第一章綜合布線系統(tǒng)

1、第一章 綜合布線系統(tǒng)概論 本章主要內(nèi)容本章主要內(nèi)容:智能大廈的組成及功能智能大廈的組成及功能綜合布線的標(biāo)準(zhǔn)綜合布線的標(biāo)準(zhǔn)綜合布線系統(tǒng)的組成綜合布線系統(tǒng)的組成綜合布線常用傳輸介質(zhì)綜合布線常用傳輸介質(zhì)一、智能建筑的興起 歐美國家50年代興建大型建筑，并提出樓宇自動化的概念。 80年代計算機(jī)、通信技術(shù)、控制技術(shù)的發(fā)展提高了大樓的智能化。1984年第一幢智能大廈在美國出現(xiàn)，從而出現(xiàn)了“智能建筑”的概念。美國90年代以來新建和改建的辦公大樓約有70%為智能化大廈 。80年代后期，智能大廈的概念開始引入國內(nèi)。 90年代中期智能大廈在我國蓬勃發(fā)展。1.1 智能建筑的基本概念1.1 智能建筑的基本概念二、智能

2、建筑的概念二、智能建筑的概念1.定義定義 智能建筑（Intelligent Building）將結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)、服務(wù)、管理進(jìn)行優(yōu)化組合，獲得高效率、高功能與高舒適性的大樓，從而為人們提供一個高效和具有經(jīng)濟(jì)效益的工作環(huán)境。2.主要特征主要特征建筑物自動化BA （Building Automation）通信自動化CA （Communication Automation）辦公自動化OA （Office Automation）布線綜合化 （Generic Cabling） 綜合BA、CA、OA的建筑為“3A”智能建筑，也有人提出了6A或7A智能建筑。1.2 智能建筑的組成和功能語音通信系統(tǒng)GCBASBAS

3、建筑物自動化建筑物自動化系統(tǒng)系統(tǒng)電力設(shè)備照明系統(tǒng)給排水系統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)交通系統(tǒng)保安系統(tǒng)消防系統(tǒng)SICSIC系統(tǒng)集成中心系統(tǒng)集成中心CASCAS通信自動化通信自動化系統(tǒng)系統(tǒng)OASOAS辦公自動化辦公自動化系統(tǒng)系統(tǒng)決策支持系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理局域網(wǎng)電視會議可視圖文數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)電子信箱信息管理GCGC1.2 智能建筑的組成和功能1.系統(tǒng)集成中心（SIC） System Integrated Center 應(yīng)具有各個智能化系統(tǒng)信息匯集和種類信息管理的功能。 (1) 匯集建筑物內(nèi)外各類信息. (2) 對建筑物各個子系統(tǒng)進(jìn)行綜合管理. (3) 對建筑物內(nèi)的信息進(jìn)行實時處理,并具有很強的信息處理及信息通信能力.1.2

4、智能建筑的組成和功能2.辦公自動化（OA）系統(tǒng)辦公自動化系統(tǒng)是把計算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、系統(tǒng)科學(xué)及行為科學(xué)，應(yīng)用于傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理技術(shù)所難以處理的、數(shù)量龐大且結(jié)構(gòu)不明確的業(yè)務(wù)上。從OA系統(tǒng)的業(yè)務(wù)性質(zhì)來看主要有以下三項任務(wù)：電子數(shù)據(jù)處理EDP（Electronic Data Processing) 管理信息系統(tǒng)MIS（Management Information System) 決策支持系統(tǒng)DSS（Decision Support System)1.2 智能建筑的組成和功能3.3.通信自動化（通信自動化（CACA）系統(tǒng)）系統(tǒng)通信自動化系統(tǒng)能高速進(jìn)行智能建筑內(nèi)各種圖像、文字、語音及數(shù)據(jù)之間的通信。語音

5、通信系統(tǒng)圖文通信系統(tǒng)數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)1.2 智能建筑的組成和功能4. 4. 建筑物自動化（建筑物自動化（BABA）系統(tǒng)）系統(tǒng)建筑物自動化系統(tǒng)是以中央計算機(jī)為核心，對建筑物內(nèi)的設(shè)備運行狀況進(jìn)行實時控制和管理，從而達(dá)到一個溫度、濕度、光度穩(wěn)定和空氣清新的辦公室。 火災(zāi)報警與消防聯(lián)動控制系統(tǒng) 空調(diào)及通風(fēng)監(jiān)控系統(tǒng) 供配電及備用應(yīng)急電站的監(jiān)控系統(tǒng) 照明監(jiān)控系統(tǒng) 保安監(jiān)控系統(tǒng) 給排水監(jiān)控系統(tǒng) 交通監(jiān)控系統(tǒng)1.2 智能建筑的組成和功能5.5.綜合布線綜合布線(GC)(GC) 綜合布線是由線纜及相關(guān)連接硬件組成的信息傳輸通道。它是智能建筑連接“3A”系統(tǒng)各類信息必備的基礎(chǔ)設(shè)施。 它采用積木式結(jié)構(gòu)、模塊化設(shè)計、統(tǒng)一

6、的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，能滿足建筑信息傳輸?shù)囊蟆?.3 智能大廈與綜合布線系統(tǒng)的關(guān)系 綜合布線系統(tǒng)是智能大廈的非常重要的組成部分，它是智能大廈信息傳輸?shù)耐ǖ?，為其它子系統(tǒng)的構(gòu)建提供了靈活、可靠的通信基礎(chǔ)。我們可以將智能大廈簡單看成是一個人的身體，各個應(yīng)用系統(tǒng)看成是人的各個肢體，而綜合布線系統(tǒng)則是遍布人體的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，連接各個肢體，傳輸各種信息。1.4 綜合布線系統(tǒng)概述一、綜合布線系統(tǒng)的發(fā)展傳統(tǒng)的布線缺點：系統(tǒng)互相獨立，互不兼容， 增加維護(hù)費用。1984年首座智能大廈在美國建后，傳統(tǒng)布線的不足暴露無遺。美國朗訊科技（原AT&T）公司貝爾實驗室 于80年代未期推出了結(jié)構(gòu)化布線系統(tǒng)（SCS），其代表產(chǎn)品

7、是SYSTIMAX PDS（建筑與建筑群綜合布線系統(tǒng)）。二、綜合布線系統(tǒng)的定義綜合布線是一個模塊化的、靈活性極高的建筑物內(nèi)或建筑物之間的信息傳輸通道，是“建筑物內(nèi)的信息高速公路”。包括標(biāo)準(zhǔn)的插頭、插座、適配器、連接器、配線架以及線纜、光纜等。 支持語音、數(shù)據(jù)、圖象（電視會議、監(jiān)視電視）等多媒體信號的傳輸。三、綜合布線系統(tǒng)的組成 綜合布線系統(tǒng)是智能大廈的必不可少的部分，它由六個子系統(tǒng)組成： 工作區(qū)子系統(tǒng) 水平布線子系統(tǒng) 干線（垂直）子系統(tǒng) 設(shè)備間子系統(tǒng) 管理子系統(tǒng) 建筑群子系統(tǒng)為了便于記憶,可以簡稱為”一區(qū)二間三系統(tǒng)”如圖：建筑群子系統(tǒng)設(shè)備間子系統(tǒng)垂直子系統(tǒng)干線管理間子系統(tǒng)水平干線子系統(tǒng)工作區(qū)子

8、系統(tǒng)銅纜光纜三、綜合布線系統(tǒng)的組成三、綜合布線系統(tǒng)的組成1.工作區(qū)子系統(tǒng) 由終端設(shè)備連接到信息插座的連線組成，用于連接終端設(shè)備與IO。所使用的連接器必須具備國際ISDN標(biāo)準(zhǔn)的8位接口，這種接口能接受大廈自動化系統(tǒng)所有低壓信號以及高速數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)信息和數(shù)碼聲頻信號。信息插座工作區(qū)三、綜合布線系統(tǒng)的組成2.水平布線系統(tǒng) 水平布線系統(tǒng)是從用戶工作區(qū)連接至垂直主干線子系統(tǒng)的連線。它總是分布在一個樓層上，并與信息插座連接。 通常使用連接線是4對UTP（非屏蔽雙絞線）或STP（屏蔽雙絞線），能適應(yīng)大多數(shù)現(xiàn)代化通信設(shè)備（網(wǎng)絡(luò)、語音、傳真等）。如果需要某些寬帶應(yīng)用時，可以采用光纜。工作區(qū)水平子系統(tǒng)管理區(qū)三、綜合布

9、線系統(tǒng)的組成3.垂直干線子系統(tǒng) 用于連接各樓層的管理間子系統(tǒng)和設(shè)備間子系統(tǒng)，一般使用光纜或選用大對數(shù)的非屏蔽雙絞線。 該系統(tǒng)通常是在二個單元之間，特別是在位于中央節(jié)點的公共系統(tǒng)設(shè)備處提供多個線路設(shè)施。 PBX配線架粗鋼筋大對數(shù)電纜或光纖HOST配線架豎井主機(jī)房主機(jī)房三、綜合布線系統(tǒng)的組成 4.管理子系統(tǒng) 管理子系統(tǒng)由交連、互聯(lián)和I/O組成。管理間為連接其他子系統(tǒng)提供手段，它是連接垂直干線子系統(tǒng)和水平布線子系統(tǒng)的設(shè)備，其主要設(shè)備是配線架、HUB和機(jī)柜、電源。 通過管理子系統(tǒng)很容易地管理通信線路，終端移動只需插拔跳線即可。干纜水平線纜管理間三、綜合布線系統(tǒng)的組成三、綜合布線系統(tǒng)的組成 5.設(shè)備間子

10、系統(tǒng) 由電纜、連接器和相關(guān)支撐硬件組成。它的作用是把各種公共系統(tǒng)設(shè)備的多種不同設(shè)備互聯(lián)起來，其中包括郵電部門的光纜、同軸電纜、程控交換機(jī)等。也可以放置服務(wù)器。三、綜合布線系統(tǒng)的組成6.建筑群子系統(tǒng) 它是將 一個建筑物中的電纜延伸到另一個建筑物的通信設(shè)備和裝置，通常是由光纜和相應(yīng)設(shè)備組成。它支持樓宇之間通信所需硬件，其中包括導(dǎo)線電纜、光纜及防止電纜上的脈沖電壓進(jìn)入建筑物的電氣保護(hù)裝置。四、綜合布線系統(tǒng)的特點1.兼容性兼容性是指它自身是完全獨立的而與應(yīng)用系統(tǒng)相對無關(guān)，可以適用于多種應(yīng)用系統(tǒng)。2.開放性開放性是指綜合布線采用開放式體系結(jié)構(gòu)，符合多種國際上現(xiàn)行的標(biāo)準(zhǔn)，幾乎對所有著名廠商的產(chǎn)品都是開放的

11、，如計算機(jī)設(shè)備、交換機(jī)設(shè)備等。四、綜合布線系統(tǒng)的特點3.靈活性靈活性 綜合布線采用標(biāo)準(zhǔn)的傳輸線纜和相關(guān)連接硬件，模塊化設(shè)計所有的通道都是通用性的，組網(wǎng)也是靈活多樣的。 4.4.可靠性可靠性 綜合布線采用高品質(zhì)的材料和組合壓接的方式構(gòu)成一套高標(biāo)準(zhǔn)的信息傳輸通道。所有線纜和相關(guān)連接件均通過ISO認(rèn)證。5.5.先進(jìn)性先進(jìn)性所有布線均采用世界上最新通信標(biāo)準(zhǔn)，鏈路均按八芯雙絞線配置。6.6.經(jīng)濟(jì)性經(jīng)濟(jì)性 綜合布線與傳統(tǒng)的布線方式相比，它是一種既具有良好的初期投資特性，又具有很高的性能價格比的高科技產(chǎn)品。五、綜合布線系統(tǒng)的適用范圍綜合布線系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計和分層星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，能夠適應(yīng)任何建筑物的布線，可以

12、支持語音、數(shù)據(jù)和視頻等各種應(yīng)用。我國頒布的通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)大樓通信綜合布線系統(tǒng)（YD/T 926）指出綜合布線的適用范圍是跨越距離不能超過3000m、建筑總面積不超過100萬m2的布線區(qū)域,域內(nèi)的人員為50到5萬人。 五、綜合布線系統(tǒng)的適用范圍 商務(wù)和專業(yè)銀行、股票證券交易所、賓館飯店和百貨商店 各大公司、律師事務(wù)所、商務(wù)貿(mào)易中心及綜合樓 大學(xué)校園、公司建筑群、政府機(jī)構(gòu) 碼頭、火車站、機(jī)場、交通指揮中心、出租車調(diào)度中心 醫(yī)務(wù)、急救中心 郵政電信局 智能住宅小區(qū)、高尚住宅六、綜合布線標(biāo)準(zhǔn)國際標(biāo)準(zhǔn)國際標(biāo)準(zhǔn)ISO/IEC 11801ISO/IEC 11801北美標(biāo)準(zhǔn)北美標(biāo)準(zhǔn)TIA/EIA 568TIA/

13、EIA 568歐洲標(biāo)準(zhǔn)歐洲標(biāo)準(zhǔn)EN50173EN50173國家標(biāo)準(zhǔn)國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 50311GB/T 50311 GB/T 50312 GB/T 50312信息產(chǎn)業(yè)部標(biāo)準(zhǔn)信息產(chǎn)業(yè)部標(biāo)準(zhǔn)YD/T 926YD/T 926六、綜合布線標(biāo)準(zhǔn)1.國際標(biāo)準(zhǔn)ISO11801ISO11801國際標(biāo)準(zhǔn)化組織國際標(biāo)準(zhǔn)化組織/ /國際電工技術(shù)委員會，國際電工技術(shù)委員會，19951995年年7 7月正式公布月正式公布ISO/IEC 11801ISO/IEC 11801：19951995（E E）信息技）信息技術(shù)術(shù)用戶建筑物綜合布線用戶建筑物綜合布線。內(nèi)容：內(nèi)容： 綜合布線的結(jié)構(gòu)及最低配置 器具要求 各種電纜線的性能

14、要求 一致性要求及檢測程序六、綜合布線標(biāo)準(zhǔn)2.北美標(biāo)準(zhǔn)北美標(biāo)準(zhǔn)TIA/EIA 5681991年美國國家標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會制定了年美國國家標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會制定了TIA/EIA568民用建民用建筑線纜標(biāo)準(zhǔn)筑線纜標(biāo)準(zhǔn) ，95年修訂為年修訂為TIA/EIA568A標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)。主要內(nèi)容：主要內(nèi)容： 確定了一個可以支持多品種多廠家的商業(yè)建筑的綜合布線系統(tǒng) 同時也提供了為商業(yè)服務(wù)的電信產(chǎn)品的設(shè)計方向。 確定了各種各樣布線系統(tǒng)配置的相關(guān)元器件的性能和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。六、綜合布線標(biāo)準(zhǔn)3.歐洲標(biāo)準(zhǔn)歐洲標(biāo)準(zhǔn)EN50173英國、法國、德國等國聯(lián)合于英國、法國、德國等國聯(lián)合于1995年年7月制定了歐洲標(biāo)月制定了歐洲標(biāo) 準(zhǔn)（準(zhǔn)（EN 50173

15、），供歐洲一些國家使用。），供歐洲一些國家使用。主要內(nèi)容：制訂屏蔽系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)。主要內(nèi)容：制訂屏蔽系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)。4.國家標(biāo)準(zhǔn)國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 50311-2000 目的目的 為了適應(yīng)經(jīng)濟(jì)建設(shè)高速發(fā)展和改革開放的社會需求，配合現(xiàn)代化城市建設(shè)和信息通信網(wǎng)向數(shù)字化、綜合化、智能化方向發(fā)展，搞好建筑與建筑群的電話、數(shù)據(jù)、圖文、圖像等多媒體綜合網(wǎng)絡(luò)建設(shè)。 范圍范圍 本規(guī)范適用于新建、擴(kuò)建、改建建筑群的綜合布線系統(tǒng)工程設(shè)計。六、綜合布線標(biāo)準(zhǔn)5.信息產(chǎn)業(yè)部標(biāo)準(zhǔn)信息產(chǎn)業(yè)部標(biāo)準(zhǔn)YD/T926 本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了接入網(wǎng)內(nèi)大樓通信綜合布線系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)、要求、試驗方法與驗收等。本標(biāo)準(zhǔn)中大樓指各種商務(wù)大樓、辦公大樓及綜合性大樓

16、等，但不包括普通住宅樓。本標(biāo)準(zhǔn)與ISO/IEC 11801的不同：鏈路的試驗項目與驗收條款比ISO/IEC 11801更加具體；對稱電纜布線中，不推薦采用120阻抗的電纜品種及星絞電纜品種；對綜合布線系統(tǒng)與公用網(wǎng)的接口提出了要求。六、綜合布線標(biāo)準(zhǔn) 另外行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)：另外行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)：19971997年中國工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會制訂：年中國工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會制訂： CECS92CECS92：9797建筑與建筑群綜合布線工程設(shè)計規(guī)建筑與建筑群綜合布線工程設(shè)計規(guī)范范 CECE89CECE89：9797建筑與建筑群綜合布線系統(tǒng)工程施建筑與建筑群綜合布線系統(tǒng)工程施工和驗收規(guī)范工和驗收規(guī)范 七、綜合布線選型原則常用的

17、綜合布線系統(tǒng)有： 美國的安普（AMP）的開放式布線系統(tǒng)（Oper Wiring System） 美國朗訊（Lucent）的SYSTIMAXSCS布線系統(tǒng) 美國西蒙（SIEMON）公司推出的SIEMON Cabling布線系統(tǒng) 加拿大北方電訊（Northern Telecom）公司推出的IBDN （Integrated Building Distribution Network）布線系統(tǒng) 德國克羅內(nèi)的K.I.S.S （KRONE Integrated Structured Solutions）布線系統(tǒng)。七、綜合布線選型原則這些產(chǎn)品都提供了15年的質(zhì)量保證體系和有關(guān)產(chǎn)品系列設(shè)計指南和驗收方法等。選

18、擇布線產(chǎn)品時，要注意： 電氣特性、機(jī)構(gòu)特性及568可靠性指標(biāo)。 選擇一致性的、高性能的布線材料，千萬不要選用多家產(chǎn)品，否則可靠性得不到保證。八、綜合布線系統(tǒng)的傳輸介質(zhì) 1、雙絞線 雙絞線由按規(guī)則螺旋結(jié)構(gòu)排列的兩根、四根或八根絕緣導(dǎo)線組成。一個線對可以作為一條通信線路，各線對螺旋排列的目的是為了使各線對發(fā)出的電磁波相互抵消，從而使相互之間的電磁干擾最小。雙絞線分為屏蔽雙絞線（Shielded Twisted Pair，STP）和非屏蔽雙絞線（Unshielded Twisted Pair，UTP）兩類。屏蔽雙絞線電纜的外層由鋁泊包裹，相對非屏蔽雙絞線具有更好的抗電磁干擾能力，造價也相對高一些。屏

19、蔽雙絞線電纜和非屏蔽雙絞線電纜的結(jié)構(gòu)，如圖1-10所示。 兩個雙絞線時封套外殼鋁箔包層封套外殼(a)屏蔽雙絞線電纜的結(jié)構(gòu)(b)非屏蔽雙絞線纜的結(jié)構(gòu)雙絞線的傳輸距離與傳輸速率有關(guān)。在10Mbps以太網(wǎng)中，3類雙絞線最大傳輸距離為100米，5類雙絞線最大傳輸距離可達(dá)150米。在100Mbps以太網(wǎng)中，5類雙絞線最大傳輸距離為100米1000Mbps以太網(wǎng)中，6類雙絞線最大傳輸距離為100米。圖1-10屏蔽雙絞線電纜和非屏蔽雙絞線電纜的結(jié)構(gòu)九、綜合布線系統(tǒng)的傳輸介質(zhì)九、綜合布線系統(tǒng)的傳輸介質(zhì)2、同軸電纜 同軸電纜由外層、外導(dǎo)體（屏蔽層）、絕緣體、內(nèi)導(dǎo)體組成，外層為防水、絕緣的塑料用于電纜的保護(hù)，外導(dǎo)

20、體為網(wǎng)狀的金屬網(wǎng)用于電纜的屏蔽，絕緣體為圍繞內(nèi)導(dǎo)體的一層絕緣塑料，內(nèi)導(dǎo)體一根圓柱形的硬銅芯。同軸電纜內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖所示。 圖1-11 同軸電纜內(nèi)部結(jié)構(gòu) 內(nèi)導(dǎo)體絕緣體 屏蔽層 外層九、綜合布線系統(tǒng)的傳輸介質(zhì)2、同軸電纜 根據(jù)不同的應(yīng)用，同軸電纜分為基帶同軸電纜和寬帶同軸電纜兩種。 基帶同軸電纜：50歐阻抗，主要用于計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通訊，可以傳輸數(shù)字信號。 寬帶同軸電纜：75歐阻抗，主要用于有線電視系統(tǒng)傳輸模擬信號，通過改造后也可以用于計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通訊。 目前綜合布線系統(tǒng)常用的同軸電纜主要有：用于粗細(xì)以太網(wǎng)的RG-8、用于細(xì)纜以太網(wǎng)的RG-58、用于有線電視系統(tǒng)的RG-59。 九、綜合布線系統(tǒng)的傳輸介質(zhì)3、

21、光纖(1)光纖結(jié)構(gòu) 光纖是一種能傳導(dǎo)光波的介質(zhì)，可以使用玻璃和塑料制造光纖，超高純度石英玻璃纖維制作的光纖可以得到最低的傳輸損耗。 圖1-12 光纖結(jié)構(gòu) 纖芯緩沖層皮套九、綜合布線系統(tǒng)的傳輸介質(zhì)(2)光纖傳輸特性 光導(dǎo)纖維通過內(nèi)部的全反射來傳輸一束經(jīng)過編碼的光信號。由于光纖的折射系數(shù)高于外部包層的折射系數(shù)，因此可以使入射的光波在外部包層的界面上形成全反射現(xiàn)象，如圖1-13所示。 圖1-13光纖傳輸特性入射光信號外部包層九、綜合布線系統(tǒng)的傳輸介質(zhì)3.光傳輸系統(tǒng)的組成 光傳輸系統(tǒng)由光源、傳輸介質(zhì)、光發(fā)送器、光接收器組成，如圖1-14所示。 光源有發(fā)光二極管LED、光電二極管（PIN）、半導(dǎo)體激光器等，傳輸介質(zhì)為光纖介質(zhì)，光發(fā)送器主要作用是將電信號轉(zhuǎn)換為光信號，再將光信號導(dǎo)入光纖中，光接收器主作用是從光纖上接收光信號，再將光信號轉(zhuǎn)換為電