第一章综合布线系统

1、第一章 综合布线系统概论 本章主要内容本章主要内容:智能大厦的组成及功能智能大厦的组成及功能综合布线的标准综合布线的标准综合布线系统的组成综合布线系统的组成综合布线常用传输介质综合布线常用传输介质一、智能建筑的兴起 欧美国家50年代兴建大型建筑，并提出楼宇自动化的概念。 80年代计算机、通信技术、控制技术的发展提高了大楼的智能化。1984年第一幢智能大厦在美国出现，从而出现了“智能建筑”的概念。美国90年代以来新建和改建的办公大楼约有70%为智能化大厦 。80年代后期，智能大厦的概念开始引入国内。 90年代中期智能大厦在我国蓬勃发展。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.定义定义 智能建筑（Intelligent Building）将结构、系统、服务、管理进行优化组合，获得高效率、高功能与高舒适性的大楼，从而为人们提供一个高效和具有经济效益的工作环境。2.主要特征主要特征建筑物自动化BA （Building Automation）通信自动化CA （Communication Automation）办公自动化OA （Office Automation）布线综合化 （Generic Cabling） 综合BA、CA、OA的建筑为“3A”智能建筑，也有人提出了6A或7A智能建筑。1.2 智能建筑的组成和功能语音通信系统GCBASBAS

3、建筑物自动化建筑物自动化系统系统电力设备照明系统给排水系统空调系统交通系统保安系统消防系统SICSIC系统集成中心系统集成中心CASCAS通信自动化通信自动化系统系统OASOAS办公自动化办公自动化系统系统决策支持系统数据处理局域网电视会议可视图文数据通信系统电子信箱信息管理GCGC1.2 智能建筑的组成和功能1.系统集成中心（SIC） System Integrated Center 应具有各个智能化系统信息汇集和种类信息管理的功能。 (1) 汇集建筑物内外各类信息. (2) 对建筑物各个子系统进行综合管理. (3) 对建筑物内的信息进行实时处理,并具有很强的信息处理及信息通信能力.1.2

4、智能建筑的组成和功能2.办公自动化（OA）系统办公自动化系统是把计算机技术、通信技术、系统科学及行为科学，应用于传统的数据处理技术所难以处理的、数量庞大且结构不明确的业务上。从OA系统的业务性质来看主要有以下三项任务：电子数据处理EDP（Electronic Data Processing) 管理信息系统MIS（Management Information System) 决策支持系统DSS（Decision Support System)1.2 智能建筑的组成和功能3.3.通信自动化（通信自动化（CACA）系统）系统通信自动化系统能高速进行智能建筑内各种图像、文字、语音及数据之间的通信。语音

5、通信系统图文通信系统数据通信系统1.2 智能建筑的组成和功能4. 4. 建筑物自动化（建筑物自动化（BABA）系统）系统建筑物自动化系统是以中央计算机为核心，对建筑物内的设备运行状况进行实时控制和管理，从而达到一个温度、湿度、光度稳定和空气清新的办公室。 火灾报警与消防联动控制系统 空调及通风监控系统 供配电及备用应急电站的监控系统 照明监控系统 保安监控系统 给排水监控系统 交通监控系统1.2 智能建筑的组成和功能5.5.综合布线综合布线(GC)(GC) 综合布线是由线缆及相关连接硬件组成的信息传输通道。它是智能建筑连接“3A”系统各类信息必备的基础设施。 它采用积木式结构、模块化设计、统一

6、的技术标准，能满足建筑信息传输的要求。1.3 智能大厦与综合布线系统的关系 综合布线系统是智能大厦的非常重要的组成部分，它是智能大厦信息传输的通道，为其它子系统的构建提供了灵活、可靠的通信基础。我们可以将智能大厦简单看成是一个人的身体，各个应用系统看成是人的各个肢体，而综合布线系统则是遍布人体的神经网络，连接各个肢体，传输各种信息。1.4 综合布线系统概述一、综合布线系统的发展传统的布线缺点：系统互相独立，互不兼容， 增加维护费用。1984年首座智能大厦在美国建后，传统布线的不足暴露无遗。美国朗讯科技（原AT&T）公司贝尔实验室 于80年代未期推出了结构化布线系统（SCS），其代表产品

7、是SYSTIMAX PDS（建筑与建筑群综合布线系统）。二、综合布线系统的定义综合布线是一个模块化的、灵活性极高的建筑物内或建筑物之间的信息传输通道，是“建筑物内的信息高速公路”。包括标准的插头、插座、适配器、连接器、配线架以及线缆、光缆等。 支持语音、数据、图象（电视会议、监视电视）等多媒体信号的传输。三、综合布线系统的组成 综合布线系统是智能大厦的必不可少的部分，它由六个子系统组成： 工作区子系统 水平布线子系统 干线（垂直）子系统 设备间子系统 管理子系统 建筑群子系统为了便于记忆,可以简称为”一区二间三系统”如图：建筑群子系统设备间子系统垂直子系统干线管理间子系统水平干线子系统工作区子

8、系统铜缆光缆三、综合布线系统的组成三、综合布线系统的组成1.工作区子系统 由终端设备连接到信息插座的连线组成，用于连接终端设备与IO。所使用的连接器必须具备国际ISDN标准的8位接口，这种接口能接受大厦自动化系统所有低压信号以及高速数据网络信息和数码声频信号。信息插座工作区三、综合布线系统的组成2.水平布线系统 水平布线系统是从用户工作区连接至垂直主干线子系统的连线。它总是分布在一个楼层上，并与信息插座连接。 通常使用连接线是4对UTP（非屏蔽双绞线）或STP（屏蔽双绞线），能适应大多数现代化通信设备（网络、语音、传真等）。如果需要某些宽带应用时，可以采用光缆。工作区水平子系统管理区三、综合布

9、线系统的组成3.垂直干线子系统 用于连接各楼层的管理间子系统和设备间子系统，一般使用光缆或选用大对数的非屏蔽双绞线。 该系统通常是在二个单元之间，特别是在位于中央节点的公共系统设备处提供多个线路设施。 PBX配线架粗钢筋大对数电缆或光纤HOST配线架竖井主机房主机房三、综合布线系统的组成 4.管理子系统 管理子系统由交连、互联和I/O组成。管理间为连接其他子系统提供手段，它是连接垂直干线子系统和水平布线子系统的设备，其主要设备是配线架、HUB和机柜、电源。 通过管理子系统很容易地管理通信线路，终端移动只需插拔跳线即可。干缆水平线缆管理间三、综合布线系统的组成三、综合布线系统的组成 5.设备间子

10、系统 由电缆、连接器和相关支撑硬件组成。它的作用是把各种公共系统设备的多种不同设备互联起来，其中包括邮电部门的光缆、同轴电缆、程控交换机等。也可以放置服务器。三、综合布线系统的组成6.建筑群子系统 它是将 一个建筑物中的电缆延伸到另一个建筑物的通信设备和装置，通常是由光缆和相应设备组成。它支持楼宇之间通信所需硬件，其中包括导线电缆、光缆及防止电缆上的脉冲电压进入建筑物的电气保护装置。四、综合布线系统的特点1.兼容性兼容性是指它自身是完全独立的而与应用系统相对无关，可以适用于多种应用系统。2.开放性开放性是指综合布线采用开放式体系结构，符合多种国际上现行的标准，几乎对所有著名厂商的产品都是开放的

11、，如计算机设备、交换机设备等。四、综合布线系统的特点3.灵活性灵活性 综合布线采用标准的传输线缆和相关连接硬件，模块化设计所有的通道都是通用性的，组网也是灵活多样的。 4.4.可靠性可靠性 综合布线采用高品质的材料和组合压接的方式构成一套高标准的信息传输通道。所有线缆和相关连接件均通过ISO认证。5.5.先进性先进性所有布线均采用世界上最新通信标准，链路均按八芯双绞线配置。6.6.经济性经济性 综合布线与传统的布线方式相比，它是一种既具有良好的初期投资特性，又具有很高的性能价格比的高科技产品。五、综合布线系统的适用范围综合布线系统采用模块化设计和分层星形拓扑结构，能够适应任何建筑物的布线，可以

12、支持语音、数据和视频等各种应用。我国颁布的通信行业标准大楼通信综合布线系统（YD/T 926）指出综合布线的适用范围是跨越距离不能超过3000m、建筑总面积不超过100万m2的布线区域,域内的人员为50到5万人。 五、综合布线系统的适用范围 商务和专业银行、股票证券交易所、宾馆饭店和百货商店 各大公司、律师事务所、商务贸易中心及综合楼 大学校园、公司建筑群、政府机构 码头、火车站、机场、交通指挥中心、出租车调度中心 医务、急救中心 邮政电信局 智能住宅小区、高尚住宅六、综合布线标准国际标准国际标准ISO/IEC 11801ISO/IEC 11801北美标准北美标准TIA/EIA 568TIA/

13、EIA 568欧洲标准欧洲标准EN50173EN50173国家标准国家标准GB/T 50311GB/T 50311 GB/T 50312 GB/T 50312信息产业部标准信息产业部标准YD/T 926YD/T 926六、综合布线标准1.国际标准ISO11801ISO11801国际标准化组织国际标准化组织/ /国际电工技术委员会，国际电工技术委员会，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）信息技术术用户建筑物综合布线用户建筑物综合布线。内容：内容： 综合布线的结构及最低配置 器具要求 各种电缆线的性能

14、要求 一致性要求及检测程序六、综合布线标准2.北美标准北美标准TIA/EIA 5681991年美国国家标准协会制定了年美国国家标准协会制定了TIA/EIA568民用建民用建筑线缆标准筑线缆标准 ，95年修订为年修订为TIA/EIA568A标准。标准。主要内容：主要内容： 确定了一个可以支持多品种多厂家的商业建筑的综合布线系统 同时也提供了为商业服务的电信产品的设计方向。 确定了各种各样布线系统配置的相关元器件的性能和技术标准。六、综合布线标准3.欧洲标准欧洲标准EN50173英国、法国、德国等国联合于英国、法国、德国等国联合于1995年年7月制定了欧洲标月制定了欧洲标 准（准（EN 50173

15、），供欧洲一些国家使用。），供欧洲一些国家使用。主要内容：制订屏蔽系统的标准。主要内容：制订屏蔽系统的标准。4.国家标准国家标准GB/T 50311-2000 目的目的 为了适应经济建设高速发展和改革开放的社会需求，配合现代化城市建设和信息通信网向数字化、综合化、智能化方向发展，搞好建筑与建筑群的电话、数据、图文、图像等多媒体综合网络建设。 范围范围 本规范适用于新建、扩建、改建建筑群的综合布线系统工程设计。六、综合布线标准5.信息产业部标准信息产业部标准YD/T926 本标准规定了接入网内大楼通信综合布线系统的总体结构、要求、试验方法与验收等。本标准中大楼指各种商务大楼、办公大楼及综合性大楼

16、等，但不包括普通住宅楼。本标准与ISO/IEC 11801的不同：链路的试验项目与验收条款比ISO/IEC 11801更加具体；对称电缆布线中，不推荐采用120阻抗的电缆品种及星绞电缆品种；对综合布线系统与公用网的接口提出了要求。六、综合布线标准 另外行业标准：另外行业标准：19971997年中国工程建设标准化协会制订：年中国工程建设标准化协会制订： CECS92CECS92：9797建筑与建筑群综合布线工程设计规建筑与建筑群综合布线工程设计规范范 CECE89CECE89：9797建筑与建筑群综合布线系统工程施建筑与建筑群综合布线系统工程施工和验收规范工和验收规范 七、综合布线选型原则常用的

17、综合布线系统有： 美国的安普（AMP）的开放式布线系统（Oper Wiring System） 美国朗讯（Lucent）的SYSTIMAXSCS布线系统 美国西蒙（SIEMON）公司推出的SIEMON Cabling布线系统 加拿大北方电讯（Northern Telecom）公司推出的IBDN （Integrated Building Distribution Network）布线系统 德国克罗内的K.I.S.S （KRONE Integrated Structured Solutions）布线系统。七、综合布线选型原则这些产品都提供了15年的质量保证体系和有关产品系列设计指南和验收方法等。选

18、择布线产品时，要注意： 电气特性、机构特性及568可靠性指标。 选择一致性的、高性能的布线材料，千万不要选用多家产品，否则可靠性得不到保证。八、综合布线系统的传输介质 1、双绞线 双绞线由按规则螺旋结构排列的两根、四根或八根绝缘导线组成。一个线对可以作为一条通信线路，各线对螺旋排列的目的是为了使各线对发出的电磁波相互抵消，从而使相互之间的电磁干扰最小。双绞线分为屏蔽双绞线（Shielded Twisted Pair，STP）和非屏蔽双绞线（Unshielded Twisted Pair，UTP）两类。屏蔽双绞线电缆的外层由铝泊包裹，相对非屏蔽双绞线具有更好的抗电磁干扰能力，造价也相对高一些。屏

19、蔽双绞线电缆和非屏蔽双绞线电缆的结构，如图1-10所示。 两个双绞线时封套外壳铝箔包层封套外壳(a)屏蔽双绞线电缆的结构(b)非屏蔽双绞线缆的结构双绞线的传输距离与传输速率有关。在10Mbps以太网中，3类双绞线最大传输距离为100米，5类双绞线最大传输距离可达150米。在100Mbps以太网中，5类双绞线最大传输距离为100米1000Mbps以太网中，6类双绞线最大传输距离为100米。图1-10屏蔽双绞线电缆和非屏蔽双绞线电缆的结构九、综合布线系统的传输介质九、综合布线系统的传输介质2、同轴电缆 同轴电缆由外层、外导体（屏蔽层）、绝缘体、内导体组成，外层为防水、绝缘的塑料用于电缆的保护，外导

20、体为网状的金属网用于电缆的屏蔽，绝缘体为围绕内导体的一层绝缘塑料，内导体一根圆柱形的硬铜芯。同轴电缆内部结构如图所示。 图1-11 同轴电缆内部结构 内导体绝缘体 屏蔽层 外层九、综合布线系统的传输介质2、同轴电缆 根据不同的应用，同轴电缆分为基带同轴电缆和宽带同轴电缆两种。 基带同轴电缆：50欧阻抗，主要用于计算机网络通讯，可以传输数字信号。 宽带同轴电缆：75欧阻抗，主要用于有线电视系统传输模拟信号，通过改造后也可以用于计算机网络通讯。 目前综合布线系统常用的同轴电缆主要有：用于粗细以太网的RG-8、用于细缆以太网的RG-58、用于有线电视系统的RG-59。 九、综合布线系统的传输介质3、

21、光纤(1)光纤结构 光纤是一种能传导光波的介质，可以使用玻璃和塑料制造光纤，超高纯度石英玻璃纤维制作的光纤可以得到最低的传输损耗。 图1-12 光纤结构 纤芯缓冲层皮套九、综合布线系统的传输介质(2)光纤传输特性 光导纤维通过内部的全反射来传输一束经过编码的光信号。由于光纤的折射系数高于外部包层的折射系数，因此可以使入射的光波在外部包层的界面上形成全反射现象，如图1-13所示。 图1-13光纤传输特性入射光信号外部包层九、综合布线系统的传输介质3.光传输系统的组成 光传输系统由光源、传输介质、光发送器、光接收器组成，如图1-14所示。 光源有发光二极管LED、光电二极管（PIN）、半导体激光器等，传输介质为光纤介质，光发送器主要作用是将电信号转换为光信号，再将光信号导入光纤中，光接收器主作用是从光纤上接收光信号，再将光信号转换为电