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第 1 章 综合布线系统概述 教学提示：随着计算机网络的逐渐普及以及社会对信息需求的不断增加，人们需要在 建筑物与建筑物之间，或建筑物内部实现各种信息高速、有效的传输。因此，一种集建筑 艺术和信息技术为一体的系统综合布线系统应运而生。综合布线系统是智能建筑的基 础，它是一个规范的、模块化的、稳定的、灵活性极高的设置于建筑物内或建筑物之间的 信息传输通道，即所谓的信息高速公路。 教学要求：本章主要学习并掌握综合布线系统工程的概念、组成、特点及工程的设计 要领；掌握智能建筑的概念、组成及特点；理解并掌握综合布线系统工程的设计要求；了 解智能建筑与综合布线系统的关系及综合布线系统的适用范围；熟悉综合布线系统中的常 用术语。 1.1 综合布线系统的发展过程 综合布线系统技术出现于 20 世纪的 80 年代，当时人们只是想把一个建筑物内的各种 仪表、控制信号用一种集中监控设备管理起来，以实现对各种设备的自动或手动控制。但 由于受当时条件的限制，这种控制系统的传输距离和控制点数目不尽如人意。 1984 年，首座智能建筑在美国出现后，早期的传统布线系统的不足表现得越来越明 显。例如各种语音、数据、监控信号各自独立。由于各个系统的设计和产品安装分别由不 同厂家完成，这样不同厂家的产品不能兼容，这不仅使用户的投资进一步增加，更重要的 是使各种网络系统的维护管理变得更加困难。因此，人们在吸收传统布线技术优点的基础 上，一直在寻求一种规范的、统一的、结构化易于管理的、开放式便于扩充的、高效稳定 的、维护和使用费低廉的、健康环保的综合布线系统方案。近几年，国内建造的很多建筑 已成功地采用了综合布线系统。例如北京的京广中心和中华大厦，上海的博物馆、金茂大 厦和浦东上海证券交易大厦，广东的国际大厦，深圳的深房广场等，开创了国内智能建筑 的先河。在911恐怖袭击中被摧毁的美国纽约世界贸易大厦的综合布线系统，更称得 上是当今综合布线系统的技术走向成熟运用的典范。 随着IT 产业和社会需求的迅猛发展，网络技术已经广泛地渗透到社会生活的方方面面， 它影响着我们的日常生活和工作，起到潜移默化的作用。我们需要网络，是因为我们需要 广泛的信息；我们离不开网络，是因为我们离不开交流。在数字化的信息社会中，人们一 直梦想着足不出户的办公、消费、学习、娱乐、交流等活动。因此，承载着网络信息的各 种线缆正像常青藤一样向各个楼宇蔓延。为了使延伸的网络线缆不至于造成泛滥而无法控 制，人们已经认识到了综合布线系统的重要性。 1995 年，TIA/EIA(美国通信工业协会/美国电子工业协会)颁布了商用电信建筑布线 2 综合布线技术教程与实训 标准(TIA/EIA 568-A)；1999 年，发布了一个增补版，即 TIA/EIA 568-A.5；1999 年，又 颁布了最新版本的 TIA/EIA 568-B。 随着综合布线技术在我国的发展，1993年10 月，我国原邮电部和建设部联合发布了城 市住宅区和办公楼电话通信设施设计标准；1995 年 3 月，中国工程建设标准化协会批准 了建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范(CECS72:95)、1997 年 4 月除作了修改外 又发布了建筑与建筑群综合布线系统工程施工及验收规范(CECS89:97)；1997 年 7 月， 原邮电部又颁布了大楼通信综合布线系统等。这些行业标准和协会标准的出台，对进 一步规范和加速我国综合布线的市场运营、技术推广、产业化进程等方面起到了重要的推 动作用。 近几年来，随着我国经济的高速发展，城市中各种高层建筑和现代化的公共建筑不断 涌现，尤其是作为信息社会象征之一的智能建筑备受用户关注。为满足客户的需要，适应 通信、计算机及有关技术(如控制技术和图形显示技术)相互融合的发展趋势，加快通信网 数字化、宽带化、智能化、自动化和综合化的进程，要求在现代化建筑中广泛采用综合布 线系统。目前，综合布线系统已成为我国现代化建筑中的热门话题，也是建筑工程和通信 工程设计及安装施工相互结合的一项十分重要的内容。 1.2 综合布线系统工程概述 综合布线系统是一种模块化的、灵活性极高的设置于建筑物内或建筑群之间的信息传 输通道。它既能使语音、数据、图像设备和交换设备与内部其他信息管理系统彼此相连， 也能使这些设备与外部的系统相连。通过这种系统，一方面实现了网络内部和外部的信息 沟通，另一方面为网络以后的改造、扩充、维护提供了便利条件。 1.2.1 综合布线系统工程的概念 综合布线系统(Premises Distribution System，PDS)是建筑物与建筑群综合布线系统的 简称，它是指在一幢建筑物内或建筑之间，通过传输介质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。即使在用户尚未确定具体的应用系统情况下，也可进 行布线系统的设计和安装。一个设计良好的综合布线对其服务的设备应具有一定的独立 性，并能互连许多不同应用系统的设备，如既能支持语音设备，又能支持数据图像等设 备。这样，综合布线系统不再受具体的设备和应用的限制，能充分发挥作用。在 EIA/TIA 568(有关综合布线系统工程的标准请参看第 1.2.5 节)中把综合布线系统分为六个子系统：工 作区子系统、水平布线子系统、垂直干线子系统、管理区子系统、设备间子系统、建筑群主 干布线子系统(各标准的子系统划分方法可能略有不同，但实质原理是相同的)。按此种标准 划分的综合布线系统如图 1.1 所示。本书主要以 EIA/TIA 568 为主，介绍综合布线系统。 综合布线系统构成了某种结构化的基本链路，像一条信息通道一样连接楼宇内或室外 的各种电子设备，这些信息路径具有提供传输各种语音信息及综合数据信息的能力。综合 布线系统的网络链路结构组成如图 1.2 所示。图 1.2 中综合布线子系统的划分方法是依据我 国通信行业标准大楼通信综合布线系统第 1 部分：总规范(YD/T 926.12001)。 2 第 1章 综合布线系统概述 3 综合布线系统一般采用的是星型拓扑结构。该结构下的每个分支子系统都是相对独立 的单元，对每个子系统的改动都不影响其他子系统，只要改变节点连接方式，就可使综合 布线系统在星型、总线型、环型、树状型等结构间进行转换。 图 1.1 综合布线系统示意图 图 1.2 综合布线系统的网络链路构成图 1.2.2 综合布线系统的组成 为了便于设计和施工维护管理，综合布线系统一般逻辑性地分为六个模块化结构。它 们相对独立，形成具有各自模块化功能的子系统。这些子系统又组成一个有机的整体布线 系统，如图 1.3 所示。这六个部分概括为一间、二区、三系统，一间指设备间； 二区指工作区和管理区；三系统指水平布线子系统、垂直干线子系统和建筑群主 干布线子系统。 3 4 综合布线技术教程与实训 图 1.3 综合布线系统组成示意图 从图中可以看出，这六个部分中的每一部分都相互独立。因此，在设计、施工时可以 单独进行，改变一个子系统时，均不会对其他子系统造成很大的影响。下面我们简单介绍 这六部分的功能。 1. 工作区子系统(Work Area Subsystem) 工作区子系统处在用户终端设备(包括电话机、计算机终端、监视器、数据终端等)和 水平布线子系统的信息插座(TO)之间，起着搭桥的作用。如图 1.4 所示，工作区子系统由 用户工作区的信息插座以及延伸到工作站终端设备处的连接线缆和适配器等组成，其作用 是将用户终端方便有效地与网络连接，实现信息的传输。目前，常用的信息插座是 RJ-45 和 RJ-11，它们可以方便地和用户的计算机、电话机连接。对于一些特殊的终端，可用适 配器实现不同尺寸、类型的插头与信息插座相匹配。 图 1.4 工作区子系统连接示意图 2. 水平布线子系统(Horizontal Subsystem) 水平布线子系统是由每个楼层配线架(FD)至工作区信息插座(TO)之间的线缆、信息插 座、转接点及相应配套设施组成的系统，如图 1.5 所示。水平布线子系统的作用是将楼层 内的每个信息点与楼层配线架相连，在同一楼层中，要将电缆从楼层配线架连接到各工作 4 第 1章 综合布线系统概述 5 区的信息插座上。 图 1.5 水平布线子系统示意图 3. 管理区子系统(Administration Subsystem) 管理区子系统由交连、互连和输入/输出(I/O)组成，为连接其他子系统提供连接手段， 如图 1.6 所示。管理区子系统的主要功能是采用交连和互连等方式，管理区垂直干线和各 楼层水平布线子系统的线缆。综合布线系统的灵活性和优势主要体现在管理区子系统上， 只要简单地在配线架上对跳线进行调整一下，就可以完成一个结构化布线的信息插座与任 何一类智能系统的连接，极大地方便了网络的维护和管理。 图 1.6 管理区子系统示意图 4. 垂直干线子系统(Riser Backbone Subsystem) 垂直干线子系统指每个建筑物内由主交接间至楼层交接间之间的线缆及配套设施组成 的系统，如图 1.7 所示。其主要作用是在建筑物内 BD 与 FD 之间形成一个信息传输通路。 垂直干线子系统是一幢大楼内的信息山骨干部分，它的好坏直接影响到建筑物内的信息传 输。因此，在设计垂直干线子系统时，要充分考虑其重要性、先进性和安全性。 5 6 综合布线技术教程与实训 图 1.7 垂直干线子系统示意图 5. 设备间子系统(Equipment Subsystem) 设备间子系统由设备间的各种设备、连接电缆、连接器和相关支撑硬件组成。它是通 过各种连接线把不同的设备互连起来，如图 1.8 所示。常见的网络互连设备有主计算机、 交换机、路由器、接入设备及网络的监控设备等。 一般情况下，综合布线系统是由各种网络互连设备、建筑物配线架(BD)、楼层交接间 及信息插座(TO)等基本单元，经线缆连接组成。网络互连设备用来实现对内外网络的互连 互通和控制管理任务；建筑物配线架(BD)放在设备间，楼层配线架(FD)放在楼层配线间， 它们负责对线缆的端接、标志和连接；信息插座安装在工作区，是用户终端与网络的连接 点。对于规模比较大的建筑物，在楼层配线架与信息插座之间也可设置卫星配线架，卫星 配线架安装在二级交接间(又称卫星交接间)。连接建筑物配线架和楼层配线架的线缆称为 干线，连接楼层配线架和信息插座的线缆称为水平布线。若有二级交接间，连接建筑物配 线架和卫星配线架的线缆也称为干线，连接卫星配线架和信息插座的线缆统称为水平线。 图 1.8 设备间子系统示意图 6. 建筑群主干布线子系统(Campus Backbone Subsystem) 建筑群主干布线子系统是指由建筑群配线架(CD)与其他建筑物配线架(BD)之间的缆线及 6 第 1章 综合布线系统概述 7 配套设施组成的系统。它使得相邻的几个建筑物内的综合布线系统形成一个统一的整体， 在楼群内部交换和传输信息，并对电信公用网形成唯一的出入端口，通过该入口把公用网 信息分配到各个建筑物内，如图 1.9 所示。 图 1.9 建筑群主干布线子系统示意图 综上所述，综合布线系统被划分为建筑群主干布线子系统、垂直干线子系统、水平布 线子系统、设备间子系统、管理区子系统和工作区干线子系统六个独立的子系统。这种按 照逻辑功能划分的系统，便于工程设计、核算和施工维护，在目前得到了广泛的实际应用。 1.2.3 综合布线系统工程的特点 1. 与传统布线系统的比较 综合布线系统 (PDS)是信息技术与智能化建筑相结合的产物，是对传统布线技术的进 一步发展。它是一种结构化的布线系统，和传统的布线系统相比具有明显的优势，具体表 现在以下几个方面。 (1) 兼容性、综合性好。保证布线系统良好的传输性能和降低投资成本一直是企业追 求的目标，规范的、结构化的布线系统不仅可以体现系统的综合传输能力，而且还能使由 不同厂家生产的终端设备的互换变成可能，从而降低了投资成本。 (2) 灵活性、适应性强。传统的布线系统中，增加或减少设备，会对原来的网络造成 很大的影响，严重时信号的质量下降，甚至中断。在综合布线系统中，不会因为设备的变 化而改变原来布线系统的结构。当设备的位置和数量发生变化时，只需要简单的插接操作 即可，这大大提高了网络的适应性。 (3) 管理、维护方便。由于传统布线系统本身的特点，使得其管理、维护工作显得比 较困难。采用标准化、模块化设计后，网络的日常管理、故障的诊断排除变得更容易实现。 (4) 技术经济合理。根据综合布线系统的要求，在选择技术时应考虑适当的先进性。 这样虽然工程的初期投资较大，但从总体上看，延长了系统的使用寿命，保证了系统传输 信息的安全性和稳定性。 总之，综合布线系统从根本上改变了建筑物之内或建筑物之间信息通道的设计和使 用，节约了费用，提高了工作效率。 综合布线系统与传统布线系统具体的比较见表 1-1。 7 8 综合布线技术教程与实训 表 1- 综合布线系统 1 综合布线系统与传统布线系统比较 传统布线系统 规范、统一的配线系统，支持图、文、声、数、像的 多系统、多网络，各系统独立 传输 一般可兼容多家厂家的产品，实现系统的集成，减少成本 系统一旦确定，线路就专用，兼容性低 移动、搬迁、改变等很方便，只须将设备插到另一个 设备移动、改变或网络升级时将使整个布线系统 信息点插座(TO)，即需要时可在管理子系统中作相应 改变，有的改动甚至不可能实现 的变动，灵活性好 终端硬件可根据需要灵活改变，而线路系统基本保持 硬件一旦变化，布线也须改变 不变，并可灵活组合 能满足各种性能等级层次的需要 一旦确定，性能升级不容易实现 系统的性价比高，初始投资较大。所含系统的数量越 系统的性能落后，随时间和技术的发展，改造费 多，平均投资越少 2. 综合布线系统的特点 用大或无法改造。系统配置越多，平均投资越多 综合布线系统作为建筑物内或建筑物之间的信息平台，在设计、使用、管理维护方面 具有明显的优点，具体表现在如下几个方面。 (1) 实用性。综合布线系统是全开放式的布线系统，它将语音、数据与监控设备的信 号集成在一个通道中传输，能满足不同层次的用户对信息传输的需求，并能适应未来技术 的发展需要。 (2) 灵活性。在系统中，同一个信息接入点可支持多种类型的设备，例如既可连接计算 机设备，也可连接电信设备。另外还可以方便的增加或减少设备，使网络的扩充很容易实现。 (3) 可靠性。随着技术和产品的不断发展，布线系统采用高品质的标准材料，对每条 信息通道都可以方便地进行测试，以保证其电气性能。系统任何一条线路发生故障均不影 响其他线路的运行，从而保证了系统的可靠运行。更重要的是，还采取了保护措施，大大 减少了各传输线路信号的互扰。 (4) 开放性。综合布线系统采用开放式的体系结构，符合多种国际标准，可以支持各 个厂家生产的网络设备，降低了网络的维护费用。 (5) 独立性。综合布线系统是一种独立于具体应用的系统。结构化的布线系统对未来 的应用提供了相当大的冗余，并允许用户不断地引入各种新技术设备。 (6) 模块化。布线产品中的接插件都是积木式的标准件，使用方便，管理容易；同时 减少了现场的施工量，提高了系统的可靠性，使得系统的搬迁、扩充、维护很容易实现。 (7) 易扩展性。由于采用标准化的、积木式的组合方式，在以后需要增加设备时，可 随时将设备添加到系统中，对其他设备不会造成任何影响。 (8) 先进性。考虑到技术和产品的不断进步，在设计构建系统时应充分考虑其使用寿 命。一个好的系统的使用寿命至少是16年，这是因为综合布线系统是一个隐蔽性的工程， 而且房屋建筑的使用寿命大都在几十年以上，甚至近百年。 (9) 经济性。标准化的、模块式的设计原理，使系统的施工、管理、维护费用大大降 8 第 1章 综合布线系统概述 低。这一方面降低了企业的成本，另一方面又促进了技术的发展。 9 总之，结构化布线系统是一个科学的、合理的、高效的、实用的信息高速公路 (Information Super Highway)，它为企业在市场经济环境下提高其自身的竞争力和形象， 创造了有利的条件。 1.2.4 综合布线系统的适用范围 综合布线系统采用模块化的设计和分层星型拓扑结构，它能适用任何类型的建筑物的 布线。一般来说，建筑物的跨距不超过 3 000m、房屋、办公室的面积小于 1 000 000m 2 时， 区域内的人员数量为 5050000 人时，都可以实现综合布线系统。从综合布线系统提供的 业务来看，它可以支持语音、数据和视频等各种业务的应用。 实际中，综合布线系统的范围可以根据建筑工程项目范围来定，一般有两种范围，即 单幢建筑和建筑群体。单幢建筑中的综合布线系统范围，一般指在整幢建筑内部敷设的管 槽系统、电缆竖井、专用房间(如设备间等)和通信缆线及连接硬件等；在建筑群体系统中 因各建筑物幢数不一、规模不同，有时可能扩大成为街区式的范围(如智能小区、数字校园 等 )，其工程范围除上述每幢建筑内的通信线路和其他辅助设施外，还须包括各幢建筑物之 间相互连接的通信管道和传输线路，这时，综合布线系统就较为庞大、复杂。但是，再复 杂的系统，都可以根据实际情况把它划分成许多子系统，这样在设计施工时就比较容易。 1.2.5 综合布线系统工程的标准 综合布线系统是一个复杂的系统，它包括各种线缆、插接件、转接设备、适配器、检 测设备及各种施工工具等多种设备，还包括多项技术实现手段，实施起来比较复杂。提供 综合布线系统设备的厂家很多，各家产品特点不同，设计思想与理念不同。要想使各家产 品互相兼容，使综合布线系统更具有开放性，集成度更高，更方便于使用和管理，就必须 制定出一系列相关的标准，以规范各种线缆、插接件、转接设备、适配器、检测设备、施 工工具等设备，规范综合布线系统设计、施工、测试、维护等诸多环节。 目前，已经出台了有关综合布线系统的多种国际、国家及行业标准。 1. 国内标准 (1) 建筑与建筑群综合布线系统工程施工和验收规范(GB 305122000)。 (2) 建筑与建筑群综合布线系统验收规范(GB 30512/T 503122000)。 (3) 中国电气设备安装工程施工及验收规范(GBJ 2321982)。 (4) 智能建筑设计标准(GB/T 503142000)。 (5) 总配线架技术要求和试验方法(YD/T 6941993)。 (6) 大楼综合布线系统第一部分总规范(YD /T 926.12001)。 (7) 大楼综合布线系统第二部分综合布线系统用电缆光缆技术要求(YD/T 926.2 2001)。 (8) 大楼综合布线系统第三部分综合布线系统用连接硬件技术要求(YD/T 926.3 2001)。 (9) 综合布线系统电气特性通用测试方法(YD/T 10131999)。 9 10 2. 国际标准 综合布线技术教程与实训 (1) ISO/IEC 11801国际商用建筑物布线标准。 (2) FDDI/CDDI/TPDDI(ANSI X3T9.5)光纤分布式数据接口/铜缆分布式数据接口/双绞 线分布式数据接口。 (3) IEEE 802.3、IEEE 802.4、IEEE 802.5、IEEE 802.12。 3. 美国标准 (1) ANSI/TIA/EIA-568-B：商业建筑电信布线标准。 (2) ANSI/TIA/EIA-569-A：商业建筑电信路径和空间标准。 (3) ANSI/EIA/TIA-570-A：住宅电信布线标准。 (4) ANSI/TIA/EIA-606：商业建筑电信基础结构管理标准。 (5) ANSI/TIA/EIA-607：商业建筑电信接地和接线要求。 (6) ANSI FDDI：光纤分布式数据接口高速局域网标准 (7) TIA/EIA TSB-67：非屏蔽双绞线(UTP)系统传输性能现场测试规范。 (8) TIA/EIA TSB-72：集中式光缆布线准则。 4. 欧洲标准 EN 50173：一般电缆连接系统标准。 1.2.6 综合布线系统工程的设计要领 综合布线系统是一个系统工程，为了保证工程的质量、性能，就须要有一套科学、实 用的设计思路。在具体设计时把握以下几个要点。 1. 总体规划 一般来说，通信技术标准是随着科学技术和产品的发展进步而逐步修订完善的，综合 布线系统也不例外。在设计综合布线系统期间，提出并考虑近期和长远的需求是非常必要 的。目前，国际上都有针对各种综合布线系统产品的质量保证规范体系，但并没有关于投 资保证的条文。因此，为了保护投资者的利益，我们可以采取总体规划，分步实施，水 平布线尽量到位的设计原则。我们知道，干线大多数都设置在建筑物的弱电间，更换或 扩充比较省事；水平布线是在建筑物的吊顶内、天花板或管道里设置缆线，施工费用比初 始投入的材料费用高。如果更换水平布线，要损坏建筑结构，影响整体美观。因此，我们 在设计水平布线时，要根据实际情况，尽量选用档次较高的线缆及相关连接硬件，以保证 整个工程的投资。 应该注意的是，在设计综合布线系统时，一定要从实际出发，不可脱离实际，盲目追 求过高的标准和超前的技术，增加投资风险，造成不必要的浪费。 2. 系统设计 综合布线系统工程是随智能建筑和信息技术出现的一项新兴产业。它的设计思路既要 考虑实际的使用，又要不受实际情况的限制。 设计一个合理的综合布线系统一般有以下几个步骤。 (1) 分析用户各种需求。 10 第 1章 综合布线系统概述 11 (2) 获取建筑物平面图。 (3) 设计系统结构。 (4) 设计布线路由。 (5) 论证可行性。 (6) 绘制综合布线系统施工图。 (7) 编制综合布线系统用料及设备清单。 (8) 制定施工进度表。 设计一个实用而又合理的综合布线系统，目的是既要满足用户近期需求，又要考虑用户 的长远利益。 3. 综合管理 一个设计合理的综合布线系统，能把智能建筑物内、外的所有设备互连起来。为了充 分而又合理地利用这些线缆及相关连接硬件，我们可以将综合布线系统的设计、施工、测 试及验收资料采用文档记录或数据库技术管理起来。从工程一开始就应树立这一方面的意 识，从而在施工过程中，全面利用计算机辅助设计(CAD)技术，将建筑物的需求分析、系 统结构设计、布线路由设计，以及线缆和相关连接硬件的参数、位置编码等一系列的数据 录入数据库，使配线管理成为建筑集成化总管理数据库系统的一个子系统。同时，组织本 单位的技术人员参与综合布线系统的规划、设计以及验收，这将对今后的管理、维护工作 有很大的帮助。 1.2.7 综合布线系统的应用 近年来，随着信息处理系统的迅速发展，人们对信息传输的便捷性、安全性和稳定可 靠性要求越来越高。在新建写字楼、智能小区内，综合布线系统要求对内能适应不同的网 络设备如主机、终端等，对外能连接各种网络，具有灵活的拓扑结构和足够的系统扩展能 力。 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，目前综合布线系统的应用主要在以下几个方面。 1) 商业贸易方面 在各种商务贸易中心、金融机构(如银行和保险公司等)、高级宾馆饭店、股票证券市 场和高级商城大厦等高层建筑内应用。 2) 综合办公方面 在学校、企业团体、政府机关、公司总部等办公大厦，办公、商业贸易兼有的综合业 务楼或租赁大厦等方面的应用。 3) 交通运输方面 在航空港、火车站、长途汽车客运枢纽站、江海港区(包括客货运站)、城市公共交通 指挥中心、出租车调度中心、邮政枢纽楼和电信枢纽楼等公共服务建筑物方面应用。 4) 新闻机构方面 在互联网、广播电台、电视台、新闻通信社、书刊出版社和报社业务楼等方面应用。 5) 其他重要建筑群方面 在医院、急救中心、气象中心、科研机构、高等院校和工业企业的高科技业务楼等方面。 11 12 综合布线技术教程与实训 随着科学技术的发展和人们生活水平的提高，综合布线系统的应用范围和服务对象会 逐步扩大和增加。在 21 世纪信息时代，随着社会经济快速发展和人民生活水平不断提高， 民用的高层住宅建筑逐渐向智能化方向发展。在这个时候，建筑中有必要采用相应的综合 布线系统，来满足不同用户的需求。 从上述分析看，综合布线系统具有广泛的发展前景，所以在综合布线工程设计中，应 留有一定的发展余地，为在智能建筑中实现传输各种信息创造有利的条件。 1.3 智能建筑的基本概念 智能建筑(Intelligent Building，IB)是信息时代的必然产物，是计算机技术、通信技术、 控制技术与建筑技术密切相结合的产物。在信息社会，智能建筑已成为体现企业实力的具 体象征。 1.3.1 智能建筑的概念 智能建筑和综合布线系统一样，其发展历史较短，有关智能建筑的描述不少，但目前 尚未形成统一概念。美国智能建筑学会 (American Intelligent Building Institute) 对智能建筑 下的定义是：智能建筑是将结构、系统、服务、运营及相互关系全面综合，以达到最佳组 合，获得高效率、高性能与高舒适性的大楼或建筑。也有人认为，智能建筑就是高功能、 高效率的大楼。智能建筑的信息管理控制系统如图 1.10 所示。 图 1.10 智能建筑的信息管理控制系统示意图 12 第 1章 综合布线系统概述 13 编者认为，应强调智能建筑的多学科交叉、多技术系统综合集成的特点。因此，推荐 如下定义：智能建筑是指利用系统集成方法，将计算机技术、通信技术、控制技术与建筑 艺术有机结合，通过对设备的自动监控，对信息资源的管理和对使用者的信息服务及其与 建筑的优化组合，所获得的投资合理、适合信息社会要求，并且具有安全、高效舒适、便 利和灵活特点的建筑物。 根据上述定义可知，智能建筑是社会信息化与经济国际化发展的必然产物，是多学科、 高新技术的有机集成。随着信息技术的不断发展，计算机终端、网络应用的逐渐普及，建 筑物内的所有公共设施，都可以采用智能系统来提高大楼的服务功能。智能系统所用 的主要设备通常放置在智能建筑内的系统集成中心(System Integrated Center， SIC)。它通 过建筑物综合布线(Generic Cabling，GC)与各种终端设备，如通信终端(电话机、传真机等)、 数据终端和传感器(如烟雾、压力、温度、湿度等传感器)连接，感知建筑内各个空间 的信息，并经过计算机处理后，使通信终端或控制终端(如步进电机、各种阀门、电子 锁、开关等)给出相应的反应，使大楼具有某种智能。这样，如果建筑物的供电、空调、 给排水、照明、消防、保安、交通、通信、视频等全套设施都能按人们的需要实施服务控 制，那么，大楼的管理和使用效率将大大提高，且耗能的开销也会随之降低，从且达到了 系统设计的目的。 根据上面的讨论，我们可以归纳出，智能建筑通常具有四大主要特征，即建筑物自动 化(Building Automation，BA)、通信自动化(Communication Automation，CA)、办公自动化 (Office Automation，OA)、布线综合化。前三个特征就是所谓 3A(智能建筑)。 图 1.11 是智能建筑结构的示意图，由图可以看出，智能建筑是由智能建筑环境内的系 统集成中心，利用综合布线连接并控制3A系统组成的。 图 1.11 智能建筑结构示意图 1.3.2 智能建筑的组成及特点 智能建筑由系统集成中心(SIC)、综合布线系统、建筑物自动化系统(BAS)、通信自动 化系统(CAS)、办公自动化系统(OAS)五大部分组成，其系统组成和功能如图1.12 所示。下 面简要地介绍这五个部分的作用。 13 14 综合布线技术教程与实训 图 1.12 智能建筑的系统功能图 1. 系统集成中心 系统集成中心也称为系统的控制中心，它具有信息汇集和各类信息综合管理的功能， 为智能建筑内各个系统的信息交换提供一个交换平台。为了实现不同系统的互连互通，SIC 应满足以下要求。 (1) 接口界面要标准化、规范化，以实现各子系统之间的信息交换和通信。 (2) 对整个建筑物系统实施统一管理和控制。 (3) 对各子系统的信息进行实时处理，并且指挥相应的系统作出反应。 2. 综合布线系统 综合布线系统是由线缆和相关连接硬件组成的信息传输通道，可以传输数据、语音、 影像和图文等多种信息，支持多种厂商各类设备的集成与集中管理控制。通过统一规划、 统一标准、模块化设计和统一建设实施，以满足智能建筑高效、可靠、灵活性等要求。 3. 办公自动化系统 办公自动化系统是由计算机技术、通信技术和系统科学等高新技术所支撑的辅助办公 的自动化手段，主要包括电子信箱、视听、电子显示屏、物业管理、文字处理、共用信息 库和日常事务管理等若干部分。建立办公自动化系统的目的是使人们的日常办公业务活动 简化，组成高效、优质服务的人机信息处理系统。其目标是能充分利用信息资源，支持管 理决策，提高办公效率和工作质量。 它具有完成各类电子数据处理、对各类信息实施有效管理以及辅助决策者作出正确迅 速决定的功能，能具体完成以下任务。 1) 电子数据处理(E1ectronic Data Processing，EDP) 电子数据处理系统主要用于处理日常办公中的大量事务性工作，如发送通知、打印文 件、汇总报表和组织会议等。将这些日常繁琐事务由文字处理机等设备来完成，从而提高 14 第 1章 综合布线系统概述 15 办公效率和节省劳力。 2) 管理信息系统(Management Information System，MIS) 信息管理系统主要对信息流进行控制管理，一般是把各种独立的信息经过信息交换和 资源共享等方式相互联系而得到准确、快捷、优质的服务效果。其基本功能有文档资料管 理、数据的分析、电子邮件和电子数据交换等。 3) 决策支持系统(Decision Support System，DSS) 先进的办公自动化系统可以根据预定目标提供辅助决策功能，从低级到高级(或从中层 到上层)逐步建立指导办公服务的支持决策系统，在整个决策过程中从提出问题开始，参与 收集信息、拟订方案、分析研究、评价选定等一系列的活动。 4. 通信自动化系统 信息社会中，有没有信息的高速传输已成为影响企业成功与否的重要因素。智能建筑 中的通信自动化系统，可以对来自建筑物内外的各种不同信息进行收集、处理、存储、传 输和检索，大大提高了用户的办公效率，同时又为用户赢得了更多的利益。智能建筑中的 通信自动化系统包括语音及数据通信、图文通信和卫星通信等几个部分，具体负责建立建 筑物内外各种图像、文字、语音及数据的信息交换和传输关系。 通信自动化主要由三大部分组成，即语音、图文和数据。如从系统角度细分，一般有 以下系统。 (1) 电话系统。 (2) 传真系统(包括传真存储转发)。 (3) 会议电视和会议电话系统。 (4) 闭路电视系统。 (5) 可视图文系统。 (6) 电子邮件信箱系统。 (7) 数据传输系统。 (8) 计算机局域网络。 (9) 卫星通信系统。 智能建筑中的通信设施在工程实施中必须合理配置，对于工程质量应按有关标准的严格要 求，以满足通信设施能为用户提供优质高效服务的需要，否则会造成日后使用不便等后患。 5. 建筑物自动化系统 建筑物自动化系统，是将建筑物或建筑群内的供电照明、空调通风、给排水、防灾、 保安、广播等设备以集中监视、控制和管理为目的而构成的一个综合系统。它在建筑物内 形成安全、健康、舒适、温馨的生活环境和高效的工作环境，并能保证系统运行的经济性 和管理的智能化。 根据智能建筑的管理对象和设备功能，建筑物自动化系统应具有以下基本功能。 1) 安全保安监控功能 (1) 智能建筑内重要场所的保安监视闭路电视设备，以及各种特种保安监控设备等(包 括告警显示和录制设备)。 (2) 与外界相连开口部位(如门窗)的警戒和人员出入的识别等装置(包括门锁钥匙管理 15 16 和磁卡门、计算机识别系统)。 综合布线技术教程与实训 (3) 紧急报警、处警和联络设施，在发生紧急情况时利用广播呼叫或通信联络(如对讲 电话)等处理手段。 2) 消防灭火报警监控功能 (1) 烟火(包括有害气体)探测传感装置和自动告警控制系统，以便及早发现火灾告警。 (2) 联动启闭消防栓、自动喷淋及卤代烷等灭火装置和设备。 (3) 自动排烟防烟、疏散人员通道(包括控制消防电梯和卷帘防火门的关闭)和事故照明 电源等的监控系统。 3) 公用设施监控功能 公用设施监控功能是大楼自动化中最核心的部分，它是智能化建筑服务质量优劣的关 键，因此必须加以保证。主要有以下几项。 (1) 高低压变、配电和一般照明电源等设施的监控。 (2) 给水、排水和卫生等设备的监控。 (3) 采暖、通风和空调等设施的监控。 (4) 时钟和各种传感器等低压装置的监控。 (5) 电梯、锅炉以及公用饮水等设施的监控。 (6) 停车场出入自动管理系统的监控。 大楼自动化是对智能建筑中各种设备进行集中监控管理，既要确保设备安装运行，又 能节约大量人力和能耗。 综上所述，智能建筑实质上是利用电子信息系统集成技术，将建筑物自动化、通信自 动化、办公自动化和建筑艺术有机地结合为一体的一种适合现代信息化社会综合要求的建 筑物，综合布线系统正是实现这种结合的有机载体。 智能建筑是现代信息、自动控制和建筑工程等技术融汇集成为整体的高新科技产物。 它具有多种学科相结合的特征。智能建筑环境规划支持系统和建筑工程本身是智能化建筑 的基础，它们必须满足智能建筑的特殊功能要求。随着计算机、通信、控制技术及图形显 示技术日益紧密结合，今后通信功能、信息处理和自动控制等业务种类必然会不断增加， 智能化建筑的智能和自动化水平将不断提高。 1.3.3 智能建筑与综合布线的关系 综合布线系统是智能建筑的重要组成部分，它好像建筑物内的一条信息高速公路，人 们在这条通道上方便、快捷、有效的进行相互的交流和沟通。有了这种信息高速公路，用 户想跑什么样车，想用什么样的应用系统，就变得十分简单。当今社会，信息技术的 发展日新月异，我们虽然不能建立一个永久的布线系统，但我们可以紧跟时代的步伐，作 到未雨绸缪。 由于智能建筑是集建筑技术、通信技术、计算机技术和自动控制技术等多种高新科 技之大成，所以智能建筑工程项目内容极为广泛，不是过去通常的土木工程可以相比的。 作为智能建筑中的神经系统综合布线系统是智能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。 16 第 1章 综合布线系统概述 1. 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 17 在衡量智能建筑的智能化程度时，既不是看建筑物的体积外观，也不是看内部装修好 坏，而是看系统的适应性和配线能力。如设备配置是否合理经济，技术功能是否完善、工 程质量是否优良，这些都是决定智能建筑的智能化程度高低的重要因素。 2. 综合布线系统是智能化建筑中必备的基础设施 综合布线系统把智能建筑内的通信、计算机和各种设施及设备相互连接，形成完整配 套的整体，以实现高度智能化的要求。由于综合布线系统能适应各种设施当前的需要和今 后的发展，具有兼容性、可靠性、灵活性和管理科学性等特点，所以它是智能建筑能够保 证高效优质服务的基础设施之一。在智能建筑中假如没有综合布线系统，各种设施和设备 因无信息传输介质而无法正常运行，智能化也难以实现。 当然，在建筑物中增加综合布线系统，必然会使整个工程造价增加，根据目前国内外 工程的实测数据，其造价约占建筑物总造价的 1%3%，个别特殊情况也不会超过 5%，其 投资费用相对是较少的。但是设置综合布线系统后，必然使建筑物增加实用功能和提高使 用价值。因此，国内外有关部门和各界人士对于综合布线系统的应用和发展的情况都极为 关注。 3. 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 众所周知，建筑工程是百年大计，房屋的使用寿命一般较长，大都在几十年以上。因 此，目前在规划和设计新的建筑时，应考虑如何适应今后发展的需要。由于综合布线系统 具有很高的适应性和灵活性，能在今后相当长的时期满足客观发展需要。为此，对于近期 不拟设置综合布线系统的建筑，应在工程中考虑今后设置布线系统的可能性，在主要通道 或路由等关键部位，适当预留房间、洞孔和线槽，以便今后安装综合布线系统，避免打洞 穿孔或拆卸地板及吊顶装置等。在新建的高层或重要的建筑工程中，应根据建筑物的使用 性质和今后发展前景等因素，积极采用综合布线系统。 4. 综合布线系统与智能建筑形成不可分割的整体 综合布线系统在建筑内和其他设施一样，都是附属于建筑物的基础设施，为智能化建 筑的主人或用户服务。因此，综合布线系统和建筑物彼此结合形成不可分离的整体，同时 也要看到它们是不同类型和性质的工程项目。综合布线系统分布于智能化建筑中，两者必 然会有相互融合的需要，同时又有可能出现彼此矛盾的问题。因此，在综合布线系统的设 计、施工和使用中都应经常与有关单位密切联系，配合协调，寻求妥善合理的方式来处理 问题，以满足各方面的要求。 智能建筑的功能只有通过综合布线系统才能体现。目前，在有些单位不能一下子实现 智能建筑的所有功能时，可以统一规划、统一设计，等条件具备时逐步实施。 综合布线系统是一种预布线系统，能够适应较长一段时间的需求。该布线系统应是完 全开放性的，能够支持多级多层网络结构，易于实现智能建筑内的配线集成管理。系统应 能满足智能建筑对于目前与将来的通信需求，适应更高的传输速率和带宽。 17 18 综合布线技术教程与实训 1.4 综合布线系统的意义和最新发展趋势 目前，计算机技术、通信技术、网络技术正在以前所未有的速度飞速发展。这些高速 发展的新技术带动人类步入了计算机技术发展的新时代信息网络时代。信息传输的高 速性、安全性、可靠性及任意点之间的互通性对信息传输介质及结构提出了更高的要求。 1.4.1 综合布线系统的意义 综合布线系统的出现是信息社会发展的必然结果，电子商务已成为当今企业新的利润 增长点，而电子商务所依赖的环境就是综合布线系统。一个合理、先进、安全的布线系统 是企业经济发展的重要保障。 综合布线系统最初进入中国市场时是以五类产品的形式出现的，当时只应用于 10 M 和 100 M 的网络。后来随着超五类产品的出现，综合布线系统也开始涉及越来越多的高传 输速率领域的应用。当六类产品出现后，最新的研究发现宽带视频也可以通过六类系统传 输，而且能得到非常好的图像品质。随着光纤到桌面和小型光纤连接器的普及，更高的传 输要求应运而生。再有，用户在选择产品时候越来越注重产品的质量和环保性。 当综合布线系统最早应用在国内智能建筑的时候，还只是作为语音和数据的传输通道， 当时楼宇自动化系统和安保系统等的布线仍然独立进行，因此，可以说综合布线系统的应 用意义并没有得到真正的完全实现。 然而，随着国内对智能建筑集成化的要求不断提高，作为智能建筑信息高速公路 综合布线系统不仅承担语音和数据传输的功能，更被要求能够与建筑自动化系统(BAS)、 通信自动化系统(CAS)和办公自动化系统(OAS)紧密结合。因此，综合布线系统是衡量智能 建筑智能化程度的重要标志，智能建筑能否为用户更好地服务，综合布线系统具有决定性 的作用。综合布线系统可使智能建筑充分发挥其智能化效能。 总之，随着我国经济的持续发展，具有高品位的、高性能的、安全的智能建筑将越来 越受广大用户的欢迎。