智能建筑课件-第四章信息设施系统.ppt
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1、智 能 建 筑,第四章 信息设施系统,主要内容:,电话交换系统 室内移动通信覆盖系统 公共广播系统 综合布线系统 信息网络系统,卫星通信系统 有线电视及卫星电视接收系统 会议系统 信息导引及发布系统,4.1 概述,智能建筑中的信息设施系统由对语音、数据、图像和多媒体等各类信息进行接收、交换、传输、存储、检索和显示等综合处理的多种类信息设备系统组成,其主要作用是支持建筑物内语音、数据、图像信息的传输,确保建筑物与外部信息通信网的互联与信息畅通,满足公众对各种信息日益增长的需求。,4.1 概述,智能建筑中信息设施系统主要包括实现语音信息传输的电话交换系统、室内移动通信覆盖系统、广播系统,实现数据通
2、信的信息网络系统、综合布线系统、卫星通信系统,实现图像通信的有线电视及卫星电视接收系统,实现多媒体通信的信息导引及发布系统、会议系统等,以及通信接入系统和其他相关的信息通信系统。,4.2 电话交换系统,4.2.1 程控数字用户交换机系统 程控数字用户交换机是某些单位内部进行电话交换的一种专用交换机机; 主要用于用户交换机内部用户与用户之间,以及内部用户通过用户交换机中继线与外部电话交换网上各用户之间的通信;,4.2.1 程控数字用户交换机系统,1、程控数字用户交换机的组成 主要包括话路设备和控制设备两部分;,4.2.1 程控数字用户交换机系统,1、程控数字用户交换机的组成 交换网络是话路设备中
3、的核心设备,其功能是根据用户的呼叫请求,通过控制部分的接续命令,建立主叫与被叫用户间的连接通路; 用户电路的作用是实现各种用户线与交换机之间的连接; 出入中继线是中继线与交换网络间的接口电路,用于交换机中继线的连接; 控制部分是程控交换机的核心,其主要任务是根据外部用户与内部维护管理的要求,执行存储程序和各种命令,以控制相应硬件实现交换及管理功能。,4.2.2 虚拟交换,虚拟用户交换是一种利用局用程控交换机的资源为公用网用户提供用户交换机的新业务,是将用户交换机的功能集中到局用交换机,用局用交换机来替代用户小交换机。 虚拟网的话务系统功能完善 虚拟交换机的最大特点是节省投资,4.2.3 远端模
4、块,远端用户模块是程控数字交换机提供的一种远端连接用户设备。 远端模块是一种解决铜线费用高、传输效果差的方案。,4.2.4 IP电话,IP电话采用数字压缩和包交换技术通过Internet网提供实时的语音传输服务。 国际上比较有影响的IP电话方面的协议主要有H.323协议和SIP协议。 基于H.323协议的IP电话网络由网关、网守和多点控制单元组成。,4.2.4 IP电话,4.3 室内移动通信覆盖系统,4.3.1 室内移动通信覆盖系统工作原理 其工作原理是将基站的信号通过有线的方式直接引入到室内的每一个区域,再通过小型天线将基站信号发送出去,同时也将接收到的室内信号放大后送到基站,从而消除室内覆
5、盖盲区,保证室内区域拥有理想的信号覆盖,为楼内的移动通信用户提供稳定、可靠的室内信号。,4.3 室内移动通信覆盖系统,4.3.2 室内移动通信覆盖系统组成 信号源 信号分布系统 信号源设备主要为微蜂窝、宏蜂窝基站或室内直放站 微蜂窝基站的优点: 提高接通率 提高信道容量,4.3 室内移动通信覆盖系统,4.3.2 室内移动通信覆盖系统组成 信号源 室外宏蜂窝的特点 是无线接入方式 优点是成本低、施工方便、占地面积小 缺点是对宏蜂窝无线指标影响明显,通话质量较微蜂窝差,4.3 室内移动通信覆盖系统,4.3.2 室内移动通信覆盖系统组成 信号源 直放站系统 主要通过施主天线采用控制耦合的方式接收基站
6、发射的下行信号,然后经过直放机进行放大,再通过功分器将一路信号均分为多路信号,最后由重发天线将放大之后的下行信号对楼内的通信盲区进行覆盖,4.3 室内移动通信覆盖系统,4.3.2 室内移动通信覆盖系统组成 信号分布系统 主要由同轴电缆、光缆、泄露电缆、电端机、光端机、干线放大器、功分器、耦合器、室内天线等设备组成。 4.3.3 室内覆盖系统的分类 无源系统 有源系统,4.4 公共广播系统,4.4.1 公共广播系统的分类 业务性广播 以业务及行政管理为主的语言广播 服务性广播 以欣赏音乐类广播为主 紧急广播 以火灾事故广播为主,用于火灾时引导人员疏散,4.4 公共广播系统,4.4.2 公共广播系
7、统的组成 节目源设备 信号放大处理设备 前置放大器、功率放大器、调音台 传输线路 扬声器系统,4.4 公共广播系统,4.4.3 公共广播系统的传输方式 音频传输 高电平传输系统(定压式) 低电平传输系统(有源终端式) 载波传输(调频信号传输系统),4.4 公共广播系统,4.4.3 公共广播系统的传输方式,4.5 综合布线系统,综合布线是一门新发展起来的工程技术,是一个多学科交叉的新领域,也是计算机、通信、控制技术与建筑技术紧密结合的产物。 概念 综合布线系统PDS是指用通信电缆、光缆、各种软电缆及有关连接硬件构成的通用布线系统,它能支持语音、数据、图像和多媒体业务等综合的应用系统。 (注:不包
8、括应用的各种设备) 目的 将一个建筑物中的所有计算机网络、电话系统、楼宇保安系统、电路系统等合成一个具有结构统一、材料相同并实施统一管理的完整实体。,为什么选择综合布线,杂乱无章的110语音配线系统,规范有序的110语音配线系统,4.5 综合布线系统,4.5.1 综合布线系统的结构 综合布线系统的模块化设计,4.5 综合布线系统,4.5.1 综合布线系统的结构 分层星形物理拓扑结构,4.5 综合布线系统,4.5.2 综合布线系统的特点 兼容性:综合布线与应用系统无关,是完全独立的,可以适用于多种应用系统。 开放性:采用开放式体系结构,符合多种国际上现行的标准,因此对所有著名厂商的产品都是开放的
9、,并支持所有通信协议。 灵活性:采用标准的传输线缆和相关连接件,模块化设计,所有通道是通用的。,4.5 综合布线系统,4.5.2 综合布线系统的特点 可靠性:采用高品质的材料和组合压接的方式构成高标准信息传输通道。所有线缆和相关连接件均通过ISO认证。全部采用点到点端接,任一链路故障不影响其它运行。 先进性:采用超5类、6类、7类双绞电缆或光缆等,完全适合语音、数据和视频等信息传输。 经济性:采用光纤和双绞电缆及混合的布线方式,较合理地构成完整的信息通道。既有良好初级投资特性,又有高性价比。,4.5 综合布线系统,4.5.2 综合布线系统的特点,4.5 综合布线系统,4.5.3 综合布线系统的
10、组成 07年前:工作区子系统、水平子系统、干线子系统、设备间子系统、管理子系统和建筑群子系统,4.5.3 综合布线系统的组成 依照2007年4月6日颁布,2007年10月1日起实施的国家标准综合布线系统工程设计规范(GB50311-2007),综合布线系统分为以下七个部分: 工作区:跳线、终端设备TE 配线子系统(水平子系统):在电信间的楼层配线架(FD)、水平电缆、水平光缆。集合点(选用)(CP)、信息插座( TO )。 干线子系统(垂直子系统):建筑物配线架(BD)、建筑物干线电缆、建筑物干线光缆。 建筑群子系统:建筑群配线架(CD)、建筑群干线电缆、建筑群干线光缆。 设备间: 进线间:
11、管理:标识和记录,4.5 综合布线系统,4.5.3 综合布线系统的组成 建筑群子系统 由连接多个建筑物之间的主干电缆和光缆、建筑群配线设备及设备缆线和跳线组成,其功能是将一个建筑物中的通信电缆延伸到建筑群中另外一些建筑物内的通信设备和装置上。,4.5 综合布线系统,4.5.3 综合布线系统的组成 干线子系统 由设备间至楼层接线间的干线电缆和光缆、安装在设备间的建筑物配线设备及设备缆线和跳线组成。其功能是提供设备间至各楼层接线间的干线电缆路由。,4.5 综合布线系统,4.5.3 综合布线系统的组成 配线子系统 由工作区的信息模块、信息模块至电信间配线设备的配线电缆和光缆、电信间的配线设备及设备缆
12、线和跳线等组成,其作用是将干线子系统线路延伸到工作区,并端接在信息插座上。,4.5 综合布线系统,4.5.3 综合布线系统的组成 工作区 由配线子系统的信息插座模块延伸到终端设备处的连接缆线及适配器组成。,4.5 综合布线系统,4.5.3 综合布线系统的组成 设备间 是在每栋建筑物的适当地点进行网络管理和信息交换的场地。对于综合布线系统,设备间主要安装建筑物配线设备、电话交换机、计算机主机设备及入口设施等。 管理子系统 是对工作区、电信间、设备间、进线间的配线设备、缆线、信息插座模块等设施按一定的模式进行标识和记录。(GCS色标管理),4.5 综合布线系统,4.5.3 综合布线系统的组成 进线
13、间 是建筑物外部通信和信息管线的入口部位,并可作为入口设施和建筑群配线设备的安装场地。,4.5 综合布线系统,4.5.4 综合布线系统的组成部件 传输介质 平衡电缆(双绞线电缆) 光缆 配线设备 信息插座,4.5 综合布线系统,4.5.4 综合布线系统的组成部件 平衡电缆 分类: 按是否使用屏蔽层: 非屏蔽平衡电缆(UTP) 屏蔽平衡电缆(STP) 按同一外套内包含的线对数: 水平电缆 垂直电缆,4.5 综合布线系统,4.5.4 综合布线系统的组成部件 非屏蔽平衡电缆的特点 截面积小节省空间,容易安装,弹性好,价格相对便宜等优点。但抗外界电磁干扰的性能较差,安装时因受牵拉和弯曲,易破坏其均衡绞
14、距 屏蔽平衡电缆的特点 既有平衡传输特性,更有屏蔽传输保护,具有抗干扰能力好、保密性好、不容易被窃等优点。缺点是价格相对较贵,同时对安装有较高的要求。,4.5 综合布线系统,4.5.4 综合布线系统的组成部件 屏蔽平衡电缆的分类 电缆金属箔屏蔽 线对金属箔屏蔽 电缆金属编织网加金属箔屏蔽 电缆金属编织网加线对金属箔屏蔽,4.5 综合布线系统,4.5.4 综合布线系统的组成部件 双绞线缆类别的划分 一类线:主要用作传输语音的电话线缆,不用于数据传输 二类线:传输频率为1MHz,用于语音传输和最高传输速率4Mbps的数据传输 三类线Cat3:传输频率16MHz,用于语音传输和最高传输速率10Mbp
15、s的数据传输,主要用于10base-T 四类线Cat4:20MHz,用于语音传输和最高传输速率16Mbps的数据传输,主要用于基于令牌的局域网和10base-T/100base-T,4.5 综合布线系统,4.5.4 综合布线系统的组成部件 双绞线缆类别的划分 五类线Cat5:100MHz,用于语音传输和最高传输速率100Mbps的数据传输,主要用于100base-T以太网和155Mbps的ATM传输 超五类线Cat5E:最高100MHz,性能指标有明显改善,可运行千兆以太网 六类线Cat6:最高带宽350MHz ,有效带宽200MHz,采用传统8端口RJ45模块化插座和插头 七类线Cat7:最
16、高带宽600MHz,有效带宽450MHz,4.5 综合布线系统,4.5 综合布线系统,4.5.4 综合布线系统的组成部件 光缆 光缆通过包在套管内的光纤传到光脉冲形式的信号来传输信息,因而光缆不受外部电流干扰,具有传输速率高、衰减低、频带宽、抗电磁干扰能力强、传输距离长的特性。,左图为单芯光缆结构图,右图为多芯光缆结构图,光缆,光纤传输系统中直接使用的是光缆而不是光纤。 光纤最外面常有100m厚的缓冲层或套塑层,套塑层的材料大都采用尼龙、聚乙烯或聚丙烯等塑料。套塑后的光纤(称为芯线)还不能在工程中使用,必须把若干根光纤疏松地置于特制的塑料绑带或铝皮内,再被涂覆塑料或用钢带铠装,加上外护套后才成
17、光缆。 光缆中有1根光纤(单芯)、2根光纤(双芯)、4根光纤、6根光纤、甚至更多光纤的(48根光纤、1000根光纤等),一般单芯光缆和双芯光缆用于光纤跳线,多芯光缆用于室内室外的综合布线。 缓冲层有松缓冲层(loose tube)和紧缓冲层两种,(1)室内光缆,室内紧护套型光缆,(1)室内光缆,室内/外铠装光缆,(2)室外光缆,室外松护套全干式光缆 室外松套管充油式光缆(凝胶填充缓冲护套),(2)室外光缆, 室外中心套管光缆,光纤,光纤的物理结构 包层的外径一般为125m(一根头发平均100m),在包层外面是540m涂覆层,涂覆层的材料是环氧树脂或硅橡胶。常用的62.5/125m多模光纤,指的
18、就是纤芯外径是62.5m,加上包层后外径是125m。 纤芯和包层是不可分离的,纤芯与包层合起来组成裸光纤。,光纤,光纤的分类 从材料成分分类 玻璃光纤:纤芯与包层都是玻璃,损耗小,传输距离长,成本高; 胶套硅光纤:纤芯是玻璃,包层为塑料,特性同玻璃光纤差不多,成本较低; 塑料光纤:纤芯与包层都是塑料,损耗大,传输距离很短,价格很低。多用于家电、音响,以及短距的图像传输。,光纤,光纤的分类 按传输模式分类 单模光纤(Single Mode Fiber,SMF)的纤芯直径很小,在给定的工作波长上只能以单一模式传输,传输频带宽且传输容量大。光信号可以沿着光纤的轴向传播,因此光信号的损耗很小,离散也很
19、小,传播的距离较远。单模光纤PMD规范建议芯径为810 m,包层直径为125 m 。 多模光纤(Multi Mode Fiber,MMF)是在给定的工作波长上,能以多个模式同时传输的光纤。多模光纤的纤芯直径一般为50200 m,而包层直径的变化范围为125230 m。国内计算机网络一般采用的纤芯直径为62.5 m,包层为125 m ,也就是通常所说的62.5 m。与单模光纤相比,多模光纤的传输性能较差。在导入波长上分单模1 310 nm和1 550 nm、多模850 nm和1 300 nm。,光纤,光纤的分类 按传输模式分类,单模光纤和多模光纤的特性比较,53,光纤,光纤的分类 按工作波长分
20、光纤传输的是光波。光的波长范围为:可见光部分波长为390-760nm(毫微米),大于760nm部分是红外光,小于390nm部分是紫外光。光纤通信中应用的红外光。 按光纤的工作波长分类,有短波长光纤、长波长光纤和超长波长光纤。多模光纤的工作波长为短波长850nm和长波长1300nm,单模光纤的工作波长为长波长1310nm和超长波长1550 nm。,4.5 综合布线系统,4.5.4 综合布线系统的组成部件 2、配线设备 又称配线连接设备,主要用来端接和连接线缆。根据传输介质的不同,配线设备分为电缆配线设备和光缆配线设备。 电缆配线设备 IDC卡接式交连硬件 RJ45插接式交连硬件,4.5 综合布线
21、系统,4.5.4 综合布线系统的组成部件 IDC卡接式交连硬件,机架式110配线架,110跳线架,4对/5对110跳线块,跳线块安装在机架式110配线架上,部分综合布线产品实物图,4.5 综合布线系统,4.5.4 综合布线系统的组成部件 RJ45插接式模块,4.5 综合布线系统,4.5.4 综合布线系统的组成部件 光缆配线设备 光缆配线接续设备是光缆线路进行光纤终端连接或分支配线的重要部件,且具有保护和储存光纤的作用。其设备主要有光纤配线架、光纤配线柜、光纤配线箱和光纤终端盒。,4.5 综合布线系统,4.5 综合布线系统,4.5.4 综合布线系统的组成部件 3、信息模块及RJ连接头 信息插座在
22、综合布线系统中用作终端点,即终端设备连接或断开的端点,也是水平区布线与工作区布线之间可进行管理的边界或接口。,4.5 综合布线系统,4.5.4 综合布线系统的组成部件 3、信息模块及RJ连接头 RJ11指代四线位或者六线位结构模块,RJ45代表八线位模块结构; 八线位结构连接器用“8P8C”表示,这种结构是目前综合布线端接标准,用于4对8芯水平电缆(数据和语音)的端接。,4.5 综合布线系统,4.5.4 综合布线系统的组成部件 数据模块打线标准,4.5.5 综合布线系统的设计,北美标准:EIA/TIA 568A、EIA/TIA 568B EIA/TIA-568:民用建筑线缆标准 EIA/TIA
23、-569 :民用建筑通信通道和空间标准 EIA/TIA- 607:民用建筑通信接地 EIA/TIA- 606:民用建筑通信管理等标准 国际标准化组织:ISOIEC 11801 欧洲标准:EN 50173 国家标准: 综合布线系统工程设计规范2007年10月1日起实施 (GB 50311-2007) 综合布线系统工程验收规范 2007年10月1日起实施 (GB 50312-2007),4.5 综合布线系统,4.5 综合布线系统,4.5.5 综合布线系统的设计 用户需求分析 系统规划 系统总体设计 实现建筑物电话通信系统 实现建筑物内计算机局域网系统 实现建筑物计算机局域网系统与电信等公共交换网的
24、连接,与外界建立计算机广域网络系统 具有与信息高速公路相连接的接口 实现与建筑设备管理系统中各子系统的联网,4.5 综合布线系统,4.5.5 综合布线系统的设计 系统规划 系统布局 规划办公区信息点分布、电缆竖井位置 规划数据配线柜(接线间)的位置 规划程控交换机的位置 信息口的类型(屏蔽、非屏蔽、单口、双口) 线缆的类型(3类、5类、超五类、6类等) 与楼宇自动化系统的连接,4.5 综合布线系统,4.5.5 综合布线系统的设计 系统规划 信息点规划 电话信息点 计算机信息点 与楼宇自动化系统的接口,4.5 综合布线系统,4.5.5 综合布线系统的设计 系统总体设计 工作区子系统设计:根据信息
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- 智能建筑 课件 第四 信息 设施 系统
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