综合布线系统设计与实施（第五版）课件 项目8家居布线

综合布线系统设计与实施01项目描述02项目知识准备03项目实施04项目小结05目录CONTENTS项目实训01项目描述项目描述一套四房两厅两卫住宅的房子，包括客厅一间、餐厅一间、厨房一间、主卧一间、次卧一间、书房一间、佣人房一间、主卫生间一间、公用卫生间一间。住宅的平面图如图8－1所示。家居布线系统规划不考虑实现智能系统控制，但要达到CECS119－2000《城市住宅建筑综合布线系统工程设计规范》的基本配置要求。项目描述02项目知识准备智能家居系统基于家居布线来完成传输和配线管理，包括宽带接入、家居通信、家庭局域网、家庭安防、家庭娱乐、家用电器自动控制等。布线是智能家居的基础，采用综合布线技术的智能家居布线可以为以后的应用带来很大的方便。项目知识准备家居布线概述1．智能家居智能家居将与家居生活有关的各种弱电子系统有机地结合在一起，通过统筹管理，让家居生活变得更加舒适、方便、安全、有效和环保。智能家居系统包括网络接入系统、语音与传真通信系统、有线电视系统、防盗报警系统、可视对讲系统、煤气泄漏探测系统、紧急求助系统、远程医疗诊断及护理系统等。家居布线是智能家居的基础，是智能小区的延伸。先进的智能家居控制系统将目前计算机控制技术领域最新的现场总线技术应用于传统的电气安装领域，将传统的面板开关、窗帘、插座等电器智能化，有效地实现对照明、调光、百叶窗、场景、用电负荷、安保、暖通空调系统的智能控制，达到安全、节能、人性化的效果，并能在今后的使用中方便地根据用户的需求进行变更，成为真正灵活智能的电气系统。使用者可以根据个人的需求任意修改系统的功能，达到最佳的效果。项目知识准备家居布线概述2．家居布线（1）家居布线功能家居布线是智能家居的基础。家居布线支持语音、数据、影像、视频、多媒体、家居自动系统、环境管理、保安、探头、报警及对讲机等服务。目前，在智能家居布线中应用较多的有4个功能模块，包括高速数据网络模块、电话语音系统模块、有线电视网模块、安防模块。高级实施中还包括音响模块和现场总线技术。智能家居布线系统具有的优点可归纳为4个方面：能够集中管理家庭服务的各种功能应用，布线效果整齐美观；具有高带宽、高速率、高灵活性及高可靠性；具有兼容性及开放性；适应家庭网络目前及将来的应用发展。项目知识准备家居布线概述2．家居布线（2）现场总线技术应用于智能建筑的现场总线技术主要有LonWorks、基金会现场总线（FF）、CAN、Profibus、WordfIP等。LonWorks技术是Echelon公司推出的一种主要用于设备联网的局域网络技术，它为设计、创建、安装和维护设备网络方面的许多问题提供解决方案；网络的大小可以是2～32385个设备，适用于任何场合：从超市到加油站，从飞机到铁路客车，从溶解激光到自动贩卖机，从单个家庭到一栋摩天大楼等。基金会现场总线（FF）是一种专为工业控制应用设计，并得到国际主要自动设备供应商支持的现场总线技术。控制器局部网CAN（ControllerAreaNetwork）是BOSCH公司为现代汽车应用领域推出的一种多主机局部网，由于其高性能、高可靠性、实时性等优点被广泛应用于工业自动化、多种控制设备、交通工具、医疗仪器以及建筑、环境控制等众多部门。项目知识准备家居布线概述Profibus是一种国际化、开放式、不依赖于设备生产商的现场总线标准。Profibus传送速度可在9.6Kb/s～12Mb/s范围内选择，且当总线系统启动时，所有连接到总线上的装置都被设成相同的速度。该总线技术广泛应用于制造业自动化、流程工业自动化和楼宇、交通电力等其他领域自动化。WorldFIP是法国FIP公司在1988年最先推出的现场总线技术。WorldFIP在全系统采用统一的通信协议和进程协议，在单一协议的框架内，在有调度的访问控制下，既传输实时数据，又传输随机信息，两者之间互不影响，从而既是实时的可预测性的，又是面向未来的可与Internet连接的现场总线。智能家居布线系统采用哪种现场总线技术应根据用户的需求来确定，若要使用这些总线技术，则必须根据需要的拓扑结构要求进行布线。项目知识准备家居布线的主要参考标准是CESC119－2000《城市住宅建筑综合布线系统工程设计规范》和TIA/EIA570《家居电信布线标准》。我国家居布线的设计与施工应当遵循CESC119－2000规范，同时可以参考美国的TIA/EIA570标准。项目知识准备家居布线标准1．美国标准TIA/EIA570A由美国国家标准委员会（ANSI）与TIA/EIATR－41委员会内的TR41.8分委员会的TR41.8.2工作组制定，该标准包含了家居布线系统中的产品、安装指导和测试程序。TIA/EIA570A提出了有关布线的等级，建立一个布线介质的基本规范及标准，主要应用于包括室内家居布线及室内主干布线。该标准把家居布线分为两个等级，两个等级的比较见表8－1和表8－2。项目知识准备家居布线标准表10－1各等级支持的典型家居服务服务等级一等级二电话支持支持电视支持支持数据支持支持多媒体不支持支持布线等级一等级二4对非屏蔽双绞线3类（建议使用5类电缆）5类75欧姆同轴电缆支持支持光缆不支持可选择表10－2各等级认可的家居传输介质（1）等级一等级一提供了可满足电讯服务最低要求的通用布线系统，该等级提供电话、CATV和数据服务。等级一主要采用双绞线及使用星型拓扑方法连接，等级一布线的最低要求为一根4对非屏蔽双绞线（UTP），并必须满足或超出TIA/EIA568A规定的3类电缆传输特性要求，以及一根75欧姆同轴电缆，并必须满足或超出SCTEIPS－SP－001的要求。建议安装5类非屏蔽双绞线，方便升级到等级二。等级二提供了可满足基础、高级和多媒体电讯服务的通用布线系统，该等级可支持当前和正在发展的电讯服务。等级二布线的最低要求为1或2根4对非屏蔽双绞线（UTP），并必须满足或超出TIA/EIA568A规定的五类电缆传输特性要求，以及1或2根75欧姆同轴电缆，并必须满足或超出SCTEIPPS－SP－001的要求。可选择光缆，并必须满足或超出ANSI/ICEAS－87－640的传输特性要求。项目知识准备(3)CECS119－2000规范CECS119－2000《城市住宅建筑综合布线系统工程设计规范》由中国工程建设标准化协会通信工程委员会制定，经信息产业部、建设部等业内资深专家的审查，协会于2000年9月30日正式批准该规范为协会标准，同年12月正式施行。该标准在制定时结合我国城市住宅建筑通信设施的现状和对未来通信需求的预测，同时参考了TIA/EIA570A标准。该标准适用于新建、扩建和改建的城市住宅小区及住宅楼的综合布线系统工程设计。该规范对住宅建筑综合布线系统做了“一般规定”，还规范了“城市住宅小区内综合布线管线设计”和“建筑物内综合布线管线设计”。“城市住宅小区内综合布线管线设计”包括“地下综合布线管道设计”和“综合布线电缆或光缆设计”的规范；“建筑物内综合布线管线设计”包括“综合布线暗配管设计”“综合布线暗配线设计”的规范。规范中要求：对于综合布线的系统分级传输距离限值、各段缆线长度限值和各项指标等规范未涉及的内容均应符合国家标准《建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范》GB/T50311－2016的有关规定。项目知识准备2.基本配置与综合配置CECS119－2000规范中的“一般规定”认为“建筑物内的综合布线系统应一次分线到位，并根据建筑物的功能要求确定其等级和数量”。把布线配置分为基本配置和综合配置两个等级。（1）基本配置适应基本信息服务的需要提供电话数据和有线电视等服务。具体规定如下：①每户可引入一条5类4对对绞电缆；同步敷设一条75欧姆同轴电缆及相应的插座。②每户宜设置壁龛式配线装置，每一卧室、书房、起居室、餐厅等均应设置一个信息插座和一个电缆电视插座；主卫生间还应设置用于电话的信息插座。③每个信息插座或电缆电视插座至壁龛室配线装置，各敷设一条5类4对对绞电缆或一条75欧姆同轴电缆。④壁龛式配线装置（简称DD）的箱体应一次到位，满足远期的需要。项目知识准备家居布线标准（2）综合配置适应较高水平信息服务的需要，提供当前和发展的电话、数据、多媒体和有线电视等服务。①每户可引入两条5类4对对绞电缆，必要时也可设置2芯光纤；同步敷设1～2条75欧姆同轴电缆及相应的插座。②每户宜设置壁龛式配线装置，每一卧室、书房、起居室、餐厅等均应设置不少于1个信息插座，或光缆插座，以及1个电缆电视插座，也可以按用户需求设置；主卫生间还应设置用于电话的信息插座。③每个信息插座、光缆插座或电缆电视插座至壁龛式配线装置，各敷设1条5类4对对绞电缆、2芯光缆或1条75欧姆同轴电缆。④壁龛式配线装置（DD）的箱体应一次到位，满足远期的需要。拓扑结构家居综合布线系统的拓扑结构应符合图8－2所示的规定。项目知识准备项目知识准备图8－2家居综合布线系统的拓扑结构图7－2中各缩写的含义如下：DP：分界点。NID：网络接口装置。ER：设备间。FST：楼层服务端接，即楼层配线设备。ADOC：辅助的可断开插座电缆。ADO：辅助的可断开插座。DDC：配线装置软线。DD：配线装置。EC：设备软线缆（也称为跳线）。OC：信息插座电缆。规范中对每一结点及连接线都有具体的要求。详细内容请参考CECS119－2000《城市住宅建筑综合布线系统工程设计规范》。项目知识准备家居布线系统是指将计算机网络、电视、电话、多媒体影音等设备进行集中控制的弱电系统，实际上就是一个家庭住宅范围内的微型综合布线系统。家居布线系统通常由多个子系统模块构成。项目知识准备家居布线系统1.家居布线模型家居布线系统由家居布线信息接入箱、信号线和信息插座模块组成，各种线缆在信息接入箱汇集。信息接入箱的作用是集中控制输入和输出的电子信号，各种线路在箱内跳接连通，原理与计算机网络的中心机柜类似。家居布线投入使用以后，平时可按需要对接入箱的线路进行调配，以控制线路的具体属性和作用，而不必更改线路甚至破坏原有装修。信号线传输各种电子信号，这些信号线包括双绞线、同轴电缆、电话线、音频线、视频线及各种安防和水电煤气自动抄表的信号线和控制线。信号插座模块通过连接线缆接驳各种终端设备，如电视机、电话、电脑、防盗报警器、自动抄表器等。如图8－3所示是一个典型的家居布线系统模型的组成示意图。项目知识准备家居布线系统项目知识准备图8－3典型家居布线系统模型组成图该模型可实现计算机网络、有线电视、电话和影音的集中控制。系统由一个信号接入箱、各种线缆以及各个信息出口的标准接插件组成，功能部件采用模块化设计，模块和线路相互独立，连接网络为星型拓扑结构，单个线路出现故障，不会影响其他信息家电的使用。项目知识准备2.家居布线信息接入箱家居布线信息接入箱是家居布线模型的关键部分，它能对家庭的计算机网络、电话线、音频视频线、同轴电缆、安防网络等线路进行合理有效地布置，实现对家具中的电话、传真、电脑、音响、电视机、影碟机、安防监控设备及其他网络信息家电的集中管理。家居布线信息接入箱简称为家居布线箱，又称为弱电箱、家居智能配线箱、多媒体集线箱、住宅信息配线箱等。普通家居布线箱至少能控制有线电视信号、电话语音信号和网络数字信号这3种电子信号；较高级的配线箱则能控制视频、音频信号，如果房子所在的社区提供相应的服务，还可以实现电子监控、自动报警、远程控制信息家电等一系列功能。各种信号线在家居布线箱里都有相应的功能接口模块进行管理。项目知识准备家居布线系统项目知识准备图8－4家居布线箱结构典型的家居布线箱结构如图8－4所示，包括各种功能模块，用于汇接各个信息点的连接线。2.家居布线信息接入箱接入箱里要安装各种设备，如宽带路由器、电话交换机、有线电视信号放大器等。通常采用厂家特定的集成模块，也可以由用户选用成品模块，前者与接入箱的尺寸配合较好，但价格较高。选用家居布线箱时应注意以下事项：（1）箱体空间尽可能大一些，可安装有源设备，并配置电源插座，给有源设备提供电源。（2）有源设备尽可能采用市面上成熟品牌的成品化的设备。（3）无源设备（如有线电视模块、电话分配模块等）采用弱电箱厂家生产的配套模块，以保持箱体内的整洁美观。接入箱的主要参数包括箱体材料、表面处理、外形尺寸、安装尺寸和包含的模块。项目知识准备家居布线系统3.家居布线箱的功能模块家居布线箱的功能模块管理各种信号输入和输出的连接。所有分布在各个房间的信息插座上的连接都集中连接到各个对应功能模块的背面（也有些模块采用正面插口），这些模块的接口与分布在各信息点插座的接口一致。计算机电话模块又称为数据模块，由一组RJ45及一组RJ11插孔组成，主要实现对进入室内计算机、电话的跳接。图8－5是典型的计算机电话模块，包括计算机数据接入端口1个，输出端口4个。电话接入端口1个，室内电话接口4个。项目知识准备图8－5计算机电话模块3.家居布线箱的功能模块①语音电话模块语音电话模块跟计算机电话模块相似，采用一组RJ11插孔，如图8－6所示。在安装时通过两条电话外线引进，室内电话接口有8个，采用RJ11接口，用来实现同一外线号码分支多台话机共用，分合开关控制进线口分合，通断开关控制信息口通断。项目知识准备图8－6语音电话模块3.家居布线箱的功能模块②电视分配模块电视分配模块用来分配电视信号和保持线路匹配，如图8－7所示。包括1个信号输入端口，4个信号输出端口。内部连接方式为信号均衡分配；频带范围为5～100MHz。项目知识准备图8－7电视分配模块3.家居布线箱的功能模块③AV音、视频模块AV音、视频模块提供音、视频分配标准接口及视频标准转接口，如图8－8所示。音视频标准接口：2进6出，共8组。具有信号输出与信号输入口复接或断开功能。项目知识准备图8－8AV音、视频模块3.家居布线箱的功能模块④安防、监控模块该模块可用作家庭安防、视频监控、五表抄送等信号的中间连接点，包括10对弱电导线、1个视频输入接口、1个视频输出接口。接口类型为BNC型同轴接头，如图8－9所示。项目知识准备图8－9安防监控模块3.家居布线箱的功能模块⑤路由器模块该模块提供多台计算机联网共享网上极速冲浪，允许多个用户同时共享一个合法IP地址访问互联网。支持虚拟拨号方式连接到ISP，支持静动态路由。内建NAT防火墙保护局域网，支持DMZ。可支持IP电话、视频会议、网络游戏等多媒体应用。如图8－10所示。项目知识准备图8－10路由器模块3.家居布线箱的功能模块⑥电源模块电源模块为信息箱的功能模块提供直流电源。电源模块的输入电源为AC170～260V，频率：48~60Hz，通常有两组输出，一组提供程控电话交换机的电源，另一组提供网络交换机、路由器、ADSLMODEM的电源。实际选用时要注意输出电源的组数、每组电源的电压值、输出功率。如图8－11所示为一高质量电源模块，提供多媒体箱内集线器模块所需电源。电源：12V5A；功率：60W。项目知识准备图8－11高质量电源模块3.家居布线箱的功能模块⑦装饰面板装饰面板方便箱体内模块的扩展，可根据功能需求自行调整，如图8－12所示。项目知识准备图8－12装饰面板模块4.常用的信息接点面板家居布线系统的用户端口由各种信息插座构成，包括计算机网络与电话插座、电视插座、音视频插座等。选用的关键首先是满足功能要求，其次要考虑耐用性、连接是否方便、是否美观等因素。项目知识准备4.常用的信息接点面板①计算机网络与电话插座计算机网络插座采用RJ45插座，电话插座采用RJ11插座，网络插座与电话插座可采用相同的面板。分别安装RJ45信息模块和RJ11信息模块。如图8－13所示为网络与电话插座面板。项目知识准备家居布线系统图8－13网络与电话插座面板4.常用的信息接点面板②电视插座如图8－14所示为单孔电视插座，可与75欧姆同轴电缆插头进行连接。项目知识准备家居布线系统图8－14单孔电视插座4.常用的信息接点面板③音视频插座如图8－15所示为音视频插座，可提供视频、音响左右声道、HDMI、VGA的连接。项目知识准备图8－15音视频插座03项目实施

家居布线是一项系统工程，需要进行科学的规划、详细的设计和精确的施工才能完成，任意一个过程中的疏漏都会造成对系统功能的损害，轻则给家庭住户带来不便，重则导致智能家居布线系统铺设失败。因此，在进行家居布线的过程中，要把在综合布线系统中使用的规划、设计和施工理念加以灵活运用，要考虑家居布线的特点，从功能性、经济性、美观性方面出发，同时要考虑家庭住户个人审美观的差别，做出经得起时间检验的家居布线工程。项目实施任务8-1家居布线规划与设计1.规划设计流程家居布线应根据家庭需求进行规划，既要满足当前需要，又要有长远眼光。例如，家中的紧急呼救信息点就应该多设一些，可以有备无患；如果要实现家居环境的智能控制，则需要规划控制所需的现场总线；若要安装安防装置，则要预留相应的布线管道。（1）需求分析首先进行需求分析，与用户进行充分的沟通，让用户明白整个家居布线系统的设计理念。从家庭局域网络及宽带网、电话通信系统、有线电视系统、家庭办公系统、可视对讲（门铃）系统、智能灯光控制、家庭安防系统、家庭娱乐系统、家庭中央空调、环境控制、智能家电控制、远程监视监控等诸多功能中，与用户一起确认哪些需求是必须的，即定下基线。一般情况下，网络、电视、电话、安防是必要的功能。（2）确定布线等级根据需求基线，参照CECS119－2000规范和TIA/EIA570A标准，确定布线的等级。如果需要实现家居智能控制，则要选用控制系统；如果实现智能照明控制系统，则要选用相应照明控制系统；还要明确控制系统采用哪一种现场总线技术，并根据选用的现场总线，按要求拓扑结构布线。项目实施任务8-1家居布线规划与设计1.规划设计流程（3）子系统设计进行家居布线各子系统的设计，包括工作区子系统、水平子系统、管理子系统及接入系统4个部分。管理子系统及接入系统关键设备就是信息接入箱。要依据确定的布线等级及所选用的智能家居控制系统，选用合适的信息接入箱。根据家居的建筑平面图设计工作区子系统，规划信息点分布、计算机信息点个数。水平子系统主要是根据拓扑结构规划布线管道的走线。布线管道与其他地下管线及建筑物间的最小净距、墙上敷设的布线电缆光缆及管线与其他管线的间距要符合CECS119－2000规范，壁龛的大小要符合规范中对最小空间尺寸的要求。画出布线拓扑结构，画出管道路由图。（4）确定施工进度选用家居布线所需的材料，列出材料清单，进行费用预算，画出施工进度计划表。与用户做最后的施工任务确认。项目实施任务8-2本项目设计按照CECS119－2000《城市住宅建筑综合布线系统工程设计规范》的基本配置要求，每一间卧室、书房、起居室、餐厅等均应设置一个信息插座和一个电缆电视插座；主卫生间还应设置用于电话的信息插座；每个信息插座或电缆电视插座至壁龛式配线装置，各敷设一条5类4对对绞电缆或一条75欧姆同轴电缆；壁龛式配线装置的箱体应一次到位，满足远期的需要。1.系统组成家居布线系统涉及工作区子系统、配线（水平）子系统、管理子系统及接入系统4个部分。本系统接入部分包括电话、有线电视、计算机网络和安防网络接入。2．信息点分布信息点分布如图8－16所示。共设置信息点17个，其中电话口7个、数据口6个、电视口4个，具体数据见表8－3。项目实施项目实施图8－16信息点分布及布线路由4.工作区子系统信息点的安装方式全部采用暗敷，根据信息点的要求选用相应信息插座。所有的信息插座、面板和配线管理系统模块都应有标记，并标明不同特性的应用及物理位置。5.配线子系统水平线缆配线（水平）子系统水平线缆采用两种，一种是超5类的非屏蔽双绞线，用于传输网络数据，语音信号；另一种是75欧姆同轴电缆。双绞线用线量计算，每个信息点平均水平长度约为20m，本系统共有17个数据、语音点，共计双绞线用量为340m。同轴电缆用线量计算，每个信息点平均水平长度约为15m，本系统共有4个电视信息点，共计同轴电缆用量为60m。6.接入与配线子系统小区安防对讲系统直接连接对讲系统，该系统的煤气安全、防盗安全、紧急呼救的开关信号需通过家居布线实现。家居布线的接入系统为一根有线电视接入线、一对电信服务商的电话线以及安防系统的开关信号。配线子系统选用接入箱，具体要求如下：电话模块有10个端口，网络模块8个端口，电视模块4个端口，安防模块4对开关端子。项目实施项目实施表8－4材料清单（忽略型号）序号名称型号数量单位1智能家居布线接入箱—1个2超5类双口语音数据信息插座—7个3超5类单口数据信息插座—1个4单口语音信息插座—2个5视频信息插座—4个6超5类4对UTP线缆—340米775欧姆同轴电缆—60米8管槽—440米9暗埋盒—17个10管槽的配件—1批任务8-3家居布线施工大部分新建的家居室均预留有布线的管道、管槽，因此，布线前必须熟悉环境的原来设计走线图，尽可能使用房屋原来的管道、管槽，根据客户的需求再作调整。现场施工时首先要根据CECS119－2000规范的要求确定信息接入箱、各房间内信息点位置，确定从信息接入箱到各信息点的走向。具体的施工步骤可分为定位、开槽、布线与测试、封槽。项目实施1.确定信息点位置（1）点位确定的依据根据家居布线设计图纸，结合墙上的点位示意图，用铅笔、直尺或墨斗将各点位处的暗盒位置标注出来。（2）暗盒高度的确定除特殊要求外，暗盒的高度与原强电插座一致，背景音乐调音开关的高度应与原强电开关的高度一致。若有多个暗盒在一起，暗盒之间的距离至少为10mm。（3）布线箱位置的确定①内嵌式：在所采用弱电布线箱尺寸上宽、高各增加10mm，在深度方向上减少10mm。②外置式：按所用产品的型号尺寸标注固定孔位置。③内置式：确定管线进入所用产品的高度。项目实施2.开槽（1）开槽路线原则①路线最短。②不破坏原有强电。③不破坏防水。（2）确定开槽宽度根据信号线的数目确定PVC管的数目，进而确定槽的宽度。（3）确定开槽深度若选用16mm的PVC管，则开槽深度为20mm；选用20mm的PVC管，则开槽深度为25mm。（4）线槽外观要求要做到横平竖直，大小均匀。（5）线槽的测量暗盒和配线箱独立计算，所有线槽按开槽起点到线槽终点测量，若线槽宽度超过80mm，按双线槽长度计算。项目实施3.布线系统布线应确保“活线”。所谓“活线”，就是