智能建筑-第3讲.ppt

1、1第二篇：建筑智能化系统信息设施系统信息化应用系统第三章第三章建筑设备监控与管理建筑智能化系统集成第四章第四章第五章第五章第六章第六章第七章第七章住宅小区建筑智能化系统23.信息设施系统综合布线系统综合布线系统通信接入系统通信接入系统信息网络系统信息网络系统综合布线系统信息高速公路2022年11月5日综合布线系统机房配线柜2022年11月5日为什么要用综合布线系统？传统布线系统是各功能系统分别单独布线，其使用的缆线、接口器件各不相同，例如电话系统使用电话线、RJ11接口，而计算机网络使用数据线、RJ45接口。综合布线系统实现了在同一套布线系统上能够综合传输不同信号(语音、视频、数据、监控等信号

2、)，具有设计、施工、维护便利，成本低和使用灵活的特点。2022年11月5日2022年11月5日3.1 综合布线系统3.1.1 综合布线系统的组成及结构 由下列七个部分组成：工作区、水平配线子系统、垂直干线子系统、建筑群子系统、设备间、进线间、管理。综合布线系统的基本构成综合布线系统的组成及结构综合布线系统的组成及结构根据综合布线系统工程设计规范（GB 50311-2007），综合布线系统工程由七个部分组成。CD:Campus Distributor BD：Building DistributorFD:Floor DistributorTO：Telecommunications Outlet（1

3、）工作区。工作区是一个独立的需要设置终端设备(TE)的区域。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。（2）配线子系统。配线子系统由工作区的信息插座模块、信息插座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线和跳线等组成。（3）干线子系统。干线子系统应由设备间至电信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。（4）建筑群子系统。建筑群子系统应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。（5）设备间。设备间是在每幢建筑物的适当地点（如楼层）进行网络管理和信息交换的场地。综合布线系统的设备间主要

4、安装建筑物配线设备。电话交换机、网络交换机及入口设施等可放于此。工作区布线面板-多种面板类型，灵活选用K4系列美爵系列马赛系列水平布线子系统配线架（无门）与配线柜（有门）综合布线系统综合传输哪些信号？目前在国内实际工程中，考虑到行业管理、技术复杂性、成本等因素，目前使用综合布线系统只是综合传输数据和语音信号，视频信号和监控信号另分别单独布线。三网合一。3.1.2 3.1.2 综合布线系统的传输媒体综合布线系统的传输媒体 铜媒体的优点导电性能好不生锈可以拉成细导线 容易变形不易折断铜媒介铜媒介同轴电缆双绞线屏蔽双绞线(STP)非屏蔽双绞线(UTP)同轴电缆固体铜导体，缠绕:柔韧的塑料绝缘体金属带

5、屏蔽 外部护套比起STP或UTP电缆来说可以传输更远的节点距离而不使用中继器一般用于闭路电视网或HFC接入网。双绞线“双绞线”由两条铜导线缠绕在一起构成每一条导线都有塑料绝缘屏蔽双绞线(STP)有金属箔或编织网包住每一对线 非屏蔽双绞线(UTP)没有金属箔或编织网包住每一对线，因此较便宜非屏蔽双绞线屏蔽双绞线3类大对数电缆（25、50、100对）铜与光纤布线比较双绞线和铜轴电缆以电流的形式传输网络信号光缆以光的形式传输网络信号光缆由SiO2(玻璃主要成份)构成 不易受到电磁或射频干扰不易衰减,可以传输更远的距离支持更高的带宽(10 Gbps或更高)远距离时,光纤比铜更便宜光缆从2芯到100多芯

6、2022年11月5日2022年11月5日光缆结构图光纤介质光纤介质多模光纤(MMF)单模光纤(SMF)2022年11月5日3.1 综合布线系统多模光纤单模光纤多模、单模光纤多模 单模较大的芯直径多种形式的光束在覆层的反射 通常使用光电二级管LED源较便宜较短距离较小的芯直径反射较少;单个聚焦光束 通常使用激光源较贵非常远的距离 光纤配线架光纤配线架光纤配线架光纤配线架无线媒介无线电微波蜂窝卫星红外线激光3.2 通信接入系统通信接入系统（用户接入网）根据用户信息通信业务的需求，将建筑物外部的公用通信网或专用通信网的接入系统引入建筑物内。作为直接连接千家万户、信息高速公路“最后一公里”的用户接入网

7、（简称接入网），近年来在国内外得到空前的重视，技术发展较快。光纤接入、无线接入、xDSL(数字用户线)、HFC（光纤同轴电缆混合网）和以太网接入等技术近年来在我国一些发达地区和城市得到了较快的应用。2022年11月5日接入网可按其带宽分为窄带接入网（小于等于bps）和宽带接入网（大于bps）;按照传输介质可分为有线接入网和无线接入网，其中有线接入网可分为：纯双绞线接入网，纯光纤接入网，混合光纤/双绞线接入网，混合光纤/同轴电缆接入网。接入网发展的目标，通过光纤接入网与无线接入网实现各种通信业务和多媒体信息业务的综合接入。2022年11月5日2022年11月5日3.2 通信接入系统ADSL的特点

8、1.利用现有电话线传输，下行速率为1.5M-9Mbps，上行速率为16K-640Kbps，下行速率远大于上行速率，距离越短速率越高;2.ADSL适用于因特网高速接入、视频点播、MPEG1和 MPEG2 压缩视频、视频会议、LAN互连等。因带宽限制，不适合传输CATV信号。3.2.1 xDSL接入技术ADSL、HDSL、VDSL等3.2 通信接入系统 3.2.2 混合光纤同轴电缆（HFC）接入技术 是一种对现有有线电视网进行改造后形成的一种模拟传输宽带接入网。小区外为光纤，小区内为有线电视网。可以实现模拟和数字电视、视频点播、视频会议、数据、电话及因特网等业务的综合接入。在网中，一台机的上网速率

9、与本服务区内同时上网的户数有关，这是因为网属于共享型网络（200500户）。3.2 通信接入系统光纤接入网有着铜缆接入网无法比拟的高带宽（大于）、低损耗（.db/km），不受电磁干扰、保密性好、无中继距离长等优点，能承载现在与将来的所有业务，是全业务数字接入网。2022年11月5日2022年11月5日3.2 通信接入系统按ONU安装位置的不同，光纤接入网有以下情形：FTTC 光纤到路边、FTTZ 光纤到小区FTTB光纤到大楼3FTTH光纤到家、FTTO 光纤到办公室（光纤到路边）和（光纤到小区）：将设置在路边小区。与用户间可用类类非屏蔽双绞线。主要解决住宅（小区）和小型企事业单位的接入。（光纤

10、到大楼）：将设置在办公楼等建筑物内的配线架处，再经大楼内的结构化综合布线系统与各房间相连。（光纤到家）/FTTO（光纤到办公室）：全光接入。将中的换成无源分光器，在家中/办公室中设置。2022年11月5日3.2 通信接入系统3.2.4 LAN接入技术 LAN接入技术即以太网接入技术：三层星型结构（一般为千兆进小区、百兆到楼、十兆入户），用户计算机插接以太网卡。这是一种高性价比的宽带接入技术，现已成为当前国内住宅小区宽带接入的优选方案之一。2022年11月5日3.2 通信接入系统小区以太接入网的系统组成与结构 2022年11月5日3.2 通信接入系统3.2.6 宽带接入网 目前可采用的成熟的宽带

11、接入技术有ADSL、HFC和以太网接入，前二者是以电信公司、有线电视公司业已存在的大量的铜对绞线、同轴电缆为基础的，后者则是以成熟且广泛应用的以太网技术为基础的。目前国内有十几个城市在搞光纤入户和三网融合试点。3.3 3.3 计算机网络系统计算机网络系统网络化是建筑智能化发展的主要方向之一，建筑智能化系统集成首先要实现网络集成。建筑智能化系统中的计算机网络包括信息网络和控制网络两大类。信息网络是指传输管理信息（包括多媒体信息）的计算机网络（主要是以太网），通常用于建筑智能化系统的管理层。控制网络是指传输监控信号的计算机网络，通常用于建筑设备监控系统。什么是计算机网络？计算机网络是指地理上分散的

12、多台独立自主的计算机通过软、硬件互连，以实现数据交换和资源共享的系统。网络功能网络功能七大支撑功能（1）信号传输（2）帧传输（3）网络寻址（4）网络路由（5）差错控制（6）流量控制（7）拥塞控制 网络网络构成构成要素要素要素1网络主机 联网的计算机设备称为网络主机（简称主机）。联网的PC、服务器、笔记本电脑、打印机、PDA、PLC（可编程逻辑控制器）、DDC（直接数字控制器）、智能家电等都是主机。网络网络构成构成要素要素要素2网络设备 网络设备网络设备是指通信子网中使用的设备，包括连网设备、网络互联设备及网络配套设备。连网设备连网设备：是指把主机连接到计算机网络的设备，主要有网卡、中继器和集线

13、器。网络互联设备网络互联设备：是指在不同网络（同构或异构网络）之间实现互联的设备，主要有交换机、路由器、L3交换机、网关等。网络配套设备网络配套设备：是指那些根据专门的网络需求而配置的网络设备，例如防火墙、密码机、网管工作站、电子配线架等。网络网络构成构成要素要素要素3传输介质 在网络设备之间、主机与网络设备之间实现信号传输的媒介称为网络传输介质（又称通信介质、传输介质），例如光纤、铜线、空气。网络网络构成构成要素要素要素4拓扑结构 一个计算机网络中，网络设备、主机之间的连接型式(结构形式)称为网络拓扑结构。基本网络拓扑结构有总线型、星型和环型。扩展型拓扑结构有树型、网状型和全连通型。实际网络

14、中也常见混合型拓扑结构。网络网络构成构成要素要素要素5通信协议 计算机网络中的通信规则就是网络通信协议，这很类似于交通网络中的交通规则。网络通信协议是分层的，例如IP协议是网络层的通信协议，TCP协议是传输层的通信协议，HTTP是应用层的通信协议。网络网络构成构成要素要素要素6网络软件 计算机网络是一个系统，由网络硬件和网络软件构成。主要主要网络性能网络性能指标指标（1）速率 网络主机或网络设备在数字信道上传送数据的速率，称为数据率或比特率。速率是计算机网络中最重要的一个性能指标,基本单位是bit/s(b/s，bps)。（2）带宽 带宽有3种不同的含义：信号的频率范围；通信线路或信道能有效传输

15、的频带宽度；网络通信线路或信道所能传送数据的“最高数据速率”。网络类别网络类别按覆盖距离分类：LAN，MAN，WAN 个域网PAN（个人区域网，Personal Area Network）是指在个人工作区域内（10m左右）利用无线通信技术将多种数字终端或网络设备互联的网络,因此也称为无线个人区域网(WPAN:Wireless PAN)。按传输介质分类：有线、无线按数据交换方式分类：共享型、交换型网络体系结构网络体系结构ISO OSI/RM（7层）TCP/IP（4层）IEEE802局域网模型（2层）网络设备网络设备网络设备分为：（1）连网设备（2）网络互联设备（3）网络配套设备。连网设备连网设备

16、 网卡，中继器，集线器。网络互联设备网络互联设备 常用的网络互联设备有：数据链路层的（L2）交换机 网络层的路由器和L3交换机。网络配套设备网络配套设备是指那些根据专门的网络需求而配置的网络设备。例如：防火墙、密码机、网管工作站、电子配线架等。信息网络的变迁 在20世纪末千兆以太网大量应用之前，建筑中的信息网络技术基本上是“三足鼎立”：FDDI（100M共享）、快速以太网（100M交换/共享）和ATM LAN（155M622M交换）。FDDI是以光纤作传输介质的共享式100M环型LAN，在90年代后期已被淘汰，主要原因是其共享100M的系统带宽无法满足日益增长的多媒体传输对主干网高带宽的要求。由于以太网是最早的LAN，加之长期的积累，人们普遍熟悉还是以太网技术，加之以太网性价比更高，所以尽管ATM LAN技术先进，但智能建筑中已全部采用以太网。大中型园区网或住宅小区的计算机网络常见方案：（1）核心层：万兆/千兆以太交换机（2）汇聚层：千兆/百兆以太交换机（3）接入层：百兆/百、十兆自适应以太交换机2022年11月5日园区网：园区网是一种高密度用户的非运营网络，网络的所有权归某个单位或机