلف أنواع ال ـ‬
‫‪ Input signals‬سواء كانت ‪ analog or digital‬من مختلف الحساسات المركبة على األجهزة المراد‬
‫مراقبتها أو التحكم فيها ‪ ،‬ويقوم ال ـ ‪ DDC‬بتحليل هذه البيانات الواردة إليه وبناء على البرامج المصممة بداخله‬
‫فإنه يصدر ال ـ ‪ Output signals‬إلى األجهزة المختلفة (اإلشارة تصل منه إلى ال ـ ‪ actuators‬التي تتحكم‬
‫في أجزاء األجهزة) ‪ ،‬فتخرج منه مثال إشارات ‪ Digital‬لفصل وتشغيل أجهزة مثل المراوح والمضخات ‪ ،‬كما‬
‫تخرج منه ‪ analog signals‬إلى أجهزة مثل ‪ Variable Speed Drive‬وهى أجهزة التحكم في سرعة‬
‫المحركات أو أجهزة ال ـ ‪ Dampers‬أو ال ـ ‪ Valves‬المركبة على أجهزة أخرى ‪ ،‬وهكذا‪.‬‬
‫‪ .4‬برنامج نظام إدارة المبنى ‪ Software‬والذي يعمل المشغل من خالله على المراقبة والتحكم‪.‬‬
‫‪ .5‬شاشات عرض بغرض ‪supervision‬‬
‫وكان هذا النظام قديما يعمل منفردا مستقال ‪ ،‬بمعنى أنه من خالل ال ـ ‪ controllers‬يمكنه التحكم في أجهزة ال ـ ‪HVAC‬‬
‫مثال أو غيرها من أنظمة اإلنارة إلخ ‪ ،‬وكان هذا أقصى األمنيات من هذا النظام ‪.‬‬
‫أما المنظومة األحدث لل ـ ‪ BMS‬فهى كما ذكرنا ترتبط بكثير من األنظمة األخرى بالمبنى والتي يديرها ‪Data Network‬‬
‫‪ ، Switch‬مع مالحظة أن ال ـ ‪ DDC‬ال يتم ربطها مباشرة على سويتشات المبنى ‪ ،‬وإنما يتم ربط مجموعة ال ـ ‪ DDC‬والتي‬
‫قد يصل عددها إلى ‪ 64/32/16‬حسب حجم المشروع ‪ ،‬يتم ربط كل ال ـ ‪ DDC‬الموجودة في الدور الواحد على لوحة في‬
‫الدور تسمى ‪ ، Local Control Panel‬وهذه األخيرة ومثيلها في األدوار المختلفة ( مجموعة ال ـ ‪ ) LCP‬تحول قراءات ال ـ‬
‫‪ DDC‬إلى ‪ software‬الذى سيفهمه ال ـ ‪ ، TCP/IP‬وهذه اللوحات العامة هي التي تصل إلى السويتشات العادية في المبنى‪.‬‬
‫وبالتالي أصبح ال ـ ‪ DDC Controller‬موجودا أيضا في األنظمة الحديثة لكنه مجرد جزء من المنظومة وليس هو عقل‬
‫المنظومة‪.‬‬
‫ومن خالل هذا العنصر الجديد (‪ )Switch‬أصبح باإلمكان ليس فقط التحكم باألنظمة المختلفة مثل الـ ـ ‪HVAC, Lighting,‬‬
‫‪ irrigation, etc‬ولكن أصبح ممكنا التواصل مع بقية أنظمة المبنى مثل ال ـ ‪CCTV, Door Access control, etc‬‬
‫وأصبح تبادل المعلومات بين هذه األنظمة مدخال لمزيد من التحكم ومزيد من التنسيق ومزيد من التوفير وحسن إدارة المبنى‪.‬‬
‫ولكن هذا يحتاج بالطبع إلى بروتوكول تخاطب موحد بين هذه األنظمة المتعددة التي يمكن أن تتواصل مع ال ـ ‪ BMS‬ودراسة‬
‫هذه البروتوكوالت بالطبع خارج نطاق هذا الكتاب لكن فقط نشير هنا إلى أهميتها المطلقة في األنظمة الحديثة لل ـ ‪. BMS‬‬
‫والشكل التالى يظهر حجم استخدام ال ـ ‪ BMS‬والمنظومات التي تراقبها (تظهر باألسفل) وبعض المنظومات التي تتفاعل‬
‫معها‪.‬‬
‫‪36‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪BMS Systems‬‬
‫والصورة التالية نموذج آخر لطريقة إظهار تكامل األنظمة في المباني الكبيرة (راجع ملحق ملفات األوتوكاد المرفقة مع الكتاب‬
‫لرؤية الصورة بوضوح) ‪ ،‬وبالطبع فالشكل يحتاج إن يرفق به جدول يسمى جدول ال ـ ‪ BMS‬وفى هذا الجدول يتم تحديد النقاط‬
‫التي تحتاج لمراقبة أو تحتاج لتحكم في كل منظومة‪.‬‬
‫‪37‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪BMS Systems‬‬
‫‪38‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪BMS Systems‬‬
‫ويمكن القول أن النظام الجديد يتكون من المعدات التالية‪:‬‬
‫‪• Hardware‬‬
‫‪DDC-Direct digital controller‬‬
‫‪Sensors‬‬
‫‪Actuators‬‬
‫‪Cables to connect sensors, actuators to DDC.‬‬
‫‪HMI display-Human machine interface.‬‬
‫‪PC Workstation‬‬
‫‪Server to save the extensive database.‬‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫‪Software‬‬
‫‪Programming or configuration tools.‬‬
‫‪Graphics or User interface.‬‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫المسئولة عن تسهيل التواصل بين األجهزة المختلفة ‪• Networking protocols‬‬
‫‪TCP/IP– Transfer control protocols/Internet Protocol.‬‬
‫‪BACnet– Building automation controller network-ASHRAE‬‬
‫‪Modbus‬‬
‫‪LonWorks‬‬
‫‪CANbus and numerous protocols available.‬‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫والصورة التالية توضح الفرق بين النظامين القديم والحديث ‪ ،‬فالصورة اليمنى كان ال ـ ‪ BMS‬يتواصل مباشرة مع كل نظام‬
‫على حدة وال يوجد تواصل بين األنظمة وبعضها البعض أما في الصورة اليمنى فأصبح الجميع أعضاء في شبكة بيانات‬
‫المبنى بما فيهم ال ـ ‪ BMS‬الذى أصبح مجرد عضوا في المنظومة يمكنه التواصل مع كل األنظمة كما أن األنظمة تتواصل‬
‫مع بعضها البعض والبيانات الموجودة على أي ‪ server‬خاص بأى نظام أصبحت أيضا متاحة للتبادل وهذا هو السبب‬
‫في احتياجنا إلى بروتوكوالت مختلفة لتسهيل عملية التواصل بين األنظمة المختلفة التي يمكن أن نقول أنها تتكلم بلغات‬
‫مختلفة وتحتاج إلى مترجم فيما بينها ‪ ،‬وهذا المترجم هو البروتوكول‪.‬‬
‫‪39‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪BMS Systems‬‬
‫ملحوظة‪ :‬المستوى القريب من األجهزة المراد التحكم فيها يسمى ال ـ ‪ Field device level‬يليه المستوى الذى يحتوى على‬
‫أجهزة التحكم ‪ automation Level‬وأخي ار مستوى العرض والمراقبة ‪.management Level‬‬
‫والشكل التالى يمثل ما يسمى ‪ integrated System‬حيث يظهر في كل دور من أدوار المبنى جهاز ال ـ ‪ switch‬الخاص‬
‫بهذا الدور وتتصل به من خالل ال ـ ‪ PP‬مجموعة المخارج المنوعة التي تمثل ال ـ ‪ Data Network‬مثل مخرج الكومبيوتر‬
‫ومخرج ال ـ ‪ CCTV‬ومخرج ال ـ ‪ IP Pabx‬والمخرج المتصل بال ـ ‪ Door controller‬إلخ‬
‫‪40‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪BMS Systems‬‬
‫وجميع هذه ال ـ ‪ switches‬تتصل بال ـ ‪ Core Switch‬الرئيسي للمبنى من خالل كابالت الفايبر الرأسية الذى يقع في غرفة‬
‫االتصاالت الرئيسية للمبنى ومعه في نفس الغرفة مجموعة من الراكات تحتوى على السيرفرات الخاصة بكل نظام وال ـ‬
‫‪ Head-end‬الخاصة بكل نظام من األنظمة المختلفة بينما توضع الــشاشات الخاصة بهذه األنظمة في غرفة أخرى ومنعا‬
‫لتعقيد الرسومات فإن مجموعة ال ـ ‪ Switches‬في كل دور باإلضافة لل ـ ‪ Core switch‬والسيرفرات وال ـ ‪ Head end‬لكل‬
‫نظام يمثلوا جميعا إما بأسطوانة أو حتى بخط رأسي مكتوب عليه ‪ TCP/IP LAN‬فإذا وجدت هذا الخط أو هذه األسطوانة‬
‫فهذا يعنى أن بداخلها كل ما سبق ذكره والتي أسميناه سابقا في الفصل األول ‪ .Active Part‬وسيتصل فقط بهذا الخط أو‬
‫األسطوانة مجموعة الشاشات ومجموعة المخارج والطابعات والتي أسميناها سابقا بال ـ ‪ ، Passive Part‬علما بأنه من الوارد‬
‫أن يوضع ال ـ ‪ servers‬أيضا خارج هذا الخط كما في الشكل السابق‪.‬‬
‫حجم منظومة الــ ‪BMS‬‬
‫ومنظومة ال ـ ‪ BMS‬يمكن أن تكون أكبر منظومة في المبنى ألنه من خاللها يتم التحكم والمراقبة للعديد من األجهزة المختلفة‬
‫‪ ،‬وأبسط مثال لذل ك لو أردنا التحكم في دائرة إنارة في أحدى اللوحات ‪ ،‬فبالطبع يمكن أن يتم ذلك إذا كانت الدائرة متصلة‬
‫ب ـ ‪ Contactor‬حيث يمكن من خالل ال ـ ‪ BMS‬إرسال إشارة أمر تشغيل لل ـ ‪ Contactor‬ويمكن أيضا استقبال إشارة ثانية‬
‫من ال ـ ‪ Auxiliary contact‬الخاص بال ـ ‪ Contactor‬من أجل التأكد من أن ال ـ ‪ Contactor‬بالفعل قد تم توصيله ويمكن‬
‫استقبال إشارة ثالثة من ‪ auxiliary contact‬آخر في حال حدوث ‪ trip‬لجهاز ال ـ ‪. contactor‬‬
‫ورغم بساطة المثال لكنه يوضح مصطلح هام وهو عدد النقاط في منظومة ال ـ ‪ BMS‬ففي هذا المثال البسيط لدينا ‪contactor‬‬
‫واحد يتصل بال ـ ‪ BMS‬من خالل ثالث نقاط ‪ ،‬منها نقط للتحكم (‪ ) ON/OFF command‬ونقطتان األولى لمراقبة التشغيل‬
‫والثانية لمراقبة الفصل ‪ ،‬ولك أن تتخيل لو كان لدينا ‪ 100‬دائرة انارة فسنحتاج إلى ‪ 300‬نقطة لمراقبتها كلها ‪ ،‬فإذا أضفنا‬
‫إلى منظومة اإلنارة منظومة أخرى مثل ال ـ ‪ HVAC‬التي تحتاج لمئات النقاط األخرى من أجل المراقبة والتحكم فى أجزائها‬
‫مثل التحكم في ‪ Damper actuators‬أو ال ـ ‪ Differential Pressure switches‬المستخدمة لمراقبة الفالتر المختلفة‬
‫والتأكد من أنها تعمل بكفاءة من خالل مراقبة الضغط على جانبي الفلتر وكذلك مراقبة المضخات وال ـ ‪ Valves‬المختلفة‬
‫وغيرها من المعدات الكثيرة الموجودة ضمن منظومة ال ـ ‪ HVAC‬وكل جهاز مهما صغر من هذه األجهزة سنحتاج منها إلى‬
‫مجموعة قياسات من الحساسات الخاصة بها تمثل ال ـ ‪ Input signals‬الداخلة إلى ال ـ ‪ ، BMS‬وسنحصل على ‪output‬‬
‫‪ signals‬قادمة من ال ـ ‪ BMS‬للتحكم فيه وهكذا ‪ ،‬بمعنى أننا سنحتاج إلى مجموعة من النقاط لتحديد وتوصيف عالقة ال ـ‬
‫‪ BMS‬بالجهاز‪.‬‬
‫الخالصة أن منظومة ال ـ ‪ BMS‬قد تحتاج إلى آالف النقاط وهذا بالطبع سيكون مكلفا جدا ‪ ،‬فيجب أن يكون هناك اتفاق‬
‫واضح مع المالك منذ بداية المشروع على حجم وعدد نقاط المراقبة ‪ /‬التحكم المستخدمة بالمشروع والتكلفة المتوقعة‪ .‬وقد‬
‫ي قرر المالك بناء على التكلفة أن يقلل من عدد نقاط المراقبة فال يحتاج مثال لمراقبة كل دائرة إنارة ‪ ،‬بل يكفى مثال الطرقات‬
‫والحدائق مثال ‪ ،‬وقد ال يحتاج لمراقبة كل صغيرة وكبيرة ضمن منظومة ال ـ ‪ HVAC‬فيمكن مثال أن يكتفى بمراقبة بعض‬
‫وظائف ال ـ ‪ AHU‬ومراقبة الح اررة إلخ ‪.‬‬
‫والجدول التالى يظهر كيفية حصر النقاط الخاصة مثال بمنظومة ال ـ ‪ HVAC‬حيث يتحدد من الجدول نوعية ال ـ‬
‫‪ Inputs(Digital or Analog, DI-AI‬وكذلك نقاط ال ـ ‪ output‬بنوعيها ‪Digital or analog, DO-AO‬‬
‫‪41‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪BMS Systems‬‬
‫‪42‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪BMS Systems‬‬
‫ويمكن على الجانب اآلخر لمنظومة ال ـ ‪ BMS‬أن تكبر لتراقب وتتداخل مع كل أنظمة المبنى فتراقب األبواب والكاميرات‬
‫وتأخذ منهم قراءات تؤثر على أداء المصاعد أو أداء ال ـ ‪ HVAC‬أو أداء منظومة اإلنارة ‪ ،‬ويمكن مراقبة مستوى الزيت مثال‬
‫في المحوالت أو مستوى الماء في خزانات المياه أو جاهزية طلمبات الحريق والتأكد من أن جميع المحابس الخاصة بها‬
‫مفتوحة أو مراقبة حالة البطاريات في أجهزة ال ـ ‪ UPS‬أو مراقبة حالة القواطع الرئيسية ‪ CBs‬في اللوحات الهامة ‪ ،‬إلخ ‪،‬‬
‫وكل هذا سيتوقف على طلبات المالك والميزانية المتاحة‪ .‬ويمكن على سبيل المثال وليس الحصر ذكر بعض الفعاليات‬
‫األخرى التي يمكن أن نراقب ونتحكم بها من خالل الـ ‪ BMS‬كما يلى‪:‬‬
‫‪ .1‬التحكم بالتكييف والتبريد والتهوية ‪(Heating, Ventilation, and Air-conditioning or all supply ( HVAC‬‬
‫‪and exhaust fans, ACs etc.).‬‬
‫‪ .2‬إدارة اإلنارة‪.‬‬
‫‪ .3‬البوابات والمصاعد والسيور المتحركة‪.‬‬
‫‪ .4‬التحكم بالمضخات وسرعة دوران بعض المحركات ‪.VFD or VSD‬‬
‫‪ .5‬نظام حساب فواتير المياه المستهلكة (ساخنة أو باردة)‪.‬‬
‫‪ .6‬حساب الكهرباء المستهلكة‪.‬‬
‫‪ .7‬اإلنذار عن الحريق وأنظمة التحكم بإطفاء الحريق‪.‬‬
‫‪ .8‬المراقبة والتحكم بخزانات الوقود والمياه‪.‬‬
‫‪43‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪BMS Systems‬‬
‫‪ .9‬أنظمة األمان والحماية من السرقة‪.‬‬
‫‪ .10‬كاميرات المراقبة ‪.CCTV‬‬
‫‪ .11‬التحكم بالدخول للمبنى (البصمة أو الكرت)‪.‬‬
‫‪ .12‬المراقبة والتحكم بالمولدات والشبكة واللوحات الرئيسية‪.‬‬
‫‪ .13‬أنظمة رى الحدائق‬
‫والصورة التالية مأخوذة من برنامج اإلكسيل المستخدم لحصر وتصنيف النقاط الخاصة ببعض منظومات ال ـ ‪LV electrical‬‬
‫‪Equipment‬‬
‫ملحوظة‪:‬‬
‫يمكن اعتبار أن تكلفة النقطة الواحدة في حدود ‪ 1000‬جنيه ‪ ،‬وهذا يعنى لو لديك ‪ 1000‬نقطة تريد مراقبتها فسيكلفك تقريبا‬
‫مليون جنيه‪ .‬علما بأنه لو استخدم ال ـ ‪ BMS‬على ال ـ ‪ HVAC‬وحده فقد يتجاوز المليون‪.‬‬
‫ولك أن تتخيل حم ال ـ ‪ BMS‬المطلوب للتحكم في بقية األنظمة ‪ ،‬ولذا يجب أن يحدد كل استشارى (استشارى الكاميرات مثال‬
‫أو المصاعد أو الخزانات أو القوى الكهربية إلخ ) يجب أن يحدد عدد النقاط وكم منها دخول وكم منها خروج وكم منها‬
‫للتحكم وكم منها للمراقبة بدون تحكم‪ .‬وهذا كله يجب أن يظهر في الجداول التصميمية لل ـ ‪. BMS‬‬
‫‪44‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪BMS Systems‬‬
‫مثال آخر‪ :‬ن ظ ام إدارة البناية ‪ BMS‬لمركز البيانات‬
‫تعتبر مراكز البيانات واحدة من أهم متطلبات أي شركة تريد الدخول إلى السوق بموقع انترنت وشبكة عمالء موثوقة وخدمات‬
‫الكترونية تضمن السرعة والكفاءة ‪ ،‬فمثل هذه الشركات تحتاج إلى مركز بيانات عالي األداء ‪(High Performance‬‬
‫)‪ Data Center‬يضم كل ممتلكات الشركة االلكترونية بشكل آمن ويستوعب الكم الهائل من الملفات متعددة الوسائط من‬
‫فيديوهات وصور وملفات أخرى تتداولها الشركة وعمالئها كجزء من األعمال المعتادة ‪ ،‬وكذلك فإن مراكز البيانات ‪Data‬‬
‫‪ Centers‬تضمن بيئة تواصل آمنة بين الشركة وعمالئها وبين المقر الرئيسي للشركة وفروعها المختلفة الموزعة في مناطق‬
‫متباعدة على مستوى العالم ولذا فإن كل هذه األسباب وغيرها جعلت عمل مركز البيانات متشعب ومتنوع‪ .‬ومن هنا ظهر‬
‫السؤال التالي‪ :‬كيف يمكن إدارة هذا الكم الهائل من المعلومات في وقت واحد مضافاً لها األمور الفنية األخرى من تأمين‬
‫الموقع فيزيائياً والكترونياً ‪ ،‬والمحافظة على تيار كهربائي مستمر ‪ ،‬وكيف يمكن تشخيص أعطال األجهزة مبكراً ‪ ،‬وكذلك‬
‫كيف يمكن إدارة الحرارة العالية التي تولدها أجهزة مركز البيانات ‪ ،‬وفي نفس الوقت المحافظة على بيئة العمل مثالية‬
‫ومناسبة للموظفين ‪ ،‬وكل هذا مرفقاً مع إجراءات تقليل استهالك الطاقة وغيرها الكثير من األمور المتشعبة والمتناقضة‬
‫في بعض األحيان؟‬
‫والجواب على هذا السؤال الكبير (أو مجموعة أسئلته الكثيرة) هو باختصار‪ :‬باستخدام نظام إدارة البناية‪(BMS).‬‬
‫نظام إدارة البناية وتكامله مع نظام إدارة الشبكة‪:‬‬
‫في مراكز البيانات يكون التركيز األكبر من قبل نظم إدارة المباني هو على إدارة الطاقة الكهربائية والتبريد ألن وجود كم‬
‫هائل من الحواسيب والسيرفرات يحتاج طاقة كبيرة ومستمرة ألن انقطاع الكهرباء قد يتسبب في خسارة ماليين الدوالرات‬
‫للشركات الكبيرة وضياع الكثير من البيانات قيد التداول وبسبب وجود هذا الكم الكبير من األجهزة االلكترونية فإنها تولد كمية‬
‫كبيرة من الح اررة وتحتاج إلى نظام تبريد مستقر ودائم وغير متأثر بالمتغيرات الخارجية وهنا يأتي دور التكامل بين نظام إدارة‬
‫البناية ‪ BMS‬ونظام إدارة الشبكة ‪ NMS‬حيث توفر أنظمة إدارة الشبكات احصائيات عن مقدار البيانات التي يتم تبادلها‬
‫وبالتالي يعطي لنظام إدارة المبنى تخميناً عن مقدار الطاقة المتوقع استهالكها ومقدار الح اررة المنبعثة في نفس الوقت مما‬
‫يسمح لنظام إدارة المبنى بالتصرف على هذا األساس أوتوماتيكيا بدون تدخل البشر في ذلك‪.‬‬
‫بيئة عمل نظام إدارة المبنى (مركز البيانات كمثال)‬
‫كما ذكرنا سابقاً فإن مراكز البيانات لها متطلبات خاصة إلدارة كميات كبيرة من البيانات والفيديوهات وغيرها ويفترض ان‬
‫تعمل ‪ 24‬ساعة في اليوم ول ـ ـ‪ 7‬أيام في األسبوع (دائماً بال انقطاع) وأن تحتوي خصائص الصمود أمام األزمات والكوارث‬
‫وخزن نسخ احتياطية في المركز نفسه او في مكان اخر بعيد جغرافياً عن مركز البيانات لزيادة التأمين وبكل حال من األحوال‬
‫فإن مراكز البيانات تتكون بشكل طبيعي من المكونات التالي‪:‬‬
‫•‬
‫رفوف األجهزة‪(Server Racks).‬‬
‫•‬
‫وحدات تبريد غرفة الحاسوب‪(Computer Room Air Conditioning CRAC).‬‬
‫•‬
‫•‬
‫تكييف مركزى مثل نظام‪(Chilled water).‬‬
‫معدات االمن الفيزيائي )‪ (Physical security‬من أبواب ونوافذ ذات مواصفات خاصة‪.‬‬
‫‪45‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪BMS Systems‬‬
‫•‬
‫معدات تأمين رفوف السيرفرات‪(Server Rack Security).‬‬
‫•‬
‫معدات الحماية من النار والماء والدخان وكذلك معدات السالمة البشرية‪.‬‬
‫•‬
‫مجهزات الطاقة الغير قابلة لالنقطاع ) ‪(Uninterruptible power supply UPS‬‬
‫•‬
‫مولدات ديزل‪(Diesel Generators).‬‬
‫•‬
‫وحدات توزيع القدرة الكهربائية‪(Power Distribution Units PDU).‬‬
‫وتكون نظم إدارة المبنى مسؤولة عن إدارة ومراقبة الشروط مثل القدرة وتدفق الهواء والبيئة ودرجة ح اررة رفوف السيرفرات‬
‫والرطوبة واالمن الفيزيائي والماء والنار والدخان والسالمة البشرية‪ .‬تقوم وحدات إدارة البناية بتبليغ مدراء ال ـ ‪Data‬‬
‫‪ Center‬عند حصول ظروف حرجة او تجاوز حدود التحكم ‪ ،‬وتعمل هذه األنظمة على خطوط نقل بيانات االيثرنت‬
‫الطبيعية )‪ (Ethernet over IP‬وباستخدام بروتوكوالت الشبكات االعتيادية مثل‪(TCP/IP and SNMP) .‬‬
‫يقوم نظام إدارة المبنى بتزويد مدراء مراكز البيانات بمعلومات في الزمن الحقيقي )‪ (Real time data‬ومعلومات قديمة‬
‫مسجلة عن كل الوقائع والحوادث التي حصلت او الممكن حصولها لتحليل أسباب المشاكل وحلها قبل ان تتراكم وتتعاظم‪.‬‬
‫وتكون كل بيانات مراكز البيانات ونظم إدارة المباني قابلة للوصول من أي مكان وفي أي وقت من قبل األشخاص‬
‫المخولين بذلك عن طريق متصفح انترنت او عن طريق ربط حواسيبهم الشخصية الى المنظومة بشكل فيزيائي او‬
‫باستخدام أجهزة المساعدة الرقمية الشخصية )‪ (Personal Digital Assistances PDA‬والبريد االلكتروني والهواتف‬
‫النقالة‪.‬‬
‫فمثالً عند حصول تسرب في المياه فإن اإلنذار ينطلق مباشرة ‪ ،‬وفي نفس الوقت فإن كاميرات المراقبة يمكن ان تحدد‬
‫سبب التسرب وهل هو أنبوب مكسور او تسرب من السقف أو اي أمر آخر‪.‬‬
‫كذلك قد تبين التقارير مثالً ان المولد ال يعمل بشكل جيد او أنه لن يعمل بشكل جيد حين نحتاجه بعد إجراء فحص دوري‬
‫له وهنا يجب اتخاذ إجراء مبكر لتجنب حصول كارثة حين تنقطع الكهرباء ويعجز المولد عن توفير الطاقة الالزمة وبالتالي‬
‫نتجنب األخطاء ‪ ،‬ويراقب النظام درجات الح اررة من أجل تقليل استهالك الطاقة ‪ ،‬ومن ثم فإن من أهم فوائد نظم إدارة‬
‫المباني هو زيادة كفاءة الطاقة وتقليل االستهالك وتحقيق بيئة عمل متكاملة قليلة األخطاء وتقليل األخطاء البشرية الى‬
‫الحد األدنى وكذلك تقليل الحاجة الى كوادر بشرية كبيرة‪.‬‬
‫مثا ل آخر عن التوفير عبر استخدام الـ ‪: BMS‬‬
‫المثال التالي هو لكيفية التوفير من خالل االستخدام األمثل للتكييف أو التدفئة في غرف الفنادق‬
‫•‬
‫في حال لم تستخدم الغرفة بعد‪ ،‬تكون الح اررة مضبوطة بوضعية الحد األدنى‪ ،‬والتهوية النقية غير مشغلة‪ ،‬وكذلك‬
‫اإلنارة والتلفاز‪...‬‬
‫•‬
‫عندما يسجل النزيل اسمه لدى االستعالمات للدخول‪ ،‬يبدأ تحسين ح اررة الغرفة إلى وضعية الجهوزية‪ ،‬ويبدأ ضخ‬
‫الهواء النقي بالحدود الدنيا‪.‬‬
‫‪46‬‬
‫‪BMS Systems‬‬
‫•‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫عندما يدخل النزيل إلى غرفته (يتم استشعار ذلك عبر حساس حركة أو الكرت الخاص بالغرفة تبدأ عملية ضخ‬
‫التهوية النقية ‪ Fresh Air‬ويعمل نظام التكييف أو التدفئة للوصول إلى درجة الح اررة المالئمة داخل الغرفة‪ ،‬أما‬
‫اإلنارة فيتم تشغيلها وفقاً لشدة اإلنارة خارج الفندق‪...‬‬
‫•‬
‫تبدأ مروحة التهوية في الحمام بالعمل تدريجياً وبشكل تلقائي حين استشعار رطوبة في الحمام‪ ،‬أو إذا قام النزيل‬
‫•‬
‫في حال قام النزيل بفتح نافذة الغرفة‪ ،‬يتم إعادة ضبط درجة ح اررة العرفة إلى وضعية الجهوزية‪ ،‬ويعود ضخ الهواء‬
‫•‬
‫أما في حال خروج النزيل من غرفته‪ ،‬يتم إعادة ضبط درجة ح اررة العرفة إلى وضعية الجهوزية‪ ،‬ويعود ضخ الهواء‬
‫•‬
‫بتشغيلها يدوياً‪ ،‬علماً أن مدة عمل المروحة محددة بخمس دقائق‪.‬‬
‫النقي إلى الحدود الدنيا أيضاً‪.‬‬
‫النقي إلى الحدود الدنيا‪ ،‬وتطفأ أجهزة اإلنارة والتلفاز تلقائياً‪.‬‬
‫وإذا غادر النزيل الفندق (‪ )Check Out‬يعود ضبط ح اررة الغرفة إلى وضعية الحد األدنى‪ ،‬ويوقف ضخ الهواء‬
‫النقي‪.‬‬
‫الفوائد المباشرة من تطبيق الـ ‪: BMS‬‬
‫‪ .1‬التوزيع المثالي للهواء في المبنى باستخدام خوارزميات حجم الهواء المتغير‪(Variable Air Volume, VAV).‬‬
‫‪ .2‬التشخيص المبكر للمعدات واألجهزة العاطلة‪.‬‬
‫‪ .3‬تشخيص األنماط غير المألوفة من استهالك الطاقة والتي تحصل في حاالت مثل ترك المعدات عاملة حتى بعد‬
‫مغادرة المبنى‪.‬‬
‫‪ .4‬جمع قراءات جميع أنواع الحساسات في مكان عرض واحد عادة ما يكون لوحة تحكم )‪ (Dashboard‬تتكون من‬
‫شاشات تفاعلية تسمح بالتحكم من خاللها أي تكون هي أجهزة ادخال وإخراج في نفس الوقت‪.‬‬
‫‪ .5‬التحكم بصمامات الماء البارد والساخن‪.‬‬
‫‪ .6‬مراقبة حاالت فالتر الهواء‪.‬‬
‫‪ .7‬التوقيت الزمني لبدء وإيقاف عمل األنظمة المطلوب التحكم بها‪.‬‬
‫‪ .8‬تحديد برنامج العمل يومي أسبوعي شهري سنوي‪.‬‬
‫‪ .9‬تطبيقات فتح واغالق الستائر واإلضاءة الداخلية والخارجية بما يتناسب مع شروق وغروب الشمس وحسب ضبط‬
‫مسبق معد لهذا الغرض ومتناسب مع احتياجات المستخدمين‪.‬‬
‫‪ .10‬الحفاظ على جودة الهواء الداخلي بأقل التكاليف‪.‬‬
‫‪ .11‬زيادة العمر التشغيلي لتجهيزات التكييف والتهوية والتدفئة ‪.HVAC‬‬
‫‪ .12‬زيادة العمر التشغيلي ألجهزة اإلنارة من خالل التشغيل األمثل‪.‬‬
‫‪ .13‬الحصول على إنذارات وتقارير األعطال بصورة آنية‪.‬‬
‫على سبيل المثال يمكن التحكم في وحدة ال ـ ‪ Air Handling Unit, AHU‬الخاصة بالتكييف المركزى بعدة أوجه ‪ ،‬فمثال‬
‫إذا جاءت إشارة فصل لها فيتم التأكد من توقف مروحة ال ـ ‪ Supply and Return‬وإغالق محابس المياه الباردة والساخنة‬
‫‪ ،‬ويمكن أيضا لل ـ ‪ BMS‬التعامل مع بعض اإلنذارات الخاصة بال ـ ‪ AHU‬مثل إنذار اتساخ الفالتر أو انقطاع سير المروحة‬
‫‪47‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪BMS Systems‬‬
‫من خالل ما يسمى ‪ Differential Pressure Sensor‬ويمكنها اكتشاف حالة الحريق من خالل ال ـ ‪Duct Smoke‬‬
‫‪ Detector‬وفى هذه الحالة يتم إغالق مروحة ال ـ ‪ Supply‬وتشغيل مروحة ال ـ ‪ return‬فقط وإغالق ال ـ ‪Fresh Air‬‬
‫‪ Dumper‬وتشغيل ال ـ ‪. Exhaust Air Damper‬‬
‫وهناك أمثلة تشغيلية كثيرة متعلقة بهذه الوحدة فمنها مثال أنه بعد قياس درجة الح اررة في الغرفة بواسطة ال ـ ‪Temp Sensor‬‬
‫ووصول هذه المعلومة إلى ال ـ ‪ DDC‬فإنه يقارنها بدرجة الح اررة المضبوط عليها فإذا كانت أعلى فسيقوم بتشغيل محابس‬
‫المياه الباردة بنسبة الفرق بين الدرجتين‪.‬‬
‫ما هي المباني التي يمكن أن نطبق بها النظام؟‬
‫يمكن أن نطبق نظام إدارة المباني في األبنية التالي‬
‫•‬
‫األبنية التجارية مثل مراكز التسوق (الموالت) والبنوك ومراكز حفظ البيانات ‪Data Centers‬‬
‫•‬
‫الجامعات والمدراس والمكتبات العامة‬
‫•‬
‫المشافي والمختبرات‬
‫•‬
‫الفنادق والمطاعم وصاالت العرض والسينمات والمسارح‬
‫•‬
‫الفلل والقصور‬
‫•‬
‫المطارات واألبنية الحكومية والمعامل ووغيرها من المباني التجارية أو العامة‬
‫•‬
‫األندية الرياضية واالجتماعية‬
‫‪48‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Telephone Systems‬‬
‫‪3‬‬
‫مقدمة تارخيية‬
‫بدأت نظم االتصاالت في القرن الثامن عشر بالتلغراف المعتمد على (‪ )Morse Code‬حيث كان كل حرف يعبر عنه‬
‫(ش ْرطة)‪ ،‬أو خليط منهما‪ ،‬ومن ثم كان ممكنا أن تنقل جملة من مجموعة حروف‬
‫بصوت سريع (نقطة)‪ ،‬أو صوت ممتد َ‬
‫كهربيا عبر أسالك التلغراف‪( .‬سؤال‪ :‬هل يمكنك من الشكل التالي أن تفسر لماذا استخدمت الحروف ‪ SOS‬للتعبير عن‬
‫االستغاثة؟ أظن من التدقيق في هذين الحرفين ستعرف السبب!!)‬
‫وبعد ذلك بعدة سنوات استخدم الهاتف في القرن التاسع عشر وكان بالحجم الذى يظهر في‬
‫الصورة لكنه كان كافيا لنقل صوت بشري وليس مجرد نقل حروف مشفرة كما في التلغراف‪.‬‬
‫ونتيجة للحرب العالمية الثانية وحاجة الجيوش إلى االتصاالت فيما بينهم واهتمام الدول‬
‫باألبحاث ظهر تطور كبير في وسائل االتصاالت وبدأ عصر االتصاالت الالسلكية‪ .‬وكان‬
‫أول موبيل عملي في الحجم الذى يظهر في الشكل المقابل‪.‬‬
‫ثم كان لتطور االتصاالت الالسلكية وظهور األقمار الصناعية واختراع األلياف الضوئية‬
‫وظهور الحاسب اآللي وشبكة اإلنترنت أدى كل ذلك إلى إعطاء دفعة كبيرة لنظم االتصاالت‪،‬‬
‫وأصبح العالم كله قرية صغيرة تنقل بها األحداث بالصوت والصورة‪.‬‬
‫ويمكن اعتبار أن أبسط شبكة هاتفية يمكن إنجازها هي مجرد ربط جهازي هاتف بأسالك‬
‫عادية‪ ،‬و بطارية ‪ 9‬فولت‪ ،‬و مقاومة صغيرة حوالي ‪ 300‬اوم كما في الشكل التالى‪.‬‬
‫‪49‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Telephone Systems‬‬
‫فبمجرد رفع السماعتين تكتمل الدائرة الكهربية ويصبح باإلمكان التحدث بين طرفى هذه الشبكة الهاتفية البسيطة مهما كانت‬
‫المسافة بين الجهازين طالما لم يحدث ‪ voltage drop‬كبير في األسالك‪.‬‬
‫وهذه الشبكة البسيطة تعد النواة األولى للشبكة الهاتفية العامة )‪Public Switched Telephone Network (PSTN‬‬
‫التي ترتبط فيها أعداد كبيرة من الهواتف معا بأسالك نحاسية‪.‬‬
‫ففي البداية ظهرت شبكات االتصال البدائية حيث كانت جميع أجهزة الهاتف مرتبطة بمكتب مركزي (‪)Central office‬‬
‫يسمى المقسم (السنترال)(‪ ،)switch‬و في هذا السنترال يتم وصل الدائرة الكهربية للمتصل بالدائرة الكهربية لوجهة االتصال‬
‫يدويا باستعمال لوح التحويل اليدوي (‪.)Manual switching board‬‬
‫وتبين الخطوات اآلتية عملية االتصال في مثل هذه الشبكات القديمة‪:‬‬
‫‪ .1‬عند رفع سماعة الهاتف تكتمل الدائرة الكهربية بين الهاتف و لوح التحويل اليدوي‪.‬‬
‫‪ .2‬يؤدى ذلك إلى إضاءة مؤشر ضوئى خاص بالزوج النحاسى للمتصل مما يشير لموظف المقسم بأن هذا المشترك‬
‫تحديدا يريد إجراء مكالمة هاتفية‪.‬‬
‫‪ .3‬يقوم الموظف بربط هاتفه (الموجود بالسنترال) إلى وصلة المشترك طالب المكالمة على لوح التحويل اليدوي ما‬
‫يعنى اكتمال الدائرة بين هاتف المشترك طالب المكالمة و هاتف عامل السنترال ليطلب منه وجهة االتصال أي‬
‫الرقم المطلوب‪( .‬يملى عليه الرقم صوتيا كما في األفالم المصرية القديمة حين يرفع الممثل السماعة ومباشرة يقول‬
‫مثال‪ :‬إديني ‪ 31140‬مصر وبسرعة من فضلك !!!)‪.‬‬
‫‪50‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Telephone Systems‬‬
‫‪ .4‬يقوم الموظف بربط الرقم المطلوب بدائرة كهربية تصدر تيا ار مترددا مما يؤدى إلى رنين عند الشخص المطلوب‪.‬‬
‫‪ .5‬عند رفع سماعة الهاتف من قبل الشخص المطلوب تكتمل الدائرة الكهربية بين الهاتف و ال ـ ‪ Manual Board‬و‬
‫بذلك يتم االتصال‪.‬‬
‫إال أن سنتراالت التحويل اليدوي ‪ Manual centrals‬كان لها العديد من العيوب‪ .‬ونستطيع أن نقدر الوقت والجهد الذي‬
‫كان يلزم المتصل لينجح في عملية االتصال مع مشترك آخر في نفس السنترال‪ .‬ويزداد األمر صعوبة إذا كان الرقم المطلوب‬
‫ينتمى لسنترال آخر‪ ،‬كما أن عملية التحويل كانت تعتمد على العنصر البشرى مما يزيد من احتمالية الخطأ‪.‬‬
‫لحل مشكلة االعتماد على العنصر البشرى في عملية التحويل تم تطوير هذه العملية لتعتمد في مرحلة أخرى على أسلوب‬
‫التحويل الكهروميكانيكي ولكن بقيت عملية االتصال صعبة نوعا ما‪.‬‬
‫ومع ظهر الترانزستور واستخدامها ‪ as fast switches‬ظهرت السنتراالت اإللكترونية الحديثة مما ساهم في بناء سنتراالت‬
‫ذات كفاءة وسعة عالية لتحل محل عامل السنترال في ربط خطوط المشتركين يدويا‪ ،‬لكن بقى المبدأ العام هو نفسه وذلك‬
‫بإتمام المكالمة عن طريق توصيل طرفى المكالمة عبر دائرة كهربية (هذا المبدأ تغير في ال ـ ‪.)IP- telephone‬‬
‫‪51‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Telephone Systems‬‬
‫وأصبح لكل منطقة سنترال خاص كما في الشكل السابق ثم يتم ربط هذه السنتراالت ببعضها كما في الشكل التالي‬
‫‪52‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Telephone Systems‬‬
‫أنواع أنظمة التلفونات‬
‫تعد أنظمة التليفونات من أهم أنظمة التيار الخفيف التي ال غنى عنها في أى مشروع‪ ،‬فلو تخيلنا أن كل مكتب في شركة‬
‫معينة له خط تلفون مستقل من شركة االتصاالت فسيكلف ذلك المؤسسة مبالغ باهظة من أجل توصيل خط خاص لكل‬
‫مكتب‪ ،‬وعندها ستكون مكالمات جميع الموظفين عن طريق شركة االتصاالت‪ ،‬وهذا بالطبع مكلف جدا وغير مقبول خاصة‬
‫كبير‪ ،‬ويأتي هنا دور أنظمة التليفونات حيث أنها تربط جميع هواتف الشركة مع بعضها من خالل شبكة‬
‫إذا كان العدد ا‬
‫داخلية يستطيع من خاللها الموظفون التحدث إلى بعضهم البعض بسهولة بأرقام مكونة من ثالث أو أربع خانات فقط عبر‬
‫سنترال داخلي خاص بالشركة (تذكر أن كلمة سنترال تعنى أداة تربط الخطوط ببعضها إلكترونيا)‪.‬‬
‫هناك نوعان من األنظمة‪:‬‬
‫• النظام التقليدي‪ .‬وهو نوعين‪ analog :‬والنوع اآلخر ‪.digital‬‬
‫‪ .1‬فأما النوع األول فهو جهاز عادى ال يمكنه سوى إج ارء المكالمات ويمكنك التعرف عليه من خالل‬
‫سلكه الذي يتكون من زوج واحد من األسالك‪.‬‬
‫‪ .2‬أما النوع الثاني فهو ال ـ ‪ Digital‬حيث يمكنك عمل عمليات إضافية مثل تخزين أرقام وتحويل‬
‫المكالمات‪ ،‬وعمل ‪ ،redial‬كشف رقم المتصل‪ ،‬إلخ‪.‬‬
‫• النظام الحديث (‪ .(Internet Protocol‬وسنشرحه تفصيال الحقا‪.‬‬
‫مكونات أنظمة التليفونات التقليدية‬
‫تعتمد هذه األنظمة على توصيل جميع أجهزة الهواتف بالسنترال‪ ،‬وتتم عملية التحكم والتحويل داخل السنترال عن طريق أرقام‬
‫التلفونات حيث يكون لكل هاتف رقم ما‪ .‬ويتكون النظام التقليدي ‪ Traditional telephone system‬من العناصر األساسية‬
‫التالية‪:‬‬
‫مخرج التليفون‬
‫يطلق اسم ‪ RJ-11‬على مخرج التلفون التقليدى وذلك اختصا ار ل ـ ـ ـ ‪ ،Registered Jack-‬ويكون السلك غالبا مقطعه ‪0.6‬‬
‫‪ .mm‬وكل مخرج تلفون يجب أن يكون له سلك مستقل بذاته ال يشاركه فيه مخرج آخر‬
‫في األماكن التي تحتاج لخصوصية مثل المكاتب‪( .‬الحظ أنه داخل المنزل الواحد يتم‬
‫توصيل كافة المخارج في الغرف المختلفة على التوازي وتتصل جميعا بالسلك القادم من‬
‫شركة التلفونات (المصرية لالتصاالت مثال في مصر) لكن ال يكون هناك خصوصية‬
‫ألى تلفون في أي غرفة‪ ،‬فمن يرفع السماعة في غرفة سيسمع من يتكلم في التلفون من‬
‫غرفة أخرى)‪.‬‬
‫صندوق التجميع الفرعى ‪TB ، Telephone Box‬‬
‫يستخدم لمجرد تجميع أطراف كابالت التليفونات مع بعضها البعض لتسهيل عملية التفريع والصيانة وهو يشبه إلى حد كبير‬
‫فكرة عمل الروزته (‪ )Rosette‬في تجميع أطراف الكهرباء وهو عادة يتواجد بداخل غرفة االتصاالت لكل دور في المبنى‪.‬‬
‫‪53‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Telephone Systems‬‬
‫وتختلف أحجام صناديق التوزيع لكنها تشترك جميعا في شيء واحد وهو أن عدد كابالت الدخول يساوى أو أكبر من عدد‬
‫كابالت الخروج‪ .‬على عكس جهاز السنترال – سواء الداخلى أو العام – فعدد الدخول أقل بكثير من عدد الخروج كما سنرى‪.‬‬
‫ملحوظة‪:‬‬
‫ويمكن أن تجد هذا الصندوق في مداخل العمارات حيث يدخل عليه مثال كابل واحد ‪ multicore‬بداخله مثال ‪ 20‬زوج قادم‬
‫من شركة التلفونات‪ ،‬ويخرج من هذا الصندوق ‪ 20‬كابل ‪ single pair‬بحيث يتجه كل كابل إلى شقة في العمارة كما في‬
‫الصورة‪.‬‬
‫ويطلق علي هذا الصندوق عدة مسميات باللغة اإلنجليزية‪:‬‬
‫• )‪Telephone Box (TB‬‬
‫• )‪Telephone Junction Box (TJB‬‬
‫• )‪Distribution Frame (DF‬‬
‫ونفس الفكرة هذا الصندوق تستخدم في المباني اإلدارية الكبيرة‪ ،‬فال يعقل مثال أن يكون‬
‫لدينا ‪ 200‬خط تلفون موزعين على عدة أدوار ثم ننزل بهم مباشرة إلى ‪ IDF‬أو إلى السنترال‬
‫الخاص بالمبنى‪ ،‬ولكننا نقوم بهذه العملية التنظيمية (ليس فيها أي برمجة) والتي تتم في‬
‫حال وجود أعداد كبيرة من المخارج موزعة على األدوار المختلفة‪ .‬حيث يتم تجميع خطوط كل دور (‪،)single pair cable‬‬
‫أو حتى كل جزء من الدور إذا كانت مساحة الدور كبيرة‪ .‬ثم ستتم تجميع هذه الصناديق في عملية مماثلة داخل صناديق ال ـ‬
‫‪ IDF and MDF‬كما سنرى‪.‬‬
‫ملحوظة‪ :‬يمكن االستغناء عنه في األدوار الصغيرة ويتم التجميع مباشرة على ال ـ ‪. IDF‬‬
‫حيث تخرج كابالت ‪ multi core‬بعدد األزواج المناسبة من صندوق التوزيع الفرعى إلى لوحات تجميع وسيطة ‪ IDF‬في‬
‫كل دور حيث تتجمع عليها الكابالت ال ـ ‪ multicore‬القادمة من صناديق التوزيع الفرعية الموزعة بالدور‪.‬‬
‫اللوحات الوسيطة )‪Intermediate Distribution Frame ) IDF‬‬
‫ويسمى أيضا ‪ ،Sub Distribution Frame SDF‬وهى لوحة وسيطة بين اللوحة الرئيسية للمبنى وصناديق التوزيع في‬
‫كل دور‪ .‬ويتم توصيف لوح ‪ IDF‬بعدد ال ‪ Pairs‬الداخلة للوحة‪:‬‬
‫‪54‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Telephone Systems‬‬
‫(‪)10 pairs – 20 pairs – 40 pairs – 50 pairs – 70 pairs- 90 pairs-100 pairs‬‬
‫وبالتالي فهي ال تختلف في الشكل عن النماذج السابقة من ‪ JB‬ولكن فقط تكون أكبر عددا‪ .‬والشكل التالي يمثل نموذجا لهذه‬
‫الصناديق‪.‬‬
‫ثم تخرج كابالت ‪ Multi core‬أخرى من ال ـ ‪ IDF‬إلى صندوق التجميع الرئيسي بالمبنى‪.‬‬
‫ويمكن االستغناء عن هذه اللوحات الوسيطة إلى كان كل دور به صندوق توزيع واحد فعندها تتجمع أسالك صناديق التوزيع‬
‫الفرعية مباشرة عند صندوق التجميع الرئيسي ‪ MDF‬كما في الشكل التالي‪.‬‬
‫‪55‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Telephone Systems‬‬
‫صندوق التجمي ع ال رئيسي ( ‪) Main Distribution Frame‬‬
‫هو عبارة عن لوحة تجميع مثل السابقين (أيضا ال يختلف في الوظيفة وال في الشكل تقريبا عن ‪ JB‬أو ال ـ ‪ ،IDF‬وأيضا ليس‬
‫به أي حاجة لعمل برمجة)‪ ،‬فقط يتم فيها تجميع وتنظيم جميع الخطوط الداخلة عليها والخارجة منه‪ ،‬ويعتبر النقطة المحورية‬
‫لجميع الخطوط ويتم التوزيع منه على المجمعات الفرعية المنتشرة في أنحاء المبنى‪ .‬عادة ما تكون أحجامها طبقا لعدد أزواج‬
‫األسالك التي يتمكن من استيعابها‪.‬‬
‫األحجام شائعة االستعمال‪ 50 :‬زوج‪ 100 .‬زوج‪ 150 .‬زوج‪ 200 .‬زوج‪ .‬وتخرج منه كابالت ‪ multicore‬بعدد ال ـ ‪Boxes‬‬
‫الموجودة بالمبنى‪ ،‬ويكون عدد األزواج بكل كابل مناسب لعدد المخارج الفرعية التي تغذى من هذا ال ـ ‪ Box‬أو ذاك‪.‬‬
‫‪56‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Telephone Systems‬‬
‫السنترال الداخلي )‪Private automatic branch exchange (PABX‬‬
‫نظريا إذا كان لدينا كابل واحد قادم من شركة التلفونات وقمنا بتوصيل أكثر من تلفون عليه (كما في المنزل) فلن تكون هناك‬
‫خصوصية لكل تلفون‪ ،‬أما إذا أردنا توصيل أكثر من تلفون على هذا الخط الوحيد وفي نفس الوقت مطلوب تحقيق الخصوصية‬
‫لكل تلفون‪ ،‬ففي هذه الحالة البد من تركي ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــب سنترال خاص صغير (‪،Electronic Private branch Exchange‬‬
‫‪ ،)EPBX‬ويسمى أيضا )‪ Private Automatic Branch Exchange (PABX‬داخل الشقة أو داخل المكتب‪.‬‬
‫ويستخدم ال ـ ‪ PABX‬في ربط مجموعة من الخطوط الهاتفية الداخلية وتبادل المكالمات فيما بينهم حتى بدون وجود خط‬
‫خارجي من شركة التلفونات (‪ ،(PSTN‬كما يسمح بعمل مكالمات خارجية لبعض الخطوط الداخلية مباشرة والبعض اآلخر‬
‫يكونون مشتركين في خط أو أكثر خارجي‪ ،‬ويتم التنسيق فيما بينهم للوصول لخط خارجي عن طريق نفس الجهاز ؛ ويتم‬
‫تحديد الهواتف التي لها الحق في الخطوط الخارجية المباشرة من خالل البرمجة؛ كما يتيح ال ـ ‪ PABX‬خدمات مثل البريد‬
‫الصوتي وتحويل المكالمات؛ ويتم تحديد سعته بناءاً على عدد الخطوط الداخلية والخارجية‪.‬‬
‫‪57‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Telephone Systems‬‬
‫ويكون هذا السنترال الخاص مزودا بكابل تغذية ‪ 220‬فولت وبداخله دائرة تحويل إلى جهد ‪ ،DC‬كما يكون مزودا ببطارية‬
‫ليعمل في حالة انقطاع التيار‪ ،‬وتختلف سعة البطارية حسب المدة القصوى المتوقعة النقطاع التيار العمومى‪ .‬ويفضل أن‬
‫يكون مزودا ب ـ ‪ stabilizer‬من أجل تثبيت الجهد للحفاظ على السنترال‪.‬‬
‫وكما ذكرنا فإنه يمكن يتم من خالله إجراء المكالمات بشكل مستقل ومنفصل عن خطوط االتصاالت الخارجية وبالتالي فمهما‬
‫كان حجم المكالمات الداخلية فلن تتحمل الشركة أي مصاريف مقابلها‪ ،‬فالشركة ال تدفع لشركة االتصاالت إال في حالة‬
‫االتصال برقم خارجي خارج الشركة‪.‬‬
‫ويتم توصيفه بـ‪:‬‬
‫‪ -1‬عدد خطوط الدخول عليه (القادمة من السنترال)‬
‫‪ -2‬عدد خطوط المشتركين بالشركة‬
‫‪ -3‬وسعة البطارية‬
‫‪ -4‬إمكانية الربط مع أنظمة أخرى مثل‪ Auto Dialer :‬أثناء الحرائق‪.‬‬
‫على سبيل المثال فلو صنف على أنه ‪ ،3/12‬فهذا يعنى أنه يمكن توصيل ‪ 12‬خط داخلي و ‪ 3‬خطوط خارجية ويمكن لهذا‬
‫السنترال توصيل اى خط من الخطوط الخارجية الثالثة إلى أي خط من الخطوط ‪ 12‬الداخلية أو توصيل أى خط داخلي‬
‫من ال ـ ‪ 12‬بآخر داخلي‪ .‬وهناك أحجام متنوعة لهذا السنترال حيث يصل عدد الخطوط الداخلية في بعضها إلى المئات‪.‬‬
‫يشار هنا إلى أن نسبة الخطوط الخارجية إلى مجموع الخطوط تكون في حدود ‪ %40‬أو حسب ظروف الشركة‪.‬‬
‫كابالت التليفونات‬
‫كما ذكرنا في مقدمة الفصل فإن هناك نوعان من أنظمة التلفون‪:‬‬
‫‪ -1‬التقليدي (ومنه نوعان‪ )analog and Digital :‬وأحد الفروق الظاهرة بينهما أن كابل التلفون ال ـ ‪ analog‬عبارة‬
‫عن زوج واحد (سلكين فقط) ‪ ،‬أما كابل النوع ال ـ ‪ digital‬فهو زوجين (أربع أسالك)‪.‬‬
‫‪ -2‬النوع الثاني هو ال ـ ‪IP telephone‬‬
‫‪58‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Telephone Systems‬‬
‫والكابالت المستخدمة مع النوع األول في النظام التقليدي تتكون من زوج واحد من األسالك المعزولة والملفوفة لف‬
‫ملتوى مع بعضها‪.‬‬
‫أما النوع الثاني من النظام التقليدي وكذلك التلفونات من أنظمة ال ـ ‪ IP‬فتستخدم أحد الكابالت التالية‪:‬‬
‫• األزواج الملتوية غير المحمية (‪.)UTP ،Unshielded Twisted Pair‬‬
‫• األزواج الملتوية المحمية (‪.)STP ،Shielded Twisted Pair‬‬
‫وهى أسالك مكونة من ‪ 2 Pairs‬أي أربعة أسالك للسلك الخاص بجهاز واحد‪ .‬وعادة يتم استخدام كابالت ال ـ ‪UTP‬‬
‫والتي يوجد منها العديد من األنواع مثل‪:‬‬
‫•‬
‫‪CAT 3.‬‬
‫•‬
‫‪CAT 5.‬‬
‫•‬
‫‪CAT 6.‬‬
‫واالختالف بين هذه األنواع يكون أساسا في سرعة نقل البيانات خاللها‪ ،‬ودرجة حماية األسالك بداخل الكابل وعادة يتم‬
‫استخدام النوع ‪ CAT3‬في أنظمة التليفونات التقليدية‪ ،‬وتستخدم هذه األنواع حتى مسافة ‪ 90‬متر‪ ،‬ويفضل استخدام األلياف‬
‫الضوئية (‪ )Fiber Optics‬إذا زادت المسافة عن ذلك‪ ،‬كما يوجد مقاسات مختلفة ألسالك التليفون‪:‬‬
‫• ‪ 0.4‬مم‪.‬‬
‫• ‪ 0.6‬مم‪.‬‬
‫• ‪ 0.8‬مم‪.‬‬
‫وعادة يتم استخدام ال ‪ 0.6‬مم (هذا الكابل يمكن أن يمشي مسافات تصل إلى ‪ 1000‬متر)‪ .‬ويتم لف هذه األسالك كما هو‬
‫موضح بالشكل لمنع شد األسالك خارج الكابل وكذلك منع اى تشويش من الخارج‪.‬‬
‫وكابالت التلفونات تعرف بعدد األزواج داخل الكابل فأقلها زوج واحد ثم زوجين ثم تتزايد لتصل إلى ‪ 1000‬زوج أو أكثر في‬
‫الكابل الواحد‪ .‬والصورة التالية لكابل به ‪ 200‬زوج‪.‬‬
‫ملحوظة‪:‬‬
‫يفضل دائما عمل ‪ spare‬بنسبة ‪ %30‬للتوسعات المستقبلية ‪ ،‬وهذا المبدأ يطبق أساسا على حجم الكابل وال ـ ‪ IDF‬ويكون‬
‫السنترال قابل للزيادة هو اآلخر‪.‬‬
‫‪59‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Telephone Systems‬‬
‫أمثلة على النظام ال تقل يدي‬
‫الخطوة األولى في تصميم أي منظومة تلفونات هي توزيع أماكن التليفون على المخططات المعمارية اعتمادا علي فرش‬
‫المعماري من حيث أماكن المكاتب واألماكن المطلوب تواجد التليفونات بها‪ .‬على سبيل المثال فالشكل التالي يمثل توزيع‬
‫مخارج التلفون في إحدى المستشفيات حيث تظهر المخارج وصناديق التوزيع الفرعية بالدور‪ .‬ومن الواضح أن اختيار مكان‬
‫صندوق التوزيع في مكان متوسط بالنسبة للمخارج التي سيغذيها‪.‬‬
‫‪60‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Telephone Systems‬‬
‫‪61‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Telephone Systems‬‬
‫وفى مثال آخر لنفترض أن هناك شركة تتكون من طابقين وطابق أرضي ويوجد بها ‪ 100‬تليفون‪ ،‬حيث يوجد ‪ 20‬تليفون‬
‫في الدور األرضي و ‪ 30‬تليفون في الدور األول و ‪ 50‬تليفون في الدور الثاني‪ .‬وسوف نفترض أن عدد الخطوط الخارجية‬
‫التي تعاقدت عليها الشركة هي ‪ 10‬خطوط‪ ،‬ولذا فإن توصيف السنترال الداخلي ‪ PBX‬الذى سيستخدم في هذه الشركة سوف‬
‫يصنف كاالتي ‪.100 in / 10 out‬‬
‫ومن خالل البرمجة يمكن تحديد التلفونات التي يسمح لها باالتصال خارجيا‪ ،‬وفى الغالب يخصص خط مستقل للمديرين‬
‫والسكرتارية ويخصص عدد محدود من الخطوط الخارجية لبقية العاملين‪ .‬ويتم برمجة الخطوط الداخلية حسب المصنع وأشهر‬
‫طريقة لذلك تسمي ( ‪( (master & Slave‬مسئولية مهندس االتصاالت وليست من مهام مهندس القوى)‬
‫ال مثال الثاني‬
‫مبنى إداري مكون من ارضى وثالث أدوار يريد مدير المبنى ‪ 10‬خطوط هاتف خارجية و‪ 130‬هاتف داخلي توزيعهم‬
‫كالتالي‪:‬‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫الدور األرضي ‪ 10‬هواتف‬
‫الدور األول ‪ 40‬هاتف ومكون من ‪ 4‬غرف‪ ،‬كل غرفة تحتوى على ‪ 10‬هواتف‬
‫الدور الثاني ‪ 50‬هاتف ومكون من ‪ 5‬غرف‪ ،‬كل غرفة تحتوى على ‪ 10‬هواتف‬
‫‪62‬‬
‫‪Telephone Systems‬‬
‫•‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫الدور الثالث ‪ 30‬هاتف ومكون من ‪ 3‬غرف‪ ،‬كل غرفة تحتوى على ‪ 10‬هواتف‪.‬‬
‫المراد تصميم نظام الهاتف التقليدي في هذا المبنى‪.‬‬
‫الحل‪:‬‬
‫سوف يقوم مدير المبنى بالتعاقد مع شركة الهاتف على ‪ 10‬خطوط هاتف وسوف تستخدم تلك الخطوط كهواتف خارجية‪.‬‬
‫سوف نقوم بش ارء سنترال (‪ )PBX‬لديه ‪ ،inputs 10‬وبما أنه ال يوجد ‪ PBX‬له ‪ outputs 130‬فسنستخدم ‪ PBX‬لديه‬
‫‪ ،outputs 150‬وسوف نقوم أيضا بشراء ‪ MDF‬له ‪ ،pairs 150‬وشراء ‪ )IDF( SDF‬وعددهم ‪ 3‬على أساس عدد األدوار‬
‫حيث أن األرضي ال يحتاج الى ‪ IDF‬حيث يمكن توصليهم مباشرة لل ـ ـ ‪ TB‬من الـ ـ ـ ـ ‪MDF‬‬
‫حيث ال ‪ SLD‬للتصميم سوف يكون كاالتى‪:‬‬
‫مثال ثالث‬
‫هذا المثال لمشروع مستشفى مكونة من خمسة أدوار ودور أرضي‪ .‬ونظام التليفون المستخدم هو نظام تقليدي من النوع ال‬
‫‪ .Digital‬وقد تم توزيع أماكن مخارج الهواتف طبقا للفرش المعماري‪ ،‬وحسب األماكن المطلوب تواجد تليفونات بها‪.‬‬
‫واستخدمت مخارج تليفون من النوعين أرضية التثبيت والمثبتة على الحائط وكالهما من نوع ‪ .RJ11‬واستخدمت كابالت من‬
‫نوع ‪ CAT3‬بحيث تكون هي كابالت التليفون التي تغذي المبني‪.‬‬
‫‪63‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Telephone Systems‬‬
‫وتم تقسيم المبني الي مناطق‪ ،‬بحيث يكون كل دور هو منطقة‪ ،‬وترتبط كل كبائن الهاتف الفرعية على كابينة رئيسية في‬
‫الدور األرضي‪ ،‬والتي ترتبط بدورها بسنترال داخلي‪ .‬وهذا السنترال الداخلي يربط الخطوط الداخلية القادمة من الكابينة الرئيسية‬
‫بالخطوط الخارجية القادمة من شركة االتصاالت المصرية‪ .‬ويقوم السنترال بالربط والتحويل بين الخطوط الداخلية والخارجية‪.‬‬
‫وأعداد التلفونات في كل دور تظهر على الشكل التالي علما بأنه يوجد في كابينة عدد زائد من األزواج للتوسعات المستقبلية‬
‫وذلك ألن الكبائن يتم تصنيعها بأعداد قياسية من األزواج مثل ‪ .10،20،30‬وتم ربط كل الكبائن الفرعية على كابينة رئيسية‬
‫في الدور األرضي‪ .‬بسعة ‪ 150‬زوج‪.‬‬
‫والصور التالية تمثل مجرد ‪ zoom‬على بعض أجزاء الصورة السابقة‪.‬‬
‫‪64‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Telephone Systems‬‬
‫وتم ربط الكابينة الرئيسية "‪ "MDF‬بالسنترال الداخلي‪ ،‬الذي يقوم بربط الخطوط الداخلية ال ـ ـ ‪ 150‬بالخطوط الخارجية الـ ـ ‪15‬‬
‫القادمين من شركة االتصاالت المصرية‪.‬‬
‫النظام هنا من النوع التقليدي "‪ "Digital Type‬فيستخدم كابالت تليفون ‪ CAT3 multipair‬من نوعين‪ 20 :‬زوج‪ ،‬و ‪30‬‬
‫زوج‪ .‬ويتم توزيع الكابالت من لوحة التوزيع الفرعية الموجودة في كل دور باستخدام كابالت ‪CAT3-UTP of 2 pairs‬‬
‫)‪ .(2X0.6mm‬هي كابالت ثنائية الزوج كل منها ذات مقاس ‪ 0.6‬مم‪.‬‬
‫األ نظمة احلديث ة ( ‪) VOIP ، VOICE OVER INTERNET PROTOCOL‬‬
‫في النظام التقليدي كان يتم تحويل المحادثات الصوتية إلى تيارات كهربية (بجهد منخفض جدا‪ ،‬حوالي ‪ 6‬فولت)‪ ،‬ثم عمل‬
‫شبكات سلكية للتواصل بين المحطات المختلفة‪.‬‬
‫أما في هذا النظام فيتم تحويل المحادثات الهاتفية إلى مجموعة من حزم البيانات ‪ ،data packages‬حيث تتحول المكالمة‬
‫الصوتية إلى حزم من )‪Binary data (1001010010‬‬
‫ومصطلح ‪ Internet Protocol ،IP‬يعنى الوسيلة التي تسمح للكمبيوت ارت بالتواصل عبر اإلنترنت (ويعنى فورمات معينة‬
‫وترتيب معين للتواصل ضمن قواعد واضحة لهذا التواصل)‪ .‬وال ـ ‪ VOIP‬هي تكنولوجيا تسمح لألصوات باالنتقال عبر النت‪.‬‬
‫‪65‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Telephone Systems‬‬
‫طرق تنفيذ نظام ‪VOIP‬‬
‫هناك عدة طرق يتم استخدامها في وقتنا الحالى لعمل محادثات صوتية عن طريق خدمة الـ ـ ‪:VoIP‬‬
‫‪ -1‬باستخدام ‪) VOIP Gateway) Analog Telephone Adaptor ATA‬‬
‫في هذا النظام يتم استخدام ال ـ ‪ ATA‬أو المودم‪ ،‬والذي يسمى أيضا ‪ ،VOIP gateway‬ليسمح بتوصيل هاتف تقليدي‬
‫لإلنترنت واستخدام خدمة الـ ـ ‪ ،VoIP‬فيقوم المودم بتحويل اإلشارة من ‪ analog‬إلى ‪ ،Digital‬فهي تأخذ اإلشارة الصوتية‬
‫من الهاتف التقليدي وتحولها إلشارة رقمية حتى يتم إرسالها عبر اإلنترنت‪.‬‬
‫‪ -2‬باستخدام تليفون ال ‪IP‬‬
‫هو تليفون يشبه في شكله شكل التليفون التقليدي ولكن االختالف يكون في مخرج التوصيل‪ ،‬حيث أن التليفون التقليدي له‬
‫مخرج توصيل من النوع ‪ RJ11‬ولكن ال ‪ IP Telephone‬لديه مخرج من نوع ‪ RJ 45‬ولذلك نستطيع توصيل تليفون‬
‫الـ ـ ـ ‪ IP‬لإلنترنت مباشرة وهو ال يحتاج لمودم كما في النظام السابق‬
‫ألن الصوت يتحول داخله مباشرة إلى ‪ data‬قابلة للنقل عبر‬
‫كابالت ال ـ ‪.Ethernet‬‬
‫‪ -3‬المكالمة من كومبيوتر إلى كومبيوتر آخر‬
‫يتم عمل االتصال الصوتي عن طريق برنامج على الكومبيوتر والذي يستطيع توصيلك لكومبيوتر آخر بكل سهولة مثل ال ـ‬
‫‪ skype‬أو غيره‪.‬‬
‫التواصل مع شخص لديه تلفون عادى‬
‫في األساليب الثالثة السابقة كان الطرفان متصالن بالنت ومن ثم فلديهم الثالث بدائل السابقة للتواصل باستخدام ‪،VOIP‬‬
‫لكن ماذا لو كان أحد طرفى المكالمة غير متصل بالنت‪ ،‬في هذه الحالة ستدخل نوع جديد من الشركات ضمن المنظومة‬
‫لتنقل الصوت من النت إلى شركات التلفونات العادية ‪ ،PSTN‬وهذه الشركات تسمى ‪.SIP Trunking Provider‬‬
‫‪66‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Telephone Systems‬‬
‫شرح نظام الــ ‪IP TELEPHONE‬‬
‫في النظام التقليدي كانت األسالك القادمة من المخارج ال ـ ‪( RJ11‬المتصل بها جهاز تلفون عادى) تتجمع على ‪ ،JB‬ثم‬
‫تتجمع الكابالت من هذه الصناديق أما على ‪ IDF‬أو تتجمع على ‪ MDF‬الذي يتصل بال ـ ‪ .PABX‬ونظام ال ـ ‪ IP‬لن يختلف‬
‫كثي ار في الخطوط العريضة للتصميم مع اختالف تام في مكونات النظام‪.‬‬
‫فإذا كان لدينا شركة بها مركز رئيسي وآخر فرعى في مدينة أخرى فاألفضل لهم استخدام نظام ال ـ ‪ IP telephone‬حيث‬
‫سيتم عمل جميع المكالمات داخل كل فرع من خالل ‪ ،switch‬وكذلك يمكن عمل المكالمات بين الفرعين من خالل النت‬
‫عن طريق توصيل ال ـ ‪ Switch‬بجهاز ال ـ ‪ Router‬كما في الشكل التالي وبالتالي تتم جميع المكالمات بين الفرعين بدون‬
‫أي مصاريف تدفع لشركة االتصاالت‪.‬‬
‫الحظ في هذا الشكل أننا بعضا من أجهزة التلفونات افترضنا أنها من النوع العادى وليست ‪ IP Telephone‬ولذا احتجنا‬
‫إلى توصيلها بال ـ )‪ VOIP Gate way (Adaptor‬قبل توصيلها إلى ال ـ ‪ ،switch‬بينما افترضنا أن هناك ‪IP telephone‬‬
‫أيضا موجودة‪ ،‬وهذه يتم توصيلها مباشرة إلى ال ـ ‪ switch‬بدون الحاجة إلى ‪ Modem‬كما في الشكل‪.‬‬
‫ملحوظة‪:‬‬
‫‪ -1‬التكلفة المبدئية لنظام ال ـ ‪ VOIP‬أعلى بكثير من النظام التقليدى ألننا نستخدم مخارج ‪ RJ 45‬وكابالت ‪Cat 6‬‬
‫وكذلك فإن عدة التلفون من هذا النوع اغلى بكثير من مثيلتها التقليدية‪.‬‬
‫‪ -2‬من عيوب هذا النظام أننا ملتزمون بشروط كابالت ال ـ ‪ Data‬بمعنى ال يزيد الطول عن ‪ 90‬متر‪.‬‬
‫‪ -3‬ومن عيوبه أيضا أنه عند انقطاع التيار يفصل النظام (مالم يكن هناك مصدر احتياطي) عكس النظام التقليدي‬
‫الذى ال يتأثر بانقطاع التيار‪.‬‬
‫‪67‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Telephone Systems‬‬
‫الحظ أن شبكة ال ـ ‪ IP telephone‬ال تستخدم التلفون فقط كأداة تواصل بل يمكن استخدام الكومبيوتر أو الموبيل أو حتى‬
‫ال ـ ‪ Fax‬فما كان منهم من النوع ال ـ ‪ IP‬فيدخل مباشرة على السويتش وما كان من النوع العادى فسيحتاج لـ ‪ adaptor‬كما‬
‫في الشكل (يمكن أن تجد في حالة العدد القليل من األجهزة أن السويتش والسنترال الخاص مدمجين معا كما في الشكل)‪.‬‬
‫الحظ أن تحويل الصوت إلى ‪ Data‬جعل التفكير يتحول حديثا إلى استخدام نفس شبكة ال ـ ‪ Data‬السابق شرحها في الفصل‬
‫السابق لنقل إشارات الصوت (مجموعة البيانات الجديدة اإلضافية) على نفس الكابالت كما في الشكل التالي (فقط تضاف‬
‫‪68‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Telephone Systems‬‬
‫وصلة صغيرة من التلفون إلى الكومبيوتر ولم نعد بحالة لوصلة منفصلة لكل جهاز على حدة)‪ .‬وهذا يفسر لماذا دائما تعرض‬
‫منظومة ال ـ ‪ Data and Telephone‬معا في مخطط واحد‪.‬‬
‫ورغم أن الكومبيوتر والتلفون أصبح لهما معا ‪ One port only‬على السويتش فإن ذلك لن يمثل مشكلة حيث يمكن من‬
‫خالل ال ـ ‪ Ip Address‬تحديد الجهة لكل حزمة بيانات كما أن سرعة نقل البيانات صارت عالية جدا ولن يسبب تتابع مرور‬
‫بيانات أكثر من مصدر أي بطء في نقل البيانات‪.‬‬
‫مكونات نظام ال ــ ‪VOIP‬‬
‫‪ .I‬جهاز التليفون )‪(IP-telephone‬‬
‫عادة يستخدم أجهزة تليفونات مدمج بها خاصية ال ـ ـ ‪ ،IP‬بحيث يتم توصليها مباشرة على الشبكة‪ ،‬كما ذكرنا سابقا‪ .‬وبالطبع‬
‫فهذه األجهزة هي في الواقع كأنها كومبيوتر صغير وإن كان في شكل تلفون لكنه في الواقع هو كومبيوتر‪.‬‬
‫‪ .II‬مخارج التليفونات(‪)Outlets‬‬
‫يتم استخدام المخارج في مثل هذه األنظمة من النوع ‪.RJ-45‬‬
‫‪ .III‬الكابالت (‪)Cables/Wires‬‬
‫تستخدم هنا كابالت نقل البيانات والتي تكون ‪ 4‬أزواج من األسالك (‪ ،)cat5 – cat5e- cat6‬كما يمكن استخدام كابالت من‬
‫النوع ‪ ،Fiber Optics‬ويتم استخدام ‪ Fiber Optics‬إذا كانت المسافات أبعد من ‪ 90‬متر‪.‬‬
‫‪.IV‬لوحة الوصالت (‪)Patch Panel‬‬
‫تقوم بنفس فكرة العمل الخاصة ب ‪ Telephone Box‬في حالة األنظمة التقليدية ولكن بمداخل تسمح بدخول كابالت‬
‫‪ ،Data‬وهى نفسها الـ ـ ‪ Patch Panel‬المستخدمة في ال ـ ‪ ،Data Network‬فهي تقوم بتنظيم وترتيب الكابالت القادمة‬
‫من جميع نقاط الشبكة وتعتبر وظيفتها وظيفة تكميلية‪ ،‬حيث أن النظام بدونها يعمل ولكن يتم استخدامها لتسهيل عملية‬
‫التركيبات والصيانة‪ ،‬ويتم توصيفها بعدد‪ Ports‬الموجودة بها وعادة تكون السعة األكثر شيوعا واحدة من (‪.)24-12-6‬‬
‫‪69‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Telephone Systems‬‬
‫‪)IP Switch( .V‬‬
‫يقوم بعملية التحويل بين األجهزة تبعا ألوامر السنترال ‪ ،IP-PBX‬ويمكن استخدامه في ثالث مستويات مختلفة‪:‬‬
‫•‬
‫‪ :Access Switch‬يقوم بالربط والتحويل بين األجهزة مباشرة في المستوى األخير‪.‬‬
‫•‬
‫‪ :Distribution Switch‬يقوم بعملية الربط في مستوى أعلى (بين مجموعة من ‪).Access Switches‬‬
‫•‬
‫‪ :Core Switch‬يقوم بعملية الربط األهم بين مجموعة من ‪ .Distribution Switches‬راجع ذلك في فصل ال ـ‬
‫‪.Data Network‬‬
‫•‬
‫ويوجد منه إصدارات (‪ )48-36-24-12-6‬مخرج ويتم اختياره تبعا للسعة المطلوبة‪.‬‬
‫‪ .VI‬السنترال الداخلي (‪)IP-PBX‬‬
‫يقوم بنفس وظيفة السنترال في األنظمة التقليدية‪ ،‬ولكن في هذا النظام يتم إعطاء كل جهاز ‪ IP‬خاص به‪ ،‬ويتم برمجته للتحكم‬
‫والتنقل بين األجهزة‪ ،‬ويتم توصيفه أيضا بعدد الخطوط الداخلية والخارجية تمام كما الحال في النظام التقليدي‪.‬‬
‫‪70‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Telephone Systems‬‬
‫‪)Router( .VII‬‬
‫جهاز يستخدم للربط بين شبكتين مختلفتين ‪ ،WAN ،Wide Area Network‬ويمكن أن نقول أن ال ـ‪ Switch‬يقوم بإنشاء‬
‫‪ Network‬بينما ال ـ ‪ Router‬يقوم بتوصيل ال ـ ‪ Networks‬ـ أو أن ال ـ‪ Router‬يربط بين الشبكات بينما ال ـ ‪ Switch‬يربط بين‬
‫األجهزة‪ .‬ويتم اختياره بناء على عدد الشبكات المراد ربطها معا‪ ،‬ويستخدم ‪ Router‬في أنظمة التليفونات حتى يتثنى لنا إجراء‬
‫المكالمات عبر شبكة اإلنترنت بين الفروع المختلفة للشركة الواحدة أو بين الشبكات المختلفة عموما‪.‬‬
‫ميزات الــ ‪ IP-PBX‬على السنرتال اخلاص الت قليدي‬
‫‪.1‬‬
‫أقل في التكلفة‪ ،‬بسبب إمكانيات ربط جميع أنظمة التيار الخفيف معا على شبكة واحدة من صوتيات ومرئيات‬
‫وخالفه؛ مما يؤدى إلى خفض التكلفة تقريباً إلى ‪.%40-20‬‬
‫‪.2‬‬
‫سهولة عمل صيانة‪ ،‬لنفترض أن هناك خط تليفون سوف نقوم بنقله إلى مكان آخر‪ ،‬كل ما عليك فعله هو تغيير‬
‫في البرنامج الخاص ب ‪ IP-PBX‬أما في الحالة التقليدية سيتوجب علينا إعادة ترتيب أماكن التليفونات‪.‬‬
‫‪.3‬‬
‫توفير الكثير من الوقت‪ ،‬حيث أنها توفر مميزات عديدة بسبب تواجد جميع األجهزة على شبكه واحدة‪ ،‬فمن الممكن‬
‫‪.4‬‬
‫سهولة إجراء مكالمات بين الدول عن طريق الربط على شبكة اإلنترنت واستخدام خاصية ‪.VOIP‬‬
‫إرسال رسالة بريد صوتي إلى جميع األجهزة في وقت واحد دون اللجوء إلى التنبيه على الموظفين كال على حده‪.‬‬
‫مثال‪:‬‬
‫نفترض أن لدينا مبنى مكون من ‪ 4‬أدوار‪ ،‬وأجهزة التليفونات موزعة به على النحو التالي‪:‬‬
‫•‬
‫الدور األول به ‪ 2‬غرفة‪ :‬األولى بها ‪ 1‬جهاز والثانية بها ‪ 3‬أجهزة‪.‬‬
‫•‬
‫الدور الثاني به ‪ 2‬غرفة‪ :‬األولى بها جهازين والثانية بها ‪ 3‬أجهزة‪.‬‬
‫•‬
‫الدور الثالث به ‪ 2‬غرفة‪ :‬األولى بها ثالث أجهزة والثانية بها ‪ 3‬أجهزة‪.‬‬
‫‪71‬‬
‫‪Telephone Systems‬‬
‫•‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫الدور الرابع به ‪3‬غرف‪ :‬األولى بها ‪ 3‬أجهزة والثانية بها ‪ 3‬أجهزة والثالثة بها ‪ 3‬أجهزة‪.‬‬
‫الحل‪:‬‬
‫‪ o‬في األدوار الثالثة األولى نحتاج إلى ‪ Patch Panel‬بها ‪ ،6 port‬ونحتاج إلى ‪ Access Switch‬سعته‬
‫‪ 6 port‬في كل دور منهم‪.‬‬
‫‪ o‬أما في الدور الرابع فنحتاج إلى ‪ Patch Panel‬بها ‪ ،12 port‬ونحتاج إلى ‪ Access Switch‬سعته‬
‫‪. port 12‬‬
‫‪ o‬نحتاج بعد ذلك إلى ‪ Distribution Switch‬سعة ‪.port 36‬‬
‫‪ o‬بما أن عدد الخطوط الداخلية المطلوبة فعليا = ‪ 24 =9+6+5+ 4‬خط داخلي‪ ،‬وبفرض نسبة ‪%20‬‬
‫مطلوبة ألى إضافات مستقبلية‪ ،‬فإننا نحتاج إلى ‪ 30‬خط داخلي وبالتالي يكون سعة السنترال المطلوب‬
‫و‪ ، IP-PBX= 30 in/10 out‬بسعة بطارية ال تقل عن‪1 hour .‬‬
‫‪72‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Telephone Systems‬‬
‫نظام الــ ‪IP-ENABLE‬‬
‫هذا النظام يجمع بين النظامين التقليدي وال ـ ‪ ، IP‬فهو يستخدم مخارج ‪ RJ-45‬وكابالت ‪ Cat 6 and Cat 5‬وهذه الكابالت‬
‫يتم تجميعها على ‪ patch Panel‬ثم يحول إلى ‪ IDF-rack mounted‬ثم توصل بسنترال ‪. IP enable‬‬
‫ومن ميزات هذا النظام أنه‬
‫مع اآلخذ في االعتبار أن الشبكة تكون جاهزة لتتحول إلى ‪ IP‬في أي وقت ‪ ،‬كما يمكن الستغناء‬
‫عند الحاجة عن أي خط وتحويله إلى ‪ data line‬بدال من ‪. telephone line‬‬
‫الحظ أن المشكلة األساسية في عملية التحويل والتي نسعى لتجنبها هي الكابالت الفرعية المتصلة بأجهزة التلفون وهذه أخذ في‬
‫االعتبار أن تكون صالحة للنوعين‪.‬‬
‫مثال لشبكة تلفونات ‪: IP‬‬
‫الحظ أنه في نظام ال ـ ‪ IP‬ستاتي األسالك (‪ )UTP cables‬من المخارج من النوع ال ـ ‪( RJ45‬المتصل بها جهاز ‪IP‬‬
‫‪73‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Telephone Systems‬‬
‫‪ )Telephone‬فتتجمع على ‪( Patch Panels‬نحتاجها فقط إذا كان عدد التلفونات كبي ار‪ ،‬أما إذا كان العدد صغي ار فيمكن‬
‫االستغناء عنها كما في الشكل التالي الذي ال تظهر فيه ‪ ،)BP‬ثم تخرج الكابالت من ه ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــذه الـ ـ ‪ PB‬إلى ‪IP-Switch‬‬
‫الذي عن طريقه يمكن تواصل جميع األشخاص داخليا‪ ،‬أما إذا أراد أحد منهم التواصل خارج الشركة عبر خط خارجي‬
‫فيحتاج إلى سنترال ‪.IP-PBX‬‬
‫ملحوظة‪:‬‬
‫يجب دائما الرجوع لكود االتصاالت الخاص ببلد المشروع ‪ ،‬كما يجب التفرقة في جداول الكميات بين المعدات الخاصة‬
‫بالنظام التقليدي واألخرى الخاصة بال ـ ‪.IP-system‬‬
‫‪74‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪SMATV‬‬
‫‪4‬‬
‫يعتبر نظام الـ ـ ‪ SMATV ،Satellite Master Antenna TV‬جزءا أساسيا من المنظومات الكهربية في المباني وضمن‬
‫منظومات التيار الخفيف‪.‬‬
‫مقدمة تارخيية‬
‫موجات الراديو هي نوع من الموجات الكهرومغناطيسية موجودة بصورة طبيعية في الطيف الكهرومغناطيسي للبرق مثال ‪،‬‬
‫كما يمكن توليدها صناعيا بواسطة التيارات الكهربائية المتغيرة مع الزمن من خالل جهاز يسمى ‪radio transmitter‬‬
‫‪ device‬يركب على هوائي خاص يشع الطاقة الداخلة له على هيئة موجات راديو‪ ،‬ويمكن استقبال هذه الموجات بواسطة‬
‫هوائي آخر‪ .‬وموجات الراديو لها ترددات تتراوح بين ‪ 30‬هرتز و ‪ 300‬جيجاهرتز‪ .‬وهى مثل كل الموجات الكهرومغناطيسية‬
‫األخرى تنتقل بسرعة الضوء في الفراغ‪.‬‬
‫ورغم أن اسمها هو موجات الراديو إال أن استخدامها ال يقتصر على نقل إرسال الراديو فقط بل تستخدم موجات الراديو على‬
‫نطاق واسع في التكنولوجيا الحديثة لالتصاالت‬
‫الثابتة والمتنقلة والبث التلفزيونى والرادار وأنظمة‬
‫المالحة الالسلكية واألقمار الصناعية لالتصاالت‬
‫وشبكات الكمبيوتر الالسلكية والعديد من التطبيقات‬
‫األخرى‪.‬‬
‫تتميز الترددات المختلفة لموجات الراديو بخصائص‬
‫انتشار مختلفة في الغالف الجوي لألرض؛ فيمكن‬
‫أن تنحرف الموجات الطويلة ‪ long waves‬حول‬
‫عوائق مثل الجبال وتتبع محيط األرض (تسمى‬
‫الموجات األرضية)‪ ،‬ويمكن أن تنعكس الموجات‬
‫القصيرة ‪ short waves‬عن األيونوسفير (الغالف‬
‫األيوني) وتعود إلى األرض من األفق (تسمى‬
‫الموجات السماوية)‪ ،‬بينما تنتقل أطوال الموجات‬
‫األقصر بكثير ‪ microwaves‬على طول خط‬
‫البصر‪ ،‬لذلك تقتصر مسافات االنتشار على األفق المرئي ‪.line of sight‬‬
‫‪75‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪SMATV‬‬
‫صناعيا لتنظيم صارم بموجب القانون‪،‬‬
‫ولمنع التداخل بين مختلف المستخدمين‪ ،‬يخضع توليد الموجات الالسلكية واستخدامها‬
‫ً‬
‫بتنسيق من هيئة دولية تسمى االتحاد الدولي لالتصاالت‪.‬‬
‫تاريخ الراديو‬
‫في أواخر القرن التاسع عشر الميالدي‪ ،‬اكتشف البشر إمكانية انتقال الصوت‬
‫عبر األثير‪ ،‬إذ انتبه جيمس ماكسويل سنة ‪1865‬م إلى وجود خصائص‬
‫موجية لموجات الراديو تشابه الضوء وقريبة من الصفات الكهربائية‬
‫والمغناطيسية‪ .‬فاقترح معادالت وصف فيها موجات الضوء وموجات الراديو‬
‫التي هي جزء من الموجات الكهرومغناطيسية التي تسبح في الفضاء المحيط‪.‬‬
‫وأصبح جهاز الراديو أحد أبرز وأهم االبتكارات في السنوات األولى للقرن‬
‫العشرين‪ .‬وقد بدأ البث اإلذاعي في مصر في عشرينيات القرن العشرين‪،‬‬
‫وكان عبارة عن إذاعات أهلية‪ ،‬ثم بدأ بث اإلذاعة الحكومية المصرية في ‪ 31‬مايو ‪ 1934‬باالتفاق مع شركة ماركوني‪ ،‬وقد‬
‫ص َرت في عام ‪ 1947‬وألغي العقد مع شركة ماركوني‪ .‬وكان عدد محطات اإلذاعة المصرية في بدايتها أربع محطات فقط‪.‬‬
‫مّ‬
‫وكان البث اإلذاعي يأتي في المدى الترددي ‪ AM ،Amplitude Modulation‬من ‪ 500‬إلى ‪ 1600‬كيلو هيرتز‪.‬‬
‫ثم تطور الحقا وصار البث يأتي على ‪ Short wave‬وموجات ال ـ ‪ FM ،Frequency Modulation‬في المدى من ‪88‬‬
‫إلى ‪ 108‬ميجا هيرتز‪ .‬وتزايدت عدد المحطات اإلذاعية‪ ،‬وكل واحدة لها ترددها الخاص كما في الشكل‪.‬‬
‫‪76‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪SMATV‬‬
‫‪77‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪SMATV‬‬
‫تاريخ التلفزيون‬
‫أما فكرة التلفزيون فتعود إلى عام ‪ 1884‬عندما اخترع األلماني بول نبكو ‪ paul Nipkow‬قرصا ميكانيكيا دوا ار بفتحات‬
‫صغيرة منظمة في شكل حلزوني ‪ ،‬وعندما يتم تسليط الضوء عليها يتسرب الضوء من الفتحات ليعطي احساسا سريعا بحركة‬
‫الصور المسجلة على هذا القرص‪ ،‬وكانت هذه بداية فكرة الصور المتحركة (الفيديو)‪ ،‬ثم بدأ التفكير في نقل هذه الصور‬
‫المتحركة من مكان إلى آخر سواء عن طريق األسالك أو باستخدام الموجات الهوائية ‪.‬‬
‫وكان أول بث في العالم قد بدأ من ‪ ،Washington DC‬في ‪ 7‬أبريل‪ .1927 ،‬وبعدها بدأت ‪ BBC‬البريطانية البث‬
‫التلفزيوني للجمهور في عام ‪ .1929‬وبدأ البث في معظم أوربا أواخر الثالثينيات‪.‬‬
‫ويعتبر تلفزيون العراق أول تلفزيون عربي يبدأ إرساله التلفزيوني ‪ ،‬وكان ذلك عام ‪ ،1954‬بعدها جاء التلفزيون الجزائري في‬
‫نهاية شهر ديسمبر عام ‪ 1956‬إبان الفترة االستعمارية‪ ،‬وفي لبنان وضع حجر األساس لمبنى التلفزيون الرسمي في العام‬
‫‪.1957‬‬
‫أما في مصر فبدأ البث التلفزيوني سنة ‪ 1960‬على ال ـ ‪ ،RF ،Radio Frequency‬واقتصر في بدايته على القنوات‬
‫األرضية (القناة األولى والثانية)‪.‬‬
‫آلية عمل ال بث التلفزيو ني‬
‫البث التلفزيوني األرضي أو التلفزيون األرضي هي عبارة عن طريقة لبث مواد تلفزيونية ‪ -‬بدون األقمار الصناعية التي‬
‫ستستخدم الحقا ‪ -‬وتكون عادة باستخدام موجات الراديو في النطاقين )‪ (UHF , VHF‬من خالل إرسال هوائيات من محطة‬
‫اإلرسال للمادة التلفزيونية (الصور‪/‬الفيديوهات) ‪ ،‬ثم استقبالها بواسطة هوائي بسيط يركب على سطح كل منزل‪.‬‬
‫مستشعر للصور في عدستها‪ ،‬ويتم تعديل شدة إضاءة‬
‫ًا‬
‫والفكرة ببساطة أنه يتم تصوير المشهد بكامي ار متخصصة‪ ،‬تمتلك‬
‫معا بسرعة كبيرة وهو‬
‫الصورة وسطوعها حتى تظهر للمشاهد بأفضل جودة ممكنة‪ ( ،‬تقوم الكامي ار التلفزيونية بتجميع الصور ً‬
‫الذى يشكل فيديو)‪ ،‬وبعد ذلك يتم تحويل هذه الصور إلى إشارات كهربائية‪ ،‬وبنفس الطريقة يتم تحويل إشارة الصوت إلى‬
‫كامال إلى‬
‫إشارة كهربية‪ ،‬ثم دمج إشارات الفيديو معها وتعديل مناغمة الصوت مع الصورة‪ ،‬وفي النهاية يتم تحويل البث ً‬
‫‪78‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪SMATV‬‬
‫إشارات كهربائية تنتقل أما عبر طريق كوابل كما في أمريكا‪ ،‬أو عن طريق تحويل اإلشارات الكهربية إلى موجات راديو‬
‫السلكيا ‪ ،Radio Frequency, RF‬لتصل بعد ذلك إلى هوائي االستقبال المنزلي‪ ،‬والذي يتم ربطه مسبًقا مع جهاز‬
‫ً‬
‫يون‬
‫يون‬
‫التلفز ‪ ،‬فيقوم جهاز االستقبال المنزلي بإرجاع اإلشارات الكهربائية إلى حالتها األصلية‪ ،‬وبثها على جهاز التلفز ‪.‬‬
‫تاريخ أنظمة الدش يف مصر‬
‫في البداية سيتم عرض األنظمة التي كانت مستخدمة لالستعمال الفردى لكل منزل على حدة (سواء بنظام ال ـ ‪ RF‬حيث‬
‫اإلريال القديم أو بنظام ال ـ ‪ IF‬حيث طبق الدش الخاص بكل منزل ‪ ،‬ثم نصل لمرحلة االستخدام الجماعى لعدد كبير من‬
‫المستخدمين فى نظام ال ـ ‪ RF-Distribution‬والذى يسمى ‪ ، MATV‬أو استخدام عدد كبي من المستخدمين لنظـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــام ال ـ‬
‫‪ IF-Distribution‬والذى يسمى ‪ ، SMATV‬وسيضاف لهما الحقا نظام ال ـ ‪:IPTV‬‬
‫الجيل األول‪Radio Frequency, RF :‬‬
‫بدأ البث التلفزيوني في مصر كما ذكرنا سنة ‪1960‬علي موجات ‪ Very high frequency،VHF‬في المدي الترددي من‬
‫‪ 47‬إلى ‪ 300‬ميجا هيرتز‪ .‬وكان كل بيت لديه إريال ‪antenna‬‬
‫‪ VHF ،Very High Frequency‬خاص يلتقط اإلشارة وينقلها‬
‫عبر سلك ‪ coaxial‬إلى جهاز التلفزيون‪.‬‬
‫ثم تطور األمر وصار لدينا قنوات أرضية عددها أكبر فاتسع مدى‬
‫تردد اإلشا ارت ‪ RF ،Radio Frequency‬وأصبحنا نحتاج إلى‬
‫إريال خاص ب ـ ‪ ،UHF ،Ultra High Frequency‬وكان هذا اإلريال قاد ار على التقاط إشارات القنوات الجديدة التي أصبح‬
‫مداها بين ‪ ، 300-900 MHz‬وكانت عدد القنوات في البداية ‪ 9‬قنوات‪( .‬وصل عددها حاليا إلى حوالي ‪ 69‬قناة أرضية)‪.‬‬
‫ويمكنك أن تميز بين النوعين السابقين من ال ـ ‪ antenna‬بمجرد النظر‪ ،‬فاألول أبعاد أطالعه طويلة ألن الموجة ترددها‬
‫منخفضة وبالتالي طول الموجة كبير‪ ،‬على عكس النوع الثاني الذي يلتقط موجات ترددها عالي وطول الموجة لها صغير‪.‬‬
‫وكان من الممكن تصميم إريال يجمع بين النوعين أو جمع الموجتين من خالل جهاز يسمى ‪ Booster‬ليخرجا معا من‬
‫مخرج واحد فقط كما في الشكل‪.‬‬
‫‪79‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪SMATV‬‬
‫ومن المهم هنا أن نشير إلى أن هذا النظام يعمل باستخدام ‪ ، RF signal‬وكان يعتمد على توجيه اإلريال في نفس اتجاه‬
‫محطة البث حتى يتم استقبال االشارة ‪ ،‬وكان يتم فك شفرتها من خالل جهاز التلفزيون مباشرة‪ .‬وبالطبع فهذا النظام يكاد‬
‫يكون اختفى تقريبا فلم يعد أحد يكتفى باإلريال األرضى فقط مع أجهزة التلفزيون‪.‬‬
‫الجيل الثانى ‪ :‬بداية عصر القنوات الفضائية ( ‪) Intermidiate Frequency, IF‬‬
‫كانت معظم محطات البث القديمة كانت في مصر توضع على جبل المقطم أو فوق مبنى ماسبيرو لتضمن ارتفاعا كافيا‬
‫يسمح بانتقال اإلشارات دون اصطدامها بعوائق أرضية قدر‬
‫اإلمكان‪ ،‬ولو تخيلنا أن محطة البث صارت في السماء‪ ،‬فهذا يعنى‬
‫سهولة وصول اإلشارة منها إلى عدد أكبر دون مشاكل ‪.‬‬
‫وكانت أمريكا هي أول من أطلق قمر صناعى من أجل البث‬
‫التلفزيونى وذلك سنة ‪.1963‬‬
‫والتليفزيونات الفضائية ‪ -‬مثل غيرها من االتصاالت المرتبطة‬
‫باألقمار الصناعية‪ -‬تبدأ من هوائي اإلرسال الموجود في منشأة اإلرسال (محطة القمر الصناعى األرضية‪ ،‬على سبيل المثال‬
‫تلك الموجودة بالمعادى مثال) ‪ .‬وتكون أطباق اإلرسال كبيرة جدا‪،‬‬
‫تقدر بحوالي ‪ 9‬إلى ‪ 12‬مت ار في القطر‪.‬‬
‫وينتج عن الزيادة في القطر دقة وقوة أكبر لإلشارة المرسلة إلى‬
‫األقمار الصناعية‪ .‬يشير طبق اإلرسال نحو قمر صناعي محدد‬
‫وتنتقل اإلشارات المرسلة ضمن نطاق تردد معين‪ ،‬بحيث يتم‬
‫استالمها بواسطة القمر الصناعي‪ .‬ويقوم القمر الصناعى بإعادة‬
‫بث اإلشارات إلى األرض ولكن في نطاق ترددات مختلفة لتـجنب‬
‫التداخل مع إشارة اإلرسال ‪.‬‬
‫وتتكون هذه المنظومة من‪:‬‬
‫•‬
‫البث‪ :‬يحول مركز البث البرامج واألفالم وغيرها إلى بث رقمى ذي جودة عالية‪ .‬ويستطيع مركز البث أن‬
‫مراكز ّ‬
‫يرسل هذه البيانات بسرعة تصل إلى ‪ 270‬ميغا بايت في الثانية إلى القمر الصناعى‪ ،‬ثم يعاد توجيهها إلى األرض‬
‫عبر ترددات مختلفة حتى ال تتداخل مع إشارات اإلرسال‪.‬‬
‫•‬
‫المزود أن يقوم بتشفير الفيديو‪ ،‬وضغطه؛ وذلك لكي يمنع وصوله إلى اآلخرين مجاناً؛‬
‫التشفير والبث‪ :‬يجب على‬
‫ّ‬
‫‪80‬‬
‫‪SMATV‬‬
‫•‬
‫•‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫ائيات‪ ،‬ويتم من خالله استقبال اإلشارات من القمر الصناعي مباشرة‪.‬‬
‫خاص من أشكال الهو ّ‬
‫الطبق‪ :‬يجب أن ذا نوع ّ‬
‫ّ‬
‫جهاز االستقبال‪ :‬يوجد العديد من الوظائف لهذا الجهاز‪ ،‬أهمها فك التشفير‪ ،‬وإجراء التعديالت عليه‪ .‬وبالتالي ال‬
‫يستطيع أي أحد أن يلتقط إشارة القنوات الفضائية دون أن يكون لديه ريسيفر لفك هذا التشفير‪.‬‬
‫الجيل الثالث ‪ :‬نظام ا لدش البس يط (كما بالمنازل)‬
‫فهذا النظام يتم استخدام طبق االستقبال لكل قمر و ‪ ، LNB‬مع استخدام وحدة االستقبال لفك الشيفرة (الرسيفر) ‪ .‬وهذا‬
‫النظام يعمل على ‪ .IF Signal‬وفى هذا النظام يجب تركيب نقطة مخصصة لكل تليفزيون بمعنى يجب توصيل كل تلفزيون‬
‫بنقطة في ‪ LNB‬الخاصة بها ‪ ،‬وفي حالة االحتياج إلى توصيل أكثر من تلفزيون يتم تركيب ‪ LNB‬بمخارج متعددة (متوفر‬
‫‪ LNB 2, 4, 8‬مخرج)‪ .‬وفى هذا النظام يتم استقبال اإلشارة وفك شيفرتها من خالل جهاز الريسيفر‪.‬‬
‫وفي حالة االحتياج إلى عدد مخارج أكثر من ‪ 8‬يتم تركيب النظام الذى نعرضه في الجزء التالى ويظهر في أقصى يمين‬
‫الصورة التالية‪.‬‬
‫وتقع ترددات إشارات القنوات الفضائية في المدى المعروف بـ ـ ‪ ،Intermidiate Frequency, IF‬وتردداتها تترواح في‬
‫المدى التقريبي بين ‪ ،1-14 GHz‬ويتم استقبالها بواسطة أطباق االستقبال ‪ + Dish‬عدسـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــة ‪Low Noise Block,‬‬
‫‪ ،LNB‬ثم فك شفرة هذه القنوات عبر الريسيفر الذى يحولها إلى إشارات متوائمة مع أجهزة التلفزيون ‪ .‬و تركب هذه األطباق‬
‫‪ Dish‬على أسطح المنازل كما هو معلوم اللتقاط الترددات المرسلة من األقمار الصناعية مباشرة وليس من خالل محطات‬
‫البث األرضية كما في النظام السابق‪.‬‬
‫‪81‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪SMATV‬‬
‫الجيل الرابع ‪ :‬الدش المركزى‬
‫كان األمر بسيطا في المراحل األولى لظهور التلفزيون ‪ ،‬لكن مع انتشار العمارات الضخمة والتي يمكن أن تتكون من ‪50‬‬
‫شقة أو ‪ 100‬وأكثر في المبنى الواحد‪ ،‬وانتشار الفنادق ذات الغرف التي يتجاوز عددها ‪ 500‬غرفة مثال‪ ،‬صار من المستحيل‬
‫أن يكون لكل شقة (أو غرفة في فندق) إريال خاص بها‪ ،‬أو طبق خاص بها ال سيما إذا قرر صاحب الشقة أن يضعه فوق‬
‫سطح المبنى‪ ،‬ففضال عن التشوه في الشكل فلن تكون المساحة كافية الستيعاب هذه األجهزة فوق سطح واحد ‪ ،‬كما سيعاني‬
‫استقبال التلفزيون أيضا من ال ـ ‪ ،Noise‬ألن الهوائيات المتعددة تتداخل مع بعضها البعض‪ ،‬مما يتسبب في مشكالت لإلشارة‪.‬‬
‫واألمر سيكون أصعب في الفنادق فلو تخيلنا فرضا أن لكل غرفة بها ريسيفر خاص ‪ ،‬فهذا يعنى أن كل نزيل في الفندق‬
‫يمكنه تعديل وحذف وإضافة ما يريد من القنوات‪ ،‬وهذا يعنى أنه بعد مغادرته للغرفة سيكون لزاما على فريق الصيانة بالفندق‬
‫إعادة الوضع إلى ما كان عليه‪ ،‬ولك أن تتخيل أن هذا يتم في ‪ 500‬غرفة مثال يوميا‪ ،‬بالطبع هذا مستحيل‪.‬‬
‫ومن هنا ظهر التفكيـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـر فيما يسمى ‪ ،MATV ،Master Antenna TV‬وصارت فيما بعد جزءا من المنظومات‬
‫الكهربية في المباني وضمن منظومات التيار الخفيف‪.‬‬
‫ويحتوي هذا النظام على ‪ Multi-switch‬و ‪ LNB Quadro‬وهي تختلف عن المستخدمة في النظام الثاني وطبق استقبال‬
‫لكل قمر و ريسيفر وتلفزيون حيث يتم توصل النظام كما بالصورة التالية ويوصل لكل نقطة تلفزيون كابل من مخرج في‬
‫السويتش ‪.‬‬
‫‪82‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪SMATV‬‬
‫يتيح نظام ‪ MATV‬إمكانية توزيع إشارات التلفزيون و ‪ FM‬على عدد كبير من أجهزة االستقبال التلفزيونية ‪ ،‬بدالً من الهوائيات‬
‫خصيصا التي‬
‫الفردية لكل تلفزيون‪ .‬بعبارات بسيطة ‪ ،‬يعد نظام ‪ MATV‬عبارة عن شبكة من الكابالت والمكونات المصممة‬
‫ً‬
‫تقوم بمعالجة وتضخيم إشارات التلفزيون و ‪ ، FM‬ثم توزيعها من موقع مركزي واحد‪.‬‬
‫ويوجد منها نظامان‪:‬‬
‫•‬
‫األول يسمح ببث عدد محدود من القنوات وال يحتاج لوجود ريسيفر في كل غرفة (هذا يصلح للمستشفيات والفنادق‬
‫مثال)‬
‫•‬
‫الثانى فيسمح بعدد ال محدود من القنوات كما في العمارات السكنية الكبيرة‪.‬‬
‫والشرح التفصيلى لهذا النظام مع أمثلة تطبيقية تعرض الحقا في الجزء التالى عند الحديث عن أشهر المعدات المستخدمة‬
‫في أنظمة الدش المركزي‪.‬‬
‫‪83‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪SMATV‬‬
‫تابع الجيل الرابع‪ :‬الدش المركزي ذ و القنوات المحدودة كما بالفنادق‪:‬‬
‫يحتوي هذا النظام على طبق استقبال لكل قمر و‪ LNB Quadro‬و ‪ .Head end station‬وفكرة عمل هذا النظام قائمة‬
‫على استقبال كل القنوات في الراك المركزي من خالل توفير ريسيفر لكل قناة (بمعنى أنه إذا كان الفندق سيوفر للنزالء ‪50‬‬
‫قناة متنوعة مثال فيجب توفير ‪ 50‬ريسيفر في الراك المركزى) ويتم تحول اإلشارة من ‪ IF‬إلى ‪ RF‬ليتم بثها كلها على كابل‬
‫واحد بترددات مختلفة ‪ ،‬ويتم توصيلها إلى جميع غرف الفندق‪ .‬وفى هذا النظام يتم فك االشارة من خالل التلفزيون مباشرة‬
‫لعدد القنوات المحددة (بواسطة برمجة ال ـ ‪ built in RF tuner‬داخل جهاز التلفزيون) ‪ ،‬ولذلك ال يوجد رسيفرات في الفنادق‪.‬‬
‫ويوجد مزيد من التفصيل عن هذا النظام الرابع وأمثلة تطبيقية له عند الحديث عن ال ـ ‪ Head Unit‬وهى العنصر الثانى في‬
‫الجزء التالى الذى يتحدث عن أشهر المعدات في أنظمة الدش المركزي‪.‬‬
‫الخالصة‪:‬‬
‫عموما يمكن القول أن األنواع المستخدمة في السوق حاليا هى‪:‬‬
‫‪ Radio Frequency, RF Distribution .1‬ويسمى نظام (‪)MATV‬‬
‫‪ IF Distribution .2‬ويسمى النظام ‪SMATV‬‬
‫‪IPTV (Internet Protocol) .3‬‬
‫‪( Digital cable TV System .4‬نظام شائع في أمريكا وأوروبا وغير معروف في بالدنا ‪ ،‬حيث تنقل اإلشارات‬
‫عبر كابالت خاصة وباشتراكات خاصة للمنازل بدون إريال وبدون أطباق ‪ ،‬وال يزال هذا النظام شائعا هناك ربما‬
‫أكثر من األطباق نفسها‪).‬‬
‫أشهر املعدات يف نظام ال دش املركزي‬
‫نظام الدش عموما يتكون من العناصر التالية‪:‬‬
‫‪ -1‬إريال ‪UHF & VHF‬‬
‫‪Dish Farm -2‬‬
‫‪LNB -3‬‬
‫‪Receiver -4‬‬
‫‪Headend station -5‬‬
‫‪Other devices (splitter, Tap-off, Amplifiers…etc.) -6‬‬
‫فيما يلى عرض ألهم المعدات المستخدمة في أنظمة الدش المركزى بأنواعه المختلفة‪:‬‬
‫العنصر األول ‪: Antenna :‬‬
‫تنقسم الهوائيات حسب التقاطها للتردد إلى نوعين ‪:‬‬
‫•‬
‫الـ ـ ‪ VHF Antenna‬الذي يعمل في المدي التقريبي بين ‪50-300 MHz‬‬
‫•‬
‫و ‪ UHF antenna‬بين مدي تردد ‪.MHz600-300‬‬
‫‪84‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪SMATV‬‬
‫وفي الصورة التالية ‪ Datasheet‬لـ ـ ‪ UHF Antenna‬و أيضا ال ـ ‪ Chart‬الذى يبين قيمة الـ ـ ‪ Gain‬مقاسا بال ـ ‪ dB‬الذي‬
‫تضيفه الـ ـ ـ ‪ Antenna‬عند كل تردد بال ‪.MHz‬‬
‫وهذه ال ـ ‪ antenna‬تقوم ليس فقط بالتقاط اإلشارة ولكنها تكبرها بمقدار بسيط يختلف حسب تردد الموجة طبقا للشكل التالي‬
‫تمهيدا الستخدام ال ـ ‪ Amplifier‬األساسي بعد ذلك‪.‬‬
‫والصورة التالية لـ ـ ـ ‪ VHF Antenna‬في الوضعين ال ـ ـ ـ ـ ‪ Horizontal polarization‬و ال ـ ـ ـ ‪ ،Vertical Polarization‬و‬
‫هذه الـ ـ ـ ـ ‪ antenna‬تقوم كما ذكرنا سابقا بإضافة ‪ gain‬قدرة من ‪ 6‬إلى ‪ ،dB 8‬وتعمل في ال ـ ـ‪ Bandwidth‬من ‪-170‬‬
‫‪.MHZ 230‬‬
‫‪85‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪SMATV‬‬
‫ومن ال ـ ـ ‪ datasheets‬السابقة نري عامل اسمه ‪ polarization‬وتكون قيمته ‪ V‬أو ‪ H‬أو ‪ ،V/H‬وأبسط طريقة لوصف الـ ـ ـ‬
‫‪ polarization‬أنه االتجاه الذي يتحرك أو يتذبذب فيه المجال الكهربي للموجة من خالل سريانها في الوسط‪ .‬وال ـ ‪antennas‬‬
‫عادة تصنع الستقبال وإرسال ‪ Polarized radio waves‬بطريقة محددة كما في الصورة التالية‪.‬‬
‫العنصر الثانى‪ :‬الـــ ‪Head Unit‬‬
‫ماذا لو كان مطلوبا في مكان ما التحكم في القنوات التي ستعرض على كل جهاز؟‬
‫في هذه الحالة ستضاف وحدة‬
‫معالجة لإلشارات في بداية المنظومة تسمى ‪ Head End Unit‬التى تحول إشارة ‪ Satellite IF signal‬إلى ‪،RF Signal‬‬
‫‪86‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪SMATV‬‬
‫وهى بمثابة العقل المفكر للمنظومة كلها‪ ،‬فمن خاللها يمكن التحكم في القنوات التي‬
‫ستعرض وقفل بعضها وتحسين قوة بعضها ومنع بعضها إلخ من خالل مجموعة من ال ـ‬
‫‪ Filters‬أو هي في الواقع مجموعة من الرسيفرات يضبط كل واحد منها على تردد قناة‬
‫معينة الستقبالها كما في الصورة التالية (وحدة بقدرة ‪ 12‬قناة)‪.‬‬
‫و تتكون منظومة ال ـ ‪ MATV‬في هذه الحالة من )‪ ، (Master Antenna‬ثم وحدة‬
‫الختيار القنوات تس ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــمى ‪ Head End Unit‬وظيفتها كما ذكرنا انتقاء وتحديد القنوات‬
‫المراد توزيعها على أجهزة التلفزيون بالفندق أو بالمستشفى إلخ‪ ،‬ثم تخرج إشارات القنوات‬
‫المختارة إلى جهاز ‪ ،amplifier‬ومنه تتوزع على الغرف من خالل ‪Tap-off and‬‬
‫‪ .Splitters‬كما سنشرحه تفصيال الحقا‪.‬‬
‫ويمكن أيضا أن نضيف لإلشارة السابقة إشارة من جهاز ‪ DVD‬أو جهاز كومبيوتر لعرض‬
‫أفالم مخزنة عليهما للتوعية كما في المستشفيات مثال بعد عمل ‪ Modulation‬إلشارة ال ـ‬
‫‪ DVD‬كما في الشكل التالى‪.‬‬
‫‪87‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪SMATV‬‬
‫ومن خالل ال ـ ‪ Head End Unit‬أو محطة االستقبال الرئيسية‪ ،‬التي يمثلها كل ما هو داخل المستطيل المنقط في الشكل‬
‫السابق‪ ،‬تستطيع تحديد باقة القنوات التي يسمح ببثها عبر النظام بحيث يكون موجودا عند كل مخرج مجموعة من القنوات‬
‫حسب اختيار العميل‪ .‬في الشكل السابق مثال استقبلت الوحدة الكابالت من األطباق واألريال العادى ثم قامت ال ـ ‪Head‬‬
‫‪ End‬باستخالص ‪ 24‬قناة عادية و‪ 5‬قنوات مشفرة ‪ encrypted‬وتجميعها في باقة خاصة محدودة حسب رغبة العميل‪،‬‬
‫وهذا النظام شائع في الفنادق حيث يمكن للمشاهد ان يرى ‪ 29‬قناة في هذه الحالة من خالل هذه المنظومة بدون الحاجة‬
‫لتركيب ريسيفر في كل غرفة‪.‬‬
‫وفي المثال التالي لدينا مستشفى مكونة من ثالثة طوابق هم‪ second floor ،first floor ، ground floor،‬النظام‬
‫المستخدم هو‪ MATV system‬يلتقط فقط القنوات األرضية بنوعيها‪ VHF and UHF :‬باإلضافة إلى موجات الراديو‬
‫‪ ،FM‬وذلك من خالل ال ‪ antenna‬موجودة علي سطح المستشفى‪ ،‬ثم تنزل اإلشارة بواسطة ‪ coaxial cable‬إلى الدور‬
‫األرضي حيث توجد الـ ـ ‪ head end unit‬فتستقبل إشارات التلفزيون وتقوم بمعالجتها واختيار المناسب للمستشفى منها ثم‬
‫تكبيره تمهيدا لتوزيعها بواسطة ‪ Switches and TAPs‬إلى مخارج التليفزيون ‪.‬‬
‫‪88‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪SMATV‬‬
‫وبالطبع أهم ما يميز نظام ال ـ ‪ MATV‬في هذه الحالة أنه ال يحتاج سوى إلى ‪ antenna‬واحدة (بنوعيها ‪UHF and‬‬
‫‪ ،)VHF‬وكذلك يحتاج إلى طبق واحد لكل قمر من األقمار الفضائية كما في الشكل التالى‪ .‬و توضع ال ـ ‪Head End‬‬
‫‪ Unit‬في غرفة خاصة – قد تكون غرفة ال ـ ‪ IT‬مثال ‪ -‬ويتم توليف جهاز التلفزيون على ترددات القنوات المختارة‪ ،‬ومن ثم‬
‫يمكن لكل غرفة متابعة ما تشاء من هذه القنوات المختارة بدون استخدام ريسيفر خاص بها بل فقط مشاهدة القنوات المحددة‬
‫التي تم برمجة جهاز التلفزيون على تردداتها بواسطة برمجة ال ـ ‪ built in RF tuner‬داخل جهاز التلفزيون‪.‬‬
‫‪89‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪SMATV‬‬
‫والشكل التالي يبين نموذج آخر في إحدى المستشفيات حيث حددت وحدة ال ـ ‪ Head End Unit‬عدد ‪ 3‬قنوات أرضية و‬
‫‪ 6‬قنوات فضائية باإلضافة إلى قناة داخلية خاصة بالمستشفى لعرض األفالم التوعوية‪.‬‬
‫‪90‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪SMATV‬‬
‫وعمليا ‪ ،‬يطلب العميل حوالى ‪ 50‬قناة فإذا زاد العدد عن ذلك سيتطلب األمر مزيد من األجهزة ومزيد من الراكات‪.‬‬
‫وهذا مثال آخر ألحد الفنادق تجده في ملحق ملفات األتوكاد الموجود على الموقع ‪ .wwwdrgilany.com‬ويمكن هناك‬
‫تكبير الصورة لتراها بدقة‬
‫‪91‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪SMATV‬‬
‫انظر ملحق األتوكاد‬
‫ويظهر توزيع المخارج في أحد أدوار هذا الفندق كما في الشكل التالى‪ .‬الحظ ظهور المخرج بجوار رمز جهاز التلفزيون في‬
‫كل غرفة كما الحظ عدم وجود مخرج ‪ data‬بجواره مما يعنى أنه ليس ‪. IPTV‬‬
‫‪92‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪SMATV‬‬
‫العنصر الثالث‪ :‬الــ ‪Tap‬‬
‫في أبسط صورة يتكون ال ـ ‪ Tap‬من ‪ 3‬مخارج ‪ ،In-Out-Tap‬ونظريا فإنه يفترض أن تدخل عليه اإلشارة من ال ـ ‪ IN‬وتخرج‬
‫من ال ـ ‪ Out‬دون حدوث أى فقد ‪ loss‬لكن عمليا يكون هناك‬
‫فقد بسيط يسمى ‪ insertion loss‬وتسمى في بعض األحيان‬
‫‪( .feed-through loss‬حوالي ‪ 2 dB‬في الصورة التالية) وقد‬
‫تكون أقل من ذلك‪ .‬على سبيل المثال‪ ،‬إذا كان هناك ‪taps 10‬‬
‫متتالي ين على الخط‪ ،‬ولكل واحد منهم ‪ insertion loss‬بمقدار‬
‫‪ ،dB 0.5‬فستكون ‪ insertion loss‬الكلية تساوى‪.dB 5‬‬
‫أما المخرج الثالث ‪ Tap‬فيفترض أن تخرج منه اإلشارة وقد‬
‫حدث انخفاض في قوتها بالمقدار المكتوب على الجهاز‪ .‬فمثال‬
‫في الصورة التالية سيحدث انخفاض في شدة اإلشارة الخارجة من مخرج ‪ Tap‬بمقدار ‪ .10dB‬ويمكن في أنواع أخرى أن‬
‫يكون الفقد بأى قيمة ‪ 20-15-12-10‬إلخ‪.‬‬
‫والصورة التالية تمثل نموذجا لنوع آخر من ال ـ ‪ Taps‬وهو يسمى ‪ 4-Waya Tap‬ومواصفاته واضحة على الصورة ‪ ،‬وبجواره‬
‫صورة ل ـ ‪.one-Way Tap‬‬
‫‪4 -way tap / -15 dB / 5-2300 MHz‬‬
‫العنصر الرابع ‪ :‬الــ ‪Splitter‬‬
‫فكرة هذا العنصر أن يقوم بتوزيع اإلشارة التي تدخل عليه إلى‬
‫عدة مخارج مع حدوث ‪ loss‬محدد في كل هذه المخارج‬
‫)‪ Output (Ways‬حسب القيمة المكتوبة عليه‪ ،‬فمثال في‬
‫النموذج التالي سنجد ‪ 4 Way Splitter‬حيث ستتفرع اإلشارة‬
‫الداخلة إلى أربعة مخارج مع حدوث انخفاض في شدة اإلشارة‬
‫في جميع مخارج ال ـ ‪ Output‬بمقدار يتراوح بين ‪8-11 dB‬‬
‫حسب مدى التردد الداخل كما هو موضح في الجدول‪.‬‬
‫وبالطبع يوجد أنواع عديدة تختلف في ‪ No. Of ways‬قد تصل‬
‫إلى ‪ ،16 ways‬كما تختلف في مقدار الفقد في قوة اإلشارة‪.‬‬
‫‪93‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪SMATV‬‬
‫والشكل التالي على سبيل المثال يمثل ‪ 2-way splitter‬وبجواره الجدول الخاص به الذى يبين حجم ال ـ ‪insertion loss‬‬
‫حسب التردد‪.‬‬
‫‪LOSS‬‬
‫‪4.4 dB‬‬
‫‪Insertion loss (in-out) 5-40 Mhz‬‬
‫‪4.0 dB‬‬
‫‪Insertion loss (in-out) 40-1000 Mhz‬‬
‫‪5.5 dB‬‬
‫‪Insertion loss (in-out) 1000-2150 MHz‬‬
‫‪6.0 dB‬‬
‫‪Insertion loss (in-out) 2150-2400 Mhz‬‬
‫ويليه مثال ل ـ ‪: 8-Way Splitter‬‬
‫ومن المهم هنا أن نشير إلى ضرورة استخدام العدد المناسب من ال ـ ‪ outputs‬وليس أكثر من المطلوب فلو لديك ‪ 4‬مخارج‬
‫يجب أن تستخدم ‪ ، 4 ways splitters‬وليس ‪ 8 ways‬مثال ألن ذلك سيسبب ‪ loss‬في المنظومة‪.‬‬
‫العنصر الخامس‪ :‬الــ ‪Amplifier‬‬
‫سواء كان النظام المستخدم هو ال ـ ‪ MATV‬أو ‪ SMATV‬فأنت تحتاج إلى مكبر لإلشارة‪ ،‬سواء كانت اإلشارة ملتقطة بواسطة‬
‫هوائى عادى أو قادمة من القمر الصناعى وملتقطة بواسطة طبق وعدسة ‪ LNB‬كما سنرى ‪ ،‬فإشارة القمر الصناعى تأتى‬
‫من مسافات هائلة تصل إلى ‪ 36000‬كم ومن ثم ال نتوقع أن تكون قوية‪ ،‬وفى كال الحالتين اإلشارة على ال ـ ‪amplifier‬‬
‫الذي يرفع قوة اإلشارة إلى المدى المطلوب في التصميم (سنشرح كيف يحسب الحقا) علما بأن قوة اإلشارة النموذجية عند‬
‫المخرج النهائي قبل توصيله بجهاز التلفزيون يجب أن تكون في حدود من ‪.65-80 dB‬‬
‫وأهم عنصرين في توصيف ال ـ ‪ Amp‬هما‪:‬‬
‫‪ -1‬ال ـ ‪ Gain‬أو معامل التكبير ويقاس بال ـ ‪ .DB‬وسنشرح الحقا كيف يتم حساب قيمة ال ـ ‪ Gain‬المناسب‪ .‬وحيث أن‬
‫اإلشارات تتفاوت في شدتها فإن أجهزة التكبير تصنع بإمكانية تعديل ال ـ ‪ Gain‬في حدود ‪ .10dB‬من المهم أيضا‬
‫أن نشير إلى أن نسبة التكبير تختلف من مدى ترددات آلخر حسب الجدول الذي يبين مواصفات أحد ال ـ ‪ Amp‬ـ‬
‫هذا الجدول يبين بعض المواصفات لـ ـ ‪ Amp‬له ‪ 5‬مداخل و‪ 5‬مخارج (الحظ أن ال ـ ‪ Amp‬تدخل عليه اإلشارة‬
‫‪94‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪SMATV‬‬
‫وتخرج لكنه ال يغذى أي مستخدم كما في الشكل لذا يعرف بالدخول والخروج فقط‪ .).‬والجدول يعطى أيضا الحد‬
‫األقصى للتكبير بواسطة هذا ال ـ ‪.Amp‬‬
‫‪ -2‬العنصر الثاني هو ال ـ ‪ Frequency range‬الذي يعمل فيه هذا ال ـ ‪ .Amp‬وكالهما ( ‪Gain and Freq‬‬
‫‪ )Range‬ظاهران على النموذج في الصورة التالية التي تمثل ‪ amp‬قادر على استقبال األسالك األربعة من ال ـ‬
‫‪.)VH ،VL ،HH ،HL( LNB‬‬
‫‪47-2150MHz‬‬
‫‪Frequency response‬‬
‫‪4SAT+1 Terr‬‬
‫‪Inputs‬‬
‫‪4SAT+1 Terr‬‬
‫‪Outputs‬‬
‫‪15dB‬‬
‫‪Terr 47-862MHz‬‬
‫‪25dB‬‬
‫‪Sat 950-2150MHz‬‬
‫‪0~10dB‬‬
‫‪Terr 47-862MHz‬‬
‫‪0~10dB‬‬
‫‪Sat 950-2150MHz‬‬
‫‪Sat (IMA3 35dB) EN50083-3 108dBμV‬‬
‫‪Terr (IMA3 60dB) EN50083-3 100dBμV‬‬
‫‪18V 1.6A‬‬
‫‪Gain‬‬
‫‪Adjustment Range‬‬
‫‪Output level‬‬
‫‪Switching Adapter‬‬
‫‪95‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪SMATV‬‬
‫وفيما يلى مثال لمواصفات إحدى الشركات‪ :‬حيث نالحظ من خالل ‪( data sheet‬من شركه ‪ )Terra sat‬وجود نوعين‬
‫من ‪ :frequency range‬النوع االول خاص ب ‪ satellite‬في المدى من ‪ 950‬إلى ‪ 2150‬ميجا هيرتز واآلخر خاص‬
‫بالبث األرضي ‪ terrestrial‬في المدى من ‪ 47‬إلى ‪ 790‬ميجا هيرتز‬
‫أما ال ـ ‪ Gain‬فهو يساوى ‪ 22dB‬ويمكن ضبطه بحيث يكون ‪ 20+15 dB‬أو يمكن الحصول على ‪ 20-15dB‬بخطوة‬
‫تساوى‪ 1dB‬بمعنى يمكن الحصول على تغيير ‪ 35dB ،….. ،23 ،23 ،22 ،21‬أو يمكن الحصول على ‪،17 ،18 ،19‬‬
‫……‪ 5dB ،‬حسب التصميم (‪)adjustable‬‬
‫أما القدرة التي يحتاجها اـلـ ـ ‪ Amplifier‬فيوجد موديالن من هذا الـ ـ ‪ Amplifier‬أحدهما يحتاج إلى تيار متردد ‪ dc‬واالخر‬
‫يحتاج الى تيار مستمر ‪ ac‬واالرقام واضحة من خالل ‪ Data sheet‬السابق‪.‬‬
‫العنصر السادس‪ :‬الــ ‪Separator‬‬
‫ويقصد بها المخرج الذي يقوم بفصل إشارة القنوات الفضائية (من الدش) عن إشارة القنوات‬
‫األرضية (من اإلريال)‪ .‬فمعلوم أن كل مخرج (‪ )outlet‬يدخل عليه كابل واحد من ال ـ‬
‫‪ switch‬حامال هذين النوعين من اإلشارات ضمن كابل واحد‪ ،‬ووظيفة هذا ال ـ ‪Separator‬‬
‫الذي يظهر في الصورة هي فصل اإلشارتين عن بعضهما‪ ،‬وبالتالي يظهر في الصورة‬
‫مخرجان‪ ،‬يوصل األول (العلوى في الصورة) بال ـ ‪ receiver‬الخاص بالقنوات الفضائية و‬
‫يوصل الثاني (األيسر في الصورة) بمخرج القنوات األرضية بالتلفزيون مباشرة‪ .‬كما يمكن‬
‫توصيل المخرج الثالث (األيمن) بالراديو‪.‬‬
‫وهناك نوعان من ال ـ ‪ :TV sockets‬األول هو ال ـ ‪ End Socket‬ويستخدم حين يكون لدينا‬
‫مخرج واحد أو تكون هي المخرج األخير‪ .‬وهذا النوع له ‪ tap loss‬منخفضة في حدود ‪3‬‬
‫‪.dB‬‬
‫أما النوع الثاني (كما في الصورة) فهو المعروف ب ـ ‪ ،Through out socket‬فيستخدم حين‬
‫يراد تغذية مخرج آخر منه‪ ،‬ورغم أن له ‪ through loss‬منخفض إال أن الـ ‪ Tap loss‬له‬
‫يصل إلى ‪.14 dB‬‬
‫‪96‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
SMATV
:‫مثال تطبيقي‬
.‫ عند أبعد نقطة‬65 dB ‫ المطلوبة للوصول إلى شدة إشارة قدرها‬Amp ‫في الشكل التالي مطلوب حساب قدرة ال ـ‬
‫ وحدد شدة اإلشارة المطلوبة‬،‫ وهى تحديدا مخرج التلفزيون‬،‫لتقدير مستوى التكبير المطلوب إبدأ دائما من عند آخر نقطة‬
:‫ كما يلي‬Amp. ‫ ثم أضف إليها مقادير الفقد حتى تصل إلى مكان ال ـ‬،‫عند المشترك‬
•
minimum level in subscriber outlet: 62 dBuV (incl. reserve)
•
reserve: 3 dB
•
pass-through attenuation of subscriber outlet:2 dB
•
attenuation of cable linking tap's output and subscriber outlet: 10m*0.2 dB/m=2 dB
•
tap-off attenuation: 16 dB
•
pass-through attenuation: 2*1.5 dB=3 dB
•
pass-through attenuation: 3*1 dB=3 dB
•
attenuation of cable in vertical line section: 30m*0.2 dB/m=6 dB
•
attenuation of splitter: 4 dB
97
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪SMATV‬‬
‫‪attenuation of distribution cable: 5 m*0.2 dB/m=1 dB‬‬
‫•‬
‫‪minimum level in amplifier's output: 102 dB‬‬
‫•‬
‫‪due to 8 channels and 7 dB reserve ،‬‬
‫•‬
‫‪and 3 dB reserve:‬‬
‫•‬
‫‪The required maximum output level of the amplifier is 112 dBuV‬‬
‫هناك ثالثة عناصر أخرى (‪ )Separator, LNB and Multi-switch‬لكنها تستخدم تحديدا في منظومة الــ ‪SMATV‬‬
‫ولذا فقبل أن نعرض لهذه العناصر الثالثة فإننا نعرف أوال بمنظومة التوزيع المعروفة بــ ‪: IF distribution‬‬
‫منظومة الــ ‪IF Distribution‬‬
‫معلوم أن الشقق السكنية ال تحتاج لعدد محدد من القنوات كما في الفنادق‪ ،‬ومن ثم لن تستخدم ال ـ ‪ ،Head End Unit‬ولكن‬
‫في هذا النظام يتم نقل وتوزيع اإلشارة الخاصة باألقمار وباإلريال باستخدام مجموعة ‪ Amplifiers‬إضافة إلى العنصر األهم‬
‫والجديد وهو ال ـ ‪ Cascaded Multi switch‬الذي من خالله يمكن توزيع اإلشارة إلى شقق متعددة كما في الشكل التالي‬
‫الذي أيضا سيتم شرحه تفصيال الحقا والذي صار يعرف بنظام الدش المركزي ‪.central satellite‬‬
‫واستخدام ال ـ ‪ Multi Switch‬يوفر لكل شقة وصلة مستقلة‪ ،‬هذه الوصلة الواحدة يحمل عليها إشارات قمر أو أكثر ويحمل‬
‫عليها أيضا إشارات اإلريال الهوائي الخاص بالقنوات األرضية‪ ،‬ويتم توصيل هذه الوصلة ب ـ ‪ Separator‬يفصلها إلى‬
‫مخرجين أحدهما يتصل برسيفر خاص للقنوات الفضائية‪ ،‬والثانى يتصل مباشرة بمخرج ال ـ ‪ Rf‬في التلفزيون لمشاهدة القنوات‬
‫األرضية‪ ،‬وبالتالي تستطيع كل شقة أن تغير وتبدل وتختار ما تشاء من القنوات األرضية أو الفضائية‪ .‬واآلن أصبحت تكلفة‬
‫النقطة الواحدة في كل شقة أرخص لصاحب الشقة من أن يكون لديه إريال خاص به‪.‬‬
‫‪98‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪SMATV‬‬
‫وقد تكرر نفس السيناريو مع أطباق الفضائيات في المباني العالية المكونة من عدد كبير من الشقق‪ ،‬فلم يعد ممكنا تركيب‬
‫طبق خاص لكل شقة‪ ،‬فتطور النظام السابق ليصبح مصدر اإلشارة هو الطبق الخاص بالقمر الصناعى (أو ربما نستخدم‬
‫أكثر من طبق) مع إمكانية دمج إشارة اإلريال الهوائى الخاص بالقنوات األرضية أيضا‪ ،‬ولذا تغير اسم النظام ليصبح معدال‬
‫على النحو التالي ‪.SMATV ،Satellite Master Antenna TV‬‬
‫‪99‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪SMATV‬‬
‫من ضمن عيوب ال ـ ‪ IF Distribution‬مقارنة بال ـ ‪:RF distribution‬‬
‫‪ -1‬ستحتاج لضبط كل ريسيفر على حدة‬
‫‪ -2‬ال يوجد ضوابط على القنوات المتاحة‬
‫‪ -3‬عناصر المنظومة تتوزع على أماكن متعددة ولذا فهى أقل أمانا‪.‬‬
‫‪ -4‬ويعيبها أيضا في المشروعات التي بها نقاط كثيرة جدا أنه في هذا النظام ال يمكن عمل ‪ Cascade‬ألكثر من ‪ 8‬سويتشات‬
‫ولو فكرت تستخدم ‪ amplifiers‬بعد ذلك سيتم تكبير ال ـ ‪ Noise‬وليس ال ـ ‪ Gain‬بشكل كبير ويحدث تشويش كبير ‪ ،‬فإذا‬
‫كان كل سويتش يخرج منه ‪ 12‬مخرج مثال ‪ ،‬فهذا يعنى أنه لو كان لديك أكثر من ‪ 96‬مخرج فستحتاج لمجموعة أقمار أخرى‬
‫ويصبح لديك فوق السطح غابة من األطباق‪ .‬على سبيل المثال فإن فندق مول العرب نازل منه ‪ 4 risers‬وكل واحد منها‬
‫قادم من ‪ 3‬أطباق بمعنى أن لديهم ‪ 12‬طبق فوق الفندق ‪ ،‬ولكن بما أن مساحة الفندق كبيرة فكان ذلك مقبوال وقد ال يكون‬
‫مقبوال في مشروعات أخرى‪.‬‬
‫ورغم هذه العيوب في نظام ال ـ ‪ IF‬لكنه سيظل أرخص من نظام ال ـ ‪ RF system‬الذى يستخدم ‪Head end unit and modulators‬‬
‫ورغم فرق األسعار وارتفاع سعر منظومة ال ـ ‪ RF system‬إال أنه المفضل كما ذكرنا في الفنادق ‪ ،‬كما أن بعض المستشفيات تفضله‬
‫حتى ال يتم وضع ريسيفر عند كل مريض‪.‬‬
‫والعناصر التالية كما ذكرنا خاصة بمنظومة الــ ‪: SMATV‬‬
‫العنصر السابع ‪ :‬الــعدسة ‪LNB‬‬
‫تستقبل العدسة موجات ال ـ ـ ‪ electromagnetic wave‬بتردد من ‪ ١٠٧٥٠‬الى ‪ ١٢٧٥٠‬ميجا وتحولها إلى إشارات كهربية‬
‫بتردد من ‪ ٩٥٠‬الى ‪ ٢١٥٠‬ميجا هرتز ويسمى )‪ ، intermediate frequency (IF‬وتقوم في نفس الوقت بعمل تكبير‬
‫لإلشارة وتقليل للـ ـ ‪ noise‬ويتم التحويل عن طريق ‪ oscillator‬وفى النهاية بكون لدينا أربع انواع من الترددات‪:‬‬
‫‪vertical low - vertical high - horizontal low - horizontal high‬‬
‫معلوم أن كل قناة تتحدد بــمعاملين هامين همـ ــا‪ vertical High/Low and Horizontal High/Low :‬لذا نحتاج إلى أن‬
‫تقوم ال ـ‪ LNB‬بالتقاط األنواع األربعة كما هو واضح في الصورة‪ .‬وهذه ال ـ ‪ Low Noise Block LNB‬هي المسؤولة عن‬
‫التقاط اإلشارات مهما كان ضعفها ثم تكبيرها‪ .‬الحظ أن الطبق يقوم مقام العدسة المجمعة لإلشارات في بؤرته والتي تتواجد‬
‫فيها ال ـ ‪. LNB‬‬
‫وبعض ال ـ ‪ LNB‬تكون ذات مخرج واحد (لمستخدم واحد) أو اثنين أو أربع‪ ،‬والنوع األخير (يظهر في الصورة التالية) هو‬
‫فقط الذي يستخدم مع الدش المركزي ولذا تسمى ‪.Quadro LNB‬‬
‫وفى حالة الدش المركزي سيتم توصيل األسالك األربعة الخارجة من ال ـ ‪ LNB‬إلى جهاز ال ـ ‪ Amp‬ثم جهاز ال ـ ‪Multi-‬‬
‫‪ switch‬لتوزيعها على ال ـ ‪ Receivers‬في الشقق المختلفة‪ .‬أما لو كان الدش خاص بمنزل واحد فقط فيمكن استخدام ‪LNB‬‬
‫بمخرج واحد أو اثنين حسب عدد المخارج بالمنزل ومنها إلى ال ـ ‪ Receiver‬مباشرة‪.‬‬
‫‪100‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪SMATV‬‬
‫ملحوظة ‪ :‬بعض أنواع العدسات تستخدم األلياف الضوئية‪.‬‬
‫العنصر الثامن ‪ :‬الــ ‪Multi-Switch‬‬
‫يمكن االستغناء عن أعداد ال ـ ‪ Taps and Splitters‬الكثيرة في التصميمات السابقة واستخدام عنصر جديد هو الـ ـ ‪Multi-‬‬
‫‪ .Switch‬وهو أحد العناصر األساسية في منظومة ال ـ ‪ ،SMATV‬ويطلق عليه أيضا ال ـ ‪Digital Satellite DiSeqc‬‬
‫‪ ،Equipment Control‬حيث يستقبل اإلشارات من القمر (أو أكثر من قمر) ويقوم بتوزيعها على المستخدمين مباشرة‪،‬‬
‫وهو متوافر بأشكال وأحجام متنوعة من حيث عدد إشارات الدخول وعدد المستخدمين المتصلين به‪.‬‬
‫والصورة التالية لسويتش يستقبل قمرين‪ ،‬حيث تدخل على السويتش األيمن ‪ 8‬أسالك من القمرين من أعلى ويخرج من أسفله‬
‫نفس األسالك متجه إلى السويتش األيسر فتدخل عليه أيضا من أعلى‪ .‬أما األسالك على الجانبين في كال السويتشين فهما‬
‫األسالك التي تدخل إلى الشقق أو الغرف (األيمن يغذى ‪ 18‬شقة ‪ +‬واأليسر يغذى ‪ 14‬شقة)‪.‬‬
‫والشكل التالي يظهر ‪ Switch‬له ‪( 17 Input‬في األعلى) قادمين من أربع أقمار (كل قمر أربع أسالك كما اتفقنا) باإلضافة‬
‫إلى السلك القادم من ال ـ ‪ UHF/VHF Booster‬القادم من ال ـ ‪ .Antenna‬وهذه ال ـ ‪ 17‬سلك ستنتقل إلى السويتش التالي‬
‫الموجود في الدور الذي يليه حيث ستخرج من ال ـ ‪ 17‬مخرج الموجودين في الجهة المقابلة (األسفل)‪ ،‬بينما يتم توصيل‬
‫اإلشارات إلى ‪ 8+8‬مستخدم من المخارج الموجودة على يمين السويتش في الشكل‪.‬‬
‫‪101‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪SMATV‬‬
‫الحظ في هذا النظام ال يوجد ‪ head end unit‬ومن ثم البد من وجود ريسيفر خاص بكل شقة تستطيع من خالله مشاهدة‬
‫ما تشاء من القنوات دون تحديد‪.‬‬
‫ويجب أن يراعى أنه بعد كل ‪ 3-Multiswitch‬يجب استخدام ‪( Amplifier‬أو حسب المسافة) ‪ .‬وال يجب استخدام أكثر من‬
‫‪ 7-Multiswitches‬على التوالي ألنه في هذه الحالة سيتم تكبير ال ـ ‪ Noise‬بشكل كبير‪ .‬فإذا كان لدينا مجموعة كبيرة من‬
‫المستخدمين فليس لدينا خيار سوى استخدام مجموعة أخرى من األطباق ‪ Dishes‬ومنها نبدأ التوزيع على مجموع ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـة‬
‫جديدة من ال ـ ‪.Multi-Switches‬‬
‫والجدول التالي يبين التوصيف الخاص بأحد هذه ال ـ ‪ .Switches‬حيث يظهر من الجدول أن هذا النوع له ‪4‬‬
‫‪ ،inputs/outputs‬وله أيضا ‪ 8‬مخارج يمكنه توصيل اإلشارة إليهم‪.‬‬
‫‪102‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪SMATV‬‬
‫وهناك عدة نقاط هامة في توصيف ال ـ ‪ Switch‬منها ال ـ ‪ Frequency Range‬كما ذكرنا‪ ،‬ومنها مقدار ال ـ ‪ Loss‬الذي‬
‫يحدث في قوة اإلشارة نتيجة مرورها خالل ال ـ ‪ .Switch‬وهى نوعان أساسيان‪:‬‬
‫•‬
‫النوع األول‪ Through Loss :‬وتقاس بال ـ ‪ ،dB‬يقصد بها النقص الذي سيحدث في اإلشارة الخارجة المنتقلة إلى‬
‫•‬
‫النوع الثاني‪ :‬هو النقص في اإلشارة التي ستصل للمستخدمين وهذه تسمى ‪ Tap Loss‬وتقاس أيضا بال ـ ‪dB‬‬
‫ال ـ ‪ Switch‬التالي وفى النوع المشار إليه في الجدول فإن ال ـ ‪ Through Loss‬يساوى ‪.2 dB‬‬
‫ومقدارها في الجدول المذكور يساوى صفر بمعنى أنه ال يسبب أي نقص في قوة اإلشارة الذاهبة للمستخدم‪( .‬قد‬
‫تكون بقيم أخرى في أنواع أخرى) كما أن اإلشارة ستضعف في كل األحوال بسبب مرورها في األسالك ولذا فنحن‬
‫نحتاج دائما إلى ‪ amp‬بعد كل دورين أو ثالثة (أي بعد استخدام اثنين أو ثالثة ‪ )Switches‬لتعويض الضعف‬
‫الذي حدث في قوة اإلشارة‪.‬‬
‫‪Technical Datasheet‬‬
‫‪Typical‬‬
‫‪QC Limit‬‬
‫‪Item‬‬
‫‪BMS448C‬‬
‫‪Model NO.‬‬
‫‪Cascaded 4x4x8 multi-switch‬‬
‫‪Description‬‬
‫‪Inputs/Outputs‬‬
‫‪4 in/8 out‬‬
‫‪Frequency Range‬‬
‫‪950-2150MHz‬‬
‫‪13V 18V‬‬
‫‪H:15.5-20V‬‬
‫‪Switching commands‬‬
‫‪V:10-14.5V‬‬
‫‪Power supplied from Receiver‬‬
‫‪Switching Voltage‬‬
‫‪Power supply‬‬
‫‪75Ω‬‬
‫‪Impedance input/output‬‬
‫‪120×92×21mm‬‬
‫)‪Dimensions (L ،W ،H‬‬
‫‪Supply Voltage‬‬
‫‪20DC (±1)700mA‬‬
‫‪DC Max Power Passing‬‬
‫‪500 mA‬‬
‫‪3dB‬‬
‫‪2dB‬‬
‫‪Thru Loss‬‬
‫‪2dB‬‬
‫‪0dB‬‬
‫‪Tap Loss‬‬
‫‪10dB‬‬
‫‪12dB‬‬
‫‪Return Loss‬‬
‫‪25dB‬‬
‫‪30dB‬‬
‫)‪Isolation (H/V‬‬
‫‪30dB‬‬
‫‪35dB‬‬
‫‪Isolation (REC-REC‬‬
‫ملحوظات عامة‪:‬‬
‫‪103‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪SMATV‬‬
‫‪ -1‬في المشروعات الصغيرة والفيالت السكنية يمكن عمل تعديل على المدخل الخاص بسلك اإلريال للقنوات األرضية‬
‫في ال ـ ‪ Switch‬بإضافة جهاز يسمى ‪ Modulator‬بحيث يدمج إشارة كاميرات المراقبة (كما في الشكل التالي و‬
‫تحويلها إلى صيغة ‪ )Audio/Video‬فتدمج مع إشارة القنوات األرضية القادمة من ال ـ ‪ antenna‬قبل توصيلهما‬
‫من سلك واحد إلى ال ـ ‪ Switch‬وفى هذه الحالة يمكن لل ـ ‪ Switch‬أن يجعلك تشاهد القنوات الفضائية أو القنوات‬
‫األرضية أو يمكن أيضا من خالله أن تشاهد ما تنقله كاميرات المراقبة الخاصة بالمنزل حيث يقوم ال ـ ‪Separator‬‬
‫بعملية الفصل بين اإلشارات الثالثة القادمة معا على سلك واحد من ال ـ ‪ Switch‬إلى مخرج التلفزيون‪.‬‬
‫‪ -2‬أي مهندس شبكات البد أن يكون لديه جهاز قياس قوة اإلشارة وال يعتمد فقط على الحسابات الورقية التي سنشرحها‬
‫تفصيال في األجزاء التالية ألن قوة اإلشارة األصلية من الوارد أن تتغير كما أن كفاءة األجهزة تتغير مع الوقت‬
‫والبد من فحص دائم‪.‬‬
‫‪104‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪SMATV‬‬
‫‪ -3‬الكابالت عنصر مؤثر جدا في جودة التصميم‪ ،‬ويفضل دائما اختيار الكابل الذي فيه كثافة عالية من الشعر‬
‫‪ stranded‬والبعض يصل إلى ‪ 128‬شعرة في ال ـ ‪ shield‬أو الشبكة‪ .‬والشكل التالي يبين جزء من المواصفات‬
‫الكهربية للكابالت المستخدمة‪ ،‬وما يهمنا هنا هو حجم الفقد في قوة اإلشارة والذي تالحظ أنه متناسب مع التردد‬
‫المستخدم‪ ،‬فعلى سبيل المثال إذا كانت اإلشارة ترددها ‪ 1000 MHz‬فإن الفقد في الكابل نتيجة مرور هذه اإلشارة‬
‫فيه يساوى ‪ 6.5 Hz‬لكل ‪ 100‬قدم‪.‬‬
‫‪ -4‬يمكن اعتبار أن الفقد في الكابالت الموجودة بالسوق المحلى في مصر يتراوح بين ‪ .20-30 dB/100m‬أو‬
‫الرجوع للمنحنيات في الشكل التالي التي تعطى مقدار الفقد حسب التردد‪.‬‬
‫‪105‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪SMATV‬‬
‫‪ -5‬يتم استخدام ال ـ ‪ Head End Unit‬أيضا مع أنظمة ال ـ ‪ SMATV‬للتحكم في القنوات المراد عرضها كما في الشكل‬
‫التالي الذى يوضح لوحة اوتوكاد ل ـ ‪ SMATV Riser‬يتكون من ثالثة طوابق الستقبال ‪ satellite 2‬عرب‬
‫سات ونايل سات وكذلك وحدتي ‪ UHV/VHF antenna‬الستقبال البث ‪ ،‬ثم وحدة ‪Head End equipment‬‬
‫لمعالجة اإلشارة وبالتالي تم استخدام ‪( Amplifier 9*9‬أربع مداخل للقمر األول وأربع مداخل للقمر الثاني‬
‫والمدخل األخير لوحدتي ال ـ ‪ UHV/VHF antenna‬بعد دخولهما علي ‪ . Booster‬وعند كل طابق تم استخدام‬
‫‪ Multi switch‬لتوزيع كابالت اإلشارة علي كل طابق وتسليمها للطابق التالي وتم استخدام كابل بمقاومة ‪ 75‬اوم‬
‫ومقدار الفقد في اإلشارة يساوي ‪ 3.9‬ديسيبل لكل ‪ 100‬متر عند تردد ‪ 100‬ميجا هيرتز‪.‬‬
‫‪106‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪SMATV‬‬
‫منوذج خلطوات التصميم يف نظام الــ ‪MATV‬‬
‫جميع التصاميم تهدف في النهاية إلى الحصول على قوة إشارة تتراوح بين ‪ 65-80 dB‬عند المخرج النهائي‪ ،‬ولذا يمكن‬
‫دائما بدأ الحسابات من النهاية (عند مخرج ال ـ ‪ )TV‬ثم االنتقال ألعلى تدريجيا وإضافة مصادر إضعاف اإلشارة في الحسبان‪،‬‬
‫على سبيل المثال إضافة الفقد نتيجة المخرج ‪ Outlet‬ثم الفقد نتيجة الكابل ثم الفقد نتيجة ال ـ ‪ Tap‬وهكذا حتى نصل إلى ال ـ‬
‫‪ Amp‬ونحدد القيمة المطلوبة منه‪ ،‬وذلك بطرح قيمة اإلشارة الداخلة عليه من القيمة التي وصلنا إليها‪.‬‬
‫‪107‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪SMATV‬‬
‫‪108‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪SMATV‬‬
‫وهناك بعض البرامج الجاهزة مثل ‪ terra SatNet‬التي تساعدك في هذه الحسابات ومتاحة على النت‪ .‬حيث تخزن هذه‬
‫البرامج في ال ـ ‪ Data sheet‬الخاصة بها بيانات العديد من األجهزة مثل ال ـ ‪،Multi-switches ،Amp ،Splitters ،Taps‬‬
‫‪ etc‬وبها أيضا بيانات للعديد من أنواع الكابالت‪ ،‬ومن أهم المعلومات المخزنة مقدار الفقد في قوة اإلشارة الذي يسببه كل‬
‫عنصر من العناصر السابقة‪ ،‬ثم حسب ال ـ ‪ Topology‬الذي ستدخله للبرنامج يمكن أن تحدد هل وصلت القيمة عند المخرج‬
‫إلى المدى المسموح به لقوة اإلشارة (‪.)55-80 dB‬‬
‫قبل البدء في عملية التصميم والحسابات‪ ،‬أؤكد فقط على أن جميع األجهزة التي ستستخدم البد أن تكون في نفس ال ـ‬
‫‪ Frequency Range‬للقنوات التي ستحملها على النظام‪ ،‬ولذا من المهم أن تق أر الكتالوج الخاص بأى معدة جيدا لتعرف‬
‫ما هو ال ـ ‪ Frequency Range‬لهذا الجهاز‪.‬‬
‫والشكل التالي يمثل نموذجا لتصميم بدون البرامج الجاهزة لمنظومة ‪ MATV‬في عمارة سكنية مكونة من ‪ 10‬طوابق‪ ،‬بكل‬
‫دور ‪ 4‬شقق‪ ،‬وكل شقة بها مخرجين‪ .‬وسوف نفترض األطوال التالية‪:‬‬
‫•‬
‫‪ 10‬متر بين كل ‪ Tap off‬أو ‪ Splitter‬وبين أول بريزة‪.‬‬
‫•‬
‫‪ 10‬متر بين كل بريزة والتي تليها‬
‫•‬
‫‪ 7‬متر بين أول ‪ ،Splitter‬و أول ‪Tap off‬‬
‫•‬
‫‪ 3‬متر بين أول ‪ ،Splitter‬والذي يليه‬
‫•‬
‫‪3‬متر بين كل دور والذي يليه‬
‫كما سنفترض مواصفات األجهزة كالتالي‪:‬‬
‫•‬
‫قدرة التكبير لل ـ ‪ antenna‬تساوى ‪10 dB‬‬
‫•‬
‫قدرة التكبير لل ـ ‪ amplifier‬تساوى ‪38 dB‬‬
‫•‬
‫الفقد في الكابالت يساوى ‪ 30 dB‬لكل ‪ 100‬متر‬
‫•‬
‫فقد االستمرار ‪ throughout loss‬في ال ـ ‪ Tap off‬يساوى ‪-4dB‬والفقد الجانبي يتراوح بين ‪12.5-15.5 dB‬‬
‫•‬
‫فقد ال ـ ‪ Splitter‬يساوى ‪-7dB‬‬
‫•‬
‫الفقد الجانبي في المخرج يساوى ‪ 14 dB‬وفقد االستمرار يساوى ‪.1.5 dB‬‬
‫والنتيجة كما في الشكل التالي‪.‬‬
‫‪109‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪SMATV‬‬
‫‪110‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪SMATV‬‬
‫مثال تطبيقي ‪2 -‬‬
‫هذا النموذج لمبني مكون من طابقين وأرضي‪ ،‬قام المصمم بالخروج من ال ـ ‪ Head End Unit‬الخاصة بضبط واختيار‬
‫القنوات المطلوبة‪ ،‬ثم منها قام بالتوصيل علي ‪ splitter‬رئيسي‪ ،‬ثم من هذا الـ ـ ‪ splitter‬الرئيسي قام بالتوصيل علي‬
‫‪ amplifier‬خاص بكل طابق‪ ،‬ومن كل‪ amplifier‬قام بالتوصيل علي ‪ Splitter‬خاص بكل دور‪ ،‬ويتفرع منه ‪2 Splitters‬‬
‫أيضا بكل دور مسئولين عن التوزيع علي ال‪ Tabs‬الموجودة بالطابق‪ ،‬وكل ‪ Splitter‬من االثنين مسئول عن ‪ 6 Tabs‬و‬
‫من كل ‪ Tap‬علي ‪.Separator‬‬
‫الحظ أن الكابالت الرئيسية تكون كابالت ‪ RG11‬و الكابالت الواصلة بين ال ‪Separator‬و ‪ Tap‬تكون من نوع‪RG6.‬‬
‫مثال تطبيقي ‪3 -‬‬
‫أما هذا النموذج فهو لمبني مكون من ‪ 17‬طابق وطابق أرضي‪ ،‬قام المصمم بالخروج من ال ‪ Head end System‬من‬
‫خالل ‪ 3-Tabs‬و خروج كل ‪ Tap‬إلى ‪ amplifier‬ثم بعد ذلك إلى ‪ Splitter‬ذو ‪ 2-Way‬كل ‪ Way‬مسئول عن ‪3-‬‬
‫‪ Tabs‬و كل ‪ Tap‬مسئول عن ‪.separator‬‬
‫الحظ أن الكابالت الرئيسية تكون من النوع الـ ـ ‪ RG11‬و الكابالت الواصلة بين ال‪ Separator‬و ‪ Tap‬تكون من نوع‬
‫‪.RG6‬‬
‫‪111‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪SMATV‬‬
‫مناذج للتصميم ب استخدام الربامج اجلاهزة‬
‫في النموذج التالي استخدم ‪ Splitter‬في البداية لتقسيم المجموعة على ‪two Risers‬‬
‫‪112‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪SMATV‬‬
‫في المثال التالي كان العدد أكبر فاستخدم ال ـ ‪ Tap‬في ‪ Bus‬رئيسي لتوزيع اإلشارة على ال ـ ‪MS‬‬
‫‪113‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪SMATV‬‬
‫تقنية ‪IPTV‬‬
‫هي خدمة جديدة في مرحلة مبكرة من التطوير‪ ،‬تقدم ما توفره التلفزيونات الحديثة بجودة عالية‪ ،‬ناقلة بذلك الصوت والصورة‬
‫عبر خطوط اإلنترنت عالية السرعة مباشرة إلى أجهزة التلفاز التي في منازلنا‪.‬‬
‫البث التلفزيوني القائم على استخدام بروتوكول اإلنترنت‬
‫ونظام الـ ـ )‪ ،IPTV (Internet Protocol Television‬هو نظام ّ‬
‫تمكن العديد من المستخدمين من مشاهدة‬
‫‪ IP‬بدالً من استخدام إشارات ّ‬
‫البث التي تدخل المنزل عبر ‪ ،antenna‬فمن خالله ّ‬
‫محتوى اإلنترنت على التلفزيون‪ ،‬عن طريق جهاز االستقبال الرقمي)‪ ، (set-top box‬والذي يربط بين اإلنترنت وبين جهاز‬
‫االستقبال في التلفزيون؛ بحيث يتم ّكن التلفزيون من عرض برامج اإلنترنت المختلفة‪.‬‬
‫الحظ أن هذا النظام يشبه نظام ال ـ ‪ RF‬من حيث استخدامه ل ـ ‪ Head End‬ويستخدم أيضا مجموعة كروت تستقبل القنوات‬
‫من األطباق كما في الشكل لكنه يستخدم كابالت فايبر فيسمح له باستقبال قنوات أكثر ولذا سعره أعلى بكثير من ال ـ ‪RF‬‬
‫التقليدي‪.‬‬
‫‪114‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪SMATV‬‬
‫انظر ملحق األتوكاد‬
‫‪115‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪SMATV‬‬
‫تتعامل هذه التقنية مع الصوت والصورة على أنها معلومات تنتقل عبر اإلنترنت على هيئة رزم ‪ - packets‬كما يحدث في‬
‫‪ - IP Telephone‬يتم استقبالها لتنقل مثال إحدى المباريات نقالً مباش اًر أو لتعرض برنامجاً وثائقياً‪ ،‬تماماً كما تفعل القنوات‬
‫الفضائية‪ .‬الفارق هنا يكمن في اعتماد تقنية ‪ IPTV‬اعتماداً كلياً على خدمات اإلنترنت التي توفرها شركات االتصال‪.‬‬
‫ال يمكن اعتبار هذه التقنية مسألة شبيهة بمقاطع الفيديو التي تعرض على الحاسوب والتي يقوم المستهلكين بتحميلها من‬
‫مواقع مختلفة‪ ،‬فجودتها أفضل بجميع المعايير‪ .‬ويعود الفضل في ذلك إلى تزايد سرعة اإلنترنت‪ ،‬المقصود هنا – ‪Broad‬‬
‫‪ ،- Band connection speed and capacity‬فضالً عن جودة ملفات الفيديو المضغوطة التي يمكن تصنيفها ضمن‬
‫خدمة الفيديو تحت الطلب ‪ VoD - Video on Demand‬والتي بات باإلمكان الحصول عليها على شاشات التلفاز‪.‬‬
‫منظومة البث الرق مى ‪IPTV‬‬
‫واستمر التطور في أنظمة البث التلفزيونى خاصة بعد ظهور ال ـ ‪ Data Network‬فصار من الممكن نقل اإلرسال التلفزيونى‬
‫على شكل ‪ Data‬وليس على شكل موجات‪ ،‬ومن ثم استخدمت كابالت الفايبر وكابالت ‪ UTP‬بدال من الكابالت ال ـ ‪Coaxial‬‬
‫في نقل اإلشارة واستخدمت نفس المعدات التي تحدثنا عنها سابقا في الفصل األول (ال ـ ‪ ) Data network‬مثل ال ـ‬
‫‪ ،Switches and Patch Panels‬وأصبح التلفزيون كأنه جهاز حاسوب ومن هنا تطور االسم ليصـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـبح‬
‫معبر عن الجيل الثالث من أجيال نقل اإلرسال التلفزيونى‪.‬‬
‫ا‬
‫‪، Internet Protocol, IPTV‬‬
‫أنواع البث التليفزيوني ‪IPTV‬‬
‫نحن نتحدث عن مزيد من الخيارات في اختيار البرامج‪ ،‬فجهاز التلفاز ‪ IPTV‬يمكنه أن يبث بثاً مباش اًر‪ ،‬أو يعرض مقطعاً‬
‫من الفيديو تحت الطلب كما ذكرنا سابقاً ‪ ،VoD‬أو االثنين معاً‪ ،‬وهذا ماال تقدمه القنوات الفضائية ‪ -‬مع وجود الفارق في‬
‫الجودة ‪ -‬لهذا فإنه باإلمكان الحصول على أي شيء في أي وقت مستقبالً‪ ،‬ومن أي مكان بأقل تكلفة ممكنة‪.‬‬
‫•‬
‫‪ :Video on Demand‬وهو خدمة الفيديو حسب الطلب)‪ ، (VOD‬و هي التقنية التي تسمح بمشاهدة البرامج‬
‫واألفالم عبر االختيار من مخزون هائل تعرضه الشبكة المعنية‪ ،‬تقوم بتقديم خدماتها عبر اشتراك شهري وأحيانا‬
‫بشكل مجاني‪ ،‬ومن اشهر مزودي هده الخدمات نجد العمالق ‪.Netflix‬‬
‫‪116‬‬
‫‪SMATV‬‬
‫•‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪ :Time-Shifted IPT‬وهو الذي تقدمه بعض القنوات التلفزيونية المعروفة ك‪ ،BBC‬و ‪ MBC‬السعودية‪ ،‬حيث‬
‫تعرض برامجها على مشغالت فيديو أو تطبيقات خاصة بها و حتى على متصفحات اإلنترنت العادية بعد مدة‬
‫معينة من بثها عبر األقمار الصناعية‪ ،‬و هي الخدمة التي يقدمها شاهد دوت كوم من قنوات‪. MBC‬‬
‫•‬
‫‪ :Live IPTV or IP Simulcasting‬وهو النقل التلفزيوني المباشر عبر تقنية‪ ، IPTV‬حيث يثم نقل المباشر‬
‫لبت القنوات التلفزيونية أثناء مشاهدتها عبر الساتاليت‪.‬‬
‫ما المقصود بالــ ‪ VoD‬؟‬
‫الفيديو عند الطلب )‪ (VoD - Video on Demand‬هو عملية أشبه بعرض متسلسل لمقاطع من الفيديو يتحكم بها‬
‫المشاهد‪ .‬هذه المقاطع تعرض تماماً كالتي تعرض على التلفاز عدا االختالف فيما يتعلق بطريقة عرضها ومرونته‪ ،‬فضالً‬
‫عن أن مصدرها كما في ال ‪ IPTV‬هو شبكة اإلنترنت‪ .‬ما يحدث هنا أمر مشابه تماماً لما سبق‪ ،‬يقوم المشترك بطلب‬
‫الفيديو الذي يتم إيصاله عبر الشبكة إلى جهاز التلفاز‪ ،‬أو شاشة الحاسوب‪.‬‬
‫مثال على ذلك موقع‪ ، www.youtube.com‬والذي يعتبر من أكبر وأهم المواقع التي تبث الفيديو والمقاطع واألفالم والكثير‬
‫على اإلنترنت لتصبح في متناول الجميع متى ما شاءوا‪ ،‬حيث أن عمل الموقع يقوم على هذا األساس‪ ،‬ويتضح ذلك من‬
‫شعارهم‪(Broadcast yourself).‬‬
‫يمكن استخدام ‪ VoD‬أيضا فيما يتعلق بال ‪ ،Video conferencing‬وإرسال واستقبال مقاطع الفيديو على الهواتف النقالة‬
‫باإلضافة إلى غيرها من األجهزة الالسلكية ‪.wireless gadgets‬‬
‫هناك الكثير من الخيارات التي تتوفر لمستهلكي ‪ VoD‬فيما يتعلق بعرض المقاطع‪ ،‬حيث بإمكان المستهلك أن ينتظر عملية‬
‫تحميلها على الجهاز إلى أن تتم‪ ،‬أو بإمكانه مشاهدة المقطع وهو قيد التحميل في نفس الوقت على سبيل المثال‪ .‬أيضا‬
‫يستطيع المستهلك أن يختار إحدى الخيارات التالية فيما يتعلق بمشاهدة مقطع الفيديو مثل ‪،fast forward ،play ،pause‬‬
‫‪ ،and rewind‬كما يمكنه االنتقال إلى مشاهد متقدمة من الفيديو بضغطة زر كما هو الحال في الفيديو الذي يعرض‬
‫باستخدام ‪ VCR‬أو ‪.DVD player‬‬
‫كيف تعمل تقنية ‪ IPTV‬؟‬
‫تقنية ‪ IPTV‬ليس لها عالقة بالساتاليت أو بالكابالت المستخدمة حالياً بالتلفزيون‪ .‬التقنية تعتمد اعتماداً كلياً على خطوط‬
‫اإلنترنت مثل خط ‪ADSL‬‬
‫فالتلفاز التقليدي يعتمد على إرسال واستقبال إشارات )‪ (Signals‬ومن ثم يقوم جهاز ال ـ ‪ TV‬التقليدي بفك شفرة هذه اإلشارات‬
‫‪ ،decode‬وتحويلها إلى صوت وصورة تعرض على الشاشة‪ .‬بينما العملية تختلف في حالة ال ـ ‪ ،IPTV‬فاإلشارات ستتعرض‬
‫لعملية تسمى‪ Fragmentation‬أو بالعربية (تقسيم أو تجزئة)‪ .‬في هذه العملية سيتم تقسيم المعلومات إلى حزم)‪(Packets‬‬
‫أو )‪(datagram‬على حسب البرتوكول المستخدم‪.‬‬
‫في بدايات تقنية ال ‪ ،IPTV‬كان عدد القنوات التي تبثها مراكز البث محدود (تتراوح بين ‪ 150 - 50‬قناة تقريباً)‪ .‬كانت‬
‫تبث هذه القنوات من مكتب مركزي يسيطر على جريان وبث القنوات إلى المستهلكين المشتركين عن طريق ‪fiber‬‬
‫‪ backbone‬من وإلى محطات تتوزع على مناطق التغطية‪.‬‬
‫‪117‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪SMATV‬‬
‫هذا فيما يتعلق بالطرف المرسل‪ ،‬أما الطرف المستقبل (أي المنازل وبالتحديد أجهزة التلفاز)‪ ،‬فكل من لديه تلفازه الخاص‪،‬‬
‫وخط اتصال سريع باإلنترنت ‪ ،High speed connection‬باإلضافة إلى جهاز خاص يستقبل اإلشارات التي ترسلها‬
‫محطات البث المركزية ويسمى )‪ STB (Set Top Box‬سيمكنه االستمتاع بخدمات ال ‪ IPTV‬المتنوعة‪ ،‬مع مالحظة أن‬
‫مشتركي خدمة ال ‪ IPTV‬يستطيعون تحديد ما يريدون متابعته متى ما شاءوا‪ .‬من هنا يتضح الفرق بين تقنية ال ‪IPTV‬‬
‫وغيرها من التقنيات‪.‬‬
‫ما ه و جهاز ال ــ ‪ STB set-top box‬؟‬
‫هو جهاز إلكتروني يدعم تقنية ال‪ ، IPTV‬يتم توصيله بإحدى أسالك أو كابالت االتصال باإلنترنت مثل التلفون أو كابالت‬
‫ال‪ ، DSL‬كما يوصل بشاشة التلفاز لدى المشتركين بخدمة ال ‪ IPTV‬لعرض محتويات اإلشارات التي تستقبلها األسالك‬
‫من الشبكة بناء على طلب المشاهد نفسه‪ .‬يقوم هذا الجهاز بترجمة اإلشارات من ‪ IP Video‬إلى ‪Standard TV signals‬‬
‫وهي إشارات يستطيع التلفزيون عرضها على شكل صوت وصورة على شاشته‪.‬‬
‫لهذا الجهاز الكثير من االستخدامات بدء من كونه مستقبالً ومترجماً لإلشارات‪ ،‬وانتهاء بتعددية آلية عمله ومرونتها من حيث‬
‫تمكين المشاهد من اختيار المادة التلفزيونية وطلبها عبر الشبكة وقابلية توصيله بالحاسوب لدعم تقنيات مهمة مثل ‪video‬‬
‫‪ conferencing‬وال ـ ـ ـ ‪ IP Telephony‬وأيضا ‪ (VoD ) Video-on-demand‬الفيديو عند الطلب‪ ،‬فضالً عن التقنيات‬
‫األخرى التي تتطلب اتصاالً سريعاً باإلنترنت‪.‬‬
‫مميزات ت قنية ال ‪: IPTV‬‬
‫‪ :Support for interactive TV .1‬وهذه الميزة لن تجدها في الدش حيث أن ال‪ IPTV‬يتضمن‪high ،live TV‬‬
‫)‪ definition TV (HDTV‬وألعاب تفاعلية وسرعات فائقة لتصفح اإلنترنت‪.‬‬
‫‪ :Time shifting .2‬إذا كان هناك برنامج تحب مشاهدته ولكنه يأتي في وقت عملك فال تقلق فمع ال ‪ IPTV‬تستطيع‬
‫برمجته آليا لتخزين البرامج لمشاهدتها الحقا‪.‬‬
‫‪ :Personalization .3‬لدعم ال ‪ IPTV‬لنظام ال ‪ end-to-end‬بإمكانك إضافة الطابع الشخصي لك على تلفزيونك‬
‫فيمكن تقرير ما سوف تشاهد ومتى يمكنك أن تشاهد‪.‬‬
‫‪ :Low band requirements .4‬قد يتعجب البعض من هذا لكن هذا حقيقي فبإمكان مزود الخدمة أن يبث القنوات‬
‫للمستخدمين الطالبين لهذه القناة فقط مما يعنى توفير كثير في ‪.Bandwidth‬‬
‫‪ :Accessible on multiple devices .5‬نعم أنت لست مقيد بجهاز تلفاز وإنما يمكنك االستفادة من خدمات الـ ـ‬
‫‪ IPTV‬من خالل الحاسب أو الجوال‪.‬‬
‫‪118‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪SMATV‬‬
‫سلبيات تقنية ال ‪: IPTV‬‬
‫حيث أن تقنية ال ‪ IPTV‬تتطلب نقالً سريعاً للمعلومات ‪ real-time data transmission‬فضالً عن اعتمادها الكلي على‬
‫خدمة اإلنترنت‪ ،‬فهي حساسة الحتمالية ضياع رزم المعلومات أو تأخرها‪ packet loss and delay‬إذا كانت سرعة‬
‫االتصال بالشبكة غير عالية بما فيه الكفاية‪ ،‬كما أن الصورة قد ال يتم نقلها كاملة ‪ picture break-up or loss‬خاصة‬
‫إذا كان نقلها يعتمد بروتوكول )‪ UDP (User Datagram Protocol‬وهذا البروتوكول ال يضمن ايصال الخدمة تماماً‬
‫كما هي‪.‬‬
‫ومن عيوب هذا النظام أنه يعتمد على فكرة الباقة التي تشتمل على عدد محدد من القنوات المختارة‪ ،‬وكلما زادت عدد القنوات‬
‫كلما كان النظام مكلفا جدا‪.‬‬
‫والجدول التالى يلخص أهم نقاط المقارنة بين األنظمة الثالثة األشهر ‪:‬‬
‫‪119‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪SMATV‬‬
‫‪120‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Access Doors Systems‬‬
‫‪5‬‬
‫أنظمة التحكم في األبواب‬
‫‪Access Control Systems‬‬
‫هى أحد أنظمة التيار الخفيف المستخدمة في العديد من المؤسسات‪ ،‬ومكونات هذا النظام بصفة عامة هى ‪:‬‬
‫‪ .1‬وحدات إدخال (‪Card Reader, Face Recognition, Finger Print, Request to :)Input Devices‬‬
‫)‪exit‬‬
‫‪ .2‬وحدات تحكم )‪Ex: Door Lock, Turn stile, .(Control Devices‬‬
‫‪ .3‬وحدات مراقبة )‪Door contact, Tamper Switch . (Monitor Devices‬‬
‫‪ .4‬العقل المفكر‪Control Panel, Software Management (Control Panel).‬‬
‫والغرض من هذا النظام التحكم في دخول وخروج الموظفين من وإلى أماكن أعمالهم؛ وذلك بالتحكم في فتح أبواب الغرف‪.‬‬
‫فبعض الغرف ال يجب أن يدخلها إال أشخاص محددين‪ ،‬على سبيل المثال غرفة الخازنة في البنوك وغيرها؛ فيتم التحكم‬
‫من خالل هذا النظام اإللكتروني بالسماح للشخص بالدخول إذا أمتلك أداة الدخول (الكارد الممغنطة (‪ )Card‬أو بصمة‬
‫اإلصبع أو رقم سرى أو تعيين مالمح الوجه‪ ....‬إلخ)‪.‬‬
‫وبمجرد التأكد من أن هذا الشخص مسموح له بالدخول يقوم النظام أوتوماتيكيا بفتح قفل البوابة أو المدخل للسماح بالدخول‬
‫إنذار‬
‫ا‬
‫وعند الخروج يستخدم األفراد مفتاح الخروج اإللكتروني المثبت داخليا‪ .‬وعند محاولة العبث في الجهاز أو فكه يطلق‬
‫عاليا‪ .‬كما يمكنه إغالق الباب إذا ترك مفتوحا لمدة معينة‪.‬‬
‫ويمكن بواسطة النظام تحديد فترة صالحية استخدام النظام لـ فرد أو مجموعة ما أو مركبة‪ .‬وللنظام إمكانية استخراج تقارير‬
‫يومية‪ ،‬أسبوعية‪ ،‬شهرية‪ ،‬سنوية ليس فقط من أجل المراقبة األمنية بل يمكن استخدامها لتحديد مواعيد الحضور واالنصراف‬
‫للموظفين‪.‬‬
‫وهذا النظام يمكنه بسهولة إلغاء تصريح دخول فرد معين في حال فقد الكارت الخاص به مثال بدون أي صعوبة‪ ،‬ويمكنه‬
‫إصدار كارت بديل فو ار مع إمكانية تغيير قواعد دخول فرد معين (زمن دخوله مثال) حيث تتم كل هذه العمليات بواسطة‬
‫تغييرات في ال ـ ‪ software‬الخاصة بالنظام‪ .‬وبالتالي ال تحتاج إلى تغيير كوالين الباب أو مفاتيح الباب‪.‬‬
‫‪121‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Access Doors Systems‬‬
‫ويتميز هذا النظام أساسا بثالث ميزات‪:‬‬
‫•‬
‫األولى هي ال ـ‪ Security‬بمعنى أنه من المستحيل تقريبا عمل نسخ مكررة من الكروت أو مفاتيح النظام‪ ،‬كما أنه‬
‫من السهولة بمكان أن يتم إلغاء تفعيل كارت معين في وقت معين (تماما كما في غرف الفنادق حيث ينتهى‬
‫صالحية كارت باب الغرفة أوتوماتيكيا مع انتهاء الحجز)‬
‫•‬
‫الثانية هي ال ـ ‪ Flexibility‬بمعنى أنك تستطيع تغيير ال ـ‪ rules‬الخاصة بأى مستخدم في أي وقت دون تعقيد‪.‬‬
‫(تخيل لو أن هناك مئات من الموظفين لكل واحد صالحيات محددة للدخول فكم من المجهود تحتاجه لتنظيم‬
‫وإدارة هذه العمليات بطريقة بشرية وليست آلية؟ بالطبع سيكون أقرب للمستحيل أو بنسبة أخطاء عالية‪.‬‬
‫•‬
‫الثالثة هي ‪ transaction reports‬فجميع هذه األنظمة تستطيع إصدار تقارير عن األشخاص الذين دخلوا هذا‬
‫الباب وفى أي وقت ولمدة كم من الوقت‪ ،‬فكل دخول وخروج مسجل على البرنامج‪.‬‬
‫مجاالت التطب يق ( ‪) Applications‬‬
‫أنظمة ال ـ ‪ Access control‬تطبق أساسا على األبواب داخل المباني‪ ،‬لكنها أيضا تطبق على البوابات الخارجية للمبنى‪.‬‬
‫وبعض هذه البوابات توضع لغرض تنظيمى مثل بوابات المترو مثال حتى ال يمر إال من يحمل تذكرة أو من يحمل كارد في‬
‫المباني‪ ،‬كما في الشكل‪.‬‬
‫لكن يعيب هذا النوع أنه من الممكن عبوره قف از‪ ،‬لذا كان هناك نوع آخر من البوابات (‪ )Turnstile gate‬يستخدم لألغراض‬
‫األمنية حيث يمنع تماما عبور أي فرد ال يحمل تصريحا‪ .‬وهذا النوع الثاني يظهر في الشكل المقابل‪.‬‬
‫‪122‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Access Doors Systems‬‬
‫وتطبق أيضا أنظمة ال ـ ‪ Access control‬على بوابات عبور السيا ارت للجراجات أو األبواب المنزلقة إلى آخره كما في‬
‫الشكل التالي‪.‬‬
‫وتطبق أيضا في غرف الفنادق‬
‫والشيء المشترك في كل هذه التطبيقات أنه يمكن التحكم في هذه األبواب (أو محركاتها) عن طريق ‪ contactor‬تصل‬
‫إليه إشارة فتح من ال ـ ‪.Controller‬‬
‫مكونات ا لنظام‬
‫يتكون نظام الــ ‪ Access Control‬في أشهر صورة من‪:‬‬
‫‪-1‬‬
‫‪-2‬‬
‫‪-3‬‬
‫‪-4‬‬
‫‪-5‬‬
‫‪-6‬‬
‫‪-7‬‬
‫‪ACCESS CARD‬‬
‫‪ACCESS CARD READER‬‬
‫‪DOOR CONTACT‬‬
‫‪DOOR LOCK‬‬
‫)‪REX (Request to exit‬‬
‫‪CONTROL PANEL‬‬
‫‪MANAGEMENT SOFTWARE‬‬
‫‪123‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Access Doors Systems‬‬
‫وفيما يلى شرح لهذه المكونات‪:‬‬
‫‪ .1‬البطاقات اإللكترونية ‪ Proximity Access Cards‬خاصة بكل فرد في المؤسسة وعليها بياناته‪ .‬وهى عبارة عن‬
‫‪ antenna‬ومعها شريحة إلكترونية ‪ chip‬تخزن عليها البيانات وتأخذ الشريحة‬
‫ال ـ‪ Power‬الخاصة بها من خالل ال ـ ‪ .antenna‬ولها ميزات تأمينية وتنظيمية‬
‫عالية ودقيقــة ومقدرة فائقــة فــي ضبــط حركــة الوصول (الدخول والخروج)‬
‫للشخص المستخدم للبطاقة‪ .‬فمن ميزات البطاقةاإللكترونية ‪:‬‬
‫•‬
‫لها شريحة الكترونية مثبتة في داخل البطاقة ترسل إشارة ‪ones and‬‬
‫‪ Zeros‬تمثل ال ـ ‪ card Number‬إلى قارئ البطاقات ( عندما تمرر البطاقة بالقرب منه ‪. (Reader‬‬
‫•‬
‫لكل بطاقة رقم فريد يستخدم في برمجة النظام‪.‬‬
‫•‬
‫يمكن النسخ على سطحي البطاقة (بيانات المستخدم والجهة المخدومة)‪.‬‬
‫•‬
‫مرنة ولها المقدرة على تحمل الكدمات والمالئمة مع األجواء المناخية المختلفة مما يمكن من استخدامها‬
‫لفترات طويلة‪.‬‬
‫‪ .2‬قارئ بطاقات ممغنطة أو إلكترونية ‪ ،Card Reader‬يستطيع قراءة بيانات الكروت وإرسالها إلى لوحة التحكم‪.‬‬
‫وليس له أن يأخذ أي قرار‪ ،‬بل هو فقط يق أر اإلشارة الواصلة من الشريحة الموجودة على ال ـ ‪ card‬ويرسلها إلى ال ـ‬
‫‪ controller‬الذى هو وحده المسؤول عن أخذ الق اررات بالسماح بفتح الباب أو عدم السماح إذا وجد أن مجموعة‬
‫ال ـ ‪ ones and zeros‬تمثل فعال رقم كارد مسموح لح بالدخول‪.‬‬
‫‪124‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Access Doors Systems‬‬
‫‪ Door Contact .3‬ويظهر شكله في الصورة التالية ‪ ،‬ودوره أن يحدد للوحة التحكم حال الباب وهل هو مغلق أم‬
‫مفتوح‪ ،‬فإذا كان الباب قد ترك مفتوحا مثال فإن النظام يمكنه أن يطلق إنذا ار‪ ،‬كما يمكنه أن يعرف من خالله أن‬
‫الباب قد فتح بدون تصريح‪.‬‬
‫‪ .4‬قفل إلكتروني ‪ :Door lock‬فإذا تأكد ال ـ ‪ Controller‬من أن اإلشارة قادمة من كارت مسموح لصاحبه بالدخول‬
‫فسترسل لوحة التحكم إشارة فتح للقفل اإللكتروني المثبت على الباب من أجل فتح الباب والسماح له بالدخول‪.‬‬
‫‪ RTE ،Request to exit .5‬وهو زر يسمح لمن هو بالداخل أن يخرج دون الحاجة لبطاقة ممغنطة أو غيره (حال‬
‫الحريق مثال)‪ ،‬كما يمكن أن تكون جهاز صغير يرسل ‪ infrared‬إلى المنطقة أمام الباب من الداخل‪ ،‬فإذا شعر‬
‫بوجود شخص أمام الباب فإنه يرسل إشعا ار لل ـ ‪ controller‬ليسمح بفتح الباب‪.‬‬
‫‪ .6‬لوحه تحكم ‪ ،Control Panel‬ومزودة أساسا بنظام سوفت وير للبرمجة‪ ،‬ومن خالل البرنامج المخزن تستطيع أن‬
‫تقرر هل صاحب هذا الكارت مسجل بالشركة‪ ،‬وهل له صالحية للدخول في هذه المنطقة وفى هذا الوقت ويمكن‬
‫للوحة التحكم الواحدة أن تتحكم في باب أو أكثر حسب الشركة المنتجة‪.‬‬
‫‪ .7‬جهاز حاسوب عليه برنامج يتم عمل ‪ setup‬له على الحاسوب (‪ (Software‬ودوره أنه يراقب كل العملية‬
‫ويمكنه فتح كل األبواب وقت الطوارئ‪ ،‬ومن خالله أيضا يتم برمجة كروت الدخول وتحديد مدة صالحيتها‬
‫(بمعنى أنه يقوم بعمل ‪ updates‬للبيانات على لوحة التحكم)‪.‬‬
‫‪ .8‬وبالتأكيد البد من وجود ‪ enrollment work Station‬والتي من خاللها يمكن إضافة تصريح جديد أو‬
‫شخص جديد إلى النظام وإصدار كارت جديد إلخ وهذه يتصل بها أساسا ‪.ID card Printer‬‬
‫مالحظة‪:‬‬
‫يمكن عمل نظام مبسط يتكون فقط من ‪ ،Access Card + Card Reader‬وهذا النظام يعتبر نظاما مستقال‬
‫معزوال ‪ Stand alone‬يركب على أي باب دون الحاجة إلى منظومة نقل بيانات أو تحكم مركزى‪ ،‬ويتم برمجة ال ـ‬
‫‪ Card Reader LOCALLY‬بواسطة جهاز خاص‪.‬‬
‫‪125‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Access Doors Systems‬‬
‫مصطلحات هامة‬
‫‪ -1‬يطلق مصطلح ‪ Secure Side‬على االتجاه المراد التحكم في دخول االفراد منه حيث أن لكل باب اتجاه دخول‬
‫واتجاه خروج ‪ ،‬فمن الممكن ان يكون المطلوب التحكم والمراقبة للعبور لكال االتجاهين وفي هذه الحالة يتم وضع‬
‫‪ Input device‬من النوع الذي يطلب اذن في كال االتجاهيين‪ .‬أما في حالة كان المطلوب المراقبة والتحكم في‬
‫عبور االفراد من اتجاه واحد فقط على اعتبار أن االتجاه اآلخر آمن فيتم وضع ‪ Request to exit RTU‬فقط‬
‫وهو ال يتطلب تصريح للشخص الذي يعبر من هذا االتجاه‪.‬‬
‫‪ -2‬ومن المصطلحات الهامة أيضا في هذا المجال مصطلح ‪ ، Fail Safe and Fail Secure‬وهو مصطلح هام‬
‫في مرحلة الحريق‪ ،‬فمن المهم تحديد عالقة هذا النظام بنظام إنذار الحريق ‪ ،‬ففي بعض المشروعات قد يتطلب‬
‫فتح جميع األبواب في حالة وجود حريق بالمبنى حتى يتسنى لجميع االفراد من الهروب دون االنتظار لعمل‬
‫التصريح المطلوب من وحدات النظام وفي هذه الحالة جميع األبواب يطلق على هذه األبواب ‪ Fail Safe‬أي‬
‫تفتح في حالة الحريق‪ .‬غير أنه في بعض المشروعات تكون هناك بعض األبواب ال يتم فتحها بل بالعكس يتم‬
‫اغالقها وبإحكام حتى ال يتسنى الحد الدخول لهذه المنطقة في مرحلة الهرج التي تنتج عن انذار الحريق مثل غرف‬
‫الخزن والمستندات الهامة وما يماثلها وتسمى في هذه الحالة يطلق على هذه االبواب ‪Fail Secure.‬‬
‫وفيما يلى مزيد من التوصيف للعناصر السابقة‪:‬‬
‫أنواع الــ ‪Card Reader‬‬
‫استخدام أسلوب الــ ‪Card Reader‬‬
‫وحدات يقوم المستخدم من خاللها بإعطاء أم اًر ما مثل الدخول إلى المكان أو الخروج منه‪ ،‬ولها عدة أشكال فإما بتوجيه‬
‫كارت معرف مع الجهاز أو برقم سرى أو باستخدام بصمة اإلنسان كاألصبع واألعين والوجه‪ .‬ويمكن تصنيفها إلى‪:‬‬
‫‪Contact reader .1‬‬
‫‪Contactless reader .2‬‬
‫‪Biometric Reader .3‬‬
‫النوع األول‪ :‬تحتاج أن تدخل الكارت إلى ال ـ‪ Card reader‬ليق أر‬
‫البيانات‪ ،‬وهذا يكثر استخدامه في البنوك والمؤسسات الحكومية‪.‬‬
‫النوع الثاني‬
‫يكون من نوع "‪( ”proximity‬التي تتطلب أن تكون البطاقة على بعد من ‪ 3‬إلى ‪6‬‬
‫بوصة من القارئ)‪ .‬يكون ال ‪ Card Reader‬عادة مثبت بالخارج من الناحية غير المؤمنة من الباب‪ .‬وهنا يمكن أن‬
‫تضع الكارت داخل محفظتك أو تعلقه على صدرك وتقربها فقط إلى ال ـ ‪ Reader‬فيكون ذلك كافيا ليتعرف عليك‪.‬‬
‫‪126‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Access Doors Systems‬‬
‫وهذه النوعية تستخدم تكنولوجيا ‪ radio frequency‬للتواصل بين الكارت وبين ال ـ ‪ reader‬وهناك قيمتين مشهورتين‬
‫للتردد المستخدم األول هو ‪ 125 kHz‬وهذا يمكنك من تقريب الكارد لمسافة ‪ 10‬سم تقريبا‪ ،‬بينما التردد الثاني المستخدم‬
‫فهو ‪ 13.5 MHz‬وهنا المسافة ممكن تصل إلى حوالي ‪ 100‬سم‪.‬‬
‫وهناك نوع ثالث يستخدم ‪ Ultra Frequency‬وهى تردد عالي جدا يسمح بقراءة الكارد على بعد يصل إلى ‪ 10‬متر باستخدام‬
‫‪ antenna‬كما في جراج السيارات مع تثبيت الكارد على زجاج السيارة فتدخل مباشرة دون الحاجة لمد يدك بالكارد‪.‬‬
‫ومن صور إدخال البيانات أيضا استخدام األساليب التالية‪:‬‬
‫‪Biometric Readers‬‬
‫هو جهاز يستخدم لقراءة بصمة األصابع أو العين إلكترونيا ويعمل عن طريق وضع‬
‫المستخدم ألحد أصابعه مثال على شاشة صغيرة تقوم برفع بصمة الشخص‪ .‬وتقوم‬
‫باستخدامه العديد من الشركات لتسجيل مواعيد حضور وانصراف العاملين‪.‬‬
‫‪Access control Keypads‬‬
‫هى أجهزة تستخدم بجانب أو بدال من ‪ .Access reader‬وتحتوى ‪Access control‬‬
‫‪ keypads‬على مفاتيح تشبه مفاتيح الهاتف التي يعمل باللمس‪ .‬ويتطلب من الشخص‬
‫الراغب في الدخول بإدخال كود رقمى صحيح‪.‬‬
‫وعندما تستخدم ‪ Access control keypads‬بجانب ‪ Access reader‬يجب إظهار‬
‫البطاقة وإدخال الكود الصحيح قبل السماح بالدخول‪ .‬وعندما تستخدم ‪Access control‬‬
‫‪ keypads‬بمفردها يتطلب فقط إدخال الكود الصحيح للدخول‪.‬‬
‫‪127‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Access Doors Systems‬‬
‫‪Face Recognition‬‬
‫وهى وحدة تستخدم للتعرف على وجه الشكل كما في الصورة التالية‪:‬‬
‫أنواع األقفال الكهرب ية ‪Electric lock Hardware‬‬
‫هو جهاز يستخدم لقفل وفتح كل األبواب كهربائيا والذي يتحكم بها ال ‪ .Access control system‬وهناك تنوع كبير في‬
‫أنواع األقفال الكهربائية ويحتاج األمر إلى تنسيق مع المهندس المعماري الختيار نوعية القفل‪.‬‬
‫ومن أشهر األنواع‪:‬‬
‫● ‪Electric Locks‬‬
‫● ‪Electric Strikes‬‬
‫وعدة أجهزة أخرى ونوع القفل الذي يستخدم على كل باب يعتمد على ظروف التصميم عند كل باب‪ .‬ومعظم ال ـ ‪Locks‬‬
‫تزود أيضا ‪ Built -in‬بما يسمى ‪ Door Monitor‬ووظيفته أن يرسل إشارة للوحة التحكم ليحدد لها حالة الباب هل هو‬
‫مفتوح أم مغلق‪.‬‬
‫‪128‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Access Doors Systems‬‬
‫‪Magnetic lock‬‬
‫بعض أنواع األبواب‪ ،‬مثل األبواب الزجاجية أو األبواب‬
‫المزدوجة التي ليس لديها مركز ومن ثم فال يمكن التحكم‬
‫في الغلق كما سبق وهنا تستخدم األقفال الكهرومغناطيسية‬
‫لتوفير قوة قفل قوية على الباب فيتم تثبيت المغناطيس‬
‫الكهربائي في ثابت موقف‪ ،‬في حين يتم تثبيت لوحة معدنية‬
‫على الجزء المتحرك من الباب‪ ،‬على نفس الخط مع‬
‫المغناطيس‪.‬‬
‫زر الخروج ‪REX‬‬
‫وفى جميع الحاالت تقريبا‪ ،‬يتم تصميم ال ‪ Electric lock Hardware‬بحيث ال يحد من قدرة الشخص على الخروج من‬
‫المبنى بحرية السيما وقت الحريق‪ .‬ولذا يضاف للمنظومة زر آخر يوجد بداخل الغرفة للضغط عليه يدويا في حالة الرغبة‬
‫في الخروج وهو موصل بلوحة التحكم فتعطي إشارة للقفل بالفتح والسماح بالخروج من الغرفة دون استخدام البطاقة وتستخدم‬
‫في األماكن التي من المهم معرفة من يدخل لكن ليس مهما معرفة متى خرج‪ .‬وقد يكون ال ـ ‪ REX‬من النوع المزود ب ـ‬
‫‪ Motion detector‬الذى يعمل أوتوماتيكيا بواسطة ال ـ ‪ infra red‬بمجرد تحرك الشخص نحوه كما في الشكل التالى‪.‬‬
‫وسواء كانت لطريقة يدويا أوتوماتيكيا فهى أرخص من عمل ‪ card reader‬آخر داخل الغرفة للسماح بالخروج‪.‬‬
‫مع مالحظة أن سيناريو الحريق يحتاج لالتفاق عليه مع العميل‪ ،‬فاألصل أن ترسل اللوحة المركزية إشارة لفتح األقفال كما‬
‫في الشكل التالى ‪ ،‬لكن بعض العمالء – حسب طبيعة المشروع – ترفض هذا السيناريو وتصر أن يظل الباب مغلقا وال‬
‫يفتح إال بالطريقة الطبيعية‪.‬‬
‫‪129‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Access Doors Systems‬‬
‫وهناك نوع آخر مرتبط بعملية الخروج وهو ال ـ ‪ Break Glass‬وهو يسمح بالخروج في الطوارئ فقط إذا حدث عطل في‬
‫لوحة ال ـ ‪ ،Access control‬ودوره أن يقطع الكهرباء على ال ـ ‪ Lock‬أو القفل الكهربي الخاص بالباب‪.‬‬
‫لوحة تحكم ( ‪: (Door Controller‬‬
‫وهى عبارة عن لوحة تحكم يتم عبرها إدارة عملية التعرف على البطاقة عبر الــ‪ .Reader‬وتحتوي لوحة التحكم علي‬
‫‪ Processor‬وذاكرة يتم بها تخزين البيانات ويقوم المعالج بمقارنة اإلشارة المرسلة من القارئ بالمعلومات المخزنة ومنها‬
‫يتم السماح للشخص بالدخول أو ال ويتم تخزين المعلومات عليها بواسطه المستخدم عن طريق ال ‪ software‬فيتم تحديد‬
‫األشخاص واألوقات المسموح فيها الدخول أو الخروج حسب رغبة المستخدم‪.‬‬
‫ويتم توصيل ال ـ ‪ Card reader‬و ‪ Electric lock Hardware‬وغيرها من أجهزة مراقبة الدخول بتلك اللوحات‪ .‬ويعتمد‬
‫عدد اللوحات في كل مبنى على عدد األبواب المتحكم بها‪.‬‬
‫ويمكن لل ـ ‪ Controller‬الواحد التحكم في أكثر من باب كما سيظهر في شرح الشبكات‪.‬‬
‫ويمكن توصيل كافة عناصر المنظومة للوحة التحكم من خالل أسالك كما في الشكل األيمن‪ ،‬لكن بعض النظم الجديدة‬
‫تستخدم ال ـ ‪ WiFi‬في نقل بيانات هذه العناصر كما في الشكل األيسر‪.‬‬
‫‪130‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Access Doors Systems‬‬
‫ك م بيوتر ( ‪(Access control server computer‬‬
‫يستخدم في برمجة النظام بإدخال وحفظ البيانات في لوحة التحكم وأيضا يظهر ويحفظ بيانات البطاقة المقروءة بواسطة‬
‫قارئ البطاقات ويمكن استخراج تقارير يومية‪ ،‬أسبوعية‪ ،‬شهرية‪ ،‬سنوية عن جميع البطاقات التي تمت قراءتها‪.‬‬
‫وهو بمثابة قاعدة بيانات مركزية ومدير الملفات ل ـ ـ ‪ .Access control system‬وهو مسؤول عن تسجيل نشاط النظام‪،‬‬
‫وتوزيع المعلومات من وإلى لوحات الحقل للتحكم بالوصول‪ ،‬وفى معظم الحاالت يكون حاسوب مخصوص لهذا النظام‬
‫ويمكنه العمل طوال الوقت خاصة أن البيانات تحتاج لتحديث من وقت آلخر‪.‬‬
‫وال ـ ‪ software‬هو الركيزة األساسية للنظام حيث يتم من خالله تكامل النظام مع نظام الحريق ونظام ال ـ ‪ BMS‬وكذلك نظام‬
‫كاميرات المراقبة‪.‬‬
‫وبالطبع يجب أن يضاف للنظام أيضا ‪ Card Issue Printer‬وهى الخاصة بإصدار الكروت بالبيانات المطلوبة‪.‬‬
‫‪131‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Access Doors Systems‬‬
‫منوذج تطبيقي مبسط‬
‫الشكل التالي يمثل مخطط لمنظومة ‪ access control‬داخل بنك حيث يوجد ثالث أبواب رئيسية ال يسمح بالدخول إليها‬
‫إال لمن يملك تصريحا‪ .‬والغرف الثالثة هى‪:‬‬
‫‪ -1‬غرفة الحاسب االلي تحتوي علي ‪ switches ،racks of networks‬لذلك ال يسمح اال بدخول الموظفين المسؤولين‬
‫عن هذه الغرفة‪.‬‬
‫‪ -2‬غرفة المراقبة التلفزيونية تحتوي علي الشاشات التي تعرض ما تسجله كاميرات المراقبة‪ ،‬وفيها أيضا لوحة التحكم لنظام‬
‫‪ )MACP main access control panel‬لذلك ال يدخلها إال الموظفين المسموح لهم‬
‫‪ -3‬صالة الموظفين‬
‫انظر ملحق األتوكاد‬
‫ولذا ستجد أن كل باب من األبواب الثالثة يتصل به ثالثة خطوط صفراء تنتهى جميعا عند ال ـ ‪ controller‬الموجود‬
‫باللوحة الرئيسية ‪ .Main Access Control Panel, MACP‬وهذه الخطوط الثالثة هى‪:‬‬
‫•‬
‫األول قادم من ال ـ ‪.CR ،Card Reader‬‬
‫•‬
‫والثاني قادم من زر الخروج (‪ ،)E‬وهو زر يستخدم للسماح للشخص بالداخل للخروج من الغرفة دون الحاجة الى‬
‫•‬
‫وبناء على ذلك فإننا ال نحتاج الى ‪ card reader‬داخل الغرفة‪.‬‬
‫إلى الكارت‬
‫ً‬
‫أما الخط الثالث فهو قادم من اللوحة الرئيسية إلى ‪ Lock‬الباب لفتحه في حال كان الشخص يحمل كارت‬
‫الدخول المناسب ومرره على ال ـ ‪ Card Reader‬الذي يرسل بياناته للوحة الرئيسية فترسل إشارة فتح لل ـ ‪.Lock‬‬
‫‪132‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Access Doors Systems‬‬
‫طرق تنفيذ شبكات ‪NETWORK TOPOLOGY‬‬
‫يوجد أكثر من طريقة لعمل الشبكات‪ ،‬لكن من أهمهم‪:‬‬
‫الطريقة األولى ‪ :‬الــ ‪: Serial Controllers‬‬
‫عندما يكون لدينا أكثر من باب فإن توصيل ال ـ ‪ Controllers‬معا يأخذ أكثر من صورة منها‪ ،Serial Controller :‬وهى‬
‫كما هو واضح من الشكل التالي متصلين جميعا بكابل ‪ Rs 485‬وينتهى الكابل عند آخر باب على ‪Host computer‬‬
‫هذه التوصيلة – لم تعد موجودة اآلن – وكان لها ميزات وعيوب‪ ،‬فأبرز ميزاتها أن كابل ال ـ ‪ RS485‬يمكن استخدامه‬
‫للمسافات الطويلة حتى ‪ 1200‬متر وبالتالي يصلح للمشروعات الضخمة‪ .‬وكان من الممكن استخدام حتى ‪ 32‬باب في ال ـ‬
‫‪ Loop‬الواحدة وبسرعة نقل بيانات معقولة‪.‬‬
‫ويتميز هذا النظام أيضا بانخفاض التكلفة مقارنة باألنظمة التالية‪ .‬لكن كان يعيب هذا النظام أنه مناسب فقط لألنظمة‬
‫البسيطة التي ليس فيها مستخدمين كثر وال فيها بيانات كثيرة للفحص‪ ،‬وكانت كما ذكرنا سرعته معقولة لمثل هذه الحاالت‬
‫أما مع األنظمة الكبيرة فالسرعة ستكون بطيئة ألن السرعة العملية لنقل البيانات خالله تصل إلى ‪ 52 kbps‬فقط‪.‬‬
‫‪133‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Access Doors Systems‬‬
‫وكان أحد الحلول لهذه المشاكل تطوير النظام ليصبح كما في الشكل التالي حيث أصبحت ال ـ ‪ Sub controllers‬تتخاطب‬
‫مع ‪ main controller‬وليس مع ال ـ ‪ ،Host PC‬وهذا ال ـ ‪ Main Controller‬له ‪ IP address‬وبالتالي أصبح ممكن من‬
‫خالل ال ـ ‪ Data network‬التحكم في برمجة النظام بصورة أسهل فقلل من ضرورة مخاطبة ال ـ ‪ Host PC‬لكل ال ـ ‪Sub‬‬
‫‪ controllers‬وبالتالي تحسنت سرعة النظام ألن الوقت المطلوب لمعالجة البيانات أصبح أقل ‪.‬‬
‫أما النظام األكثر انتشا ار اآلن فهو‪:‬‬
‫‪134‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Access Doors Systems‬‬
‫ا ل طريقة الثانية ‪IP Controller :‬‬
‫في هذه الطريقة أصبح لكل ‪ Controller‬موجود على باب ما ‪ Ip address‬كما في الشكل ولم يعد هناك ‪main or sub‬‬
‫‪ .Controller‬وهنا لم يعد هناك حدود في عدد األبواب التي يمكن توصيلها على النظام‪ ،‬كما أن كل ‪ controller‬يعمل‬
‫بصورة منفصلة وال يؤثر خروج عنصر على بقية العناصر كما كان الحال في ال ـ ‪ .Serial connection‬واألهم أننا أصبحنا‬
‫نستخدم كابالت ال ـ ‪ Data‬العادية بدال من كابالت ال ـ ‪ ،RS 485‬وبالتالي أصبح نقل البيانات أسرع بكثير من ذي قبل‪ ،‬لكن‬
‫على الجانب اآلخر فأنت تحتاج أن تأخذ في االعتبار عند حساب حجم ال ـ ‪،Racks ،Switches and Patch panel‬‬
‫‪ ،etc‬فهو اآلن جزء من ال ـ ‪ Data Network‬وبالتالي أيضا سيستهلك ‪ traffic‬ويحتاج ‪.network security‬‬
‫كما يعيب هذا النظام نفس العيوب التي ذكرناها في منظومة ال ـ ‪ Data Network‬وهى أن أبعد نقطة من ال ـ ‪ Switch‬وبين‬
‫ال ـ ‪ access controller‬ال يجب أن تزيد عن ‪ 90‬متر‪.‬‬
‫‪135‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Access Doors Systems‬‬
‫مثال تطبيقى آخر‪:‬‬
‫في هذا المثال نعرض لنظام التحكم في األبواب في إحدى الجامعات‪ .‬الحظ كثرة األبواب المطلوب التحكم فيها حيث توجد‬
‫مكاتب متعددة ألعضاء هيئة التدريس ومعامل هامة ومخازن وغير ذلك من الغرف المراد التحكم في أبوابها‪( .‬راجع ملحق‬
‫األتوكاد بالموقع)‬
‫‪136‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Access Doors Systems‬‬
‫والشكل التالى يمثل الــ ‪ Plan‬ألحد أدوار الجامعة وتوزيع رموز التحكم على الرسم‪.‬‬
‫بعض أ هم الشركات و أنظمة ال )‪ (SOFTWARE‬اخلاص بها ‪:‬‬
‫‪137‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Nurse Call Systems‬‬
‫‪6‬‬
‫من أنظمة التيار الخفيف نظام ‪ Nurse call system‬ويتضح من االسم أنه مستخدم الستدعاء الممرضات من قبل المريض‬
‫في المستشفيات‪ .‬تكمن أهمية هذا النظام في زيادة تأمين المريض نظ ار ألنه يحتوي علي بعض المكونات والتي يستطيع‬
‫المريض استخدامها ليعطى تنبيه للممرض أن هناك مشكلة أو شيء يريده‪ ،‬كما أن هذا النظام يساعد هيئة التمريض على‬
‫التواصل مع بعضهم البعض ومع األطباء بشكل أفضل وأسرع‪.‬‬
‫كان نظام ال ـ ‪ Nurse Call‬التقليدي عبارة فقط عن األزرار والجرس واللمبات التي تعلق أمام باب غرف المرضى كما سنرى‬
‫في مثال الحق‪ .‬أما أنظمة استدعاء الممرضات الحديثة ‪ IP system‬فأصبحت عبارة عن منصات بيانات متطورة وليست‬
‫مجرد نظام استدعاء بسيط كما سنرى‪.‬‬
‫فالنظام القديم الذى يسمى ‪ hard wired nurse call system‬لم يكن مرنا من حيث‪:‬‬
‫•‬
‫ال يمكنهم التحدث الي نظام آخر‪.‬‬
‫•‬
‫ال ينقلون أي معلومات بخالف إشارة كهربائية "تشغيل" أو "إيقاف")‪. (on and off‬‬
‫•‬
‫ال توجد وسيلة لتسجيل الضغط على الزر‪.‬‬
‫•‬
‫ال توجد وسيلة لإلشارة إلى ما إذا كانت المكالمات حرجة أم روتينية‪.‬‬
‫أما تقنية )‪ (IP- internet protocol‬فكل ‪ component‬لها ‪ IP address‬الخاص به‪ ,‬وبالتالي فال ـ ‪ server‬الرئيسي‬
‫يمكنه أن يحدد أي زر تم ضغطه وأي ضوء يتم تنشيطه استجابة لذلك‪ .‬فعند الضغط على أزرار االستدعاء ترسل أزرار‬
‫حزما من البيانات بدالً من اإلشارة الكهربائية‪ .‬و بمجرد نقل جميع المكونات للبيانات‪ ،‬يمكننا القيام بالعديد من‬
‫االتصال ً‬
‫األشياء باستخدام هذه البيانات‪.‬‬
‫ما االشياء التي يقدر على فعلها نظام الــــ ‪ IP nurse call‬؟‬
‫•‬
‫•‬
‫يمكن إرسال بيانات استدعاء الممرضة إلى األجهزة الذكية (التلفونات مثال الخاصة باالستشارى)‪.‬‬
‫التواصل مع األنظمة األخرى‪ ,‬تسمح تقنية ‪ IP‬لنظام ‪ nurse call‬باالندماج مع أي نظام ‪ clinical‬آخر بدون أي‬
‫وسيط‪ .‬كما يمكن الدمج مع نظام الحرائق واألمن‪ ،‬واألسرة الذكية‪ ،‬والمضخات الذكية وأجهزة القياس عن بعد‪،‬‬
‫وبرامج الجدولة‪ ،‬وترفيه المريض‪ ،‬وأدوات التحكم في الغرفة مثل التلفزيون‪ ،‬والستائر‪ ،‬واألضواء‪ ،‬والح اررة‪.‬‬
‫•‬
‫اتخاذ إجراءات محددة بناء على أنواع المكالمات المختلفة‪ ,‬ويمكننا توجيه هذه المكالمات وفًقا لذلك‪ :‬فإذا أراد الذهاب‬
‫•‬
‫يمكن حفظ بيانات ‪ nurse call‬للتدقيق وإعداد التقارير‪.‬‬
‫الي الحمام تذهب اإلشارة إلى تقنية الرعاية الخاصة بهم مثال‪.‬‬
‫‪138‬‬
‫‪Nurse Call Systems‬‬
‫•‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫مع استمرار نمو ‪ ،internet of things‬سيسمح لك النظام بإضافة أجهزة جديدة‪.‬‬
‫ا ألجزاء الرئيسية لنظام )‪( IP-NURSE CALL SYSTEM CONFIGURATION‬‬
‫يتكون من ثالثة أجزاء رئيسية‬
‫‪ .1‬محطة الممرضة ‪Nurse Station‬‬
‫‪ .2‬محطة المريض ‪Patient Station‬‬
‫‪ .3‬محطة التحكم الرئيسية‪.‬‬
‫محطة الممرضة ‪Nurse Station‬‬
‫تتكون من جهاز التليفون الستقبال االستدعاءات‪ ،‬ويكون بها أيضا شاشة عرض لنداءات المرضى حيث يعرض عليها كل‬
‫ما يخص النداء من مكان ونوع الحالة‪.......‬الخ‪ .‬بالطبع هناك أشكال‬
‫متعددة لهذه الوحدة‪.‬‬
‫وبعض الوحدات تكون مزودة بإنذار صوتى وضوئي لتنبيه ممرضة‬
‫االستقبال لوجود طلب من أحد المرضى بإحدى الغرف أو دورات المياه‪،‬‬
‫ويمكن التحكم في مستوى صوت هذا اإلنذار‪ .‬أيضا اللوحة تكون مزودة‬
‫ببطاريات تعمل في حالة انقطاع التيار الكهربي‪.‬‬
‫ويظهر من خالل اللوحة رقم الغرفة أو رقم السرير حسب التوصيل‬
‫ولذلك يتم برمجتها لظهور أرقام عليها من (‪ )0‬إلى (‪ )999‬وبالتالي‬
‫تمكن طاقم التمريض من االستجابة لطلب المريض الذي يحتاج‬
‫المساعدة من خالل رقم الغرقة ورقم السرير عند ظهوره على الشاشة‪.‬‬
‫ومن الممكن في بعض األنظمة ظهور ثالث استدعاءات من مرضى‬
‫بغرف مختلفة على نفس اللوحة في نفس الوقت وهنا األولوية تكون‬
‫للحالة األكثر خطورة‪.‬‬
‫محطة المريض ( ‪) Patient Station‬‬
‫تشبه جهاز اإلنتركوم‪ ،‬ويتصل بها بعض من الحساسات وأزرار وأجهزة االستشعار التي تظهر في الصورة ويتصل بها‬
‫أيضا لمبات التحذير تعلق على باب غرفة المريض أو فوق حمام غرفته‪ .‬وتتصل هي نفسها مباشرة بال ـ ‪Main‬‬
‫‪ ،Controller‬الذى يتصل أيضا مباشرة بال ـ ‪ Nurse Station‬كما في الصورة‪.‬‬
‫‪139‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Nurse Call Systems‬‬
‫كيف يعمل النظام ‪:‬‬
‫عندما يحتاج المريض للمساعدة‪ ،‬تبدأ عملية االستدعاء من جهة المريض‪ ،‬وهناك عدة طرق يستخدمها المريض لالستدعاء‬
‫فيمكن أن يتم استدعاء الممرضة عن طريق جهاز الـ (‪ ،)Bead Head Unit BHU‬لكن ويوجد عدة طرق أخرى لالستدعاء‬
‫منها‪:‬‬
‫‪ - 1‬الضغط على زر بجانبه (شكل رقم ‪)1‬‬
‫‪ - 2‬استخدام الريموت كنترول (شكل رقم ‪)2‬‬
‫‪ - 3‬يقوم بشد خيط وذلك في حاالت خاصة على حسب حالته (شكل رقم ‪)3‬‬
‫‪ - 4‬يضغط بقدمه على زر بجانبه‪ .‬أو بلمس سلك بجانبه‪.‬‬
‫‪ - 5‬يستخدم شاشة يقوم باللمس عليها (شكل رقم ‪)5‬‬
‫‪ - 6‬يستخدم التليفون بجانبه (شكل رقم ‪)6‬‬
‫‪ - 7‬وهناك أجهزة استشعار تعمل أتوماتيكيا إذا غادر مكانه مثال أو أصاب السرير ماء(رقم‪)7‬‬
‫‪140‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Nurse Call Systems‬‬
‫كما يمكن أن تكون وسيلة االستدعاء بالضغط على زر كما في الشكل‬
‫أو تكون على شكل ساعة يرتديها المريض لطلب الدعم في حالة البعد عن غرفته وتسهل الوصول إليه‪.‬‬
‫‪Figure 1 wearable call point‬‬
‫أو من خالل وحدة االستدعاء أسفل الوسادة والتي تحتوى أيضا على مكبر صوت يـمكن المريض من التحدث مع‬
‫الممرضة مباشرة‪ ،‬كما تحتوى أيضا على ازرار للتحكم في التلفاز واإلضاءة‪.‬‬
‫‪141‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Nurse Call Systems‬‬
‫ويمكن أيضا االستدعاء في الحمام من خالل زر يمكن سحبه ويكون موجود بجانب ال ‪ Toilet‬واخر عند ال ‪shower‬‬
‫وينزل من هذا الزر خيط الي األرض حتي يتمكن المريض من شده إذا – ال قدر هللا – سقط على األرض‪ ،‬بالتالي اإلشارة‬
‫الناتجة عنه تدل علي حالة طارئة جدا‬
‫كما يمكن االستدعاء من خالل ‪ :Code Blue Device‬وهذا الجهاز مرتبط بالجهاز السابق ‪،Toilet Pull Cord Station‬‬
‫ويكون موجود بجوار ال ‪ patient station‬ويستخدم فقط من قبل الممرضة ليس المريض‪ ،‬وال تزول إشارة الطوارئ الناتجة‬
‫من شد ال ‪ Toilet Pull Cord Station‬اال من خالل ‪.Code Blue Device‬‬
‫وبعدما تم االستدعاء من جهة المريض بأى من الوسائل المتاحة السابقة‪ ،‬يذهب هذا االستدعاء الى غرفة التحكم الرئيسية‬
‫من خالل إشارات عبر األسالك‪ ،‬أو السلكيا باستخدام شبكة الواى فاى وتترجم هذه االشارات الى معلومات بمكان المريض‬
‫وحالته من خالل شاشة في غرفة التمريض توضح رقم الدور والغرفة التي تطلب الدعم ويمكن تزويدها بجهاز إنذار لتنبه‬
‫فريق التمريض في حالة بعدهم عن الشاشة فيتثنى لهم االنتباه والتوجه للشاشة لمعرفة معلومات الدعم‪ .‬وهذه الــ‬
‫‪work‬‬
‫‪ station‬مثل جهاز الكمبيوتر للتعامل مع اي شيء يخص الغرفة‪.‬‬
‫كما يمكن أن تتلقى الممرضة تليفوناً من المريض وتعطيه رداً بأنها آتية إليه من خالل جهاز ‪Master Nurse Station -‬‬
‫الموجود عند الممرضة والذي من خالله تستطيع الرد علي المريض ورؤية االشارات المرسلة من الغرفة‪.‬‬
‫‪142‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Nurse Call Systems‬‬
‫ملحوظة‪ :‬وهناك أنواع مختلفة لالستدعاءات‪ ،‬فهى ليست فقط استدعاء من المريض للممرضة ‪ Patient Call‬بل هناك‬
‫استدعاء بين األطباء والممرضات‪ ،‬أو بين الممرضات وبعضهن‪ ، Staff Assist‬ولكل نوع من أنواع االستدعاءات لمبة‬
‫بيان بلون مختلف أمام حجرة المريض‪:‬‬
‫وبمجرد حدوث االستدعاء تضاء لمبة بيان على باب المريض‪ ،‬وهي لمبة تتكون من لون واحد أو ثنائى اللون وتوضع أعلى‬
‫باب الغرفة وكذلك فوق باب الحمام من الخارج وذلك لمعرفة وجود طارئ داخل الغرفة أو الحمام‪.‬‬
‫وتساعد هذه اللمبة في وصول الممرضة بسرعة للغرفة المطلوبة بدالً من أن تبحث في أرقام الغرف عن الرقم المنشود‪،‬‬
‫وأيضا إذا كانت الممرضة بالفعل في الممر الموجود به غرفة االستدعاء فإنها ستصل للمريض فو اًر بدالً من أن تعود لغرفتها‬
‫ثم تتلقي النداء على شاشة ‪.nurse station‬‬
‫ويتوقف النداء عندما تصل الممرضة إلى المريض وتضغط على زر االيقاف ‪ cancel‬الذي يوجد على كل زر استدعاء أو‬
‫جهاز استشعار عند المريض‪.‬‬
‫جهازن متعلقان باإلضاءة يتم تركيب األول علي باب الغرفة ويسمى بال ـ ـ ـ ـ‬
‫ا‬
‫وتجدر اإلشارة إلى أنه أحيانا يكون هناك‬
‫‪ Corridor Dome Light‬ويتم تركيب الثاني في بداية الممر وهو ‪.Corridor Zone Light‬‬
‫‪143‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Nurse Call Systems‬‬
‫فأما ال ـ ‪ Corridor Dome Light‬فهو عبارة عن مجموعة من اللمبات كل منها له‬
‫لون و يستخدم للداللة علي نوع حالة اإلشارة المرسلة من المريض علي سبيل المثال‬
‫فإنه في الحالة الطبيعية تكون اللمبة البرتقالية مضيئة للداللة علي أن كل شيء بخير‬
‫وتعتبر كمنظر جمالي علي الباب‪ ،‬ولكن في حالة استدعاء المريض للممرضة (الي‬
‫سبب غير طارئ)‪ ،‬فإن اللمبة البيضاء هي التي تضئ‪ .‬أما في حالة الضغط علي‬
‫‪ pull cord‬فإن اللمبة الحمراء تضيئ للداللة علي وجود حالة طارئة‪.‬‬
‫وإذا دخلت الممرضة ووجدت الحالة خطرة وقامت بالضغط علي ‪ code blue‬فإن‬
‫اللمبة الخضراء تضئ‪ ،‬وهى – أي اللمبة الخضراء ‪ -‬صاحبة األولية‪ ،‬بمعني أنه في حالة أن‬
‫اللمبة الخضراء مضاءة أعلى غرفة ما‪ ،‬وهناك لمبة حمراء علي غرفة أخرى‪ ،‬فإن األولوية أن‬
‫تذهب الممرضة للغرفة صاحبة اللمبة الخضراء‪.‬‬
‫وأما ال ـ ‪ Corridor Zone Light‬فهو عبارة عن لمبة توضع علي كل ممر (‪ )Corridor‬بحيث‬
‫تدل الممرضة علي الممر الذي توجد فيه الغرفة صاحبة اإلشارة فربما يكون هناك أكثر من ممر‪.‬‬
‫نظام التشغيل والمراجعة ‪) Management unit) ( :‬‬
‫يلحق دائما بهذا النظام جهاز كمبيوتر مثبت عليه برنامج التشغيل الخاص بنظام استدعاء الممرضات مما يتيح المتابعة‬
‫المرئية لجميع الحركات واالنشطة الخاصة بالنظام وتخزين البيانات للرجوع إليه عند الحاجة‪.‬‬
‫خطوات تصميم نظام الـ ‪ NURSE CALL‬ال تقليدي ‪:‬‬
‫نبدأ التصميم بوضع جهاز االستدعاء في كل غرفة‪ .‬والشكل التالي يمثل جزءا من مستشفى به شبكة تقليدية‪ ،‬حيث يوجد‬
‫عنبرين‪ ،‬بكل عنبر أربعة أسرة‪ ،‬ولكل سرير زر استدعاء ‪ SP‬تتجمع جميعا على باب العنبر حيث لمبة البيان ‪ D‬الخاصة‬
‫بالعنبر في صندوق التوزيع ‪ J‬الذى يتغذى من وحدة تغذية كهربية ‪ ،ACU‬مع مالحظة وجود زر استدعاء منفصل ولمبة‬
‫منفصل للحمام‪ ،‬كما أن جميع هذه اإلشارات تظهر عند ‪.Nurse Call Station, NC‬‬
‫‪144‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Nurse Call Systems‬‬
‫الحظ أن التوصيل يبدأ من ال ـ ‪ ،master power supply‬وفي أغلب أنظمة التيار الخفيف يتم التغذية من خالل الـ ‪،UPS‬‬
‫فيتم التوصيل بين ال ـ ‪ master power supply‬وبين الـ ‪ ،Fuse Junction Box‬ويوجد ‪ FJB‬لكل دور وهو بمثابة نقطة‬
‫التوزيع للدور بأكمله‪.‬‬
‫يتم بعد ذلك توصيل شاشة الـ ‪ LCD‬التي تظهر عليها إشعارات االستدعاء الخاصة بالدور بالـ ‪FJB‬‬
‫وبالطبع هذا نظام مبسط جدا ال يتعدى مجرد لمبات بيان تظهر االستدعاء‪ ،‬وبالتالي يختلف تماما عن األنظمة المتطورة‬
‫‪ IP Network‬الذى يظهر نموذج له في الشكل التالى‪ ،‬والذى يبدو ال يختلف كثي ار في طريقة التوزيع على ال ـ ‪ Plan‬عن‬
‫النظام السابق‪ ،‬فالتوزيع من ال ـ ‪ ،nurse Station, N‬وهى تتصل بكل أماكن االستدعاء في الغرف ‪ C‬أو في الحمامات ‪B‬‬
‫أو متصلة بال ـ ‪ Bed Head Unit‬فوق السرير‪ .‬وكذلك تتصل باللمبات ‪.L‬‬
‫‪145‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Nurse Call Systems‬‬
‫لكنه نظام ال ـ ‪ IP system‬يختلف كليا في شكل ال ـ ‪ riser‬الخاص به كما في الجزء التالى‪.‬‬
‫تصميم نظام الــ ‪: IP NCS‬‬
‫األمثلة التالية يمثل نماذج أخرى بطريق عرض مختلفة قليال‪ .‬حيث يوجد بكل دور ‪ Local Control Panel‬يمكن أن‬
‫يتجمع عليها من ‪ 120-100‬جهاز (قدرتها في حدود ‪ 500‬وات) حسب المصنع ثم تتصل هذه اللوحات بال ـ ‪Master‬‬
‫‪Nurse Call Station‬‬
‫‪146‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Nurse Call Systems‬‬
‫وهنا مثال أكثر وضوحا (راجع ملحق األتوكاد) ‪.‬‬
‫‪147‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Nurse Call Systems‬‬
‫‪148‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪CCTV‬‬
‫‪7‬‬
‫دوائر المراقبة التلفزيونية‪CCTV‬‬
‫نظام المراقبة أو ما يعرف بنظام الدوائر التليفزيونية المغلقة ‪ ) CCTV) ،Closed Circuits Televisions‬هو عبارة‬
‫عن نظام للمراقبة المرئية و الصوتية‪ ،‬وتسجيل األحداث المختلفة التي تجري في مناطق المراقبة بالصوت والصورة لكن‬
‫في دوائر مغلقة‪ ،‬بمعنى أنه ليس كل الناس يمكنها االطالع عليها مثل التلفزيون العادى‪ ،‬ومن هنا سميت دوائر تلفزيونية‬
‫مغلقة‪ .‬وحتى مع استخدام ال ـ ‪ IP CCTV‬ونقل الصورة عبر اإلنترنت اليزال األمر مغلقا على من له صالحية االطالع‬
‫على محتوى الكاميرات فقط‪.‬‬
‫ويتم استخدام هذا النظام في العديد من التطبيقات الهامة مثل‪ :‬األمن‪ ،‬إدارة اإلنتاج‪ ،‬الرعاية الصحية‪ ،‬و المجاالت العسكرية‬
‫إلخ‪.‬‬
‫ويعتبر نظام ال ـ ‪ CCTV‬من األنظمة المستخدمة لمنع حدوث الجرائم‪ ،‬وهذا يعنى أنه ال‬
‫يجب أن تكون الكامي ار مختفية بل يجب أن تكون واضحة ويجب أن يعلن صراحة‬
‫وبوضوح أن هذا المكان مراقب‪ ،‬وعدم توضيح ذلك يعتبر جريمة أخالقية‪ .‬لكن هذا ال‬
‫يمنع أن تكون الكاميرات بعيدة عن متناول اليد حتى ال تتعرض للعبث‪.‬‬
‫ونظام المراقبة التلفزيونية أصبح من األنظمة األساسية في المشروعات الكبيرة والمتوسطة ‪ ،‬وأصبح لزاما – كما في السابق‬
‫كنت تأخذ تراخيص معمارية وإنشائية ومتطلبات ‪ – safety‬أصبح اآلن الزما أن تأخذ تراخيص من لجنة الرصد المرئى‬
‫التابعة لو ازرة الداخلية في مصر لهذا النظام ‪ ،‬وأصبح هناك قواعد ملزمة بتركيبه ‪ ،‬ولكل مكان (مستشفى ‪ /‬مول ‪ /‬مدرسة‬
‫‪ /‬محل إلخ) قواعده المكتوبة من قبل هذه اللجنة‪.‬‬
‫األساس العلمى للنظام‬
‫صور تعرض بسرعة أكبر من‬
‫ا‬
‫وبصفة عامة فإن مشاهد الفيديو ليست إال تتابع للصور لكن بسرعة كبيرة فالعين إذا رأت‬
‫‪ 12 frame per second‬فلن تستطيع أن تفرق بين صورة وأخرى بل ستعتبرها مشاهد متحركة‪ .‬ومن هنا كان العنصر‬
‫األساسي في منظومة الـ ـ ‪ CCTV‬هو الكامي ار التي ستلتقط الصور بسرعة كبيرة وتتابع سريع ( ‪25 frame per second‬‬
‫‪149‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪CCTV‬‬
‫‪ fps‬في نظام ال ـ ‪ PAL‬األوروبي‪ ،‬وبعدد ‪ 30fps‬في نظام ‪ NTSC‬األمريكي)‪ ،‬حتى تستطيع أن تقنعك أن ما تراه هو‬
‫مشاهد متحركة وليست مجموعة صورة منفصلة‪.‬‬
‫وبالتالي فجودة الفيديو هو في الحقيقة جودة الصورة الملتقطة‪ ،‬والتي يعبر عنها بمصطلح آخر هو ال ـ ‪ .resolution‬وتقاس‬
‫في األنظمة ال ـ ‪ Analog‬بالـ ـ ‪ TV Lines‬بمعنى كم خط يكون الصورة كما سنرى الحقا‪ ،‬أما في أنظمة ال ـ ‪ Digital‬فتقاس‬
‫بال ـ ‪ Mega Pixel‬وهى عدد النقط المكونة للصورة في وحدة المساحات كما سنرى‪ .‬لكن هي أحد العوامل المؤثرة في تحديد‬
‫جودة الكامي ار وليست العامل الوحيد كما سنرى‪.‬‬
‫ا لعناصر األساسية يف نظام املراقبة الــ ‪ANALOG‬‬
‫يوجد نظامان أساسيان‪ ،‬األول هو ‪ ،analog CCTV‬والنظام اآلخر هو ‪ .IP (Digital) CCTV‬وسنتعرف خالل هذا‬
‫الباب على كافة التفاصيل الخاصة بهذه األنظمة‪ .‬وسواء كان النظام (‪ Analog or Digital (IP‬فتقريبا العناصر األساسية‬
‫المكونة للنظام موحدة وهى‪:‬‬
‫‪ -1‬الكاميرات‬
‫‪ -2‬كابالت نقل البيانات‬
‫‪ -3‬شاشات العرض ‪Monitors‬‬
‫‪ -4‬وحدات التسجيل ‪Digital Video Recorder, DVR‬‬
‫والشكل التالي يظهر نظام تقليدي لمنظومة المراقبة ‪ ،analog system‬حيث يتكون من الكاميرات المتصلة بالجهاز‬
‫التسجيل ‪ DVR‬المتصل بجهاز العرض ‪ .Monitor‬وهذه المنظومة سهلة التركيب فأجهزة ال ـ ‪ DVR‬ال تحتاج لبرمجة‪ ،‬وما‬
‫عليك سوى شراء األجزاء األربعة وتركيبهم بنفسك دون الحاجة لمتخصص‪ .‬كما أنها ال تحتاج لصيانة تقريبا‪ .‬واألهم من‬
‫ذلك أن تكلفتها اآلن منخفضة جدا مقارنة بمنظومة ال ـ ‪ ،IP system‬وال يتعدى ثمنها عدة مئات من الجنيهات‪.‬‬
‫وفيما يلى عرض مختصر ألبرز سمات كل عنصر من هذه العناصر‪.‬‬
‫الكامريات‬
‫‪150‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪CCTV‬‬
‫الكامي ار هي العنصر األهم في النظام‪ ،‬وهى المسؤولة عن التصوير ومعالجة الضوء‪ ،‬وإرسال هذه اإلشارات إلى أجهزة ال ـ‬
‫‪ DVR ،Digital Video Recorder‬الذي يحول اإلشارة إلى ‪ Digital‬ثم يخزنها في ‪ ،Hard disc‬وفى نفس الوقت‬
‫يرسلها إلى أجهزة العرض (‪ )Monitor‬كما في الشكل السابق‪ .‬وبالتالي فمن الواضح سهولة هذا النظام وبساطته‪.‬‬
‫ويمكن أن نقول أن أهم عيوب الكاميرات ال ـ ‪ analog‬أن قدرة كاميرات ال ـ ‪ analog‬على تحليل البيانات المخزنة والواصلة‬
‫من الكاميرات محدودة جدا مقارنة بنظام ال ـ ‪ .IP‬ولذلك فهذا النظام يحتاج لعدد كبير من المراقبين الذين يراقبوا شاشات‬
‫العرض بقدرتهم البشرية المحدودة (قد ينعس وقد يسهو وقد يغادر مكانه هنا أو هناك) بينما يوجد في نظام ال ـ ‪ IP‬سمة‬
‫مهمة هي ال ـ ‪ Video content analysis‬التي تغنى عن كثرة عدد المراقبين كم سيتضح الحقا‪.‬‬
‫وفى حالة الكاميرات ال ـ ‪ analog‬فإن الكابالت قد تكون ‪ Coaxial‬إذا المسافة أقل من ‪ 300‬متر أو استخدام ‪signal‬‬
‫‪ Amplifiers‬لتكبير اإلشارة والوصول لمسافة تصل إلى ‪ 900‬متر‪ .‬وهذه الكاميرات تحتاج إلى مصدر كهرب ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـاء‬
‫‪ .12 or 24 V DC‬وإذا كان هذا المصدر بعيدا عن الكامي ار فيجب حساب ال ـ ‪ Voltage drop‬للتأكد من وصول الجهد‬
‫بقيمة مقبولة‪ .‬وهناك تصنيفات وتقسيمات كثيرة للكاميرات تعرض تفصيال في الفصل الثاني من هذا الباب‪.‬‬
‫أجهزة التسجيل‪:‬‬
‫يوجد نوعان من هذه األجهزة‪:‬‬
‫•‬
‫األول يسمى ‪ DVR ،Digital Video Recording‬و يستخدم مع ال ـ ‪ analog cameras‬فقط ألنه يحول‬
‫إشاراتها من ‪ analog‬إلى ‪ Digital‬ثم يقوم جهاز ال ـ ‪ DVR‬بتسجيل الفيديوهات على ‪ Hard Disc‬ليخزن عليه‬
‫ما تم تسجيله‪.‬‬
‫•‬
‫أما النوع الثاني فيسمى ‪ NVR ،Network Video Recording‬ويستخدم مع األنظمة المتصلة بشبكة النت‬
‫وال ـ ‪.IP-Camera‬‬
‫أهم مواصفات جهاز التسجيل‪:‬‬
‫العوامل التالية هي أهم ما يؤثر على تحديد المواصفات المطلوبة فى جهاز التسجيل‪:‬‬
‫‪ -1‬عدد الكامي ارت التي يتم التس ـ ـ ـ ــجيل منها‪ .‬فتختلف أجهزة التس ـ ـ ـ ــجيل عن بعض ـ ـ ـ ــها البعض من حيث عدد مداخل‬
‫الكاميرات‪ .‬وهناك عدة أنواع قياسية (‪ 4‬و‪8‬و‪9‬و‪16‬و‪ 32‬مدخل)‪.‬‬
‫‪ -2‬سـ ـ ــعة التخزين‪ .‬تعتبر سـ ـ ــعة التخزين من أهم مميزات جهاز التسـ ـ ــجيل‪ ،‬وتؤثر سـ ـ ــعة التخزين على المدة الزمنية‬
‫للتســجيالت‪ .‬وتملك هذه األجهزة ‪ hard Disc‬واحد على األقل‪ ،‬وغالبا تســتخدم األجهزة الحديثة أق ارصـ ا بســعات‬
‫تبدأ من(‪.)1 TB‬‬
‫‪ -3‬س ــرعة التس ــجيل ‪ :Frame per second ،fps‬من المعلوم أن العين البشـ ـرية تس ــتطيع أن تميز تتابع الص ــور‬
‫ـور‬
‫بحد أقصــى حوالي ‪ 12 frame per second‬لكن إذا زاد العدد عن ذلك ســتشــعر العين أن هذه ليسـ ت صـ ا‬
‫بل هي فيديو حي ومتحرك‪ ،‬وهو في الحقيقة مجموعة صـ ـ ـ ــور لكن متتابعة بسـ ـ ـ ــرعة عالية جدا بالنسـ ـ ـ ــبة للعين‪.‬‬
‫وتعتبر س ـ ــرعة التس ـ ــجيل من أهم الميزات التي يجب أن تتوفر في المس ـ ــجل‪ ،‬وهناك نظامان مش ـ ــهوران لتس ـ ــجيل‬
‫الفيديوهات‪ :‬األول نظام ال ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ‪ PAL‬وهذا يسجل ‪ 25 Frame per second‬وهو منتشر في أوربا‪ .‬أما الثاني‬
‫‪151‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪CCTV‬‬
‫فهو نظام الـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــ ‪ NTSC‬ويستخدم ‪ 30 Frame per second‬وهو أكثر انتشا ار في أمريكا‪ .‬ويعبر عن مشهد‬
‫ملتقط بسـ ــرعة ‪ 25‬صـ ــورة في الثانية في نظام (‪ )PAL‬أو ‪ 30‬صـ ــورة في الثانية في نظام (‪ )NTSC‬بمصـ ــطلح‬
‫الزمن الحقيقي (‪ ،)Real Time‬ويعني تتابع الصـ ــور بسـ ــرعة تش ـ ـعر المراقب بأنه يرى مشـ ــهد حقيقي بدون أي‬
‫انقطاع‪.‬‬
‫وأجهزة التسجيل يجب أن تكون مالئمة لعدد الكاميرات فإذا كان لدينا جهاز تسجيل سرعته ‪ 100‬فريم في الثانية‬
‫فيجب أال يتصـ ـ ــل به أكثر من أربع كاميرات لكي يقوم بتقسـ ـ ــيمها بشـ ـ ــكل متسـ ـ ــاوي بحيث ال يكون معدل عرض‬
‫الصورة بالثانية لكل كامي ار أقل من ‪ 25‬فريم في الثانية‪.‬‬
‫‪ -4‬دقة (جودة) التسجيل ‪ :Video Recording Resolution‬تعبر هذه الميزة عن عدد الـ ـ(‪ ،)Pixel‬أفقيا وعموديا‬
‫في الصورة المسجلة الواحدة‪ ،‬وهناك عدة خيارات حسب نوع المسجل الرقمي المستخدم‪ ،‬مثال‪:‬‬
‫دقة قياسية‬
‫‪384*288 H*V‬‬
‫دقة عالية‬
‫‪704*288 H*V‬‬
‫دقة عالية جدا‬
‫‪2048*1536 H*V‬‬
‫وكلما اختارنا صـ ـ ـ ــورة ذات دقة عالية كلما حصـ ـ ـ ــلنا على صـ ـ ـ ــورة نقية‪ ،‬ولكن هذا سـ ـ ـ ــيكون على حسـ ـ ـ ــاب حجم‬
‫التخزين‪.‬‬
‫‪ -5‬نوعية (نمط) التسجيل ‪ :Recording type‬متواصلة – مرتبطة بالحركة – مرتبطة بحساس‪.‬‬
‫تؤمن أجهزة التسجيل الرقمية عدة خيارات لعملية التسجيل‪ ،‬من أهمها‪:‬‬
‫•‬
‫التسـجيل المسـتمر(‪ )Continuous‬حيث يتم التسـجيل بشـكل متواصـل‪ ،‬وال يتوقف التسـجيل إال بإعطاء أمر‬
‫إيقاف التسجيل‪.‬‬
‫•‬
‫التسـ ـ ــجيل باكتشـ ـ ــاف الحركة ‪ :Motion‬يتم التسـ ـ ــجيل عقب اكتشـ ـ ــاف حدوث حركة في المشـ ـ ــهد‪ ،‬حيث يتم‬
‫تحديد إطار محدد لتفعيل التسـ ـ ـ ــجيل في حال حدوث حركة ضـ ـ ـ ــمن هذا اإلطار‪ ،‬ويتوقف التسـ ـ ـ ــجيل بتوقف‬
‫الحركة‪.‬‬
‫•‬
‫التسـ ــجيل بتفعيل مدخل إنذار (‪ :)Alarm‬يبدأ التسـ ــجيل في حال تفعيل مدخل إنذار معين (حسـ ــاس حركة‪،‬‬
‫حساس حريق‪ ،‬حساس صوتي‪ ،‬حساسات مغناطيسية لألبواب)‪ ،‬ويتوقف التسجيل بزوال هذا اإلنذار‪.‬‬
‫•‬
‫التسـ ـ ــجيل المجدول(‪ :)Schedule‬يتم التسـ ـ ــجيل من خالل جدول محدد من قبل المراقب‪ ،‬حيث يحدد وقت‬
‫•‬
‫التسجيل حتى امتالء القرص الصلب (‪ :)Write Once‬يتم التسجيل على األقراص الصلبة إلى أن تمتلئ‪،‬‬
‫وتاريخ بدء وانتهاء التسجيل‪ ،‬ونوع التسجيل‪.‬‬
‫وعندها تتوقف عملية التسجيل‪.‬‬
‫•‬
‫التس ــجيل بالكتابة المس ــتمرة (‪ :)Overwriting‬يتم التس ــجيل على األقراص الص ــلبة إلى أن تمتلئ‪ ،‬وتس ــتمر‬
‫عملية التسجيل بالتسجيل على المقاطع األقدم زمنيا وهكذا‪.‬‬
‫أهم المخارج المتاحة في جهاز الــ ‪DVR‬‬
‫‪152‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪CCTV‬‬
‫تأتى أجهزة ال ـ ‪ DVR‬عادة مزودة بالمخارج التي تظهر في الصورة التالية‪:‬‬
‫الحظ من شكل المداخل الظاهرة في الصورة السابقة وجود اآلتى‪:‬‬
‫•‬
‫عدد (‪ 16‬مخرج) لربط الكاميرات مباشرة على الـ ـ ‪ DVR‬بسلك منفصل لكل كامي ار‪.‬‬
‫•‬
‫هناك مخرج ‪ BNC‬لتوصيله بشاشة العرض من خالل كابل ‪ ،coaxial‬وهذه الشاشة يمكنها بواسطة البرمجة‬
‫لجهاز ال ـ ‪ DVR‬أن تعرض صور الكاميرات كلها متزامنة أو متتابعة أو عرض صورة أو أكثر بطريقة ثابتة‬
‫وتبادل عرض باقى الكاميرات إلخ‪.‬‬
‫•‬
‫يوجد أيضا مخرج ‪ RJ 45‬يمكن من خالله توصيل ال ـ ‪ DVR‬إلى ‪ Router‬لنقل الصور الملتقطة وعرضها في‬
‫مكان آخر ‪ remote monitoring‬عبر النت (بعض ال ـ ‪ DVR‬فقط فيها هذه اإلمكانية) كما في الشكل التالي‪.‬‬
‫•‬
‫هناك مخرج )‪ (RS-232‬الذي يستخدم للربط مع الحاسب أو من أجل عمليات التحكم‪.‬‬
‫‪153‬‬
‫‪CCTV‬‬
‫•‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫وهناك مخرج لتوصيل الصوت إلى جهاز ال ـ ‪ )Audio I/P( DVR‬ومخرج آخر (‪ )Audio O/P‬لتوصيل الصوت‬
‫خارج الجهاز إلى سماعات خارجية مثال‪.‬‬
‫عند شراء الـ ‪ DVR‬يتم شراء ‪ Hard Disk‬قد تصل مساحته إلى ‪ 1 Tera‬أو أكثر‪ ،‬ويتم تحديد مساحة الـ ‪Hard Disk‬‬
‫حسب المدة المراد تسجيلها‪ ،‬والبد من تحديد هل سيتم االحتفاظ بها عند امتالء ال ـ ‪ HD‬أم سيعاد التسجيل فوقها‪ .‬والفصل‬
‫الثالث مخصص بالكامل لشرح هذه األجهزة‪.‬‬
‫ويفضل أال يتم تسجيل أحداث أكثر من ‪ 16‬كامي ار على ال ـ ‪ DVR‬الواحد‪ ،‬فإذا كان لديك عدد أكبر من كاميرات فيجب أن‬
‫يكون لديك أكثر من ‪( .DVR‬عدد ال ـ ‪ DVR‬تقريبا = عدد الكامي ارت مقسوما على ‪.)16‬‬
‫كيفية حساب حجم التخزين المطلوب ‪:‬‬
‫يتم حساب حجم أقراص التخزين ألجهزة التسجيل حسب القانون التالي‬
‫حيث‪:‬‬
‫‪-‬‬
‫‪ Size‬حجم الصورة الواحدة (‪)KB‬‬
‫‪-‬‬
‫‪Fps‬عدد اإلطارات بالثانية‪.‬‬
‫‪-‬‬
‫‪Hours‬عدد ساعات التسجيل باليوم‪.‬‬
‫‪-‬‬
‫‪C‬عدد الكاميرات‪.‬‬
‫‪-‬‬
‫‪3600‬عدد ثابت يمثل تحويل من الساعة إلى الثانية‪.‬‬
‫‪154‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪CCTV‬‬
‫‪-‬‬
‫‪10^6‬عدد ثابت يمثل تحويل‪ KB‬إلى ‪GB‬‬
‫‪-‬‬
‫‪ Tr‬زمن التسجيل الكامل )عدد االيام(‬
‫مثال‬
‫المطلوب حساب حجم أقراص التخزين الشهري (‪ 31‬يوم) لنظام يحتوي على ‪ 16‬كامي ار في حال استخدام دقة‬
‫منخفضة ‪ ،10 KB‬وعدد اإلطارات بالثانية ‪ ،30‬والجهاز يعمل ‪ 24‬ساعة؟‬
‫نطبق القانون السابق فينتج‪:‬‬
‫‪10 ∗ 30 ∗ 16 ∗ 24 ∗ 3600‬‬
‫‪) ∗ 31 = 12856 GB‬‬
‫( = 𝑦𝑡𝑖𝑐𝑎𝑝𝑎𝐶‬
‫‪106‬‬
‫شاش ات العرض ‪: MONITORS‬‬
‫أجهزة العرض عبارة عن التجهيزات التي تؤمن للمراقب رؤية شاملة لكل المناطق التي يغطيها نظام المراقبة المتكامل‪،‬‬
‫حيث تؤمن للمراقب مشاهدة حية لكل كاميرات النظام‪ ،‬ويمكن من خاللها مراجعة التسجيالت‪.‬‬
‫وعند توصيف شاشات المراقبة يجب أن يحدد اآلتي‪:‬‬
‫‪ -۱‬الصورة المعروضة على الشاشة سواء كانت أبيض و أسود‪ ،‬أو ألوان‪.‬‬
‫‪ -۲‬عدد الشاشات المستخدمة في النظام وكقاعدة عامة في نظم المراقبة يجب أن يخصص شاشة لكل ‪ 8‬كاميرات‪ ،‬أيضا‬
‫في نظم المراقبة يجب أال يزيد عدد الشاشات التي يراقبها مستخدم واحد عن ‪ 8‬شاشات‪ ،‬ففي نظام يتكون من ‪ 16‬شاشة‬
‫يجب على األقل وجود شخصين للمراقبة‪( .‬في مصر حاليا ال يسمح بأكثر من تسع كاميرات على شاشة واحدة)‬
‫‪ -۳‬حجم الشاشة‪ :‬يعتمد على المسافة بين الشاشة والمستخدم الذي يراقب الشاشة‪ ،‬و تستخدم القاعدة اآلتية كدليل لتحديد‬
‫حجم الشاشة‪:‬‬
‫)‪Monitor size(inches) − 4 = Maximum viewing distance(feet‬‬
‫كبير كلما لزم أن نبتعد عن الشاشة أكثر‪ ،‬وهو ما نسميه البعد األصغر‪ .‬و يلعب أيضا دور هام‬
‫وكلما كان حجم الشاشة ا‬
‫في تحديد المسافة العظمى للمراقب و التي بعدها يصعب على المراقب أن يرى الصورة بوضوح‪.‬‬
‫طرق اإلظهار على شاشة المراقبة‪:‬‬
‫هنالك أكثر من نمط لظهور صـور الكاميرات على شـاشـة المراقبة وتختلف حسـب نوعية المسـجل من حيث برنامجه وعدد‬
‫مداخله من الكاميرات‪ ،‬ويمكن حصرها كالتالي‪:‬‬
‫•‬
‫نمط الص ـ ـ ـ ـ ــورة الكاملة (‪ :)Full Screen‬حيث تظهر ص ـ ـ ـ ـ ــورة إحدى الكاميرات المختارة من قبل المراقب على‬
‫كامل شاشة المراقبة‪.‬‬
‫‪155‬‬
‫‪CCTV‬‬
‫•‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫نمط أربع صــور‪ :‬تظهر الشــاشــة مقســمة ألربع أقســام على شــكل مصــفوفة (‪ )2*2‬كل منها تحوي صــورة إحدى‬
‫الكاميرات‪.‬‬
‫•‬
‫نمط تســع صــور‪ :‬تظهر الشــاشــة مقســمة لتســع أقســام على شــكل مصــفوفة (‪ )3*3‬كل منها تحوي صــورة إحدى‬
‫الكاميرات‪.‬‬
‫•‬
‫نمط س ــت عش ـرة ص ــورة‪ :‬تظهر الش ــاش ــة مقس ــمة لس ــتة عش ــر قس ــم على ش ــكل مص ــفوفة (‪ )4*4‬كل منها تحوي‬
‫صورة إحدى الكاميرات‪.‬‬
‫•‬
‫صـ ــورة داخل صـ ــورة(‪ :)PIP‬تظهر صـ ــورة كامي ار بوضـ ــع ملئ الشـ ــاشـ ــة وبأحد الزوايا تظهر صـ ــورة كامي ار أخرى‬
‫بحجم صغير‪.‬‬
‫وبعض األجهزة تؤمن إمكانية إظهار صورة إحدى الكاميرات بشكل كبير وبجانبها تقسيمات صغيرة لبقية الكاميرات‪.‬‬
‫الك ابال ت‬
‫يمكن تصنيف الكابالت بعدة طرق‪ .‬فمن حيث الهدف من االستخدام‪:‬‬
‫•‬
‫هناك كابالت تس ــتخدم لتغذية الكاميرات (‪ ،)power cable‬ويمكن اس ــتخدام أي كابل لتغذية الكامي ار بش ــرط أال‬
‫يحدث انخفاض في الجهد يؤثر على عمل النظام‪ .‬وكابالت ال ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ‪ Power‬يجب أن تكون قادمة من ‪UPS‬‬
‫لضـ ــمان عدم انقطاع التسـ ــجيل أثناء انقطاع الكهرباء‪ .‬وليس بالضـ ــرورة أن يكون هناك كابل قوى منفصـ ــل لكل‬
‫كامي ار بل يمكن توصـ ـ ـ ـ ــيل أكثر من عشـ ـ ـ ـ ــر كاميرات على خط واحد بشـ ـ ـ ـ ــرط أال يحدث انخفاض في الجهد كما‬
‫ذكرنا‪.‬‬
‫علما بأن هناك أنواع من الكاميرات يكون كابل التغذية ضمن كابل ال ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ‪،Power Over Ethernet Data‬‬
‫‪.POE‬‬
‫•‬
‫وهناك كابالت تس ـ ـ ــتخدم للتحكم في توجيه الكاميرات (‪ ،)Control Cables‬فتس ـ ـ ــتخدم كابالت خاص ـ ـ ــة للتحكم‬
‫بمحركات الدوران واإلمالة‪.‬‬
‫•‬
‫وهناك كابالت تستخدم في نقل ال ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــمعلومات ‪ ،Data Cables RS485‬وهذه تصل بين الكامي ار وبين الـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ‬
‫‪ ،Matrix‬وكل كامي ار لها كابل مستقل‪.‬‬
‫•‬
‫وفى حالة كاميرات ال ـ ‪ IP‬فإننا نستخدم كابالت ال ـ ‪ Data‬التي تحدثنا عنها في الفصل األول من هذا الكتاب‪.‬‬
‫نظام الــ ‪IP CCTV‬‬
‫مع التطور الكبير في مجال التكنولوجيا الرقمية ظهرت شبكات المراقبة الرقمية متمثلة بكاميرات من النوع الـ ـ ـ ‪IP-‬‬
‫‪ Cameras‬ومكنت هذه التكنولوجيا أصحاب األعمال من المراقبة الحية والمباشرة وعلى مدار الساعة من أي مكان وزمان‬
‫‪156‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪CCTV‬‬
‫في العالم لجميع أعمالهم ومصانعهم ومكنت عموم الناس من مراقبة منازلهم أثناء سفرهم عبر الشبكات المحلية (‪)LAN‬‬
‫والبعيدة (‪ (WAN‬واإلنترنت‪ ،‬وذلك بالصوت والصورة‪.‬‬
‫وأمكن أيضا من خالل هذه التكنولوجيا التعامل مع األحداث ‪ ،events‬واإلنذارات وجدولتها عبر مداخل ومخارج تحكم‪،‬‬
‫وعبر عناصر كشف الحركة والصوت‪ ،‬وأصبح من الممكن طلب أحداث معينة ومشاهدتها بشكل آلي‪ ،‬وإرسال صور‬
‫مسجلة إلى أماكن محددة‪ ،‬وتقارير إلى أشخاص محددين عبر البريد االلكتروني‪ ،‬أو عبر الرسائل القصيرة إلى أي هاتف‬
‫محمول‪ ،‬وأصبح من الممكن عبر هذه المنظومة تفعيل ‪ /‬إيقاف اإلنذارات‪ ،‬وفتح ‪/‬إغالق األبواب‪ ،‬والتحكم بدرجة الح اررة‪،‬‬
‫وإنارة األضواء إلخ‪،‬‬
‫والكامي ار في هذا النظام يمكن اعتبارها كأنها جهاز كومبيوتر صغير‪ ،‬لها ‪ IP address‬خاص بها‪ ،‬كما أن الصور المرسلة‬
‫منها لم تعد ‪ analog‬وتحتاج لتحويلها إلى ‪ digital‬كما في الكاميرات ال ـ ‪ ،Analog‬ويمكنها كذلك إرسال هذه الصور‬
‫عبر ‪ Data network‬دون المرور على ‪ DVR‬كما في النظام السابق‪.‬‬
‫يالحظ أن تكلفة ال ـ ‪ IP Camera‬مرتفعة مقارنة مع الكاميرات ال ـ ‪ Analog‬لكنها قليلة بالنسبة للمزايا الكثيرة التي توفرها‬
‫هذه المنظومة‪.‬‬
‫وأبسط نظام لل ـ ‪ IP system‬يشبه النظام ال ـ ‪ analog‬تماما مع اختالف المعدات‪ ،‬فبدال من كاميرات ال ـ ‪ analog‬سنستخدم‬
‫كاميرات ‪ IP‬وبدال من ال ـ ‪ DVR‬سنستخدم جهاز التسجيل الخاص بهذا النظام والذي يعرف بـ ـ ‪Network Video‬‬
‫‪( NVR ،Recorder‬يكافئ ال ـ ‪ DVR‬في النظام القديم)‪ ،‬وبدال من كابالت ال ـ ‪ Coaxial‬سنستخدم كابالت الداتا ـ وبالطبع‬
‫سنحتاج أيضا إلى شاشات العرض‪ .‬وبالتالي فالنظام مكافئ تماما للنظام السابق مع اختالف المعدات المستخدمة‪ .‬وهذا‬
‫النظام يصلح مع األعداد القليلة من الكاميرات‪.‬‬
‫ونظام ‪ IP System‬في بعض األنظمة الصغيرة يصبح أكثر بساطة في تركيبه خاصة أن الـ ـ ‪ NVR‬يأتي ومعه ال ـ‬
‫‪ Software‬الخاص به والذي يقوم بالتعرف على الكاميرات التي يتم توصيلها إليه من خالل ال ـ ‪ Mac Address‬ويعطى‬
‫لكل كامي ار ‪ ،IP Address‬أي أنه يقوم في هذا النظام البسيط بدور ال ـ ‪ Switch‬في النظام األكبر الذي أشرنا إليه‪.‬‬
‫أما لو كان لدينا عدد متوسط من الكاميرات فلن يتم توصيلهم إلى ‪ NVR‬مباشرة كما في ال ـ ‪ ،Analog DVR‬لكن سنحتاج‬
‫إلى توصيلهم أوال إلى ال ـ ـ ‪ Switch‬قبل توصيلهم إلى ال ـ ‪ ،NVR‬وسيتم التوصيل مع ال ـ ‪ NVR‬من خالل كابل ‪ data‬واحد‬
‫وليس من خالل كابل منفصل لكل كامي ار كما في النظام السابق‪.‬‬
‫والشكل التالي يبين أهم عناصر نظام ال ـ ‪ IP-camera‬حيث يتصل هذا النظام بالنت من خالل ال ـ ‪،Router Modem‬‬
‫ومنه إلى جهاز حاسوب أو جهاز الموبيل الخاص بصاحب العمل‪( .‬يمكن مراجعة هذه العناصر في الفصل الخاص بال ـ‬
‫‪.)Data Network‬‬
‫‪157‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪CCTV‬‬
‫وأخي ار‪ ،‬ففي األنظمة األكبر من ذلك سنحتاج إلى أكثر من ‪ NVR‬أيضا إلى أكثر من ‪ ،Switch‬بل سنحتاج إلى ‪Sever‬‬
‫لتخزين الفيديوهات‪ .‬وبالتالي يتم تنظيم عملية نقل البيانات من ال ـ ‪ NVRs‬المختلفة إلى المخزن الرئيسي ‪ Sever‬الذي يتم‬
‫تخزين البيانات عليه – بطرق تخزين مختلفة كما في الشكل التالى‪ -‬نعرضها باختصار في نهاية هذا الجزء ‪ -‬والذي أيضا‬
‫يستخدم أيضا في تحليل البيانات باستخدام ال ـ ‪ VCR‬كما في الجزء التالي‪.‬‬
‫‪158‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪CCTV‬‬
‫ملحوظة هامة‪:‬‬
‫‪ -1‬يمكن أن تكون هناك ‪ network‬مخصوصة ومستقلة للكاميرات‪ ،‬ويمكن أيضا استخدام نفس ال ـ ‪Data network‬‬
‫العامة للمبنى‪ ،‬لكن في حال توصيل منظومة ال ـ ‪ IP Cameras‬عبر منظومة ال ـ ‪ Data Network‬العامة في‬
‫المبنى فيجب التأكد من أن كابالت وسويتشات الشبكة تتحمل ‪ bandwidth‬اإلضافي القادم من منظومة‬
‫الكاميرات (يقصد به حجم البيانات التي تنقل على ال ـ ‪ network‬وتقاس بالميجابايت لكل ثانية‪ .‬وكلما زاد ال ـ‬
‫‪ Bandwidth‬كلما تطلب األمر زيادة عدد ال ـ ‪ Switches‬بفرض أن الكابالت أيضا تتحمل هذا ال ـ ‪ BW‬اإلضافي‬
‫وإال سيحدث ما يسمى ‪ Bottle neck‬في الشبكة‪.‬‬
‫‪ -2‬يمكن أن يكون لدينا أكثر من ‪ server‬حسب حجم الداتا التي سيتم تخزينها وحسب نوعية ال ـ ‪ analysis‬التي‬
‫ستتم على هذه البيانات‪.‬‬
‫وصف كاميرات الــ ‪IP‬‬
‫يمكن بمجرد النظر معرفة أن كامي ار ما من النوع الديجتال وذلك بالنظر إلى مخرج سلك ال ـ ‪ Data‬في الكامي ار فإذا كان‬
‫‪ RJ 45‬فهو كامي ار ديجتال ألنها تستخدم كابالت ال ـ ‪ Data‬فقط ليس غيرها‪ .‬والشكل التالي يبين كامي ار ‪ IP‬من الخلف‬
‫حيث يصعب التمييز بين الكاميرات من األمام أما من الخلف فمن الواضح ظهور مخرج ال ـ ‪ data‬وهو غير موجود سوى‬
‫في هذا النوع من الكاميرات إضافة إلى مخارج أخرى مميزة سنتحدث عنها الحقا مثل ال ـ ‪.Alarm in/out‬‬
‫‪159‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪CCTV‬‬
‫وفيما يلى بعض إمكانيات ال ـ ‪ IP camera‬والتي منها‪:‬‬
‫▪‬
‫‪FTP sever ،File Transfer Protocol‬‬
‫وبواسطته تستطيع الكامي ار أن ترسل البيانات‬
‫الموجودة بها إلى النت ومثله ‪FTP Client‬‬
‫الستقبال البيانات من النت‪.‬‬
‫•‬
‫الكامي ار بها ‪ processor‬ومن ثم فهي كومبيوتر‬
‫صغير‪.‬‬
‫•‬
‫وبها أيضا ‪ e-mail client‬ويستخدم إلرسال أيميل‬
‫للعميل في حالة اكتشاف الكامي ار إلنذار معين‪،‬‬
‫•‬
‫وبالكامي ار أيضا ‪ I/O ports‬لتوصيل الكامي ار بأجهزة‬
‫خارجية مثل ‪ motion detector‬كأحد ال ـ ‪ Inputs‬التي تجعل الكامي ار تبدأ مثال عملية التسجيل‪،‬‬
‫•‬
‫ويمكنها أيضا أن تتصل بسارينة كأحد المخارج منها في حال اكتشافها لحالة تستدعى اإلنذار‪.‬‬
‫ميزات حصرية ل كاميرات الــ ‪IP‬‬
‫•‬
‫من أهم ميزات ال ـ ‪ IP system‬أيضا ما يسمى ال ـ ‪ Integration‬ويقصد به دمج نظام الكاميرات مع أنظمة‬
‫أخرى ألغراض أمنية أو تجارية‪ .‬فمثال يمكن دمجه مع نظام ال ـ ‪ access door control‬لمنع أشخاص معينين‬
‫أو التنبيه لدخول أشخاص معينين وهذا بالطبع لم يكن ممكنا بدون الـ ‪ Ip camera‬وبدون ال ـ ‪Video analysis‬‬
‫التي تتميز بها‪.‬‬
‫•‬
‫بل يمكن أن تتكامل أنظمة ال ـ ‪ IP CCTV‬مع منظومة اإلعالنات مثال في مول فتحدد جنس الزوار الغالب‬
‫وتعرض اإلعالنات المناسبة لهم‪ ،‬أو تتكامل مع ‪ Building Management system‬حيث يمكن للكامي ار أن‬
‫تحصى عدد األفراد بالمكان ثم يقوم ال ـ ‪ BMS‬بالتحكم مثال في نظام التكييف أو غلق النور في األماكن الخالية‬
‫إلى آخره‪.‬‬
‫•‬
‫سهولة إدارة النظام من أي مكان من خالل الولوج للنظام عبر الشبكات السلكية أو الالسلكية المختلفة وهذه في‬
‫ظني من أهم الميزات فيمكنك عن طريق الموبيل مثال مراجعة ما تشاء من البيانات المسجلة أو تعديل ما تشاء‬
‫من قيم الضبط‪.‬‬
‫‪160‬‬
‫‪CCTV‬‬
‫•‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫استخدام كابالت ال ـ ‪ Data‬يمنع حدوث تداخالت أو تشويش على إشارة الفيديو مقارنة مع كابالت ال ـ ‪Coaxial‬‬
‫وغيرها من الكابالت‪.‬‬
‫•‬
‫يمكن تغذية الكامي ار بنظام ال ـ ‪ Power Over Ethernet‬حيث يقوم كابل الداتا الخارج من ال ـ ‪ Switch‬بمهام‬
‫التغذية الكهربية للكامي ار أيضا وليس فقط نقل البيانات منها (بالطبع بعد التأكد من أن ال ـ ‪Power Budget‬‬
‫المتاحة لل ـ ‪ Switch‬كافية لتغذية النوع المستخدم من الكاميرات)‪ .‬وهذا بالطبع سيوفر في الكابالت المستخدمة‬
‫ومصادر الكهرباء التي نحتاجها‪.‬‬
‫الفروق بين نظام الــ ‪ Analog‬ونظام الــ ‪IP‬‬
‫الكاميرات ال ـ ‪ analog‬بصفة عامة أرخص وأسهل في التركيب كما أن جودتها تتحسن‪ ،‬فالكاميرات ال ـ ‪Analog HD‬‬
‫أصبحت منتشرة ومتاحة‪ ،‬ورغم ذلك التزال جودة الصورة في الكاميرات الديجيتال أعلى بكثير من ال ـ ‪ analog‬فعلى سبيل‬
‫المثال فإن الكامي ار ‪ 1.3 MP‬هي أفضل من أعلى كامي ار ‪ analog‬والتي تكون الدقة فيها في حـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـدود‬
‫(‪ ،0.4 MP (720 x 576‬وكاميرات ال ـ ‪ HD analog‬تصل إلى )‪ ،2MP (1080x1920‬ولك أن تتخيل جودة كامي ار‬
‫ديجيتال ب ـ )‪ 12 MP (3000 x4000‬أو أعلى كيف ستكون!!!‬
‫مع مالحظة أن كاميرات ال ـ ‪ HD analog‬تلتقط الصورة في شكل ‪ digital‬لكنها تحولها إلى ‪ analog‬لتنقل عبر ال ـ‬
‫‪ Coaxial Cable‬إلى الـ ـ ‪ DVR‬حيث يحولها مرة أخرى إلى ‪ Digital‬مما ينتج عنه تأثر جودة الصورة بشكل كبير مقارنة‬
‫بكاميرات ال ـ ‪ IP‬التي تنقل ال ـ ‪ Digital Image‬مباشرة إلى ‪ NVR‬وبالتالي ال تتأثر جودة الصورة كما في النظام السابق‪.‬‬
‫والصورة التالية تقارن بين الثالث أنواع من الكاميرات‪.‬‬
‫ويعيب الكاميرات ال ـ ‪ analog‬أيضا أن ال ـ ‪ Frame rate‬فيها أبطأ وجودة الصورة تتأثر بشدة بقربها من كابالت القوى‬
‫التي تسبب تشويش في الصورة‪ ،‬ويعيبها كذلك أن عدد األسالك أكثر‪.‬‬
‫ومن عيوبها أيضا أن مدى التغطية ‪ coverage‬أقل ألن لها ‪( narrow field of View‬راجع هذه السمات في الفصل‬
‫الثاني الخاص بشرح المصطلحات الخاصة بالكاميرات)‪ ،‬وهذا يعنى أنك تحتاج إلى عدد أكبر من الكاميرات ال ـ ‪analog‬‬
‫لتغطية منطقة معينة مقارنة بكاميرات ال ـ ‪.IP‬‬
‫‪161‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪CCTV‬‬
‫وهناك أيضا حدود على أكبر عدد من الكاميرات ال ـ ‪ analog‬التي يمكن توصيلها إلى ال ـ ‪ DVR‬الواحد (أقصى عدد ‪32‬‬
‫كامي ار حسب الماركات المتاحة في السوق) بينما يمكن كما ذكرنا توصيل عدد كبير من كاميرات الديجيتال على ‪Network‬‬
‫‪( Switch‬أو حتى توصيلها بواسطة ‪ )wireless network‬إلى ال ـ ‪ NVR‬عبر ال ـ ‪ ،switch‬وبالتالي ال توجد حدود على‬
‫عدد ال ـ ‪ Ports‬الموجودة في ال ـ ‪ NVR‬مقارنة بالنظام ال ـ ‪ Analog‬الذي كان مقيدا بعدد ال ـ ‪ Ports‬الموجودة في ال ـ ‪.DVR‬‬
‫وأخي ار فالكاميرات ال ـ ‪ analog‬ال يمكن تشفيرها وبالتالي يسهل اختراق المنظومة‪.‬‬
‫على الجانب اآلخر فالكاميرات ال ـ ‪ IP‬لها أيضا بعض العيوب مثل الحاجة إلى مساحة تخزينية أكبر مقارنة بالكاميرات‬
‫العادية بسبب ارتفاع ال ـ ‪ resolution‬وبالتالي كبر حجم ملفات الصور‪.‬‬
‫وبالطبع في النظام الديجيتال فإن الكابالت ال ـ ‪ coaxial‬لم تعد مناسبة لهذا النوع من الكاميرات بل يلزم ‪UTP or cat‬‬
‫‪ ،cable‬وهى وإن كانت أرخص من الكابالت ال ـ ‪ Coaxial‬فإن أقصى مسافة يسمح بها لهذه الكابالت هي ‪ 90‬متر‪ ،‬مع‬
‫مالحظة أن الكابالت الـ ـ ‪ coaxial‬هي األخرى ال تستخدم بأطوال كبيرة لكن بسبب مختلف وهو أن الكاميرات ال ـ ‪analog‬‬
‫يجب أن توصل مباشرة إلى ال ـ ‪.DVR‬‬
‫الحظ أن النظام الذي يستخدم ‪ analog camera‬أو النظام الذي يستخدم ‪ HD analog cameras‬كالهما يستخدم‬
‫كابل منفصل لكل كامي ار مباشرة من الكامي ار وحتى ال ـ ‪ DVR‬ومن ثم يمكن عمل ‪ Upgrade‬من األول للثانى بسهولة‪.‬‬
‫على الجانب اآلخر فإن نظام ال ـ ‪ IP‬يمكن أن يتشارك في كابل واحد فقط من ال ـ ‪ Switch/Router‬إلى ال ـ ‪.NVR‬‬
‫أما تغذية الكهرباء في ال ـ ‪ IP system‬فهي أما أن تكون مثل النظام ال ـ ‪ analog‬بمعنى كابل قوى منفصل من مصدر‬
‫‪ DC‬خاص‪ ،‬أو يمكن هنا أن تأتى التغذية للكامي ار عن طريق كابل ال ـ ‪ Data‬نفسه في نظام يسمى ‪Power Over‬‬
‫‪ Ethernet‬ويتميز بأنه يقلل من عدد األسالك المستخدمة‪.‬‬
‫والخالصة أن النظام الديجتال له كل ميزات النظام ال ـ ‪ ،Analog‬واختفت منه كل العيوب التي تكلمنا عنها في ال ـ ‪analog‬‬
‫‪ system‬إضافة إلى أن سعره انخفض بشكل كبير بسبب كثرة اإلقبال عليه وزيادة حجم اإلنتاج‪ .‬لكن األهم أنه زاد عليه‬
‫بالعديد من المميزات ليس من أهمها جودة صورة الكاميرات الديجيتال فقط بل الميزة األكبر هي ‪remote monitoring‬‬
‫‪ and control‬بمعنى أنك يمكنك اآلن التحكم في النظام كامال من بعد عن طريق اإلنترنت كما أشرنا سابقا ونشرحه‬
‫تفصيال في الجزء التالى‪.‬‬
‫نظام الــ ‪ VCA ، Video Content Analysis‬في المنظومة الرقمية‬
‫أبرز عيوب كاميرات ال ـ ‪ analog‬أنه ال يمكن عمل ‪ analytics‬عليها‪ ،‬بمعنى أنه لو كان لدينا ‪ 200‬كامي ار في مبنى‬
‫معين فأنت ستعتمد على مالحظة المراقبين الجالسين أمام الكاميرات لحدوث شيء غريب وهذا بالطبع سيتوقف على انتظام‬
‫هؤالء المراقبين ويقظتهم‪ .‬أما في نظام ال ـ ‪ Digital‬فهناك برامج تعرف بال ـ ‪ Third Party Management‬وهذه البرامج‬
‫متنوعة ومن أشهرها ‪ ،VCA ،Video Contents Analysis‬وهذا ال ـ ‪ VCA‬هو ‪ software‬على سيرفرات النظام الرقمي‬
‫يمكنه البحث عن خواص رقمية تحليلية للفيديوهات (مثل ال ـ ‪ motion detector‬مثال) ثم تنبه آليا المراقب إلى حدوث‬
‫شيء غريب‪.‬‬
‫وبعض ال ـ ‪ VCA features‬تشتمل على العشرات من السمات التي يبحث عنها ال ـ ‪ software‬من خالل تحليله للفيديوهات‬
‫المصورة آليا‪ ،‬كأن يبحث مثال عن سيارة ظلت في مكانها لمدة طويلة‪ ،‬أو أن أحد عبر سور أو خط معين أو شيء أخذ‬
‫‪162‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪CCTV‬‬
‫من مكان ما أو شنطة أو صندوق ترك في مكان ال يسمح فيه بترك هذه األشياء‪ ،‬بل البعض يمكنه التعرف على وجوه‬
‫أشخاص بعينهم (مخزنة صورهم في ال ـ ‪ ،)data base‬فإذا حضر هذا الشخص يمكنه إعطاء تنبيه للمراقب‪ ،‬وبعضها‬
‫مرتبط مثال بفتح باب معين إلخ فكل هذه السمات يمكن لل ـ ‪ VCA‬أن يبحث عنها من خالل تحليله للفيديوهات ويصدر‬
‫تنبيها للمراقب بحدوثها ومن ثم عليه أن يتخذ التصرف المناسب‪ .‬وهذا التصرف يمكن أن يكون مرتبطا بنظام آخر على‬
‫سبيل المثال إذا ظهر هذا الوجه في الكامي ار فيمكن للنظام أن يرسل إشارة لل ـ ‪ access control system‬ليفتح أو يغلق‬
‫أبوابا معينة‪ .‬وبالطبع كل هذه السمات غير موجودة في النظام ال ـ ‪ Analog‬وموجودة فقط في الكاميرات ال ـ ‪digital IP‬‬
‫‪.system‬‬
‫تقنية ضغط الفيديوهات )‪: (Compression‬‬
‫كان من أكبر التحديات في نظام ال ـ ‪ IP camera‬هو تقليل حجم الفيديوهات المنقولة والمخزنة ومن هنا ظهرت الحاجة‬
‫لنظام تكويد أو تشفير من أجل تقليل حجم الفيديوهات وبالتالي تقليل حجم ال ـ ‪ Bandwidth‬على ال ـ ‪ .Network‬وهذا‬
‫التشفير يسمى ‪ Codec‬وهى اختصار لكلمتين‪ Compression and Decompression :‬وتعنى الضغط وفك الضغط‪.‬‬
‫وهذه العملية تشترك فيها مكونات النظام كلها بدءا من الكامي ار وحتى التخزين‪ .‬ويوجد تقنيات كثيرة لضغط الصورة وسنشرح‬
‫باختصار كل منها‪:‬‬
‫تقنية‪)MJPEG(:‬‬
‫تقنية (‪ )MJPEG‬أو ‪JPEG Motion‬تعتمد على مبدأ ضغط كل إطار من إطا ارت المشهد الملتقط علي حدة وبشكل‬
‫مستقل عن االطارات السابقة والالحقة‪.‬‬
‫تقنية ‪:MPEG - 4‬‬
‫‪163‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪CCTV‬‬
‫تعتمد هذه التقنية علي أن المشهد الفيديو هو عبارة عن صور مستقلة متتابعة وبالتالي يتم اعتماد الصورة األولي كصورة‬
‫مرجعية وهي تخزن بشكل كامل‪ ،‬ثم تقارن الصورة الثانية ويالحظ الفوارق فيها عن الصورة المرجعية األولي وتخزن فقط‬
‫هذه الفروق‪ ،‬وهكذا مع بقية الصور ‪.‬‬
‫تقنية (‪:)H.246‬‬
‫تم تطوير هذه التقنية لتحل الكثير من السلبيات الموجودة في التقنيات السابقة‪ ،‬وخصوصا موضوع دقة الصورة حيث أمنت‬
‫هذه التقنية صور ذات دقة عالية وبأقل معدل نقل البيانات )‪ (Bit Rate‬مما يسمح بحجم تخزين أقل علي القرص الصلب‪،‬‬
‫ولكنها تتطلب سرعة معالجة عالية‪.‬‬
‫أسئلة هامة قبل البدء يف اختيار النظام املناسب ‪:‬‬
‫قبل البدء في تصميم منظومة المراقبة عليك أوال أن تجيب على مجموعة من األسئلة منها‪:‬‬
‫•‬
‫هل كود البلد له اشتراطات خاصة في موضوع الكاميرات‪ ،‬ففي مصر تخضع الكاميرات الخارجية لقواعد الرصد‬
‫•‬
‫هل المنطقة المراد مراقبتها هي منطقة داخلية (داخل المنزل أو المنشأة) أم منطقة خارجية‪.‬‬
‫•‬
‫زاوية المنطقة المراد مراقبتها هل هي ضيقة أم عريضة وهذا سيساعدني في تحديد نوع الكامي ار من حيث زاوية‬
‫المرئي في و ازرة الداخلية المصرية‪.‬‬
‫الرؤية‪.‬‬
‫•‬
‫تحديد بعد الموقع المراد تصويره عن الكامي ار من أجل اختيار البعد البؤري المناسب للعدسة‪.‬‬
‫•‬
‫وقت المراقبة هل هو في النهار ام الليل ام االثنين معاً وكمية اإلضاءة المتوفرة في مكان التصوير‪.‬‬
‫‪164‬‬
‫‪CCTV‬‬
‫•‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫تحديد درجة وضوح االجسام داخل منطقة المراقبة‪ ،‬هل هي مراقبة عامة أو تحديد معالم الوجوه أو تحديد أرقام‬
‫لوحات السيارات مثالً‪.‬‬
‫•‬
‫تحديد نظام المراقبة هل هو ‪Analog or Digital‬‬
‫•‬
‫هل المنطقة المراد مراقبتها ذات بيئة حساسة أم بيئة عادية‪.‬‬
‫•‬
‫هل المطلوب ظهور الكامي ار أم استخدام كامي ار سرية‪.‬‬
‫•‬
‫دقة المشهد وهذا يدفع الختيار الكامي ار من حيث نوع الحساس ودقته‪.‬‬
‫•‬
‫هل هناك حاجة لكامي ار متحركة أم كامي ار ثابتة عادية‪.‬‬
‫•‬
‫هل هناك حاجة لكامي ار ملونة أم وحيدة اللون‪.‬‬
‫•‬
‫تحديد آلية العرض وحجم ونوع التخزين‪.‬‬
‫•‬
‫تحديد نوعية الكابالت المستخدمة ألنها تؤثر بشدة على سرعة وجودة نقل البيانات‪.‬‬
‫•‬
‫تحديد حجم الكهرباء وحجم ال ـ ‪ UPS‬المطلوب من مهندس القوى‪.‬‬
‫الشروط واملواصفات الفنية لنظم املراقبة (نقال عن الكود السعودى )‬
‫المتطلبات والمواصفات الفنية العامة لمراك ز التسوق‬
‫•‬
‫•‬
‫النقل المباشر لألحداث بمستوى سرعة ال تقل عن ‪ 25/30‬صورة في الثانية لكل كاميرا‪.‬‬
‫يجب أن يحتوي النظام على خاصية عرض الوقت والتاريخ على الصورة‪.‬‬
‫•‬
‫يجب أن يحتوي النظام على خاصية البحث بالوقت والتاريخ ورقم الكامي ار للرؤية الحية أو عند الرجوع إلى‬
‫•‬
‫يجب توفير برنامج عرض الصور ومقاطع األفالم لألنظمة التي ال تعمل على البرامج العامة لعرض الصور‬
‫التسجيالت‪.‬‬
‫ومقاطع األفالم المعتمدة من قبل نظام ويندوز‪.‬‬
‫•‬
‫يلتزم المستخدم بعقود صيانة لنظام المراقبة األمني مع شركات متخصصة للصيانة الدورية الوقائية للنظام‪.‬‬
‫•‬
‫يلتزم المستخدم بأعمال الصيانة الدورية الوقائية للنظام األمني واصالح األعطال‪ ،‬مع تسجيل جميع البيانات‬
‫الخاصة بتاريخ ووقت الصيانة ‪ /‬اإلصالح‪ ،‬نوع العطل‪ ،‬االجراءات المتخذة إلصالح االعطال وجميع ما تم‬
‫عمله‪.‬‬
‫•‬
‫‪-‬يجب أن يكون نظام المراقبة التليفزيونية جزءا ال يتج أز من شبكة خاصة ذات بنية تحتية قائمة على نظام ال‬
‫•‬
‫يجب توفير جدار ناري ونظام حماية أمني لشبكة المراقبة التلفزيونية في حالة ربطه بشبكة أخرى‪.‬‬
‫‪ ،IP‬وينبغي أن تكون البنية التحتية للشبكة قادرة على تحمل جودة عالية للصور والفيديو اثناء العرض والتسجيل‪.‬‬
‫•‬
‫يجب توفير موظف مسؤول ملم باستخدام وتشغيل جهاز التسجيل ونسخ الصور ومقاطع التسجيل أو تحميلها و‬
‫يقوم بمتابعة النظام والتأكد من حسن تشغيله وتبليغ الشركة الضامنة في حالة وجود أي عطل في النظام ويجب‬
‫التأكد من عمل نظام التسجيل بشكل يومي‪.‬‬
‫•‬
‫يجب أن تحتوي الكاميرات واألجهزة المستخدمة خارجياً على عازل مقاوم ضد التخريب ومقاوم للح اررة ومقاوم‬
‫لعوامل الطقس‪ ،‬حيث ال يقل التصنيف لجميع األجهزة الخارجية عن ‪.IP66‬‬
‫‪165‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪CCTV‬‬
‫•‬
‫يجب أن يكون لكل كامي ار أو جهاز متصل بالنظام عنوان مخصص لها« ‪.»IP address dedicated‬‬
‫•‬
‫يجب أن يعطى النظام إنذارات عند انقطاع االتصال أو فقدان اإلشارة ألحدى الكاميرات أو انقطاع التيار‬
‫الكهربائي‪.‬‬
‫•‬
‫بناء على موقع كل كامي ار ومكان التغطية بدون تكرار‬
‫يجب برمجة أسماء وأرقام الكاميرات لكل كامي ار على حدة ً‬
‫لالسم والرقم‪.‬‬
‫•‬
‫يجب أن يدعم النظام ضبط الوقت والتاريخ بصورة تلقائية باستخدام بروتوكول ‪ NTP‬حيث يجب أن يطابق‬
‫الوقت والتاريخ المضبوط بجهاز التسجيل مع الوقت والتاريخ الحقيقي‪.‬‬
‫•‬
‫•‬
‫يجب أن تكون المراقبة الحية بالوقت الحقيقي لجميع الكاميرات وبأعلى دقة للكاميرات‪.‬‬
‫يجب أن يحتوي النظام على خاصية التسجيل التلقائي في حالة إعادة تشغيل الجهاز أو عودة التيار الكهربائي‬
‫بعد االنقطاع‪.‬‬
‫•‬
‫يجب أن يحتوي جهاز التسجيل الرقمي على خاصية الربط بالشبكات‪.‬‬
‫•‬
‫يجب توفير ميزة نسخ الصور ومقاطع األفالم لنظام التسجيل‪.‬‬
‫•‬
‫يجب أن يضبط التسجيل على جودة ال تقل عن ‪ %90‬من الجودة الكلية لجهاز التسجيل‪.‬‬
‫•‬
‫يجب أن ال تقل قدرة نظام التسجيل لكل كامي ار عن معدل ‪ 30‬صورة في الثانية‪.‬‬
‫•‬
‫يجب ضبط وضعية التسجيل بما ال يقل عن خمس صور في الثانية لكل كاميرا‪.‬‬
‫مواصفات أجهزة التسجيل وشروط استخدام ها (نقال عن الكود السعودى )‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫يجب أن يدعم جهاز التسجيل دقة تسجيل وتشغيل تبدأ من‪ CIF‬وتصل إلى ‪ 5‬ميجا بيكسل على األقل ‪.‬‬
‫يجب أن يحتوي الجهاز على خاصية التسجيل المستمر وفي حالة الحركات واإلنذار‪.‬‬
‫يجب أن يدعم جهاز التسجيل بالصيغ األتية ‪.H264 ،MPEG4 ،MJPEG‬‬
‫•‬
‫يجب أن يتوفر بجهاز التسجيل استعراض الكاميرات بتشكيالت مختلفة مع إمكانية انتقاء أى كامي ار وجعلها على‬
‫•‬
‫يلتزم المستخدم بحفظ أجهزة التسجيل في بيئة نظيفة ومؤمنة يصعب العبث بها‪.‬‬
‫كامل الشاشة‪.‬‬
‫•‬
‫يلتزم المستخدم بعمل سجل تحميل األقراص الصلبة للذاكرة بحيث يحتوي على جميع البيانات الضرورية كالوقت‬
‫والتاريخ‪ ،‬واسم وتوقيع القائم بتبديل الذاكر الصلبة أو القائم بتحميلها إلى الخادم أو األقراص المدمجة‪.‬‬
‫•‬
‫يجب أن تعمل الكاميرات الخارجية بكفاءة عالية عند درجة ح اررة تغطى(‪ 10-‬إلى ‪ )65+‬درجة مئوية أو أفضل‬
‫ونسبة رطوبة ال تقل عن ‪.%90‬‬
‫•‬
‫يجب أن تستقبل الكاميرات ذاكرة داخلية مستقلة للتسجيل في الحاالت الطارئة‪.‬‬
‫•‬
‫يجب أن ال تقل دقة الكاميرات الثابتة من النوع دوم) ‪(Dome‬عن ‪ 2‬ميجا بيكسل وأن ال تقل دقة الكاميرات‬
‫الثابتة من النوع(‪ bullet or box‬عن ‪ 2‬ميجا بيكسل)‪.‬‬
‫كاميرات المراقبة األمنية (نقال عن الكود السعودى ) ‪:‬‬
‫•‬
‫يجب أن تدعم الكاميرات نظام التشغيل البث المتعدد ‪.Multi Streaming‬‬
‫‪166‬‬
‫‪CCTV‬‬
‫•‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫يجب أن تكون جميع الكاميرات من نوع الكاميرات الشبكية ‪.IP Camera‬‬
‫•‬
‫يجب أن تعمل الكاميرات عند شدة إضاءة ‪ )2lux color‬و)‪( lux B/W‬على األقل ‪.‬‬
‫•‬
‫يجب أال يقل معدل اإلطار للكامي ار عن ‪.fps 30‬‬
‫•‬
‫•‬
‫يجب أن تحتوي الكاميرات على خصائص لألمان مثل ‪.HTTPS ،2.1x standards٠8‬‬
‫يجب أن تكون نوع العدسة متغيرة حسب منطقة التغطية ‪.Vari-focal lens‬‬
‫•‬
‫يجب أن تحتوي الكاميرات على كاشف للحركة وإنذار ضد العبث‪.‬‬
‫•‬
‫يجب أن تدعم الكاميرات تقنية ‪ONVIF‬‬
‫•‬
‫يجب استخدام حافظات للكاميرات الخارجية بما ال يقل عن مواصفات ‪.IP66‬‬
‫شاشات العر ض وغرفة المراقبة والتحكم (نقال عن الكود السعودى ) ‪:‬‬
‫•‬
‫يجب أن ال تقل شاشات العرض عن ‪ 32‬بوصة لعرض كاميرات مفردة أو متسلسلة‪.‬‬
‫•‬
‫يجب أن ال تقل شاشات العرض عن ‪ 42‬بوصة لعرض مجموعة من الكاميرات‪.‬‬
‫•‬
‫يجب أن يكون مستوى وزاوية الشاشات مناسب للرؤية وغير متعب للنظر الطويل‪.‬‬
‫•‬
‫يجب أن تكون شاشات العرض من النوع المسطح بتقنية ‪.LED‬‬
‫•‬
‫يجب أن ال تقل دقة شاشات العرض عن أعلى دقة للكاميرات‪.‬‬
‫•‬
‫•‬
‫يجب أن تحتوي شاشات العرض على مدخل ‪.USB connection‬‬
‫يجب أن تحتوي شاشات العرض على مدخل للشبكة‪.‬‬
‫•‬
‫يجب أن تكون غرفة المراقبة والتحكم الرئيسية ذات حجم ومساحة مناسبة لشاشات العرض ومشغلي النظام وأن‬
‫•‬
‫يجب أن تكون غرفة المراقبة والتحكم فعالة على مدار الساعة وطوال العام‪.‬‬
‫تكون ذات تهوية وإنارة جيدة‪.‬‬
‫•‬
‫يجب أن تحتوي غرفة المراقبة والتحكم على العدد المطلوب من الموظفين لتشغيل وإدارة وصيانة النظام باإلضافة‬
‫•‬
‫يجب أن تحتوي غرفة التحكم على نظام طاقة كهربائية اساسي كافي لتشغيل النظام وأيضا طاقة احتياطية للنظام‬
‫إلى توفير التدريب الالزم للموظفين‪.‬‬
‫في حالة انقطاع التيار الكهربائي األساسي‪.‬‬
‫•‬
‫يجب أن تحتوي الغرفة على أجهزة الحماية والسالمة‪.‬‬
‫•‬
‫يجب أن تحتوي على نظام اتصاالت داخلية وخارجية وخط ساخن مباشر متصل بالجهات المختصة لتقديم‬
‫•‬
‫يجب أن ال يقوم المشغلين للنظام بالرجوع إلى التسجيالت والعبث بها أو استخراج أي مواد مسجلة حيث تتم‬
‫البالغات‪.‬‬
‫عملية الرجوع إلى التسجيالت عن طريق الشخص المسؤول فقط ويتم تدوين ذلك بالوقت والتاريخ‪.‬‬
‫•‬
‫يجب أن يقتصر الدخول لغرفة المراقبة والتحكم على العاملين والمشغلين والمسؤولين المصرح لهم فقط‪.‬‬
‫‪167‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪CCTV‬‬
‫اختيار كاميرات المراقبة‬
‫‪1‬‬
‫تعتبر الكاميرات هي العنصر الرئيسي في نظام المراقبة حيث أنها المسؤولة عن الرؤية – وهي الوظيفة األساسية لهذا‬
‫النظام ‪ -‬ومن ثَم فهناك العديد من المواصفات أو الخصائص التي يجب معرفتها عن الكاميرات لتسهيل ودقة عملية اختيار‬
‫الكامي ار للتطبيق المراد‪.‬‬
‫وفي هذا الفصل سوف تتم مناقشة تركيب الكامي ار‪ ،‬وأهم نقاط توصيفها‪ ،‬وأنواعها واستخداماتها المختلفة‪.‬‬
‫تركيب الكامريا‬
‫تتكون الكامي ار من جزئين أساسيين هما‪:‬‬
‫‪ -1‬الحساس ويوجد منه نوعان ‪ CCD‬و ‪CMOS‬‬
‫‪ -2‬العدسة ‪Lens‬‬
‫والكامي ار مماثلة للعين البشرية في طريقة عملها‪ ،‬حيث أن الضوء المار بعدسة الكامي ار ‪ Lenz‬يسقط على حساس الصورة‬
‫)‪ )image sensor‬الذي يقوم بتحويله إلى اشارة كهربية‪ ،‬وتقوم الكامي ار بدورها بتحويل هذه االشارات إلى بيانات رقمية‬
‫‪ Digital‬يمكن للكمبيوتر أن يفهمها و يستخدمها للعرض‪.‬‬
‫يمتاز حساس‪ CCD‬بالحساسية الضوئية العالية‪ ،‬حيث ينعكس ذلك إيجابا على جودة الصورة‪ ،‬إال أن هذا الحساس غالي‬
‫الثمن‪ ،‬كما يستهلك طاقة كهربائية مرتفعة مقارنة بحساس )‪ .(CMOS‬الحظ أن األلوان تكون أقرب للطبيعية مع استخدام‬
‫ال ـ ‪ CCD‬كما في الصورة التالية‪.‬‬
‫‪ 1‬معظم المادة العلمية في هذا الجزء منقول بتصرف من كتاب م المحيميد‬
‫‪168‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪CCTV‬‬
‫قطر العنصر الحساس‬
‫من الميزات الهامة في كامي ار المراقبة هو قطر شريحة الحساس المستخدم في الكامي ار‪ ،‬فكلما كان هذا القطر أكبر كلما‬
‫كان حجم الصورة المستقبلة على الحساس أكبر‪ .‬وهو متوفر بقياسات مختلفة "‪ ،1/3" and 1/4" ،1/2" ،2/3‬مقاسة‬
‫بالبوصة‪.‬‬
‫أما العدسات فيوجد منها أيضا عدة أنواع‪:‬‬
‫عدسات ذات بعد بؤري ثابت ‪:Fixed Focal Length Lens‬‬
‫هذه العدسات لها حجم صورة واحد ال يتغير‪ ،‬ويمكنها فقط أن تعمل ‪ FOCUS‬ولكن ال يمكنها التقريب و التكبير‪ .‬وال‬
‫يمكن تغيير البعد البؤري لهذه العدسات وهي تعتبر أبسط أنواع العدسات وأرخصهم ولكن استخدامها يتطلب الكثير من‬
‫الحسابات الدقيقة لكى يكون استخدامها مناسب للمكان‪ ،‬و تستخدم عامة في أماكن المراقبة الخارجية‪ .‬وأشهر العدسات‬
‫الثابتة هي العدسات ذات البعد البؤري التالي‪.12 mm ،8 mm ،6 mm ،4 mm ،3.6 mm ،2.8 mm :‬‬
‫عدسات ذات بعد بؤري متغير ‪:Varifocal Length Lens‬‬
‫يتغير البعد البؤري تلقائيا تبعا لكمية الضوء التي تستقبلها العدسة في هذا النوع‪ ،‬ويمكن تغيير حجم الصورة و يمكنها أيضا‬
‫التقريب و التكبير‪.‬‬
‫‪169‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪CCTV‬‬
‫عدسات ذات ُبعد بؤري ُمتغير آلياً (‪:)Motorized Zoom‬‬
‫يتغير البعد البؤري لهذه العدسات آلياً لكى تحصل على أفضل و أوضح صورة‪ .‬هذا يجعل تركيب كاميرات المراقبة أسهل‬
‫بكثير عن نظيراتها‪ .‬يمكن التحكم في هذه العدسات عن طريق أزرار التكبير‪/‬التركيز يدويا في لوحة المفاتيح‪ ،‬تطبيق هاتف‬
‫محمول ذكى مثال‪.‬‬
‫ورغم كل هذه المميزات لكنها غالية الثمن جداً مقارنة بالنوعين األخرى من العدسات ولذلك تستخدم في تطبيقات خاصة‬
‫مثل الرادارات في الشوارع لكى تستطيع أن تصور لوحة السيارة بدقة ووضوح‪.‬‬
‫العالقة بين قطر العدسة والحساس‬
‫يجب اختيار كل من قطر العدسة و قطر حساس الصورة بصورة متناغمة‪ ،‬فمثال لو كان لدي عدسة بقطر ”‪ 2/3‬فإننا‬
‫نستطيع استخدام حساس صورة بدءا من القطر "‪ 2/3‬بينما ال نستطيع استخدام حساس صورة بقياس "‪ 1/2‬و إال سيتم‬
‫اقتطاع جزء من الصورة‪.‬‬
‫يوضح الشكل التالي الخطأ الحاصل عند عدم اختيار قطر العدسة و قطر الحساس بصورة متناغمة‪.‬‬
‫املصطلحات اهلامة اخلاصة بكامريات املراقبة‬
‫فيما يلى شرح ألهم هذه المصطلحات‪:‬‬
‫‪170‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪CCTV‬‬
‫البعد البؤري ‪focal length‬‬
‫هو المسافة بين عدسة الكامي ار والحساس وتقاس بالميلي ميتر‪ .‬وتلعب دو ار هاما في تحديد أبعاد المشاهد المصورة‪ ،‬ونقصد‬
‫بقولنا أن عدسة ‪ 8mm‬ليس أن قطر العدسة هو ‪ ،8mm‬بل أن البعد البؤري وهو المسافة بين بؤرة العدسة و الحساس‬
‫الضوئي هو الذي يساوى ‪.8mm‬‬
‫فإذا اخترنا عدسة ‪ 4mm‬ستكون زاوية الرؤية كبيرة لكن‬
‫بدون تفاصيل دقيقة للصورة‪ ،‬أما إذا اخترنا عدسة‬
‫‪ 12mm‬فستكون زاوية الرؤية صغيرة لكنها ستكون‬
‫أوضح‪ .‬وبالتالي عندما تريد أن تصور منظ ار عاما اختر‬
‫عدسة ‪ ،4mm‬أما إذا أردت صورة دقيقة فيجب أن‬
‫تختار عدسات )‪ (12mm-8mm‬كما هو الحال مثال‬
‫إذا أردت اختيار كامي ار موجهة تحديدا علي آلة الصرف‬
‫عند موظف المحاسبة‪.‬‬
‫ويظهر الشكل التالي اختالف مقاسات الصورة الملتقطة من نفس المكان مع اختالف مقاس العدسة‪ .‬واضح أنه كلما زاد‬
‫البعد البؤري زادت الدقة وصغرت زاوية الرؤية (المنظر الملتقط)‪.‬‬
‫والشكل التالي يبين حجم ودقة الصورة الملتقطة من كل عدسة مع تغير مسافة الصورة‪ ،‬ومن الواضح أنه إذا كانت العدسة‬
‫لها بعد بؤري صغير فستحتاج أن تقترب كثي ار من العنصر المراد تصويره من أجل الحصول على دقة معقولة‪ ،‬أما إذا كان‬
‫هدفك هو المنظر العام فيجب أن يكون البعد البؤري صغيرا‪.‬‬
‫‪171‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪CCTV‬‬
‫زاوية الرؤية ‪: View Angle‬‬
‫زاوية الرؤية مصطلح يعبر عن مقدار الزاوية التي تغطية الكاميرا‪ ،‬بحيث كلما زادت قيمة هذه الزاوية‪ ،‬كلما كانت المساحة‬
‫يقل وضوح األجسام البعيدة‪( .‬تذكر أنه كلما قل البعد البؤري زادت زاوية الرؤية)‪.‬‬
‫المغطاة أكبر‪ ،‬ولكن ّ‬
‫‪172‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪CCTV‬‬
‫كيف تحسب المسافة التي تغطي ه ا الكاميرا الواحدة ‪ FOV ، Field of View‬؟‬
‫الكاميرات تعمل بنفس آلية عمل عين اإلنسان‪ ،‬فالصورة الحقيقية تظهر معكوسة على حساس الكامي ار (كاشف الصور)‬
‫كما في الشكل التالي‬
‫وبحسابات النسبة والتناسب بين أبعاد المشهد الحقيقي وأبعاد حساس الصورة‪ ،‬وبمعرفة البعد البؤري ‪ f‬للكامي ار (المسافة بين‬
‫العدسة والحساس)‪ ،‬يمكن حساب عرض منظر المشاهدة ‪ H‬الموجود على مسافة ‪ D‬باستخدام كامي ار لها حساس قطره ‪،h‬‬
‫طبقا للعالقة التالية‪:‬‬
‫𝑡‪𝑆𝑒𝑛𝑠𝑜𝑟 𝑊𝑒𝑑𝑡ℎ 𝑆𝑒𝑛𝑠𝑜𝑟 𝐻𝑒𝑖𝑔ℎ‬‬
‫‪𝐹𝑜𝑐𝑎𝑙 𝐿𝑒𝑛𝑔𝑡ℎ‬‬
‫=‬
‫=‬
‫‪𝑉𝑖𝑒𝑤 𝑊𝑒𝑑𝑡ℎ‬‬
‫𝑡‪𝑉𝑖𝑒𝑤 𝐻𝑒𝑖𝑔ℎ‬‬
‫𝑒𝑐𝑛𝑎𝑡𝑠𝑖𝐷 𝑤𝑒𝑖𝑉‬
‫‪173‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪CCTV‬‬
‫مثال‬
‫لدينا مشهد عرضه ‪ 5‬متر ويبعد عن الكامي ار المراد تركيبها بمسافة ‪ 50‬متر‪ ،‬احسب البعد البؤري المناسب للكامي ار إذا‬
‫كان حساس الكامي ار ‪ 1/3‬بوصة‪.‬‬
‫الحل‪:‬‬
‫أوال ‪ :‬أبعاد الحساس ثلث بوصة بالملم هي‪ :‬العرض ‪ 4.8 mm‬واالرتفاع ‪3.6 mm‬‬
‫‪𝑆𝑒𝑛𝑠𝑜𝑟 𝑊𝑒𝑑𝑡ℎ‬‬
‫‪𝐹𝑜𝑐𝑎𝑙 𝐿𝑒𝑛𝑔𝑡ℎ‬‬
‫=‬
‫‪𝑉𝑖𝑒𝑤 𝑊𝑒𝑑𝑡ℎ‬‬
‫𝑒𝑐𝑛𝑎𝑡𝑠𝑖𝐷 𝑤𝑒𝑖𝑉‬
‫‪4.8 𝐹𝑜𝑐𝑎𝑙 𝐿𝑒𝑛𝑔𝑡ℎ‬‬
‫=‬
‫‪5‬‬
‫‪50‬‬
‫ومنها يكون البعد البؤري المناسب للكامي ار هو‪:‬‬
‫𝐷‬
‫𝑚𝑚‪= 48‬‬
‫𝐻‬
‫×‪𝑓=ℎ‬‬
‫مثال‬
‫لنفرض مثال كامي ار ذات حساس ‪ 1/3‬بوصة (عرضه ‪ ،)h=3.6mm‬فإذا كان البعد البؤري ‪ f‬للكامي ار المستخدمة هو‬
‫‪ ،f=119mm‬وارتفاع المشهد المراد تصويره هو ‪ .4.18 m‬احسب المسافة المناسبة لتثبيت الكاميرا‪.‬‬
‫الحل‬
‫𝑡‪𝑆𝑒𝑛𝑠𝑜𝑟 𝐻𝑒𝑖𝑔ℎ‬‬
‫‪𝐹𝑜𝑐𝑎𝑙 𝐿𝑒𝑛𝑔ℎ‬‬
‫=‬
‫𝑡‪𝑉𝑖𝑒𝑤 𝐻𝑒𝑖𝑔ℎ‬‬
‫𝑒𝑐𝑛𝑎𝑡𝑠𝑖𝐷 𝑤𝑒𝑖𝑉‬
‫‪174‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪CCTV‬‬
‫‪3.6‬‬
‫‪119‬‬
‫=‬
‫‪4.18‬‬
‫𝐷‬
‫ويكون بُعد الكاميرا‪ D‬المناسب عن المشهد‬
‫‪D = f * H / h = 119 * 4.18 / 3.6 = 138 m‬‬
‫الحظ أن المسافة المناسبة لتثبيت الكامي ار لرؤية منظر ما تساوى تقريبا طول البعد البؤري لكن باألمتار وليس بالمللى متر‬
‫(كحسابات تقريبية)‪ ،‬ولذا فالبعض يرى أن أفضل مسافة بين كل كامي ار وأخرى تساوى البعد البؤري باألمتار‪.‬‬
‫والجدول التالي يمثل العمود الرأسي األول من اليسار البعد البؤري للكامي ار‪ ،‬بينما يمثل العمود األفقى األول من فوق البعد‬
‫عن المشهد المراد تصويره‪ ،‬وأما األرقام في داخل الجدول فتبين الطول العرض للمشهد المراد تصويره‪.‬‬
‫‪175‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪CCTV‬‬
‫‪100 ft. 150 ft.‬‬
‫‪75 ft.‬‬
‫‪50 ft.‬‬
‫‪Distance to Object / Width x Height in Feet‬‬
‫‪10 ft. 15 ft.‬‬
‫‪20 ft.‬‬
‫‪25 ft.‬‬
‫‪30 ft.‬‬
‫‪40 ft.‬‬
‫‪17 x 26 x 19 34 x 26 43 x 32 51 x 39 69 x 51 86 x 64 129 x 171 x‬‬
‫‪13‬‬
‫‪96‬‬
‫‪129‬‬
‫‪12 x 9 18 x 4 24 x 18 30 x 23 36 x 27 48 x 36 60 x 45 90 x 68 120 x‬‬
‫‪90‬‬
‫‪8 x 6 12 x 9 16 x 12 20 x 12 24 x 18 32 x 24 40 x 30 60 x 45 80 x 60‬‬
‫‪257 x‬‬
‫‪193‬‬
‫‪180 x‬‬
‫‪135‬‬
‫‪120 x‬‬
‫‪96‬‬
‫‪15 x 11 18 x 14 24 x 18 30 x 23 45 x 34 60 x 45 90 x 68‬‬
‫‪10 x 8 12 x 9 16 x 12 20 x 15 30 x 23 40 x 30 60 x 45‬‬
‫‪8x6‬‬
‫‪9x7‬‬
‫‪12 x 9 15 x 11 23 x 17 30 x 23 45 x 34‬‬
‫‪12 x 9‬‬
‫‪8x6‬‬
‫‪6x5‬‬
‫‪5 x 3.5 6 x 4‬‬
‫‪4x3‬‬
‫‪14 x 11 19 x 14 29 x 22‬‬
‫‪10 x 7‬‬
‫‪14 x 11‬‬
‫‪10 x 7‬‬
‫‪7x5‬‬
‫‪5x4‬‬
‫‪4x3‬‬
‫‪10 x 7‬‬
‫‪6x5‬‬
‫‪5x4‬‬
‫‪3x2‬‬
‫‪2 x 1.4 2.6 x‬‬
‫‪1.9‬‬
‫‪240 x‬‬
‫‪180‬‬
‫‪160 x‬‬
‫‪120‬‬
‫‪24 x 18 32 x 24 40 x 30 48 x 36 64 x 48 80 x 60 120 x‬‬
‫‪90‬‬
‫‪3x2‬‬
‫‪6x5‬‬
‫‪4mm‬‬
‫‪4x3‬‬
‫‪6mm‬‬
‫‪8mm 3 x 2 6 x 5 9 x 7‬‬
‫‪12mm 2 x 1.5 4 x 3 6 x 4.5‬‬
‫‪16mm 1.5 x 3 x 2.3 4.5 x‬‬
‫‪1.3‬‬
‫‪3.5‬‬
‫‪25mm 96 x 2 x 1.5 3 x 2‬‬
‫‪.72‬‬
‫‪50mm .48 x .96 x 1.4 x 1‬‬
‫‪.36‬‬
‫‪.72‬‬
‫‪75mm .32 x .64 x .96 x‬‬
‫‪.24‬‬
‫‪.48‬‬
‫‪.72‬‬
‫‪8x6‬‬
‫‪2 x 1.5 2.4 x‬‬
‫‪1.8‬‬
‫‪1.3 x‬‬
‫‪1.6 x‬‬
‫‪.96‬‬
‫‪1.2‬‬
‫‪Focal 5 ft.‬‬
‫‪Length‬‬
‫‪2.8mm 9 x 6‬‬
‫‪16 x‬‬
‫‪12‬‬
‫‪8x6‬‬
‫‪3mm‬‬
‫‪9x7‬‬
‫‪12 x 9 15 x 11 18 x 14 24 x 18 30 x 23‬‬
‫‪6x5‬‬
‫‪45 x 34 60 x 45 90 x 68‬‬
‫‪10 x 8 14 x 11 19 x 14 24 x 18 29 x 22 38 x 29 48 x 36 72 x 54 96 x 72 144 x‬‬
‫‪108‬‬
‫‪3x2‬‬
‫‪8mm‬‬
‫‪5x4‬‬
‫‪5mm‬‬
‫‪12 x 9‬‬
‫‪9x7‬‬
‫‪6x5‬‬
‫‪5x4‬‬
‫‪4x3‬‬
‫‪2 x 1.8 3 x 2‬‬
‫‪18 x 14‬‬
‫‪1.2‬‬
‫‪1.8 x‬‬
‫‪x .90 1.3‬‬
‫‪40mm .60 x‬‬
‫‪.45‬‬
‫نسبة اإلشارة إلى الضوضاء ( ‪:) Signal To Noise Ratio S/N‬‬
‫من المعروف أن الجو الذي يحيط بنا مملوء بالعديد من اإلشارات الكهربية والمغناطيسية القادمة من أبراج التليفون‬
‫والمراقبة‪...‬الخ‪ ،‬وإذا كان العزل ‪ -shielding-‬المستخدم في الدوائر غير جيد أو نتيجة للتضخيم الزائد في اإلشارة القادمة‬
‫للكامي ار فمن الممكن أن يؤدي ذلك الي تشوش اإلشارة القادمة من الكامي ار الي أجهزة التسجيل والعرض‪ ،‬لذلك يستخدم‬
‫مصطلح –)‪- signal to noise ratio (s/n‬للتعبير عن مقدار اإلشارة القادمة من الكامي ار إلى مقدار الضوضاء الذي‬
‫بناء على هذا العامل‪.‬‬
‫ا‬
‫يمكن أن يحدث‪ .‬ويعطي الجدول التالي‬
‫تصور عن كيفية اختار الكامي ار ً‬
‫يتم تصنيع الكاميرات لكى تكون مصممة على نسبة تقارب الـ ـ ‪ dB 55‬عند هذه النسبة تكون الضوضاء غير ملحوظة‬
‫ومن المتعارف عليه انه عند نسبة ‪ dB 46‬يبدأ أثر ظهور الضوضاء و تكون ملحوظة‪.‬‬
‫‪176‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪CCTV‬‬
‫مصطلح دقـة الصـورة ‪Image Resolution :‬‬
‫دائما دقة أعلى تعني تفاصيل أكثر‪ ،‬وتقاس دقة الصورة بطرق متعددة‪ ،‬فيمكن أن تقاس‪:‬‬
‫•‬
‫بعدد خطوط المسح ‪ TV LINES‬في الكاميرات ال ـ ‪Analog‬‬
‫•‬
‫أو تقاس بمصطلح ال ـ ‪ CIF‬أو بالـ ـ ‪ Mega Pixels‬في كاميرات ال ـ ‪ IP‬أو كاميرات ‪.HD‬‬
‫وفيما يلى شرح لهذه المصطلحات الخاصة بدقة الصورة‪:‬‬
‫نسبة اإلشارة إلى‬
‫جودة الصورة‬
‫الضوضاء (‪)dB‬‬
‫مصطلح‬
‫المسح‬
‫‪lines‬‬
‫للتعبير عن‬
‫دقة الصورة‬
‫في‬
‫‪60‬‬
‫ممتازة و ال يوجد ضوضاء ظاهرة‬
‫‪50‬‬
‫جيدة ولكن بعض الضوضاء تبدأ في الظهور ولكنها واضحة‬
‫‪40‬‬
‫مقبولة ولكن بعض النقاط البيضاء كالثلج تبدأ في الظهور‬
‫‪30‬‬
‫سيئة و تمتلئ الصورة بالضوضاء‬
‫‪20‬‬
‫صورة غير واضحة و غير قابلة لالستخدام‬
‫الكاميرات ال ـ ‪ analog‬تستخدم عدد خطوط المسح األفقية كمقياس لذلك‪.‬‬
‫وكلما زاد هذا الرقم كلما زادت دق ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــة الكاميرا‪-700-1000( .‬‬
‫‪.)380-420-580‬‬
‫على سبيل المثال ‪ 400 Lines‬تعنى ‪ 200‬خط أبيض و‪ 200‬خط أسود‬
‫‪177‬‬
‫خطوط‬
‫‪TV‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪CCTV‬‬
‫مصطلح الميجا بكسل‬
‫يمكن اعتبار أن الصورة الرقمية مكونة من عدة نقاط أفقية ورأسية‪ ،‬فحين نقول أن الصورة‬
‫بدقة واحد ميجا بكسل ‪ 1Mega Pixel‬فهذا يعنى أن هذه الصورة مكونة من ‪ 1000‬نقطة‬
‫بالطول و‪ 1000‬نقطة بالعرض وال ـ ‪ Pixel‬هو أصغر عنصر منفرد في مصفوفة صور‬
‫نقطية‪ ،‬أي أنه أصغر ما يمكن تمثيله والتحكم في خصائصه من مكونات الصورة على‬
‫الشاشات بتقنياتها المختلفة‪ ،‬وأصغر ما يمكن مسحه وتخزين بياناته في الكامي ار الرقمية‪.‬‬
‫الصورة التي أبعادها ‪ 480×640‬تكون من فئة ‪ 0.3‬ميجا بكسل‪ ،‬وصورة بأبعاد‬
‫‪ 1200×1600‬بكسل تكون من مستوى ‪ 1.9‬ميجا بكسل‪.‬‬
‫فمثال إذا اخذنا صورة بطول ‪ 2048‬بكسل وعرض ‪ 1536‬بيكسل فإن قوة (دقة) الكامي ار التي التقطتها تكون ‪ 3.1‬ميغا‬
‫بكسل‪ ،‬أي أن هذه الكامي ار قادرة على تجزيء الصورة التي تلتقطها إلى ‪ 3.1‬ميغا بيكسل‪ ،‬وبالتالي كلما كثر عدد ال ـ ‪Pixels‬‬
‫في الكامي ار الرقمية الحديثة كانت أكثر دقة ووضوحا‪.‬‬
‫واضح أنه كلما زاد ال ـ ـ ‪ Megapixel‬زادت جودة الصورة الملتقطة‪ ،‬و زاد كذلك حجم الصورة‪ ،‬و زاد بالتالي حجم الذاكرة‬
‫المطلوبة لتسجيل نفس المدة‪ .‬الحظ أن هذا المصطلح يعبر عن دقة الصورة لكن ال يعبر عن‬
‫جودة الكامي ار ألن هناك عوامل أخرى تؤثر على جودة الكاميرا‪.‬‬
‫ملحوظة‪ 36 :‬بيكسل تكافئ عرض طولى ‪ m 0.2‬وهو عرض وجه اإلنسان الحقيقى‪.‬‬
‫مصطلح الــ ‪: Optical Zoom, OZ‬‬
‫تستخدم في هذه التقنية آلية ميكانيكية لتغير مكان العدسة المستخدمة في الكامي ار‪ ،‬وبالتالي تغير البعد البؤري للعدسة‬
‫‪ Focal Length‬بحيث يتغير هذا البعد من البعد األصغر وحتى البعد األكبر‪ ،‬على شكل خطوات معينة‪ ،‬كل خطوة‬
‫منها تسمى ‪ F-stop‬ويطلق أيضا على هذه الخطوة الرمز ‪ X‬وهو حاصل قسمة البعد األكبر على البعد األصغر‪.‬‬
‫مثال‬
‫كامي ار تملك عدساتها مجال للبعد البؤري من ‪ 9.5 mm‬وحتى ‪ 143 mm‬ما هو قيمة ال ـ ‪ OZ‬لها؟‬
‫الحل‪:‬‬
‫حاصل قسمة البعد األكبر على البعد األصغر مساوي تقريبا ‪ ،15‬وبالتالي يذكر في مواصفات هذه الكامي ار أنها ذات‬
‫تكبير وتصغير بصري‪ OZ‬بمقداره )‪.)15 X‬‬
‫‪178‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪CCTV‬‬
‫مصطلح ( ‪:) Digital Zoom‬‬
‫التكبير والتصغير الرقمي تقنية برمجية تسمح بتغير حجم الصورة الملتقطة برمجياً وليس بصرياً‪ ،‬وبالتالي ال نحتاج في‬
‫هذه التقنية ألي آلية ميكانيكية‪ .‬و هذا يقلل بصورة كبيرة تكلفة الكامي ار و حجمها لكن المشكلة هنا تكون في جودة الصورة‬
‫فكلما زاد تكبير الصورة رقمياً كلما قل وضوح الصورة‪.‬‬
‫ويمكن أن تفهم معنى أن ال ـ ‪ DZ‬يساوى ‪ 10 x‬مثال أن الكامي ار تستطيع تكبير الصورة بمقدار ‪ 10‬مرات عما تراه بعينك‬
‫أنت في الواقع بدون كامي ار‪.‬‬
‫لكى تشعر بالفرق ما بين النوعين أنظر إلى الصورة اآلتية فسترى أن خاصية التكبير البصرى تنتج صورة أنقى و أجود‬
‫بكثير من التكبير الرقمي و هذا يفسر لماذا نحتاج إلى التكبير البصرى‪.‬‬
‫مصطلح تعويض اإلضاءة الخلفية ‪BLC ، Back Light Compensation‬‬
‫عندما يقف شخص بجانب مصدر للضوء القوى (نافذة في وضح النهار) فستحاول الكامي ار أن تقلل من نسبة الضوء‬
‫الداخل لها لكى تضبط مستوى اإلضاءة العام بالنسبة للكامي ار ولكنها بفعلها هذا ستجعل الشخص معتم أكثر و ال يمكن‬
‫رؤيته‪ .‬وخاصية الـ ـ ‪ BLC‬حلت هذه المشكلة كما هو موضح في الصورة اآلتية‬
‫‪179‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪CCTV‬‬
‫ملحوظة‪ :‬هناك خاصية مشابهة للـ ـ ‪ BLC‬ولكنها أكثر تطو اًر تسمى ب ‪ WDR‬أو ‪ Wide Dynamic Ratio‬وهي‬
‫تجعل الصورة أوضح من ‪ BLC‬كما في الصورة اآلتية التي تقارن بين األنظمة الثالثة‪:‬‬
‫مصطلح التحكم اآللي للتكبير ( ‪:) AGC: Automatic Gain Control‬‬
‫يتم استخدام هذه الخاصية عندما تكون ظروف اإلضاءة منخفضة عن حد معين فتقوم بتضخيم اإلشارة حتى تظهر الصورة‬
‫وكأنها في الظروف الطبيعية ولكنها لألسف أيضا تضخم نسبة الضوضاء في الصورة مما يقلل جودة الصورة‪ .‬لذلك يمكن‬
‫تشغيل وإيقاف هذه الخاصية من قبل العميل‪.‬‬
‫مصطلح تقنية تعويض الضوء ال ُم فرط ( ‪:) Highlight Compensation HLC‬‬
‫هذه الخاصية تتيح إلينا أن نعتم المصادر العالية للضوء لكى تظهر لنا تفاصيل لم تكن ظاهرة لنا مسبقاً‪ .‬وهي تستخدم‬
‫بشدة عندما نريد أن نرى لوحات السيارات في الليل‪.‬‬
‫‪180‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪CCTV‬‬
‫مصطلح الحساسية للضوء ‪sensitivity‬‬
‫هي خاصية تحدد جودة تصوير الكامي ار في االضاءات الضعيفة و األماكن المعتمة جزئيا‪ .‬وبعض الكاميرات يمكنها‬
‫التصوير في األماكن المظلمة تماما بدون اى ضوء في المكان‪.‬‬
‫معلوم أن شدة اإلضاءة تقاس بوحدة الـ ـ ‪ ، Lux‬وكلما وصفت الكامي ار برقم قليل في ال ‪ Lux‬فهذا يعنى أنها تستطيع أن‬
‫تخرج الصورة بجودة مناسبة ومقبولة مع اإلضاءات الخافتة تماما بل أن بعض الكاميرات وصلت ل ‪ ،0 lux‬وهذا يعنى‬
‫أنها تستطيع أن تخرج صورة بجودة جيدة في حالة االنعدام التام لمصادر اإلضاءة في المكان‪ .‬وهذا بالطبع ينعكس على‬
‫سعر الكاميرا‪ .‬وبالطبع البد أن تكون الكامي ار مزودة بخاصية ‪ Infra Red‬لتستطيع الرؤية في الظالم كما في الشكل‬
‫التالي‪.‬‬
‫وتصبح هذه الخاصية هامة في األماكن المعرضة للسرقة حيث أن أول شىء يقوم به السارق هو فصل مصادر اإلضاءة‬
‫في المكان وأيضا تصبح هامة في األماكن الخارجية في الليل‪.‬‬
‫أنظمة التغذية بالطاقة الكهربية للكامريات‬
‫الكاميرات عموما تحتاج لمصدر للطاقة قد يكون ‪ DC 48-24-12 Volt‬تحصل عليه عن طريق ‪ converter‬يحول‬
‫جهد ال ـ ‪ 220‬المتردد إلى ‪ ،DC‬ويجب اختيار كابل الكهرباء (كابل عادى غالبا ‪ 2‬مم) بحيث ال يتسبب في حدوث هبوط‬
‫في الجهد)‪.‬‬
‫وبصفة عامة تحتاج الكامي ار العادية إلى سلكين أحدهما لنقل إشارة الفيديو والثاني لتغذية الكامي ار بالقدرة الكهربية كما في‬
‫الشكل‬
‫‪181‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪CCTV‬‬
‫ويتم توفير الطاقة للكاميرات عن طريق‪ adapter‬يشبه شاحن الموبيل القديم كما في الشكل‪.‬‬
‫وي راعى حساب الهبوط في الجهد عبر كابل تغذية القدرة حتى ال يهبط الجهد عن الحد المسموح به‪ ،‬مما قد يسبب خلال‬
‫في عمل الكامي ار ويستلزم تركيبها عند مسافة أقصر‪ .‬أو استخدام كابل له مساحة مقطع أكبر للحصول على مقاومة أقل ‪.‬‬
‫)‪: Power over Ethernet (POE‬‬
‫‪182‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪CCTV‬‬
‫هذه الخاصية (‪ )POE‬التغذية الكهربائية للكاميرات الشبكية عن طريق كبل الشبكة ‪ 6) ،(TP-CAT5‬ومن خالل هذه‬
‫التقنية نستخدم كبل الشبكة لنقل المعلومات واألوامر (التكبير والتدوير‪ ...‬لكامي ار متحركة) وكذلك تغذية الكامي ار‪ .‬وهذه الميزة‬
‫تسمح بسهولة تركيب الكامي ار في أي مكان دون الحاجة لتغذية كهربائية خارجية‪.‬‬
‫فإذا كان السويتش المستخدم ال يملك خاصية ‪ POE‬وكانت الكامي ار تمتلك هذه الخاصية عندها يمكن وضع ‪Midspan‬‬
‫عند السويتش كما في الشكل‪.‬‬
‫ملحوظة‪:‬‬
‫•‬
‫الكامي ار الواحدة من ‪ 10-5‬وات‬
‫•‬
‫‪ DVR‬الجديد ‪ 40-30‬وات القديم ‪ 80-50‬وات‬
‫•‬
‫‪Monito (led) = 20-40 watt‬‬
‫•‬
‫الكاميرات المتحركة ‪ 80-60‬وات‬
‫أشكال الكامريات ‪:‬‬
‫يوجد العديد من األنواع المختلفة للكاميرات منها‪:‬‬
‫‪.1‬‬
‫الكاميرات األنبوبية والكروية‬
‫‪.2‬‬
‫الكاميرات الثابتة والمتحركة‪)PTZ( .‬‬
‫‪.3‬‬
‫‪.4‬‬
‫الكاميرات أحادية اللون والكاميرات الملونة‪.‬‬
‫الكاميرات الداخلية والكاميرات الخارجية‪.‬‬
‫‪.5‬‬
‫الكاميرات السلكية والكاميرات الالسلكية‪.‬‬
‫‪.6‬‬
‫الكاميرات النهارية والكاميرات الليلية‪.‬‬
‫وفيما يلى شرح مختصر لبعض هذه األنواع‪:‬‬
‫‪183‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪CCTV‬‬
‫الكاميرات األنبوبية (‪)Bullet Camera‬‬
‫تسمى بهذا االسم نسبة إلى شكلها األنبوبي‪ ،‬تمتاز بصغر العدسة من أجل زيادة القدرة‬
‫على رؤية مسافات أبعد خاصة أنها تستخدم في الغالب في التطبيقات الخارجية‪ .‬وهى‬
‫سهلة التركيب‪ ،‬رخيصة الثمن‪ ،‬يمكن استخدامها في األماكن الداخلية و الخارجية‪ ،‬و‬
‫تستخدم مع مسافات رؤية متوسطة و بدقة عالية‪.‬‬
‫وتستخدم هذه الكاميرات مجموعة من الـ (‪ )Infra-Red LEDs‬تتموضع علي شكل‬
‫حلقي حول العدسة و حساس ضوئي يتحسس انخفاض مستوي اإلضاءة عن حد معين‬
‫فتعمل الـ (‪ )LEDs‬عند هذا الحد و تصدر أشعة تحت الحمراء تصطدم بالجسم المرئي‬
‫ثم ترتد إلي العدسة‪ .‬تعتمد المساحة التي تغطيها الكامي ار ليال علي عدد الـ (‪ )LEDs‬المستخدمة في الكامي ار‪ ،‬فمثال الكامي ار‬
‫ذات ‪ 20‬وحدة تغطي ‪ 7‬أمتار تقريبا‪.‬‬
‫الكاميرا الكروية (‪)Dome Camera‬‬
‫كاميرات القبة هي كاميرات ذات أغلفة على شكل قبة‪ ،‬مصنعة من مادة بالستيكية أو‬
‫معدنية‪ ،‬ذات ألوان متعددة‪ ،‬إال أنها غالبا ما تكون ذات لون أسود‪ ،‬كما أنها متعددة األحجام‪،‬‬
‫وهي من أشهر الكاميرات استخداما في التطبيقات الداخلية‪ ،‬تتوفر كاميرات القبة بأكثر من‬
‫تقنية‪ ،‬فمنها الكاميرات الليلية والنهارية ومنها الكاميرات الثابتة ومنها المتحركة‪ .‬تمتاز هذه‬
‫الكاميرات بأنها سهلة التركيب‪ ،‬كما أن القبة تخفي الكامي ار داخلها‪ ،‬فال يستطيع أي مراقب‬
‫للكامي ار تحديد اتجاه العدسة فيها عن بعد‪ ،‬مما يضفي عليها مزيدا من السرية‪.‬‬
‫الكاميرات المتحركة‬
‫أو ما تسمى بالـ ‪ ،)Pan Tilt Zoom( PTZ‬حيث ‪ Pan‬و‬
‫معناه التحكم في دوران الكامي ار يمينا و يسا ار‪ ،‬وأما ال ـ ‪Tilt‬‬
‫فمعناه التحكم في دوران الكامي ار أعلى و أسفل‪.‬‬
‫‪184‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪CCTV‬‬
‫يتميز هذا النوع بالتقريب والتكبير للصورة عن طريق التحكم في حركة الكامي ار وهذا يجعلها تغطي المكان الموضوعة فيه‬
‫بشكل كامل فإنها تسهل الرؤية من زوايا مختلفة‪ .‬وتكلفتها حوالي من ‪ 5‬إلى ‪ 10‬أضعاف تكلفة الكامي ار الثابتة‪ .‬يمكن‬
‫التكبير بها حتى ‪ 36‬ضعف الصورة األصلية‪ .‬وتعتبر الكاميرات المتحركة كاميرات عملية‬
‫ومرنة جداً من أجل عمليات المراقبة الدقيقة والتي تتطلب إمكانية المالحقة‪ ،‬حيث تمتاز هذه‬
‫الكاميرات بثالث درجات من الحرية في الحركة هي‪:‬‬
‫‪ o‬إمكانية الدوران األفقي ‪ 360‬درجة (‪.)Pan‬‬
‫‪ o‬إمكانية اإلمالة عموديا لألعلى واألسفل بمقدار ‪ 90‬درجة (‪.)Tilt‬‬
‫‪ o‬إمكانية تكبير وتصغير الصور بمقدار محدد حسب إمكانية الكامي ار‬
‫لتوضيح المشهد بشكل مناسب (‪.)Zoom‬‬
‫ويوجد أنواع من الكاميرات المتحركة‪ :‬مثل كاميرات المالحقة اآللية ( ‪Auto Tracking‬‬
‫‪ ،)Camera‬هي نوع متطور من الكاميرات المتحركة حيث تتميز بقدرتها على مالحقة‬
‫األجسام المتحركة‪ ،‬بحيث تتحرك حركة أفقية وعمودية مالحقة للهدف وتقوم بالتكبير‬
‫لرؤية الهدف بوضوح وتستمر بالمالحقة حتى خروج الهدف عن منطقة الرؤية ثم تعود‬
‫إلى منطقة محدده برمجياً بشكل مسبق‪.‬‬
‫مالحظات‪:‬‬
‫‪ -1‬الكاميرات التي تستخدم في بيئة خارجية مكشوفة تكون معرضة للظروف الخارجية والتي‬
‫تكون عادة قاسية في بعض األحيان‪ ،‬ويعتبر عامل الح اررة الخارجية من أهم تلك‬
‫العوامل‪ ،‬وبالتالي يجب أن تكون الكامي ار ذات مجال ح اررة تشغيل واسع) بعض الشركات‬
‫تصنع كاميرات ذات مجال من ‪ 10‬تحت الصفر وحتى ‪ 120‬درجة مئوية( وبالتالي‬
‫يجب استخدام أغلفة خاصة لهذه الكاميرات‪ ،‬وتكون هذه األغلفة مضادة للعوامل‬
‫الخارجية وفق المعيار العالمي‪ . IP 66‬وتأتي بعض أنواع األغلفة مزودة بمساحات لزجاجها األمامي إلزالة أي رطوبة‬
‫أو قطرات المطر بحيث تضمن بقاء صورة الكامي ار نقية كما توفر أغلفة أخرى مراوح داخلية و مسخنات لتأمين عمل‬
‫الكامي ار ضمن ح اررة تشغيل مناسبة‪.‬‬
‫والشكل التالي يمثل نموذج لتوصيف إحدى الكاميرات‪.‬‬
‫‪185‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪CCTV‬‬
‫‪186‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪CCTV‬‬
‫أمثلة تطبيقية‬
‫المثال األول لنفس الجامعة التي عرضنا ألنظمة أخرى بها في الفصول السابقة ‪ ،‬وهنا نعيد عرض ال ـ ‪ Plan‬الخاص بأحد‬
‫األدوار حيث تظهر عليه الكاميرات (‪ )IP Camera‬ثم يليه شكل ال ـ ‪ riser diagram‬الخاص بهذه النوعية من الكاميرات‬
‫الرقمية ‪ .‬راجع جميع الرسومات بملحق األتوكاد بالموقع‪.‬‬
‫‪187‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪CCTV‬‬
‫وطريقة رسم الــ ‪ riser diagram‬للكاميرات الرقمية يمكن أن تأخذ شكال آخر كما في المثال التالى الخاص بأحد‬
‫الفنادق الصغيرة‪.‬‬
‫‪188‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪CCTV‬‬
‫‪189‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Fire Alarm‬‬
‫‪8‬‬
‫أنظمة اإلنذار والكشف عن الحرائق‬
‫نظام إنذار الحريق هو عبارة عن مجموعة من األجهزة التي تعمل معاً الكتشاف الحرائق أو الدخان أو تسريب غاز‪ ،‬لتحذير‬
‫الناس من خالل األجهزة المرئية والصوتية وبالتالي المساهمة في إنقاذ أرواح‪ .‬ويمكن تفعيل هذه اإلنذارات تلقائياً من أجهزة‬
‫الكشف عن الدخان أو الح اررة أو الغاز ‪ ،Heat or Gas detectors ،Smoke‬أو يمكن تفعيلها يدوياً من خالل ‪Manual‬‬
‫)‪ .Call Points (MCP‬وبمجرد أن يكتشف واحد من هذه األجهزة وجود حريق أو دخان فإنه يرسل إشارة إلى اللوحة‬
‫الرئيسية ‪ FACP ،Fire Alarm Control Panel‬التي تقوم بتفعيل اإلنذار‪ Sound or Visual Alarm‬كما في الشكل‬
‫المبسط التالي‪ .‬وهذه اللوحة هي العقل المفكر في المنظومة‪ ،‬وقد تكون بعض اللوحات مزودة بإمكانية عمل ‪simulation‬‬
‫لحريق من أجل التدريب على توزيع المسؤوليات أثناء حريق حقيقى‪.‬‬
‫الغرض من أنظمة إنذار وكشف الحريق‬
‫هذا النظام يمكن استخدامه في أي مبنى عام أو خاص أو في المصانع والمستشفيات وغيرها‪ .‬والغرض منه‪:‬‬
‫•‬
‫الكشف عن الحريق وموقعه‪.‬‬
‫•‬
‫إنذار شاغلي المبنى في حالة حدوث حريق لتمكينهم من الهروب‪.‬‬
‫•‬
‫مكافحة الحريق في أول مراحله‪.‬‬
‫•‬
‫تبليغ أقرب مركز إطفاء‪.‬‬
‫‪190‬‬
‫‪Fire Alarm‬‬
‫•‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫تشغيل بعض أنظمة اإلطفاء التلقائية أو بعض الخدمات المخصصة ألغراض الوقاية من الحريق عن‬
‫طري ق لوحة خاصة بالنظام‪.‬‬
‫مكونات أنظمة الكشف واإل نذار عن احلريق‪:‬‬
‫مكونات النظام بصفة عامة هي‪:‬‬
‫‪Initiating Devices -1‬‬
‫وهي كل الوحدات التي تقوم باإلحساس بالحريق مثل) كاشف الدخان‪ ،‬كاشف الحرارة‪ ،‬كاشف اللهب‪...‬الخ)‬
‫‪Notification Appliances -2‬‬
‫وهي كل الوحدات التي تقوم بإبالغ االفراد بوجود الحريق وهي تتمثل في وحدات صوتية وضوئية مثل (الجرس‪،‬‬
‫السرين‪ ،‬الضوء االحترافي‪...‬الخ)‬
‫‪Control Panel -3‬‬
‫وهي لوحة التحكم واتخاذ القرار والتنسيق بين وحدات النظام المختلفة وباقي أنظمة المبنى‪.‬‬
‫كما يمكن تقسيم مكونات النظام بصورة أكثر تفصيال كما يلى‪:‬‬
‫‪.1‬‬
‫الحساسات أو كواشف الحريق األتوماتيكية (‪)Detectors‬‬
‫‪.2‬‬
‫نقطة استدعاء " زر يدوي للتحذير يدويا" (‪)Call Point‬‬
‫‪.3‬‬
‫وحدة إنذار صوتي أو مرئي (‪)Alarms‬‬
‫‪.4‬‬
‫وحدات التحكم ‪Modules‬‬
‫‪.5‬‬
‫شبكة المواسير والكابالت‬
‫‪.6‬‬
‫لوحة التحكم‪(FACP).‬‬
‫وفي الصورة التالية تمثل نظام إنذار تظهر فيه معظم المكونات التي سنتحدث عنها في هذا الفصل‪.‬‬
‫‪191‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Fire Alarm‬‬
‫احلساسات أو كواشف احلريق ( ‪) DETECTORS‬‬
‫الحريق ظاهرة كيميائية تحدث نتيجة اتحاد المادة القابلة لالشتعال بأكسجين الهواء تحت تأثير درجة حرارة معينة (وهو ما يعرف‬
‫بمثلث الحريق)‬
‫ومعظم الحرائق تمر بمراحل أربعة متميزة هي‪:‬‬
‫▪‬
‫المرحلة االبتدائية‪PRELMINARY STAGE‬‬
‫▪‬
‫المرحلة الدخانية ‪SMOKING STAGE‬‬
‫▪‬
‫مرحلة اللهب ‪FLAME STAGE‬‬
‫‪192‬‬
‫‪Fire Alarm‬‬
‫▪‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫مرحلة الح اررة ‪HEAT STAGE‬‬
‫‪ -1‬المرحلة االبتدائية‬
‫تخلو هذه المرحلة من مشاهدة الدخان أو اللهب حتى اإلحساس بالح اررة ولكن ما يحدث في هذه المرحلة هو توليد كمية من‬
‫جسيمات االحتراق نتيجة عملية التحليل الكيميائي‪ ،‬وهى أجسام لها حجم ووزن ولكن يصعب رؤيتها بالعين المجردة لصغر‬
‫حجمها المتناهي وقد تنمو سريعاً هذه المرحلة أو ببطيء خالل فترة زمنية قد ال تتعدى دقائق معدودة‪ ،‬ولكن أهم ما يميز‬
‫هذه المرحلة أن الجسيمات فيها تستجيب لكواشف التأين ‪ ionization detector‬كما سنرى‪.‬‬
‫‪ -2‬المرحلة الدخانية‪:‬‬
‫مع استمرار تطور الحريق تتزايد كمية جسيمات االحتراق إلى الحد الذي يمكن فيه رؤيتها بالعين المجردة وهو ما يطلق عليه‬
‫في هذه الحالة (الدخان) ولكن حتى هذه المرحلة ال يالحظ أي لهب أو ح اررة‪ ،‬وتستجيب الكواشف الكهروضوئية لهذه‬
‫المرحلة‪.‬‬
‫‪ -3‬مرحلة اللهب‪:‬‬
‫مع تطور ونمو الحريق أكثر وأكثر يصل إلى نقطة االشتعال وظهور اللهب وفى هذه المرحلة يتزايد تصاعد األدخنة‬
‫واإلحساس بالح اررة‪ ،‬وتستجيب الكواشف تحت الحمراء لهذه المرحلة‪.‬‬
‫‪ -4‬مرحلة الحرارة‪:‬‬
‫في هذه المرحلة تتكون كمية كبيرة من الح اررة واللهب والدخان والغازات السامة وتتميز هذه المرحلة بتطورها السريع جدًا‬
‫والذي ال يستغرق أكثر من ثوان معدودة عالوة على أن انتقال مرحلة اللهب وتحولها إلى مرحلة ح اررة يتم عادة بسرعة كبيرة‪،‬‬
‫وتستجيب كواشف الح اررة لهذه المرحلة‪.‬‬
‫وفيما يلى شرح لألنواع المختلفة من الحساسات التي تناسب كل مرحلة من المراحل السابقة ومجاالت استخدامها‪.‬‬
‫كاشف الدخان األ يوني ( ‪) ionization smoke detector‬‬
‫كاشفات دخان األيونية‪ :‬تستخدم للحرائق السريعة ويعمل هذا النوع فكرة اعتراض الدخان لأليونات الصادرة من مادة‬
‫‪ Radioactive‬توضع داخل الكشاف فيتسبب أيونات الهواء الناشئة في مراحل الحريق األولى بعد اتحادها مع األيونات‬
‫المعاكسة داخل الكشاف تتسبب في خفض التيار المستخدم في عملية اكتشاف الحريق كما هو موضح في الشكل‪.‬‬
‫تعتبر ظاهرة النار هي ما يحدث من تأين للجزئيات عند خضوعها لالحتراق وهذه الجزئيات مختلة التوازن في اإللكترونات‬
‫مما يجعلها تميل إلى أخذ إلكترونات من جزئيات أخرى‪ ،‬وتستخدم كواشف الغازات المتأينة هذه الظاهرة في تشغيل هذا النوع‬
‫من الكواشف‪.‬‬
‫‪193‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Fire Alarm‬‬
‫يوجد في هذا النوع من الكواشف غرفة استشعار مزودة بفتحة‬
‫صغيرة لدخول الهواء الموجود في الغرفة أو المكان المطلوب‬
‫حمايته‪ .‬ويوجد بجوار فتحة الغرفة من الداخل كمية صغيرة‬
‫من مادة مشعة ‪ radio Active source‬غالبا تكون‬
‫‪ ،Alpha particles‬لتعمل على تأين هواء غرفة الكاشف‪.‬‬
‫كما يوجد داخل الكاشف أيضا صفيحتين (الكترودين)‬
‫كهربائيتين أحدهما موجب الشحنة واألخر سالب‪ ،‬وتعمل‬
‫الجسيمات المتأينة بفعل المادة المشعة على تحرير إلكترون‬
‫يتجه إلى الصفيحة الموجبة مما يسبب تدفق تيار يمر بين‬
‫الصفيحتين بصفة مستمرة‪.‬‬
‫وعند حدوث حريق ودخول منتجات الحريق المتأينة بفعل‬
‫النار داخل غرفة الكاشف‪ ،‬وحيث أنها مختلة التوازن (أي‬
‫تحتاج إللكترونات) فتعمل على التقاط اإللكترونات المارة بين الصفيحتين (اللتان تعمالن على تدفق التيار) مما يؤدى إلى‬
‫توقف التيار المتدفق وإطالق اإلنذار‪.‬‬
‫كاشف الدخان الضوئي ( ‪) optical smoke detector‬‬
‫غالبا ما يستخدم في الحرائق بطيئة االشتعال‪ ،‬وال يستخدم في األماكن التي بھا (في الحالة العادية) دخان أو غبار‬
‫أو أ بخرة مثل المطبخ الحمامات‪ .‬وتعتمد فكرته على قدرة الدخان الناتج من الحريق على تشتيت شعاع ضوئى داخل‬
‫الحساس ويدفعه إلى السقوط على ‪ photocell‬ويتسبب التغير الحادث في تيارها في تفعيل اإلنذار‪ .‬بالطبع في حال‬
‫عدم وجود الدخان لن يستطيع الضوء أن يسقط على الخلية الضوئية لوجود هذا الحاجز المعتم بينهما‪.‬‬
‫‪194‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Fire Alarm‬‬
‫كاشف متعدد ( ‪) multi sensor‬‬
‫هذا الحساس يشتمل على ‪ Inputs‬من حساسات حرارية وضوئية ويتم تحليل قيمهم باستخدام ‪sophisticated‬‬
‫‪ algorithm‬داخل الحساس كما في الشكل ولذا فهو حساس لنوعين مختلفين من مصادر الحريق‪ ،‬ويستخدم في‬
‫األماكن الهامة مثل غرف الحاسبات أو غرف الكهرباء العمومية‪.‬‬
‫كاشفات دخان خطية‪Beam Detector :‬‬
‫يتكون الكاشف من مرسل ومستقبل موضوع كل منهما في غالف منفصل والمستقبل مجرد مرآة عاكسة تعكس اإلشارة القادمة‬
‫من المرسل ويعمل هذا الكاشف على مبدأ الكشف االعتراضي باستخدام حزمة أشعة ضوئية تحت الحمراء محملة وغير قابلة‬
‫للعبث بها وغير مرئية كما هو مبين في الشكل‪ .‬علما بأن الكود المصري ينص على أن مدى التغطية لكاشف الدخان هو‬
‫‪ 10‬متر فبعد ال ـ ‪ 10‬متر يجب استخدام ال ـ ‪.beam detector‬‬
‫كما يستعمل هذا النوع من الكاشفات لألماكن التي ال تجدي بها الكاشفات العادية حين يزيد ارتفاع المنطقة المراد حمايتها‬
‫عن ‪ 12.0‬م كالموالت واألماكن التي ليس لها أسقف‪.‬‬
‫‪195‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Fire Alarm‬‬
‫كاشف الحرارة ( ‪) heat detector‬‬
‫هو عبارة عن جهاز يستشعر االرتفاع في درجة الح اررة كعالمة على وجود حريق ويستخدم في األماكن التي يوجد بها دخان‬
‫عادة على ملصق مكتوب عليه‬
‫في الحاالت العادية كالمطابخ والحمامات وغرف الغاليات‪ .‬تحتوي أجهزة الكشف عن الح اررة ً‬
‫"ليس جهاز سالمة الحياة ‪ ".‬ذلك ألن أجهزة الكشف عن الح اررة ال تهدف إلى استبدال أجهزة الكشف عن الدخان في غرف‬
‫النوم أو في الردهة خارج غرف النوم‪.‬‬
‫ويوجد نوعين من حساسات الح اررة‪:‬‬
‫‪ .1‬كاشف درجة الح اررة الثابتة ‪:Fixed temperature heat detectors‬‬
‫يعتمد هذا النوع على مبدأ أن معظم المعادن تنصهر عند تعرضها للح اررة عالوة على ذلك فإن درجة انصهار معظم‬
‫المعادن محددة للغاية بمعنى أن درجة انصهار المادة الصلبة ال تتغير‪ ،‬وتستخدم سبائك المعادن اللينة (ذات درجة‬
‫االنصهار المنخفضة) لهذا الغرض بعد أن يتم تعديل مكونات السبيكة حتى يتم تحقيق درجة انصهار محددة ينطلق‬
‫بعدها اإلنذار‪ .‬وفى بعض تصميمات هذا النوع نستخدم شريحتين من معدنين مختلفين‪ ،‬ولكل معدن منهما معامل‬
‫تمدد يختلف عن اآلخر عند تسخينهما‪ ،‬ويسمح تأثير الح اررة بتمدد المعدن ذو معامل التمدد األكبر بسرعة أكبر‬
‫مما يؤدى إلى تقوس الشريحة تجاه جانب المعدن ذو معامل التمدد األقل‪ ،‬ويتم حساب مقدار التقوس والفرق في‬
‫التمدد بين المعدنين عند درجة ح اررة محددة بحيث يكون مقدار تقوس المعدن كافيا لقفل الموصلين الكهربائيين عند‬
‫بلوغ مقدار معين من التقوس وبالتالي ينطلق اإلنذار‪.‬‬
‫‪ .2‬كاشف معدل االرتفاع في درجة الح اررة ‪:Rate-of-rise heat detectors‬‬
‫‪196‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Fire Alarm‬‬
‫تعمل على االرتفاع السريع في درجات الحرارة من ‪ 6.7‬إلى ‪ 8.3‬درجة في الدقيقة وهذا النوع ال يمكن استخدامه‬
‫مع الحرائق التي تتطور ببطء‪ .‬غالبا ما يستخدم في األماكن التي من طبيعتها تواجد ابخرة أو دخان أو غبار مثل‪ :‬غرف‬
‫الغاليات والمطابخ أو المغسلة‪.‬‬
‫وفيما يلى توصيف فني لكاشف حرارة مصنع من قبل شركة ‪ safelinks‬البريطانية‬
‫كاشف اللهب ( ‪) Flame Detector‬‬
‫هو جهاز يعمل على استشعار اللهب أو االنفجار بقياس مستوى اإلشعاع في الجو ويستخدم في األماكن الخطرة واألماكن‬
‫ذات االرتفاع العالي كالمستودعات والموالت واألماكن المفتوحة للتسوق‪ ،‬وهي قادرة على استشعار الحريق بعد اندالعه بسرعة‬
‫تصل إلى ‪ .3 msec‬وتنقسم حسب طبيعة عملها إلى نوعين ‪:‬‬
‫‪197‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Fire Alarm‬‬
‫‪ :Ultraviolet Type .1‬تعمل هذه الكواشف على كشف الضوء‬
‫إلكترونيا بالنسبة لموجات الضوء القصير التي ال يمكن رؤيتها‬
‫بالعين وعادة ما تكون هذه الموجات مصحوبة بلهب كثيف جدا‪.‬‬
‫والمشكلة بالنسبة لهذا النوع من الكواشف أن األشعة فوق البنفسجية‬
‫تتواجد في أشعة الشمس وأقواس اللحام مما يؤثر على الكاشف‬
‫بإعطاء إنذارات كاذبة‪ ،‬لذلك يفضل استخدام هذا النوع في األماكن‬
‫التي ال تؤثر عليها البيئة الخارجية‪.‬‬
‫‪ :Infrared Type .2‬تعمل هذه كواشف بكفاءة أكبر عند فصلها عن‬
‫منابع مصادر االشتعال مما يجعل استخدمها في مراقبة المساحات‬
‫الكبيرة ذو فاعلية كبيرة‪ .‬وتعمل الكواشف على إطالق اإلنذار عند تلقيها األشعة تحت الحمراء‪.‬‬
‫كاشفات الغاز ‪GAS DETECTORS‬‬
‫هو جهاز يستشعر وجود تسرب للغاز في الجو كجزء من نظام الحماية من‬
‫الح ارئق ويمكن أن يستخدم لكشف الغازات القابلة لالشتعال أو الغازات السامة‬
‫أو نقص األكسجين‪ .‬ويستخدم في المطبخ أو محطات الوقود أو مستودعات‬
‫األنابيب‪ ،‬أو غرف الغازات في المستشفيات‪ ،‬أو أي مكان محتمل فيه تسريب‬
‫الغاز‪.‬‬
‫ومن أنواعه كاشفات أول أكسيد الكربون ‪ CO Detectors‬والتي تسمى أيضا‬
‫‪ Carbon monoxide detector‬والتي تستشعر وجود غاز أول أكسيد‬
‫الكربون في الجو‪ ،‬وهو غاز سام ليس له رائحة وال لون ولهذا يسمى بالقاتل الخفي‪ ،‬ويستخدم هذا النوع األخير في جراجات‬
‫السيارات ألنه من الممكن أن يكون احتراق البنزين غير كامل فتسبب اختناق لمن هم داخل الجراج كما يستخدم في غرف‬
‫مولدات الديزل لنفس السبب السابق‪( .‬يرجى الرجوع لكتالوج الشركات المنتجة للنوع الذي سيستخدم لمعرفة المدى الذي‬
‫سيغطيه وفى الغالب يغطى هذا النوع مساحة نصف قطرها ‪ 4‬متر أو حسب توصيات الجهة المصنعة‪.‬‬
‫كاشفات مجاري الهواء ‪: Duct Detectors‬‬
‫يستخدم في مواسير الهواء ويثبت على مواسير الهواء الخارج من النظام للكشف عن الحريق داخل مجاري التكييف والهواء‬
‫‪ .Return Duct‬فالكشافات العادية توضع أسفل دكتات التكييف ومن ثم لو حدث دخان داخل الدكت سواء بسبب حريق‬
‫في مروحة داخلية مثال أو نتيجة انتقاله من مكان آخر فلن تكتشفه الحساسات العادية ألنها موجودة أسفل الدكت‪.‬‬
‫ويستخدم هذا النوع أيضا في غرف العالج باإلشعاع في المستشفيات حيث يؤثر اإلشعاع على الحساسات العادية إذا تعرضت‬
‫له مباشرة فكان الحل هو اكتشاف الدخان بواسطة هذه الكشافات التي توضع في ‪ return Duct‬للهواء‪.‬‬
‫‪198‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Fire Alarm‬‬
‫ملحوظة‪ :‬يجب وضع حساس دخان فوق السقف المعلق ‪( false ceiling‬إال إذا كان ارتفاعه أقل من ‪ 80‬سم) ألن الكشافات‬
‫المثبتة في السقف المعلق ستكتشف أي دخان أسفلها‪ ،‬لكن من الوارد أن يحدث الحريق في األسالك الكهربية مثال الموجودة‬
‫فوق السقف المعلق‪ ،‬وهنا يكون دور هذا الحساس‪.‬‬
‫اإل نذار اليدوي ( ‪: ) Call Point‬‬
‫يدوي ا وترسل اإلشارة لتستقبل من قبل لوحة التحكم الرئيسية‬
‫هو شبكة تمديدات كهربائية مركب عليها نقاط نداء تشغل ً‬
‫ومن ثم تطلق أجهزة اإلنذار السمعية والبصرية‪.‬‬
‫ففي حالة مشاهدة أحد األ فراد الحريق قبل سماع اإلنذار يقوم بالضغط على‬
‫وحدة النداء كي تنطلق السرينة للتحذير‪ .‬مع مالحظة أنه يجب أن تركب‬
‫األزرار في مسالك الھروب بالمسارات الموصلة لل مخارج والردھات المؤدية‬
‫للساللم عند كل طابق وكذلك في منافذ صرف المخارج‪.‬‬
‫ويتكون من زر موضوع داخل غالف قوي احمر اللون مزود بغطاء قابل للفتح وله‬
‫نافذة زجاجية يمكن تغييرها وبه ‪ LED‬مضاءة باستمرار تدل على عمله‪.‬‬
‫وتحدد مسافة االرتحال ألقرب زر إنذار يدوي طبقا لظروف الموقع وحالة شاغليه وبشرط أال تزيد مسافة االرتحال عن ‪30‬‬
‫متر وفي الممر تكون المسافة بين وحدة وأخرى ‪ 60‬متر‪ .‬ويجب أن تكون أزرار اإلنذار مركبة على ارتفاع ال يقل عن ‪1.2‬‬
‫متر وال يزيد عن ‪ 1.6‬متر من األرضية في مكان يسهل الوصول إليه وتتوافر فيه اإلضاءة الكافية وتكون مميزة عن لون‬
‫الحائط المركبة عليه‪.‬‬
‫وحدات اإل نذار‬
‫عند اكتشاف الحريق بواسطة الحساسات تقوم الوحدة المركزية ‪ FACP‬بتقييم اإلنذار ومصدر وتحديد مكانه وبناء‬
‫على ذلك تصدر إنذارا صوتيا أو مرئيا أو كالهما لتحذير المتواجدين بالمكان‪.‬‬
‫‪199‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Fire Alarm‬‬
‫أوال اإل نذار ال صوتي ‪:‬‬
‫يراعي في معدات اإلنذار الصوتي أن الحد األدنى المقبول من مستوي شدة الصوت إلشارات اإلنذار من الحريق هو‬
‫‪ 65‬ديسيبل‪ .‬وبما أن األذن البشرية بالكاد تدرك تغييرا في مستوي شدة الصوت بمقدار ‪ 2‬إلي ‪ 3‬ديسيبل فانه يسمح‬
‫بوصول الحد األدنى لشدة الصوت إلي ‪ 60‬ديسيبل (وليس أقل من ذلك) في بعض النقاط محدودة المدي أو المناطق‬
‫المحاطة مثل المكاتب المفتوحة أو الساللم‪.‬‬
‫فإذا كان مستوي صوت الضوضاء الخلفية أصال أكثر من ‪ 60‬ديسيبل كما في "غرف الماكينات على سبيل المثال"‬
‫فيجب عندئذ أن يزيد مستوي شدة الصوت إلشارات أجهزة اإلنذار عن مستوي شدة الصوت للضوضا ء الخلفية بمقدار‬
‫‪ 5‬ديسيبل ‪.‬‬
‫وفيما يلى أنواع وحدات اإلنذار الصوتي الشائع استخدامها‪:‬‬
‫‪ .1‬وحدات إنذار داخلية ‪ :Bells‬يصدر إنذار صوتي عند وجود حريق داخل‬
‫المكان‪ .‬تعمل أجراس اإلنذار عند جهد مستمر ‪ 24‬فولت وتسحب تيار‬
‫تشغيل مقداره حوالي ‪ 20‬ميللي أمبير‪.‬‬
‫‪ .2‬وحدات إنذار خارجية ‪ :Horns‬وهي عبارة عن جهاز إنذار صوتي‬
‫يوضع خارج المبنى لينبه من خارج المبنى إلى وجود حريق في‬
‫المبنى للمساعدة في إطفاء الحريق أو إبالغ المطافئ‪.‬‬
‫‪.3‬‬
‫‪ Speakers‬يصدر رسالة اخالء عند اكتشاف حدوث حريق من‬
‫نظام اإلنذار كما في الكود األمريكي‪ .‬أما الكود األوربي يربط اإلخالء بنظام السماعات الداخلية والتي يجب في هذه‬
‫الحالة أن تكون بعلبة خلفية مقاومة للحريق وكذلك الكابالت‪.‬‬
‫وحدات اإل نذار ال مرئية ‪FIRE ALARM FLASHERS‬‬
‫‪200‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Fire Alarm‬‬
‫تستخدم وسائل اإلنذار المرئية عادة في األماكن التي بها مستوى‬
‫ضوضاء مرتفع أو األماكن التي يشغلها أشخاص صم أو‬
‫المستشفيات كوسيلة إنذار إضافية أو مكملة‪ .‬وتكون هذه الوسائل‬
‫ضوء متقطعا‪.‬‬
‫عبارة عن كشافات ضوئية تعطى‬
‫ً‬
‫ومن أشهر األنواع استخدام إشارات ضوئية ]‪ Strobe Light [Flash‬كما في الصورة‪.‬‬
‫لوحة التحكم )‪(FIRE ALARM CONTROL PANEL-FACP‬‬
‫من خالل منظومة التحكم داخل هذه اللوحة يمكن التحكم في جميع األجهزة المرتبطة بها ابتداء من استقبال اإلشارات من‬
‫الكاشفات بأنواعها إلى إطالق صافرات اإلنذار الضرورية والقيام باألعمال المنوطة إليه‪.‬‬
‫تقوم لوحات التحكم بنظام اإلنذار بالوظائف التالية‪:‬‬
‫‪-1‬‬
‫المراقبة التلقائية والتحكم في الدوائر الخارجية للمعدات (مثل دوائر كاشف الحريق وجهاز إنذار الحريق) وإمداد‬
‫هذه الدوائر بالقدرة الكهربائية‬
‫‪-2‬‬
‫إظهار إشارات الحريق وإشارات اإلنذار الخاطئ ومواقعهم‪.‬‬
‫‪-3‬‬
‫التحكم اليدوي لتسهيل إجراءات فحص وإيقاف األجهزة وإطالق إشارات الحريق وإسكات إنذارات الحريق الصوتية‬
‫وإعادة تشغيل النظام بعد إشارة حريق‪.‬‬
‫‪-4‬‬
‫تعطى إنذار صوتي وضوئي عند حدوث الحريق مع تحديد منطقة حدوثه‬
‫‪-5‬‬
‫تعطيل خاصية ال ـ‪ access‬على البوابات لسرعة هروب الناس فال يعقل أن يخرج كل فرد كارت الدخول الممغنط‬
‫الخاص به من أجل فتح بوابة الخروج من المبنى مثال‪.‬‬
‫‪-6‬‬
‫توقف جميع المصاعد في الدور األرضي ما عدا المصعد المخصص لرجال اإلطفاء‪.‬‬
‫‪-7‬‬
‫بعض اللوحات تكون مزودة بخاصة االتصال بالمطافي أو بعض األشخاص المسؤولين التي تسجل أرقامهم عليه‬
‫أوتوماتيكيا ويذيع رسالة مسجلة مسبقا وتسمى هذه الخاصية بال ـ ‪.auto Dialer‬‬
‫‪201‬‬
‫‪Fire Alarm‬‬
‫‪-8‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫تقوم بإيقاف المراوح المسؤولة عن إدخال الهواء النقي للمبني ‪ Fresh air exhaust fan‬كي ال يساعد علي زيادة‬
‫اشتعال الحريق‪.‬‬
‫‪-9‬‬
‫تقوم بتشغيل شفاطات طرد الدخان ‪ Smoke Exhaust Fan‬للحد من كمية الدخان الموجودة حتي ال تسبب‬
‫اختناق لألشخاص وتأخذ هذه الشفاطات تغذيتها من نظام الطوارئ ‪.‬‬
‫‪-10‬‬
‫تقوم بغلق نظام ال ‪ access doors‬وفتح األبواب الكهربائية لسرعة الهروب‪.‬‬
‫‪-11‬‬
‫المصاعد الكهربائية ‪:Lifts‬‬
‫‪-12‬‬
‫تقوم بغلق الـ ـ ‪ dampers‬الخاصة بالمكيفات حتي ال ينتقل الدخان أو ألسنة اللهب في ال ـ ‪ Ducts‬الخاصة‬
‫بالتكييف‪.‬‬
‫‪-13‬‬
‫تقوم بإرسال إشارة لمضخات المياه ‪ Fire pumps‬لدفع الماء في خراطيم الحريق أو المواسير التي تنتهي‬
‫برشاشات المياه ال ‪. Sprinklers‬‬
‫معدات التحكم‬
‫األجزاء التالية تعتبر معدات مكملة لشبكة اإلنذار‪.‬‬
‫‪Door Holder‬‬
‫ويوضع خلف أبواب الهروب‪ ،‬ففي الظروف العادية يستعمل ليظل‬
‫الباب مفتوحا أما في حالة الحريق فيلغى القفل الكهربي حتى يغلق‬
‫الباب دائما بعد مرور أي شخص منعا النتشار الدخان بالمبنى‪.‬‬
‫(يمكن في بعض األنظمة أن يكون األمر معكوسا بمعنى أنه وقت‬
‫الحريق تكون وظيفة هذا الماسك أن يظل الباب مفتوحا لسهولة إخالء‬
‫المتواجدين في المبنى فال يحتاج أحد منهم أن يفتح الباب)‪.‬‬
‫وهو يتكون من قطعتين‪ :‬قطعة توصل بالباب والثانية خلفه مرتبطة مع شبكه اإلنذار‪ .‬وبالطبع يتم التنسيق مع المعماري‬
‫لمعرفة وزن الباب وبالتالي قوة القفل المغناطيسي المطلوب‪.‬‬
‫وحدة المراقبة ‪Monitor Module :‬‬
‫وظيفة هذا الجهاز أنه يعمل ك ـ ‪ Interface‬بين لوحة ‪ addressable‬وبين أي عنصر ‪ ،conventional‬فيمكن مثال‬
‫توصيله إلى ‪ Conventional Heat detector‬فيصبح له عنوان كأنه ‪.addressable‬‬
‫ويتم تحديد العنوان بنفس الطريقة التي يتم بها تحديد العنوان في الحساسات من النوع ال ـ ‪ addressable‬حيث يظهر‬
‫المؤشران كما في الشكل‪.‬‬
‫‪202‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Fire Alarm‬‬
‫على سبيل المثال فيمكن في أحد الفنادق أن نضع في كل غرفة ‪ addressable Detector‬لكن عند توصيل حساسات‬
‫طرقة الدور الثالث مثال فإننا نستخدم حساسات عادية (أرخص بكثير من الحساس ال ـ ‪ )Addressable‬ثم في نهاية حساسات‬
‫هذه الطرقة نضع ‪ MM‬ونعطيه رقم ‪ 12‬مثال (نختار ‪ 1‬من المؤشر األيسر و‪ 2‬من المؤشر األيمن) ونوصله باللوحة من‬
‫خالل كابل داتا‪ ،‬وبالطبع إذا جاءت إشارة من رقم ‪ 12‬فمعناها أن طرقة الدور الثالث بها حريق وبالطبع ال يهم رقم الحساس‬
‫تحديدا ألن الطرقة مكان واحد مفتوح على بعضه‪.‬‬
‫ونفس الفكرة يمكن تطبيقها على الجراجات المفتوحة فليس هناك معنى الستخدام حساسات معنونة غالية الثمن في مكان‬
‫مفتوح‪.‬‬
‫كما يستخدم ال ـ ‪ MM‬لمراقبة بعض العمليات الـ ـ ‪ Conventional‬مثل‪ :‬مراقبة محبس سريان المياه في مواسير نظام إطفاء‬
‫الحريق (‪ ،)water flow switch‬فجميع هذه األجهزة تعتبر عادية وليس لها عنوان‪ ،‬ومن ثم تحتاج اللوحة الذكية لمتابعتها‬
‫أيضا من خالل ال ـ ‪ .MM‬فيوصل بكابل ال ـ ‪ data‬إلى لوحة التحكم من جهة‪ ،‬ويوصل إلى الجهاز المراد مراقبته من جهة‬
‫أخرى‪.‬‬
‫مالحظة‪ :‬ال يصلح توصيل ‪ conventional Smoke detector‬إلى ‪ MM‬ألنها تحتاج إلى ‪ Power Supply‬على عكس‬
‫ال ـ ‪ .Heat Detector‬كما أن ال ـ ‪ MM‬ليس به مصدر لتغذية هذه الحساسات‪ ،‬بل هو فقط ينقل إشارات (هناك أنواع خاصة‬
‫من ال ـ ‪ MM‬بها إمكانية ال ـ ‪.)Power Supply‬‬
‫يقوم هذا الجهاز بالكشف على حالة األجهزة التالية‪:‬‬
‫‪WATER FLOW SWITCH‬‬
‫‪TAMPER SWITCH‬‬
‫‪Pressure Switch‬‬
‫فهذه األجهزة ليست ‪ addressable‬ولكن يتم مراقبتها من خالل ال ـ ‪ MM‬ليضمن أنها تعمل بشكل صحيح وفي حالة‬
‫وجود خطأ بها فإن ال ـ ‪ MM‬سيتم عمل ‪ Activation‬له ويقوم بتوصيل إشارة معينة إلى لوحة الحريق‪ .‬وفيما يلى شرح‬
‫‪203‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Fire Alarm‬‬
‫دور ال ـ ‪ MM‬مع كل جهاز من األجهزة السابقة‪:‬‬
‫دور الـــ ‪ MM‬في مرا قبة الــ ‪Water Flow Switch‬‬
‫معلوم أنه في حالة عدم وجود حريق فإن المياه داخل المواسير في حالة سكون‪.‬‬
‫أما في حالة وجود حريق فعلى األقل سينكسر واحد من الـ ـ ‪SPRINKLER‬‬
‫الخاص باإلطفاء اآللي ومن ثم تتحرك المياه داخل المواسير‪ ،‬ويتم تركيب‬
‫‪ WATER FLOW SWTICH‬على الماسورة من أجل اكتشاف حركة المياه‬
‫هذه‪ ،‬ويتصل به ال ـ ‪ MM‬من أجل أن يرسل إشارة إلى لوحة ‪ FACP‬لتبدأ في‬
‫اطالق إنذار الحريق حال اكتشاف بدء سريان الماء في المواسير (ما لم يكن‬
‫قد اكتشف من طريق آخر)‪.‬‬
‫دور الـــ ‪ MM‬في مراقبة الـــ ‪Tamper Switch‬‬
‫معلوم أن محبس مياه الحريق يجب أن يكون مفتوحا لضمان تدفق الماء عند حدوث الحريق‪ .‬ففي حالة قام أحد األشخاص‬
‫عن طريق العمد أو الخطأ بغلق محبس المياه المسؤول عن تغذية نظام اإلطفاء اآللي بالمياه فالبد حينئذ من إطالق إنذار‬
‫للتنبيه لخطورة هذا الوضع‪ ،‬ومن ثم فدور ال ـ ‪ MM‬هنا هو متابعة ال ـ ‪ Tamper Switch‬المسؤول عن متابعة حالة محبس‬
‫المياه من حيث غلقه أو فتحه وإرسال إشارة تحذير إلى لوحة ال ـ ‪.FACP‬‬
‫‪204‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Fire Alarm‬‬
‫وحدة تحكم ‪Control module‬‬
‫يمكن بداية القول أن ال ـ ‪ MM‬السابق شرحه في الجزء السابق هو ‪ Input Module‬بمعنى أن دوره أن يتابع حالة معينة ثم‬
‫يرسل إشارة تحذيرية إلى لوحة الـ ـ ‪ FACP‬كما سبق الشرح‪.‬‬
‫أما ال ـ ‪ CM‬فهو ‪ ،Output Module‬بمعنى أنه يستخدم في توصيل إشارة‬
‫من الـ ـ ‪ FACP‬إلى جهاز ما‪ ،‬وليس العكس كما في الـ ـ ‪ .MM‬فيستخدم‬
‫مثال في التحكم في إيقاف أو تشغيل بعض العمليات أثناء حدوث حريق‬
‫بناء على أوامر من الـ ـ ‪ FACP‬مثل‪:‬‬
‫‪‬‬
‫إيقاف المصاعد‪.‬‬
‫‪‬‬
‫غلق بعض لوحات الكهرباء‪.‬‬
‫‪‬‬
‫تشغيل مراوح سحب الهواء‪.‬‬
‫‪‬‬
‫إيقاف مراوح ضخ الهواء ألنها تساعد على االشتعال‬
‫‪‬‬
‫يتم توصيله أيضا على مجموعة تلفونات استدعاء اإلطفاء في األدوار‪.‬‬
‫‪‬‬
‫إيقاف أو تشغيل بعض الطلمبات‪.‬‬
‫‪‬‬
‫فتح جميع األبواب األتوماتيكية‪.‬‬
‫كما أنه يستخدم في عنونة بعض األجهزة التقليدية التي تصنف ك ـ ‪ Outputs‬للوحة الحريق مثل سارينات اإلنذار‪ .‬فلو كان‬
‫لدينا ‪ 4‬أدوار مثال فعند حدوث حريق في الدور الثاني مثال فإن لوحة الحريق ستتمكن من معرفة الدور لكن أحيانا نفضل‬
‫أن يطلق اإلنذار في الدور الثاني فقط لمدة معينة ثم يطلق في المبنى كله إذا لم يتم التغلب على الحريق‪ .‬ويكون السؤال‬
‫كيف سيتم تشغيل سارينات الدور الثاني فقط وهى ليست ‪Addressable‬؟ واإلجابة هي استخدام ال ـ ‪ CM‬لتحويلها إلى‬
‫‪ .Addressable element‬كما في الشكل التالى‪ .‬مع مالحظة أن ال ـ ‪ Control Modules‬يكون جهد التغذية لها مختلف‬
‫عن جهد التغذية للحساسات لذا يكون لها طرفى تغذية مستقلين كما في الشكل‪.‬‬
‫‪205‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Fire Alarm‬‬
‫الحظ في هذه الحالة أن جميع سارينات الدور ستعمل معا من خالل ال ـ ‪ CM‬الذي يقوم بدور ال ـ ‪ Contactor‬فيغلق الدائرة‬
‫الكهربية الخاصة بسارينات الدور الثاني مثال كما ذكرنا‪.‬‬
‫وحدات عزل ‪ISOLATION MODUELS‬‬
‫كيف يمكن عزل معدات كل دور عن اآلخر؟ وماذا لو حدث ‪ SHORT CIRCUIT‬في جزء من الشبكة كما في الشكل؟‬
‫‪206‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Fire Alarm‬‬
‫لعزل هذا الخطأ يمكن وضع (‪ Isolation module )I‬بعد كل ‪ 10‬حساسات مثال لعزل ال ـ ‪ .Fault‬فلو حدث ‪ short‬فى‬
‫أحد حساسات الدور الثاني مثال فسيتم عزل جميع حساسات هذا الدور بالتحكم في ‪ Iso Mod‬الذي يوجد قبل هذا الدور وال ـ‬
‫‪ IM‬الذي يوجد بعد هذا الدور (بالطبع ال يستخدم ‪ Isolator Mod‬إال مع ‪ addressable system‬حتى يمكن تحديد‬
‫مكان ال ـ ‪ SC‬بدقة )‪ ،‬وعندها تصدر اللوحة أم ار لهاذين ال ـ ‪ IM‬لفتح الدائرة بينهما وتصبح ال ـ ‪ - Loop‬التي كانت قبل العطل‬
‫واحدة ‪ -‬تصبح منقسمة إلى جزئين منفصلين‪ ،‬وكل جزء يغذى من جهة مختلفة كما في الشكل التالي‪.‬‬
‫ولكن حاليا كل أنواع الكواشف تقريبا يوجد بداخلها ‪ ،Built in Isolation circuit‬فيتم فصل عدد ‪ 2‬كاشف فقط (قبل وبعد‬
‫المعطل) بدال من فصل ‪ 10‬كواشف كما كان في الحالة السابقة‪ .‬فإذا كان هذا النوع مازال مستخدما في التصميم فيجب‬
‫وضع مالحظة في ال ـ ‪ Tender‬بأنه في حال توريد حساسات مزودة بدوائر عزل داخلية فيجب عندئذ أن تلغى ال ـ ‪ IM‬من‬
‫الحصر‪.‬‬
‫شبكة المواسير والكابالت‬
‫يجب عند استخدام المواسير والكابالت مراعاة أن منظومة اإلنذار هي المنظومة التي يجب أن تظل في الخدمة في حالة أن‬
‫تعطلت كل األنظمة األخرى ولذلك يراعى االتي‪:‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫عند استخدام كابالت ظاهرة يجب أن تكون مسلحة‪.‬‬
‫عند استخدام أسالك داخل مواسير بارزة يجب أن تكون المواسير صلب ‪EMT‬‬
‫عند استخدام أسالك داخل مواسير مدفونة يجب أن تكون المواسير مضادة للحريق ‪Fire Retardant‬‬
‫‪207‬‬
‫‪Fire Alarm‬‬
‫‪‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫يجب أال يزيد طول السلك في ال ‪ loop‬الواحد عن الطول المكتوب في ‪ data sheet‬الخاصة بالكابل ألن‬
‫استخدامه لطول أكبر من المسموح يجعل هناك ‪ Voltage drop‬يؤثر على أداء المنظومة‬
‫‪‬‬
‫مساحة مقطع األسالك المستخدمة ‪ 4‬و‪ 2.5‬و‪ 1.5‬و‪ 0.8‬مم‪ 2‬وغالبا ما يستخدم ‪ 1.5*2‬مم‬
‫‪‬‬
‫نستخدم نوع مخصص من الكابالت تسمى ‪ fire Retardant cable‬ويوجد منها نوعان‪:‬‬
‫‪2‬‬
‫❖ النوع األول‪ :‬نوع يتحمل إلى ‪ 950‬درجة مئوية (أغلي في السعر) وال يتطلب وجود ماسورة تحتويه‪.‬‬
‫❖ النوع الثاني ‪ :Flame Retardant‬نوع يتحمل إلى ‪ 105‬درجة مئوية (أرخص في السعر) ولكن‬
‫يتطلب وجود ماسورة معدن تحتويه (حتى تتحمل درجة الحرارة العالية الناتجة من الحريق)‪.‬‬
‫ملحوظة هامة‪ :‬إذا كانت المسافة المستخدمة أقل من ‪ 3000‬متر نستخدم كابالت مساحة مقطعها ‪ 1.5‬مللي متر‬
‫مربع إال إذا كان عدد األجهزة المستخ دمة كبيرا‪ ،‬أما إذا كانت المسافة أكبر من ‪ 3000‬متر يجب زيادة مساحة مقطع‬
‫السلك إلى ‪ 2.5‬مللي متر مربع‪.‬‬
‫أنواع أنظمة التحكم‬
‫تنقسم األنظمة ‪ -‬وبالتالي اللوحات‪ -‬إلى أربعة أنواع‪:‬‬
‫النوع األول‪ :‬النظام التقليدي القديم‪) Conventional FACP ( :‬‬
‫تتصل أجهزة الكشف التقليدية عادة بلوحة التحكم عبر دوائر‪ ،‬كل دائرة تحمي منطقة معينة (‪ .)zone‬وعند حدوث حريق‬
‫ووصول إشارة عن طريق الكاشفات األوتوماتيكية أو اليدوية (‪ )push pull or break glass‬فإن لوحة التحكم تقوم بإعطاء‬
‫إنذار صوتي وبصري إلخالء الناس من ال ـ ‪ Zone‬غير اآلمن فقط‪ ،‬لكنها ال تستطيع تحديد المكان بدقة داخل ال ـ‪Zone‬‬
‫الواحد‪ .‬وفى بعض األحيان تقوم بتفعيل أجهزة اإلطفاء‪.‬‬
‫وغالبا يكون النظام التقليدي خيا ار مفضال في النظم الصغيرة أو التي يوجد عليھا قيود في الميزانية ألنه رخيص الثمن ـ‬
‫ويمكن استخدام هذا النظام في األماكن الواسعة إذا كانت غير مقسمة مثل جراج أو مخزن أو غرف محوالت (لكنه ال يصلح‬
‫مثال لفندق به عدد كبير من الغرف في كل دور ألنه ال يمكنه تحديد أي غرفة منهم فيها الحريق)‪.‬‬
‫وليس في هذا النظام ‪ Control module‬للتحكم بأجهزة معينة مثل المصاعد وأجهزة التكييف تلقائيا في وقت حدوث الحريق‬
‫أو عمل مراقبة ‪ Monitoring‬لبعض العمليات في األوضاع الطبيعية والطارئة‪.‬‬
‫وتوضع الحساسات في ‪ loop‬منفصلة عن ال ـ ‪ Loops‬الخاصة بأجهزة اإلنذار في هذا النوع من األنظمة (اللوحات)‪ .‬وأقصى‬
‫عدد يكون في الغالب ‪ 20‬عنصر في ال ـ ‪ Loop‬الواحدة والتي تغطى ‪ Zone‬محدد‪ .‬فو كان لديك ‪ 60‬عنصر في المشروع‬
‫فستحتاج إلى لوحة بها ‪ 3-Zone‬على األقل ‪.‬‬
‫‪208‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Fire Alarm‬‬
‫ويجب وضع مقاومة في نهاية كل ‪ Loop‬تسمى ‪ EOL ،End of Loop‬وهى مقاومة عالية تسمح بمرور تيار منخفض‬
‫في الـ ـ‪ Loop‬في الظروف الطبيعية مما يعطى تأكيدا أن أسالك هذه ال ـ ‪ Loop‬سليمة ومتصلة وليس بها قطع نتيجة فئران‬
‫مثال‪ .‬أما في حال حدوث حريق فإن أي حساس سوف يغلق دائرته ويصبح ‪ short circuit‬فيمر خالله تيار أعلى بكثير‬
‫من التيار الطبيعي الذي كان يمر في ‪.EOLR‬‬
‫ونفس الفكرة تستخدم مع ال ـ ‪ branch‬الذي يضم كل األجراس مع سؤال مهم هنا‪ :‬وهو أنه عند حدوث حريق كيف سنضمن‬
‫أن األجراس سيمر فيها التيار وليس في مقاومة ال ـ ‪ EOL‬الخاص بها كما هو الحال في الظروف الطبيعية؟ واإلجابة أن‬
‫دائرة األجراس توصل من خالل دايود بحيث أنه في الظروف الطبيعية ال يمر تيار في أي جرس‪ ،‬لكن عند حدوث حريق‬
‫يتم عكس أطراف التغذية لدائرة األجراس مما يؤدى إلى مرور التيار في األجراس ألن أطراف الدايود صار عليها جهد‬
‫معكوس‪ .‬وفكرة عكس أطراف جهد التغذية تستخدم فقط في ال ـ ‪ loop‬الخاصة باألجراس‪.‬‬
‫النوع الثاني ‪ :‬النظام المعنون ‪) Addressable type FACP ( addressable‬‬
‫جهاز بكل‬
‫ًا‬
‫محددا (عادةً عن طريق ‪ ،)switch‬ويمكن توصيل ما يصل إلى ‪99‬‬
‫كل كاشف في هذا النظام يعطى عنو ًانا‬
‫ً‬
‫حلقة‪ .‬ومن الشائع أن يتم تزويد الحلقة بوحدات عزل للوحدة بحيث يتم تجزئة الحلقة لضمان أن دائرة كهربائية قصيرة أو‬
‫خطأ واحد سيسبب فقط فقدان جزء صغير من النظام ؛ السماح لبقية النظام بالعمل بشكل طبيعي‪.‬‬
‫في هذا النوع يتم توصيل جميع مكونات النظام (الحساسات وأجهزة اإلنذار وال ـ ‪ CM‬وال ـ ‪ MM‬إلخ) على شكل حلقة ‪Loop‬‬
‫من خالل كابل (الجميع في نفس ال ـ ‪ LOOP‬ولذا من األهمية بمكان التأكيد على أن تكون جميع مكونات النظام من شركة‬
‫واحدة وليس من موردين مختلفين)‪ ،‬وكل جهاز منهم له العنوان الخاص به‪ .‬وكل شركة مصنعة هي التي تحدد أقصى عدد‬
‫داخل ال ـ‪ Loop‬الواحدة‪.‬‬
‫‪209‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Fire Alarm‬‬
‫فمن الممكن مثال أن يكون ‪ 100‬حساس ‪ 100 +‬جهاز منوع فى ال ـ‪ Loop‬الواحدة‪ ،‬وممكن أكثر أو أقل حسب الشركة‬
‫المصنعة‪ .‬واللوحات في هذا النظام تعرف بعدد ال ـ ‪ Loops‬المتاحة بها (وليس عدد ال ـ ‪ Zones‬كما في النظام السابق)‪ ،‬مع‬
‫مالحظة أن كل ‪ loop‬ستغطى منطقة معينة طبقا لقواعد التصميم التي سنذكرها الحقا)‪.‬‬
‫الحظ ميزة إضافية في هذا النظام وهى أنه مغذى من جهتين كما في الشكل التالي بحيث إذا قطع السلك في أي جزء فسيتم‬
‫تغذية الجزئين من الجهتين وبالتالي ال تحتاج إلى ‪ End of Line Resistor‬كما في النظام السابق لفحص استم اررية‬
‫الدائرة‪.‬‬
‫وتقوم‬
‫لوحة‬
‫التحكم‬
‫بالتواصل مع‬
‫كل‬
‫كاشف‬
‫على حدة من‬
‫خالل‬
‫داتا‬
‫كابل‬
‫‪Data‬‬
‫‪،Cable‬‬
‫وبعض‬
‫الشركات‬
‫تسميه ‪ signal Line Circuit‬كما في الشكل التالى‪.‬‬
‫الحظ أن طريقة توصيل الحساسات مع هذا الكابل ليس بالضرورة أن تأخذ شكال منتظما بل يمكن عمل ‪ tap‬من أي نقطة‬
‫وتوصيل الحساس إلى كابل ال ـ ‪ Data‬الرئيسي‪ .‬وبالطبع سيحتاج كل حساس إلى طرفى تغذية أيضا باإلضافة إلى كابل ال ـ‬
‫‪.Data‬‬
‫‪210‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Fire Alarm‬‬
‫الحظ أيضا في الشكل السابق أن لكل حساس رقم خاص مستقل ويتم تحديد الرقم من خالل طرق مختلفة إحداها تظهر في‬
‫الشكل حيث يوضع هذين المؤشرين في ظهر كل حساس‪ ،‬فإذا أردت أن تعطى حساس معين رقم ‪ 115‬مثال فما عليك سوى‬
‫اختيار رقم ‪ 11‬من مؤشر العشرات ‪ tens‬واختيار رقم ‪ 5‬من مؤشر األحاد ‪.ones‬‬
‫ير عن حالة كل حساس على حدة مثال "‪ :‬طبيعية أو هناك حريق أو خطأ‪ .‬حيث لكل كاشف‬
‫وتتلقى لوحة التحكم الرئيسية تقر ا‬
‫كما ذكرنا عنوان متفرد على لوحة التحكم مما يجعله قاد ار على سرعة تحديد مكان وقوع الحادث بدقة كبيرة‪ ،‬ولهذا السبب‬
‫نظام إنذار الحريق المعنون ‪ addressable‬الرقمي هو الخيار الطبيعي للمباني الكبيرة والنظم التي تتطلب تعقيدات أكثر‬
‫وسرعة تحديد المكان الذي نشأ فيه الحريق‪.‬‬
‫في حالة استشعار أحد الكاشفات لوجود دخان أو ح اررة أو في حالة تشغيل ال ‪ MCP‬يتم إرسال إشارة إلي لوحة الحريق‬
‫فتقوم لوحة الحريق بتحديد عنوان الحساس أو الكاشف و تشغيل أنظمة الصوت و اإلضاءة الخاصة بتلك المنطقة لتحذير‬
‫المتواجدين من وجود خطر في المكان‪ ...‬كما يتم إرسال أوامر من ال‪ FACP‬إلي ال‪ Control module‬لتنفيذ بعض‬
‫العمليات للتحكم بأجهزة معينة مثل فصل المصاعد وأجهزة التكييف وتشغيل مضخات المياه و ال‪EXHAUST FANS‬‬
‫لطرد الدخان من المبني وفصل مراوح التهوية‪ .‬وعند درجة معينة من الخطر تقوم ال‪ FACP‬باالتصال بأقرب مراكز للدفاع‬
‫المدني‪.‬‬
‫نظام إنذار الحريق المعنون ‪ addressable‬مثالي للمرافق الكبيرة‪ ،‬ألنه كلما أسرعت بتحديد موقع الحريق بدقة كلما أمكن‬
‫إنقاذ حياة أناس أكثر والمزيد من الممتلكات أثناء حاالت الطوارئ‪.‬‬
‫ويتميز هذا النوع عن النوع األول بما يلي‪:‬‬
‫‪ .1‬يمكن ربط عدد كبير من الكواشف‪.‬‬
‫‪ .2‬يعين على تحديد موقع الكاشف المتحسس لحالة الحريق‪.‬‬
‫‪ .3‬تامين قراءة دائمة للكواشف حيث في حال حدوث قطع في أحد الكابالت يتم التغذية من االتجاه اآلخر‪.‬‬
‫‪ .4‬يمكن ربطه على أنظمة أخرى مثل الـ ـ ـ ‪.graphic station‬‬
‫‪ .5‬سهولة الصيانة‪.‬‬
‫‪211‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Fire Alarm‬‬
‫والصورة التالية توضح الفرق بين النوعين‪ ،‬فالجزء العلوى يمثل النوع ال ـ ‪ addressable‬حيث الجميع داخل ‪ loop‬واحدة‪،‬‬
‫والجزء السفلى يمثل النوع التقليدي حيث الحساسات في ‪ zones‬ومنفصلة عن معدات اإلنذار‪ .‬ومن الممكن عمل عملية‬
‫دمج للنظامين مع بعضهما في مكان واحد كما أن بعض اللوحات تكون مصممة للنظامين كما في الشكل‪.‬‬
‫النوع الثالث‪ :‬منظومة اإل نذار الذكية ‪Inelegant Fire alarm system‬‬
‫في النظامين السابقين يعتمد النظام على وصول إشارة من أحد الحساسات فيطلق اإلنذار مباشرة‪ ،‬وقد يكون ذلك بسبب قطع‬
‫في السلك أو عبث في الحساس‪ ،‬ولذا يستخدم هذا النظام الذي زودت الحساسات فيه بشريحة ذكية تجعله كأنه كومبيوتر‬
‫صغير ويمكن تقييم اإلنذار ونوعه قبل إرساله إلى لوحة التحكم فيرسل مع اإلنذار بعض المعلومات المفيدة للوحة لتأخذ قرار‬
‫وتحدد هل هو إنذار حقيقى أو غير ذلك‪.‬‬
‫ومن الفروق الجوهرية أيضا أن ال ـ ‪ Smoke detector‬مثال في هذا النوع ليس فقط يكتشف الدخان كما في النوع العادى‬
‫لكنه يستطيع أن يرسل ‪ data‬تشير إلى حجم هذا الدخان وكميته‪ ،‬وهذه ميزة ليست موجودة في النوع العادى ومن هنا تسمى‬
‫الحساسات واللوحات من هذا النوع ب ـ ‪ ،intelligent Devices‬بمعنى آخر أن الحساسات في النوع التقليدي هي من تقود‬
‫‪212‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Fire Alarm‬‬
‫اللوحة‪ ،‬أما هنا فاللوحة يمكن أن يصلها إشارة ثم تقرر أن تنتظر قليال مثال‪ ،‬فاألمر اآلن بيد اللوحة وليس بيد الحساس‪.‬‬
‫وبمعنى آخر أن يمكن من خالل برمجة اللوحة أن تغير حساسية االكتشاف فترفع درجة الحساسية أو تخفضها حتى لحساس‬
‫عن غيره فيمكن مثال للحساس في الغرفة ‪ 1‬أن تجعله يعمل إذا تجاوزت نسبة الدخان ‪ %30‬مثال بينما في غرفة أخرى‬
‫يمكن رفع النسبة إلى ‪ %50‬في حساسات المدخل مثال حيث تكون معرضة أكثر للغبار أو دخان قادم من الخارج‪ ،‬يمكن‬
‫أن تخفض النسبة مثال في غرف ال ـ ‪ Servers‬إلخ‪.‬‬
‫النوع الر ابع ‪Wireless system :‬‬
‫في هذا النوع يتم االستغناء عن األسالك تماما وتصبح المنظومة كلها ‪ wireless‬كما في الشكل التالي‪.‬‬
‫مقارنة بين لوحات من ثالث شركات مختلفة‬
‫في جدول المقارنة التالى تظهر عناصر عديدة من أهمها على سبيل المثال وليس الحصر‪:‬‬
‫‪213‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Fire Alarm‬‬
‫‪ -1‬العنصر الثاني مثال‪ ،‬ويمثل عدد ال ـ ‪ Loops‬الممكن توصيلها على كل لوحة‪.‬‬
‫‪ -2‬العنصر الثالث ـ ويمثل أكبر عدد من األجهزة داخل كل ‪ .loop‬الحظ أن اللوحة الثانية فرقت بين ال ـ ‪ CM‬وبين‬
‫الحساسات بينما اللوحات األخرى أعطت العدد الكلى دون تمييز‪.‬‬
‫‪ -3‬العنصر السابع في المقارنة يبين أن اللوحة األولى يكون الحساسات الخاصة بها مزودة ب ـ ‪ isolator‬ومن ثم ال‬
‫أحتاج لوضع ‪ isolator module‬كل ‪ 20‬حساس مثال أو كل دور‪.‬‬
‫‪ -4‬البند ‪ 9‬يبين عدد اللوحات الرئيسية التي يتم توصيلهم معا في مبنى كبير لتكوين ‪ ،network‬بالطبع أحدهما فقط‬
‫ستعبر ‪.master‬‬
‫الربط بين اللوحا ت‬
‫أحيانا يكون لدينا أكثر من مبنى في المشروع‪ ،‬لكن لدينا مراقب إداري واحد لهم‪ ،‬وليس مقبوال وضع مراقب إداري في‬
‫كل مبنى‪ ،‬فعندئذ تكون اللوحة في المينى اإلداري الرئيسي ‪ Master‬بالنسبة للوحات األخرى‪ ،‬وعند حدوث حريق في‬
‫أي مبنى فرعى سينطلق اإلنذار في هذا المينى الفرعى من خالل لوحته الفرعية لكن ستظهر إشارة ‪ buzzer‬في‬
‫المبنى الرئيسي (بدون انطالق سارينة إنذار) لتنبه المسؤول اإلداري لحدوث حريق في المبنى الفرعى المذكور‪.‬‬
‫مع مالحظة أنه لو كانت المسافة كبيرة بين المباني فلن يكون مناسبا ربط اللوحات معا باستخدام كابالت ‪RS232-‬‬
‫‪ ،RS485‬لكن سيستخدم كابالت فايبر في هذه الحالة‪.‬‬
‫‪214‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Fire Alarm‬‬
‫لوحات التكرار ‪REPEATER PANELS :‬‬
‫وهي أجهزة (تسمى أيضا ‪ )satellite‬يتم تركيبها عندما يكون هناك مثال أكثر من مدخل رئيسي للمنشأة‪ ،‬ويبعد عن اللوحة‬
‫الرئيسية بمسافة كبيرة‪ .‬وبعض هذه اللوحات يظهر عليها فقط ال ـ ‪ Status‬بمعنى أن المراقب يمكنه أن يطلع على حالة‬
‫اللوحة الرئيسية البعيدة عنه من خالل هذه اللوحة ال ـ ‪ repeater‬في حال مغادرته لمكان اللوحة الرئيسية ألى سبب وعدم‬
‫تمكنه من متابعة اللوحة األم‪.‬‬
‫كما يمكن أن تستخدم في النظام المعنون ‪ addressable‬عند وجود مكان بعيد عن اللوحة الرئيسية فيتم وضع ‪Repeater‬‬
‫‪ Panel‬في هذا المكان في وضع ‪ operation‬وربطها باللوحة الرئيسية مع العلم أن اللوحة الرئيسية على دراية بما يحدث‬
‫ولكن ليس التفاصيل‪.‬‬
‫ويمكن استخدام ‪ Repeater Panel‬أيضا عندما يزيد عدد الحساسات في ‪ loop‬معينة عن الحد األقصى‪ ،‬أو أن اللوحة‬
‫وصلت للسعة القصوى لها من عدد ال ‪ loop‬التي من الممكن أن توصل عليها وبالتالي نستخدم هذه اللوحة كأنها لوحة‬
‫تحكم لكن صغيرة‪.‬‬
‫خطوات تصميم منظومة إنذار احلريق‬
‫مرحلة التصميم األولى‪ :‬تحديد خطورة المبنى واجزائه المختلفة‬
‫تصميم نظم إنذار الحريق ينقسم إلى فئات من ‪ L1‬إلى ‪ ،M‬وهو ترتيب تنازلى على حسب خطورة المبنى واحتمالية حدوث‬
‫الحريق في األماكن المختلفة من المبنى كما هو مبين في الصور التالية‪ .‬يجب على المهندس تحديد الخطورة اخذاً ما يلي‬
‫في عين االعتبار‪ :‬عدد السكان وبعد المشروع عن أقرب مركز إطفاء ونوعية المواد المخزنة ومعدات مكافحة الحريق الموجودة‬
‫في المبنى‪.‬‬
‫التصميم فئة ‪L1‬‬
‫يشمل تصنيف ‪ L1‬كشف الحرائق تلقائياً في جميع الغرف وفي جميع مخارج الطوارئ وفي جميع الفراغات التي يزيد ارتفاعها‬
‫عن ‪0.8 m‬‬
‫‪215‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Fire Alarm‬‬
‫التصميم فئة ‪L2‬‬
‫يشمل تصنيف ‪ L2‬كشف الحرائق تلقائياً في جميع مخارج الطوارئ والغرف التي تقود إليها ويمكن أن يشتمل أيضا على‬
‫مناطق أخرى لها احتمالية حريق عالية‪.‬‬
‫‪216‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Fire Alarm‬‬
‫التصميم فئة ‪L3‬‬
‫يشمل تصنيف ‪ L3‬كشف الحرائق تلقائياً في جميع مخارج الطوارئ والغرف التي تقود إليها ولكنه مختلف عن ‪ L2‬حيث أنه‬
‫ال يشتمل على مناطق أخرى لها احتمالية حريق عالية‪.‬‬
‫التصميم فئة ‪L4‬‬
‫يشمل تصنيف ‪ L4‬كشف الحرائق تلقائياً في جميع مخارج الطوارئ فقط (دون الغرف)‪.‬‬
‫‪217‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Fire Alarm‬‬
‫التصميم فئة ‪L5‬‬
‫إنذار محددا في مناطق معينة فقط وغالبا تكون تلك المناطق هي األكثر‬
‫ا‬
‫نظام اإلنذار ذو مقياس الحماية األدنى ‪ L5‬فيوفر‬
‫عرضة للحريق‪.‬‬
‫التصميم فئة ‪M‬‬
‫الفئة ‪ M‬تحتوي فقط على ‪ Manual Call Points ،MCP‬للكشف على الحرائق وال يمكن استخدام الفئة ‪ M‬إذا كان هناك‬
‫اشخاص ينامون في المبنى‪.‬‬
‫‪218‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Fire Alarm‬‬
‫مرحلة التصميم الثانية‪ :‬تقسيم مناطق الحريق‪:‬‬
‫هناك بعض النقاط التي توضع في الحساب عند تقسيم المناطق ‪ Zones‬أثناء تصميم إنذار الحريق العادي أو المعنون‬
‫‪ addressable‬وهي‪:‬‬
‫•‬
‫القاعدة األولى دائما هي االحتكام إلى كود البلد والذي يصنف المباني حسب االستخدام (جميع األرقام الواردة في هذا‬
‫الجزء على سبيل المثل تحتاج أن تراجع حسب بلد المشروع)‪ ،‬فالمباني السكنية األعلى من ‪ 16‬متر يلزمها الكود‬
‫المصري مثال بوضع نظام إنذار حريق‪ ،‬وال يلزم األقل في االرتفاع‪ ،‬بينما المباني اإلدارية يلزمها باإلنذار مهما كان‬
‫ارتفاعها‪.‬‬
‫•‬
‫المساحة الكلية التي يتم تغطيتها في أي منطقة ال يجب أن تزيد عن ‪ 2000‬م‪ 2‬في المناطق المفتوحة أو ‪ 5000‬م‬
‫‪2‬‬
‫في مواقف السيارات‪.‬‬
‫•‬
‫إذا كانت مساحة أرضية الطابق الواحد في المبنى تزيد عن ‪ 300‬م‪ 2‬يجب أال تشمل أي منطقة إنذار أكثر من طابق‬
‫واحد‪.‬‬
‫•‬
‫إذا كانت مساحة أرضية الطابق الواحد في المبنى أقل عن ‪ 300‬متر مربع فيجوز أن تشمل منطقة اإلنذار أكثر من‬
‫طابق واحد بحيث ال تشمل المنطقة أكثر من ثالث طوابق‪ ،‬وذلك باستثناء المباني التي يزيد ارتفاع أرضية أعلى طابق‬
‫بها ‪ 28‬متر فال يجوز أن تشمل منطقة اإلنذار أكثر من طابق واحد حتى لو كانت مساحة الطابق أقل من ‪ 300‬متر‬
‫مربع‪.‬‬
‫•‬
‫تحدد مناطق اإلنذار بناء على التقسيمات اإلنشائية للمبنى والحوائط الفاصلة للحريق وحواجز الدخان بحيث ال تشمل‬
‫منطقة اإلنذار أكثر من حيز حريق واحد ويجوز استثناء المساحات أقل من ‪ 300‬م‪ 2‬من هذا الشرط‪.‬‬
‫•‬
‫يجب اعتبار أبار الساللم واآلبار الرأسية المحتوية على صواعد الكابالت وأبار المصاعد وغرف تجميع القمامة وكافة‬
‫المواقع الخطرة كمناطق إنذار مستقلة‪.‬‬
‫•‬
‫يوضع في االعتبار أنه ال يجب أن تزيد عدد الكواشف في خط اإلنذار الواحد عن ‪ 20‬كاشف في النظام العادي‪.‬‬
‫•‬
‫المنطقة الواحدة يمكن تغطيتها بخط إنذار واحد حتى لو كان يحتوي على عدد غرف صغيرة مع غرفة كبيرة‪.‬‬
‫•‬
‫في المنشئات الكبيرة يتم تركيب كشافات في جميع غرف ومناطق المبنى ما عدا دورات المياه وبيت السلم والخزانات‬
‫الصغيرة‪.‬‬
‫•‬
‫يجب أال يزيد عدد الغرف المغلقة والتابعة لمنطقة حريق واحدة عن ‪ 5‬غرف متجاورة ـ أو ال تزيد مساحتها اإلجمالية‬
‫عن ‪ 400‬م أيهما أقل ‪.‬‬
‫•‬
‫يجب وضع الكشافات في أعلى السلم وفي كل مهبط رأسي‪.‬‬
‫‪219‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Fire Alarm‬‬
‫الشكل التالي يمثل مستشفى ونظام‬
‫اإلنذار‬
‫فيها‬
‫من‬
‫النوع‬
‫ال ـ‬
‫‪ ،Addressable‬ويظهر في الشكل‬
‫مكان اللوحة الرئيسية وال ـ ‪Repeater‬‬
‫ويظهر كذلك ال ـ ‪ 2-Loops‬الخاصين‬
‫بهذا الدور‪.‬‬
‫راجع ملحق األتوكاد بالموقع‪.‬‬
‫مرحلة التصميم الثالثة‪ :‬اختيار مناطق النداء‬
‫•‬
‫•‬
‫يجب أن تكون األزرار متوافقة مع النظام‪ ،‬واضحة ومميزة وسهلة االستخدام ومدون عليها طريقة االستخدام‪.‬‬
‫يجب أن تركب األزرار في مسالك الهروب بالمسارات الموصلة للمخارج والردهات المؤدية للساللم عند كل طابق‬
‫وكذلك في منافذ صرف المخارج‪.‬‬
‫‪220‬‬
‫‪Fire Alarm‬‬
‫•‬
‫•‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫ال يتم تركيب نقاط النداء اليدوية في المناطق العامة من المباني والتي تكون بدون اشراف ويمكن العبث بها‪.‬‬
‫يجب حماية أزرار اإلنذار اليدوية عن الحريق من العبث أو االستخدام غير المسؤول وبما ال يمنع من استخدامها عند‬
‫الحاجة‪.‬‬
‫•‬
‫في مواقف السيارات العامة ال تستخدم أنظمة اإلنذار التلقائية عوضا عن أنظمة اإلنذار اليدوية اال بموافقة الجهة‬
‫المختصة‪.‬‬
‫•‬
‫يجب أال تزيد المسافة بين الشخص وزر اإلنذار عن ‪ 30‬متر في مسار طريق الهروب‪ ،‬والمسافة بين زر وآخر ال تزيد‬
‫عن ‪ 40‬متر‪.‬‬
‫•‬
‫يجب أن تكون أزرار اإلنذار مركبة على ارتفاع ال يقل عن ‪ 1.2‬متر وال يزيد عن ‪ 1.6‬متر من األرضية في مكان‬
‫يسهل الوصول إليه وتتوافر فيه اإلضاءة الكافية وتكون مميزة عن لون الحائط المركبة عليه‪.‬‬
‫‪221‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Fire Alarm‬‬
‫مرحلة التصمي م الرابعة‪ :‬اختيار كاشفات الحريق المناسبة وتوزيعها‪:‬‬
‫❖ يتم اختيار الكاشف المناسب على حسب طبيعة المكان‪ .‬والجدول التالي يوضح كيفية وضع الكاشف المناسب في‬
‫المكان المناسب‪.‬‬
‫‪222‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Fire Alarm‬‬
‫‪223‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Fire Alarm‬‬
‫قواعد وضع الحساسات و المساحة التي يغطيها كل نوع منها‬
‫‪ .1‬كواشف الدخان‪:‬‬
‫يغطي هذا النوع مساحة نصف قطرها ‪ 7.5 m‬ولكن لكي نضمن عدم وجود مناطق غير مغطاة فإن كل كاشف‬
‫يغطي مساحة مربع طول ضلعه ‪ ،10.6 m‬والمساحة الكلية المغطاة بالكاشف الواحد = ‪112 = 10.6 * 10.6‬‬
‫متر مربع (للسهولة اعتبرها ‪ 100‬متر)‪.‬‬
‫مالحظة‪ :‬في هذا الكاشف وغيره ربما تتغير قيمة المساحة المغطاة حسب الشركة المصنعة ولذا يجب مراجعة‬
‫كتالوج الشركة التي سيتم اختيار معداتها‪ .‬بمعنى آخر‪ ،‬األرقام الواردة هي أرقام شائعة فقط‪.‬‬
‫‪ .2‬كواشف الح اررة‪:‬‬
‫يغطي هذا النوع مساحة نصف قطرها ‪ 5.3 m‬ولكن لكي نضمن عدم وجود مناطق غير مغطاة فان كل كاشف يغطي‬
‫مساحة مربع طول ضلعه ‪ ،7.5 m‬والمساحة الكلية المغطاة بالكاشف الواحد = ‪( 56 = 7.5 * 7.5‬للسهولة نعتبرها‬
‫‪ 50‬متر)‬
‫‪224‬‬
‫‪Fire Alarm‬‬
‫•‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫توزيع كواشف الح اررة تحت األسقف المرتفعة (نقال عن الكود المصري)‬
‫ارتفاع السقف (بالمتر)‬
‫النسبة المئوية من المسافة البينية الموصوفة‬
‫من‬
‫إلى‬
‫‪3.0‬‬
‫‪3.6‬‬
‫‪91‬‬
‫‪3.6‬‬
‫‪4.2‬‬
‫‪84‬‬
‫‪4.2‬‬
‫‪4.8‬‬
‫‪77‬‬
‫‪4.8‬‬
‫‪5.4‬‬
‫‪71‬‬
‫‪5.4‬‬
‫‪6.0‬‬
‫‪64‬‬
‫‪6.0‬‬
‫‪6.6‬‬
‫‪58‬‬
‫‪6.6‬‬
‫‪7.2‬‬
‫‪52‬‬
‫‪7.2‬‬
‫‪7.8‬‬
‫‪46‬‬
‫‪7.8‬‬
‫‪8.4‬‬
‫‪40‬‬
‫‪8.4‬‬
‫‪9.0‬‬
‫‪34‬‬
‫‪ .3‬الكواشف الخطية‪ :‬تكون المسافة البينية بين الكواشف ‪ %25‬من االرتفاع‪ ،‬على سبيل المثال إذا كان ارتفاع‬
‫الكاشفات الخطية ‪ 10‬م تكون المسافة بين الكاشفات ‪ 2.5‬م‪.‬‬
‫‪225‬‬
‫‪Fire Alarm‬‬
‫•‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫أقصى مسافة بين المستقبل والمرسل ‪100‬م‪ ،‬وال يجوز أن يقل ارتفاع األشعة عن األرض ‪ 2.70‬متر تالفيا‬
‫لإلنذارات الكاذبة نتيجة تقاطع األشعة مع أي أجسام متحركة‪.‬‬
‫•‬
‫يجب أن يتم تركيب الكواشف على الحوائط على مسافة ال تقل عن ‪ 30‬سم من السقف وال تزيد عن ‪ 7.5‬م‪.‬‬
‫أخطاء في التصم يم ينبغي تف اديها ‪:‬‬
‫بعض هذه األخطاء تظهر في الشكل التالى‪:‬‬
‫ففي الصورة اليمنى نجد أن هناك منطقة في الوسط ال تقع في اي مدي من الحساسات‪ ،‬فلذلك البد وأن تكون مجال كل‬
‫الحساسات متقاطع‪ .‬أما الصورة اليسرى نجد أنه يوجد ركن ال يقع في اي مدي‪ .‬لذا من الممكن تصحيح هذه األخطاء كما‬
‫فى الشكل المقبل ‪:‬‬
‫‪226‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Fire Alarm‬‬
‫نقاط يجب أ خذها في عين االعتبار ‪:‬‬
‫•‬
‫في حالة األسقف المائلة و كان ارتفاع السقف‬
‫أقل من ‪ 600‬مم‪ ،‬فيجب في حالة ال‬
‫‪ smoke detector‬اعتباره كسقف مستوي‪.‬‬
‫أما إذا زاد ارتفاع السقف عن القيمة المحددة‬
‫فيعتبر كسقف مائل ويفضل أن تركب‬
‫الكواشف في أعلى نقطة من السقف‪ .‬ويمكن‬
‫أن تزيد المسافة البينية للكواشف بنسبة ‪1%‬‬
‫لكل درجة‪.‬‬
‫‪227‬‬
‫‪Fire Alarm‬‬
‫•‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫في الممرات التي عرضها أقل من ‪ 2‬م يمكن إهمال تداخل الكواشف فتكون المسافة البينية بين كواشف الدخان ‪ 15‬م‬
‫والمسافة البينية بين كواشف الح اررة ‪ 10.6‬م وتقل هذه المسافة كلما زاد عرض الممر‪.‬‬
‫•‬
‫يجب أال تقل المسافة بين الكاشف ومخرج الهواء عن متر‪.‬‬
‫•‬
‫بالنسبة لألسقف المحمولة على كمرات خرسانية مسلحة‪ ،‬يجب أن يبعد الكاشف عن الكمرات مسافة ال تقل عن ‪500‬‬
‫‪ mm‬إذا كان سقوط الكمرات أسفل السقف ال يزيد عن ‪ %10‬من ارتفاع السقف‪ ،‬فإذا زاد سقوط الكمرات أسفل السقف‬
‫عن ذلك فتعامل الكمرة على أنها جدار‪.‬‬
‫•‬
‫يجب عدم تركيب أى حساس على مســافة أقل من (‪ )500‬ملليمتر (نصف متر) من أى حائط أو قاطوع رأسى في أى‬
‫اتجاه‬
‫‪228‬‬
‫‪Fire Alarm‬‬
‫•‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫يجب مراعاة تركيب الحساسات على مسافة ال تقل عن (‪ )1.0‬متر من أى مخرج للتهوية أو تكييف الهواء أو من أى‬
‫مآخذ للهواء من المكان‪.‬‬
‫•‬
‫يجب م ارعـاة أن يتـم تركيب الحساسات على مسـافة من األشياء المعلقة في السقف (كشافات اإلضاءة مثالً) ال تقل عن‬
‫ضـعف عمق سقوطها من السقف‪.‬‬
‫•‬
‫تستثنى األماكن فوق األسقف المعلقة من وضع الكواشف بها إذا كانت ال تحتوي على مواد قابلة لالشتعال وكان السقف‬
‫المعلق ال يزيد عن ‪ 80‬سم‪.‬‬
‫•‬
‫يجب البعد عن المصاعد ومداخل ومخارج الساللم مسافة ال تقل عن ‪ ،1.5 m‬وفي حالة الساللم التي تتكون من‬
‫مرحلتين بين كل طابق واألخر توضع الكاشفات في الطوابق الرئيسية كما هو مبين‬
‫‪229‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Fire Alarm‬‬
‫•‬
‫الحساسات يجب أن تثبــت في أعلى نقطــة مـن سقف المنطقة المطلوب تأمينها‪.‬‬
‫•‬
‫كل الف ارغـات المغلقـة فوق األسقف المعلقـة والتي يزيـد عمقها عن (‪ )800‬ملليمتر – يجب أن تـزود هـذه الف ارغـات‬
‫المغلقـة بالحساسات مع م ارعـاة أال تزيـد سقوطها من السقف عن (‪ )% 10‬من ارتفاع هذا الفراغ‪.‬‬
‫‪230‬‬
‫‪Fire Alarm‬‬
‫•‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫جميع الحساسات التقليدية يجب أن تزود بلمبات بيان بحيث تكون في مواجهـة الداخـل إلى المكـان أو الطرقـة لسـرعة‬
‫تحــديد الحساس المسبب إلشارة اإلنذار بمجرد النظر إليه‪.‬‬
‫مرحلة التصميم الخامسة‪ :‬اختيار أجهزة اإل نذار الصوتية والمرئية وتوزيعها‪:‬‬
‫•‬
‫توصل أجهزة اإلنذار في دائرة مختلفة عن دائرة الكاشفات‬
‫•‬
‫يراعى في توزيع أجهزة اإلنذار الصوتية أن تعطى شدة صوت تزيد بمقدار ‪ 5‬ديسيبل عن أعلى ضوضاء بالمكان‪ ،‬وعلى‬
‫أال تقل عن ‪ 65‬ديسيبل وال تزيد عن ‪ 110‬ديسيبل وان يستمر لفترة أطول من ‪ 30‬ثانية‪.‬‬
‫‪231‬‬
‫‪Fire Alarm‬‬
‫•‬
‫•‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫يمكن أن تقل شدة الصوت إلى ‪ 60‬ديسيبل في الساللم واألماكن التي ال تزيد مساحتها عن ‪ 60‬متر مربع‬
‫في حالة استخدام أجهزة اإلنذار الصوتية في غرف النوم بالفنادق أو غيرها فيجب أال تقل شدة الصوت عند أرس الفرد‬
‫النائم عن ‪ 75‬ديسيبل إليقاظ الشخص النائم‪.‬‬
‫•‬
‫عمليا يوضع كاشف دخان في قاعدته إنذار صوتي بكل غرفة ‪.Smoke detector with sounder base‬‬
‫•‬
‫األبواب العادية تضعف شدة الصوت بمقدار ‪ 20‬ديسيبل بينما أبواب الحريق تضعف شدة الصوت بمقدار ‪ 30‬ديسيبل‪.‬‬
‫•‬
‫الجدول التالي يبين انخفاض صوت الجرس مع االبتعاد عن الجرس‬
‫‪232‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Fire Alarm‬‬
‫•‬
‫يجب أال يقل عدد أجهزة اإلنذار الصوتي في كل منطقة إنذار عن جهاز واحد‪.‬‬
‫•‬
‫يجب أال يقل ارتفاع جهاز اإلنذار الصوتي عن ‪ 2.33‬متر من األرضية‪.‬‬
‫•‬
‫تستخدم وسائل اإلنذار المرئية عادة في األماكن التي بها مستوى ضوضاء مرتفع أو األماكن التي يشغلها أشخاص صم‬
‫أو المستشفيات كوسيلة إنذار إضافية أو مكملة‪ .‬وتكون هذه الوسائل عبارة عن كشافات ضوئية تعطى ضوء متقطعا‪.‬‬
‫ويكون استخدامها مطلوبا طبقا لهذا الكود إذا زادت شدة الضوضاء بالمكان عن ‪ 90‬ديسيبل‪.‬‬
‫‪233‬‬
‫‪Fire Alarm‬‬
‫•‬
‫•‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫توضع عالمات الطوارئ كل ‪ 30‬م تقريباً للتعرف على طريق الخروج من المبنى‪.‬‬
‫يوضع سارينة إنذار بها فالشر خارج المبنى لتنبيه من بالخارج لوجود حريق بالداخل‬
‫بعض اإلرشادات يف حساب وتصميم أنظمة مكافحة احلريق‪:‬‬
‫هناك بعض النقاط التي توضع في الحساب عند تصميم إنذار الحريق التقليدي أو المعنون ‪addressable‬وهي ‪:‬‬
‫‪‬‬
‫يجب أن تقسم المناطق المعمارية إلى مناطق حريق)‪ (zones‬تابعة لنظام اإلنذار بحيث يسهل تحديد مكان‬
‫الحريق بالسرعة القصوى وبدقة تامة‪.‬‬
‫‪‬‬
‫يجب أال تتعدى منطق ة الحريق المعمارية عن مساحة ‪ 2000‬م‪ 2‬في األماكن المفتوحة أو ‪ 5000‬م‪ 2‬في مواقف‬
‫السيارات ‪.‬‬
‫‪‬‬
‫يمكن اعتبار المباني التي تقل مساحتها اإلجمالية عن ‪ 300‬م‪ 2‬كمنطقة حريق منفصلة وإن كان هناك أكثر من‬
‫طابق واحد‪.‬‬
‫‪‬‬
‫تعتبر األرفف والعوائق التي تصل إلى ارتفاع أكثر من ‪ 300‬مم عن السقف جدار منفصل‪.‬‬
‫‪‬‬
‫يجب اعتبار أبار الساللم واآلبار الرأسية المحتوية على صواعد الكابالت‪ ،‬وأبار المصاعد وغرف تجميع القمامة وكافة‬
‫المواقع الخطرة كمناطق إنذار مستقلة‪.‬‬
‫‪‬‬
‫المسافة المناسبة التي تمكن رجل األمن من التحرك خالل المنطقة التي حدث بها الحريق حوالي ‪ 30‬م‪ 2‬ويفضل‬
‫استخدام لمبات البيان في األماكن المغلقة‪.‬‬
‫‪‬‬
‫يوضع في االعتبار أنه ال يجب أن تزيد عدد الكواشف في خط اإلنذار الواحد عن ‪ 20‬كاشف في النظام التقليدي‪.‬‬
‫التوصيالت الكهربائية (األ سالك )‪:‬‬
‫•‬
‫يجب أن تكون األسالك نحاسية ومن األنواع المناسبة للغرض‪ ،‬كما يجب توفير الحماية لها بإدخالها داخل مجاري أو‬
‫مواسير إذا كان ارتفاعها عن االرضية يقل عن ‪ 2.4‬متر أو إذا كانت ممتدة بأماكن غير ظاهرة‪.‬‬
‫•‬
‫يجب اختيار قطاعات األسالك بحيث ال تسبب انخفاضاً في الجهد يؤثر على كفاءة األجهزة‪.‬‬
‫•‬
‫يجب أن تكون األسالك الخاصة بالنظام مميزة عن باقي التوصيالت الكهربائية ومقاومة للرطوبة وغير قابلة لالشتعال‪.‬‬
‫•‬
‫يجب أن يتم دهان علب التوصيل بالون األحمر‪.‬‬
‫•‬
‫يجب أن تكون مسارات التوصيالت الخاصة بنظام اإلنذار بعيدة عن مسارات اإلنارة ومخارج الكهرباء بما ال يقل عن‬
‫‪ 5‬سم‪.‬‬
‫•‬
‫يجب أن تكون الكابالت المستخدمة في نظم إنذار الحريق ‪ 1 mm‬على األقل ويفضل أن تكون باللون االحمر‪.‬‬
‫•‬
‫تستخدم عادة كابالت ‪ 1.5 x 2 mm2‬داخل مواسير ‪ PVC‬قطر ‪.20 mm‬‬
‫‪234‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Fire Alarm‬‬
‫مثال تطبيقي ‪1 -‬‬
‫الرسم التالي يمثل جزءا من فيال سكنية وسيتم تطبيق القواعد السابقة عليها‪:‬‬
‫أوال‪ :‬اختيار نظام اإل نذار‬
‫المقصود باختيار نظام الحريق‪ ،‬هل هو نظام تقليدي ‪ Conventional‬أم هو نظام معنون ‪Addressable‬؟ وهنا في‬
‫هذا المثال نجد أن النظام الم ستخدم في الفيال هو النظام التقليدي نظرا لعدم اتساع المبنى‪ ،‬باإلضافة إلى سهولة‬
‫تحديد مكان الحريق بمجرد البحث فى المكان بشكل سريع‪.‬‬
‫ثانيا ‪ :‬أنواع و عدد الحساسات‬
‫نوع الحساس يختلف باختالف المكان الذي سوف يتم تركيبه فيه‪ ،‬فالمطبخ ال يصلح معه حساس الدخان مثال‬
‫إلخ‪ .‬و بعد تحديد نوع الحساسات في المناطق المختلفة يتم تحديد عدد الحساسات المطلوبة في كل قطاع اعتمادا على‬
‫المساحة التي يستطيع الحساس تغطيتها‪ ،‬مع مراعاة التأكد من تغطية األركان‪ .‬وذلك على النحو التالي‪:‬‬
‫•‬
‫المطبخ‪ :‬نوع الح ساس‪ :‬حساس الحرارة ( درجة الحرارة الثابتة )‪ ،‬المساحة‪ 25.2 :‬متر مربع ‪ ،‬وبالتالي يكون‬
‫عدد الحساسات المطلوبة‪ :‬حساس واحد فقط‪.‬‬
‫‪235‬‬
‫‪Fire Alarm‬‬
‫•‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫حمام‪ :1‬نوع الحساس‪ :‬حساس الدخان بالتأيين‪ .‬المساحة‪ 14.4 :‬متر مربع‪ .‬عدد الحساسات المطلوبة‪:‬‬
‫حساس واحد فقط‪.‬‬
‫•‬
‫حمام ‪ :2‬نوع الحساس‪ :‬حساس الدخان بالتأيين‪ .‬المساحة‪ 25:‬متر مربع‪ ،‬عدد الحساسات المطلوبة‪ :‬حساس‬
‫واحد‬
‫•‬
‫غرفه العشاء (السفرة)‪ :‬نوع الحساس‪ :‬حساس الدخان بالتأيين‪ .‬المساحة‪ 54 :‬متر مربع‪ .‬عدد الحساسات‬
‫المطلوبة = حساسان لضمان تغطية األركان حيث أن نصف قطر الغرفة = ‪ 5.4‬متر أكبر من ‪ 5‬متر وهو‬
‫نصف القطر المغطى بالحساس الواحد‪.‬‬
‫•‬
‫المدخل‪ :‬نوع الحساس‪ :‬حساس ال دخان بالتأيين‪ .‬المساحة‪ 78.48 :‬متر مربع‪ .‬عدد الحساسات المطلوبة‪:‬‬
‫ثالث حساسات (لضمان تغطية األركان حيث أن المدخل على شكل حرف (‪.)L‬‬
‫•‬
‫استقبال الضيوف‪ :‬نوع الحس اس‪ :‬حساس الدخان بالتأيين‪ .‬المساحة‪ ،116.28 :‬عدد الحساسات المطلوبة‪:‬‬
‫أربع حساسات ألن األركان في هذه الغرفة متباعدة‪.‬‬
‫•‬
‫غرفة النوم‪ :1‬نوع الحساس‪ :‬حساس الدخان بالتأيين‪ .‬المساحة‪ 90 :‬متر مربع‪ .‬عدد الحساسات المطلوبة‪:‬‬
‫ثالث حساسات‪.‬‬
‫•‬
‫غرفة النوم ‪ :2‬نوع الحساس‪ :‬حساس الدخان بالتأيين‪ .‬المساحة‪ 70 :‬متر مربع‪ .‬عدد الحساسات المطلوبة‪:‬‬
‫حساسان لضمان تغطية األركان‪.‬‬
‫•‬
‫المساحة الكلية للفيال= ‪ 605.52‬متر مربع‪ ،‬مساحة الحديقة = ‪ 45‬متر مربع‪ ،‬مساحة األركان واألطراف‬
‫المطروحة من الفيال= ‪ 25‬متر مربع‪ .‬وبذلك تكون المساحة الداخلية للفيال =‪ 535.5‬متر مربع‪ .‬عدد‬
‫الحساسات المستخدمة‪ :‬عدد واحد حساس حرارى ‪ 16 +‬حساس دخان‪.‬‬
‫ثالثا ‪ :‬تقسيم المكان المناطق ‪Zones‬‬
‫تم تقسيم الفيال الي ‪ 3‬مناطق ‪ Zones‬كل منها يضم جزءا من الفيال كما في الشكل التالي ‪ .‬واستخدم في هذا المثال‬
‫عدد ‪ 3‬جهاز إنذار صوتي (أجراس) في ثالثة أماكن مختلفة (المربعات الحمراء في الشكل التالى)‪ .‬وتم وضع لوحة‬
‫التحكم في مدخل الفيال‪ ،‬بجانب لوحة الكهرباء للفيال‪.‬‬
‫‪236‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Fire Alarm‬‬
‫ويمكن مراجعة التصميم من خالل أحد برامج التصميم مثل برنامج ‪ Alarm CAD‬وهو برنامج يشبه بشكل كبير‬
‫برنامج ال ‪ Dialux‬المستخدم في اإلضاءة لوضع اللمبات في المكان الصحيح‪ ،‬لضمان دقة التصميم‪.‬‬
‫ويقوم برنامج ا لتصميم ب حساب عدد الحساسات الالزمة للمشروع وعمل التوصيالت ويمكنه أن يخرج المشروع في‬
‫شكل ثنائى أو ثالثى األبعاد‪ ،‬ومن خالل البرنامج نقوم بتوزيع الـ ـ ‪detectors‬حسب المكان ويظهر هنا األنواع المستخدمة‬
‫وهى ‪ smoke detectors‬وجهاز اإلنذار اليدوي ‪ ،)break glass(manual pull station‬ونقوم أيضا بتوزيع ووضع‬
‫أجهزة اإلنذار ‪fire alarm sounder‬‬
‫‪237‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Fire Alarm‬‬
‫وفيما يلى تفصيل توزيع الحساسات في بعض الغرف‪:‬‬
‫‪Manager Room1&2‬‬
‫•‬
‫المساحة ‪.4.23*3.88=16.4 m2‬‬
‫•‬
‫تم وضع كاشف دخان واحد فقط في كل غرفة ألنه يستطيع تغطية المكان بالكامل حيث أن كاشف الدخان الواحد‬
‫يستطيع أن يغطي مساحة ‪60 m2‬‬
‫•‬
‫روعى أن تكون المسافة بين كاشف الدخان ومخرج التكييف أكبر من ‪ 1‬متر‬
‫•‬
‫تم استخدام كاشف دخان ألن هذه المنطقة تندرج تحت مسمي المكاتب‪.‬‬
‫‪Kitchen‬‬
‫•‬
‫تم وضع كاشف ح اررة واحد حيث انه يستطيع تغطية مساحة نصف قطرها ‪ 5.3‬متر‪ .‬تم استخدام كاشف ح اررة ألن‬
‫هذه المنطقة بطبعها يتواجد بها دخان‬
‫‪Electrical Room‬‬
‫•‬
‫المساحة ‪ 16.9=4.22*4.01‬متر‬
‫•‬
‫تم وضع كاشف متعدد واحد فقط ألنه يستطيع تغطية المكان بالكامل‬
‫•‬
‫تم استخدام كاشف متعدد ألن حجرة الكهرباء تعتبر من األماكن الهامة‪.‬‬
‫‪2‬‬
‫‪238‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Fire Alarm‬‬
‫‪Meeting Room‬‬
‫•‬
‫المساحة ‪ 29=3.73*7.8‬متر‪2‬‬
‫•‬
‫تم وضع كاشف دخان واحد فقط ألنه يستطيع تغطية المكان بالكامل حيث أن كاشف الدخان الواحد يستطيع أن‬
‫يغطي ‪ 60‬متر‪2‬‬
‫•‬
‫المسافة بين كاشف الدخان ومخرج التكييف تكون ‪ 1‬متر‪.‬‬
‫•‬
‫تم استخدام كاشف دخان ألن هذه المنطقة تندرج تحت مسمي المكاتب‪.‬‬
‫مالحظات عامة‪:‬‬
‫•‬
‫في هذا التصميم تم اعتبار أن يكون توزيع نقاط النداء اليدوية بحيث ال يحتاج الشخص أن ينتقل مسافة أكثر من‬
‫‪ 30‬م لكي يصل إلى أقرب نقطة نداء يدوية‪.‬‬
‫•‬
‫تم اعتبار وضع نقاط النداء اليدوية عند المخارج والساللم وليست داخل الغرف‪.‬‬
‫•‬
‫تم تركيب نقطة النداء اليدوية على ارتفاع ‪ 1.4‬م من األرض‪ ،‬كما يتم قبول االرتفاعات المنخفضة في الظروف‬
‫التي قد يزيد فيها احتمال كون الشخص األول الذي يبدأ إشارات اإلنذار من مستخدمي الكراسي المتحركة‪.‬‬
‫•‬
‫تم مراعاة أال يقل عدد أجهزة اإلنذار الصوتي في كل منطقة إنذار عن جهاز واحد‪.‬‬
‫•‬
‫تم تركيب جهاز اإلنذار الصوتي على ارتفاع ‪ 2.4‬متر من األرضية‪.‬‬
‫•‬
‫تم استخدام كابالت نحاسية ‪ 2*1.5 mm‬من النوع ‪ Resistance shielded‬وتكون هذه الكابالت داخل مواسير‬
‫من النوع ‪ PVC‬قطرها ‪20mm‬‬
‫•‬
‫تم مراعاة أن تكون األسالك الخاصة بالنظام مميزة عن باقي التوصيالت الكهربائية ومقاومة للرطوبة وغير قابلة‬
‫لالشتعال‪.‬‬
‫•‬
‫تم مراعاة أن تكون مسارات التوصيالت الخاصة بنظام اإلنذار بعيدة عن مسارات اإلنارة ومخارج الكهرباء‪.‬‬
‫مثال تطبيقي ‪3 -‬‬
‫وفي هذا المثال سنوضح كيفية توزيع مكونات أنظمة اإلنذار ضد الحرائق في مول بمنطقة الرميثية بالكويت‪.‬‬
‫‪239‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Fire Alarm‬‬
‫وهو مول تجاري يتكون من ثالث طوابق بمساحة ‪ 5‬كم مربع‪ ،‬وارتفاع ‪ 5‬متر للطابق الواحد‪ .‬وسيتم شرح بعض من‬
‫الرسومات الخاصة بالمشروع‪ .‬ونبدأ في هذا المثال بعرض ال ـ )‪ :Schemtic diagram(Rise‬وهي مخطط توضح‬
‫مكونات نظام إنذار الحريق وأماكنها بالمبني حيث تتكون من‪:‬‬
‫‪240‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Fire Alarm‬‬
‫‪241‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Fire Alarm‬‬
‫لوحة التحكم الخاصة بإنذار الحريق )‪:(FIRE ALARM CONTROL PANEL-FACP‬‬
‫اللوحة المستخدمة في هذا المبني من النوع "‪ "analogue addressable system‬فهي مزيج من النظامين المعنون‬
‫‪ addressable‬والتقليدي‪ .‬وكما هو موضح بالصورة حيث تم دمج النظامين‪ ،‬فالجزء األيسر هو النوع ال‪addressable‬‬
‫حيث جميع الحساسات داخل ‪ loop‬واحدة للدور الواحد‪ ،‬والجزء األيمن هو النوع التقليدي ‪ Conventional‬حيث أجهزة‬
‫اإلنذار في ‪ zones‬منفصلة عن الحساسات‪.‬‬
‫ويتم تغذيه اللوحة من الـ ـ ‪ ،Emergency generator‬كما تحتوي اللوحة علي بطاريتها الخاصة بها ‪(Fire alarm‬‬
‫)‪control panle is equipped with built in UPS‬‬
‫الحساسات أو كواشف الحريق ‪:Detectors‬‬
‫تم استخدام اإلسلوب المعنون ‪ addressable‬في توصيل أجهزة اإلستشعار بحيث تم توصيل جميع الحساسات علي شكل‬
‫حلقة ‪ loop‬من خالل كابل وكل جهاز له العنوان الخاص به‪ .‬وقد تم وضع أجهزة كل طابق علي حلقة واحدة حيث أن‬
‫مساحة الطابق تزيد عن ‪300‬م‪ ،²‬وتم التوصيل بين األجهزة بكابل مساحة مقطعه ‪1.5‬ملم‪ ²‬موضوع في مواسير من مادة‬
‫ال‪ PVC‬مساحة مقطعها ‪25‬ملم‪ .²‬واألرقام الموضحة على الشكل السابق تبين حصر لألجهزة المستخدمة في كل دور‬
‫(‪. )Loop‬‬
‫‪242‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Fire Alarm‬‬
‫‪ )3‬وحدات اإلنذار ‪:Bells‬‬
‫تم توصيل أجهزة اإلنذار باستخدام اإلسلوب التقليدي بحيث تتصل األجهزة بلوحة التحكم عبر دوائر‪ ،‬كل دائرة مسئولة عن‬
‫منطقة ‪ zone‬معينة‪ ،‬وهو‬
‫يعتبر اختيار جيد ألن‬
‫المول من األماكن الواسعة‬
‫غير المقسمة‪ .‬والتوصيل‬
‫بين‬
‫األجراس‬
‫باستخدام‬
‫مساحة‬
‫مقطعه‬
‫كابل‬
‫‪2.5‬مم‪²‬‬
‫موضوع‬
‫في‬
‫مواسير من مادة ال‪PVC‬‬
‫مساحة مقطعها ‪25‬ملم‪.²‬‬
‫وقد تم وضع مقاومة في نهاية الدائرة تسمي ‪ End of loop_EOL‬وهي مقاومة عالية تسمح بمرور تيار خفيف في الحلقة‪.‬‬
‫والعدد المستخدم من األجراس في دور يظهر على الرسم‪.‬‬
‫تداخل نظام الحريق مع باقي األنظمة‪:‬‬
‫عند حدوث حريق ترسل لوحة التحكم اشارات لألجراس إلنذار األشخاص المتواجدين وتنبيههم لوجود حريق وضرورة اإلخالء‪،‬‬
‫وليس هذا فقط ولكن اللوحة تعطي أيضا أوامر لبعض األنظمة األخرى للحد من إنتشار الحريق أو إنتشار الدخان التسبب‬
‫في إختناق األشخاص‬
‫المتواجدين فتقوم لوحة‬
‫ال ـ ‪ FACP‬بالتعامل مع‬
‫األنظمة التالية على‬
‫النحو التالي‪:‬‬
‫‪243‬‬
‫‪Fire Alarm‬‬
‫•‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪:Fresh air exhaust fan‬‬
‫تقوم بإيقاف المراوح المسؤولة عن إدخال الهواء النقي للمبني كي ال يساعد علي زيادة إشتعال الحريق‪.‬‬
‫•‬
‫شفاطات الدخان ‪:Smoke Exhaust Fan‬‬
‫تقوم بتشغبل شفاطات الدخان للحد من كمية الدخان الموجوده حتي ال تسبب اختناق لالشخاص وتأخذ هذه‬
‫الشفاطات تغذيتها من نظام الطوارئ‪.‬‬
‫•‬
‫األبواب الكهربائية ‪:Auto Doors&Access‬‬
‫تقوم بغلق نظام ال‪ access‬وفتح األبواب الكهربائية لسرعة الهروب‪.‬‬
‫•‬
‫المصاعد الكهربائية ‪:Lifts‬‬
‫توقف جميع المصاعد في الدور األرضي ما عدا المصعد المخصص لرجال اإلطفاء‪.‬‬
‫•‬
‫وحدات التكييفات ‪:A/C unis‬‬
‫تقوم بغلق ال‪ dambers‬الخاصة بالمكيفات حتي الينتقل الدخان أو ألسنة اللهب في ال‪ Ducts‬الخاصة بالتكييف‪.‬‬
‫•‬
‫مضخات مياه الحريق ‪:Fire pumps‬‬
‫تقوم بإرسال إشاره لطرومبات المياه لدفع الماء في خراطيم الحريق أو المواسير التي تنتهي برشاشات المياه ال‬
‫‪.Sprinklers‬‬
‫رسومات المشروع ‪Autocad Drawings‬‬
‫يتكون المشروع كما ذكرنا من ثالثة طوابق وهم (‪ ،)Ground & Mezzanine ،Basement‬وعند تصنيفه تم تقسيمه الي‬
‫فئتين من حيث خطورة المكان إلي‪-:‬‬
‫الفئة ‪ :L2‬للطابقين ‪ ; Mezzanine ،Ground‬حيث يحتوي الطابقين علي العديد من المحالت التجاريه والمطاعم وهي‬
‫أماكن يكثر فيها تواجد األشخاص ; لذلك وضعت كاشفات الحريق عند مخارج الطوارئ والممرات التي تقود إليها و األماكن‬
‫األكثر عرضه للحريق‪.‬‬
‫الفئة ‪ :L5‬للطابق ال‪ ; Basement‬حيث يحتوي الطابق علي العديد من المخازن وغرف التبريد وهي أماكن يقل فيها تواجد‬
‫األشخاص ; لذلك وضعت كاشفات الحريق عند مخارج الطوارئ واألماكن األكثر عرضه لنشوب حريق فقط‪.‬‬
‫مالحظات على التصميم‬
‫كان الــبدروم في هذا المشروع يتكون من العديد من مخازن البضائع‪ ،‬وغرف التبريد‪ ،‬و جراج للسيارات‪ ،‬وغرف المعدات‬
‫الكهربائية والمولدات بارتفاع ‪5‬متر تحت مستوي الشارع‪ .‬وبحساب خطورة الدور ونسبة تواجد األشخاص به واألماكن المعرضة‬
‫‪244‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Fire Alarm‬‬
‫لنشوب حريق نجد أن هذا الطابق يمكن توصيفه علي‬
‫أنه من الفئة ‪ .L5‬ولذلك تم وضع أجهزة الكشف‬
‫واإلنذار عن الحريق عند المخارج‪ ،‬وفى األماكن‬
‫القابلة لنشوب حريق بها‪.‬‬
‫وكما هو واضح بالصورة فإن أجهزة الكشف‬
‫والحساسات متصلة معاً بحلقة ‪ loop‬واحدة باللون‬
‫األزرق‪ ،‬أما أجهزة اإلنذار فهي متصلة معاً بدائرة‬
‫منفصلة عن أجهزة اإلستشعار ‪ Detectors‬باللون‬
‫األحمر‪ .‬وكالهما متصل بلوحة التحكم الموجوده بالطابق األرضي(‪)Ground‬‬
‫تم وضع كواشف الدخان في المكاتب حيث أنه مكان من‬
‫طبيعته عدم تواجد أبخرة أو دخان به‪ .‬والحظ الدوائر المرسومة‬
‫حول كل كشاف للتأكد من حدوث ‪ Overlap‬بين الحساسات‪.‬‬
‫‪245‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Fire Alarm‬‬
‫وكذلك المخازن والتي تعد من األماكن المعرضة لحدوث حرائق أو اشتعال للبضائع المخزنة بها فقد تم وضع كاشفات الحريق‬
‫بها من النوع الكاشف للدخان فهي أماكن ليس من العادة تواجد أدخنة بداخلها‪.‬‬
‫الحظ وضع إنذارات الحريق الصوتية‪ Bells‬واإلنذارات اليدوية ‪ Call points‬عند المخارج (الساللم)‪.‬‬
‫أما غرف اآلالت الميكانيكية ‪ mechanical room‬فمن الطبيعي تواجد أبخره وغازات بها‪ ،‬ولذلك يفضل استخدام كواشف‬
‫الح اررة ‪ Heat detectors‬بدالً من كواشف األدخنة‬
‫الحظ أن حلقة كواشف الحريق مربوطة نهايتها بلوحة التحكم بالدور األرضي بينما دائره اإلنذار ‪( Bells‬النظام التقليدي‬
‫‪ )Conventional‬فإن نهايتها ليست مربوطة بلوحة التحكم وإنما متصل بها مقاومة عالية في نهاية الخط ‪EOL:End Of‬‬
‫‪.Line‬‬
‫كان الدور األرضي يتكون من ساحات واسعة للتسوق لمختلف أنواع األطعمة والبضائع بارتفاع ‪5‬متر فوق مستوي الشارع‪.‬‬
‫وبحساب خطورة الدور ونسبة تواجد األشخاص به واألماكن العرضه لنشوب حريق نجد أن هذا الطابق يمكن توصيفه علي‬
‫انه من الفئة ‪.L2‬‬
‫نالحظ هنا انتشار توزيع الـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ‪ smoke detector &heat detector‬لعدم وجود هنا اي مطاعم يمكن أن تتسبب في‬
‫ارتفاع درجات الح اررة‪ .‬وسنالحظ وجود ‪ heat detector‬في ال ‪ store‬خاصة في منطقة ‪ meat section‬وهى منطقة‬
‫بطبيعتها باردة‬
‫‪246‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Fire Alarm‬‬
‫وسنالحظ أيضا وجود ‪ siren‬عند ال‪ Exit‬كما نالحظ تواجد العديد من أجهزة اإلنذار بشكل متزايد مع إختالف أنواعها عند‬
‫المدخل الرئيسي للمبني ألهمية هذه المنطقة في حالة اإلخالء‪.‬‬
‫طابق الميزانين يتكون من العديد من محالت التسوق المنفصلة عن بعضها‪،‬و العديد من المطاعم‪ .‬وبحساب خطورة الدور‬
‫ونسبة تواجد األشخاص به واألماكن العرضه لنشوب حريق نجد أن هذا الطابق يمكن توصيفه علي انه من الفئة ‪.L2‬‬
‫ولذلك تم وضع أجهزة الكشف واإلنذار عن الحريق عند المخارج‪ ،‬والغرف (المحالت) التي تقود إليها‪ ،‬واألماكن القابلة لنشوب‬
‫حريق بها‪ .‬وهنا نالحظ توزيع كواشف الدخان‪ smoke detector‬في جميع األنحاء من محالت وغرفة الكهرباء والـ ـ ـ ‪IT‬‬
‫‪ Room‬وأماكن الصالة وال يوجد اي كواشف‪ smoke‬في الحمامات حيث أبخرة الماء من الممكن أن تسبب في إطالق‬
‫أجهزة اإلنذار عن طريق الخطأ لتشابهها مع الدخان‪.‬‬
‫وروعي في توزيع أجهزة اإلنذار الصوتية أن تعطى شدة صوت تزيد بمقدار ‪ 5‬ديسيبل عن أعلى ضوضاء بالمكان‪ ،‬وعلى‬
‫أال تقل عن ‪ 65‬ديسيبل وال تزيد عن ‪ 110‬ديسيبل وان يستمر لفترة أطول من ‪ 30‬ثانية‪.‬‬
‫حساب مكونات نظام إنذار احلريق يف أحد املساجد‪:‬‬
‫لدينا مسجد مساحته ‪ 330‬متر مربع وارتفاعه ‪ 4‬متر نريد أن نركب نظام إنذار الحريق فيه علما بأن المسجد له بابان كل‬
‫منهما في منتصف الضلعين األصغرين‬
‫الخطوة االولى‪ :‬تحديد درجة حماية المسجد‪ :‬يجب تصميم جهاز إنذار الحريق لهذا المسجد لتوفير أقصى درجة حماية ضد‬
‫الحريق ألن أغلب محتويات المسجد أما اوراق كالمصاحف والمخططات أو سجاجيد ومفروشات‪ .‬أما الحمامات فيمكن عدم‬
‫تركيب نظم اطفاء الحرق ألنها منطقة أقل عرضة لمخاطر الحريق‪.‬‬
‫الخطوة الثانية‪ :‬تقسيم مناطق الحريق‪ :‬بما أن مساحة ساحة المسجد‪ 294‬متر مربع –بما فيها الممرات‪ -‬فيمكن اعتباره منطقة‬
‫حريق واحدة (طالما أقل من ‪ 300‬متر مربع)‪ .‬الغرف االربعة يمكن اعتبارها منطقة حريق واحدة‪.‬‬
‫‪247‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Fire Alarm‬‬
‫الخطوة الثالثة‪ :‬اختيار نقاط النداء اليدوية‪ :‬يتم تركيب نقاط النداء اليدوية على ارتفاع ‪ 1.4‬متر من االرض ويتم توزيعها‬
‫بحيث ال يجب على الفرد السير مسافة أكبر من ‪ 45‬متر للوصول ألقرب نقطة نداء ويتم وضع نقطة نداء لكل ممر‪ .‬كما‬
‫بالشكل‬
‫الخطوة الرابعة اختيار كاشفات الحريق التلقائية وتوزيعها‪:‬‬
‫اوال ساحة المسجد‪ :‬بما أن أغلب مكونات المسجد أما مفروشات – وقليل من األثاث الخشبى كالمنبر‪ -‬فيمكن استخدام‬
‫كاشف الدخان األيوني‪ .‬ويجب على كل كاشف أن يغطى دائرة نصف قطرها ‪ 5.3‬متر وأن يتداخل من الكاشفات األخرى‪.‬‬
‫ثانيا الغرف‪ :‬كل الغرف ماعدا غرفة المخزن يمكن استخدام كاشف أيوني‪ .‬أما بالنسبة لغرفة المخزن فمن الممكن أن يكون‬
‫مخزن بها اخشاب فيمكن استخدام كاشف أيوني أو كاشف الح اررة‪ .‬واألفضل كاشف ح اررة بسبب وجود كمية دخان قليلة عن‬
‫احتراق الخشب‪ .‬واألشكال التالية توضح توزيع الكاشفات في ساحة المسجد وتوزيع الكاشفات في الغرف‪.‬‬
‫‪248‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Fire Alarm‬‬
‫توزيع صفارات اإلنذار‪-:‬‬
‫بالنسبة للدور العبادة فان ‪ 60‬ديسيبل يعتبر رقما مناسبا‪ .‬باختيار الصفارة‬
‫المناسبة ذات‪ 95‬ديسيبل فان المسجد يمكن أن يغطى كامال باستخدام صفارة‬
‫واحدة لساحة المسجد وصفارة واحدة للغرف األربعة‪ .‬وقد تم اختيار صفارة ذات‬
‫‪ 95‬ديسيبل‪.‬‬
‫بمساعدة الجدول التالي جدول‪ 4-‬يمكن معرفة قيمة الديسيبل ألبعد نقطة عن‬
‫الصفارة‪.‬‬
‫‪249‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Fire Alarm‬‬
‫فعند وضع الجرس كما في الشكل التالي فان أبعد نقطة عنه تقع على بعد = ‪ 19‬متر وعندها الهبوط في شدة الصوت‬
‫يساوى ‪ 26-‬ديسيبل سيكون مستوى الصوت عند هذه النقطة يساوى ‪ 69‬ديسيبل وهو أعلى من ‪ 60‬المناسبة لدور العبادة‪.‬‬
‫االرتفاع المناسب للصفارة هو ‪ 2.1‬متر من المستوى النهائي لألرض‪.‬‬
‫‪250‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Fire Alarm‬‬
‫دراسة ألسعار السوق طبقا لسعر الجنيه االسترليني‪:‬‬
‫❖ ‪Conventional fire alarm system BOQ‬‬
‫❖ النظام تكلف النظام خمسة وعشرين ألف جنيه مصري وهو سعر قليل مقارنة بالتكلفة التي سيتحملها المالك فحالة انه‬
‫أراد أو تطلب المنشأ الكبير تصميم نظام معنون‪ .‬كما سنرى‪:‬‬
‫‪251‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Fire Alarm‬‬
‫❖ دراسة ألسعار السوق طبقا لسعر الجنيه االسترليني‪:‬‬
‫❖ ‪Addressable fire alarm system BOQ‬‬
‫❖ تكلف النظام المعنون ‪ addressable‬مئة ألف جنيها مصريا وهو أربع اضعاف تكلفة النظام العادي ولكن ما‬
‫به من مميزات سبق ذكرها يغنى عن السعر المرتفع‪.‬‬
‫‪252‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Sound System‬‬
‫‪9‬‬
‫‪Sound Systems‬‬
‫حاسة السمع‬
‫هى أهم الحواس تقريبا‪ ،‬فهي التي ال تغيب حتى في النوم‪ ،‬وهى أول الحواس تكونا عند الجنين‪ ،‬فيكتمل نمو السمع منذ‬
‫الشهر الرابع في الجنين‪ ،‬قال تعالي "وهللا الذي أخرجكم من بطون أمهاتكم ال تعلمون شيئاً وجعل لكم السمع واألبصار‬
‫واألفئدة لعلكم تشكرون"‪ .‬وقد أشار القرآن لقيمة هذه الحاسة مرة أخرى في قصة أصحاب الكهف‪ " ،‬فضربنا على آذانهم في‬
‫الكهف سنين عددا"‪.‬‬
‫واألذن يمكنها أن تميز االتجاه‪ ،‬وذلك الختالف شدة الصوت في األذنين‪ ،‬ومن ثم فاإلحساس بالسمع ال يختلف عليه الناس‬
‫الموجودة في حيز معين حتى لو كانوا يتجهون إلى جهات مختلفة‪ ،‬بعكس اإلبصار فكل شخص يرى صورة مختلفة عن‬
‫اآلخر‪ ،‬ولذا جاءت اإلشارة لحاسة السمع في القرآن مفردة‪ ،‬بينما جاءت اإلشارة لحاسة اإلبصار على صورة الجمع‪ :‬قال‬
‫تعالي "وجعل لكم السمع واألبصار واألفئدة لعلكم تشكرون"‪ ،‬فاألبصار تتعدد‪ ،‬أنا أرى هذا‪ ،‬وأنت ترى هذا‪ ،‬وثالث يرى هذا‪،‬‬
‫جميعا نسمع نفس الشيء ما دمنا جالسين في مكان‬
‫شيئا‪ ،‬أما السمع فنحن‬
‫فتتعدد األبصار‪ ،‬وإنسان يغمض عينيه فال يرى ً‬
‫ً‬
‫واحد‪ ،،‬ومن هنا جاء البصر فجاء بصيغة الجمع‪ ،‬وجاء السمع بصيغة اإلفراد‪.‬‬
‫والعجيب أنه ال يوجد "عباقرة" ال يسمعون!! بينما يوجد عباقرة لهم عاهات أخرى عديدة‪ ،‬فالتاريخ البشري يزخر بالعباقرة‬
‫والنوابغ ممن فقدوا حاسة اإلبصار‪ ،‬ولكن يندر أن تجد "أصما" منذ الوالدة والطفولة قد بلغ في النبوغ والعبقرية شأناً عظيماً‪،‬‬
‫مع العلم أن "بيتهوفن" فقد تولدت العبقرية والنبوغ عنده قبل أن يفقد سمعه!!‪.‬‬
‫ملحوظة أخرى ملفتة وهى أن كل أذن تسمع بمفردها وبالتالي تستطيع بإذنك أن تميز جهة الصوت‪ ،‬على عكس العينين‬
‫اللتين يكونان صورة واحدة ‪ .‬والعجيب أن كثيرين من الناس يظنون خطأ أن اإلنسان يسير علي األرض متزناً بقدميه!! وال‬
‫يعلمون أنه يكون متزناً "بأذنيه"‪ ،‬وعندما يشتكى إنسان من عدم االتزان فإن عالجه يكون عند طبيب األنف واألذن وليس‬
‫عند طبيب األعصاب‪.‬‬
‫واألصوات كالبصمات ال تتطابق‪ ،‬فكل منا يولد بصوت فريد مختلف عن اآلخر‪ ،‬واألغرب من ذلك أن التوائم على الرغم‬
‫من تطابقهم في كل شيء على الصعيد المادي المحسوس مثل الشكل والطول ولون الشعر والعينين‪ ،‬إال أنهم يختلفون في‬
‫بصمة الصوت‪.‬‬
‫‪253‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Sound System‬‬
‫كيف تتم عملية السمع ؟‬
‫ينتقل الصوت على شكل موجات صوتية من خالل الهواء في جميع االتجاهات‪ ،‬وتتجمع األمواج الصوتية في صيوان األذن‬
‫لتصل بصورة مركزة إلى (طبلة األذن) التي تتكون من غشاء رقيق عند طريق قناة متعرجة‪ ،‬ولو كانت هذه القناة مستقيمة‬
‫لتعرض "غشاء طبلة األذن" لخطر جسيم‪ ،‬ولكن شاءت قدرة الخالق المصور أن تكون هذه القناة متعرجة حتي ال يتمكن أي‬
‫إنسان من "الوصول" غشاء طبلة األذن مباشرة‪.‬‬
‫هذه األمواج الصوتية تسبب ارتجاج واهتزاز لغشاء الطبلة فيسبب هذا اهت از از لحركة السائل الموجود في قوقعة األذن فتنتبه‬
‫الخاليا الحسية وترسل نبضات عصبية عبر العصب السمعي إلى المخ‪ ،‬ليتم ترجمة االهت اززات إلى معلومات وإلى أصوات‬
‫معروفة ومحددة‪.‬‬
‫األذن البشرية أقوى سماعة‬
‫تتميز األذن البشرية بأنها أقوى سماعة على ظهر األرض‪ ،‬فهي تستطيع أن يميز األصوات التي تقع في حيز ترددات بين‬
‫‪ 20‬هيرتز‪ 20000 ،‬هيرتز‪ ،‬وال توجد سماعة صنعها اإلنسان بهذه القدرة أبدا‪ ،‬بل يلزمه استخدام مجموعات سماعات على‬
‫التوازي حتى يستطيع نقل هذه الترددات‪ .‬علما بأن الحساسية العالية للسمع تقع في ال ـ‪ range‬من ‪ 500‬إلى ‪ 6000‬هيرتز‪.‬‬
‫واألذن ال تستطيع سماع الترددات األعلى من ‪ 20000‬هيرتز‪ ،‬والتي تسمى بالموجات فوق الصوتية ‪.Ultrasonic Waves‬‬
‫وال الموجات الصوتية التي يقل ترددها عن ‪ 20‬هرتز والتي تسمى بالموجات دون السمعية ‪ .Infrasonic Waves.‬ومن‬
‫لطائف رحمة هللا أن تردد القلب يساوى تقريبا ‪ ،1.16 Hz‬وبالتالي فاألذن ال تميز هذا التردد المنخفض‪ ،‬وإال لو كان كل‬
‫إنسان يمكنه سماع نبضات قلبه أو قلوب من حوله لكان ذلك شيئا مزعجا‪ ،‬ويجعل الحياة ال تضاق‪.‬‬
‫وتجدر اإلشارة إلى أن بعض الحيوانات مثل الكلب يستطيع سماع ترددات تصل إلى ‪ ،50000Hz‬ومن هنا شاع استخدام‬
‫الكالب في الحراسة‪ .‬وهذه بعض المعلومات عن الحساسية السمعية لبعض الحيوانات‪:‬‬
‫•‬
‫القرود حساسيـتها تصل إلى ‪ 22‬كيلو هيرتز‬
‫•‬
‫الكالب حساسيـتها تصل إلى ‪ 50‬كيلو هيرتز‬
‫•‬
‫الدببـة حساسيـتها تصل إلى ‪ 38‬كيلو هيرتز‬
‫•‬
‫القطط حساسيـتها تصل إلى ‪ 75‬كيلو هيرتز‬
‫أما الخفافيش وبالرغم من ضعف بصرها فإن هللا تعالي عوضها عن ذلك بأن أعطاها القدرة أن تصدر أصواتا بترددات من‬
‫‪ 100000 – 40000‬هيرتز‪ ،‬فتصطدم هذه األصوات باألجسام المختلفة وتعود بسرعة هائلة إلى الخفافيش فتستوعبها وتقدر‬
‫المسافة من هذه األجسام‪.‬‬
‫‪254‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Sound System‬‬
‫موجات الصوت ‪ :‬تعريفات ه امة‬
‫الموجة الصوتية ظاهرة فيزيائية ناتجة عن اهت اززات لجزيئات الوسط‪ ،‬فينتقل هذا االهتزاز (على شكل موجة طولية) بشكل‬
‫دوري بواسطة جزيئات الهواء المهتزة‪ ،‬مكونة سلسلة من مناطق ذات كثافة جزيئات هواء مرتفعة (ضغط مرتفع‪ )-‬وأخرى‬
‫ذات كثافة جزيئات هواء منخفضة (ضغط منخفض‪.)-‬‬
‫فاألصوات إذن ما هي إال تضاغطات و تخلخالت حدثت بسبب اهتزاز جسم صلب في محيط هوائى مما أدى إلى اهتزاز‬
‫الهواء المحيط به بنفس الشكل الذي اهتز به الجسم مما أدى إلى نشوء ما يسمى بالموجة الصوتية (موجة طولية) التي من‬
‫أجل أن تنتقل هي األخرى البد من وجود وسيط تؤثر فيه بنفس األسلوب الذي تأثرت به‪.‬‬
‫تردد الموجة الصوتية‪:‬‬
‫ذرات الهواء بجوار السماعة تهتز في مكانها لألمام وللخلف (يحدث لها ‪ )displacement‬في حدود معينة (تسمى‬
‫‪ ،)magnitude‬وبمعدل اهتزاز (يسمى ‪ )frequency‬ثابت‪ ،‬أي أنها ترسم بحركتها منحنى جيبيا‪.‬‬
‫ومن هنا يقال لصوت معين أن له تردد ‪ Frequency‬تساوى ‪ 5000‬ذبذبة في الثانية (‪ ،)Hz‬هذا يعني أنه في الثانية‬
‫الواحدة تتردد الموجة (وتعود على نفسها) ‪ 5000‬مرة‪ .‬وتقاس بوحدة الهيرتز ‪ .Hz‬ورياضيا فإن التردد‪:‬‬
‫‪F = 1/T‬‬
‫حيث ‪ T‬هي الزمن الدورى للموجة ‪ Period‬وتقاس بوحدة الزمن (ثانية) كما في الشكل التالي‪.‬‬
‫وطول الموجة الصوتية يحدد بالزمن الدورى للموجة‪ ،‬فالموجة الطويلة زمنها طويل (وترددها صغير)‪ ،‬والعكس صحيح‪.‬‬
‫‪255‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Sound System‬‬
‫أما لو زادت شدة الصوت فستزداد ال ـ‪ displacement‬لذرات الهواء ويتسع ال ـ ‪.Amplitude‬‬
‫سرعة الصوت‪:‬‬
‫يعبر عن سرعة الصوت بالمسافة التي يقطعها الصوت في وحدة زمن‪ ،‬وهى قيمة ثابتة مرتبطة بتردد الموجة الصوتية و‬
‫طول الموجة الصوتية حسب العالقة‪ :‬طول الموجة الصوتية= السرعة ÷ التردد‬
‫علما بأن السرعة كما سنرى تتأثر بكثافة الوسط الذي ينقل الموجة الصوتية‪ ،‬فسرعة الصوت في الهواء ‪ 340‬متر‪/‬ث بينما‬
‫سرعته في الماء ‪ 1480‬متر‪/‬ث‪ .‬وتزداد السرعة بمعدل تقريبا نصف متر لكل ثانية مع كل ارتفاع قدره درجة مئوية واحدة‬
‫في درجة الح اررة‪.‬‬
‫زمن الموجة = طول الموجة ÷ سرعة الصوت‬
‫تردد الموجة = سرعة الصوت ÷ طول الموجة الصوتية‬
‫مثال ‪1‬‬
‫موجة صوت طولها ‪ 50‬سم‪ .‬وسرعة الصوت هي ‪ 340‬متر‪/‬ثانية‪ .‬فما هو تردد هذا الصوت؟‬
‫الحل‪:‬‬
‫أوالً يجب توحيد وحدات القياس‪ 340 :‬متر‪/‬ثانية تساوي‪ 34000 :‬سم‪/‬ثانية‬
‫‪256‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Sound System‬‬
‫𝑑𝑒𝑒𝑝𝑠‬
‫‪34000‬‬
‫=‬
‫𝑧𝐻 ‪= 680‬‬
‫‪𝑤𝑎𝑣𝑒 𝑙𝑒𝑛𝑔𝑡ℎ‬‬
‫‪50‬‬
‫=𝑓‬
‫وسرعة األمواج الصوتية تتغير حسب نوع الوسط التي تمر فيه‪ ،‬فكلما كان الوسط أكثر كثافة تكون سرعة الصوت أكبر‪:‬‬
‫سرعة الصوت في الهواء‪ 330 :‬متر في الثانية‪.‬‬
‫سرعة الصوت في الماء‪ 1400 :‬متر في الثانية‪.‬‬
‫سرعة الصوت في الزجاج‪ 5500 :‬متر في الثانية‪.‬‬
‫وتحسب سرعة الصوت للمواد المختلفة من خالل المعادلة التالية‪:‬‬
‫حيث ‪ B‬هو معامل المرونة ‪ ،elastic modulus‬و هي ‪ ρ‬لكثافة ‪ ،density‬وبالتالي تكون سرعة الصوت في وسط من‬
‫الهيليوم أسرع من الصوت في الهواء ألن كثافة الهيليوم أقل من الهواء ونستنتج أيضا من المعادلة السابقة أن سرعة الصوت‬
‫في المواد الصلبة أسرع من سرعة الصوت في المواد السائلة والمواد الغازية ألن معامل المرونة للمواد الصلبة أكبر من المواد‬
‫األخرى‪.‬‬
‫والصوت ال ينتقل في الفراغ‪ ،‬لذلك يستعمل رواد الفضاء مكبرات الصوت على سطح القمر وذلك ألن كثافة الهواء على القمر‬
‫منخفضة جداً وبذلك تكون سرعة الصوت منخفضة أيضا‪.‬‬
‫خصائص متييز األصوات‬
‫وتستطيع أذن اإلنسان أن تميز بين األصوات المختلفة اعتماداً على ثالث خصائص‪:‬‬
‫شدة الصوت ‪Intensity‬‬
‫هى الخاصية األولى التي تميز بها األذن بين األصوات الضعيفة والقوية‪ .‬وشدة الصوت (‪ )I‬تعبر عن كمية الطاقة من‬
‫مصدر الصوت التي تنتقل في ثانية واحدة وتعبر وحدة المساحات‪ .‬وتقاس شدة الصوت بوحدة ‪.W/m2‬‬
‫وهذا يفسر ضعف شدة الصوت كلما ابتعدنا عن مصدر الصوت ألن الصوت ينتشر بشكل دوائر يزداد قطرها مع البعد‬
‫فتزداد المساحة التي ينتشر فيها الصوت وتضعف شدة الصوت‪.‬‬
‫‪257‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Sound System‬‬
‫مثال ‪2‬‬
‫‪12 × 10–5 W of sound power passes perpendicularly ،In Figure below‬‬
‫‪through the surfaces labeled 1 and 2. These surfaces have areas of A1 = 4.0‬‬
‫‪m2 and A2 = 12 m2. Determine the sound‬‬
‫‪intensity at each surface and discuss why‬‬
‫‪listener 2 hears a quieter sound than listener 1.‬‬
‫ومصطلح "شدة الصوت" يستخدم للتعبير عن قوة الصوت أو ضعفه ‪ ،Loudness‬وهذا يمكن التعبير عنه بصورة أخرى من‬
‫خالل ال ـ ‪ amplitude‬الخاص بإشارة الصوت‪ ،‬فعندما يكون الصوت قوياً مثل صوت الطائرات والقنابل مثالً يكون ال ـ‬
‫‪ amplitude‬أو ما يسمى بالعربى "سعة الذبذبة" كبيرة‪ ،‬وعندما يكون الصوت خافتاً مثل حفيف األشجار تكون سعة ذبذبته‬
‫صغيرة‪.‬‬
‫التعبي ر عن شدة الصوت ب الديس ي ـبل‬
‫ولما كان مدى حساسية سماع األذن هو مدى واسع جداً‪ ،‬فلهذا السبب استخدم تدريج لوغارتمي لقياس شدة الصوت بدالً من‬
‫وحدة ‪ W/m2‬وهذه الوحدة تسمى الديسيبل ‪ ،DB‬واستعمل منسوب ضغط الصوت (‪ Sound Pressure Level)SPL‬في‬
‫المقارنة‪.‬‬
‫ويمكن القول أن وحدات ‪ W/m2‬تعبر عن شدة الصوت بصورة مطلقة‪ ،‬أما عندما نقول أن مستوى شدة صوت يساوى كذا‬
‫‪ dB‬فهذا يعني شدة هذا الصوت مقارنة بأضعف صوت مسموع متفق عليه (الذي يمكن سماعه بالكاد)‪ ،‬والحد األدنى المتفق‬
‫عليه (‪ )Reference P0‬لشدة ضغط الصوت هو‪ ، 10-12 W/m2‬وبالتالي يعبر عن ‪ SPL‬بالصيغة اللوغاريتمية التالية‬
‫𝑃‬
‫‪𝑃0‬‬
‫𝑔𝑜𝑙‪𝑆𝑃𝐿 = 10‬‬
‫فلو عبرنا عن شدة أضعف صوت بمقياس الديسيبل ‪ threshold of hearing‬فإنه يساوى‬
‫صفر في مقياس الديسيبل‬
‫ا‬
‫‪258‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Sound System‬‬
‫𝑃‬
‫𝐵𝑑 ‪= 10 log 1 = 0‬‬
‫‪𝑃0‬‬
‫𝑔𝑜𝑙‪𝑆𝑃𝐿 = 10‬‬
‫ولو كان لدينا سماعة نموذجية (ال يوجد فيها أي ‪ )Loss‬وتعطى شدة صوت قدره ‪ ،1 W/m2‬فإننا يمكن أن نعبر عن شدة‬
‫هذا الصوت بوحدات ال ـ ‪ dB‬كما يلى‬
‫𝑃‬
‫‪1‬‬
‫𝐵𝑑 ‪= 10 log −12 = 120‬‬
‫‪𝑃0‬‬
‫‪10‬‬
‫𝑔𝑜𝑙‪𝑆𝑃𝐿 = 10‬‬
‫والجدول التالي يعطى شدة الصوت لبعض األصوات المعتادة في الحياة العملية بالوحدات المختلفة‪.‬‬
‫شدة الصوت‪ W/m2‬مستوى شدة الصوت ‪dB‬‬
‫نوع الصوت‬
‫الصوت المسبب لأللم‬
‫‪1‬‬
‫ثقابة الصخور التي تعمل بالهواء المضغوط ‪10-2‬‬
‫‪120‬‬
‫‪100‬‬
‫طريق كثيف بالمرور*‬
‫‪10-5‬‬
‫‪70‬‬
‫التخاطب العادي*‬
‫‪10-6‬‬
‫‪60‬‬
‫الهمس المتوسط االرتفاع*‬
‫‪10-10‬‬
‫‪20‬‬
‫حفيف الشجر*‬
‫‪10-11‬‬
‫‪10‬‬
‫الصوت المسموع بالكاد‬
‫‪10-12‬‬
‫‪0‬‬
‫والجدول التالي يعطى مدة قدرة تحمل األذن لألصوات العالية مقاسة بعدد الساعات في األسبوع حسب شدتها بالديسيبل‪:‬‬
‫‪sound pressure‬‬
‫‪example duration/week‬‬
‫‪40 hours‬‬
‫‪85 dB‬‬
‫‪20 hours‬‬
‫‪88 dB‬‬
‫‪10 hours‬‬
‫‪91 dB‬‬
‫‪5 hours‬‬
‫‪94 dB‬‬
‫‪3 hours‬‬
‫‪96 dB‬‬
‫‪2 hours‬‬
‫‪98 dB‬‬
‫‪101 dB‬‬
‫‪disco 1 hour‬‬
‫‪30 minutes‬‬
‫‪104 dB‬‬
‫‪15 minutes‬‬
‫‪107 dB‬‬
‫‪chainsaw 10 minutes‬‬
‫‪109 dB‬‬
‫‪259‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Sound System‬‬
‫‪5 minutes‬‬
‫‪112 dB‬‬
‫‪3 minutes‬‬
‫‪114 dB‬‬
‫‪2 minutes‬‬
‫‪116 dB‬‬
‫‪1 minutes‬‬
‫‪119 dB‬‬
‫‪threshold of pain 6 second‬‬
‫‪130 dB‬‬
‫‪30 m from jet aircraft less than 1 second‬‬
‫‪140 dB‬‬
‫درجة (نبرة) الصوت – ‪Pitch‬‬
‫هى الخاصية الثانية التي تميز بها األذن بين األصوات‪ ،‬وتحديدا بين طبقات الصوت الحاد و الغليظة‪ ،‬فمعلوم أن طول‬
‫الموجة تتناسب عكسيا مع تردد مصدره ألن سرعة الصوت ثابتة (تساوى ‪ 340‬متر‪/‬ثانية في الهواء) طبقا للعالقة‬
‫سرعة الصوت = طول الموجة × التردد‬
‫وبالتالي ستكون األصوات الغليظة ‪ Low Pitch‬ترددها منخفض وطول موجاتها أطول من األصوات الحادة ‪،high pitch‬‬
‫وبالتالي فاإلشارات الزرقاء في الشكل التالي تمثل أصواتا نسائية لكن األول المرأة لها صوت عالي ‪ High intensity‬وحاد‬
‫‪ ،high pitch‬أما المرأة الثانية فصوتها حاد أيضا لكنه منخفض الشدة‪ .‬بينما اإلشارة الحمراء تمثل أصواتا رجالية عالية‬
‫ومنخفضة الشدة لكنها في الحالتين أصواتا خشنة ‪.Low Pitch‬‬
‫ورغم أن شدة صوت الرجل أكبر من شدة صوت المرأة إال أن تردد صوت المرأة أعلى من تردد صوت الرجل‪ ،‬وبالتالي‬
‫صراخها يكون حادا وملفتا‪ ،‬وهذا من رحمة هللا فالمرأة الضعيفة زودت بصوت حاد عند االستغاثة‪.‬‬
‫وقد خلق هللا األحبال الصوتية عند اإلنسان وبها أكثر من نوع واحد ففيها الغليظ وفيها الرفيع وبالتالي يستطيع اإلنسان‬
‫إصدار أصوات بدرجات مختلفة‪ ،‬عن طريق التحكم في كمية الهواء المار بالقصبة الهوائية وعن طريق العضالت الخاصة‬
‫باألحبال الصوتية من أجل التحكم في تردد صوته مع مالحظة أنه كلما ازداد تردد الصوت كان الصوت حاداً أكثر‪ ،‬وكلما‬
‫قل تردد الصوت كان خشناً‪.‬‬
‫‪260‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Sound System‬‬
‫نوع النغمة ( المركبة – أساسية )‬
‫وهى الخاصية الثالثة التي تميز بها األذن بين األصوات‪ ،‬وتحديدا من حيث طبيعة مصدرها حتى ولو كانت متساوية في‬
‫الدرجة و الشدة‪ ،‬فإذا كان الصوت ذا موجة موحدة ثابتة (تردد واحد) فإن الصوت عندئذ يسمى رنة مثل‬
‫رنة الجرس‪ ،‬أما إذا احتوى الصوت على عدة موجات مركبة لها ترددات ثابتة فيسمى الصوت في هذه‬
‫الحالة يسمى نغم ‪ Tone‬مثل األلحان المصاحبة لألغنيات الجميلة‪ ،‬فإذا احتوى على أصوات مركبة لها‬
‫عدة ترددات غير ثابتة فيسمى الصوت في هذه الحالة ضجيج ‪ Noise‬مثل األغانى الشعبية والمطربين‬
‫الجدد‪.‬‬
‫ملحوظة‪:‬‬
‫الصوت العالي في النساء (يسمى باإليطالية سوبرانو)‪ ،‬وهو اللقب الذي يطلق على مغنيات األوب ار‪ ،‬حيث يكون صوت‬
‫المغنية السوبرانو عاليا جدا وال تحتاج أبدا لميكرفون‪ ،‬مثل الطفلة األردنية المبهرة إيمان بيشه ذات الصوت األوبرإلى الهائل‪.‬‬
‫أهم القوانني احلاكمة للصوتيات‬
‫أهم القواعد الرياضية الخاصة باللوغاريتمات‪:‬‬
‫‪261‬‬
‫‪= Log x + Log y‬‬
‫‪Log x y‬‬
‫‪= Log x – Log y‬‬
‫‪Log x/y‬‬
‫‪= n Log x‬‬
‫‪Log xn‬‬
‫‪=1‬‬
‫‪Log 10‬‬
‫‪=0‬‬
‫‪Log 1‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Sound System‬‬
‫جمع شدة األصوات المتساوية الشدة‬
‫عندما تكثر األصوات في المكان ترتفع شدة الصوت‪ ،‬ولكن هل تجمع األصوات المختلفة جمعا جبريا؟‬
‫الصحيح أنه إذا كانت شدة الصوت مقاسة بال ـ ‪ W/m2‬فإن الشدة الكلية تجمع جبريا‪ ،‬أما إذا كانت شدة الصوت مقاسة بال ـ‬
‫‪( dB‬وهو الشائع) فعندها ال تجمع جبريا‪ ،‬فال يصح مثال إذا كان لدينا صوت شدته ‪ 10dB‬وأضيف إليه صوت مثله فلن‬
‫تكون النتيجة أن لدينا صوت شدته ‪ ،20dB‬و هذا بالطبع خطأ شائع في فهم طريقة جمع األصوات‪ .‬والواقع أن جمع‬
‫األصوات المتساوية (إذا كانت مقاسة بال ـ ‪ )dB‬ينتج صوتا أشد بمقدار‬
‫)‪10 log (n‬‬
‫حيث ‪ n‬هي عدد األصوات‪.‬‬
‫فإذا كان عدد األصوات صوتين اثنين فقط فستزيد شدة الصوت عند جمعهما بمقدار‬
‫‪10 log (2) =3dB‬‬
‫ومقدار هذه الزيادة (‪ )3dB‬ثابت عند جمع أي صوتين متساويين‪ ،‬بمعنى لو جمعنا صوتين متساويين شدة كل منهما‬
‫‪ 100dB‬فسيكون مجموعهما ‪ ،103dB‬بينما لو جمعنا صوتين متساويين شدة كل منهما ‪ 10dB‬فسيكون مجموعهما ‪،13dB‬‬
‫ولو جمعنا صوتين متساويين شدة كل منهما ‪ 5dB‬فسيكون مجموعهما ‪ ،8dB‬وهكذا‪.‬‬
‫ومن هنا نصل للمعادلة العامة التالية‬
‫)‪I(Intensity)total = 10 log(n P / P0‬‬
‫)‪= 10 log(P / P0) + 10 log(n) = Is + 10 log(n‬‬
‫‪where‬‬
‫)‪It = the total sound power level (dB‬‬
‫)‪Is= sound power level from each single source (dB‬‬
‫)‪P = sound power (W/m2‬‬
‫‪reference sound power (W/m2) ،P0 = 10-12‬‬
‫‪n = number of sources‬‬
‫‪262‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Sound System‬‬
‫مثال ‪3‬‬
‫مسجد به ‪5‬سماعات متجاورة شدة الصوت الصادر من كل سماعة يساوى ‪ .80 dB‬أوجد شدة الصوت الكلى‪.‬‬
‫الحل‪:‬‬
‫)‪IT = 10 log(n P / P0‬‬
‫)‪= 10 log (n P / P0) = 10 log(P / P0) + 10 log(n‬‬
‫‪IT = 80 + 10 log 5‬‬
‫‪= 87 dB‬‬
‫حل آخر‪:‬‬
‫)‪= 80 =10 log (Intensity/10-12‬شدة صوت السماعة الواحدة) (‬
‫‪watt/m2‬‬
‫)جمع جبري( ‪watt/m2‬‬
‫‪= 87 𝑑𝐵.‬‬
‫‪5×10−4‬‬
‫‪10−12‬‬
‫‪-4‬‬
‫‪-4‬‬
‫‪Intensity = 10‬‬
‫‪Total intensity = 5x10‬‬
‫‪So، sound intensity in dB= 10 log‬‬
‫جمع األصوات غير المتساوية في الشدة‬
‫بصفة عامة كلما كان الفرق كبي ار بين الصوتين كلما كان مجموعهما أقرب في القيمة من أكبرهما‪.‬‬
‫مثال ‪4‬‬
‫جهاز تكييف شدة صوته تساوى ‪ 73dB‬وضع في غرفة شدة الضوضاء فيها ‪ 68dB‬احسب شدة الصوت الكلى؟‬
‫الحل‪:‬‬
‫‪For A/C‬‬
‫) ‪𝐼(𝑃/𝑚2‬‬
‫𝐴‬
‫𝑡𝑡𝑎𝑤)‪→ 𝐼 ( ) = 10−12 × 𝑙𝑜𝑔−1 (73‬‬
‫‪−12‬‬
‫‪10‬‬
‫𝐶‬
‫𝑔𝑜𝑙 ‪𝑆𝑃𝐿 = 73 = 10‬‬
‫‪For noise‬‬
‫) ‪𝐼(𝑃/𝑚2‬‬
‫𝑔𝑜𝑙‪𝑆𝑃𝐿 = 68 = 10‬‬
‫)‪→ 𝐼(𝑛𝑜𝑖𝑠𝑒) = 10−12 × 𝑙𝑜𝑔−1 (68‬‬
‫‪10−12‬‬
‫‪263‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Sound System‬‬
‫=‪The total‬‬
‫𝑡𝑡𝑎𝑤 = ])‪𝐼(𝐴/𝐶) + 𝐼(𝑛𝑜𝑖𝑠𝑒) = 10−12 [𝑙𝑜𝑔−1 (73) + 𝑙𝑜𝑔−1 (68‬‬
‫𝐵𝑑‪= 74‬‬
‫𝐴‬
‫‪𝐼 ( ) + 𝐼(𝑛𝑜𝑖𝑠𝑒) = 10 log‬‬
‫𝐶‬
‫واضح أن عملية جمع األصوات غير المتساوية في الشدة أصعب قليال في حسابها ولذا يمكن االسترشاد بالجدول التالي‬
‫للحسابات السريعة‪.‬‬
‫‪When Two Decibel Add the Following Number‬‬
‫‪to the Higher Value‬‬
‫‪Levels Differ By‬‬
‫‪3 dB‬‬
‫‪0-1 dB‬‬
‫‪2 dB‬‬
‫‪2-3 dB‬‬
‫‪1 dB‬‬
‫‪4-9 dB‬‬
‫‪0 dB‬‬
‫‪10 dB or More‬‬
‫‪Example‬‬
‫‪88 dB + 90 dB = 92 dB‬‬
‫‪81 dB = 82 dB+75 dB‬‬
‫‪80 dB = 80 dB+70 dB‬‬
‫قانون التربيع العكسي في األصوات‬
‫من المعلوم أن شدة الصوت تضعف كلما ابتعدنا عن مصدر الصوت‪ ،‬وذلك ألن الصوت ينتشر بشكل دوائر يزداد قطرها‬
‫مع البعد‪ .‬ولذا تصبح النسبة بين شدة الصوت األول (‪ )old‬وشدة الصوت الثاني (‪ )new‬كالنسبة العكسية بين مربعى نصف‬
‫القطر‬
‫‪2‬‬
‫𝑤𝑒𝑛𝐼‬
‫𝑑𝑙𝑜𝑅‬
‫‪𝑅𝑜𝑙𝑑 2‬‬
‫𝑑𝑙𝑜𝑅‬
‫(𝑔𝑜𝑙‪= 𝐼𝑛𝑒𝑤 − 𝐼𝑜𝑙𝑑 = 10𝑙𝑜𝑔 2 = 10‬‬
‫(𝑔𝑜𝑙‪) = 20‬‬
‫)‬
‫𝑑𝑙𝑜𝐼‬
‫𝑤𝑒𝑛𝑅‬
‫𝑤𝑒𝑛𝑅‬
‫𝑤𝑒𝑛𝑅‬
‫ويمكن أن يوضع على صورة‬
‫‪New Level = Old Level + 20 log old distance – 20 log new distance‬‬
‫‪or‬‬
‫‪Inew = Iold + 20 log Dold – 20 log Dnew‬‬
‫‪264‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Sound System‬‬
‫مثال ‪5‬‬
‫سمع شخص صوتا شدته (‪ )I ،Intensity‬تساوى ‪ 70dB‬عندما كان على بعد ‪ 4‬أقدام من مصدر الصوت‪ .‬كم ستصبح‬
‫شدة الصوت إذا وقف هذا الشخص على بعد ‪ 8‬أقدام من مصدر الصوت؟‬
‫الحل‪:‬‬
‫بالتعويض في القانون‬
‫‪Inew = Iold + 20 log Dold – 20 log Dnew‬‬
‫‪Inew = 70 + 20 log 4 – 20 log 8‬‬
‫‪= 70 + 12 – 18= 64 dB‬‬
‫والشكل التالي يمثل تطبيقا مصو ار للقانون‪ ،‬حيث يعطى قيمة االنخفاض (الفقد) في شدة الصوت نتيجة التباعد‪ .‬ونخلص‬
‫منه إلى قاعدة جديدة وهى أنه‪ :‬مع تضاعف البعد تنخفض شدة الصوت دائما بمقدار ‪.6dB‬‬
‫وأهم ما يجب أن تالحظه عند تطبيق هذا القانون أنك حين تريد تغيير شدة الصوت بمقدار ‪( 6dB‬زيادة أو نقصانا) فإنه‬
‫يجب تغيير المسافة بين المصدر والمستمع بمقدار الضعف (نقصانا أو زيادة) كما هو واضح من الصورة السابقة‪.‬‬
‫مثال ‪6‬‬
‫إذا سمع مراقب جوى صوت طائرة تمر أمامه على بعد ‪ 30‬متر منه وكانت شدة الصوت تساوى ‪ 140dB‬كم سيصبح‬
‫الصوت عندما تصبح الطائرة على بعد ‪ 300‬متر منه؟‬
‫الحل‪:‬‬
‫‪Inew = Iold + 20 log Dold – 20 log Dnew‬‬
‫‪265‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Sound System‬‬
‫‪New Level = 140 + 20 log 30 – 20 log 300 = 120 dB‬‬
‫املكونات الرئيسية لل نظام ال صوتي ‪:‬‬
‫في أي نظام من األنظمة الصوتية يتم التقاط األصوات بواسطة الميكروفونات القادرة على التقاط األصوات في مدى معين‬
‫كاألذن تماما فهي تحول الطاقة الصوتية التي نشأت عن تضاغط و تخلخل الهواء بسبب مرور الموجة الصوتية من طاقة‬
‫حركية إلى طاقة كهربائية‪ ،‬وهذه األخيرة ستنتج إشارات كهربية مماثلة تماما في خواصها لكل خواص الموجة الصوتية التي‬
‫تم التقاطها‪.‬‬
‫ثم بعد ذلك تمر اإلشارة الكهربية على عدة مراحل يتم فيها تكبيرها بواسطة ‪ Amplifiers‬إلى مدى مناسب للسماعات‪ ،‬وقد‬
‫يتم إضافة بعض المؤثرات الصوتية الخاصة عليها‪ ،‬ثم بعد ذلك يتم إخراجها إلى السماعة التي تتلقى تلك اإلشارات الكهربية‬
‫التي تم التقاطها بالميكروفونات والتي هي بدورها صورة طبق األصل من الموجة الصوتية األصلية‪.‬‬
‫وعموما فأى نظام صوتي يتكون من مجموعة مكونات أساسية هى‪:‬‬
‫‪ -1‬مصادر اإلدخال )‪ :(input source‬وتشمل‬
‫أ‪-‬‬
‫الميكرفون بأنواعه‬
‫ب‪ -‬المشغالت الرقمية ‪digital source player‬‬
‫ت‪ -‬مشغالت الموسيقى ‪background music players‬‬
‫‪ -2‬مخرجات النظام )‪(output source‬‬
‫أ‪-‬‬
‫السماعات بأنواعها ‪Speakers‬‬
‫ب‪ -‬الهورنات ‪Horns‬‬
‫‪ -3‬مكبر الصوت (‪)amplifier‬‬
‫‪ -4‬أدوات التحكم في شدة الصوت ‪ :Attenuators‬وهى أداة تتحكم في الصوت في منطقة معينة فالخرج من ‪Amp‬‬
‫معين يمكن أن يغذى أكثر من منطقة‪ ،‬فكل منطقة لها ظروفها وتحتاج لتعديل الصوت الخاص بها وبالتالي ال‬
‫يمكن أن يكون ال ـ‪ Amp‬هو المتحكم في كل المناطق‪ ،‬بل يضاف هذا ال ـ ‪ Attenuator‬والذي يسمى أيضا‬
‫‪ Volume Control‬من أجل التحكم في الصوت في المناطق الفرعية داخل ال ـ ‪ Zone‬الواحد‪.‬‬
‫‪ -5‬معدالت اإلشارة )‪ (mixer‬وهو الجهاز الخاص بعمل التعديالت على اإلشارة الصوتية بتعديل شدتها أو تنعيمها‬
‫أو تغليظها أو حتى إضافة مؤثرات صوتية عليها مثل إضافة الصدى مثال لإلشارة الصوتية‪ .‬وهذا ال ـ ‪ Mixer‬له‬
‫عدة مدخالت ‪ Inputs‬لكن له خرج واحد فقط‪ .‬واالستخدام األساسي له هو دمج صوتين معا حتى يخرجا كإشارة‬
‫‪266‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Sound System‬‬
‫واحدة إلى السماعة كأن يدمج اإلشارة من عدة آالت موسيقية مع صوت المغنى ويخرجوا جميعا إلى ال ـ ‪Amp‬‬
‫ومنه إلى السماعة‪ .‬وغالبا يكون هو والجهاز التالي داخل جهاز واحد يسمى ‪mixer/matrix‬‬
‫‪ Matrix -6‬وهو جهاز خاص بتنظيم عرض المدخالت ‪ Inputs‬فهو مثل الجهاز السابق له عدة مدخالت (يمكن أن‬
‫يكون أيضا مزودا بإمكانيات لتجويد الصوت مثل السابق) لكنه أساسا مهتم بتنظيم خروج ال ـ ‪ Output‬فيمكنه مثال‬
‫عرض موسيقى هادئة في المبنى ثم يوقفها ليعرض رسالة صوتية معينة سواء في المبنى كله أو في جزء منه‬
‫(بمعنى أن له أكثر من ‪ Output‬عكس الجهاز السابق الذي يمزج األصوات معا ويخرجهم كصوت واحد)‪.‬‬
‫‪ Rack -7‬وهو الصندوق الذي توضع فيه أجهزة التكبير وال ـ ‪ Mixer‬أو ال ـ ‪.Matrix‬‬
‫‪ -8‬كابالت (‪.)cables‬‬
‫والشكل التالي يجمع بين العديد من العناصر السابقة‪:‬‬
‫ففيه من عناصر اإلدخال (‪)microphone + Paging + DVD Player + iPod+ Message manger‬‬
‫وفيه من عناصر اإلخراج‪ :‬السماعات بأنواعها‬
‫وفيه من عناصر التحكم‪ :‬ال ـ ‪ amplifier Amp‬ومعه ‪ Mixer‬في نفس الجهاز‪ ،‬وفيه أيضا ال ـ ‪Feedback Suppression‬‬
‫الذي يستخدم للحد من ظاهرة الصفير‪.‬‬
‫وفيما يلى شرح المكونات الرئيسية للنظام‪.‬‬
‫‪267‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Sound System‬‬
‫امليكروفونات )‪: ) MICROPHONES‬‬
‫وهي الجزء المسؤول عن التقاط اإلشارة الصوتية وتحويلها إلى طاقة حركية ثم كهربية لتتم معالجتها قبل أن تصل إلى‬
‫السماعات التي تخرج لنا الصوت وهناك عدة أنواع من الميكروفونات و هي‪:‬‬
‫الميكرفون الكر بونى‪:‬‬
‫تم تصنيع أول ميكروفون على يد جراهام بل في عام ‪ 1876‬م‪ ،‬وهو عبارة عن اسطوانة ممتلئة بحبيبات من الفحم ولذا سمى‬
‫هذا النوع بالميكروفون الكربونى وعندما تسقط الموجة الصوتية على الغشاء فإنه يهتز تبعا لالهت اززات الصوتية فتتغير درجة‬
‫انضغاط الحبيبات الفحمية وبالتالي مقاومتها‪ ،‬وبالتالي تتغير قيمة التيار المار من خاللها‪.‬‬
‫الميكروفون الشريطى ( ‪) Ribbon Micro‬‬
‫يصنع هذا النوع من الميكروفونات من مغناطيس ثابت ويثبت بين قضبى المغناطيس شريط متعرج خفيف الوزن ‪ -‬وهذا‬
‫الشريط يستقبل الموجات الصوتية فيهتز بين قطبى المغناطيس ويتولد على طرفى الشريط قوة دافعة كهربائية تمثل الذبذبات‬
‫الكهربية الناتجة من الميكرفون‪ .‬ويتميز هذا الميكروفون بان له اتجاهين الستقبال الموجات الصوتية مما يسهل استخدامه‬
‫في األعمال اإلذاعية إلمكانية وضعه بين اثنين من المتحدثين أمام بعضهما البعض‪.‬‬
‫‪268‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Sound System‬‬
‫الميكروفون ا لبلورى ( ‪) Crystal microphone‬‬
‫يعتمد الميكروفون البيزوكهربائي على وجود بلورات معينة تنتج إشارة كهربية متناسبة مع مقدار الضغط الميكانيكي المطبق‬
‫عليها‪ ،‬ومن هذه المواد مثال أمالح روشيل يستفاد منها بطالء صفيحة مرنة بهذا الملح وعندما تهتز تلك الصفيحة تحت‬
‫تأثير االهت اززات الصوتية‪ ،‬فإنها تنحني إلى األمام والخلف مما يؤدي إلى توليد إشارة كهربائية بين الطبقتين الملحيتين‬
‫المحيطتين بالصفيحة‪ ،‬وهي في الواقع صورة كهربائية طبق األصل للصوت الذي ولدها الميكروفون‪.‬‬
‫يتألف الميكروفون البلوري من بوق مخروطي صغير قابل للحركة مع اهت اززات الصوت بحيث تضغط نهايته المدببة على‬
‫الصفيحة‪ ،‬فتنشأ فيها تيارات كهربائية متناسبة مع الضغوط الميكانيكية (الصوت)‪ ،‬ويمتاز هذا النوع من الميكروفونات بحجمه‬
‫الصغير جداً‪ ،‬وقدرته الكبيرة على التعبير عن االهت اززات الصوتية بأمانة‪ ،‬ولكن إشارة خرجه تعتبر ضعيفة جدا وتحتاج إلى‬
‫مكبر أولي‪.‬‬
‫والنوعين التاليين هما األكثر انتشار واستخداما‪ ،‬لذا سنشرحهما بتفصيل أكثر‪.‬‬
‫ميكروفون السعوى ( ‪(Condenser microphone‬‬
‫‪269‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Sound System‬‬
‫يصنع هذا الميكروفون من مكثف كهربى عبارة عن لوحين معدنيين بينهما فراغ أو مادة عازلة‪ ،‬فإذا وصل اللوحان إلى‬
‫طرفى بطارية (‪ )- ،+‬تظهر شحنة كهربية بين اللوحين‪ .‬وبناء على قيمة هذه الشحنة والمسافة بين اللوحين تتحدد سعة‬
‫المكثف التي تقاس بالفاراد أو الميكروفاراد‪.‬‬
‫فعندما يكون أحد اللوحين هو الرق المرن الذي يهتز بفعل اهتزاز الطاقة‬
‫الصوتية التي يستقبلها ‪ -‬فإنك بذلك تغير المسافة بين اللوحين بدرجة طفيفة‬
‫جداً‪ ،‬ولكنها كافية لكى تغير من سعة المكثف ‪ -‬وهذا التغير في سعة المكثف‬
‫ينتج عنه تغيير في التيار المار بالدائرة الكهربية المغذية للمكثف ‪ -‬ويؤخذ هذا‬
‫التيار المتغير طبقاً لتغير السعة‪ ،‬عن طريق مقاومة خاصة في الدائرة إلى‬
‫األطراف الخارجية للميكروفون‪.‬‬
‫ويتميز بأنه ذو حساسية مرتفعة جدا لدرجة أنه يمكن أن يلتقط صوت عقارب ساعة اليد وبالتالي يحتاج لمكان معزول‪ ،‬أى‬
‫غرفة معزولة‪ ،‬كما أنه يتأثر بأصوات المراوح والتكييف واألصوات البعيدة ويلتقط الصوت من كافة الجهات لشدة حساسيته‪.‬‬
‫و لما كانت الحساسية مرتفعة جدا للمايك فإنه يتأثر حتى بالحامل المعدنى الذي يوضع عليه‪،‬‬
‫فأى موجات صوتية تصطدم بالحامل ستؤثر أيضا على التقاط المايك‪ ،‬ولذلك فإنه يتم وضع‬
‫حامل متخصص ملتف حول المايك يتكون من أجزاء معدنية ممزوجة بالمطاط ومربوط بخيط‬
‫عازل يفصل المايك عن الحامل المعدنى كى يمتص أى اهت اززات تصيب الحامل المعدنى نتيجة‬
‫الموجات المرتدة من الغرفة‪ .‬ويظهر لنا هذا الخيط في الصورة المجاورة باللون األسود‪.‬‬
‫ويتميز هذا النوع أيضا بحساسيته لكافة ترددات الصوت البشرى‬
‫المنخفضة والعالية لذا يستخدم مثال في تسجيل القرآن الكريم في‬
‫أستوديوهات التسجيل‪ .‬كما يستخدم مثال في تسجيل األفالم‬
‫الوثائقية في وسط غابة مثال حيث يلتقط كافة األصوات فينقل‬
‫للمستمع بأمانة الجو الحقيقى للموقع‪.‬‬
‫ومن المهم أن تعرف أيضا أن هذا النوع يحتاج إلى مصدر كهربي (غالبا يحصل عليه من ال ـ ‪ Mixer‬الذي يتصل به أو ال ـ‬
‫‪ amp‬من خالل الكابل الواصل إليه وتسمى حينئذ ‪.Phantom powers‬‬
‫الميكروفون الديناميكى (كهرومغناطيسية) ( ‪) Dynamic microphone‬‬
‫الميكروفون الحركي يستخدم سلك ملفوف حول مغناطيس ‪ coil‬مما ينتج إشارات إلكترو مغناطيسية‪ ،‬وهناك طبقة تسمى‬
‫‪ Diaphragm‬أو الغشاء‪ ،‬وعندما يهتز هذا الغشاء نتيجة اصطدام الموجات الصوتية به فإنه يهتز بتردد الموجات نفسه‬
‫ويدفع ال ـ ‪ Coil‬إلى االهتزاز‪ .‬وعندما يتحرك الملف قرب المغناطيس‪ ،‬ينشيء فيه تيار كهربائي‪ ،‬ويتفاوت التيار المنتج وفًقا‬
‫‪270‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Sound System‬‬
‫لحجم الموجات الصوتية وترددها تمهيدا النتقال هذا التيار إلى السماعات لتتحول ألصوات حقيقية‪( .‬تذكر أن من ميزاته أنه‬
‫ال يحتاج إلى مصدر للكهرباء مقارنة بالنوع السابق ال ـ ‪)condenser Microphone‬‬
‫وسعره أقل من ال ـ ‪ condenser Microphone‬ألنه أقل في الحساسية‪ ،‬كما أن زوايا االلتقاط لهذا الميكروفون هي جميع‬
‫الزوايا بالتساوى ‪ Omni‬ومن ثم فهو صالح لالستخدام مع مجموعة متحدثين من حول الميكروفون ويمكن أن يوضع قائما‬
‫عموديا في منتصف المجموعة‪.‬‬
‫وقلة الحساسية تعتبر في الظاهر عيب مقارنة بالنوع ال ـ ‪ ،Condenser‬فمجرد أن تبعد سنتيمترات عن الميك يضعف الصوت‬
‫بشدة فهو ال يلتقط سوى الصوت القريب جدا ويتجاهل األصوات البعيدة‪ ،‬ومن ثم فهو مناسب مثال لمراسلى اإلذاعة والتلفزيون‬
‫عند إجراء مقابلة مع شخص ما وسط حضور جماهيرى وضوضاء‪ ،‬فهذا الميكرفون سيلتقط فقط صوى الضيف ويلتقط‬
‫صوت الجماهير بدرجة أقل ومن هنا كانت قلة حساسيته ميزة في بعض األحيان‪.‬‬
‫مواصفات امليكرفون‬
‫هناك العديد من النقاط التي يجب تحديدها بدقة عند اختيار مواصفات ميكرفون معين منها‪:‬‬
‫زاوية استقبال الصوت‬
‫أحياناً يطلق على الميكروفون أنه قلبى (‪ )Cardioid‬أو ‪ Bidirectional‬أو (‪ .)Omni‬وهذا التصنيف يرجع إلى الكيفية‬
‫التي يستقبل بها الميكروفون الموجات الصوتية‪ .‬وهذه بعض األنواع‪:‬‬
‫الميكرفون الال اتجاهي ‪( Omni‬يلتقط الصوت من جميع االتجاهات)‪ ،‬وأهم ما يميز هذا النوع أن المتحدث ال يلزمه أن‬
‫يوجه رأسه في اتجاه معين حتى يخرج صوته واضحا بل يمكنه أن يتحدث ويحرك رأسه كما يشاء‪ ،‬وهذا النوع أيضا يصلح‬
‫لالستخدام مع مجموعة متحدثين حول الميكروفون حيث يمكن أن يوضع قائما عموديا في منتصف المجموعة أو معلقا‬
‫بالمقلوب كما في الصورة‪.‬‬
‫لكن يعيب هذا النوع أن الصوت المرتد من السماعات يلتقطه الميكرفون أيضا ويتم تكبيره حتى يصدر الصفير المزعج كما‬
‫سنتحدث عنه تفصيال في الفصل القادم‪.‬‬
‫‪271‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Sound System‬‬
‫وهناك ‪ pattern‬أخرى متنوعة مثل ال ـ ‪ pattern‬التي تشبه رقم ‪ 8‬كما في الصورة‪ ،‬وهذا الميكرفون يلتقط الصوت من األمام‬
‫والخلف (وليس من األجناب)‪.‬‬
‫وعموما يجب التأكد من كتالوج الشركة المنتجة لمعرفة نوعية الميكروفون‬
‫المستخدم‪.‬‬
‫المنحنى القلبى‪ .‬وإذا كان يستقبل الموجات الصوتية من األمام والجوانب أكثر‬
‫من مستوى االستقبال من الخلف يسمى ميكروفون قلبى (‪( ،)Cardioid‬أى‬
‫على شكل قلب) كما هو موضح بالشكل‪.‬‬
‫عندما يقف المتحدث للجماهير أمام مثل هذا الميكرفون فإنك تسمع صوت‬
‫هتاف الجماهير بدرجة ضعيفة رغم أنك لو كنت جالس أمام المتحدث فلن‬
‫تسمع صوته من قوة صوت الجماهير ـ لكن الميكروفون قام بالتقاط صوت المتحدث فقط ومن زاوية واحدة ولم يلتقط صوت‬
‫باقى الزوايا ورغم شدة صوت الجماهير فإنك لن تسمع في التسجيالت صوتهم إال بدرجة ضعيفة جدا بالمقارنة مع ارتفاع‬
‫صوتهم في الحقيقة‪.‬‬
‫حساسية الميكرفون‬
‫‪272‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Sound System‬‬
‫هي النسبة ما بين ال ـ ـ ‪ output voltage‬إلى الـ ـ ـ‪ .)mv/Pa(.input pressure‬ولتوضيح ذلك بصورة أفضل نوضح‬
‫المصطلحات التالية‪:‬‬
‫أوال ما معنى أن ‪1Pa =94dB‬؟‬
‫يفترض نظريا أن كل صوت شدته ‪ 94‬ديسيبل (تردده ‪ (1000Hz‬أن ينتج ضغطا على الميكرفون قدره ‪ .1Pascal‬وتنشأ‬
‫جهدا قدره واحد فولت ‪ ،1000 mV/Pa‬لكن الواقع أن القيمة الناتجة عمليا تكون أقل من ذلك بكثير‪ ،‬وتقاس حساسية‬
‫الميكرفون كنسبة بين ما ينتجه الميكرفون فعليا من جهد‪ ،‬وبين هذا الرقم (‪ 1‬فولت) كما سنرى‪.‬‬
‫ما معنى أن حساسية ميكرفون تساوى ‪? 2.8 mV/Pa‬‬
‫هذا يعنى أنه سينشأ جهدا كهربيا بين طرفى سلك الميكرفون قدره ‪ 2.8‬ميللي فولت لكل شدة صوت قدرها ‪ .1 Pa‬وكلما زاد‬
‫الجهد الناشئ عن وجود ضغط الصوت كلما كانت الحساسية أعلى‪.‬‬
‫ما معنى أن حساسية الميكرفون الذى ينتج ‪ 2.8 mV/Pa‬تساوى ‪-51dB‬؟‬
‫إذا أردنا أن نعبر عن الحساسية بوحدات ال ـ ‪ dB‬التي هي في األصل لوغاريتم لنسبة معينة‪ ،‬ففي حالتنا هنا تحسب منسوبة‬
‫إلى القيمة المرجعية (‪ 1‬فولت) كالتالي‬
‫‪2.8 × 10−3‬‬
‫𝑔𝑜𝑙‪20‬‬
‫𝐵𝑑‪= −51‬‬
‫‪1‬‬
‫أيهما أفضل ميكرفون له ‪ -50dB‬أم ميكرفون آخر له ‪-40dB‬؟‬
‫من المعادلة السابقة واضح أنه كلما كان الرقم الموجود في البسط أكبر كلما كان الناتج أكبر (أقل سالبية وأقرب إلى الصفر)‬
‫وهذا يعنى أن ‪ 40-‬أفضل من ‪.50-‬‬
‫ومن ثم فللمقارنة بين الميكرفونات أما أن تختار األعلى في قيمة ال ـ ‪ mV‬أو تختار األقل في السالبية بالديسيبل‪ .‬والجدول‬
‫التالي يقارن بين نوعين ومن الواضح أن الثاني أفضل‬
‫تذكر أيضا أن أحد المعلومتين كافية فالرقم ‪ 38-‬مثال يمكن استنتاجه من الرقم ‪ 12.6mV‬بالتعويض في المعادلة‬
‫‪273‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Sound System‬‬
‫‪12.8 × 10−3‬‬
‫𝐵𝑑‪= −38‬‬
‫‪1‬‬
‫𝑔𝑜𝑙‪20‬‬
‫معاوقة الميكرفون‬
‫من النقاط التي يصنف عليها الميكرفون أيضا قيمة ال ـ ‪ output Impedance‬وتعبر عن مقاومة الجهاز للتيار بصفة عامة‪،‬‬
‫ومن المهم أن تكون صغيرة قدر المستطاع ألنها تعبر عن مقاومة الجهاز للتيار الناشئ عن اهتزاز موجات الصوت ومن ثم‬
‫يجب أن تكون صغيرة‪ .‬وعموما يجب أال تزيد عن ‪ 200‬أوم ويفضل األنواع التي لها ‪ Impedance‬في حدود ‪ 75‬أوم فقط‪.‬‬
‫أما ال ـ ‪ Input Impedance‬فهي ال تخص الميكرفون بل تخص الجهاز الذي يليه‪ ،‬وما يهمنا هنا أن تكون أعلى ما يمكن‪،‬‬
‫تيار مرتفعا من الميكرفون وهذا غير مرغوب فيه‪.‬‬
‫ألنها لو كانت صغيرة فهذا يعنى أن الجهاز التالي سيسحب ا‬
‫وفيما يلى نماذج لمواصفات بعض أنواع الميكروفونات والتي يمكن اآلن فهم معانيها في ضوء التوضيحات السابقة‪.‬‬
‫أوال مواصفات ميكروفون من النوع ‪: ribbon‬‬
‫‪274‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Sound System‬‬
‫ثانيا ‪ :‬مواصفات ميكرفون ‪: condenser‬‬
‫م كرب اإلشارة ( ‪(AMPLIFIER‬‬
‫يقوم ال ـ ‪ Amp‬بوظيفتين أساسيتين هما‪:‬‬
‫‪-1‬‬
‫تقوية اإلشارة الصوتية (الكهربية) لتمتلك القدرة على تحريك غشاء السماعة‪ .‬ويقوم الجهاز بتكبير الصوت‬
‫المأخوذ من عدة مصادر مختلفة (ميكروفون أو أكثر ‪ -‬مسجل كاست ‪ -‬إلخ) وإخراجه مكب اًر إلى مجموعة‬
‫السماعات ‪ ،output circuit‬ويوجد بالجهاز مجموعة مفاتيح للتحكم في درجة الصوت لكل من هذه المصادر‪.‬‬
‫‪-2‬‬
‫تغذية السماعات بالقدرة الكهربية المطلوبة ألن السماعات تحتاج إلى ‪.Power Supply‬‬
‫‪275‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Sound System‬‬
‫ولذا فالقاعدة العامة الختيار قدرة ال ـ ‪ Amp‬أن تكون قدرته أعلى مرة ونصف إلى مرتين من قدرة مجموع السماعات الواصلة‬
‫عليه‪ .‬وبعض ال ـ ‪ Amp‬الحديثة أصبحت مزودة أيضا بنفس خصائص ال ـ ‪ Mixer‬ولذا تسمى ‪ Mixer Amplifier‬كما في‬
‫الشكل‪.‬‬
‫و دائرة ‪ output circuit‬المتصلة بهذا النوع من ال ـ ‪ Amp‬تحصل على فرق القدرة هذه من خالل مصدر الطاقة ‪power‬‬
‫‪ ،supply‬وهو مصدر طاقة منفصل‪ .‬فبعد توزيع السماعات يتم تجميع القدرة الكلية للسماعات واختيار قدرة ‪Power‬‬
‫‪ amplifier‬بقيمة أكبر من القدرة الكلية للسماعات‪ .‬والقدرات المتوفرة في السوق للمكبرات هي‪:‬‬
‫‪120 watt & 180 watt & 240 watt & 360 watt & 400 watt & 500 watt & 640 watt‬‬
‫وبالطبع فإن قدرة ال ـ ‪ Amp‬تتوقف على مجموع قدرات األحمال المتصلة عليه‪ ،‬وهذه األحمال هي السماعات‪ ،‬لذا نجمع‬
‫قدرات كل السماعات من أجل الحصول على القدرة التقديرية لل ـ ‪ Amp‬كما في األمثلة التالية‪.‬‬
‫ملحوظة هامة‪:‬‬
‫إذا كانت القدرة المطلوبة من ال ـ ‪ Amp‬هي مثال ‪ 240‬وات فاألفضل أن تختار ‪ two Amp‬كل واحد منهما ‪ 120‬وات‬
‫وتقسم السماعات بينهما فهذا أفضل‪ .‬علما بأن ال ـ ‪ Amp‬تأتى مزودة بمدخل ‪ In/out‬لنفس اإلشارة لتسهيل تحقيق ذلك‪،‬‬
‫بمعنى أن اإلشارة القادمة من الميكرفونات إلى ال ـ ‪ Amp‬األول نحتاج أن نأخذ ‪ copy‬منها للثانى وهى فعال تخرج كما هي‬
‫لل ـ ‪ amp‬الثاني ومن الثاني للثالث أن وجد وهكذا كما في الشكل في الوقت الذي قسمت فيه السماعات على ال ـ ‪amp‬‬
‫االثنين‪.‬‬
‫‪276‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Sound System‬‬
‫مثال ‪7‬‬
‫نظام به ‪ 30‬سماعة ‪ 30‬وات ‪ 50 +‬سماعة ‪ 6‬وات ‪ 12+‬سماعة ‪ 10‬وات‪ .‬احسب قدرة ال ـ ‪ Amp‬المناسب‪.‬‬
‫الحل‪:‬‬
‫إجمالي القدرة = ‪ 1320‬وات‬
‫ومن ثم الختيار ‪ Power amplifier‬المناسب يمكن تطبيق أحد األسلوبين‪:‬‬
‫إما أن نضرب المجموع في ‪:1.1‬‬
‫‪1320x1.1 =1450W‬‬
‫ونكون في هذه الحالة قد أخذنا في االعتبار ‪ losses‬فقط وهذا غير كاف‪.‬‬
‫وإما أن نضرب المجموع في ‪:1.5‬‬
‫‪1320x1.5 = 1980W‬‬
‫حتى نأخذ أيضا ‪ extension‬المستقبلي في االعتبار‪.‬‬
‫مالحظة‪ :‬بفرض أن أقرب ‪Amp standard‬متاح له قدرة تساوى ‪ 500‬وات‪ ،‬فعندها يجب تقسيم المبنى إلى أربع‬
‫مناطق‪.‬‬
‫‪277‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Sound System‬‬
‫توصيف الــ ‪. Amp‬‬
‫ماذا يعنى هذا السطر‪:‬‬
‫‪Power Output: 90 watts per channel ،minimum RMS ،at 8 ohms ،from 20 Hz to 20 ،000 Hz‬‬
‫‪with no more than 0.03% total harmonic distortion.‬‬
‫هذا يعنى أن لدينا ‪ Amp‬قادر أن ينتج قدرة ‪ 90‬وات لكل قناة من ال ـ ‪ Output Channel‬الخاصة به‪ ،‬كما أن مقاومة‬
‫السماعات المسموح بتوصيلها لمخرج األوم هي ‪ 8‬أوم وذلك في مدى ترددات من ‪ 20‬إلى ‪ ،20 kHz‬وال يسبب تشوهات‬
‫في اإلشارة الخارجة بأكثر من ‪( 0.03%‬راجع معنى ‪ THD‬في الفصل ‪ 30‬من كتاب هندسة القوى الكهربية)‪،‬‬
‫وتعريف مدى الترددات مهم‪ ،‬ألن معناه لو اإلشارة كان ترددها خارج هذا المدى فلن يستطيع ال ـ ‪ Amp‬تكبير اإلشارة بأمانة‪.‬‬
‫ما معنى أن لدينا ‪ Amp‬له ‪Signal to Noise Ratio: -115 dB‬؟‬
‫هذا يعنى لو تم عمل ‪ Short‬على ال ـ ‪ Input‬فالمفترض نظريا أن يكون ال ـ ‪ Output‬يساوى صف ار وال يوجد أي صوت في‬
‫السماعات‪ ،‬لكن بسبب وجود بعض ال ـ ‪ Noise‬فإن هذا ال ـ ‪ Amp‬سينتج مستوى صوت في السماعات شدته أقل ‪ 115‬مرة‬
‫من شدة الصوت الذي ينتجه لو هناك إشارة حقيقة موجودة في ال ـ ‪ Input‬وكان ال ـ ‪ Amp‬منتجا للقدرة المقننة كاملة لتكبيرها‪.‬‬
‫وبالطبع هذا الصوت ال يمكن ألحد سماعه في ظل وجود أصوات أخرى أثناء التشغيل الطبيعي ألن الفرق بين شدتى الصوت‬
‫كبير جدا‪ .‬ومن ثم فتأثير ال ـ ‪ Noise‬صغير‪.‬‬
‫ما معنى الــ ‪ Clipping‬؟‬
‫هذه الخاصية تعنى أن قدرة ال ـ ‪ Amp‬المستخدم كانت أقل من أن تغطى ال ـ ‪ Amplitude‬الخاص باإلشارة كاملة بحيث أن‬
‫قمة اإلشارة تم اقتطاع جزء منها‪.‬‬
‫وبصفة عامة يجب عدم رفع الصوت إلى آخر مدى في األجهزة المتصلة بالـ ـ ‪ ،Amp‬فمثال إذا كان جهاز كاسيت متصل ب ـ‬
‫‪ Amp‬فال يجب رفع الصوت إلى آخر مدى في الكاسيت بل يجب أن يكون الصوت على مستوى النصف تقريبا ثم يتم رفع‬
‫الصوت حسب الحاجة من الـ ـ ‪ Amp‬نفسه وليس من الكاسيت‪ ،‬وكذلك الحال عند التعامل مع أجهزة الكمبيوتر فال يجب رفع‬
‫الصوت بدرجة كبيرة من الكمبيوتر بل يجب رفعه لدرجة النصف أو أقل قليال من النصف ثم إكمال باقى التحكم في مستوى‬
‫الصوت من جهاز الخرج (السماعات الخارجية) والسبب في كل هذه الحاالت هو أن رفع الصوت في جهاز المصدر‬
‫(الكاسيت عند توصيله بمكبر الصوت أو الكمبيوتر عند توصيله بالسماعات) سيجعل الموجة الداخلة أكبر من القدرة المقننة‬
‫للـ ‪ Amp‬فتتلف نهايات الموجة‪.‬‬
‫فعلى سبيل المثال فإن الشكل التالي لموجة صوتية صغيرة بالنسبة للنهايات العظمى والصغرى‪ .‬وهذه الموجة الصغيرة تحتاج‬
‫لتكبير‪ .‬وسنقوم بذلك بطريقتين‪:‬‬
‫‪278‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Sound System‬‬
‫في الطريقة األولى تم تكبير موجة الصوت بحيث لم تزد الموجة عن النهايات المحددة ولم تالمسها‪.‬‬
‫ولكن في الطريقة الثانية تم رفع مستوى التكبير لدرجة كبيرة فتشوهت أطراف الموجة (نقول أن الموجة حدث لها ‪)clipping‬‬
‫وبالتالي ال نتوقع أن نسمع صوتا واضحا لضياع أجزاء من الموجة األصلية‪ .‬والمشكلة األخرى أنه خالل الفترة التي يحدث‬
‫فيها ‪ Clipping‬يمر داخل ملف السماعة تيار ثابت ‪ DC‬يتسبب في تسخين ‪ speaker coil‬وارتفاع درجة ح اررته مع‬
‫احتمال احتراق السماعة‪.‬‬
‫اآلن لو تم تسجيل هذا الصوت بعد فقدان نهايات الموجة وأعيد سماع الموجة حتى وإن حاولنا تخفيض معدل التكبير فلن‬
‫نسمع صوتا واضحا بسبب ضياع أطراف الموجة كما في الشكل التالي الذي يبين شكل الموجة المسجلة بعد تخفيض معدل‬
‫‪279‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Sound System‬‬
‫التكبير‪ .‬مع مالحظة أن المناطق المنخفضة من الصوت تبدو نقية ألنها كانت بعيدة عن النهايتين القصوى والصغرى‬
‫فحافظت الموجة على شكلها الطبيعي‪.‬‬
‫ما معنى ‪Amplifier Gain‬؟‬
‫يمكن فهم معناه من المثال التالي‪:‬‬
‫مثال ‪8‬‬
‫لدينا ‪ AMP‬قدرة اإلشارة الداخلة عليه قيمتها ‪ Pi = 0.02 W‬ومطلوب تقوية هذه اإلشارة لتصبح ‪.Po = 2 W‬‬
‫الحل‪:‬‬
‫وفى هذه الحالة نقول أن ال ـ ‪ Gain‬المطلوب لهذا ال ـ ‪ Amp‬يساوى‬
‫‪( G =2/0.02 = 100‬تكبير ‪ 100‬مرة وليس بال ـ ‪)dB‬‬
‫أو نقول أن‬
‫‪G(dB) = 10 log(2/0.02) = 20 dB‬‬
‫السماعات )‪: ) LOUD SPEAKERS‬‬
‫تعتبر السماعة المرحلة األخيرة في ترجمة اإلشارات الصوتية وإصدار الصوت‪ ،‬حيث تقوم السماعة بتحويل اإلشارات الكهربية‬
‫إلى حركة ميكانيكية تصدر الصوت المسموع‪.‬‬
‫‪280‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Sound System‬‬
‫و السماعة أصال عبارة عن ‪ Coil‬بمواصفات معينة ملفوف حول قطعة معدنية ممغنطة فكلما مر تيار مناسب تحرك ذلك‬
‫الملف إلى أعلى و إلى أسفل حسب اتجاه التيار و شدته و هذا الملف يتم تركيبه على بوق من ورق مقوى أو مصنوع من‬
‫مواد أخرى‪ ،‬و باهتزاز هذا البوق بفعل اهتزاز الملف يهتز الهواء المالمس للبوق فيحدث تخلخالت و تضاغطات مماثلة لن‬
‫نقول هذه المرة تماثل تام ولكن شديدة التماثل للموجة الصوتية األولى التي تم التقاطها بالميكروفونات ‪.‬‬
‫غشاء السماعة ‪diaphragm‬‬
‫تصدر السماعة الصوت من خالل تذبذب غشاء‬
‫‪ diaphragm‬ذو الشكل المخروطي والمكون من الورق‬
‫أو البالستيك أو في بعض األحيان من المعدن‪ ،‬ويتم‬
‫تثبيت الجزء العلوي للمخروط بمادة مرنة تسمى‬
‫‪ suspension‬تسمح للمخروط بالحركة واالهتزاز داخل‬
‫تجويف معدني يسمى ‪ ،basket‬ويثبت في نهاية‬
‫المخروط ملف الصوت ‪ voice coil‬والذي يكون مثبت‬
‫في التجويف المعدني بواسطة مادة مرنة تسمى ‪spider‬‬
‫تعمل على تثبيت ملف الصوت في مكانه بينما تسمح له‬
‫بالحركة لألمام والخلف فقط‪.‬‬
‫الملف الصوتي ‪Voice Coil‬‬
‫يتكون الملف الصوتي من سلك يتم لفه على قطعة من الحديد‪ ،‬وعندما يمر تيار كهربي فيه يتولد مجال كهربي يعمل على‬
‫تحويل القطعة الحديدية إلى مغناطيس وهذا يسمى المغناطيس الكهربي ‪.electromagnet‬‬
‫المغناطيس ‪Magnets‬‬
‫في أسفل كل سماعة يوجد مغناطيس قوي ينتج هذا المغناطيس مجاالً مغناطيسياً دائماً ويكون الملف الصوتي موجوداً‬
‫باستمرار داخل هذا المجال المغناطيسي وعندما تمر اإلشارة الكهربية الصوتية في الملف الصوتي يتحول إلى مغناطيسي‬
‫كهربي وحسب قطبية المغناطيس الكهربي فإن المغناطيس الدائم يتجاذب أو يتنافر مع الملف الصوتي وحيث أن التيار‬
‫الكهربي الصوتي المار في الملف الصوتي هو تيار متردد فإن قطبية المغناطيس الكهربي تتغير بنفس الطريقة ولذلك يتحرك‬
‫الملف الصوتي تحت تأثير قوة التجاذب أو التنافر مع المغناطيس الدائم‪.‬‬
‫‪281‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Sound System‬‬
‫حركة الملف الصوتي سوف تعمل على تحريك المخروط المثبت في الملف وفي الجهة الثانية مثبت بواسطة غشاء مرن في‬
‫جسم السماعة‪ ،‬وحركة المخروط تحدث تضاغطات وتخلخالت في الهواء المحيط بها ينتقل في الوسط إلى األذن فنسمع‬
‫الصوت‪.‬‬
‫وحيث أن اإلشارة الكهربائية الصوتية المارة في الملف الكهربي تحمل تردد وسعة تعكس الصوت الذي أحدثها فإن الصوت‬
‫الناتج من السماعة له نفس التردد والسعة ولهذا يكون الصوت الصادر من السماعة مطابقاً للصوت األصلي‪.‬‬
‫وملخص ما سبق نقول أن كل سماعة يدخل عليها سلكين‪ :‬األول يحمل اإلشارة الصوتية والثاني يمثل مصدر القدرة الكهربية‬
‫‪ Power Supply‬للسماعة‪ .‬ويمكن استخدام األسالك الـ ‪ twisted pair‬لتحمل اإلشارة الصوتية والقدرة الكهربية على نفس‬
‫السلك‪ ،‬لكن البعض قد يفضل فصلهما وتحميل اإلشارة الصوتية على ‪ coaxial cable‬ثم تحميل القدرة الكهربية على كابل‬
‫عادى للحصول على صوت أوضح في السماعات‪.‬‬
‫مشاكل السماعات‬
‫الوظيفة األساسية للسماعات هي إعادة انتاج الصوت األصلى الذي التقط بالميكرفون‪ ،‬وعلى المصمم من خالل توزيع‬
‫السماعات في المكان أن يحاول الوصول إلى توزيع متجانس قدر المستطاع بحيث لو وصل الصوت إلى أذن الشخص‬
‫من أكثر من سماعة ال يشعر بفروق زمنية بين أصوات السماعات المختلفة وإال سيكون لدينا صدى صوت مزعج جدا‬
‫للمستعمين‪.‬‬
‫ومن ثم فمن القواعد العامة لتوزيع السماعات أال تزيد المسافة بين سماعتين عن ‪ 15‬متر من أجل تجنب أن يأتي الصوت‬
‫من مصدرين متباعدين فيحدث التداخل بينهما‪ ،‬بينما لو كانت المسافة صغيرة فلن تستطيع األذن أن تميز بين الصوتين‬
‫لتقارب مصدهما‪.‬‬
‫وبما أن الصوت ينتشر في جميع االتجاهات فإن أهم مشكلة ستواجه المصمم ألى نظام صوتي هي انعكاس الصوت‬
‫الصادر من السماعات عدة مرات على الحوائط‪ :‬فإما أن تؤدى عملية االنعكاس إلى ضعف الصوت وتالشيه بعد زمن‬
‫محدد يسمى زمن الترداد أو يمكن أن تؤدى إلى تكبيره وتضخيمه (رنين)‪ .‬راجع معانى هذه المصطلحات (الصدى‪ ،‬زمن‬
‫الترداد‪ ،‬الرنين إلخ) في نهاية هذا الباب‪.‬‬
‫توصيل السماعات على التو إلى و التوازي‬
‫فى حالة التوصيل على التوإلى فإنه لو كل لدينا ثالث سماعات كل منها مواصفاتها (‪ 10‬وات و ‪ 8‬أوم) وكانت السماعات‬
‫الثالث متصالت على التوالي ففي هذه الحالة تكون القدرة المستهلكة في اـلمجموعة تساوى ‪ 10‬وات (بمعنى أن كل سماعة‬
‫استهلكت ثلث ال ـ ‪ 10‬وات وبالتالي يكون مجموع القدرة المستهلكة في الثالثة يساوى قدرة واحدة فيهم فقط) بينما ستكون‬
‫المقاومة المكافئة تساوى ‪ 24‬أوم‪ ،‬وذلك ألن التوصيل على التوالي يجعل الوات ثابتا في السماعات الثالثة‪ .‬أما األوم فنقوم‬
‫بجمعه‪ .‬والشكل التالي يعطى أمثلة أخرى على هذا المبدأ في التوصيل المتوإلى للسماعات‪.‬‬
‫‪282‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Sound System‬‬
‫أما في حال التوصيل على التوازي فيتم حساب القيمة النهائية بجمع مقاومة السماعات كلها ثم قسمتهم على عدد السماعات‪،‬‬
‫وتكون القدرة المستهلكة هي مجموع الوات لكل السماعات بالكامل فمثال إذا كانت كل سماعة من الثالث لها قدرة تساوى‬
‫‪ 10‬وات ومقاومة ‪ 12‬أوم فتكون القدرة المستهلكة ‪ 30‬وات و نقسم ‪ 12‬أوم على عدد السماعات فيكون الناتج ‪ 4‬أوم‪ .‬الحظ‬
‫أن القدرة اإلجمالية تجمع كما في الشكل التالي‬
‫األ نظمة المختلفة لتوصيل السماعات بالــ ‪Amp‬‬
‫يوجد عدة أنظمة لل ـ ‪ Outputs‬الخاصة بال ـ ‪ ،Amp‬فهي أما معرفة بالجهد أو باألوم‪ .‬ففي النظام التقليدي يتم توصيل‬
‫السماعات إلى المخارج المعرفة باألوم‪ ،‬فيتم مثال توصيل سماعة ‪ 8‬أوم إلى مخرج ال ـ ‪ 8‬أوم الموجود بال ـ ‪ Amp‬أو توصيل‬
‫سماعتين ‪ 8‬أوم على التوازي إلى مخرج ال ـ ‪ 4‬أوم‬
‫كما في الشكل‪.‬‬
‫لكن هذا األسلوب واضح أنه ال يمكنه التعامل مع‬
‫عدد كبير من السماعات‪ ،‬ألن توصيل عدد كبير‬
‫من السماعات على التوازي سيجعل المقاومة‬
‫المكافئة صغيرة جدا وبالتالي تسحب تيار عالي من‬
‫ال ـ ‪ .Amp‬وغالبا من كتالوج ال ـ ‪ Amp‬نحدد أقل‬
‫‪283‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Sound System‬‬
‫مقاومة يمكن توصيلها على مخرج األوم ال يجب أن تقل عن ‪ 3-2‬أوم‪.‬‬
‫وللتغلب على هذه المشكلة فإن ال ـ ‪ Amp‬تكون مزودة أيضا بمخرج ال ـ ‪ 70- Volt‬وهو نموذجى في حال أردنا توصيل عدد‬
‫كبير من السماعات كما سنرى‪ .‬وهذا النظام يعتبر أيضا نموذجيا للتغلب على مشاكل الهبوط في الجهد في حال وجود‬
‫أسالك توصيل طويلة‪.‬‬
‫والخالصة حتى اآلن أن لدينا نظامين في ال ـ ‪ Amp‬لتوصيل السماعات كما في الصورة‪:‬‬
‫•‬
‫األول‪ :‬نظام الفولت (‪ 100/70/25‬فولت)‪ ،‬وفيه نستخدم فقط السماعات المزودة بمحول ربط داخلي‪.‬‬
‫•‬
‫الثاني‪ :‬نظام األوم (‪ )16 – 8 – 4‬وفيه توصل السماعات إلى مخرج ال ـ ‪ Amp‬الذي تتوافق مقاومته معها‪.‬‬
‫ويمكن من صورة ال ـ ‪ Amp‬التالية أن نعرف أن هذا النموذج له قدرة تساوى ‪ 130‬وات ويمكنه العمل على جهد ‪ 220‬أو‬
‫‪ 110‬فولت ويمكن توصيل السماعات بنظام الجهد (‪ 100/70/25‬فولت) أو نظام األوم (‪ 4‬أوم)‬
‫وكل مخرج من مخارج ال ـ‪ Amp‬يكون معرفا بقدرة معينة‪ ،‬على سبيل المثال لو كان لدينا مخرج ‪ 8 ohm‬بقدرة ‪ 500‬وات‪،‬‬
‫ففي هذه الحالة إذا تم توصيل سماعة ‪ 8‬أوم وقدرتها ‪ 300‬وات مثال على هذا الخرج فإنها ستحصل على ال ـ ‪ 300‬وات‬
‫كاملة‪ ،‬أما لو تم توصيل سماعتين كل واحدة منهما ‪ 8‬أوم وقدرة كل واحدة ‪ 300‬وات على التوازي إلى هذا المخرج فستحصل‬
‫كل سماعة على ‪ 250‬وات فقط ألن القدرة المقننة لهذا المخرج هي ‪ 500‬وات‪.‬‬
‫أما في حالة توصيل السماعات على مخرج ال ـ ‪ Amp‬المعرف بالجهد فسيكون التوصيل كما في الشكل التالي‪ .‬الحظ وجود‬
‫محوالت صغيرة مع كل سماعة على حدة لخفض الجهد وال ـ ‪ Impedance‬إلى القيم المقننة للسماعة‪ .‬على أن يكون مجموع‬
‫قدرات السماعات المتصلة على التوازي أقل من قدرة ال ـ ‪ Amp‬المقننة‪.‬‬
‫‪284‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Sound System‬‬
‫وفى حال توصيل عدد أكبر من السماعات يمكن أيضا تقسيمهم إلى ‪ Zones‬كما في الشكل التالي بحيث يمكن التحكم في‬
‫كل ‪ zone‬على حدة من خالل ال ـ ‪ Attenuator‬أو ال ـ ‪:Volume control‬‬
‫‪285‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Sound System‬‬
‫والمحوالت المستخدمة في الصور السابقة تكون مزودة ب ـ ‪ Taps‬في جهة الثانوى (جهة تركيب السماعة)‪ ،‬وكل سلك من‬
‫هذه ال ـ ‪ Taps‬له قدرة مقننة معينة ‪ ،25w etc ،15w ،10w ،5w ،1w‬وكلما اتصلت السماعة بسلك له قدرة أعلى كلما‬
‫زادة شدة الصوت الصادر منها (لكن تذكر أن الزيادة ليست مضاعفة‪ ،‬بمعنى أن توصيل السماعة بالسلك الخاص بـ ‪ 2‬وات‬
‫بدال من السلك الخاص بال ـ ‪ 1‬وات ستزيد شدة الصوت بمقدار ‪ 3dB‬فقط)‪.‬‬
‫ملحوظة‪:‬‬
‫‪ -1‬معظم السماعات في السوق تحتوى على ‪ Build in transformers‬كما في الشكل وال تحتاج لتركيبه منفصال‪.‬‬
‫‪286‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Sound System‬‬
‫‪ -2‬الحظ أيضا أن السوق به بعض السماعات التي تكون مزودة ب ـ ‪ Switch‬بحيث يمكن أن تستخدم في أي من‬
‫النظامين السابقين (نظام األوم أو نظام الجهد)‪.‬‬
‫‪ -3‬يمكن بطريقة عكسية إذا كانت قدرة الـ ‪ Amp‬محددة ومعروفة أن نحدد أقصى عدد من السماعات التي يمكن‬
‫توصيلها به‪ ،‬أو إذا كان عددهم أيضا محددا أن نحدد أقصى قدرة للسماعة الواحدة‪ .‬على سبيل المثال لو كانت‬
‫قدرة ال ـ ‪ Amp‬تساوى ‪ 200‬وات ومطلوب توصيل ‪ 20‬سماعة عليه فهذا يعنى أن قدرة السماعة الواحدة ال يجب‬
‫أن تتجاوز ‪ 10‬وات‪ ،‬وبالتالي نختار السلك المقابل لهذه القدرة عند توصيل هذه السماعات‪.‬‬
‫‪ -4‬كقاعدة عامة‪ ،‬دائما يكون ال ـ ‪ Amp‬أعلى في القدرة من السماعات المتصلة به على األقل بـ ‪ %25‬زيادة‪ .‬فإذا‬
‫كانت السماعات ذات قدرة أعلى من ال ـ ‪ Amp‬فسيبذل ال ـ ‪ Amp‬جهد أكبر من طاقته وينتهى به المطاف أن‬
‫يحترق‪.‬‬
‫‪ -5‬أيضا يجب دائما إذا وصلت السماعات بمخرج األوم في ال ـ ‪ Amp‬أن يكون هناك تشابه بمعنى توصل سماعة ‪8‬‬
‫أوم إلى مخرج ال‪ 8‬أوم وهكذا‪ .‬علما بأن توصيل سماعة لها أوم أصغر على مخرج له أوم أعلى سيؤدى إلى‬
‫احتراق السماعة‪ .‬أما في حالة العكس فسيكون الصوت غير جيد‪.‬‬
‫‪ -6‬تذكر دائما قواعد توصيل أكثر من سماعة على التوازي فلو لدينا سماعتان كل واحد منهما ‪ 8‬أوم ومتصلتان على‬
‫التوازي فالمحصلة أن لدينا مقاومة مكافئة تساوى ‪ 4‬أوم ولو كان عددهم أربع سماعات على التوازي فالمحصلة ‪2‬‬
‫أوم‪.‬‬
‫تصنيف السماعات ‪:‬‬
‫أوال التصنيف حسب حجم السماعة‪ :‬ويوجد منه ثالث أنواع‪:‬‬
‫‪ :woofers‬ويصل قطر السماعة إلى ‪ 25‬سم وتكون مخصصة إلصدار األصوات ذات الترددات المنخفضة ( ‪20-2000‬‬
‫‪ )Hz‬مثل صوت الطبلة‪.‬‬
‫‪287‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Sound System‬‬
‫‪ :tweeters‬حيث يصل قطرها إلى ‪ 3‬سم وهي مناسبة لألصوات ذات الترددات العالية (‪ )2000-20000 Hz‬ألن غشاءها‬
‫أسهل وأسرع في الحركة في حالة الترددات العالية‪ ،‬وتستخدم مع صوت اآلالت الحادة كالجيتار‪.‬‬
‫‪ :Subwoofer‬وهي سماعات متوسطة الحجم والتي تستخدم للترددات المتوسطة (‪ )20-200Hz‬والتي يقع خاللها أصوات‬
‫المطربين ومعظم اآلالت الموسيقية‪ ،‬وغالبا توضع في ‪ enclosure‬منفصل ومصدر تغذية منفصلة‪ .‬وتتميز بأنها تعطيك‬
‫صوت تحس به أكثر من كونه صوت تسمعه‪ ،‬ولو كان الصوت عاليا فإنك تشعر أن المكان تهتز من حولك‪ .‬ولذا تستخدم‬
‫مثال في بانوراما حرب أكتوبر لتعطيك الشعور باالنفجارات كما تستخدم في األفراح لتعطى صوتا عاليا‪ .‬وهى أكثر السماعات‬
‫استهالكا للطاقة‪ .‬وغالبا تأتى ومعها ‪ amp‬داخلي فيها ولذا فهي ‪ .powered Speaker‬ورغم أنها قريبة في مجال ترددها‬
‫من الوفر إال أنها مجالها الضيق يجعلها أكثر حساسية للترددات المنخفضة‪.‬‬
‫فاصل الترددات ‪crossover .‬‬
‫أفضل وسيلة للحصول على أفضل جودة صوت هو استخدام األنواع الثالثة من السماعات مع بعضها البعض للحصول‬
‫على كل الترددات في النغمة الصوتية‪.‬‬
‫‪288‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Sound System‬‬
‫ونظ اًر التساع مدى الترددات الصوتية من ‪ Hz20‬إلى ‪ Hz000 ،20‬فإن هذا المدى قسم إلى ثالثة مناطق هي الترددات‬
‫العالية والترددات المتوسطة والترددات المنخفضة ولكل نوع من هذه الترددات سماعة مخصصة له موجودة كلها في داخل‬
‫صندوق واحد ثم هناك ال ـ ‪ Crossover‬والذي يقوم بتوزيع الترددات على السماعات كما في الشكل‪.‬‬
‫النوع األكثر استخداماً هو الذي يعرف باسم‪ passive crossover‬ويتكون من مكثف كهربي وملف كهربي حيث يكون‬
‫المكثف موصالً للتيار الكهربي عند الترددات العالية بينما يكون عازالً للتيار الكهربي عند الترددات المنخفضة‪ ،‬ويعمل الملف‬
‫بالعكس حيث يكون موصالً للتيار الكهربي عند الترددات المنخفضة وعازالً عند الترددات العالية‪.‬‬
‫عندما تمر اإلشارة الكهربية الصوتية من ال ـ ‪ amplifier‬إلى السماعة فإنها تمر عبر الفاصل ‪ passive crossover‬المثبت‬
‫عند كل نوع من السماعات فاذا كانت الترددات كبيرة فإنها تدخل عبر المكثف إلى السماعة الصغيرة وإذا كان الصوت ذو‬
‫ترددات منخفضة فإنها تدخل عبر الملف إلى السماعة الكبيرة‪ ،‬وفي حالة السماعات الوسطية يتم استخدام كال من الملف‬
‫والمكثف بحيث يتم اختيار قيم محددة لسعة المكثف وحث الملف ليتناسب مع المدى من الترددات الخاصة بهذه السماعة‪.‬‬
‫أما النوع الثاني من الفاصل وهو ما يسمى ‪ active crossover‬وهو عبارة عن قطعة إلكترونية تعمل على فصل الترددات‬
‫قبل دخولها إلى جهاز التكبير‪ . amplifier‬وهذه الطريقة تستخدم عندما يكون هناك دائرة تكبير خاصة بكل نوع من أنواع‬
‫سعر من األنواع التي تستخدم الطريقة األولى‪.‬‬
‫السماعات المستخدمة‪ .‬واألجهزة التي تستخدم هذه الطريقة تعتبر أغلى ا‬
‫‪289‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Sound System‬‬
‫أهم نقاط توصيف السماعات ‪:‬‬
‫عند ذهاب أي شخص لشراء سماعات (‪ )speaker‬فإن هناك مواصفات معينة يتم ذكرها ضمن المنتج وهي ‪:‬‬
‫•‬
‫‪impedance‬‬
‫وهي قيمة المقاومة الداخلية للسماعة وبها تعرف توافقها مع ال ـ ‪ Amp‬وأيضا ربط السماعات ببعضها وليس هناك‬
‫قيمة مفضلة‪ ،‬وليس هناك ميزة لسماعة ‪ 8‬أوم مثال على سماعة ‪ 4‬أوم‪ ،‬فقيمة المقاومة ال عالقة لها بجودة‬
‫الصوت‪ .‬عمليا‪ ،‬تقوم الشركات المصنعة للسماعات بذكر قيمة ممانعة السماعة المقاسة عند التردد ‪1000‬‬
‫هرتز فعندما يذكر في الكتالوج أن ممانعة السماعة هي ‪ 8‬اوم‪ .‬فالمقصود هو أن ممانعة السماعة ‪ 8‬اوم عند‬
‫التردد ‪ .1 kHz‬وقيمة الممانعة للسماعة متغيرة ألنها ‪ Function‬في التردد فقد تصل إلى قيمة ‪ 10‬اوم عند‬
‫التردد ‪ 41‬هرتز‪ .‬بينما قد تنخفض هذه القيمة إلى ‪ 3‬اوم عند التردد ‪ 2000‬هرتز‪.‬‬
‫•‬
‫هل يعني هذا انني أستطيع توصيل سماعة ذات ممانعة ‪ 8‬اوم على مكبر صوت له ممانعة خرج ‪ 4‬اوم؟ نعم‬
‫بدون اي مشاكل ما دامت ممانعة السماعة أكبر أو تساوي ممانعة الخرج للمكبر الصوتي‪ .‬أما إذا كانت الحالة‬
‫معكوسة اي أن ممانعة السماعة هي أقل من ممانعة المخرج للمكبر الصوتي‪ .‬مثل سماعة ذات ممانعة ‪ 4‬اوم تم‬
‫توصيلها إلى مكبر صوتي ذو ممانعة خرج ‪ 8‬اوم‪ .‬هنا قد يحصل اضطراب في عمل ال ـ ‪ Amp‬الصوتي يسبب‬
‫التحميل الزائد عليه‪.‬‬
‫‪ frequency range .1‬الـــمدى الترددي‬
‫مجال الترددات للسماعة (وهى قيمة تحدد المدى من أقل تردد إلى أعلى تردد يستطيع أن تصدرها السماعة)‪.‬‬
‫كبير أي من ‪ 20‬إلى ‪ kHz20‬وهي حدود سماع الصوت لإلنسان‪.‬‬
‫ويفضل أن يكون المجال ا‬
‫مع مالحظة أنك عندما تقارن مثال سماعة داخلية بالمسجد قدرتها ‪ 20‬وات وتقارنها بالهورن المركب على المئذنة‬
‫وبفرض أنه أيضا ‪ 20‬وات فلن تجد أن الصوتين متشابهين رغم تساوى القدرة وذلك الختالف ‪Frequency‬‬
‫‪ Response‬لكال النوعين‪ ،‬فالـ ـ ‪ frequency range‬للهورن ضيق لذا ينتج صوتا أعلى لكنه أقل جماال ووضوحا‬
‫من السماعة الداخلية التي تنتج صوتا أضعف لكنه أوضح بسبب اتساع الـ ـ ‪ frequency range‬لها مقارنة‬
‫بالهورن‪.‬‬
‫‪290‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Sound System‬‬
‫‪crossover frequency .2‬‬
‫وهي الذبذبة التي تنتقل بها الدائرة اإللكترونية داخل السماعة من التويتر إلى الووفر حتى ال يجهد التويتر والغالب‬
‫أنها عند ‪ 2KHz‬حسب كثير من التوصيات‪( .‬راجع الجزء الخاص بال ـ ‪)crossover‬‬
‫‪Max. output Power .3‬‬
‫وهي قوة الوات ‪ Watt‬التي يتم ربطها مع ال ـ ‪ Amp‬ويجب أن ال نحمل السماعة أكثر من ذلك ألنه سيدمرها تماما‬
‫وعلى أساسها يمكنك أن تعرف ما هو ال ـ ‪ Amp‬الذي تربطه به ويجب أن تكون قيمتها أقل من ال ـ ‪.Amp‬‬
‫‪output level Max. .4‬‬
‫ويعني قيمة أقوى صوت بضغط الهواء يصل إلى السامع وتستطيع السماعة إصداره‪ ...‬دون أن تتلف وقياسه بالـ‬
‫‪ dB SPL (sound pressure level‬وكلما كانت أعلى كانت أكثر تنوعا في استخدامها‪.‬‬
‫‪ .5‬زاوية التغطية للسماعة ‪:Coverage Angle‬‬
‫معلوم أن أفضل وضع لسماع أفضل صوت من السماعة هو الوقوف أمام السماعة مباشرة وفي منتصفها وهو ما‬
‫يسمى‪ ، On axis‬و كلما ابتعدت اتجاه اليمين (أو اليسار) ستالحظ أنه بعد درجة معينة سينخفض مستوى الصوت‬
‫(شدة الصوت)‪ ،‬وذلك ألن كل سماعة لها زاوية تغطية‪ ،‬وهو المجال الذي تغطية السماعة مع المحافظة على‬
‫مستوى ونوعية الصوت في كافة نقاط هذا المجال دون انخفاض أكثر من ‪ 6‬ديسيبل‪.‬‬
‫ولكل سماعة زاويتين للتغطية‪ :‬زاوية أفقية وزاوية عمودية‪ .‬وعند تصميم اي نظام صوتي من المهم معرفة زاوية‬
‫التغطية للسماعة حتى يستطيع مهندس الصوت توزيع الصوت في كامل المكان المطلوب بنفس نوعية الصوت‬
‫(المجال الترددي) و بنفس الشدة (نفس مستوى الصوت)‪ .‬وهناك بعض السماعات لديها زاوية تغطية حادة جدا‬
‫(حوالي ‪ 30‬درجة) و بعض السماعات لديها زاوية تغطية عريضة جداً (أكثر من ‪ 120‬درجة)‪ .‬وقد تصل إلى‬
‫(‪ )180‬درجة في السماعات السقفية‪.‬‬
‫‪291‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Sound System‬‬
‫ملحوظة‪:‬‬
‫في الشكل ‪ 1‬يكون مستوى الصوت في المنطقة‪ A‬أعلى بمقدار ‪ 3‬ديسبل من المناطق‪ C ،. B‬أما في الشكل ‪2‬‬
‫فإن مستوى الصوت في المنطقة ‪ A‬يكون أعلى بـ ـ ‪ 6‬ديسبل من ‪ C‬و ‪ 3‬ديسبل من ‪.A‬‬
‫‪ .6‬حساسية السماعة‬
‫ويقصد به شدة الصوت الذي يصدر من السماعة عند دخل معين‪ ،‬فمثال قد توصف السماعة بأنها‬
‫‪"98dB @ 1 Watt ،1 metre".‬‬
‫وهذ يعنى أنها تصدر صوتا على بعد متر واحد بشدة قدرها ‪sound‬‬
‫‪ ،pressure level (SPL) of 98dB‬وذلك عندما تكون اإلشارة الداخلة‬
‫عليها قدرتها ‪ 1‬وات‪.‬‬
‫الحظ أن ‪ 1‬وات يفترض نظريا أن تعطى ‪ ،10 log (1 /10-12) = 120dB‬وبالطبع فمن المستحيل أن تحصل على‬
‫‪ SPL‬يساوى ‪ dB120‬ولكن أعلى ‪ SPL‬متاح ينتج ‪ SPL‬من الوات الواحد حوالي ‪ ،112dB‬وهى أعلى قيمة عملية ألقوى‬
‫سماعة‪ ،‬وهذا يعنى أن كل الطاقة تحولت إلى صوت ألن السماعة لم تسخن ولم يتحول جزء من طاقتها إلى ح اررة‪.‬‬
‫عمليا السماعات التي لها حساسية أقل من ‪ 84‬دسيبل تعتبر سماعة ضعيفة‪ .‬والسماعات التي تكون حساسيتها تقدر بحوالي‬
‫‪ 88‬ديسيبل تعتبر جيدة‪ .‬بينما السماعات التي لها حساسية أعلى من ‪ 92‬ديسيبل فإنها تعتبر ممتازة‪.‬‬
‫تذكر دائما أن مضاعفة قدرة السماعة تعطى زيادة في شدة الصوت قدرها ‪ ،3dB‬بينما مضاعفة المسافة تنقص شدة الصوت‬
‫بمقدار ‪ 6 dB‬كما في الجدول التالي‪.‬‬
‫‪292‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Sound System‬‬
‫مثال ‪9‬‬
‫إذا كان لدينا سماعة بالمواصفات التالية‪:‬‬
‫‪SPL= 95 dB /W/m‬‬
‫احسب التغير في شدة الصوت مع تغير المسافة مرة ومع تغير القدرة الداخلة عليها مرة أخرى‪.‬‬
‫الحل‪ :‬أوال مع تغير المسافة‪ :‬القاعدة المستخدمة مع تغير المسافات هي‪:‬‬
‫“‪"-6 dB per distance double.‬‬
‫•‬
‫‪For SPL = 95 dB /W/m‬‬
‫‪At 2m distance، gives 89 dB‬‬
‫•‬
‫‪At 4m distance، gives 83 dB‬‬
‫•‬
‫‪etc‬‬
‫•‬
‫ثانيا مع تغير القدرة‪ :‬القاعدة العامة مع تغير القدرة هي‪:‬‬
‫‪+3dB for power double‬‬
‫•‬
‫‪+10dB for 10 times the power‬‬
‫•‬
‫وبالتالي فإذا كان دخل السماعة يساوى ‪ 2‬وات فسيزيد شدة الصوت إلى ‪ .98 dB‬بينما ستصل شدة الصوت إلى‬
‫‪ 105 dB‬إذا كان دخل السماعة يساوى ‪ 10‬وات‪.‬‬
‫)‪Use 100W per channel to get 115 dB (105 +10‬‬
‫مثال ‪10‬‬
‫قارن بين السماعتين التاليتين‪:‬‬
‫•‬
‫•‬
‫‪Model A has a wattage rating of 200 watts and a sensitivity rating of 101dB/W/m.‬‬
‫‪Model B has a wattage rating of 600 watts and has a sensitivity rating of 97 dB/W/m.‬‬
‫‪293‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Sound System‬‬
‫لكى تكون المقارنة صادقة يجب أما أن تتساوى القدرة وعندها ننظر إلى شدة الصوت التي تصدره كل سماعة أو‬
‫تتساوى شدة الصوت وعندها ننظر إلى القدرة المستهلكة في كل سماعة وهو ما سنحاول الوصول إليه في هذا المثال‪.‬‬
‫)‪dB difference = 10 x LOG (power1 / power2‬‬
‫‪For the first model:‬‬
‫‪For the second model:‬‬
‫‪dB‬‬
‫‪W‬‬
‫‪dB‬‬
‫‪W‬‬
‫•‬
‫‪97‬‬
‫‪1‬‬
‫‪101‬‬
‫‪1‬‬
‫•‬
‫‪107‬‬
‫‪10‬‬
‫‪111‬‬
‫‪10‬‬
‫•‬
‫‪100‬‬
‫•‬
‫)‪124.8 (10 x log 6‬‬
‫‪600‬‬
‫‪124‬‬
‫‪200‬‬
‫•‬
‫‪117‬‬
‫‪100‬‬
‫‪121‬‬
‫واضح من المقارنة أن النوع األول أفضل بكثير فقد وصلنا إلى نفس شدة الصوت لكن بثلث القدرة فقط‪( .‬الحظ‬
‫أن الزيادة الطفيفة في النوع الثاني ال يمكن أن تشعر بها األذن البشرية)‪.‬‬
‫من المثال السابق يتبين أنه يجب أال تختار السماعة بناء على قدرتها فقط بل يجب أن تنظر إلى كفاءتها‪.‬‬
‫مثال ‪11‬‬
‫في حال استخدام السماعة بالمواصفات التالية داخل حجرة ارتفاع سقفها ‪ 4‬متر‪ .‬ما هي شدة الصوت الذي‬
‫يسمعه شخص طوله ‪ 160‬سم؟ وماذا نفعل إذا أردنا أن نرفع شدة الصوت إلى ‪90dB‬؟‬
‫الحل‪:‬‬
‫بتطبيق قانون التربيع العكسي على المسافة القديمة (‪ )1m‬والجديدة (‪)4-1.6 = 2.4m‬‬
‫‪dB= 20 log Dold/Dnew = 20 log 1/2.4 = 7 dB‬‬
‫وهذا يعنى أن الصوت سيصل لهذا الشخص بقوة تساوى‬
‫‪93-7 = 86 dB‬‬
‫فإذا أردنا لهذا شخص أن يصل إيه الصوت بشدة ‪ 90 dB‬فهذا يعنى أن السماعة البد أن تزيد قدرتها‪ ،‬وبتطبيق‬
‫قانون تناسب شدة الصوت حسب القدرة‬
‫= ‪Inew -Iold = dBnew -dBold = 10 log Pnew/Pold‬‬
‫‪294‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Sound System‬‬
‫‪90-86 = 10 log Pnew/1Watt‬‬
‫ومنها نجد أن ‪2.5 watt = Pnew‬‬
‫الجدول التالي يعطى شدة الصوت حسب الكفاءة‪ ،‬ويق أر كالتالي‪:‬‬
‫‪ 112dB@1W@1m‬تعطى كفاءة قدرها ‪%100‬‬
‫‪ 106dB@1W@1m‬تعطى كفاءة قدرها ‪%25‬‬
‫وهكذا‪.‬‬
‫‪@ 1 W @ 1 m Efficiency‬‬
‫‪100.00%‬‬
‫‪112 dB‬‬
‫‪25.00%‬‬
‫‪106 dB‬‬
‫‪12.50%‬‬
‫‪103 dB‬‬
‫‪6.20%‬‬
‫‪100 dB‬‬
‫‪4.00%‬‬
‫‪98 dB‬‬
‫‪2.50%‬‬
‫‪96 dB‬‬
‫‪1.60%‬‬
‫‪94 dB‬‬
‫‪1.00%‬‬
‫‪92 dB‬‬
‫‪0.60%‬‬
‫‪90 dB‬‬
‫‪0.40%‬‬
‫‪88 dB‬‬
‫‪0.25%‬‬
‫‪86 dB‬‬
‫‪0.16%‬‬
‫‪84 dB‬‬
‫‪0.10%‬‬
‫‪82 dB‬‬
‫‪0.06%‬‬
‫‪80 dB‬‬
‫‪0.03%‬‬
‫‪77 dB‬‬
‫‪Horns‬‬
‫هي السماعات التي تكون مزودة بقمع أو هورن )‪ (Horn‬ويعمل هذا الهورن على زيادة فاعلية السماعة عبر زيادة شدة‬
‫الصوت الخارج من السماعة‪ .‬وغالبا ما تستخدم في األماكن الخارجية إليصال الصوت إلى مسافات بعيدة مثل المساجد‪ .‬أو‬
‫المالعب الرياضية و في الساحات الكبيرة‪.‬‬
‫في الهورنات ال يهم نوعية الصوت بقدر ما يهم ارساله إلى مسافة بعيدة‪ .‬حيث أن الهورن يعمل غالباً على الترددات‬
‫المتوسطة من حوالي ‪ 500‬هرتز وحتى ‪ 5000‬هرتز‪ .‬في هذا المجال تسمع الصوت مثل الهاتف‪ .‬الذي يعطي كالم مفهوم‬
‫ولكن بشكل حاد‪ .‬كما في الهاتف تستطيع أن تتعرف علة نبرة الصوت أو االجزاء االساسية من الصوت ولكن نوعية الصوت‬
‫‪295‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Sound System‬‬
‫تكون أقل جودة‪ ،‬بسبب عدم وجود الترددات المنخفضة التي تعطي فخامة الصوت والترددات العالية التي تعطي تفاصيل‬
‫الصوت‪.‬‬
‫وفى المساجد يوضع أربع هورنات على المئذنة أو في أي مكان مرتفع وتكون متجهة إلى االتجاهات األربع لضمان وصول‬
‫الصوت إلى كافة االتجاهات‪.‬‬
‫وحسب المواصفات في المثال التالي‬
‫بما أن هذا الهورن يعطى ‪ 109 dB/1W‬فإن الصوت األشد سنحصل عليه من القدرة الكلية والتي تساوى ‪ 50‬وات حسب‬
‫المواصفات المبينة في الشكل‪ .‬ومن ثم فالقدرة القصوى لهذه السماعة هي أن تنتج صوتا على بعد متر واحد شدته تساوى‬
‫‪296‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Sound System‬‬
‫مازج الصوت ‪SOUND MIXER‬‬
‫يستقبل هذا الجهاز اإلشارات الصوتية من كافة الميكرفونات (أو أي مصدر صوتي)‪ ،‬ويقوم مهندس الصوت من خالل‬
‫المفاتيح الكثيرة الظاهرة في الصورة بضبط الصوت حسب الموقف ويمكن أن يعتمد التقنية ال ـ ‪ Digital‬أو التقنية ‪،analog‬‬
‫و في الجهاز عدة وسائل أخرى لتنقية الصوت أو تغليظه أو تنعيمه حسب المطلوب‬
‫ويدخل صوت كل مصدر إلى قناة منفصلة لها ‪ mixing Switch‬خاص لرفع أو خفض حدة الصوت الواصل ولها أزرار‬
‫الخاصة بفلترة بعض الترددات إلخ بحيث تعطي درجة الصوت المناسبة لكل مصدر للصوت‪ .‬ثم تخرج منه اإلشارة إلى‬
‫ال ـ‪ Amp‬بعد ذلك‪.‬‬
‫‪297‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Sound System‬‬
‫ويمكن للجهاز أن يشتمل على قناتين للصوت ويمكن أن تصل حتى أربعين أو أكثر من القنوات في األجهزة الكبيرة‪ ،‬والمتاح‬
‫بالسوق هو ‪ 40 ،32 ،24 ،16 ،8 ،2‬أو ‪ channel 48‬للدخول‪.‬‬
‫ويتصل الجهاز بصندوق المؤثرات الصوتية إلحداث أي مؤثر صوتي يحتاجه الموقف حيث يمكن إضافة الصدى ألي‬
‫صوت حسب الحاجة وحسب الموقف وبالدرجة المناسبة‪ .‬وهذا يفسر كثرة األزرار‪ ،‬مع مالحظة أنها مكررة لكل قناة لها‬
‫أزرارها الخاصة بها‪.‬‬
‫وكل قناة لها مفتاح ال ـ ‪ Gain‬الخاص بها والذي يؤثر بالزيادة أو النقصان على مدى الترددات التي يحددها مهندس الصوت‬
‫بواسطة المفاتيح الخاصة بالترددات أسفل مفتاح ال ـ‪ Gain‬مع العلم بأن المفتاح في أسفل كل قناة والذي يسمى بال ـ ‪Fader‬‬
‫يمكنه عمل زيادة‪/‬نقص تدريجي ‪ smooth variation in the gain‬في المدى الذي حددته سابقا من خالل مفتاح ال ـ‬
‫‪.Gain‬‬
‫‪298‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Sound System‬‬
‫‪MATRIX SWITCH‬‬
‫يقوم بربط و تنظيم التشغيل بين المدخالت (‪Radio FM / AM ،Radio FM / AM ،Microphones‬‬
‫‪ ،)CD / DVD Player‬على سبيل المثال‪ ،‬عند الحاجة الستخدام وحدة الميكروفون البد أن تتوقف جميع وحدات اإلدخال‬
‫األخرى لعدم تتداخل األصوات ودون الحاجة إليقاف هذه الوحدات يدويا‬
‫بمعنى أنه يقوم بإدارة وتنظيم بين المدخالت والخرج وخاصة في حالة وجود أكثر من ‪ zone‬حيث يمكن تنشيط أو تعطيل‬
‫عمل أى من ‪ power amplifier‬المسؤولة عن ال ‪ zone‬بواسطة ال ‪ Matrix switch‬وبالتالي فهو يتحكم أيضا في ال ـ‬
‫‪ Amp‬ويحدد من منها يعمل ومن ال يعمل‪.‬‬
‫‪8 ،4 ،2 ،Inputs 1‬‬
‫‪64 ،48 ،36 ،24 ،16 ،8 ،4 ،Outputs 2‬‬
‫ويمكن القول أنه مثل السابق تماما لكن له أكثر من ‪ Output‬كما أنه يقوم بنفس المهام التي يقوم بها ال ـ ‪ Mixer‬من القدرة‬
‫على تنقية الصوت وخالفه‪ .‬ولذا يوجد منه نوع يسمى ‪.Matrix Mixer‬‬
‫‪299‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Sound System‬‬
‫‪ATTENUATOR‬‬
‫مفتاح يتم وضعه في الدوائر الفرعية ويستخدم للتحكم في درجة الصوت في غرفة ما دون التغيير في كامل الـزون عن طريق‬
‫تقليل أو زيادة القدرة الداخلة‪.‬‬
‫الكابالت ‪:‬‬
‫غالبا نستخدم سلك ‪ 1.5x2‬مم‪ 2‬نحاسى (مجدول) ليتحمل ال ‪ power‬الخاصة بالسماعات و ال ‪ ،signal data‬وعند‬
‫التصميم يجب مراعاة الـ ‪(voltage drop‬ال يتعدى ال ‪ )% 5‬بسبب طول السلك و التيار المار فيه‬
‫‪300‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Sound System‬‬
‫‪301‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Sound System‬‬
‫معلوم أن الهدف من أى نظام صوتي هو نقل رسالة صوتية من المتكلم إلى المستمع‪ .‬يوجد نوعان من األنظمة الصوتية‪:‬‬
‫•‬
‫األول يتعلق بتقوية الصوت في مكان مغلق ومحدد مثل غرف االجتماعات مثال ويسمى ‪Sound‬‬
‫‪،Reinforcement‬‬
‫•‬
‫والثاني يتعلق بمخاطبة جمهور في مكان مفتوح والمتحدث غير مرئى للناس مثل صاالت المطارات أو المستشفيات‬
‫إلخ ويسمى ‪.Public Address‬‬
‫والهدف في الحالتين توصيل الصوت للمستمع بقوة مناسبة وأقرب ما يكون للواقع (النظام الصوتي المثالي هو الذي يعطى‬
‫توزيعا للصوت ال تظن معه أن هناك أي معدات صوتية مستخدمة بل فقط تظن أن هذا هو صوت الشخص الطبيعي) من‬
‫خالل معدات األنظمة الصوتية التي تتكون في أبسط صورها من ميكرفون وسماعة و‪ ،Amp‬ثم قد يضاف بعد ذلك ال ـ‬
‫‪ .Mixer‬وقد عرضنا لسمات هذه األجهزة في الفصل السابق‪.‬‬
‫هذا الفصل يقدم الخطوات التفصيلية لتصميم األنظمة الصوتية في حالتين‪:‬‬
‫•‬
‫غرفة اجتماعات ‪Conference Systems‬‬
‫•‬
‫المباني العامة ‪Public Addressing‬‬
‫تصميم صوتيات غرفة اجتماعات‬
‫والمقصود بعملية تصميم النظام الصوتي أن تكون قاد ار على حساب )‪ ،NAG (Needed Acoustic Gain‬وهو يمثل‬
‫قيمة أقصى انخفاض في الصوت داخل القاعة (عند أبعد شخص) وكذلك تحديد ما يسمى بالـ ـ ـ ‪PAG (Potential‬‬
‫‪ Acoustic Gain).‬وهو يمثل االرتفاع في الصوت بواسطة ال ـ‪ .Amp‬ويكون التصميم سليما إذا كان ال ـ ‪ PAG‬أكبر من ال ـ‬
‫‪ NEG‬كما سيتم شرحه تفصيال‪.‬‬
‫ويمكن أن يتم ذلك بثالث طرق‪:‬‬
‫‪1- using math. Equations.‬‬
‫‪2- using Tables‬‬
‫)‪3- using the computer program. (EX. GAINCALC‬‬
‫سنحاول شرح منظومة الصوتيات في غرف االجتماعات من خالل تقديم نموذج لهذه الغرف كما في الشكل التالي‬
‫‪302‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Sound System‬‬
‫مثال تطبيقي موسع‬
‫إذا كان لدينا منضدة اجتماعات طولها ‪ 22‬قدم وكان المستمع األقرب للمتكلم يبعد عنه بمسافة قدمين وشدة الصوت عنده‬
‫تساوى تقريبا ‪ .70 dB‬فكم ستكون شدة الصوت عند المستمع الموجود عند نهاية المنضدة؟‬
‫الحل‬
‫بتطبيق قانون التربيع العكسي‬
‫‪Inew = Iold + 20 log Dold – 20 log Dnew‬‬
‫'‪L' = L + 20 log D - 20 log D‬‬
‫‪or‬‬
‫‪L'= 70 + 20 X log 2 - 20 X log 22‬‬
‫‪L'= 70 + 6 – 27 = 49‬‬
‫وهذا يعنى أن الغرفة إذا لم تكن مزودة بسماعات ومنظومة صوتية لتكبير الصوت فإن الشخص في نهاية الغرفة‬
‫سينخفض الصوت لديه بمقدار ‪ 21dB‬عن الشخص في بداية الغرفة‬
‫)‪L'- L = 49-70 = -21dB (a loss of 21dB‬‬
‫وهذا االنخفاض هو الذي نسميه )‪.NEEDED ACOUSTIC GAIN (NAG‬‬
‫وهذه دائما تكون الخطوة األولى في أى تصميم أن تعرف ما هو المطلوب ‪ Target‬من منظومة الصوت تحديدا‪ .‬ففي هذا‬
‫لمثال مطلوب منظومة صوتية تعطى على األقل ‪ 21 dB‬إضافية للمستمع األخير ليصبح مستوى الصوت لديه مثل مستوى‬
‫الصوت عند أقرب مستمع‪.‬‬
‫‪303‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Sound System‬‬
‫أما الخطوة الثانية فتتم بعد تحديد أربع مسافات مهمة (راجع الشكل السابق)‪:‬‬
‫‪ -1‬المسافة بين المتحدث والميكروفون أمامه‪،Ds :‬‬
‫‪ -2‬المسافة بين الميكرفون و السماعة الرئيسية ‪D1 :"Electronic to Electronic‬‬
‫‪ -3‬المسافة بين المستمع و المتكلم‪D0 People to People :‬‬
‫‪ -4‬المسافة بين المستمع األخير و السماعة‪.D2 People to Electronic :‬‬
‫وبعد تحديد هذه المسافات األربعة يمكن تطبيق القانون التالي لحساب ما يسمى ‪Potential Acoustic Gain‬‬
‫‪PAG = 20 log D1 - 20 log D2 + 20 log D0 - 20 log DS‬‬
‫وهذا القانون يعطيك االرتفاع (النظري) في شدة الصوت إذا تم وضع السماعة والميكرفون (يفترض أنه من النوع‬
‫‪)omnidirectional microphones‬على المسافات السابق ذكرها‪ ،‬ونقول أن هذا ارتفاع نظرى ألنه عمليا سيتأثر ببعض‬
‫العوامل التي سنذكرها الحقا وتسبب بعض االنخفاض فيه لذا يجب أن يتحقق ‪ PAG‬نظريا وإال فلن يتحقق عمليا‪ .‬وكما‬
‫ذكرنا سابقا سيكون التصميم مناسبا فقط إذا كان ‪ PAG‬أكبر من الـ ـ ‪.NAG‬‬
‫واضح من المعادلة أن الجزئين الموجبين دالة في المسافة ‪ D1 and Do‬والجزين السالبين دالة في المسافة ‪D2 and Ds‬‬
‫وهذا يعنى لتكبير ‪ PAG‬تحتاج لتكبير المسافة ‪ D1 and Do‬وتصغير المسافة ‪ D2 and Ds‬قدر المستطاع‪ .‬لكن عمليا‬
‫فإن المسافة ‪ Do‬ال يسمح بعمل تغيير كبير فيها على عكس ‪ D1‬وهى المسافة بين السماعة والميكرفون والتي يمكن تغييرها‬
‫بسهولة‪.‬‬
‫والمحاولة األولى في التصميم تظهر في الشكل التالي‪:‬‬
‫وبتطبيق هذه األرقام داخل معادلة ال ـ ‪ PAG‬سنحصل على القيم التالية‬
‫‪PAG = 20 X log 9 - 20 X log 20 + 20 X log 22 - 20 X log 1‬‬
‫‪304‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Sound System‬‬
‫‪= 19 - 26 + 27 - 0‬‬
‫‪PAG = 20dB‬‬
‫وهى قيمة قريبة من المطلوب (تذكر أن ‪ NAG‬المطلوب يساوى ‪ )21dB‬لكن عمليا سيكون الوضع أسوأ بهذه القيم ونحتاج‬
‫إلعادة التصميم بتغيير المسافات كما في الشكل التالي‪:‬‬
‫وبالتعويض في المعادلة بالقيم الجديدة التي ظهرت بالشكل سنحصل على‬
‫‪PAG = 20 X 1.04139 - 20 X 1.27875 + 20 X 1.34242 - 20 X 0‬‬
‫‪PAG = 22dB‬‬
‫وهى قيمة أعلى من المطلوب بمقدار ‪ ،1dB‬ولكن الواقع العملى أثبت أن أقل زيادة فوق المطلوب هي ‪ 6dB‬وهذا المقدار‬
‫يسمى )‪ ،،safety margin (Feedback stability margin‬ولذا يمكن إعادة كتابة قانون ال ـ ‪ PAG‬ليصبح على الصورة‬
‫التالية‪:‬‬
‫‪PAG = 20 log D1 - 20 log D2 + 20 log D0 - 20 log DS – 6‬‬
‫وبتغيير المسافات مرة أخرى (بزيادة األجزاء الموجبة وتصغير األجزاء السالبة) في محاولة جديدة لتحقيق الهدف يمكن ذلك‬
‫من خالل الشكل التالي‪:‬‬
‫‪305‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Sound System‬‬
‫‪PAG = 25 - 22 + 27 - 0 - 6‬‬
‫‪PAG = 24dB‬‬
‫اآلن تحقق الهدف ومعانا أيضا ‪ 3dB‬فوق ما نريد حتى بعد أخذ األمور العملية في الحسبان‪.‬‬
‫لكن األمر لم ينته بعد‪ .‬فربما كان بالغرفة أكثر من ميكرفون ‪ Multiple open microphones‬وهذا لألسف يمكن أن‬
‫يتسبب في حدوث صفير بالصوت بسبب مشكلة تسمى ‪( Feedback‬تدرس الحقا في الفصل الرابع) ولعالج هذه المشكلة‬
‫فإنه يجب إضافة جزء سالب آخر في المعادلة يعبر عن )‪Number of Open Microphones (NOM‬‬
‫(باإلضافة إلى ‪ 6-‬السابقة إضافتها) لتصبح المعادلة على النحو التالي‪:‬‬
‫‪PAG = 20 log D1 – 20 log D2 + 20 log D0 – 20 log DS – 10 log NOM – 6‬‬
‫وهذا يعنى أنه لو كان لدينا ميكرفون واحد فقط فهذا الجزء الجديد سيساوى صف ار‪ ،‬أما لو كان لدينا بالغرفة عدد ‪ 2‬ميكرفون‬
‫مفتوحين في نفس الوقت فهذا يعنى إضافة ‪ 3dB-‬جديدة للمعادلة ولحسن الحظ فهي نفس الفائض الذي كان لدينا من‬
‫الخطوة السابقة أي لو كان عدد الميكروفونات المفتوحة ‪ 2‬فمازال التصميم سليما‪.‬‬
‫وبالطبع يجب تقليل عدد الميكروفونات المفتوحة قدر اإلمكان أما باستخدام فعال ميكرفون واحد وتنقيله من فرد لفرد أو‬
‫استخدام مفتاح لغلق الميكرفون غير المستخدم‪ ،‬كما يمكن عمل دائرة تحكم ‪ Automatic Microphone Mixer‬تضمن‬
‫إال يكون لدينا أكثر من ميكرفون واحد مفتوح في نفس الوقت‪.‬‬
‫مالحظات‪:‬‬
‫•‬
‫أسرع الطرق لضمان حدوث تغيير مؤثر في المسافات هو تصغير المسافة بين المتكلم والميكرفون ‪ Ds‬فلو‬
‫•‬
‫أيضا يمكن تكبير المسافة بين السماعة والمستمع أو بين الميكروفون والسماعة مع محاولة الوصول إلى ضعف‬
‫انخفضت المسافة من قدم إلى نصف قدم مثال سنحصل على مكسب بمقدار ‪ 6dB‬طبقا لقانون التربيع العكسي‪.‬‬
‫المسافات دائما للوصول لرقم كبير في ال ـ ‪.Gain‬‬
‫‪306‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Sound System‬‬
‫األ نظمة الصوتية يف اهل واء الطلق‬
‫تتميز هذه األنظمة بعدم وجود انعكاسات للصوت بسبب أن المكان مفتوح‪ ،‬كما يمكن تطبيق نفس القواعد السابقة واستخدام‬
‫نفس الرموز السابقة كما في الشكل التالي‪:‬‬
‫ولنأخذ مثال باألرقام كما في الشكل التالي‪:‬‬
‫الحظ أن لدينا حالتين‪:‬‬
‫األولى في حال عدم وجود منظومة صوتية‪ ،‬فعندها ستكون شدة الصوت عند المستمع الذي يبعد ‪ 7‬متر عن المتكلم تساوى‬
‫‪53ddB‬‬
‫على فرض أن المتكلم تبلغ شدة صوته ‪.70dB‬‬
‫‪307‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Sound System‬‬
‫أما إذا وضعنا ميكرفون على بعد متر من المتكلم وسماعة على أبعاد كما في الشكل فإننا يمكن أن نصل إلى شدة صوت‬
‫قدرها ‪.66.5 dB‬‬
‫وبدون أخذ أي ‪ Safety margin‬سيكون مطلوب من المنظومة الصوتية أن تعطى ‪ Gain‬قدره‬
‫خطوات تصميم النظام ال صوتي العام ‪PA‬‬
‫هذه المنظومة تستخدم في المباني العامة الكبيرة لتشغيل موسيقى هادئة مثال أو إلذاعة بعض اإلعالنات الهامة التي يراد‬
‫أن تصل إلى عدد كبير من المستمعين‪ ،‬وغالبا يكون معظمهم في صاالت مفتوحة‪ ،‬لكن يمكن أيضا أن كان بعضهم داخل‬
‫غرف مغلقة‪.‬‬
‫ويمكن القول بصفة عامة أننا نحتاج لمنظومة صوتية إذا كانت المسافة بين مصدر الصوت وبين أى فرد من المستمعين‬
‫تتجاوز السبع أمتار (‪.)7-meter Rule‬‬
‫أساليب التصميم‬
‫هناك عدة أساليب يمكن استخدامها في التصميمات الصوتية‪:‬‬
‫‪308‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Sound System‬‬
‫‪ -1‬استخدام الجداول التصميمية الخاصة بالشركات‬
‫‪ -2‬استخدام قوانين الصوتيات من خالل خطوات سنشرحها تفصيال‬
‫‪ -3‬استخدام البرامج الجاهزة مثل‬
‫‪vision 3.0 L-Acoustics Releases Sound .1‬‬
‫‪MAPP XT System Design Tool Stardraw software. .2‬‬
‫‪Bosch/Electro-Voice Ceiling Speaker Placement .3‬‬
‫‪.Calculator Yamaha Sound System Simulator Y-S³ .4‬‬
‫‪Modeler® sound system software .5‬‬
‫‪Distributed System Design (DSD) v3.5 .6‬‬
‫وسنعرض أوال النوع األول (أبسط أساليب التصميم)‪ ،‬وهو التصميم باستخدام كتالوجات الشركات‪:‬‬
‫خطوات األسلوب األول للتصمي مات الصوتية‬
‫الخطوة األولى‪ :‬تحديد مستوى الضجيج ونوع السماعة وقدرتها‪:‬‬
‫يمكن تحديد مستوى الضجيج في المكان المراد تصميم نظام صوتي فيه من العمود األيسر في الجدول التالي‪ ،‬ثم نحدد مبدئيا‬
‫بناء على هذه المعلومة نوع السماعة (وليس قدرتها) التي نريد تركيبها (بالطبع السماعات هنا محسوبة بناء على مواصفات‬
‫الشركة التي وضعت الجدول فقط وليس أي سماعة أخرى)‪ .‬واضح مثال أنه إذا كان مستوى الضجيج مرتفعا فلن يصلح‬
‫سوى ‪ Horn‬قوى للتغلب على هذا الضجيج كما في صاالت الرياضية المغلقة التي بها مشجعين‪ .‬أو على سبيل المثال في‬
‫الشكل المرفق فإن منطقة صناعية مستوى ال ـ ‪ Noise‬فيها يصل إلى ‪ 90dB‬يكون ال ـ ‪ loudspeaker‬المناسب لها هو‬
‫‪ HS30EZ Horn‬وهكذا‪.‬‬
‫‪309‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Sound System‬‬
‫الخطوة الثانية هي حساب عدد السماعات‬
‫وبالطبع هذا يعتمد على أبعاد المبنى (الطول – العرض – االرتفاع) كما هو واضح من الجدول التالي والخاص نوع معين‬
‫من السماعات‪ .‬وفيه تحدد أوال طول أطول حائط (االختيار من السطر العلوى األفقى‪ ،‬وفى نفس الوقت تحدد أقصر حائط‬
‫(من العمود المائل األيمن ثم تختار عدد السماعات الذي يظهر من تقاطع القيمتين السابقتين حسب ارتفاع السقف (كل‬
‫ارتفاع له لون مميز وعدد السماعات هو الذي يظهر مع اللون الذي تحدده)‪.‬‬
‫فعلى سبيل المثال الحائط الذي طوله ‪ 100‬قدم يتقاطع مع الحائط الذي طوله ‪ 70‬قدم في ثالث أرقام هم ‪،27،18،12‬‬
‫فإذا كان ارتفاع السقف ‪ 8‬أقدام سنختار ‪ 27‬سماعة ثم بناء على عدد السماعات تختار قدر ال ـ ‪ ،amp‬وذلك بجمع قدرة‬
‫السماعات كلها‪.‬‬
‫ملحوظة‪:‬‬
‫هذا الجدول خاص بالسماعات غير المزودة بـ ‪.Tap transformer‬‬
‫‪310‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Sound System‬‬
‫(الحظ أن كل الجدول خاص بنوع معين من السماعات فعلى سبيل المثال فإن السماعات الحائطية (خاصة بموديل معين‬
‫هو الظاهر في الشكل)يمكن اختيار عددها من الجدول التالي (وهو بالطبع مختلف عن الجدول السابق)‪.‬‬
‫‪311‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Sound System‬‬
‫كما أن ال ـ ‪ Horns‬لها أيضا جداولها كما في الشكل التالي ومنه تختار العدد المناسب من هذا النوع حسب المساحة‪ ،‬كما‬
‫يعطيك الجدول أيضا الحد األدنى لقدرة ال ـ ‪.Amp‬‬
‫‪312‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Sound System‬‬
‫الخطوة التالية هي تحديد الــ ‪ Amp‬المناسب من الجدول التالي باختيار قدرة أعلى من مجموع قدرات السماعات وتحديد‬
‫الميزات ‪ features‬المطلوبة‪:‬‬
‫وفى حالة استخدام سماعات لها أكثر من ‪ tap‬ففي هذه الحالة يمكن استخدام الجدول التالي من نفس الشركة السابقة‬
‫لكن لنوع مختلف من السماعات كما ذكرنا‪.‬‬
‫‪313‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Sound System‬‬
‫‪314‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Sound System‬‬
‫األسلوب الثاني للتصميمات‪:‬‬
‫وهو يتميز بأنه أكثر تفصيال من األسلوب األول وال يرتبط بشركة معينة‪ ،‬ويصلح للمشروعات العامة‪ .‬وهو يتكون من عدة‬
‫خطوات‪:‬‬
‫‪ -1‬تحديد شدة الضوضاء بالمكان‬
‫‪ -2‬تحديد الـ ـ ‪ dB‬المطلوب في المكان‬
‫‪ -3‬اختيار نوع وقدرة السماعة المناسبة الرتفاع السقف وشدة الصوت المطلوب‬
‫‪ -4‬توزيع السماعات حسب القواعد التي نعرضها الحقا‪.‬‬
‫‪ -5‬تجميع السماعات في ‪Zones‬‬
‫‪ -6‬حساب عدد السماعات في كل ‪ ،zone‬واختيار ال ـ‪ Amp‬المناسب‪.‬‬
‫‪ -7‬اختيار نظام التحكم ‪.Matrix/Mixer‬‬
‫وفيما يلى تفصيل هذه الخطوات‪:‬‬
‫ا لخطوة األولي ‪ :‬تحديد مستوى الضوضاء الموجودة‬
‫يجب في البداية معرفة درجة الضوضاء الموجودة في بالمكان باستخدام القيم التقريبية في الجدول التالي‪:‬‬
‫‪315‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Sound System‬‬
‫الخطوة الثانية ‪ :‬تحديد اال رتفاع ‪ dB‬المطلوب في الصوت‬
‫بعد تحديد نسبة الضوضاء في المكان نختار قيمة االرتفاع في ال ـ ـ‪ )) dB‬المناسب حتي نتمكن من سماع الصوت تحت‬
‫ظروف العمل وغالبا يكون أعلى بمقدار ‪ 5 +‬أو ‪ )dB( 10+‬زيادة عن ضوضاء المكان‪ .‬وفي نظام مثل ‪ Paging‬يجب‬
‫أن تكون الزيادة عن مستوي الضوضاء الموجود ال تقل عن ‪ 10 dB‬للحصول علي درجة صوت واضحة‪.‬‬
‫الخطوة الثالثة ‪ :‬اختيار نوع السماعة المناسبة‬
‫يتم تصنيف السماعات كاالتي‪:‬‬
‫‪316‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Sound System‬‬
‫الخطوة الرابعة ‪ :‬اختيار قدرة السماعة‬
‫يتوقف ذلك على ارتفاع السقف الذي ستركب فيه وكذلك شدة الصوت ‪ SPL‬المطلوب في المكان‪ ،‬وتتوقف القدرة أيضا على‬
‫موديل السماعة من كتالوج الشركة كما في المثال التالي‪.‬‬
‫مثال‪:‬‬
‫إذا فرض أن ارتفاع السقف في أحد المشروعات يساوى (‪ 14‬قدم)‪ ،‬وكانت شدة الصوت المطلوبة تساوى (‪،)SPL=85 dB‬‬
‫فحسب الجدول المنقول من كتالوج إحدى الشركات تكون قدرة السماعة المناسبة هي ‪ ،2W‬وهى قيمة ال ـ ‪Transformer‬‬
‫‪.tap‬‬
‫‪317‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Sound System‬‬
‫وكقاعدة عامة‪:‬‬
‫فى األماكن الهادئة (من ‪ )dB 70-50‬نستخدم سماعات سقف قدرة نصف وات‬
‫أما األماكن العامة فيمكن االسترشاد بالقواعد التالية‪:‬‬
‫‪speakers should be tapped around 2 watts. ،A. For basic background music‬‬
‫‪tap the speakers at 4 to 8 watts ،B. For Foreground music‬‬
‫‪tap the speakers at 8 watts. ،C. Outdoor applications‬‬
‫الخطوة الخامسة‪ :‬توزيع السماعات‬
‫الخطوات التالية تعتبر هي الخطوات األساسية في تصميم مشروعات ال ـ ‪ ،.Public Addressing‬فكل ما سبق يمثل‬
‫معلومات‪ ،‬أما مجموعة الخطوات التالية فتمثل الجانب العملى‪ ،‬وفيه يتم عرض كيف يتم توزيع السماعات‪ ،‬ألنه بناء على‬
‫هذا التوزيع سيتم اختيار ال ـ ‪ amplifier‬ومن هنا نقول أن توزيع السماعات هو عصب التصميم الصوتي‪.‬‬
‫وقواعد توزيع السماعات وانتشار الصوت منها يشبه كثي ار انتشار الضوء من الكشافات‪ ،‬فكما أنه إذا كان الكشاف مثبتا في‬
‫سقف مرتفع فإننا نحتاج لكشاف ذي قدرة عالية كذلك السماعات يزاد ال ـ ‪ Watt‬لها كلما كان السقف مرتفعا وكلما احتجت‬
‫إلى شدة صوت أعلى‪.‬‬
‫وكما أن كشاف اإلضاءة له زاوية انتشار للضوء فكذلك السماعات لها زاوية ‪ α ،alpha‬النتشار الصوت من خاللها‪.‬‬
‫والمسافة التقديرية بين السماعات ‪ D‬تتوقف على هذه الزاوية ‪ ،α‬وعلى ارتفاع السقف ‪ H‬طبقا للمعادلة التالية‪:‬‬
‫𝛼‬
‫‪2‬‬
‫𝑛𝑎𝑡 × )‪𝐷 = 2(𝐻 − 1‬‬
‫ومن كتالوج السماعة يمكن أن تجد المسافة المناسبة بين كل سماعتين مباشرة من الكتالوج دون الحاجة للتعويض في‬
‫المعادلة‪ .‬كما سنرى في الفصل الخاص بالتصميمات الصوتية‪.‬‬
‫أما إذا كان السقف مرتفعا جدا فيمكن حينئذ تعليق السماعات على الحائط كما في المساجد ذات السقف المرتفع‪ .‬والمعادلة‬
‫المستخدمة بالطبع تكون مختلفة عن المعادلة السابقة‪ ،‬فالمسافة في هذه الحالة تعتمد على‪:‬‬
‫‪-1‬‬
‫الفرق بين شدة ضغط الصوت المطلوب‪ SPL ،Sound Pressure Level‬في المكان‬
‫وهى قيم قياسية معروفة ولها جداول على سبيل المثال غرف الحاسبات مثال مطلوب أن‬
‫‪-2‬‬
‫يكون شدة الصوت فيها ‪55 dB‬‬
‫وأقصى شدة ضغط الصوت يصدر من السماعة وهذا الرقم نحصل عليه من الكتالوج‬
‫فتجد مثال سماعة لها ‪ SPL = 90 dB‬مثال‪.‬‬
‫ثم بعد معرفة القيم السابقة نعوض في المعادلة التالية‬
‫‪318‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Sound System‬‬
‫𝐷 𝑔𝑜𝑙 ‪𝑆𝑃𝐿𝑟𝑒𝑞 = 𝑆𝑃𝐿𝑚𝑎𝑥 − 20‬‬
‫ونالحظ بالطبع أنه كلما كان ‪ SPL‬للسماعة عاليا كلما كانت المسافة بين كل سماعتين أكبر‪ .‬وكما ذكرنا سابقا فإن أغلب‬
‫الكتالوجات تعطيك هذه المسافة دون الحاجة للتعويض في المعادلة كما أن الكتالوجات تحدد لك السامعة المناسبة للمكان‬
‫حسب شدة الضوضاء الموجودة بالمكان كما سنرى الحقا في فصل التصميمات‪.‬‬
‫وهناك طريقتان للوصول إلى التوزيع األمثل للسماعات السقفية‪ :‬الطريقة األولى بتقدير المسافات البينية بين السماعات‪،‬‬
‫والطريقة الثانية باستخدام المساحة التي تغطيها كل سماعة على حدة‪.‬‬
‫الطريقة األولى‬
‫في هذه الطريقة يتم اعتبار المسافة بين كل سماعتين تساوى حاصل ضرب (‪ 2‬أو ‪ 1.5‬أو ‪ )1‬في ارتفاع السقف‪:‬‬
‫•‬
‫فإذا اخترت االختيار األول (ارتفاع السقف في ‪ )2‬فهو يمثل الحد األدنى‬
‫للتوزيع المقبول كما هو واضح من الشكل التالي‪.‬الحظ ظهور مناطق يكون‬
‫الصوت فيها ضعيفا جدا وهى التي نسميها ‪ ،Dead Zones‬وتظهر‬
‫باللون األحمر في الشكل المقابل‪.‬‬
‫•‬
‫أما االختيار الثاني والثالث فهما يمثال درجات مختلفة لل ـ ‪ Overlap‬بين‬
‫السماعات بحيث ال تكون هناك أي مناطق يمكن أن تسمى ‪Dead‬‬
‫‪ ،Zones‬وبالطبع فعند ترك مسافة قدرها ارتفاع السقف فهذا هو األفضل‬
‫في عملية ال ـ ‪ .Overlap‬كما هو واضح من الشكل التالي‪.‬‬
‫كما أن البعض قد يستخدم قواعد أخرى لحساب المسافات بين السماعات‪ ،‬فهناك مثال من يطبق القاعدة المبسطة التي‬
‫خالصتها أن تطرح طول الشخص من ارتفاع السقف ثم تضرب الناتج في ‪ 2‬لتحصل على المسافة المثلى بين السماعات‪.‬‬
‫على سبيل المثال لو كان ارتفاع السقف ‪ 300‬سم وارتفاع الشخص (أذنه) تساوى ‪ 150‬سم‪ ،‬فإن المسافة المثلى بين السماعات‬
‫في هذه الغرفة تحسب كالتالي‬
‫‪300 – 150 = 150 x 2 300 cm‬‬
‫وغالبا يكون ارتفاع السقف في المباني العامة في حدود من ‪ 3.5‬متر إلى ‪ 4‬متر ويقدر ارتفاع الشخص بحوالي ‪ 150‬سم‪،‬‬
‫وبالتالي تكون المسافة بين السماعات السقفية في حدود ‪ 5‬متر‪.‬‬
‫‪319‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Sound System‬‬
‫لكن كما ذكرنا سابقا فإنه‪ ،‬لسهولة التوزيع‪ ،‬غالبا تترك مساحة قدرها ضعف ارتفاع السقف بين كل سماعتين لتسريع وتقليل‬
‫الحسابات التقريبية كما في الشكل التالي‪:‬‬
‫‪320‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Sound System‬‬
‫حيث يبدا التوزيع بالسماعة األولى من اليسار في الصف األول فتبعد عن الحائطين مسافة تساوى تقريبا ارتفاع السقف‪ ،‬ثم‬
‫تترك مسافة قدر ضعف ارتفاع السقف بينها وبين السماعة التالية وهكذا حتى ينتهى الصف األول ثم تترك مسافة قدر ضعف‬
‫ارتفاع السقف بين كل الصف األول والثاني وهكذا كما في الشكل‪.‬‬
‫أما في حالة السماعات الحائطية فتوزع كما في الشكل التالي‬
‫وفى حال كانت المسافة بين الحائطين أكبر من ‪ 30‬متر نستخدم سماعات سقفية أيضا كما في الشكل‬
‫‪321‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Sound System‬‬
‫الطريقة ا لثانية لتوزيع السماعات‬
‫في هذه الطريقة يتم التوزيع بأسلوب آخر‪ ،‬وذلك بحساب المساحة التي تغطيها السماعة الواحدة‪ ،‬والتي يمكن حسابها بتطبيق‬
‫القاعدة المبسطة التالية‬
‫‪A= π x R2‬‬
‫حيث نصف القطر = ارتفاع السقف – طول الشخص (ارتفاع إذنه تحديدا)‬
‫وبناء على معرفة المساحة التي تغطيها كل سماعة يمكن حساب عدد السماعات من العالقة التالية‬
‫𝑒𝑐𝑎𝑝𝑆 𝑒‪𝐴𝑟𝑒𝑎 𝑜𝑓 𝑡ℎ‬‬
‫𝑟𝑒𝑘𝑎𝑒𝑝𝑠 𝑎 𝑦𝑏 𝑑𝑒𝑟𝑒𝑣𝑜𝐶 𝑎𝑒𝑟𝐴‬
‫= 𝑠𝑟𝑒𝑘𝑎𝑒𝑝𝑆 𝑓𝑜 ‪𝑁𝑜.‬‬
‫وبالطبع فإن المساحة التي تغطيها كل سماعة تتوقف على زاوية انتشار الصوت في السماعة‪ ،‬ولتقليل حجم الحسابات فإن‬
‫معظم الشركات تعطى جداول جاهزة يمكن منها تقدير المساحة التي تغطيها كل سماعة حسب زاوية توزيع الصوت من‬
‫السماعة‪ ،‬ففى حالة كون الزاوية تساوى ‪ 60‬درجة مثال يمكن استخدام الجدول التالي‬
‫‪322‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Sound System‬‬
‫واضح أنه كلما زاد ارتفاع السقف (موضع السماعة) كلما زادت المساحة المغطاة بالسماعة الواحدة‪ ،‬ففى حالة كان ارتفاع‬
‫السماعة ‪ 6‬متر مثال ستكون المساحة التي تغطيها كل سماعة (من النوع الذي له زاوية توزيع تساوى ‪ 60‬درجة) تساوى ‪29‬‬
‫متر مربع‪ ،‬وهى تكافئ مسافة أفقية تحت السماعة قدرها ‪ 5.4‬متر كما هو موضح في الجدول‪.‬‬
‫ومعظم المعلومات (المواصفات – المساحة التي تغطيها إلخ) السابقة تجدها جاهزة في كتالوج السماعة السقفية‪ ،‬كما في‬
‫الشكل التالي‬
‫‪323‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Sound System‬‬
‫حساب المسافات بين سماعات الحائط‬
‫القواعد المستخدمة لتوزيع السماعات الحائطية هي‪:‬‬
‫‪ -1‬األصل أن تعلق السماعات على حائط واحد فقط‬
‫‪ -2‬يفضل أن تعلق على أطول حائط في الغرفة‬
‫‪ -3‬تعلق السماعات علي ارتفاع ‪ 2 – 1.8‬متر‬
‫‪ -4‬وفي الغرف الكبيرة التي عرضها أكبر من ‪ 8‬متر تعلق السماعات بحيث تكون متقابلة وليست وجها لوجه على‬
‫الحوائط حتي تغطي أكبر مساحة ممكنة‬
‫ولحساب المسافة بين كل سماعتين على الحائط يمكن تطبيق المعادلة التالية‪:‬‬
‫𝐷𝑔𝑜𝑙 ‪𝑆𝑃𝐿(𝑅𝑒𝑞) = 𝑆𝑃𝐿(𝑆𝑝𝑒𝑎𝑘𝑒𝑟) − 20‬‬
‫وبالطبع تحتاج أن تعرف شدة الصوت المطلوب وأن تعرف (من الكتالوج) شدة الصوت للسماعة الحائطية المستخدمة ثم‬
‫نعوض في المعادلة لنحسب المسافة ‪ D‬بين كل سماعتين‬
‫‪324‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Sound System‬‬
‫الخطوة السادسة ‪ :‬تكوين الــ ‪Zones‬‬
‫يتم بعد ذلك تجميع السماعات معا فيما يسمي بال ‪ ،zone‬بحيث أن السماعات التي نرغب في أن تبث معا من نفس مصدر‬
‫الصوت توضع معا في نفس ال ـ ‪ ،Zone‬فمثال في مشروع مستشفى تكون ممرات الدور معا و يتم بث موسيقي خلفية أو‬
‫نداء علي األطباء و يكون ذلك منفصال عن مكان انتظار عيادات الذي يتم فيه النداء علي أرقام المنتظرين‪ .‬أما في مشروع‬
‫مثل مول فإن جميع المناطق العامة بالدور معا تبث موسيقي خلفية أو إعالن‪.‬‬
‫‪325‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Sound System‬‬
‫وأهمية تكوين ال ـ ‪ Zones‬تكمن في اختالف مستوى الصوت المطلوب في منطقة عن أخرى فلو تم توحيد المستوى ستجد‬
‫منطقة هادئة فيها الصوت مرتفع جدا ويسبب األلم‪ ،‬لذا يجب أن تقسم المناطق بحيث يمكن التحكم في مستوى الصوت من‬
‫خالل ال ـ ‪ amp‬الخاص بكل منطقة على حدة‪.‬‬
‫الخطوة السابعة ‪ :‬اختيار الــ ‪Amplifier‬‬
‫يتم توصيل ال ‪ Zones‬التي تم تكوينها في المرحلة السابقة علي ‪ Amplifiers‬و هي مقوية للصوت و يتم توصيفها بال‬
‫‪ Watt‬المطلوب لل ‪Zone‬‬
‫مثال لو ‪ Zone‬بها ‪ 10‬سماعات كل سماعة ‪ 6‬وات تصبح القدرة المطلوبة ‪ 60‬وات‪ .‬لكن عمليا يتم اختيار ‪Amplifiers‬‬
‫بقدرة أكبر بنسبة تتراوح بين ‪ %25 :40‬من مجموع قدرة السماعات‪.‬‬
‫الخطوة الثامنة ‪ :‬اختيار جهاز التحكم الرئيسي للنظام‬
‫بشكل مبسط توجد وحدتين رئيسيتين يتم استخدامهم أما ‪ MATRIX‬أو ‪: MIXER‬‬
‫‪ :MIXER‬جهاز ممكن يكون له أكثر من )‪ INPUT ( ،FM ،MIC ، CD‬و له ‪ OUTPUT‬واحد‪ .‬بمعنى أن كل الناس‬
‫ستسمع نفس الصوت‪ ،‬وهو يمكن أن يستخدم في قاعات المحاضرات كنظام صوت للقاعة فقط أو األماكن الصغيرة‪.‬‬
‫‪ : MATRIX‬جهاز ممكن يكون له أكثر من (‪ INPUT )FM ،MIC ،CD‬و له أكثر من‪ . OUTPUT‬ويستخدم في‬
‫معظم األماكن الكبيرة )مول‪ ،‬مستشفى‪ )... .،‬بحيث أنه في الوقت الذي يكون في الممر موسيقي خلفية يمكن أن يكون في‬
‫عدة أدوار نداءات أخرى و هكذا‪.‬‬
‫والشكل التالي يعطى مزيدا من التفصيل على عالقة مكونات النظام الصوتي ببعضها‪.‬‬
‫‪326‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Sound System‬‬
‫الخطوة األخيرة ‪ :‬اختيار الكابالت‬
‫فى الغالب نستخدم كابالت‪( 2mm‬تكافئ كابالت ‪ 14AWG‬في الجدول التالي(والذي منه يمكن تحديد أقصى طول حسب‬
‫مقاومة السماعة كما هو مبين بالجدول‪.‬‬
‫‪327‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Sound System‬‬
‫جدول كميات المنظومة الصوتية‬
‫الجدول التالي يمثل نموذجا لجدول حصر الكميات التي ظهرت في المخطط السابق‪ ،‬فلدينا ‪ Matrix 8/12‬أي له ‪ 8‬مداخل‬
‫و‪ 12‬مخرج‪ ،‬ولدينا وحدة تسجيل رسائل صوتية و ‪( CD Player‬من أنواع ال ـ ‪ ،)Inputs‬كما يظهر بالجدول عدد ‪Amp 7‬‬
‫بقدرة ‪ 120‬وات وثالثة أخرى ن بقدرة ‪ 60‬وات وواحد بقدرة ‪ 240‬وات‪ ،‬وبالطبع اختلفت القدرات حسب عدد السماعات‬
‫المتصلة بكل واحد منهم‪ .‬وعدد السماعات السقفية بهذا المشروع ‪ 181‬سماعة قدرة كل واحدة منهم ‪ 3‬وات أو ‪ 6‬وات (لديك‬
‫اختيارين)‪ ،‬إلخ‪.‬‬
‫‪328‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Sound System‬‬
‫‪329‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Sound System‬‬
‫أمثلة تطبيقي ة ‪:‬‬
‫األ نظمة الصوتية في المساجد‬
‫يمكن تصميم النظام الصوتي في المسجد بطريقتين‪:‬‬
‫•‬
‫األولى على اعتبار أنه حجرة مغلقة وبالتالي سيتم تطبيق أسلوب تصميم غرف االجتماعات السابق شرحه‪.‬‬
‫•‬
‫الثانية على اعتبار أن النظام الصوتي كأنه ‪ public addressing‬وبالتالي سيتم تطبيق القواعد المشروحة في‬
‫الجزء الثاني من هذا الفصل‪.‬‬
‫الطريقة األولى‪:‬‬
‫فلو فرضنا أن لدينا مسجد أبعاده ‪ 20*16*4 m‬وباعتبار أن‬
‫اإلمام هو المتكلم وبالتالي يبعد عن السماعة بمسافة ‪ D1‬وعن‬
‫الميكرفون بمسافة ‪ Ds‬وأن المستمع في نهاية المسجد يبعد عن‬
‫السماعة بمقدار ‪ D2‬كما في الشكل‪:‬‬
‫‪Required level of sound in the mosque =65dB‬‬
‫‪D2= 4m ،D1= 3m ،NOM=1 ،D0=15m ،Ds=1m‬‬
‫’‪L’ = L+20 log D – 20 log D‬‬
‫‪= 65 +20 log 4 -20 log 16 =53dB at D’ =16m‬‬
‫)‪NAG=L’- L=53 – 65= -12dB (a loss of 12dB‬‬
‫وهذا يعنى أننا نحتاج لمنظومة صوتية تعوض هذا النقص في ال ـ ‪ Gain‬الذي قدرة ‪12 dB‬‬
‫‪PAG=20 log D1- 20 log D2+ 20 log D0 -20 log Ds – 10 log NOM - 6‬‬
‫‪=20 log 3- 20 log 4+20 log15 -20 log1 – 10 log1 -6=15 > NAG‬‬
‫‪So; the design is acceptable‬‬
‫‪330‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
Sound System
:‫الطريقة الثانية‬
The distance between each speaker and another=(ceiling height – height of human)*2
=(4m-1m)*2=6m
Radius of coverage area speaker = (ceiling height – height of human)
we will choose Radius of coverage area speaker = ceiling height =4m ،But for best design
Coverage area of speaker = 3.14 R2 =3.14 (4) 2 =50.27 m2
No. of speaker = (Total area of mosque)/(Coverage area of speaker) =
(20*16)/50.27 = 5 speaker
watt =1W ،We will choose speaker type: “CS1EZ”
Amplifier power (min) = no.of speaker * watt of “CS1EZ” speaker
= 5*1= 5W
331
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Sound System‬‬
‫مثال‪:‬‬
‫في الشكل التالى مثال لمخطط الــ ‪ riser diagram‬في أحد الفنادق الصغيرة‬
‫الحظ ان السماعات توضع فقط في الممرات واألماكن العامة كما في الــ ‪ Plan‬الخاص بنفس المشروع‬
‫‪332‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Sound System‬‬
‫‪333‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Sound System‬‬
‫في هذا الفصل سنعرض بعضا من أشهر المشاكل المرتبطة بأنظمة الصوتيات‪.‬‬
‫انعكاس الصوت ‪REFLECTION OF SOUND‬‬
‫من القواعد المعروفة في الصوتيات أنه إذا سقط الصوت على أى سطح فإنه ينعكس إذا كان هذا السطح ال يمتص الصوت‪،‬‬
‫وتكون زاوية السقوط تساوى زاوية االنعكاس‬
‫مع مالحظة أنه إذا سقط الصوت على سطح منحنى (مقعر) فإنه ينعكس ويتجمع عند مركز‬
‫الشكل وهناك تتكون بؤرة مزعجة ألن الصوت عند المركز يكون عالي جدا بشكل زائد عن‬
‫المطلوب‪ .‬لذلك إذا كان عندنا سطح بهذا الشكل وأردنا أن نوزع الصوت فيه بشكل جيد فإننا‬
‫نقوم بوضع مصدر الصوت (الميكرفون) في مركز (بؤرة) المنحنى‪.‬‬
‫ولقد استفاد العلماء قديما من خاصية انعكاس الصوت على السطوح المقعرة في نقل وتقوية صوت الخطيب (كما في المساجد‬
‫مقعر لعكس وتركيز صوت اإلمام أو الخطيب‬
‫ا‬
‫القديمة) حيث نالحظ مثال أن محراب المسجد (قبلة المسجد) يكون دائما‬
‫فيصل قوى لجميع المصلين‪.‬‬
‫‪334‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Sound System‬‬
‫مشكلة الصفري ‪FEEDBACK‬‬
‫ومن المشاكل التي تنشأ بسبب االنعكاس مشكلة الصفير‪ .‬والصفير يحدث نتيجة لرجوع موجات صوتية من السماعات إلى‬
‫الميكرفون‪ .‬ويزداد الصفير بزيادة حساسية الميكرفون – أو عند تقريب السماعة من الميكرفون أو توجيهها في اتجاهه – علما‬
‫بأن سهولة انعكاس الصوت تكون غالبا بسبب خلو المكان‪ ،‬ولذا تظهر هذه المشكلة كثي ار في المساجد عند السجود حيث‬
‫يبدأ الصفير في الظهور ويختفى بمجرد قيام اإلمام والمصلين مرة أخرى من سجودهم حيث يصبح المكان مزدحما مرة أخرى‬
‫ويقل معدل االنعكاسات فيقل وينعدم الصفير‪ .‬وللتغلب على ذلك يراعى أن تكون الجدران مبطنة بمادة ال تعكس الصوت‬
‫لكى ال يحدث صدى صوت عالي وانعكاسات‬
‫مشكلة صدى الصوت ‪ECHO‬‬
‫‪335‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Sound System‬‬
‫سمع الصوت‪ ،‬أوالً‪ ،‬حين تصل الموجات‬
‫سمع بعد أن يرتد منعكساً إلى مصدره‪ ،‬إثر اصطدامه بجسم ما‪ .‬في َ‬
‫هو صوت‪ ،‬ي َ‬
‫إلى اآلذان‪ ،‬بأقرب طريق مباشر‪ .‬فإذا اصطدمت بجسم ضخم‪ ،‬مثل جانب بناية‪ ،‬ارتدت راجعة‪ ،‬وقد تصل إلى اآلذان‪،‬‬
‫خالل ثانية واحدة‪ .‬ويسمى الصوت المرتد الصدى‪.‬‬
‫وأحياناً‪ ،‬ال تسمع األصداء‪ ،‬حين يكون الصوت األصلي ضعيفاً جداً‪ .‬فلو امتص الجسم الصوت أكثر من أن يعكسه‪ ،‬أو‬
‫كان الجسم العاكس صغي اًر جداً‪ ،‬فقد يصعب تحديد الفرق بين الصوت المباشر وصداه‪.‬‬
‫صدى واحد‪ ،‬وهو ما يتردد‪ ،‬عادة‪ ،‬في األودية واألخاديد‪ ،‬حيث تكثر السطوح العاكسة‬
‫ويكون لصوت أصلي واحد أكثر من ً‬
‫للصوت‪ .‬وترتد األمواج الصوتية‪ ،‬من جدار إلى جدار‪ ،‬وتحدث‪ ،‬غالباً‪ ،‬عدة أصداء‪ .‬ويسمى مثل هذه األصداء المترددة‪،‬‬
‫ارتداد الصدى (الترجيع)‪.‬‬
‫ويمكن أن تساعد األصداء على معرفة مدى البعد عن األجسام‪ ،‬التي تحدث الصدى؛ إذ ترتحل الموجات الصوتية كيلومت اًر‬
‫واحداً كل ثالث ثوان (سرعة الصوت تساوى ‪ 340‬متر ‪/‬ثانية)‪ .‬ويستغرق الصوت ست ثوان‪ ،‬ليصل إلى جسم على بعد‬
‫كيلومتر واحد‪ ،‬ويرجع‪ .‬ولو أن شخصاً وقف عند حافة واد ضيق‪ ،‬وصاح‪ ،‬ثم سمع الصدى‪ ،‬بعد ست ثوان‪ ،‬فإن عرض‬
‫الوادي سيكون نحو كيلومتر واحد‪.‬‬
‫ويحدث صدى الصوت إذا زادت المسافة بين العائق والمصدر عن ‪ 17‬متر وذلك في حالة كون الغرفة فارغة‬
‫وكما ذكرنا سابقا فإن األذن البشرية يمكنها أن تميز بين صوتين إذا كان الفرق بينهما ( ‪ )10/1‬ث‪ ،‬وهو يمثل أقل ‪Delay‬‬
‫بين صوتين‪ ،‬ويمكن التأكد من هذا الرقم السابق كما يلي‪:‬‬
‫أقل ‪ Delay‬بين صوتين = أقل فرق المسافة (مسافة السقوط ‪ +‬مسافة االنعكاس) ‪ /‬السرعة‬
‫= ‪ 10/1 = 340/34‬ثانية‬
‫ولو أصبحت المسافة بين مصدر الصوت والعائق أقل من ‪ 17‬متر فسيكون الزمن أصغر‪ ،‬وهذا يعنى أن األذن لن تميزه‪.‬‬
‫ومن ثم فمن القواعد العامة لتوزيع السماعات أال تزيد المسافة بين سماعتين عن ‪ 15‬متر من أجل تجنب أن يأتي الصوت‬
‫من مصدرين متباعدين فيحدث التداخل بينهما‪ ،‬بينما لو كانت المسافة صغيرة فلن تستطيع األذن أن تميز بين الصوتين‬
‫لتقارب مصدرهما‪.‬‬
‫وهذا النوع من الصدى يسمى صدى مباشر‪ .‬و يمكن معالجة هذا النوع من الصدى بأحد الطرق التالية‬
‫•‬
‫عمل تكسيات في الحوائط والسقف حتى ال يرتد الصوت في نفس االتجاه‪.‬‬
‫•‬
‫استخدام األسطح الماصة للصوت في مقابل األسطح العاكسة للصوت‪.‬‬
‫•‬
‫استخدام األركان غير المتعامدة كما في الشكل‬
‫‪336‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Sound System‬‬
‫زمن الرتداد ( )‪REVERBERATION TIME‬‬
‫بعد توقف المصدر األصلي للصوت‪ ،‬يستمر الصوت المنعكس في الوصول إلى أذن المستمع لفترة معينة‪ ،‬نتيجة االنعكاسات‬
‫الكثيرة‪.‬‬
‫و يسمى الزمن الذي يبقى فيه الصوت المنعكس مسموعاً بعد توقف الصوت األصلي زمن الترديد أو زمن الترداد (ال يوجد‬
‫زمن ترداد في األماكن المفتوحة)‪ .‬ويعرف رياضيا بأنه الزمن الالزم لتالشى الصوت بمقدار ‪ 60‬ديسيبل بعد انقطاع المصدر‪.‬‬
‫ويعتمد هذا الزمن على أمرين‪ :‬مقاسات الغرفة‪ ،‬وكمية الطاقة الممتصة‪.‬‬
‫وهناك ثالث أنواع من الغرف حسب كمية المواد الماصة للصوت‪:‬‬
‫أ‪ .‬أسطح الغرفة ماصة تماماً للطاقة الصوتية‪ :‬مثل عديمة الصدى‬
‫ب‪ .‬أسطح الغرفة عاكسة تماماً للطاقة الصوتية‪ :‬غرف ترددية‬
‫ت‪ .‬أسطح الغرفة ذات امتصاص متوسط‪ ،‬تعكس وتمتص‪.‬‬
‫أهمية زمن الترداد‬
‫يساعد تواجد الصوت مدة من الزمن بالقاعة على وضوح الصوت وجودة االستماع‪ ،‬السيما إذا كان في المدى المطلوب‬
‫حسب نوعية استخدام القاعة وحجمها‪ .‬ويحسن أال يكون كبي ار لمنع الصدى وكذلك أال يكون صغي ار حتى ال يكون جافا‬
‫ليضفى نوعا من الحيوية على المكان‪.‬‬
‫‪337‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Sound System‬‬
‫حساب زمن الترداد‬
‫كان سـابين‪ Sabine‬األمريكي هو أول من استخدم العالقة التالية إليجاد زمن الترداد‬
‫‪RT = 0.161 V / S‬‬
‫حيث‬
‫‪ -V‬حجم الفراغ بالمتر المكعب‪.‬‬
‫‪ -S‬مساحة أسطح الغرفة واألسطح األخرى بما فيها األفراد واألثاث وأي حواجز أخرى(م‪ .)2‬مضروبا في معدل امتصاص‬
‫تلك األسطح (وهو ثابت خاص لكل مادة)‬
‫مالحظات‪:‬‬
‫•‬
‫زاد‬
‫كلما‬
‫حجم‬
‫الفراغ كلما‬
‫زاد‬
‫زمن‬
‫الترداد‪ ،‬ألن‬
‫الموجات‬
‫الصوتية تقابل‬
‫بشكل أقل من الغرف األصغر مما يقلل زمن الترداد بمقدار النصف‬
‫استخدام‬
‫المواد‬
‫الماصة‬
‫•‬
‫يتم‬
‫•‬
‫يمكن للمواد الماصة أيضا أن تجعل الصوت يبدو كما لو كان آتيا مباشرة من مصدره‬
‫وخصوصا في القاعات الكبيرة‪.‬‬
‫للصوت‬
‫للتحكم‬
‫في‬
‫الترداد‬
‫بحيث‬
‫ال‬
‫يكون‬
‫أسطح‬
‫الحديث‬
‫الغرفة‬
‫الحقيقى‪.‬‬
‫•‬
‫زمن الترداد يعتبر عيبا إذا لم يكن مناسبا لنوع القاعة وحجهما‪.‬‬
‫مثال ‪12‬‬
‫قاعة محاضرات مستطيلة الشكل أبعادها ‪5x 20x 40‬م‪ 3‬جدرانها دهان على لياسة أسمنتية تتسع لعدد‬
‫‪ 500‬شخص‪ ،‬احسب زمن الترديد حول ‪ 1000‬هيرتز بدون فرش‪ ،‬و بفرش؟ (معامل االمتصاص = ‪)0.02‬‬
‫الحل‪:‬‬
‫مجموع االمتصاص‬
‫الجانبي ‪4 0.02 200 5 x 40‬‬
‫األمامي ‪2 0.02 100 5x 20‬‬
‫الخلفي ‪2 0.02 100 5x 20‬‬
‫األرض ‪160 0.02 800 20 x 40‬‬
‫‪338‬‬
‫مشوها‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Sound System‬‬
‫السقف ‪160 0.02 800 20 x 40‬‬
‫المجموع =‬
‫‪328‬‬
‫‪4000 = 5 x 20 x 40‬م‪3‬‬
‫الحجم =‬
‫بتطبيق معادلة سابين‬
‫‪RT = 0.161 X 4000 / 332 = 2.0 SEC.‬‬
‫الرنني )‪(RESONANCE‬‬
‫هو تقوية الصوت‪ .‬ويحدث عندما تنتج قوة صغيرة متكررة اهت اززات أكبر وأكبر‪ ،‬في جسم ما‪ .‬ولكي يحدث الرنين‪ ،‬يلزم أن‬
‫يساوي القوة المتكررة المبذولة‪ ،‬تردد رنين الجسم‪ .‬وتردد الرنين‪ ،‬يكاد يكون هو نفسه التردد‪ ،‬الذي يهتز به الجسم‪ ،‬طبيعياً‪،‬‬
‫المغنين‪ ،‬في المسرحيات الغنائية‪ ،‬يمكنهم أن يحطموا كوباً زجاجياً‪ ،‬بغناء نغمات‬
‫إذا تعرض الضطراب ما‪ .‬وقد قيل أن بعض ّ‬
‫ذات تردد مساو لتردد رنينه ؛ إذ تكبر االهت از ازت التي تحدث فيه‪ ،‬ويكبر الرنين‪ ،‬حتى ينكسر الكوب‪.‬‬
‫ويحدث الرنين إذا تطابقت المسافة بين حائطين متوازيين مع طول الموجة ومضاعفاتها وفى هذه الحالة ينشأ تشويه للصوت‬
‫ألن المجموع الجبرى للموجة الساقطة والمنعكسة سيكون موجة لها نفس التردد لكن الشدة تتضاعف‪ .‬ولما كان ذلك يحدث‬
‫لتردد معين فقط وبالتالي يحدث تشوه للصوت‪.‬‬
‫ظاهرة رنين الغرفة ‪room resonance‬‬
‫إذا كانت األسطح لحيز ما متوازية وعاكسة للصوت فان هذا الحيز يكون أكثر استجابة لترددات معينة بحيث إذا ما وضع‬
‫داخله مصدر صوتي تنبعث منه طاقة صوتية متساوية في جميع الترددات فان مجموعة معينة من هذه الترددات تتميز بشدة‬
‫أعلى من باقى الترددات وتعرف هذه الظاهرة بظاهرة الرنين‪ ،‬وهذه الترددات تسمى ترددات الرنين‪ .‬والموجات التي تسبب‬
‫رنينا هي التي طولها الموجي يحسب من العالقة التالية‪:‬‬
‫التردد الرنينى = السرعة ‪( /‬ضعف المسافة)‬
‫ح ساب الترددات الرنينية‬
‫لحساب التردد الرنينى للغرفة ما نتبع الخطوات التالية‪:‬‬
‫‪ -1‬احسب الترددات التي تسبب رنينا مع كل حائط من حوائط الغرفة‬
‫‪ -2‬رتب الترددات تصاعديا‬
‫‪ -3‬تأكد من وجود تجمعات من عدمه‬
‫‪339‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Sound System‬‬
‫ولكى يتم إضعاف ظاهرة الرنين يجب استخدام مواد ماصة للصوت كما يجب أال تكون العالقة بين أبعاد الغرف عالقة‬
‫بسيطة (‪ )2 – 4 – 6‬مثال‪ ،‬كما سيتضح من المثال التالي‪.‬‬
‫مثال ‪13‬‬
‫غرفة أبعادها ‪ 5 ،8 ،85 ،4 ،3‬متر أحسب الترددات التي تسبب رنينا‪.‬‬
‫الحل‪:‬‬
‫الخطوة األولى‪ :‬احسب الترددات التي تسبب رنينا مع كل حائط من حوائط الغرفة وسقفها كما يلى‪:‬‬
‫‪ -1‬بالنسبة للحائط الذي يمثل طول الغرفة فالموجات التي تسبب عنده رنينا هي التي طولها الموجي=‬
‫‪ 20 = )5 ،8*2( /340‬هيرتز ومضاعفاتها ‪40‬و‪60‬و‪80‬و‪....‬‬
‫‪ -2‬أما حائط عرض الغرفة فالموجات التي تسبب عنده رنينا هي‬
‫‪ 35:= )4.85*2(/340‬ومضاعفاتها‪.....،105 ،70 ،‬‬
‫‪ -3‬الموجات التي تسبب رنينا مع سقف الغرفة هي‪:‬‬
‫رنين االرتفاع =‪ 56 = )3*2(/ 340‬و مضاعفاتها‪....،224 ،168 ،112 ،‬‬
‫الخطوة الثانية‪ :‬رتب الترددات السابقة تصاعديا‪:‬‬
‫‪.....160 140 140 120 112 105 100 80 70 60 56 40 35 20‬‬
‫الخطوة الثالثة‪ :‬حدد الترددات التي يوجد عندها تجمع‪:‬‬
‫واضح وجود تجمع رنينى عند ‪ 140‬و عند ‪280‬‬
‫تشتت الصوت ‪DIFFUSION REFLECTION‬‬
‫يحدث تشتت للصوت عندما يسقط على سطح غير منتظم‪ ،‬وهذه الخاصية مفيدة جدا ألنها تعمل على نشر الصوت في‬
‫أغلب الفراغ حتى ال يحدث تداخل مع الموجة الساقطة‪ .‬ويتم ذلك عن طريق عمل أسقف غير ملساء‪ .‬الحظ وجود قطاعات‬
‫الخشب بارزة في أسقف المساجد القديمة لتحقيق هذه الميزة‪.‬‬
‫‪340‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Sound System‬‬
‫وأفضل تشتت للصوت يحدث إذا كانت المسافة بين الشقوق (قطاعات الخشب مثال) تساوى عشر طول الموجة الساقطة أو‬
‫أكبر‪ .‬على سبيل المثال لو كان لدينا صوت تردده ‪ 220‬هيرتز فيكون طول موجته = ‪ 150‬سم‪ .‬فإذا كانت المسافة بين‬
‫الشقوق في السقف ‪ 15‬سم فإنها تشتت هذه الموجات ذات تردد أكبر من ‪ 220‬هيرتز سيحدث لها تشتت‪.‬‬
‫امتصاص الصوت ‪SOUND ABSORPTION‬‬
‫عندما يسقط الصوت على حائط ما فانه يتحول من طاقه صوتية إلى طاقه ح اررية‪ ،‬وفى هذه الحالة نجد أن الحائط يمتص‬
‫جزء من الصوت‪ ،‬كما أن الهواء كذلك يمتص جزء منه‪ ،‬ثم ينفذ الباقى إلى الفراغ المجاور‪.‬‬
‫أما إذا سقطت الموجة على سطح أملس صلب فإنها تنعكس‪ ،‬وهذه مشكلة كبيرة ألنها يمكن أن تسبب صدى للصوت ‪Echo‬‬
‫ولعالج هذه المشكلة يمكن مراعاة التالي‪:‬‬
‫•‬
‫استخدام األسطح المسامية واللينة‬
‫•‬
‫الخشب أفضل من الطوب‬
‫•‬
‫التوسع في استخدام الحجر الجيرى‬
‫•‬
‫استخدام الستائر والسجاد‬
‫•‬
‫يجب مراعاة أن الرخام يعكس الترددات العالية ويمتص الترددات المنخفضة‬
‫تذكر أن أحسن مادة ماصة هي جسم اإلنسان!! ولذا سنرى أن الصدى يظهر في القاعات الفارغة بينما يقل جدا إذا كانت‬
‫القاعة ممتلئة‪.‬‬
‫‪LIST OF MANUFACTURERS‬‬
‫فيما يلى بعض من أهم المصنعين في مجال أنظمة التيار الخفيف عموما‪.‬‬
‫‪341‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Sound System‬‬
‫‪342‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Sound System‬‬
‫‪343‬‬
‫المرجع في أنظمة التيار الخفيف‬
‫‪Sound System‬‬
‫‪ -1‬الكود المصري‬
‫‪ -2‬الكود السعودي‬
‫‪ -3‬كورس نقابة المهندسين – م عبد هللا الشاذلى‬
‫‪ -4‬مجموعة ملفات م‪ .‬إيمان محمد‬
‫‪ -5‬المدخل إلى أنظمة المراقبة – م حسام الدين المحيميد‬
‫‪ -6‬فيديوهات م هشام عبد الجليل‬
‫‪7- Low-Current Systems Engineer'S Technical Handbook , A Guide to Design and‬‬
‫‪Supervision" by Habbieb Mansour.‬‬
‫‪344‬‬