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1、综合布线与弱电工程,第1章 综合布线概论,智能建筑或智能大厦(Intelligent Building，IB)是信息时代的必然产物，是计算机技术、通信技术、控制技术与建筑技术密切结合的结晶。 综合布线是指建筑物内或建筑物之间的弱电线路系统集成，是信息传输的通道，是智能建筑的“信息高速公路”。综合布线是随着智能建筑概念的提出和兴起而出现的。本章主要讲述以下几个方面的内容。1、综合布线的基本定义。2、智能建筑的基本概念和内部系统组成。3、综合布线的结构。4、智能小区概念和结构。5、综合布线的设计原则。6、综合布线产品的选择原则。,1.1 智能建筑的基本知识 智能建筑起源于美国等西方发达国家。 智能
2、建筑是多学科跨行业的系统工程。它是现代高新技术的结晶，是建筑艺术与信息技术相结合的产物。 智能建筑通常具有四大主要特征，即建筑物自动化(Building Automation，BA)、通信自动化(Communication Automation，CA)、办公自动化(Office Automation，OA)、布线综合化。前三化就是所谓“3A”(智能建筑)。图1.1智能建筑结构图,1.3智能化小区的基本知识1.3.1智能化小区的基本概念 智能化小区的概念是由于建筑智能化技术与现代居住小区相结合而衍生出来的。 住宅小区智能化是指利用现代通信网络技术、计算机技术、自动控制技术、IC卡技术，通过有效的
3、传输网络，建立一个由住宅小区综合物业管理中心与安防系统、信息服务系统、物业管理系统以及家居智能化组成的“三位一体”住宅小区服务和管理集成系统，最终目的是使每个住户得到满足其需求的最佳方案。 随着现代通信技术、计算机网络技术、自动控制技术等高科技技术的发展及其在建筑领域的日益广泛的应用，家庭的智能化设备从无到有，小区的智能化系统从简单的楼宇对讲系统逐步发展到综合布线、计算机网络、小区公共安防系统、小区设备管理自动化系统以及物业管理系统，从单一的系统发展到多个智能化系统并且要求各个系统形成有机的整体，进行系统集成。智能住宅是由美国首先提出，在欧洲、北美、日本、新加坡等地得到迅速发展。我国起步较晚，
4、但发展迅速。,1.3.2智能化小区系统的组成和各部分的功能 根据目前我国智能小区建设的发展状况和建设部对智能小区建设的要求,智能化小区系统可分为安防子系统、物业管理子系统、通信网络子系统三部分。 1、安防子系统 （1）闭路电视监控系统 （2）报警控制系统 （3）电子巡更、周界报警系统 （4）出入口控制系统 （5）楼宇对讲系统 2、物业管理子系统 (1)远程智能抄表系统 (2)小区停车场智能管理系统 (3)V0D视频点播系统 (4)小区综合信息管理系统 3、通信网络子系统,图1.3三网合一的智能小区系统图,图1.4智能化小区安全防范系统图,14智能小区的发展与前景1、国外智能小区的发展2、国内智
5、能小区的发展15合布线设计151综合布线设计等级1基本型设计等级(1)基本型设计等级要求：每个工作区有一个信息插座；每两个工作区有一个水平布线系统；全部采用J10A交叉连接硬件，以便与未来增加的设备兼容；每个工作区的干线电缆至少有2对双绞线。基本型设计等级一般来说较经济，能较有效地支持话音或综合话音数据产品，并能升级到数据或综合型布线系统级。(2)基本型设计等级特征：能支持所有话音和某些数据处理应用；话音、综合型话音数据或高速数据应用；方便技术人员管理；支持IBM、HP等公司和所有Lucent设备的特殊信号的传输。,2增强型设计等级(1)增强型设计等级对配置有如下要求：每个工作区有两个以上的信
6、息插座；每个信息插座有独立的水平布线(4对双绞线)系统；110A或1lOP交叉连接硬件；每个工作区的干线电缆至少有3对双绞线。(2)增强型设计等级有如下特征： 每个工作区有两个信息插座；任何一个信息插座都可提供话音和高速数据处理应用；客户可以利用接线板进行管理；气体管线保护。3综合型设计等级综合型设计等级的特征是把双绞线和光纤纳入建筑物综合布线系统。(1) 综合型设计等级需要的配置为： 每个工作区的建筑群电缆内配有2对双绞线；每个工作区的干线电缆中有3对双绞线；在建筑群、干线或水平布线子系统配置625m光缆。(2)综合型设计等级的特征有： 每个工作区有两个以上的信息插座；任何一个信息插座都可以
7、供话音和高速数据处理应用；客户可以利用接线板进行管理；光缆的管理可以利用光纤连接器。,152设计原则 对于一个建筑物综合布线系统的设计工程师来说，在设计过程中必须做到：（1）对客户的通信要求进行评估；（2）对实际建筑物或建筑群环境作实地考察，以便对设施的安装作出评估；（3）确定通信网络及需要使用的介质：光纤、铜缆或光纤铜缆；（4）根据系统初步设计进行成本估算；（5）确定系统配置的最终布局及记录蓝图，包括电缆走向、光纤分配与管理、损耗预算、订货信息等。153设计标准 智能大厦和综合布线系统在国际上已有不少相关的行业标准，主要的有ETAFTA 568、ETATLA 570、ETATLA 569、I
8、SO/IEC 11801 IEEE802.3 和IEEE802.5等。国内也于1997年颁布了建筑与建筑物综合布线系统工程设计规范(CECS72：95)和建筑与建筑物综合布线系统施工和验收规范(CECS89：97)等两项行业规范。,154综合布线系统产品的选择原则 选择良好的综合布线产品是智能化建筑非常重要的一个环节。我国广泛采用的综合布线系统主要有：IBM的先进布线系统(ACA)、Lucent的SYSTIMAXSCS、SIEMON的SIEMON Cabling、加拿大北方电讯的IBDN、德国克罗内的KISS、以及美国安普(AMP)开放式布线系统等。它们都提供15年的质量保证和有关产品系列设计
9、指南、验收方法等。上述这些厂商的产品，大多数都符合外形设计标准。但其电气特性、机构特性以及568可靠性指标往往并不一致。因此，在选用产品时，布线材料的一致性是综合布线系统的重要一环，换一句话来说，要选用其中一家符合国际标准的产品，千万不可选用多家产品，否则，在可靠性方面达不到设计要求，会影响布线系统的整体效果，也难以保护用户的投资。,第二章综合布线系统结构与设计,21工作区1、工作区构成在综合布线中，一个独立的需要设置终端设备的区域称为一个工作区。工作区常用术语服务区（coverage area）替代，通常服务区大于工作区。 2 、工作区连接硬件应用系统的终端设备与水平子系统的信息插座之间连通
10、的最简单的方法是用接插软线。如电话机可用两端带连接插头（RJ45）的软线直接插接到信息插座上。有些终端设备由于插头插座不匹配，或线缆阻抗不匹配，不能直接插到信息插座上。,图2.1工作区终端设备的连接示意图,2.2水平子系统1、水平子系统组成 水平子系统是综合布线结构的一部分，它由配线间至信息插座的电缆和工作区用的信息插座等组成，典型的水平子系统连接如图2.2所示。水平子系统线缆通常沿楼层的地板或吊顶布线。水平子系统线缆宜按下列原则选用：（1）普通型电缆宜用于一般场合；（2）填充型实芯电缆宜用于有空气压力的场合；（3）水平子系统线缆长度宜为90m。综合布线的信息插座是水平线缆在工作区的终端，信息
11、插座宜按下列标准选用：（1）单个3类线连接的4针信息插座用于基本型低速率信息传输系统；（2）单个5类线连接的8针信息插座用于基本型高速率信息传输系统；（3）两个3类线连接的4针信息插座用于增强型低速率信息传输系统；（4）两个5类线连接的8针信息插座用于增强型高速率信息传输系统。,图2.2水平子系统连接示意图,2、水平布线线缆类型 选择水平子系统的线缆，要依据建筑物信息的类型、容量、带宽和传输速率来确定。 100双绞电缆； 8.3/125nm单模光纤； 62.25/125nm 多模光纤。 允许采用的电缆、光纤形式为： 150双绞电缆； 10/125nm单模光纤； 50/125nm多模光纤。,3、
12、水平子系统布线方法 （1）直接埋管方式。 直接埋管布线方式由一系列密封在混凝土里的金属布线管道组成，如图2.5所示。 图2.5直接埋管布线方式示意图,（2）先走吊顶内线槽再走支管方式 线槽由金属或阻燃高强度PVC材料制成，有单件扣合方式和双件扣合方式两种类型。并配有转弯线槽、T字型线槽等。 图2.6先走吊顶线槽后再走支管布线方法图,（3）地面线槽方式 地面线槽方式是把长方形的线槽打在地面垫层中，每隔4m8m设置一个过线盒或出线盒（在支路上出线盒也起分线盒的作用），直到信息出口的接线盒。70型外形尺寸70mm25mm（宽厚），有效截面为1470平方毫米，占空比取30%，可穿24根水平线（3、5类
13、可以混用）；50型外形尺寸50 mm25 mm，有效截面为960 mm2，可穿15根水平线。分线盒与过线盒有两槽和三槽两种，均为正方形，每面可接两根或三根地面线槽。因为正方形有四面，分线盒与过线盒均有将23个分路汇成一个主路的功能或起到900转弯的功能。四槽以上的分线盒都可用两槽或三槽分线盒拼接。4、信息插座 信息插座是水平子系统在工作区的终端接线模块。信息插座配置应注意： （1）根据楼层平面图计算每层布线面积；（2）估算信息插座数量。一般设计两种平面图供用户选择： 为基本型设计出每10 m2一个信息插座的平面图； 为增强型或综合型设计出每10 m2两个信息插座的平面图；（3）确定信息插座的类
14、型。信息插座分为嵌入式和表面安装式两种。,23干线子系统1、干线子系统的构成 干线子系统由设备间或管理区与水平子系统的引入口之间的连接线缆组成。干线是建筑物内综合布线的主馈线缆，是楼层之间垂直（或低矮而又宽阔的单层建筑物的水平布线）线缆的统称。对于高层建筑而言，通常叫做垂直子系统。2、干线子系统布线的拓扑结构 通常综合布线干线子系统由主配线架（MDF）、分配线架（IDF）和信息插座（IO）等基本单元经线缆连接组成。 综合布线拓扑结构主要有星形、总线形、环形、树状形等。在设备间、楼层配线间或二级交接间的配线架上，用接插软线或跳线，就可实现星形、总线形、环形、树状形之间的拓扑结构转换，这也正是综合
15、布线灵活性的重要体现。,3、干线子系统的布线距离 综合布线干线系统布线的最大距离要求：建筑群配线架（CD）到楼层配线架（FD）间的距离不应超过2000m，建筑物配线架（BD）到楼层配线架（FD）的距离不应超过500m。 在建筑群配线架和建筑物配线架上，接插软线和跳线长度不宜超过20m. 62.5/125000nm多模光纤，信息传输速率为100Mbps时，传输距离为2km。这种光纤信道传输千兆位以太网（1000Base-SX）信息，采用8B/10B编码技术，并使用损耗最小的短波激光收发机，传输距离也只能约为260m远。8.3/125nm单模光纤信道传输以太网（1000Base-LX）信息，传输距
16、离为5km。,4、干线子系统的类型 可根据建筑物的楼层面积、建筑物的高度和建筑物的用途来选择干线子系统线缆的类型。在干线子系统中可采用四种类型的线缆：（1）100双绞电缆；（2）150双绞电缆；（3）8.3/125nm单模光缆；（4）625、125nm光缆。 选择线缆和相关连接硬件要考虑：（1）对于方案的成熟性需要有足够的时间作出决定性的考察和论证；（2）随着应用系统的发展，线缆和相关连接硬件的传输特性也需要逐步提高,5、干线子系统的设计要领 （1）确定干线系统规模。 （2）确定每层楼的干线。 （3）确定整座建筑物的干线。 （4）确定楼层配线间至设备间的干线布线路由。 建筑物垂直干线布线通道可采用电缆孔、电缆井或桥架三种方法。 图2.8电缆孔方法示意图,图2.9电缆井方法示意图,24设备间,图2.10典型的设备间设备配置和线路布放,25管理区,1、管理区结构 2、管理交接方案 3、管理连接硬件 4、综合布线管理标记 26建筑群干线子系统 1、系统结构 2、建筑群干线布线方法 （1）架空电缆 （2）直埋
