綜合布線實(shí)驗(yàn)報(bào)告.doc

綜 合 布 線 實(shí) 驗(yàn) 報(bào) 告 班級：建電122 姓名：吳勃 學(xué)號：1212062053 指導(dǎo)老師：王勝峰 張蔚 概述：綜合布線與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是智能建筑通訊自動(dòng)化系統(tǒng)的重要組成部分，是建筑物實(shí)現(xiàn)內(nèi)部通訊及外部通訊的信息通路，是數(shù)據(jù)、信息交換與處理的重要環(huán)節(jié)。建筑物內(nèi)部與外部信息（數(shù)據(jù)信息、語音信息、閉路電視信息等）的交流與交換，都需通過線纜組成的布線系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)?！癟HPBX-1 型綜合布線與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)裝置”是根據(jù)目前我國建筑電氣、樓宇自動(dòng)化專業(yè)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容精心設(shè)計(jì)的綜合實(shí)驗(yàn)裝置。本實(shí)驗(yàn)裝置可全面反映綜合布線的工作區(qū)子系統(tǒng)、水平布線子系統(tǒng)、垂直干線子系統(tǒng)、設(shè)備間子系統(tǒng)和管理子系統(tǒng)等，并通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)與外部的信息交流；通過電話網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)對語音網(wǎng)絡(luò)的管理；通過閉路電視網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)對閉路電視網(wǎng)絡(luò)的分配。THPBX-1型綜合布線與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)裝置的布局如圖1所示：圖1 綜合布線與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)裝置布局圖本實(shí)驗(yàn)裝置能夠體現(xiàn)出綜合布線的工作區(qū)子系統(tǒng)、水平布線子系統(tǒng)、垂直干線子系統(tǒng)、管理子系統(tǒng)、設(shè)備間子系統(tǒng)5個(gè)子系統(tǒng)；采用模塊化設(shè)計(jì)和分層星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。該實(shí)驗(yàn)裝置具有開放性、靈活性、可靠性等等特點(diǎn)。數(shù)據(jù)部分結(jié)構(gòu)框圖如圖2所示：房間照明系統(tǒng)：整個(gè)房間照明系統(tǒng)的核心是“DDC現(xiàn)場控制器”此外為了實(shí)現(xiàn)控制功能我們還需要一臺(tái)“PC機(jī)”。我們的控制對象及傳感器包括：“LED光強(qiáng)度可調(diào)燈”、“定時(shí)爐燈”、“日光燈”、“光照度傳感器”、“紅外傳感器”、“電流接觸器”、“日光燈開關(guān)”、“緊急開關(guān)”等。下面我們來介紹這些部件的工作原理，及工作過程。1. DDC現(xiàn)場控制器：該控制器可以通過USB轉(zhuǎn)Can轉(zhuǎn)接器與PC機(jī)相連接，在PC端我們過軟件“Long Work”進(jìn)行相關(guān)的編程從而實(shí)現(xiàn)想要完成的控制?？刂菩盘柕慕o出是通過D1-D4 四個(gè)接線端子，及A01和A02 兩個(gè)端子給出。其中D1用以控制“定時(shí)爐燈”的開啟；D2用以攝像頭的開啟；D3、D4分別控制兩個(gè)“日光燈”。A01和A02 兩個(gè)端子用以輸出模擬量來控制LED燈的亮度調(diào)節(jié)，該模擬量是0-10V的電壓。具體給定值由“光敏傳感器”測得的環(huán)境亮度值所確定。（注：兩者之間為反比例關(guān)系）該控制器的UI1- UI11端口主要用以傳感器測定值的輸入及相關(guān)開關(guān)信號的輸入。其UI2為“光照度傳感器”信號端子光照度傳感器測定值通過該端子傳入DDC控制器； UI3“紅外傳感器”信號端子； UI3和 UI4為“日光燈開關(guān)”信號端子；UI7為“緊急開關(guān)”信號端子。DDC控制器工作電流為24V直流電，我們使用施耐德的ABL2R電源適配器得到相應(yīng)的工作電流。2. 光照度傳感器及LED光強(qiáng)度可調(diào)燈：光照度傳感器是用來檢測房間光照強(qiáng)度的傳感器，和LED光強(qiáng)度可調(diào)燈配套使用。達(dá)到根據(jù)房間光照強(qiáng)度自動(dòng)調(diào)節(jié)LED燈的發(fā)光強(qiáng)度二者為反比例關(guān)系即房間光照越強(qiáng)則LED燈放光強(qiáng)度越低。在軟件中我們設(shè)定光照度傳感器的采集量為0-100，相對應(yīng)的模擬控制量為10-0V電壓信號。該信號輸出個(gè)LED光強(qiáng)度控制器，該控制器直接為“LED光強(qiáng)度可調(diào)燈”供電其工作電壓為直流12-24V，我們通過電流適配器轉(zhuǎn)220 V交流電。3. 定時(shí)爐燈：該燈需要實(shí)現(xiàn)的是定時(shí)開啟和關(guān)閉控制，與D1端子相連接之間加上一個(gè)“電流接觸器”。該燈的供電是由220V交流電源供電，電路主回路串接“電流接觸器”，而D1端子的輸出控制信號決定電流接觸器的通斷。（即小電流控制大電流）該燈的具體控制包括定時(shí)都由軟件編程實(shí)現(xiàn)，這里我們無法詳細(xì)敘述。4. 日光燈及開關(guān)：一共有兩盞日光燈我們將其命名為燈1和燈2。當(dāng)白天員工進(jìn)入房間工作是我們需要兩盞燈都亮，此時(shí)我們按下開關(guān)1，兩盞燈打開。中午午休時(shí)為了節(jié)約電能我們希望一盞燈工作而另一盞燈關(guān)閉，此時(shí)我們按下開關(guān)2，燈1關(guān)閉燈2正常工作；下班時(shí)我們按下開關(guān)3則燈1和燈2都熄滅。整個(gè)控制過程完成（注：在按下開關(guān)2時(shí)，開關(guān)1不復(fù)位按開關(guān)3時(shí)同理。）兩盞日光燈主回路分別串聯(lián)了兩個(gè)電流接觸器，與定時(shí)爐燈的控制原理相同在此不再敘述。軟件觸發(fā)原理如下：輸入端子UI4和UI5，當(dāng)UI4觸發(fā)時(shí)燈1和燈2點(diǎn)亮。當(dāng)UI5觸發(fā)時(shí)強(qiáng)制熄滅燈1并保證燈2正常工作。具體的編程設(shè)置這里不再敘述。5. 緊急開關(guān)：該開關(guān)的作用是點(diǎn)亮所有上述照明燈，具體的應(yīng)用可能與防盜系統(tǒng)有關(guān)?？赡苁侨斯?bào)警的方法，復(fù)位比較麻煩需要先復(fù)位緊急開關(guān)再復(fù)位DDC控制器即可。視頻監(jiān)控系統(tǒng)：該系統(tǒng)主要用于安保，該系統(tǒng)由兩個(gè)攝像頭、紅外傳感器、硬盤刻錄機(jī)和顯示器組成。控制過程如下：當(dāng)紅外傳感器檢測到有人入侵時(shí)，將入侵信號通過UI3端子傳輸給DDC控制器?？刂破鳟?dāng)即通過D2端口啟動(dòng)一號攝像頭拍攝入侵對象，二號攝像頭隨機(jī)啟動(dòng)加入監(jiān)控拍攝。下面我們詳細(xì)敘述幾大部件的工作原理。1. 一號攝像頭：該攝像頭一般不啟用，為固定角度的紅外攝像頭可以拍攝夜景。但拍攝角度無法通過上位機(jī)控制。該攝像頭所拍攝的視頻同過同軸電纜傳輸至硬盤刻錄機(jī)后傳輸至顯示器實(shí)時(shí)顯示。2. 二號攝像頭：該攝像頭外加球狀防暴外殼，全天候工作。拍攝的鏡頭可通過上位調(diào)節(jié)。（注：攝像頭的分辨率無法通過軟件調(diào)節(jié)，只能同過硬件設(shè)置）3. 硬盤刻錄機(jī)及顯示器：該硬盤刻錄機(jī)用以處理并存儲(chǔ)兩臺(tái)攝像頭拍攝到的信息，并將處理過的信息傳輸至顯示器實(shí)時(shí)顯示出來?？梢酝饨邮髽?biāo)，利用鼠標(biāo)或刻錄機(jī)上的按鈕，可以實(shí)現(xiàn)二號攝像頭拍攝角度及的焦距。具體操作上機(jī)體驗(yàn)即可。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)： 該房間配套有六個(gè)網(wǎng)路端口和六個(gè)電話端口?？梢詫?shí)現(xiàn)端口間的通訊，包括網(wǎng)絡(luò)和電話部分均可以。該系統(tǒng)主要由光纖進(jìn)線、多模光纖收發(fā)器、光纖盒、 TP-Link路由器、D-Link交換機(jī)、24口配線架、集線器、網(wǎng)絡(luò)端口和電話端口組成。該系統(tǒng)的布置包括垂直布線結(jié)構(gòu)以及水平布線結(jié)構(gòu)（如下圖所示）下面我們詳細(xì)介紹該通信系統(tǒng)。 1. 垂直干線子系統(tǒng)：該系統(tǒng)主要從上圖可以看出整個(gè)系統(tǒng)呈現(xiàn)為垂直鏈接的狀態(tài)。主要有光纖進(jìn)線、多模光纖收發(fā)器、光纖盒、TP-Link路由器、D-Link交換機(jī)以及RJ-45數(shù)據(jù)線?；究蚣苁沁@樣的：首先從外部拖兩根光纖進(jìn)線接入多模光纖收發(fā)器將光信號轉(zhuǎn)換為電信號。經(jīng)由光纖盒分線后接入D-Link交換機(jī)（注：交換機(jī)的各個(gè)端口通信優(yōu)先級相同，可能存在通信速度不一樣。當(dāng)有外網(wǎng)接入某一個(gè)端子后，其余端子便可以進(jìn)行外網(wǎng)通信，原理與路由器相似。幾臺(tái)交換機(jī)通過樹形連接形成局域網(wǎng)，理論上局域網(wǎng)中的通信端子可以互相通信。）如下圖所示：一臺(tái)交換機(jī)使用了13個(gè)端口中間利用24口接線架進(jìn)行排線。13個(gè)端口中6個(gè)端口為網(wǎng)絡(luò)通信端口，6個(gè)端口為電話通信端口，一個(gè)端口為交換機(jī)之間的通信端口用以實(shí)現(xiàn)幾個(gè)房間之間的通信。 垂直干線子系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖 2 水平干線子系統(tǒng)： 水平布線子系統(tǒng)也稱為水平干線子系統(tǒng)。水平布線子系統(tǒng)指從用戶工作區(qū)連接至垂直干線子系統(tǒng)的線，結(jié)構(gòu)一般為星形結(jié)構(gòu)。它負(fù)責(zé)從管理子系統(tǒng)即分線盒出發(fā)，利用雙絞線將管理子系統(tǒng)連接到工作區(qū)子系統(tǒng)的信息插座。其結(jié)構(gòu)框圖如下圖3-1所示：圖3-1 水平布線子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖水平布線子系統(tǒng)是整個(gè)布線系統(tǒng)的一部分。它與垂直干線子系統(tǒng)的區(qū)別在于：水平布線子系統(tǒng)總是在一個(gè)樓層上，僅與信息插座、管理間連接。它的作用是將垂直干線子系統(tǒng)線路延伸到用戶工作區(qū)。3. 管理子系統(tǒng) 管理子系統(tǒng)用來將垂直干線子系統(tǒng)與各樓層的水平布線子系統(tǒng)連接于這個(gè)節(jié)點(diǎn)。在管理間應(yīng)用的電纜布線結(jié)構(gòu)包括配線架、理線環(huán)（包括水平的和垂直的）、交換機(jī)(或集線器)、機(jī)柜、在管理間中進(jìn)行電纜布線用的狹槽、管道和電源?！癟HPBX-1”實(shí)驗(yàn)裝置管理子系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖如圖3-1所示： 圖3-1 管理子系統(tǒng)