综合布线系统概述.ppt

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： 讲述智能建筑的基本知识； 讲述综合布线系统的发展及其主要特点； 讲述综合布线系统的主要技术标准； 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 1.1 智能建筑 1.2 综合布线系统概述 1.3 综合布线系统的结构和组成 1.4 本章小结 1.5 本章习题 1.1 智能建筑 智能建筑或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：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 Automation， OA） 布线综合化 BA SIC OA CA 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 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 SYSTIMAX PDS）。 该系统经我国国家标准 GB/T 50311 2000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 568 A、 B、 C： 商业建筑物电信 综合布线标准 ANSI/TIA/EIA 569 A： 商业建筑物电信布线路径及空 间距标准 ANSI/TIA/EIA 570 A： 住宅电信布线标准 ANSI/TIA/EIA TSB 67： 非屏蔽双绞线布线系统传输 性能现场测试规范 ANSI/TIA/EIA TSB 72： 集中式光缆布线准则 ANSI/TIA/EIA TSB 75： 大开间办公环境的附加水平 布线惯例 1.2.3 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 50311 2000） 建筑与建筑群综合布线系统工程验收规范 （ GB/T 50312 2000） 智能建筑设计标准 （ GB/T 50314 2000） 大楼通信综合布线系统第一部分：总规范 （ YD/T 926.1 2001） 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 926.2 2001） 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 926.3 2001） 2007年 10月，我国正式发布了 综合布线系统工程设计规范 （ GB 50311 2007）和 综合布线系统工程验收规范 （ GB 50312 2007）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 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 50311 2007）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 （ GB50311 2007） 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 综合布线子系统构成 （ 综合布线系统工程设计规范 （ GB50311 2007） 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 （ GB50311 2007） 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 50311 2007）和 综合 布线系统工程验收规范 （ GB 50312 2007）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。 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 50311 2007）建议综合布线系统按 照 、 、 、 、 、 和 七个子系统来设计。 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 568 B标准和我国国家标准 综合布线 系统工程设计规范 （ GB 50311 2007），综合布线系统 由哪些部分组成？试简述每个部分的范围。