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1、第2章 综合布线系统第1页，共33页，编辑于2022年，星期一 综合布线系统伴随着智能建筑的发展而崛起，它是智能建筑的“智能”得以实现的“神经网络”。综合布线系统能满足智能建筑各种信号传输的需要，是智能建筑的基础设施之一。第2页，共33页，编辑于2022年，星期一GCS可满足的通信业务主要有：可满足的通信业务主要有：模拟与数字的语音传输；模拟与数字的语音传输；高速与低速的数据传输；高速与低速的数据传输；传真机、图形终端、绘图仪等图像资料的传真机、图形终端、绘图仪等图像资料的传输；传输；电视视频信号与安全监视视频信号的传输；电视视频信号与安全监视视频信号的传输；建筑物安全报警与控制系统传感器信号
2、的建筑物安全报警与控制系统传感器信号的传输。传输。第3页，共33页，编辑于2022年，星期一21 综合布线系统概念 建筑物或建筑群内的设备都是应用户的要求而设置的，它包括电话交换、计算机、视频设备、采暖通风空调传感器、消防系统、闭路电视监视系统以及能源控制系统等等。在传统上，上述系统设备都是以各系统满足不同应用的需求设计、安装的，其结果导致难以对建筑物内的各线路系统进行有效管理。第4页，共33页，编辑于2022年，星期一 综合布线系统综合布线系统(GCS：Generic Cabling System)是建筑物或建筑群内是建筑物或建筑群内部之间的一种传输网络。部之间的一种传输网络。它能使建筑物或
3、建筑群内部的电话、电视、计算机、办公自动化设备、通信网络设备、各种测控设备以及信息家电等设备之间彼此相连，并能接入外部公共通信网络。换句话说，在一套综合布线系统中，可以传输多种信号，包括语音、数据、视频、监控等信号。第5页，共33页，编辑于2022年，星期一综合布线系统一般由以下的部件组成：综合布线系统一般由以下的部件组成：传输介质；传输介质；跳线与对接的配线架硬件；跳线与对接的配线架硬件；插座、插头、接头；插座、插头、接头；转换适配器；转换适配器；信号传输及转换设备；信号传输及转换设备；电气保护设备；电气保护设备；支持硬件(如测试工具等)。第6页，共33页，编辑于2022年，星期一22 综合
4、布线系统的特点（1）综合性、兼容性好）综合性、兼容性好 传统的专业布线方式，需要使用不同的电缆、电线、接续设备和其他器材，技术性能差别极大，难以互相通用，彼此不能兼容。综合布线系统具有综合所有系统和互相兼容的特点，采用光缆或高质量的双绞线和连接硬件，能满足不同生产厂家终端设备传输信号的需要。第7页，共33页，编辑于2022年，星期一（2）灵活性、适应性强）灵活性、适应性强 采用传统的专业布线系统时，如需改变终端设备的位置和数量，必须敷设新的缆线和安装新的设备，且在施工中有可能使相邻的线对发生传送信号中断或质量下降。增加工程投资和施工时间，因此，传统的专业布线系统的灵活性和适应性差。在综合布线系
5、统中任何信息点都能连接不同类型的终端设备，当设备数量和位置发生变化时，只需采用简单的插接，便可实现新的配置。第8页，共33页，编辑于2022年，星期一（3）便于今后扩建和维护管理）便于今后扩建和维护管理 综合布线系统的网络结构一般采用星形结构，各条线路独立，在改建或扩建时互不影响。综合布线系统的所有布线部件采用积木式的标准件和模块化设计。因此，部件容易更换，便于隔离和排除障碍，且采用集中管理方式，有利于测试和维修，节约维护费用和提高工作效率。第9页，共33页，编辑于2022年，星期一（4）技术经济合理）技术经济合理 综合布线系统各个部分都采用高质量材料和标准化部件，并按照标准严格施工和检测，保
6、证系统技术性能优良可靠，满足目前和今后通信需要；且在维护管理中减少维修工作，节省维护费用。虽然综合布线系统初期投资较高，但可统一施工，统一布线走向，节省系统使用的建筑物空间，方便用户使用和业主维护，从综合布线系统的整个使用期来看，比传统布线更加经济。第10页，共33页，编辑于2022年，星期一23 综合布线系统的构成 根据2000年7月发布的智能建筑设计国家标准(GBT50314-2000)，综合布线系统结构的设计可以划分为4个独立的子系统。每一个子系统均可视为各自独立组的单元组，一旦需要更改其中任一子系统时，不会影响到其他的子系统。这4个子系统依次为：水平子系统、垂直水平子系统、垂直干线子系
7、统、工作区子系统、建筑群子干线子系统、工作区子系统、建筑群子系统系统。第11页，共33页，编辑于2022年，星期一（1）垂直干线子系统）垂直干线子系统 垂直干线子系统由建筑物内所有的(垂直)干线多对数线缆所组成，即由多对数铜缆、同轴电缆和多模光缆以及连接光缆的相关支撑硬件所组成，提供设备间总(主)配线架(箱)与干线接线间楼层配线架(箱)之间的干线路由。第12页，共33页，编辑于2022年，星期一（2）水平子系统）水平子系统 水平子系统由每一个工作区的信息插座开始，经水平布置一直到管理区的内侧配线架的线缆所组成；水平布线线缆均沿大楼的地面或吊平顶中布线，最最大水平线缆长度不超过大水平线缆长度不超
8、过90m。第13页，共33页，编辑于2022年，星期一（3）工作区子系统）工作区子系统 工作区子系统由工作区内的终端设备连接到信息插座的连接线缆所组成。它包括带有多芯插头的连接线缆和连接器(适配器)，起到工作区的终端设备与信息插座插入孔之间的连接匹配作用。第14页，共33页，编辑于2022年，星期一（4）建筑群子系统）建筑群子系统 建筑群子系统将一个建筑物中的线缆延伸到建筑物群的另一些建筑物中的通信设备和装置上，它由电缆、光缆和入楼处线缆上过流过压的电气保护设备等相关硬件所组成。第15页，共33页，编辑于2022年，星期一24 综合布线系统的传输介质 241 双绞线双绞线（1）双绞线的结构与特
9、点）双绞线的结构与特点 双绞线是由按规则螺旋结构排列的两根绝缘线组成。线是铜质的或者是用铜包着钢的。铜线可以提供良好的传导率，钢线可以用于有强度要求的场合。把2根线对扭在一块可使各线之间的电磁干扰最小。与其他传输介质相比，在传输距离、信道带宽和数据传输率等方面受到一定的限制，但价格比较便宜。双绞线既可用于传输模拟信号，也可通过调制解调用于传输数字信号。第16页，共33页，编辑于2022年，星期一（2）双绞线的种类及应用）双绞线的种类及应用 3类UTP(16MHz，支持10Mbit/s以太网)4类UTP(20MHz)5类UTP(100MHz，支持100Mbit/s以太网)超5类UTP(155MH
10、z，支持千兆以太网)6类UTP(200MHz，支持千兆以太网)3类STP(16MHz)5类STP(100MHz)7类STP(1000MHz)非屏蔽双绞线屏蔽双绞线双绞线双绞线的种类及应用双绞线的种类及应用第17页，共33页，编辑于2022年，星期一242 光纤光纤（1）光纤与光缆）光纤与光缆 光纤是由纤芯、包层及保护性涂覆层组成。纤芯是一种比头发丝还细的(50100m)柔软并能传导光线的介质。由于纤芯的折射率高于包层的折射率，使得光信号被包围在光纤内进行，从而达到传输信息的目的。为保护光纡的传输性能和机械性能免受环境变化的影响，根据实际应用的需要，选择不同聚合材料或钢带防护层及防水材料将光纤包
11、覆起来，就形成了光缆。第18页，共33页，编辑于2022年，星期一（2）光缆的特点）光缆的特点 光缆较之电缆具有以下优点：光缆信息容量大，数据传输率可达几百万到数十亿bit/s。一根筷子粗细的光缆可容纳数万路电话和数百路电视信号。光缆信号传输衰减小，通信距离比电缆大得多，传输距离可达1000km以上。光缆耐辐射，各种设备产生的电磁辐射对它不起作用，外界环境对信息传输没有影响，而且信息传输过程中也没有向外的电磁辐射，因此可避免外界窃听，安全可靠，保密性能好。第19页，共33页，编辑于2022年，星期一243 同轴电缆同轴电缆 同轴电缆允许在较宽的频率范围内工作，其结构是一个空心外部圆柱形导体围裹
12、着一个内部的导体。内部导体可以是单股实心线也可以是绞合线；外部导体可以是单股线也可以是编织线。内部导体用规则间隔的绝缘环或者用固体绝缘材料固定。外部导体用一个罩或者屏蔽层覆盖。广泛应用于计算机网络中的两类同轴电缆分别是：50和75。50同轴电缆只用于数字信号的传输。75的同轴电缆用于频分多路复用的模拟信号传输，还用于不使用频分多路复用的高速数字信号传输和模拟信号传输。价格介于双绞线和光纤之间。第20页，共33页，编辑于2022年，星期一25 综合布线系统的技术经济分析 GCS越来越被人们认同并且采用，除了因为它有优越的兼容性、开放性、可靠性、前瞻性以外，同时还因为它具有良好的经济性。衡量一个建
13、筑产品的经济性，应该从两个方面加以考虑，即初投资与性能价格比。GCS与传统的布线方式相比，就是一种既具有良好的安装投资特性，又具有极高的性能价格比的高科技产品。第21页，共33页，编辑于2022年，星期一251 综合布线系统的初投资特性 虽然GCS设备价格比较高，但由于GCS是将原来的相互独立、互不兼容的若干布线系统，集中成为一套完整的布线系统，并由一个施工单位完成几乎全部弱电线缆的布线。这样可省去大量的重复劳动和设备占用，使布线周期大大缩短。第22页，共33页，编辑于2022年，星期一12345系统个数初投资传统布线GCS布线GCSGCS和传统布线初投资特性比较和传统布线初投资特性比较第23
14、页，共33页，编辑于2022年，星期一 从图中可见，当系统个数是1个时，传统布线方式的投资约为综合布线的一半。但当系统个数增加时，传统布线方式投资就增加得很快，而GCS的初投资较大，但当系统的个数增加时，它却沿着一条斜率很缓的曲线上升。第24页，共33页，编辑于2022年，星期一252 综合布线系统性能价格比 （1）一座大厦在设计和建设期往往有许多不可知的情况，只有当用户确定后，才知道计算机网络配置和集团电话的需求。采用标准的GCS布线后，只需将电话或计算机接人早已敷设在墙壁上的标准信息插座，然后在同层的弱电室的跳线架做相应跳线操作，就可解决用户的需求。第25页，共33页，编辑于2022年，星
15、期一 （2）大厦的使用者，当需要把设备从一个房间搬迁到另一层的房间去，或者在一个房间中增加其他新的设备时，同样只要在原插口作简单的分线处理，然后在同层弱电室和总设备间做跳线操作，很快就可以实现这些新增加的需求，而不需要重新布线。第26页，共33页，编辑于2022年，星期一 如果采用光纤、超五类和三类线缆混合的GCS布线方式，可以解决诸如三维多媒体的传输和用户对ISDN、千兆以太网的需求，可以实现大厦与未来全球信息高速公路的接轨等具有前瞻性的需求。根据世界电脑与通讯的发展，它足可以保证10年，甚至更长时期内技术的先进性。第27页，共33页，编辑于2022年，星期一GCS布线传统布线时间性价比GC
16、SGCS和传统布线性能价格比和传统布线性能价格比第28页，共33页，编辑于2022年，星期一 传统布线方式和GCS布线方式的性能价格比的经济学曲线如图所示。从图中可以看到，随着时间的推移，GCS布线方式的曲线是上升的，传统布线方式的曲线是下降的，这样形成一个剪刀差，时间越长，两种布线方式的性能价格比的差距越大。第29页，共33页，编辑于2022年，星期一 性能价格比的另一方面体现在远期投资上，一栋大楼竣工后，要花费相当大的费用使大楼正常运转。据美国一家调查公司对400家大公司的400栋办公大楼在40年内各项费用的比较情况的统计结果表明，初始投资(即结构费用)只占11，而运行费用占50，变更费用
17、占25。第30页，共33页，编辑于2022年，星期一26 综合布线系统的发展趋势 （1）从低速率向高速率方向发展）从低速率向高速率方向发展。主流计算机局域网从20世纪80年代的10Mbit/s以太网、20世纪90年代的快速以太网到世纪之交的千兆以太网，网络提速很快。为了支持建筑物内LAN的升级，综合布线系统也随之不断升级。第31页，共33页，编辑于2022年，星期一 （2）从数据语音信号传输向各种信号）从数据语音信号传输向各种信号综合传输方向发展综合传输方向发展。虽然目前智能建筑综合布线系统的应用主要是数据和语音信号的传输，但不断发展的综合布线系统产品会越来越多地支持各种弱电信号的综合传输。如西蒙公司1999年推出的TBIC集成布线系统，可以集成数据、语音和BA监控信号。第32页，共33页，编辑于2022年，星期一 （3）从智能大厦向智能小区方向发展）从智能大厦向智能小区方向发展。智能小区布线将成为布线系统的新热点。这其中有两个原因，一是标准已经成熟，1998年9月，TIAEIA TR委员会的TR-4182工作组正式修订及更新了小区布线的标准，并重新命名为EIATIA 570-A小区电讯布线标准。另外一个原因是市场的推动，有越来越多的家庭办公或在家上网，并且多数家庭已不止1部电话和1台电视，他们对带宽的要求也越来越高。第33页，共33页，编辑于2022年，星期一