第1章综合布线系统概述

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1、IT智能布线杜梓平 2012.2智能建筑与综合布线系统概述学习目的与要求：综合布线系统是为适应综合业务数字网（ISDN）的需求而发展起来的一种特别设计的布线方式，它为智能建筑的各种应用子系统提供了可靠的传输通道。学完本章，你将能够：v讲述智能建筑的基本知识；v讲述综合布线系统的发展及其主要特点；v讲述综合布线系统的主要技术标准；v讲述综合布线系统的结构和组成。智能建筑与综合布线系统概述1.11.1智能建筑智能建筑1.21.2综合布线系统概述综合布线系统概述1.31.3综合布线系统的结构和组成综合布线系统的结构和组成1.41.4本章小结本章小结1.51.5本章习题本章习题1.1智能建筑智能建筑或

2、智能大厦是信息时代的必然产物，以建筑物为平台，兼备信息设施系统、信息化应用系统、建筑设备管理系统、公共安全系统等，集结构、系统、服务、管理及其优化组合为一体，向人们提供安全、高效、便捷、节能、环保、健康的建筑环境。1.1.1智能建筑的产生和发展 智能建筑起源于美国，第一栋智能建筑是美国联合技术公司改建的“都市大厦”20世纪80年代后期，智能建筑开始引入国内。1986年智能建筑被列为国家“七五”重点科技攻关项目，开始进行可行性研究，该项目1991年通过鉴定。1992年中国进入了智能大厦的高速发展阶段 智能建筑已成为当代建筑业和电子信息业共同谋求的发展方向 1.1.2智能建筑的概念 美国智能化学会

3、：智能建筑是将结构、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。我国业内人士：智能建筑系指利用系统集成方法，将计算机技术、通信技术、控制技术与建筑艺术有机结合，通过对设备的自动监控，对信息资源的管理和对使用者的信息服务及其与建筑的优化组合，所获得的投资合理、适合信息社会要求，并且具有安全、高效、舒适、便利和灵活特点的建筑物。1.1.2智能建筑的概念 智能建筑的主要特征 楼宇自动化（Building Automation，BA）通信自动化（Communication Automation，CA）办公自动化（Office Aut

4、omation，OA）布线综合化BASICOACA综合布线综合布线综合布线1.1.3智能建筑的组成与功能GCS系统集成中心（SIC）办 公 自 动 化 系 统（OAS）通 信 自 动 化 系 统（CAS）GCS楼 宇 自 动 化 系 统（BAS）空调系统照明系统给排水系统交通系统保安系统消防系统局域网信息管理数据处理决策支持系统电子信箱语音通信系统可视图文数据通信系统电视会议GCS智能建筑的系统功能图智能建筑的系统功能图 1.1.3智能建筑的组成与功能 系统集成中心（SIC）以计算机为主体的智能大厦的最高层控制中心，它通过综合布线系统将各子系统连接为一体，对整个大厦实施统一管理和监控，同时为各

5、子系统之间建立一个标准信息交换平台。SIC应满足下列要求 接口界面要标准化、规范化，以实现各个子系统之间的信息交换及通信。对整个建筑物系统实施统一管理和控制。对建筑物内各个子系统的信息进行实时处理，并且要具有很强的信息处理及信息通信能力。1.1.3智能建筑的组成与功能 综合布线系统（GCS）由线缆及相关连接硬件组成的信息传输通道，可以传输数据、语音、影像和图文等多种信息。它是智能建筑中连接“3A”系统各类信息设备的基础设施，采用积木式结构、模块化设计、统一的技术标准，完全能满足智能建筑信息的传输要求 1.1.3智能建筑的组成与功能办公自动化系统（OAS）把计算机技术、通信技术、系统科学及行为科

6、学，应用于传统的数据处理技术所难以处理的、数据庞大且结构不明确的业务上。它以计算机为中心，采用传真机、复印机、打印机、电子邮件等一系列现代办公及通信设施，全面而广泛地收集、整理、加工、使用信息，为科学管理和科学决策提供服务 1.1.3智能建筑的组成与功能通信自动化系统（CAS）实现智能建筑内各种图像、文字、语音及数据等数据的高速通信。而且它还可以同时与外部通信网相连，交流信息 一般包括以下系统电话系统传真系统会议电视和会议电话系统闭路电视系统可视图文系统电子邮件信箱系统数据传输系统计算机局域网络卫星通信系统 1.1.3智能建筑的组成与功能楼宇自动化系统（BAS）利用现代自动化技术对建筑物内的环

7、境及设备运转情况进实时行监控和管理，从而在楼宇内形成安全、健康、舒适、高效的生活环境和工作环境，并能保证系统运行的经济性和管理的智能化 一般包括以下系统火灾报警与消防联动控制系统空调及通风监控系统照明监控系统安防系统给排水监控系统交通监控系统1.1.4智能建筑与综合布线的关系综合布线系统是衡量智能化建筑的智能化程度的重要标志 综合布线系统使智能化建筑充分发挥智能化效能，它是智能化建筑中必备的基础设施 综合布线系统能适应今后智能化建筑和各种科学技术的发展需要 总之，综合布线系统分布于智能化建筑中，必然会有相互融合的需要，同时又可能发生彼此矛盾的问题。因此，在综合布线系统的规则、设计、施工和使用等

8、各个环节，都应与负责建筑工程等有关单位密切联系、配合协调，采取妥善合理的方式来处理，以满足各方面的要求 1.2 综合布线系统概述 综合布线系统是由通信电缆、光缆、各种软电缆及有关连接硬件构成的通用布线系统，能支持多种应用系统。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，又能使这些设备与外部通信网相连接。在商用建筑布线工程的实施上往往遵循的是结构化布线系统（Structured Cabling System，SCS）标准。结构化布线系统的代表产品称为建筑与建筑群综合布线系统（Premises Distribution System，PDS），通常所说的综合布线系统是指结构化

9、布线系统 1.2.1 综合布线系统的发展过程 综合布线系统的发展与楼宇自动化系统密切相关 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 60年代末，开始出现数字式自动化系统 70年代，楼宇自动化系统迅速发展，采用专用计算机系统进行管理、控制和显示 80年代中期开始出现智能化建筑物 美国电话电报公司的贝尔实验室经过多年的研究，于80年代末期在美国率先推出了结构化布线系统（Structured Cabling System，SCS），其代表产品是SYSTIMAX Premises Distribution System(简称为SYSTIMAXPDS）。该系统经我国国家标

10、准GB/T 503112000命名为综合布线系统GCS（Generic Cabling System）1.2.2 综合布线与传统布线的比较 兼容性 综合布线系统的兼容性是指其设备或程序可以用于多种系统。延用传统的布线方式，会使各个系统的布线互不相容，管线拥挤不堪，规格不同，配线插接头型号各异，从而造成网络内的管线与插接件彼此不同而不能互相兼容。1.2.2 综合布线与传统布线的比较 开放性 对于传统布线而言，一旦选定了某种设备，也就选定了布线方式和传输介质。如果要更换一种设备，则原来所有的布线必须全部更换。如果对已完工的布线做上述更换，则既麻烦，又将增加大量资金的投入。而PDS布线由于采用开放式

11、体系结构，符合国际标准，因而对现有各著名厂商的品牌均是开放的，当然对通信协议也同样是开放的。1.2.2 综合布线与传统布线的比较 灵活性 由于综合布线系统中所有的信息系统都采用相同的传输介质和物理星型拓扑结构，因此可以适应各种不同的需求，使用起来非常灵活。一个标准的插座既可以接入电话，又可以用来连接计算机终端，实现语音点和数据点的转换。整个系统在组网时灵活多样，能够适应各种结构的局域网。1.2.2 综合布线与传统布线的比较 可靠性 由于传统布线各系统互不兼容，因此在一个建筑物内存在多种布线方式，各系统之间会形成交叉干扰，从而使各个系统可靠性降低，势必影响到整个建筑系统的可靠性。PDS布线采用高

12、品质的材料和组合压接方式构成一套高标准的信息网络，所有器件都通过WLCSA及ISO等组织的质量认证，保证PDS的电气性能。而且在布线过程中，每条信息通道都要采用专门测试仪器测试线路阻抗、衰减率、串扰等电气性能，以保证传输质量。1.2.2 综合布线与传统布线的比较 先进性 综合布线系统通常采用光纤与双绞线相结合和星型结构的物理布线方式，这种方式十分合理地构成了一套完整的布线系统。系统各部分都采用高质量材料和标准化部件，并在安装施工过程中经过了严格的检查和测试，从而保证了整个系统在技术性能上优良可靠，完全可以满足目前和今后的通信需要。1.2.2 综合布线与传统布线的比较 经济性 综合布线过程是对各

13、种线缆统一规划，统一安排线路走向，统一施工的过程，减少了不必要的重复布线、重复施工，节省了线材，节约了人工，从整体上节省了投资，提高了效益。1.2.3 综合布线的技术标准 美国标准 ANSI/TIA/EIA 568A、B、C：商业建筑物电信综合布线标准 ANSI/TIA/EIA 569A：商业建筑物电信布线路径及空间距标准 ANSI/TIA/EIA 570A：住宅电信布线标准 ANSI/TIA/EIA TSB67：非屏蔽双绞线布线系统传输性能现场测试规范 ANSI/TIA/EIA TSB72：集中式光缆布线准则 ANSI/TIA/EIA TSB75：大开间办公环境的附加水平布线惯例1.2.3

14、综合布线的技术标准 欧洲标准 英国、法国、德国等国联合于1995年7月制定了EN50173一般电缆连接系统标准，供欧洲一些国家使用。各国制定的标准有所侧重1.2.3 综合布线的技术标准 国际标准 国际标准化组织/国际电工技术委员会（ISO/IEC）于1988年开始，在美国国家标准协会制定的有关综合布线标准基础上进行修改，于1995年7月正式公布ISO/IEC 11801：1995（E）信息技术用户建筑物综合布线，作为国际标准，供各个国家使用。1.2.3 综合布线的技术标准 国内标准 建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范（GB/T 503112000）建筑与建筑群综合布线系统工程验收规范（GB/

15、T 503122000）智能建筑设计标准（GB/T 503142000）大楼通信综合布线系统第一部分：总规范（YD/T 926.12001）大楼通信综合布线系统第二部分：综合布线系统用电缆光缆技术要求（YD/T 926.22001）大楼通信综合布线系统第三部分：综合布线系统用连接硬件技术要求（YD/T 926.32001）2007年10月，我国正式发布了综合布线系统工程设计规范（GB 503112007）和综合布线系统工程验收规范（GB 503122007）国家标准。1.3综合布线系统的结构和组成 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

16、的子系统，国际标准将其划分为3个子系统和工作区布线，而我国国家标准综合布线系统工程设计规范（GB 503112007）则建议综合布线系统工程按照7个子系统进行设计。为了教学和实训需要，同时兼顾以前教材中综合布线按照6个子系统划分的习惯，将综合布线系统按照以下七个子系统介绍：工作区子系统、水平子系统、垂直子系统、管理间、设备间、建筑群子系统、进线间。综合布线系统工程各个子系统示意图1.3.1 北美标准 工作区子系统 工作区子系统又称为服务区子系统，它是由终端设备至信息插座的连接器件组成的，包括装配软线、连接器或适配器以及连接所需的扩展软线，并在终端设备和输入/输出(I/O)之间搭接，属于用户最终

17、的办公区域。它相当于电话配线系统中连接话机的用户线及话机终端部分。1.3.1 北美标准 水平干线子系统 水平干线子系统也称作水平子系统，其主要功能是实现信息插座和管理子系统间的连接。其设计范围是从工作区的信息插座一直到管理间子系统的配线架，结构一般为星型结构。1.3.1 北美标准 管理间子系统 管理间子系统也称作管理子系统，一般在每层楼都应设计一个管理间或配线间。其主要功能是对本层楼所有的信息点实现配线管理及功能变换，以及连接本层楼的水平子系统和骨干子系统(垂直干线子系统)。其主要设备是配线架、跳线、交换机或集线器、理线器、机柜等。1.3.1 北美标准 垂直干线子系统 垂直干线子系统也称作骨干

18、子系统或干线子系统，负责从管理间子系统到设备间子系统的连接，实际上是指负责从主交换机到分交换机之间的布线，提供各楼层管理间、设备间和引入口(由电话局提供的网络设施的一部分)设施之间的互连。1.3.1 北美标准 设备间子系统 设备间是一个安放有公共通信装置的场所，是通信设施、配线设备的所在地，也是线路管理的集中点。设备间子系统将各种公共设备如计算机主机、数字程控交换机、各种控制系统等与主配线架连接起来。设备间可以和计算机主机房设计在一起，也可以分开。1.3.1 北美标准 建筑群子系统 建筑群子系统是将一个建筑物的电缆延伸到建筑群的另外一些建筑物中的通信设备和装置上，包括建筑物间的主干布线以及建筑

19、物中的引入口设施。建筑群子系统除了需在某个建筑物内建立一个主设备室外，一般还应在其他建筑物内部配一个中间设备室，在选择引入口设备的安装地点的时候应靠近设备室。建筑群子系统所需要的硬件主要包括：导线、电缆、光缆以及防止电缆上的脉冲进入建筑物的电气保护装置等。1.3.2 中国标准综合布线系统基本构成（综合布线系统工程设计规范（GB503112007）1.3.2 中国标准 综合布线系统采用的主要布线部件 建筑群配线设备（Campus Distributor，CD）：终接建筑群主干线缆的配线设备。建筑物配线设备（Building Distributor，BD）：为建筑物主干线缆或建筑群主干线缆终接的配

20、线设备。楼层配线设备（Floor Distributor，FD）：终接水平电缆、水平光缆和其他布线子系统线缆的配线设备。集合点（Consolidation Point，CP）：楼层配线设备与工作区信息点之间水平线缆路由中的连接点。配线子系统中可以设置集合点，也可不设置集合点。信息点（Telecommunications Outlet，TO）：各类电缆或光缆终接的信息插座模块。终端设备（Terminal Equipment，TE）：接入综合布线系统的终端设备。1.3.2 中国标准 七个独立的子系统 工作区 配线子系统 干线子系统 建筑群子系统 设备间 进线间 管理1.3.2 中国标准综合布线子系

21、统构成（综合布线系统工程设计规范（GB503112007）1.3.2 中国标准综合布线系统引入部分构成（综合布线系统工程设计规范（GB503112007）本章小结本章小结 智能建筑具有四大主要特征：即楼宇自动化、通信自动化、办公自动化和布线综合化。整个智能建筑由系统集成中心（SIC）、综合布线系统（GCS）、楼宇自动化系统（BAS）、通信自动化系统（CAS）、办公自动化系统（OAS）五大部分组成 综合布线系统由通信电缆、光缆、各种软电缆及有关连接硬件构成的通用布线系统，能支持多种应用系统。与传统的布线相比，综合布线系统在兼容性、开放性、灵活性、可靠性、先进性和经济性等方面具有明显的优越性。本章

22、小结本章小结 目前已经出台的有关综合布线系统的标准主要有美国国家标准协会（ANSI）制定的ANSI/TIA/EIA系列标准、国际标准化组织制定的ISO/IEC系列标准以及我国建设部颁布的综合布线系统工程设计规范（GB 503112007）和综合布线系统工程验收规范（GB 503122007）国家标准 综合布线系统一般采用星型拓扑结构。美国标准把综合布线系统划分为6个独立的子系统：工作区子系统、水平干线子系统、垂直干线子系统、管理间子系统、设备间子系统和建筑群子系统；我国国家标准则建议综合布线系统工程按照7个子系统进行设计，包括：工作区、配线子系统、干线子系统、建筑群子系统、设备间、进线间和管理

23、。复习自测题复习自测题1填空题(1)智能建筑具有 、和 等四个主要特征。(2)智能建筑由 、和 五大部分组成。(3)与传统布线相比，综合布线在 、和 等方面具有显示的优越性。(4)按照美国标准，将综合布线系统划分为 、和 六个子系统。(5)我国国家标准综合布线系统工程设计规范（GB 503112007）建议综合布线系统按照 、和 七个子系统来设计。复习自测题复习自测题2简答题(1)什么是智能建筑？简述智能建筑的组成。(2)简述智能建筑与综合布线系统之间关系。(3)结构化布线系统与传统布线系统相比，其主要优点是什么？(4)综合布线系统的常用技术标准有哪些？(5)根据ANSI/TIA/EIA 568B标准和我国国家标准综合布线系统工程设计规范（GB 503112007），综合布线系统由哪些部分组成？试简述每个部分的范围。