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1、第一章第一章 综合布线系统概述综合布线系统概述1.1综合布线系统的发展历程1.2综合布线相关基础知识1.3综合布线与智能建筑1.4综合布线的发展趋势1.1 综合布线系统的发展历程综合布线系统的发展历程综合布线系统（PremisesDistributionSystem,PDS）又称开放式布线系统（OpenCablingSystem），是一种模块化的、灵活性极高的建筑物内或建筑群之间的信息传输通道。综合布线的发展与建筑物自动化系统密切相关，是在计算机技术和通信技术发展的基础上进一步适应社会信息化和经济国际化的需要，也是办公自动化进一步发展的结果。综合布线是建筑技术与信息技术相结合的产物，是计算机网
2、络工程的基础。传统的布线，如电话线缆、有线电视线缆和计算机网络线缆等，各个系统都是相互独立的，分别由不同的厂商各自设计和安装完成，采用不同的线缆及终端插座。由于各个系统的终端插座、终端插头和配线架等设备都无法兼容，所以当发生办公布局及环境改变需要移动设备或由于新技术的发展需要更换设备时，就必须重新布线。这样既增加了新电缆资金的投入，也留下不用的旧电缆，日积月累，使得建筑物内线缆杂乱无章，增加了管理和维护的难度，也造成很大的安全隐患。早在20世纪50年代初期，一些发达国家就在高层建筑中采用电子器件组成控制系统，各种仪表、信号灯以及操作按键通过各种线路接至分散在现场各处的机电设备上，用来集中监控设
3、备的运行情况，并对各种机电系统实现手动或自动控制。由于电子器件较多，线路又多又长，因此控制点数目受到很大的限制。20世纪60年代，随着微电子技术的发展，建筑物功能的日益复杂化，开始出现数字式自动化系统。20世纪70年代，建筑物自动化系统采用专用计算机系统进行管理、控制和显示。20世纪80年代中期开始，随着超大规模集成电路技术和信息技术的发展，出现了智能化建筑物。1984年，世界上第一座智能大厦在美国产生。美国哈特福特市的一座旧式大楼进行改造时，对空调、电梯、照明、防火、防盗系统等采用了计算机网络监控系统，为客户提供了语音通信、文字处理、电子文件以及情报资料等信息服务。我国在20世纪80年代末期
4、开始引入综合布线系统，90年代中后期综合布线系统得到了迅速发展。目前，现代化建筑中广泛采用综合布线系统。现代建筑物和综合办公楼的信息传输通道系统（布线系统）已不仅仅要求能支持一般的语音传输，还应能够支持多种计算机网络协议及多种厂商设备的信息互联，可适应各种灵活的、容错的组网方案。“综合布线”已成为我国现代化建筑工程中的热门课题，也是建筑工程、通信工程设计及安装施工相互结合的一项十分重要的内容。1.2 综合布线相关基础知识综合布线相关基础知识1.2.1综合布线系统的基本概念综合布线系统是指由通信线缆、光缆、各种软电缆及有关连接硬件构成的通用布线系统，它能支持语音、数据、影像和其他信息技术的标准应
5、用系统。综合布线系统是建筑物内或建筑群之间的信息传输通道，它既能使语音、数据、图像设备和交换设备与其他信息管理系统彼此相连，也能使这些设备与外部相连接。它还包括建筑物到外部网络或电信线路的连接点与应用系统设备之间的所有线缆及相关的连接部件。综合布线是集成网络系统的基础，它能满足数据、话音及图像等的传输要求，是计算机网络和通信系统的支撑环境。同时，作为开放系统，综合布线也为其他系统的接入提供了有力的保障。综合布线系统与智能建筑的发展密切相关，是智能建筑的实现基础。综合布线系统也是生活小区智能化的基础。信息化社会引发了人们对住宅智能化的要求，住户们开始考虑在舒适的家中与外界进行联系，并实现住户可以
6、在任何时间任何地点进行家庭遥控管理。GB50311-2007综合布线系统工程设计规范国家标准规定在智能建筑与智能建筑园区的工程设计中宜将综合布线系统分为基本型、增强型和综合型3中常用形式，它们都支持话音/数据等系统，能随工程的需要转向更高功能的布线系统，主要区别在于支持话音和数据服务所采用的方式，以及在移动和重新布局时线路管理的灵活性。基本型基本型综合布线系统适用于目前国内大多数场合，因要求不高、经济适用，且又能适应今后发展要求，可逐步过渡到较高级别的特点，因此，目前用于配置标准较低的场合。增强型增强型综合布线系统不仅具有增强功能，而且还能适应今后发展余地，是一个能为多个数据应用部门提供服务的
7、经济有效的综合布线方案。综合型综合型综合布线系统的主要特点是引入光缆，具有功能齐全、能满足各种通信要求，适用于建设规模较大、智能化要求较高的智能建筑。1.2.2综合布线系统组成综合布线系统是一个无源系统，它给网络设备提供了一个无源平台，是网络的底层和基础。对网络应用具有透明性，即布线系统对不同的网络类型、网络操作系统和不同公司的网络产品，提供同样的支持。综合布线系统是将各种不同组成部分构成一个有机的整体，而不是像传统的布线那样自成系统，各自独立。各种综合布线系统标准对综合布线系统的组成划分具有明显的差别。美国标准把综合布线系统划分为6个独立的子系统，国际标准将其划分为3个子系统和工作区布线，而
8、我国国家标准综合布线系统工程设计规范（GB503112007）则建议综合布线系统工程按照7个子系统进行设计。我国国家标准GB50311-2007综合布线系统工程设计规范对建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范（GB/T503112000）进行补充、完善和修改，将综合布线系统划分为工作区、配线子系统（水平子系统）、干线子系统（垂直子系统）、建筑群子系统、设备间、进线间和管理7个子系统，综合布线系统各个子系统示意图如图1-1所示。综合布线系统的基本组成结构图如图1-2所示。其中，CD为建筑群配线设备，BD为建筑物配线设备，FD为楼层配线设备，CP为集合点，TO为信息插座模块，TE为终端设备。1工作区
9、子系统工作区是综合布线系统的末梢，是临近用户端的通信线路。工作区由配线子系统的信息插座模块（TO）延伸到终端设备处的连接缆线及适配器组成。工作区子系统的组成如图1-3所示。综合布线系统工作区信息插座是标准的RJ45接口模块。如果终端设备不是RJ45接口时，则需要另配一个接口转接设备（适配器）才能实现通信。适配器（Adapter）可以是一个独立的硬件接口转接设备，也可以是信息接口。工作区子系统常见的终端设备有计算机、电话机、传真机、电视机、监视器和报警探头等。因此工作区对应的信息插座模块包括计算机网络插座、电话语音插座和电视插座等，并配置相应的连接线缆。需要注意的是，信息插座模块尽管安装在工作区
10、，但它属于配线子系统的组成部分。2配线（水平）子系统配线子系统由工作区的信息插座至电信间配线设备（FD）的配线电缆和光缆、电信间（放置电信设备、电缆和光缆终端设备并进行缆线交接的专用空间）的配线设备和跳线等组成，如图1-4所示。配线设备（Distributor）是电缆或光缆进行端接和连接的装置。通常的配线设备就是配线架（patchpanel），规模大一点的还有配线箱和配线柜。电信间、建筑物设备间和建筑群设备的配线设备分别简称为FD、BD和CD。在综合布线系统中，配线子系统要根据建筑物的结构合理选择布线路由，还要根据所连接不同种类的终端设备选择相应的线缆。配线子系统常用的线缆是4对UTP（非屏蔽
11、双绞线），如果有磁场干扰或信息保密时可用屏蔽双绞线，而在高带宽应用时，宜采用屏蔽双绞线或光缆。3干线（垂直）子系统干线子系统是综合布线系统的数据流主干，所有楼层的信息流通过配线子系统汇集到干线子系统。干线子系统由设备间至电信间的干线电缆和光缆、安装在设备间的建筑物配线设备（BD）及设备缆线和跳线组成，如图1-5所示。干线子系统一般采用大对数双绞线电缆或光缆，两端分别端接在设备间和楼层电信间的配线架上。干线电缆的规格和数量由每个楼层所连接的终端设备类型及数量决定。干线子系统一般采用垂直路由、干线线缆沿着垂直竖井布放。4建筑群子系统建筑群子系统由连接多个建筑物之间的主干电缆和光缆、建筑群配线设备（
12、CD）及设备缆线和跳线组成，如图1-6所示。建筑群子系统提供了楼群之间通信所需的硬件，包括电缆、光缆以及防止电缆上的脉冲电压进入建筑物的电气保护设备。它常用大对数电缆和室外光缆作为传输线缆。5设备间子系统设备间是在每幢建筑物的适当地点进行网络管理和信息交换的场地。对于综合布线系统工程设计，设备间主要用于安装建筑物配线设备。电话交换机、计算机网络设备（如网络交换机、路由器）及入口设施也可与配线设备安装在一起。设备间子系统由设备间内安装的电缆、连接器和有关的支撑硬件组成，如图1-7所示。设备间的位置和大小应根据设备的数量、规模、最佳网络中心等因素综合考虑确定。设备间内的所有配线设备应用色标区分各类
13、用途。进线间子系统进线间是建筑物外部通信和信息管线的入口部位，并可作为入口设施和建筑群配线设备的安装场地。7.管理子系统管理子系统主要对设备间、进线间、电信间和工作的区的配线设备、缆线和信息插座模块等设施按一定的模式进行标识和记录。从功能及结构来看，综合布线的7个子系统密不可分，组成了一个完整的系统。如果将综合布线系统比喻为一棵树，则工作区子系统是树的叶子，配线子系统是树枝，干线子系统是树干，进线间、设备间子系统是树根，管理子系统是树枝与树干、树干与树根的连接处。工作区内的终端设备通过配线子系统、干线子系统构成的链路通道，最终连接到设备间内的应用管理设备。1.2.3综合布线相关基础知识1信道信
14、道即通信的通道，是指以传输媒介为基础的信号通路。狭义的信道其范围仅指从发送设备到接收设备之间的传输媒介，不包括两端设备；广义的信道除信号传输媒介外，还包括各种信号的转换装置（如发送设备、接收设备、调制器、解调器等），它包括两端设备。根据传输媒介的不同，信道可分为有线信道和无线信道两类。有线信道包括明线、对称电缆、同轴电缆及光缆等。无线信道有地波传播、短波电离层反射、超短波或微波视距中继、人造卫星中继以及各种散射信道等。有线信道是现代通信网中最常见的信道之一，综合布线就是提供信号的有线传输通道。例如电话线缆用于市内进程传输、五类对称电缆用于计算机网络等。2带宽带宽指信号所占据的频带宽度。在被用来
15、描述信道时，带宽是指能够有效通过该信道的信号的最大频带宽度。带宽应用的领域非常多，可以用来标识信号传输的数据传输能力、标识单位时间内通过链路的数据量、标识显示器的显示能力。在模拟信号系统中，带宽又叫频宽，是指在固定的时间可传输的资料数量，亦即在传输管道中可以传递数据的能力，通常以每秒传送周期或赫兹(Hz)来表示；在数字设备中，带宽指单位时间能通过链路的数据量。通常以bps来表示，即每秒可传输之位数。3多路复用技术利用一条信道实现多路信号同时传输的技术称为多路复用技术。多路复用技术是为了提高传输效率，节省信道资源。多路复用的理论基础是信号分割原理。信号分割的依据在于信号之间的差别，这些差别可以是
16、频率、时间和码型等参量。频分多路复用（FrenquencyDivisionMultiplexing，FDM）的基本原理是在一条通信线路上设置多个信道，每路信道的信号以不同的载波频率进行调制，各路信道的载波频率互不重叠，这样一条通信线路就可以同时传输多路信号。时分多路复用（TimeDivisionMultiplexing，TDM）是以信道传输时间作为分割对象，通过多个信道分配互不重叠的时间片的方法来实现，因此时分多路复用更适用于数字信号的传输。码分多路复用（CodeDivisionMultiplexing，CDMA）中各路信息是用各自不同的编码序列来区分，或者说，靠信号的不同波形来区分。它们占有相同的频段和时间，但使用的是基于码型的分割信道的方法，即每个用户分配一个地址码，各个码型互不重叠，通信各方之间不会相互干扰，且抗干拢能力强。码分多路复用技术主要用于无线通信系统，特别是移动通信系统，它不仅可以提高通信的话音质量和数据传输的可靠性以及减少干扰对通信的影响,，而且增大了通信系统的容量。1.3 综合布线与智能建筑综合布线与智能建筑1.3.1智能建筑的概念智能建筑是社会信息化与经济国际化的
