第2章綜合布線系統(tǒng)GCS

1、第第2章章 綜合布線系統(tǒng)綜合布線系統(tǒng)GCS 綜合布線系統(tǒng)伴隨著智能建筑的發(fā)展而崛起，它是智能建筑的“智能”得以實現(xiàn)的“神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)”。綜合布線系統(tǒng)能滿足智能建筑各種信號傳輸?shù)男枰侵悄芙ㄖ幕A(chǔ)設(shè)施之一。 GCS可滿足的通信業(yè)務(wù)主要有：可滿足的通信業(yè)務(wù)主要有：模擬與數(shù)字的語音傳輸；模擬與數(shù)字的語音傳輸； 高速與低速的數(shù)據(jù)傳輸；高速與低速的數(shù)據(jù)傳輸； 傳真機、圖形終端、繪圖儀等圖像資料的傳真機、圖形終端、繪圖儀等圖像資料的傳輸；傳輸； 電視視頻信號與安全監(jiān)視視頻信號的傳輸；電視視頻信號與安全監(jiān)視視頻信號的傳輸； 建筑物安全報警與控制系統(tǒng)傳感器信號的建筑物安全報警與控制系統(tǒng)傳感器信號的傳輸。傳輸。

2、21 綜合布線系統(tǒng)概念 建筑物或建筑群內(nèi)的設(shè)備都是應(yīng)用戶的要求而設(shè)置的，它包括電話交換、計算機、視頻設(shè)備、采暖通風空調(diào)傳感器、消防系統(tǒng)、閉路電視監(jiān)視系統(tǒng)以及能源控制系統(tǒng)等等。在傳統(tǒng)上，上述系統(tǒng)設(shè)備都是以各系統(tǒng)滿足不同應(yīng)用的需求設(shè)計、安裝的，其結(jié)果導(dǎo)致難以對建筑物內(nèi)的各線路系統(tǒng)進行有效管理。 綜合布線系統(tǒng)綜合布線系統(tǒng)(GCS：Generic Cabling System)是建筑物或建筑群內(nèi)是建筑物或建筑群內(nèi)部之間的一種傳輸網(wǎng)絡(luò)。部之間的一種傳輸網(wǎng)絡(luò)。它能使建筑物或建筑群內(nèi)部的電話、電視、計算機、辦公自動化設(shè)備、通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、各種測控設(shè)備以及信息家電等設(shè)備之間彼此相連，并能接入外部公共通信網(wǎng)絡(luò)。換

3、句話說，在一套綜合布線系統(tǒng)中，可以傳輸多種信號，包括語音、數(shù)據(jù)、視頻、監(jiān)控等信號。 綜合布線系統(tǒng)一般由以下的部件組成：綜合布線系統(tǒng)一般由以下的部件組成：傳輸介質(zhì)；傳輸介質(zhì)； 跳線與對接的配線架硬件；跳線與對接的配線架硬件； 插座、插頭、接頭；插座、插頭、接頭； 轉(zhuǎn)換適配器；轉(zhuǎn)換適配器； 信號傳輸及轉(zhuǎn)換設(shè)備；信號傳輸及轉(zhuǎn)換設(shè)備； 電氣保護設(shè)備；電氣保護設(shè)備； 支持硬件(如測試工具等)。 22 綜合布線系統(tǒng)的特點 （1）綜合性、兼容性好）綜合性、兼容性好 傳統(tǒng)的專業(yè)布線方式，需要使用不同的電纜、電線、接續(xù)設(shè)備和其他器材，技術(shù)性能差別極大，難以互相通用，彼此不能兼容。綜合布線系統(tǒng)具有綜合所有系統(tǒng)和互

4、相兼容的特點，采用光纜或高質(zhì)量的雙絞線和連接硬件，能滿足不同生產(chǎn)廠家終端設(shè)備傳輸信號的需要。 （2）靈活性、適應(yīng)性強）靈活性、適應(yīng)性強 采用傳統(tǒng)的專業(yè)布線系統(tǒng)時，如需改變終端設(shè)備的位置和數(shù)量，必須敷設(shè)新的纜線和安裝新的設(shè)備，且在施工中有可能使相鄰的線對發(fā)生傳送信號中斷或質(zhì)量下降。增加工程投資和施工時間，因此，傳統(tǒng)的專業(yè)布線系統(tǒng)的靈活性和適應(yīng)性差。在綜合布線系統(tǒng)中任何信息點都能連接不同類型的終端設(shè)備，當設(shè)備數(shù)量和位置發(fā)生變化時，只需采用簡單的插接，便可實現(xiàn)新的配置。 （3）便于今后擴建和維護管理）便于今后擴建和維護管理 綜合布線系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)一般采用星形結(jié)構(gòu)，各條線路獨立，在改建或擴建時互不影響

5、。 綜合布線系統(tǒng)的所有布線部件采用積木式的標準件和模塊化設(shè)計。因此，部件容易更換，便于隔離和排除障礙，且采用集中管理方式，有利于測試和維修，節(jié)約維護費用和提高工作效率。 （4）技術(shù)經(jīng)濟合理）技術(shù)經(jīng)濟合理 綜合布線系統(tǒng)各個部分都采用高質(zhì)量材料和標準化部件，并按照標準嚴格施工和檢測，保證系統(tǒng)技術(shù)性能優(yōu)良可靠，滿足目前和今后通信需要；且在維護管理中減少維修工作，節(jié)省維護費用。雖然綜合布線系統(tǒng)初期投資較高，但可統(tǒng)一施工，統(tǒng)一布線走向，節(jié)省系統(tǒng)使用的建筑物空間，方便用戶使用和業(yè)主維護，從綜合布線系統(tǒng)的整個使用期來看，比傳統(tǒng)布線更加經(jīng)濟。 23 綜合布線系統(tǒng)的構(gòu)成 根據(jù)2000年7月發(fā)布的智能建筑設(shè)計國家

6、標準(GBT50314-2000)，綜合布線系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計可以劃分為4個獨立的子系統(tǒng)。每一個子系統(tǒng)均可視為各自獨立組的單元組，一旦需要更改其中任一子系統(tǒng)時，不會影響到其他的子系統(tǒng)。這4個子系統(tǒng)依次為：水平子系統(tǒng)、垂直水平子系統(tǒng)、垂直干線子系統(tǒng)、工作區(qū)子系統(tǒng)、建筑群子干線子系統(tǒng)、工作區(qū)子系統(tǒng)、建筑群子系統(tǒng)系統(tǒng)。 （1）垂直干線子系統(tǒng)）垂直干線子系統(tǒng) 垂直干線子系統(tǒng)由建筑物內(nèi)所有的(垂直)干線多對數(shù)線纜所組成，即由多對數(shù)銅纜、同軸電纜和多模光纜以及連接光纜的相關(guān)支撐硬件所組成，提供設(shè)備間總(主)配線架(箱)與干線接線間樓層配線架(箱)之間的干線路由。 （2）水平子系統(tǒng)）水平子系統(tǒng) 水平子系統(tǒng)由每一

7、個工作區(qū)的信息插座開始，經(jīng)水平布置一直到管理區(qū)的內(nèi)側(cè)配線架的線纜所組成；水平布線線纜均沿大樓的地面或吊平頂中布線，最最大水平線纜長度不超過大水平線纜長度不超過90m。 （3）工作區(qū)子系統(tǒng)）工作區(qū)子系統(tǒng) 工作區(qū)子系統(tǒng)由工作區(qū)內(nèi)的終端設(shè)備連接到信息插座的連接線纜所組成。它包括帶有多芯插頭的連接線纜和連接器(適配器)，起到工作區(qū)的終端設(shè)備與信息插座插入孔之間的連接匹配作用。 （4）建筑群子系統(tǒng)）建筑群子系統(tǒng) 建筑群子系統(tǒng)將一個建筑物中的線纜延伸到建筑物群的另一些建筑物中的通信設(shè)備和裝置上，它由電纜、光纜和入樓處線纜上過流過壓的電氣保護設(shè)備等相關(guān)硬件所組成。 24 綜合布線系統(tǒng)的傳輸介質(zhì) 241 雙絞

8、線雙絞線（1）雙絞線的結(jié)構(gòu)與特點）雙絞線的結(jié)構(gòu)與特點 雙絞線是由按規(guī)則螺旋結(jié)構(gòu)排列的兩根絕緣線組成。線是銅質(zhì)的或者是用銅包著鋼的。 銅線可以提供良好的傳導(dǎo)率，鋼線可以用于有強度要求的場合。把2根線對扭在一塊可使各線之間的電磁干擾最小。與其他傳輸介質(zhì)相比，在傳輸距離、信道帶寬和數(shù)據(jù)傳輸率等方面受到一定的限制，但價格比較便宜。雙絞線既可用于傳輸模擬信號，也可通過調(diào)制解調(diào)用于傳輸數(shù)字信號。 （2）雙絞線的種類及應(yīng)用）雙絞線的種類及應(yīng)用 3類UTP(16MHz，支持10Mbit/s以太網(wǎng))4類UTP(20MHz)5類UTP(100MHz，支持100Mbit/s以太網(wǎng))超5類UTP(155MHz，支持千

9、兆以太網(wǎng))6類UTP(200MHz，支持千兆以太網(wǎng))3類STP(16MHz)5類STP(100MHz)7類STP(1000MHz)非屏蔽雙絞線屏蔽雙絞線雙絞線雙絞線的種類及應(yīng)用雙絞線的種類及應(yīng)用242 光纖光纖（1）光纖與光纜）光纖與光纜 光纖是由纖芯、包層及保護性涂覆層組成。纖芯是一種比頭發(fā)絲還細的(50100m)柔軟并能傳導(dǎo)光線的介質(zhì)。由于纖芯的折射率高于包層的折射率，使得光信號被包圍在光纖內(nèi)進行，從而達到傳輸信息的目的。為保護光紆的傳輸性能和機械性能免受環(huán)境變化的影響，根據(jù)實際應(yīng)用的需要，選擇不同聚合材料或鋼帶防護層及防水材料將光纖包覆起來，就形成了光纜。 （2）光纜的特點）光纜的特點

10、光纜較之電纜具有以下優(yōu)點： 光纜信息容量大，數(shù)據(jù)傳輸率可達幾百萬到數(shù)十億bit/s。一根筷子粗細的光纜可容納數(shù)萬路電話和數(shù)百路電視信號。 光纜信號傳輸衰減小，通信距離比電纜大得多，傳輸距離可達1000km以上。 光纜耐輻射，各種設(shè)備產(chǎn)生的電磁輻射對它不起作用，外界環(huán)境對信息傳輸沒有影響，而且信息傳輸過程中也沒有向外的電磁輻射，因此可避免外界竊聽，安全可靠，保密性能好。 243 同軸電纜同軸電纜 同軸電纜允許在較寬的頻率范圍內(nèi)工作，其結(jié)構(gòu)是一個空心外部圓柱形導(dǎo)體圍裹著一個內(nèi)部的導(dǎo)體。內(nèi)部導(dǎo)體可以是單股實心線也可以是絞合線；外部導(dǎo)體可以是單股線也可以是編織線。內(nèi)部導(dǎo)體用規(guī)則間隔的絕緣環(huán)或者用固體絕

11、緣材料固定。外部導(dǎo)體用一個罩或者屏蔽層覆蓋。 廣泛應(yīng)用于計算機網(wǎng)絡(luò)中的兩類同軸電纜分別是：50和75。50同軸電纜只用于數(shù)字信號的傳輸。75的同軸電纜用于頻分多路復(fù)用的模擬信號傳輸，還用于不使用頻分多路復(fù)用的高速數(shù)字信號傳輸和模擬信號傳輸。價格介于雙絞線和光纖之間。 25 綜合布線系統(tǒng)的技術(shù)經(jīng)濟分析 GCS越來越被人們認同并且采用，除了因為它有優(yōu)越的兼容性、開放性、可靠性、前瞻性以外，同時還因為它具有良好的經(jīng)濟性。 衡量一個建筑產(chǎn)品的經(jīng)濟性，應(yīng)該從兩個方面加以考慮，即初投資與性能價格比。GCS與傳統(tǒng)的布線方式相比，就是一種既具有良好的安裝投資特性，又具有極高的性能價格比的高科技產(chǎn)品。 251

12、綜合布線系統(tǒng)的初投資特性 雖然GCS設(shè)備價格比較高，但由于GCS是將原來的相互獨立、互不兼容的若干布線系統(tǒng)，集中成為一套完整的布線系統(tǒng)，并由一個施工單位完成幾乎全部弱電線纜的布線。這樣可省去大量的重復(fù)勞動和設(shè)備占用，使布線周期大大縮短。 12345系統(tǒng)個數(shù)初投資傳統(tǒng)布線GCS布線GCSGCS和傳統(tǒng)布線初投資特性比較和傳統(tǒng)布線初投資特性比較 從圖中可見，當系統(tǒng)個數(shù)是1個時，傳統(tǒng)布線方式的投資約為綜合布線的一半。但當系統(tǒng)個數(shù)增加時，傳統(tǒng)布線方式投資就增加得很快，而GCS的初投資較大，但當系統(tǒng)的個數(shù)增加時，它卻沿著一條斜率很緩的曲線上升。 252 綜合布線系統(tǒng)性能價格比 （1）一座大廈在設(shè)計和建設(shè)期

13、往往有許多不可知的情況，只有當用戶確定后，才知道計算機網(wǎng)絡(luò)配置和集團電話的需求。采用標準的GCS布線后，只需將電話或計算機接人早已敷設(shè)在墻壁上的標準信息插座，然后在同層的弱電室的跳線架做相應(yīng)跳線操作，就可解決用戶的需求。 （2）大廈的使用者，當需要把設(shè)備從一個房間搬遷到另一層的房間去，或者在一個房間中增加其他新的設(shè)備時，同樣只要在原插口作簡單的分線處理，然后在同層弱電室和總設(shè)備間做跳線操作，很快就可以實現(xiàn)這些新增加的需求，而不需要重新布線。 如果采用光纖、超五類和三類線纜混合的GCS布線方式，可以解決諸如三維多媒體的傳輸和用戶對ISDN、千兆以太網(wǎng)的需求，可以實現(xiàn)大廈與未來全球信息高速公路的接

14、軌等具有前瞻性的需求。根據(jù)世界電腦與通訊的發(fā)展，它足可以保證10年，甚至更長時期內(nèi)技術(shù)的先進性。 GCS布線傳統(tǒng)布線時間性價比GCSGCS和傳統(tǒng)布線性能價格比和傳統(tǒng)布線性能價格比 傳統(tǒng)布線方式和GCS布線方式的性能價格比的經(jīng)濟學(xué)曲線如圖所示。從圖中可以看到，隨著時間的推移，GCS布線方式的曲線是上升的，傳統(tǒng)布線方式的曲線是下降的，這樣形成一個剪刀差，時間越長，兩種布線方式的性能價格比的差距越大。 性能價格比的另一方面體現(xiàn)在遠期投資上，一棟大樓竣工后，要花費相當大的費用使大樓正常運轉(zhuǎn)。據(jù)美國一家調(diào)查公司對400家大公司的400棟辦公大樓在40年內(nèi)各項費用的比較情況的統(tǒng)計結(jié)果表明，初始投資(即結(jié)構(gòu)費用)只占11，而運行費用占50，變更費用占25。 26 綜合布線系統(tǒng)的發(fā)展趨勢 （1）從低速率向高速率方向發(fā)展）從低速率向高速率方向發(fā)展。主流計算機局域網(wǎng)從20世紀80年代的10Mbit/s以太網(wǎng)、20世紀90年代的快速以太網(wǎng)到世紀之交的千兆以太網(wǎng)，網(wǎng)絡(luò)提速很快。為了支持建筑物內(nèi)LAN的升級，綜合布線系統(tǒng)也隨之不斷升級。 （2）從數(shù)據(jù)語音信號傳輸向各種信）從數(shù)據(jù)語音信號傳輸向各種信號綜合傳輸方向發(fā)展號綜合傳輸方向發(fā)展。雖然目前智能建筑綜合布線系統(tǒng)的應(yīng)用主要是數(shù)據(jù)和語音信號的傳輸，但不斷發(fā)展的綜合布線系統(tǒng)產(chǎn)品會越來越多地支持各種弱電信號的綜合傳輸。如西蒙公司1999年推