综合布线应用技术资源.ppt

1.1 综合布线技术1.2 综合布线系统1.3 综合布线系统与智能建筑的关系及其发展,内 容：综合布线技术概念、特点、作用 综合布线系统定义、结构、特点、作用 智能建筑与综合布线的关系与发展要 求：熟悉综合布线技术基本知识，掌握综合 布线系统的定义、结构、作用,了解智 能建筑综合布线的结构。,1.1 综合布线技术,1.1.1 综合布线技术 智能建筑综合布线技术和综合布线系统在智能建筑技术和智能建筑各子系统中，其应用的开展最成熟、最为普及的。到目前为止，每个智能建筑都包含了综合布线系统。综合布线技术是智能建筑中的重要技术之一。综合布线技术是一种信息传输技术。,1.1.2 信息传输技术的一些基本概念常用术语：（1）数据：数据定义为有意义的实体，数据涉及到事物的形式，是对客观事物运动状态的表征与描述。（2）信号与信号发送：信号是数据的电磁或电子编码，信号发送是指沿传输介质传输信号的动作。（3）传输：在各种信道上把信号从一个节点(地方)送到另一个节点(地方)的过程。,（4）模拟信号通道和数字信号通道：模拟信号和数字信号的概念是非常明确的。模拟信号是时间连续函数。例如，声音和视频就是强度随时间连续改变的图形。例如温度和压力，都是连续值。数字信号是幅度随时间阶跃变化的离散值，例如文本信息。在通信系统中，利用电信号把数据从一个节点送到另一个节点。模拟信号是一种连续变化的电磁波，这种电磁波可以按照不同频率在各种介质上传输；数字信号是一系列的电脉冲，如用恒定的正电压来表示二进制1，用恒定的负电压来表示二进制0。,（5）通道传输速率：通道传输速率的单位是位/秒，可用bps（比特/秒）,kbps（千比特/秒）,Mbps（兆比特/秒）表示。1）码元速率（Rb）又称信号速率，它是指每秒传送的脉冲数，单位为“波特（Baud）”。2）信息速率（RB）,也称信号速率，它是指每秒传送的信息量，单位为“比特/秒（bit/s）”。Rb=RBlog2M(M进制信号)3）报文速率（RM）：是指单位时间内所传送报文的数量，单位为“字符/秒（bit/s）”。,4）调制速率：是指自调制器的输出至解调器的输入 的调制信号速率。在模拟通道中传输数字信号时常常使用调制解调器（MODEM），在调制器的发送端输出的是被数字信号控制的载波信号。因此，调制解调速率取决于载波信号的频率。5）数据传输速率（或通道速率）：是指信源入/出口处每秒钟传送的二进制脉冲的信息量，通常用bit/s或bps表示。传输通道的频率带宽（HZ）和传输通道上传输的数据速率（BPS）是截然不同的概念。速率是衡量单位时间内线路传输的二进制信息的数量。带宽是描述可传送信号中谐波分量的丰富程度。,（6）通信方式：当数据通信在点对点间进行时，按 照信息的传送方向，其通信方式有三种：1）单工通信方式：2）半双工通信方式：3）全双工通信方式：,（7）传输方式：信号在通道上按时间传送的方式称为传输方式。,当按时间顺序一个码元接着一个码元地在通道上传输时，称为串行传输方式。,另一种传输方式是将一组数一并由通道同时送到对方，这时就需要多条通道，故称为并行传输方式。,（8）基带传输：所谓基带就是指电信号所固有的基本频率带宽，其频谱通常包含直流，低频和高频成分，占据了较大带宽。（9）频带传输：所谓频带传输，就是把二进制电信号（数字信号）调制到更高的频带后再传输。,1.1.3 多路复用技术 多路复用技术：是指在一条通道上传送多路信息，使多路信号共用这条物理线路。它包括信号的复合、传输、分离这三个过程。常用的多路复用技术有两种；频分多路复用；时分多路复用。,1.1.4 通道及其特性 1、通道 通道一般有两种定义，即狭义通道和广义通道。狭义通道是指信号传输介质，信号从发送端经过它传输到接收端。传输介质可以是有线的，也可以是无线的，两者均有多种类型。我们在本课中只讨论狭义通道，简称通道。传输介质只涉及平衡电缆、光缆和同轴电缆及相关连接件。,通道可分为数字通道和模拟通道：,（1）数字通道：传送数字信号的通道称为数字通道，这样的通信系统称为数字通信系统。,数字通道的特点：1）便于数字信号的产生、存储和转发；2）便于和计算机等数字设备联用；3）易于差错检测和纠正；4）通信可靠性和保密性较好。,（2）模拟通道：传输模拟信号的线路称为模拟通道。这样的通信系统称为模拟通信系统。,2、通道容量 在信息论中，通常将传输系统（或通道）每秒所能传送的信息量最大值，称为通道容量，并以符号C表示。其含义是：在给定通道内，每秒最多能传送的信息量。如果通道带宽为B，并受到加性高斯白噪声的干扰，则其通道容量的理论公式为：C=Blog2(1+S/N)bps（1-1）,上式中：N噪声的平均功率；S信号的平均功率。S/N信噪比，通常用对数的形式表示，与应用有关；为了保证信号的质量，一般模拟传输所需要的S/N值为50-60DB，而数字传输只要20DB就够了。式（1-1）即是信息论中著名的仙农（CESHANNON）通道容量公式，简称仙农公式。,1.1.5 资源共享定理资源共享有两个十分重要的定理：1大数定理（The Law of Large Numbers）当大量用户共享系统资源时，系统的总容量只需是各个用户的平均负载之和，而不是各个用户的峰值之和。这就是大数定理的平滑效应。这样可以大大提高资源的利用率。2比例尺定理（The Law of Scale）如果系统吞吐量增加m倍，系统总容量也增加m倍，那么，系统的响应速度将加快m倍。,1.1.6 综合布线技术的内容 智能建筑综合布线技术是信息传输技术在智能建筑中的应用技术，是多学科综合技术。它主要包括如下方面：综合布线系统构成智能建筑中的各种局域网。随着信息技术的迅速发展，综合布线要实现语音、数据、图像多媒体信息传输。它包括经济分析和产品合理应用方面的技术。它包括综合布线系统标准的研究和应用。,1.1.7 综合布线技术的发展 1984年第一座智能建筑在美国面世。通信技术、计算机技术、自动化控制技术、图形图像显示技术在智能建筑中初步广泛应用；语音、资料、图像信号的传输要求越来越高，传统布线已经无法适应信息时代的这种要求，于是综合布线就随着智能建筑的发展应运而生了。为了克服传统布线落后的缺点，美国电话电报（AT&T）公司贝尔（BELL）实验室的专家们进行了多年研究，在20世纪80年代在美国率先推出了结构化布线系统（SCS），其代表产品是SYSTMAX TM PDS（建筑与建筑群综合布线系统）。,第一个阶段为启蒙、引入、消化吸收阶段,综合布线系统在我国的整个发展过程，大致可以经过以下四个阶段:,第二个阶段为广泛推广应用，注重工程质量阶段，体现为1995-1997年。,第三阶段体现为1997-2000年，这段时期进入中国的国外厂家已达20家。主要侧重于电话数据图文图像等多媒体综合网络传输的建设。布线系统性能等级和标准随着网络通讯技术的发展，在不断的完善和升级，此阶段布线系统性能等级以超5类（100MHZ）和光纤产品为主。,第四个阶段体现为2000年至今，一些国际著名的建筑电气公司携其高端布线系统正式亮相中国，使布线和网络通讯市场重新细分和定位。计算机网络的发展和千兆以太网标准的出台，超5类、6类布线产品发展势头强劲，光纤产品的应用随着信息化的建设需要，被得到了广泛的认可。,1.2 综合布线系统,1.2.1 综合布线概念 1、综合布线GC（generic cabling）它是由线缆和相关连接件组成的信息传输通道。包括传输媒介（如铜缆、光缆）、连接件（如连接模块、插头、插座、配线架、适配器等）和有关电气保护装置等。综合布线的作用既能使建筑物内部的语音、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通信相连。综合布线其优点主要是兼容性、开放性、灵活性、可靠性、先进性和经济性等，而且在设计、施工、和维护方面也具有许多方便之处。,综合布线的优点：,兼容性 开放性 灵活性 可靠性 先进性 经济性,2、综合布线系统及其特点,综合布线系统的定义及作用 综合布线系统GCS（Generic Cabling System）是建筑物内部或建筑群之间的信息传输网络，它能使建筑内部的语音、数据、图文、图像及多媒体通信设备、信息交换设备、建筑物业管理及建筑物自动化管理设备等系统之间彼此相连，也能是建筑物业通信网络设备与外部的通信网络相连。原邮电部定义为：“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，它能支持多种应用系统。即使用户尚未确定具体的应用系统，也可进行布线系统的设计和安装。综合布线系统中不包括应用的各种设备。”,综合布线系统的特点:综合布线系统是由光缆或网络电缆、高质量布线材料和标准接插件组成的，它是目前国内外正在推广使用的比较先进的布线方式，具有以下特点：综合性和兼容性好灵活性和适应性强便于今后扩建和维护管理技术先进经济合理,3、综合布线系统的应用范围 综合布线系统应用范围应以我国及世界综合布线系统工程发展实际情况为基本依据，遵循有关标准、规范的规定。由此，综合布线系统的应用范围应限制在建筑物、建筑群或某建筑小区范围内。目前智能建筑综合布线应用范围有两类：一类是单独的建筑物内，如建筑大厦。另一类是由若干建筑物构成的建筑群小区，如，智能住宅小区，学校园区等。,由于现代化的智能建筑和建筑群体的不断涌现，综合布线系统的适用场合和服务对象逐渐增多，目前主要有以下几类：（1）商业贸易类型（2）综合办公类型（3）交通运输类型（4）新闻机构类型（5）其它重要建筑类型（6）在军事基地和重要部门（如安全部门等）的建筑以及高级住宅小区等也需要采用综合布线系统。,1.2.2 综合布线系统结构,1、常用拓扑结构及类型1）拓扑和拓扑结构拓扑是由一些终端、导线、电缆或管道等构成网络布局的逻辑和物理表现。物理特性（例如，电缆路径、终端位置等）相对于逻辑拓扑可以忽略。由此可知，拓扑可分为逻辑拓扑和物理（功能）拓扑两类表示方法。拓扑结构是描述一个网络布局的实际逻辑表示。拓扑结构可用普通几何图形来描述。图11列出了几种常用的拓扑结构。其中综合布线系统以星型拓扑结构使用较多。,2）网络拓扑 网络中（例如计算机网络）各节点互连的方法和形式称为网络拓扑。综合布线网络拓扑是把电缆或光缆进行互相连接以支持有关业务的路经的逻辑表示。,图1.1 几种常用的拓扑结构图,环型,树型,星型,总线型,网型,二、综合布线系统的拓扑结构 1）常用网络拓扑结构（1）星型网络拓扑结构,BD,FD1,FDn,FD11,FD1n,FDn1,FDnn,二级干线,干线,IO,FDn,BD,FD1,FD2,干线,干线,干线二级交接间的星型拓扑结构,主要优点：容易维护管理重新安排配置灵活容易检测和隔离故障主要缺点：安装工作量大依赖中心节点,（2）环型拓扑结构,干线,BD,FDn,FD1,FD2,图1.3 环型拓扑结构,主要优点：省电缆 适用延时小的光纤 主要缺点：环上某一节点的故障将引起全系统的故障 不容易对故障进行诊断 扩充环的配置较困难,（3）树状型拓扑结构 树状型拓扑结构实际上是星型结构的发展和扩充，是集中式控制的一种。节点之间按层次进行连接，当某一节点发送信息时，根节点接收该信号，然后再重新广播发送到综合布线的各分支节点。其结构如下图1-4所示。,BD,FD1,FDn,干线,FD2,.,图1.4 树型拓扑结构,2）拓扑结构的选择原则可靠性原则 综合布线系统的施工的原则之一要使故障的维修与检测非常方便，另外就是要选择高可靠性的网络拓扑结构，尽量使故障的发生较少。灵活性原则 综合布线系统是一个开放式系统，所以必须压迫求其网络拓扑结构具有灵活性。可扩充性原则 综合布线的开放性决定其能扩充的原则。,1、综合布线系统的构成综合布线采用模块化的结构，灵活性高。按每个模块的作用，可把综合布线划分成六个部分，如图所示。这六个部分可以概括为“一间、二区、三个子系统”，即：工作区水平干线子系统管理区垂直干线子系统设备间建筑群子系统,1.2.3 智能建筑综合布线系统的构成,典型建筑物综合布线系统结构,工作区子系统 工作区指从由水平系统而来的用户信息插座延伸至数据终端设备的连接线缆和适配器组成。,水平（配线）子系统,水平子系统指从楼层配线间至工作区用户信息插座。由用户信息插座、水平电缆、配线设备等组成。水平子系统是从工作区的信息插座开始到管理间子系统的配线架,管理子系统,管理子系统设置在楼层配线房间、是水平系统电缆端接的场所，也是主干系统电缆端接的场所；由大楼主配线架、楼层分配线架、跳线、转换插座等组成。管理间子系统为连接其他子系统提供手段，它是连接垂直干线子系统和水平干线子系统的设备,(垂直)干线子系统,垂直干线子系统由连接主设备间至各楼层配线间之间的线缆构成。其功能主要是把各分层配线架与主配线架相连。用主干电缆提供楼层之间通信的通道，使整个布线系统组成一个有机的整体。垂直干线子系统提供建筑物的干线电缆，负责连接管理间子系统到设备间子系统,设备间,设备间子系统是一个集中化设备区，连接系统公共设备，如PBX、局域网(LAN)、主机、建筑自动化和保安系统，及通过垂直干线子系统连接至管理子系统。设备间子系统由电缆，连接器和相关支撑硬件组成。,建筑群子系统,当建筑物之间有语音、数据、图象等相联的需要时，由二个及以上建筑物的数据、电话、视频系统电缆组成建筑群子系统。包括大楼设备间子系统配线设备、室外线缆等。可能的路由：架空电缆、直埋电缆、地下管道穿电缆。,1.3 综合布线系统与智能化建筑的关系及其发展1.3.1 综合布线系统-智能建筑的神经系统目前建筑业，特别是以综合楼为代表得办公型建筑、教育建筑、科研建筑、旅游建筑、文娱建筑、博览建筑、体育建筑、医疗建筑、交通建筑、邮电建筑、商业建筑、金融、保险建筑以及家庭住宅等各类建筑得智能化要求，以及信息产业将逐渐成为国民经济很重要的支持因素“智能建筑”需要“综合布线”作为神经系统，需要信息技术的支持。,作为智能化建筑中的神经系统综合布线系统是智能化建筑的关键部分和基础设施，它与建筑工程的规划设计、施工安装和维护使用都有着极为密切的关系，主要表现在以下几点: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能够充分发挥智能化水平,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。综合布线系统是依附在建筑物内的,它与建筑的工程设计、安装施工和维护使用以及今后扩建的全过程需互相融合,形成不可分割的整体。,智能建筑中的综合布线系统 1、通信自动化系统（CA）2、楼宇设备管理自动化系统（BA）3、办公自动化系统（OA）这3个自动化通常称为“3A”，它们是智能化建筑中最基本的，而且必须具备的基本功能。,（1）通信自动化系统（CA）数字式程控电话交换机或接入网系统；光纤电视及卫星电视接收系统 电视会议系统 卫星信息通信系统 背景音乐与紧急广播系统,（2）楼宇设备管理自动化系统（BA）楼宇控制系统空调机组、新风机组、冷冻机组、冷冻水系统、冷却水系统、热力系统、空调及生活热水系统、空调能量计费、给排水系统、变配电系统的监测和控制、公共照明系统的监测与控制、电梯系统监测与控制等。安全防范系统（SA）防盗报警系统、闭路电视监控系统、保安巡更系统、入出口控制及门禁系统、紧急报警系统、模拟显示系统等。,消防报警及消防联动（FA）停车场管理系统 IC卡管理系统IC卡管理系统、IC卡登记结算系统、宾馆IC卡门锁系统、IC卡门禁管理系统等。,（3）办公自动化系统（OA）计算机网络 计算机软硬件平台 酒店管理系统 物业管理系统等,电信网络,举例：汽车,特种电缆 用于座位加热、窗户等,特种电缆 用于ABS系统,塑料光纤光缆 多媒体应用,绕组线 用于小马达,传感器精密电缆用于安全气囊、刹车踏板等,电子线圈绕组线用于多种仪器例如时速表和油料表,同轴电缆用于通信和导航系统,电磁线用于各种马达部件,汽车线束连接信息和供电系统,一只手表的马达内有长达50米的超细线一辆汽车配有5-10公里的线缆一架高级民用飞机使用了650 公里的电缆石油平台上有1000-1500 公里的电缆世界上最大的游轮装备有2500 公里的电缆,综合布线标准 国家标准GB/T50311-2000建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范GB/T50312-2000建筑与建筑群综合布线系统工程验收规范CECS72-97建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范CECS89-97建筑与建筑群综合布线系统工程施工及验收规范,国外地区标准美国国家标准协会制定的标准EIA/TIA 568A商务建筑电信布线标准EIA/TIA 568B商务建筑电信布线标准 国际标准化组织/国际电工技术委员会制定标准ISO/IEC 11801：1995信息技术-用户房屋综合布线美国国家标准协会制定的标准EIA/TIA TSB67现场测试非屏蔽双绞线布线系统传输性能规范；美国国家标准协会制定的标准ISO/IEC JTC 25/WG 3 N598 Part6。,思考题1、综合布线技术的定义？2、综合布线技术主要包括哪些内容？3、请你举出在生活你所接触到的综合布线技术的例子。4、综合布线划分为几个部分？5、简述综合布线的发展过程。6、叙述智能建筑与计算机网络、综合布线的关系？7、叙述综合布线的特点。8、叙述综合布线适用范围？9、画出综合布线的拓扑结构。10、综合布线系统主要有哪几个部件组成？11、试对智能建筑的发展加以描述，未来的智能建筑将会向哪些方向发展？,谢谢！休息了！,