1、,综合布线系统,1984年，美国联合技术建筑系统公司在美国康涅狄格州的哈特福德市改造了一幢旧建筑，在楼内铺设了大量通信电缆，增加了程控交换机和计算机等办公自动化设备，并将楼内的机电设备（变配电、供水、空调和防火等）均用计算机控制和管理，这就是第一次被称为“智能建筑”（IB, IntelIigent Building）的都市大厦（City Place）。,1985年8月在日本东京建成的青山大楼则进一步提高了建筑的综合服务功能，该建筑采用了门禁管理系统，电子邮件等办公自动化系统，安全防火系统，节能系统等，建筑物内少有柱子和隔墙，以满足各种商业用途，用户可以自由分隔。,美国、日本、欧洲、新加坡、马来
2、西亚、韩国、中国的香港、台湾地区都曾相继掀起过建设智能化建筑的浪潮。据估计，美国在建和建成的智能型建筑已有数万座，日本将有65的建筑实现智能化。,20世纪90年代初，中国开始了“智能建筑热”，当时的报刊上不断出现有关智能建筑的报导，有文章这样描述：即将到来的21世纪，建筑界所能提供的大厦将不再是冰冷无知的混凝土建筑物了，代之而起的是温暖、人性化的智慧型建筑，随着信息技术的发展，现代化的建筑已被赋予思想能力。,早期兴建的北京京广中心、中国国际贸易中心、上海商城、上海花园饭店、上海市政府大厦、期货大厦、证券大厦、久事复兴大厦、通贸大厦、上海博物馆、世界广场、世界金融大厦、深圳的赛格广场等数十幢建筑
3、也都是按世界一流的智能化建筑要求设计的。由于智能建筑可以提高工作效率，有较高的经济效益和投资回报率，大量的医院，大企业的办公大楼以及原先设计未考虑智能的商业办公楼和古建筑（如上海汇丰银行现浦东发展银行外滩大楼）也补设智能化设备或重新改造。,1.1 智能建筑的基本概念,1.定义智能建筑（Intelligent Building）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。2.主要特征建筑物自动化BA （Building Automation）通信自动化CA （Communication Automation）办公自动化
4、OA （Office Automation）布线综合化 （Generic Cabling）综合BA、CA、OA的建筑为“3A”智能建筑，也有人提出了6A或7A智能建筑。,二、智能建筑的概念,GC,GC,GC,BAS 建筑物自动化 系统,SIC 系统集成中心,OAS 办公自动化 系统,CAS 通信自动化 系统,连入另外 的建筑,1.2 智能建筑的组成和功能,1.系统集成中心（SIC）,1.2 智能建筑的组成和功能,办公自动化系统是把计算机技术、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、数量庞大且结构不明确的业务上。从OA系统的业务性质来看主要有以下三项任务：电子数据
5、处理EDP（Electronic Data Processing)管理信息系统MIS（Management Information System) 决策支持系统DSS（Decision Support System),2.办公自动化（OA）系统,通信自动化系统能高速进行智能建筑内各种图像、文字、语音及数据之间的通信。语音通信系统 图文通信系统 数据通信系统,1.2 智能建筑的组成和功能,3.通信自动化（CA）系统,4. 建筑物自动化（BA）系统建筑物自动化系统是以中央计算机为核心，对建筑物内的设备运行状况进行实时控制和管理，从而达到一个温度、湿度、光度稳定和空气清新的办公室。 火灾报警与消防联
6、动控制系统 空调及通风监控系统 供配电及备用应急电站的监控系统 照明监控系统 保安监控系统 给排水监控系统 交通监控系统,1.2 智能建筑的组成和功能,5.综合布线(GC)综合布线是一套用于建筑物内或者建筑群间为计算机、 通信设施与监控系统预先设置信息传输通道。它是智能建筑连接“3A”系统各类信息必备的基础设施。 它采用积木式结构、模块化设计、统一的技术标准，能满足建筑信息传输的要求。,1.2 智能建筑的组成和功能,各种智能建筑,智能办公建筑 专用办公建筑：政府办公楼、企业办公楼、金融办公楼和商业楼等 出租办公建筑 智能医疗建筑 智能校园 智能型住宅小区 智能旅游建筑,智能建筑发展趋势,多个系
7、统间的相互交叉融合 智能建筑的类型多样化 智能建筑的群体化 智能建筑群、智能社区、智能城市 多学科、多技术的渗透 虚拟现实、人工智能、仿生学等高新技术,智能建筑,世界上最早的智能建筑 1984年美国贺特福德（HARTFORD）市的城市广场（CITY PLACE BUILDING） 我国最早的智能建筑 1990年北京发展大厦 我国有影响的智能建筑 1997年上海博物馆 上海金茂大厦,智能建筑代表工程 金茂大厦,号称中国第一、亚洲第二、世界第三高楼的上 海金茂大厦，楼高420.5米； 金茂大厦基地面积23000平方米，建筑面积274000 平方米，地面88层，地下4层；分为办公区（3-50层）、酒
8、店区（53-87）和裙房部分（1-6层）、拥有79部电梯 金茂大厦包括结构化布线系统、计算机网络系统、楼宇自动化系统、数字程控交换系统、保安监视系统、自动消防系统和通讯网络系统、停车场管理、智能卡和物业管理系统 金茂大厦共设计了18800个信息点，其中2600个光纤到桌。,1.3 智能大厦与综合布线系统的关系,综合布线系统是智能大厦的非常重要的组成部分，它是智能大厦信息传输的通道，为其它子系统的构建提供了灵活、可靠的通信基础。可以将智能大厦简单看成是一个人的身体，各个应用系统看成是人的各个肢体，而综合布线系统则是遍布人体的神经网络。,1.4 综合布线系统概述,一、综合布线系统的发展传统的布线缺
9、点：系统互相独立，互不兼容， 增加维 护费用。1984年首座智能大厦在美国建后，传统布线的不足暴 露无遗。美国朗讯科技（原AT&T）公司贝尔实验室 于80年代 未期推出了结构化布线系统（SCS），其代表产品是 SYSTIMAX PDS（建筑与建筑群综合布线系统）。,二、综合布线系统的定义,综合布线是一个模块化的、灵活性极高的建筑物内或建筑物之间的信息传输通道，是“建筑物内的信息高速公路”。包括标准的插头、插座、适配器、连接器、配线架以及线缆、光缆等。支持语音、数据、图象（电视会议、监视电视）等多媒体信号的传输。,三、综合布线系统的组成,综合布线系统是智能大厦的必不可少的部分，它由六个子系统组成
10、：工作区子系统水平布线子系统干线（垂直）子系统设备间子系统管理子系统建筑群子系统为了便于记忆,可以简称为”一区二间三系统”,如图：,三、综合布线系统的组成,三、综合布线系统的组成,1.工作区子系统由终端设备连接到信息插座的连线组成，用于连接终端设备与IO。所使用的连接器必须具备国际ISDN标准的8位接口，这种接口能接受大厦自动化系统所有低压信号以及高速数据网络信息和数码声频信号。,三、综合布线系统的组成,2.水平布线系统 水平布线系统是从用户工作区连接至垂直主干线子系统的 连线。它总是分布在一个楼层上，并与信息插座连接。通常使用连接线是4对UTP（非屏蔽双绞线）或STP（屏 蔽双绞线），能适应
11、大多数现代化通信设备（网络、语音、 传真等）。如果需要某些宽带应用时，可以采用光缆。,三、综合布线系统的组成,3.垂直干线子系统 用于连接各楼层的管理间子系统和设备间子系统，一般使用光缆或选用大对数的非屏蔽双绞线。,三、综合布线系统的组成,4.管理子系统管理子系统由交连、互联和I/O组成。管理间为连接其他子系统 提供手段，它是连接垂直干线子系统和水平布线子系统的设备， 其主要设备是配线架、HUB和机柜、电源。通过管理子系统很容易地管理通信线路，终端移动只需插拔跳 线即可。,三、综合布线系统的组成,5.设备间子系统由电缆、连接器和相关支撑硬件组成。它的作用是把各种公共 系统设备的多种不同设备互联
12、起来，其中包括邮电部门的光缆、 同轴电缆、程控交换机等。也可以放置服务器。,三、综合布线系统的组成,6.建筑群子系统它是将 一个建筑物中的电缆延伸到另一个建筑物的通信 设备和装置，通常是由光缆和相应设备组成。它支持楼宇 之间通信所需硬件，其中包括导线电缆、光缆及防止电缆 上的脉冲电压进入建筑物的电气保护装置。,四、综合布线系统的特点,1.兼容性兼容性是指它自身是完全独立的而与应用系统相对无关，可以适用于多种应用系统。2.开放性开放性是指综合布线采用开放式体系结构，符合多种国际上现行的标准，几乎对所有著名厂商的产品都是开放的，如计算机设备、交换机设备等。,四、综合布线系统的特点,3.灵活性综合布
13、线采用标准的传输线缆和相关连接硬件，模块化设计所有的通道都是通用性的，组网也是灵活多样的。 4.可靠性综合布线采用高品质的材料和组合压接的方式构成一套高标准的信息传输通道。所有线缆和相关连接件均通过ISO认证。 5.先进性所有布线均采用世界上最新通信标准，链路均按八芯双绞线配置。 6.经济性综合布线与传统的布线方式相比，它是一种既具有良好的初期投资特性，又具有很高的性能价格比的高科技产品。,五、综合布线系统的传输介质,1、双绞线双绞线由按规则螺旋结构排列的两根、四根或八根绝缘导线组成。一个线对可以作为一条通信线路，各线对螺旋排列的目的是为了使各线对发出的电磁波相互抵消，从而使相互之间的电磁干扰
14、最小。 双绞线分为屏蔽双绞线（Shielded Twisted Pair，STP）和非屏蔽双绞线（Unshielded Twisted Pair，UTP）两类。屏蔽双绞线电缆的外层由铝泊包裹，相对非屏蔽双绞线具有更好的抗电磁干扰能力，造价也相对高一些。屏蔽双绞线电缆和非屏蔽双绞线电缆的结构，如图1-10所示。,两个双绞线时,封套外壳,铝箔包层,封套外壳,(a)屏蔽双绞线电缆的结构,(b)非屏蔽双绞线缆的结构,双绞线的传输距离与传输速率有关。在10Mbps以太网中，3类双绞线最大传输距离为100米，5类双绞线最大传输距离可达150米。在100Mbps以太网中，5类双绞线最大传输距离为100米10
15、00Mbps以太网中，6类双绞线最大传输距离为100米。,图1-10屏蔽双绞线电缆和非屏蔽双绞线电缆的结构,六、综合布线系统的传输介质,九、综合布线系统的传输介质,2、同轴电缆同轴电缆由外层、外导体（屏蔽层）、绝缘体、内导体组成，外层为防水、绝缘的塑料用于电缆的保护，外导体为网状的金属网用于电缆的屏蔽，绝缘体为围绕内导体的一层绝缘塑料，内导体一根圆柱形的硬铜芯。同轴电缆内部结构如图所示。,图1-11 同轴电缆内部结构,六、综合布线系统的传输介质,2、同轴电缆 根据不同的应用，同轴电缆分为基带同轴电缆和宽带同轴电缆两种。 基带同轴电缆：50欧阻抗，主要用于计算机网络通讯，可以传输数字信号。 宽带
16、同轴电缆：75欧阻抗，主要用于有线电视系统传输模拟信号，通过改造后也可以用于计算机网络通讯。 目前综合布线系统常用的同轴电缆主要有：用于粗细以太网的RG-8、用于细缆以太网的RG-58、用于有线电视系统的RG-59。,六、综合布线系统的传输介质,3、光纤 (1)光纤结构光纤是一种能传导光波的介质，可以使用玻璃和塑料制造光纤，超高纯度石英玻璃纤维制作的光纤可以得到最低的传输损耗。,图1-12 光纤结构,Virtual Machine,六、综合布线系统的传输介质,(2)光纤传输特性光导纤维通过内部的全反射来传输一束经过编码的光信号。由于光纤的折射系数高于外部包层的折射系数，因此可以使入射的光波在外
17、部包层的界面上形成全反射现象，如图1-13所示。,图1-13光纤传输特性,六、综合布线系统的传输介质,3.光传输系统的组成光传输系统由光源、传输介质、光发送器、光接收器组成，如图1-14所示。 光源有发光二极管LED、光电二极管（PIN）、半导体激光器等，传输介质为光纤介质，光发送器主要作用是将电信号转换为光信号，再将光信号导入光纤中，光接收器主作用是从光纤上接收光信号，再将光信号转换为电信号。,图1-14 光传输系统,六、综合布线系统的传输介质,4.光纤种类光纤主要分为两大类，即单模光纤和多模光纤。 （1）单模光纤单模光纤主要用于长距离通信，纤芯直径很小，其纤芯直径为8-10m，而包层直径为
18、125m。 （2）多模光纤多模光纤的纤芯直径较大，不同入射角的光线在光纤介质内部以不同的反射角传播，这时每一束光线有一个不同的模式，具有这种特性的光纤称为多模光纤。,5.光缆光缆由一捆光导纤维组成，外表覆盖一层较厚的防水、绝缘的表皮，从而增强光纤的防护能力，使光缆可以应用在各种复杂的综合布线环境，如图1-15所示为62.5m/125m的室内多模光缆。在综合布线系统中，一般采用纤芯为62.5m/125m规格的多模光缆，有时也用50m/125m和100m/140m的多模光缆。户外布线大于2km时可选用单模光缆。,图1-15 62.5m/125m室内多模光缆,六、综合布线系统的传输介质,一、与电话系
19、统之间的连接 二、与计算机网络系统之间的连接 三、与其他系统之间的连接,七、综合布线系统与相关设备的连接,信息插座是终端（工作站）与水平子系统连接的接口。其中最常用的是RJ45和RJ11。RJ45标准的信息模块既可以用于数据传输也可以用于语音传输，而RJ11仅用于语音传输。 RJ45连接器是一个8针的连接器，8针模块化信息输入/输出插座是为所有的综合布线系统推荐的标准I/O插座。568A/568B类接法按色标接即可。,配线架的作用是使所有信息点的数据线缆均集中到配线架上，这样极大方便了用户在今后应用中进行信息点的调整，真正起到结构化综合布线的效果。,配线架是管理子系统中最重要的组件，是实现垂直
20、干线和水平布线两个子系统交叉连接的枢纽。配线架通常安装在机柜或墙上。通过安装附件，配线架可以全线满足UTP、STP、同轴电缆、光纤、音视频的需要。在网络工程中常用的配线架有双绞线配线架和光纤配线架。,一、与电话系统之间的连接,传统两芯线电话机与综合布线系统之间的连接,通常是在各部电话机的输出线端头上装配一个RJ11插头，然后把它插在信息出线盒面板的8芯插孔上就可使用。数字用户交换机(PABX)与综合布线之间的连接,首先，当地电话局中继线引入建筑物后经系统配线架外侧上保护装置(过电流过电压)后跳接至内侧配线架与用户交换机设备连接。用户交换机与分机电话之间的连接是由系统配线架上经几次交叉连接后，构
21、成分机电话线路。建筑物内直拨外线电话与综合布线系统之间的连接，一般是当地电话局直拨外线引入建筑物后，经配线架外侧上保护装置和经各配线架上几次交叉连接，构成直拨外线电话的线路.,二、与计算机网络系统之间的连接,计算机与综合布线系统之间的连接是先在计算机终端扩展槽上插上带有RJ45插孔的网卡，然后再用一条两端配有RJ45插头的线缆分别插在网卡的插孔和布线系统信息出线盒的插孔上，并在主配线架上与楼层配线架上进行交叉连接或直接连接后，再与其他计算机设备构成计算机网络系统 .,三、与其他系统之间的连接, 与楼宇自动化控制系统之间的连接 楼宇自动化控制设备与综合布线系统之间的连接，也是用RJ45插头的适配
22、器与自控系统中网络接口介面设备、直接数字控制设备相连，经双绞线和配线架上多次交叉连接，构成楼宇自动化控制系统中，中央集中监控设备与分散的直接数字控制设备之间的链路。 集散型直接数字控制设备与各传感器之间以及传感器之间也可以采用综合布线系统中的线缆(屏蔽或非屏蔽双绞线)、RJ45等器件构成连接链路。 与监控电视系统之间的连接 监控电视系统中所有现场的彩色(或黑白)摄像机(附带遥控云台及变焦镜头的解码器)除采用传统的同轴屏蔽视频电缆和屏蔽控制信号电缆与监控室控制切换设备连接构成监控电视系统方法外，还可采用综合布线系统中屏蔽双绞线缆为链路，构成各摄像机及解码器与监控室控制切换设备之间进行通信的监控电视系统。,二、综合布线系统的定义,综合布线是一个模块化的、灵活性极高的建筑物内或建筑物之间的信息传输通道，是“建筑物内的信息高速公路”。包括标准的插头、插座、适配器、连接器、配线架以及线缆、光缆等。支持语音、数据、图象（电视会议、监视电视）等多媒体信号的传输。,
