智能家居布线系统在设计中的应用

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1、智能家居布线系统在设计中的应用一引言 随着国民经济和科学技术水平的提高，特别是计算机技术、通信技术、网络技术、控 制技术、 信息技术的迅猛发展与提高，加快了家庭实现生活现代化，居住环境舒适化及安 全化。 这些高科技已经影响到人们生活的方方面面，改变了人们生活习惯，提高了人们生 活质量， 使人们对所居住的环境、信息的获取、娱乐和教育等提出了更高的要求。 正是 在这种形势下发展出了智能家居这一技术。 智能家居除了具有安全、便利、舒适、节能、 娱乐性的功能外，还需要拥有一个音频、视频、计算机功能、通信功能、 家居自动化/控 制/安全技术及将所有不同的设备应用和功能互连于一个单一的布线系统中， 使生活

2、更为 便利及灵活。我们将这单一的布线系统称为智能家居布线系统或智能住宅布线系统， 可以 说家居布线系统是在智能住宅发展过程中产生的。 美国奥创利公司认识到智能家居会给我们的工作、生活带来巨大变化， 从用户的角度 出发并依据 TIA/EIA 570A 家居布线标准率先推出了“智能家居布线In House 系统” 。奥创利 In House 智能家居布线系统为智能家居设计了一整套完美的布线解决方案， 从而 实现了使信息高速公路进入家庭的梦想。 奥创利公司为了在中国大力发展和推动智能家居布线系统这一新概念和应用， 将该公 司的 In House 智能家居布线系统产品带给了我们。 二TIA/EIA 5

3、70A 家居布线标准 1991 年 5 月，美国国内标准委员会（ANSI）与 TIA/EIA TR41 委员会内的 TR41.8 分会的 TR41.8.2 工作组制订出了第一个 ANSI/TIA/EIA 570 家居布线标准。但随着新技 术的不断发展， 智能住宅对通信线缆带宽的要求越来越高， ANSI/TIA/EIA 570 的家居布 线标准渐渐不能满足智能住宅家居布线的需求， 这样就迫切要求有新的家居布线标准来适 应新技术的不断发展。因此在 1998 年 9 月， TIA/EIA 协会正式修订及更新了家居布线的 标准，并将该标准重新定义为 ANSI TIA/EIA 570A 家居电讯布线标准

4、（Residential Telecommunications Cabling Standard） 。 1制订 TIA/EIA 570A 标准的目的 TIA/EIA 570A 制订出新一代的家居电信布线以满足现在及将来的多种电信服务。 标 准主要提出了有关布线新的等级，并建立了一个布线介质的基本规范和标准，主要应用支 持话音、 数据、图像、电视、多媒体、家居自动系统、环境管理、保安、探测器、报警及 对讲等服务。 标准主要规划于新建筑、更新增加设备、单一住宅及建筑群等。 2TIA/EIA 570A 家居布线标准更新的主要内容 该标准不涉及商业大楼； 基本规范的更新将遵循 TIA 手册中所更新的内

5、容及标准； 在该标准中定义了家居布线的等级； 在家居布线中认可的传输介质有光缆、同轴电缆、三类及五类非屏蔽双绞线（UPT） ； 由信息插座到配线箱 DD 的线路长度不能超过 90m，信道长度不能超过 100m； 标准中包括了主干布线； 标准还包括了固定装置的布线，如对讲机、火灾探测器等； 只有适用于 ANSI/TIA/EIA568A 接线方法的 8 位模块或插头才被认可。 3TIA/EIA 570A 标准适用的范围 TIA/EIA 570A 标准适用于当今的单个和多个用户居民楼的家居布线系统及相关的管道 和布线空间。 这一标准规范的布线系统可支持不同种类的电信应用于不同的家居环境中， 将在居民

6、楼内支持多种电信服务。 标准中主要包括室内家居布线及室内主干布线。 4家居布线的等级 建立家居布线等级系统，旨在根据不同家居的特点提出不同的布线系统方案， 使用户 根据自身的需要选择相应的布线基础结构。表 1 和表 2 列出了可供选择的家居布线基础结 构， 主要满足家居自动化要求，为智能化家居提高安全可靠的布线系统。表 1 各等级支持的典型家庭服务 表 2 各等级认可的家居传输介质家居布线系统的等级选择实际上是家居布线的功能和布线设备类别（3 类 4 对非屏蔽 双绞线、 5 类 4 对非屏蔽双绞线、75 同轴电缆、光缆、信息插座等）的选择。 （1）等级一 等级一可提供满足通讯服务最低要求的通用

7、布线系统，该等级可提供电话、CATV 和 数据服务。 等级一主要使用双绞线，并采用星形拓扑方法连接。等级一布线的最低要求为：一根 4 对非屏蔽双绞线（UPT） ，并须满足或超过 ANSI/TIA/EIA568A 规定的 3 类电缆 传输特性要求； 一根 75 欧姆同轴电缆（Coaxial） ，且必须满足和超过 SCTE（通信线缆工 程师协会）IPSSP001 的要求； 建议安装 5 类非屏蔽双绞线（UPT）方便系统向等级 二升级。 （2）等级二 等级二可提供满足基本、高级和多媒体通信服务的通用布线系统。该等级可提供当前 和正在发展及今后的通信应用， 包括电话、CATV、数据和网络服务。等级二布

8、线的最低 要求为：一根或两根 4 对非屏蔽双绞线（UPT） ， 必须满足或超过 ANSI/TIA/EIA568A 规定的 5 类电缆传输特性要求； 一根或两根 75 欧姆同轴电缆（Coaxial）必须满足和超过 SCTE IPSSP001 的要求；另外可选用的光缆， 但光缆必须满足或超过 ANSI/ICEA S87640 的传输特性要求。 5配线箱 DD 配线箱 DD（Distributor Device，亦称为分布装置）是一个交叉连接的配线设备，它主 要用来连接所有的电缆、 跳线、信息插座及设备连线等（见图 1 和 2） 。配线箱 DD 内的 配线设备主要为用户提供增加、改动或更改服务， 并

9、为不同的应用系统提供连接端口。 配线箱 DD 必须安装于每一个家庭内，安装位置的选择应便于安装及维护。从配线箱 DD 到信息插座的电缆长度不能超过 90 米， 如加上两端跳线及连接线，则长度不能超过 100 米。 配线箱 DD 内安装有有源设备时，需要由配电箱为配线箱 DD 提供一个220V、15A 独立回路的电源供电。 图 1 多层智能住宅楼布线系统示意图 图 2 单一典型智能住宅布线系统示意图 三奥创利 In House 智能家居布线系统 奥创利 In House 智能家居布线系统由三个部分组成，即一个配线箱 DD、 线缆和每个 房间的信息插座等。奥创利 In House 智能家居布线系统

10、室内家居布线见图 3 所示。 四奥创利 In House 智能家居布线系统的配线箱 DD 1奥创利 In House 智能家居布线系统配线箱 DD 的主要功能 （1）配线箱 DD 的分配和管理功能 配线箱 DD 是家居布线系统的核心，由它统一分配和管理到家居的各个房间的传输介 质，以此为整个家居提供视听、 家居自动化、Internet 访问、家庭办公等，它容纳了 In HouseTM 的多媒体配线板。针对用户的不同需要， 可以选择不同形式的配线箱。 （2）配线箱 DD 可以支持多种连接 配线箱 DD 采用模块化设计，并且适用于各类 In HouseTM 系列面板方便地进行安装、移动、增加、改变

11、与维护。 配线箱 DD 内可根据用户需要安装有 In HouseTM 系列主面板、 音响面板、视频面板、工作站面板、 扩展面板及以太网集线器、等设备，用以支持电话、 计算机、以太网集线器、ISDN、ADSL、视频（射频） 、 音响设备等的连接，配线箱 DD 符合 UL 实验室关于弱电配线中心的规定和要求。 2奥创利 In House 智能家居布线系统配线箱 DD 的组成 配线箱 DD 是由 In HouseTM 系列面板、In HouseTM 系列扩展模块、SoHoTM5 口 10Base-T 集线器、In HouseTM 系列安装箱组成。 In HouseTM 系列面板包括有：In Hous

12、eTM 系列主面板、In HouseTM 系列工作站面板、 In HouseTM 系列音响面板、 In HouseTM 系列视频面板等。 （1）In HouseTM 系列主面板 In HouseTM 系列主面板是外部设施（如电话线）接入单个住宅和小区主配线系统连接 在一起的接入点， 通过主面板外部信号传输到单个住宅和小区工作站和其它接口。主面板 使得所有主要设备易于接入和区分， 还可以在有清晰标识和便于管理的环境下对所有重要 服务进行管理，并为今后光纤和能量分配的引入安排了扩展接口。 In HouseTM 系列主面 板有二种型号如表 3 所示。 表 3 In HouseTM 系列主面板一览表2

13、）In HouseTM 系列工作站面板 In HouseTM 系列工作站面板有 16 个五类的数据和语音接口，采用 110 系列的端接方 式， 为计算机和电话网络提供服务。面板包括彩色标识条，便于用户对通讯线路做出识别。In HouseTM 系列工作站面板的语音服务见图 4 所示、数据服务见图 5 所示。 In HouseTM 系列工作站面板有二种型号如表 4 所示。 图 4 In HouseTM 系列工作站面板的语音服务示意图 图 5 In HouseTM 系列工作站面板的数据服务示意图 表 4 In HouseTM 系列工作站面板一览表 （3）In HouseTM 系列音响面板 In Ho

14、useTM 系列音响面板是对整个房间环绕系统和各类音响系统进行中央管理、 为 不同房间进行影院效果的音响切换的简单解决方法，没有其它类似的产品可以处理这种串 行或并行的连接。 每个音响面板可以管理 5 组音箱。 In HouseTM 系列音响面板的音响服务见图 6 所示，音响面板型号如表 5 所示。 （4）In HouseTM 系列视频面板 In HouseTM 系列视频面板可以方便地集成整个家居内的有线电视、卫星电视、保安等系统。 视频面板融入 PCB 技术，这样能使操作更高质量化， 使内置的进程控制板可以最 大限度地输出高清晰度的视频信号。 In HouseTM 系列视频面板的视频服务见图

15、 7 所示， 视频面板型号如表 6 所示。 图 7 In HouseTM 系列视频面板的视频服务示意图 表 6 In HouseTM 系列视频面板一览表 （5）In HouseTM 系列扩展模块 In HouseTM 系列扩展模块有二种类型，一种是语音扩展模块，支持 8 个语音插口；另 一个是数据扩展模块，支持 8 个五类数据信息出口。 In HouseTM 系列扩展模块的型号如 表 7 所示。 表 7 In HouseTM 系列扩展模块一览表 （6）SoHoTM5 口 10Base-T 集线器 SoHoTM5 以太网集线器为 5 个端口的 10BaseT 集线器，它是一种具有电源指示灯、网络

16、碰撞及每个端口活动状态显示功能的高质量微型集线器，它采用 7.5V 电压 400700mA 的直流电源， 这种集线器完全符合 IEEE802.3 的工业标准。它还附带有磁性 的空白金背板，以便于在配线箱中的安装。 SoHoTM5 口 10Base-T 集线器的型号为 OR- 60600054。 （7）In HouseTM 系列安装箱 In HouseTM 系列安装箱内同时可以安装各种 In HouseTM 系列面板。 In HouseTM 系列安装箱的安装方式，可根据需要可明装或安装在墙上或墙内。 为了 保护线缆安装箱上设计了嵌入式电缆环。箱体中间的安装杆是可拆卸的， 是之对设备的安 装有更多的选择性。配线板扩展支架安装在中心支杆上，用于小区内视频（射频）和工作 站的配线。 安装箱的活动门可根据用户的需要设计成左边或右边打开。In HouseTM 系列 的面板在线缆端接之后， 可将线缆隐藏在面板背后，展现在用户目前的只有明确的标识和 跳线。 In HouseTM 系列安装箱具有适合的线缆整理器，可以在安装时提供周