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智能家居相關技術及比較


    智能家居就是通過綜合采用先進的計算機、通信和控制技術(3C),建立一個由家庭安全防護系統、網絡服務系統和家庭自動化系統組成的家庭綜合服務與管理集成系統,從而實現全面的安全防護、便利的通訊網絡以及舒適的居住環境的家庭住宅。智能家居是IT技術(特別是計算機技術),網絡技術、控制技術向傳統家電產業滲透發展的必然結果
    智能家居是一個多功能的技術系統,包括可視對講、家庭內部的安全防范、家居綜合布線系統、照明控制、家電控制、遠程的視頻監控、聲音監聽、家庭的影音系統等。家居智能化包含的內容比較多,而且國內目前的產品總線制、電力線載波、無線等方式,在網絡連接方面基本上用總線制聯網、電話聯網或者通過以太網方式來實現。
    智能家居的系統架構
    以往國內的各種智能化系統和產品雖然很多,但更多的是系統相互獨立、集成度比較低、各個系統相互聯系不大、家庭內部沒有統一的平臺。目前更多的智能家居廠商把重心放在了智能家居平臺的研究上。
 一、小區智能化的核心是家庭智能化
    小區的智能化,涉及小區的周邊、小區內以及住戶家庭的智能化:在智能化住宅小區的周邊及內部設置安全防范系統,并在家庭內設置可視對講、防盜報警控測器、緊急求助和報警按鈕、可燃氣體探測報警等家庭安全防范系統,設置三表(或四表)出戶計量系統,家電控制以及電視、電話和計算機網絡服務,為住戶需求的高速通信提供可能。家庭智能化部分與信戶生活息息相關,不但滿足了住戶生活的舒適性、便利性,改善住戶居住環境,提高住戶生活水平,改變住戶生活方式,是小區智能化的核心。
    家庭內大多數的子系統和設備都以通過智能家庭網絡聯網實現自動化。相信不久的將來,甚至日常器具也可以通過增加其內在智能,在網絡上發送信息。統一的網絡結構和控制平臺,靈活的接入方式,高可靠性和兼容性,低成本,提供舒適、安全和高效的家庭環境,是研究智能家庭網絡的目標。
二、智能家居集成平臺系統
1、 家庭智能終端
家庭智能終端的主要功能
    作為小區智能化系統的核心,智能家居平臺系統通過其核心設備――家庭智能終端來實現家庭智能化的功能。家庭智能終端是智能家成的心臟,通過它實現系統信息的采集、信息輸入、信息輸出、集中控制、遠程控制、聯動控制等功能。
 家庭智能終端的功能一般包括如下幾個方面:
    (1)家庭安防:安全是居民對智能家居的首要要求,家庭安防由此成為智能家居的首要組成部分。家庭安防報警、門窗磁報警、緊急求助報警、燃氣泄漏報警、火災報警等。當家庭智能張端處于布防狀態時,紅外探頭探測到家中有人走動,就會自動報警,通過蜂鳴器和語音實現本地報警;同時,報警信息報到物業管理中心,還可以自動撥號到主人的手機或電話上。
    (2)可視對講:通過集成與顯示技術,家庭智能終端上集成了可視對講功能,無需另外設置室內分機即可實現可視對講的功能。
    (3)遠程抄表:水、電、氣表的遠程自動抄收計費是物業管理的一個重要部分,它的實現解決了入戶抄表的低效率、干擾性和不安全因素。
    (4)家電控制:家電控制是智能家居集成系統的重要組成和支持部分,代表著家庭智能化的發展方向。通過有線或無線的聯網接口,將家電、燈光與家庭智能終端相連,組成網絡家電系統,實現家用電器的遠程控制。
    (5)家庭信息服務:物業管理中心與家庭智能終端聯網,對住戶發布信息,住戶可通過家庭智能終端的交互界面選擇物業管理公司提供的各種服務
    (6)增值服務:通過家庭智能終端可以實現網上購物,視頻點播等增值服務。
智能家居平臺系統的技術特點
    智能家庭網絡隨著集成技術、通信技術、互操作能力和布線標準的實現而不斷改進,它涉及到對家庭網絡內所有的智能器具、設備和系統的操作、管理,以及集成技術的應用。
    (1)通過家庭網關――家庭智能終端及其系統軟件建立家居智能平臺系統。
 家庭網關是智能家庭局域網的核心部分,主要完成家庭內部網絡各種不同通信協議之間的轉換和信息共享,以及同外部通信網絡之間的數據交換功能,同時網關一般還負責家庭智能設備的管理和控制。
 用計算機技術、微電子技術、通信技術,家庭智能終端(家庭網關)將家庭智能化的幾乎所有功能集成起來,使智能家居建立在一個統一的平臺之上。首先,實現家庭內部網絡與外部網絡之間的數據交互;其次,還要保證能夠識別通過網絡傳輸的指令是合法的指令不是“黑客”的非法入侵。因此,家庭智能終端既是家庭信息的交通樞紐,又是信息化家庭的保護神。
    (2)通過外部擴展模塊實現與家電的互聯
 為實現家用電器的集中控制和遠程控制功能,家庭智能網關通過有線或無線的方式按照特定的通訊協議借助外部擴展模塊控制家電或照明設備。
    (3)嵌入式系統的應用
 以往的家庭智能中斷絕大多數是由單片機控制,隨著新功能的不斷增加和性能
 的不斷提升,將處理能力大大增強的具有網絡功能的嵌入式操作系統和單片機的控制軟件程序作了相應的調整,使之有機地結合成完整的嵌入式系統。
智能家居平臺系統的技術發展趨勢
    (1)硬件平臺的處理能力日益增強
  早期的智能中控器采用8位單片機作為核心處理單元,功能比較簡單、純粹。
 往往只具備安防、三表采集、簡單文字信息發布和簡單的家電控制功能。近幾年很多廠家為了使自己的產品功能更全面、顯示更美觀,采用了處理能力更強的單片機或使用多顆單片機協同工作。這個時期的產品操作界面有比較大的改善,往往采用彩色LCD,大多帶有觸摸功能,集成了樓宇對講的功能,家電控制功能也相對豐富。目前有一些國內外廠家采用32位的處理器結合先進的嵌入式開發平臺開發出了更為先進的產品。基于該技術的產品處理能力顯著提升,以往無法處理的多媒體信息和增值服務都可以得以實現,由于采用專門的顯示引擎所以界面更加豐富、美觀,家電控制功能也趨于完善。
    (2)智能家居平臺逐步整合安防、對講等子系統日益成為一個綜合平臺
 最初的智能中控器往往獨立于傳統的安防和對講系統,用戶的家中需要安裝幾套彼此獨立的子系統,增加了安裝和使用的復雜性。行業間的技術整合促使智能家居平臺成為包括安防、對講、信息、家電控制、家庭數字影音為一體的智能化家居平臺。
    (3)由模擬向數字化逐步轉變
    如同模擬電視向數字電視、模擬手機象數字手機的逐步轉變一樣,智能家居平臺也正在經歷著一場由模擬到數字的變革。現在是數字化的時代,數字信號比模擬信號所傳輸的信息量要大很多,而且不象模擬信號那樣因為信號容易受到干擾或者衰減而導致信號缺失。數字化技術正在日益廣泛的應用到智能家居的系統中來,主要表現在以下幾個方面:
    A、在電路設計上采用越來越多的數字集成電路。現在的智能家居產品中使用了大量的數字芯片,集成度和可靠性比之從前的模擬電路有了很大提高。
    B、顯示數字化大大了提升了顯示效果。數字化顯示的技術難度和成本都相對比較高,所以目前除了極少數廠商采用這種顯示技術(如三星的8170),大多數的廠家主要還是采用模擬或是半模擬(如BC2-D50L)的方式。隨著顯示技術的日益成熟,它必然會被越來越多的廠家所采用。
    C、傳輸方式逐步走向多網合一,安防、對講、門禁、抄表逐步走向統一的以太網聯結。
 多網合一大大減少了施工和維護的復雜度,而且提高了傳輸可靠性。
     (4)從有線走向無線
    無線傳輸的盛行是基于人們對于靈活、便攜、無所不在的訴求。無線傳輸特點就是靈活,移動性和可擴展性是有線傳輸方式所無法具備的,同時無線技術所需要解決的難題也多的多。
    A、如何使傳輸的距離盡可能的遠,而又盡可能的避免對人的損害。
    B、如何盡量避免信號受到干擾。
    C、如何提高傳輸的帶寬,以便能夠傳輸更為復雜的數據。
    盡管上面的問題需要技術研發人員不斷的去鉆研創新,相信從有線走向無線的總趨勢無法逆轉。
    2.智能模塊
    智能模塊是智能家居平臺的執行單元和控制末端,它和智能中控系統是一個有機的整體,如同大腦和神經末梢的關系一樣,協調動作才能完成整個控制過程。智能中控器象是一個大腦指揮整個家居智能化系統并發出各種指令,但是發出的指令依賴外圍的智能模塊來執行,缺少了這些模塊智能中控器就如同失去了手腳的殘疾人而變得寸步難行。
智能模塊的種類
 智能模塊按照功能可以大致分為如下幾類:
    (1)紅外控制模塊:
 此類模塊主要用于控制電視、空調等具備紅外遙控功能的普通家用電器,它最主要的特點是具備紅外學習功能不需要改造原來的家用電器。
    (2)照明控制模塊:
 家中的照明是使用比較多的,開關從最初的拉線開關到目前普遍使用的機械開關雖然外觀形態發生了比較大的改善,但是仍然沒擺脫手動操作的范疇。在家居智能化中照明的智能化占著舉足輕重的作用。
    (3)遠程控制模塊
 遠程控制模擴展了智能家居的空間限制,大大豐富了控制載體,借助電話、網絡、短信息使您即使和家遠隔千里也能夠章控自如。
    (4)手持遙控器
     遙控器作為便攜的遙控設備成為智能中控器的輔助設備。它往往可以脫離中心控制系統獨立承擔最基本的功能。
智能模塊的技術特點
    (1)各種智能模塊通過有線或無線的方式和智能中控器相連,接受中控器的集中控制指令,與中控器一起組成整個智能家居系統平臺。
    (2)智能模塊相對獨立,往往可以脫離智能中心獨立工作。照明控制模塊可以獨立成為照明控制系統,而其它模塊也可以相應的獨立成為系統。
智能模塊的技術發展趨勢
 (1) 無線聯網方式將成為主流
 最初的智能模塊采用有線方式連接起來,通常采用預布的總線或電力線傳輸控制信號。遙控的功能通過無線或紅外接入點把遙控指令轉化為有線控制指令傳輸給受控的智能模塊。
 以下是兩類比較常見的有線控制智能開關的技術介紹:
 A、 總線制開關:
    代表廠商有ABB、奇勝、APBUS、易居、北京伯泰克等。
     該方案的技術特點是強電和弱電分離,整套系統中有一個(或多個)無線接入點來統一接收無線信號,通過預布的信號總線來傳輸控制信號。
    缺點是需要預布控制線、需要的輔助設備比較多,難安裝、難調試,難維護,系統出現故障后往往會導致整個系統癱瘓。
    優點是系統采用強弱電分離的機制,系統比較穩定,對負載的適應性很強。
    控制信號通過專門的控制線傳輸,不易受到干擾,比較可靠。比較可靠。
 系統示意圖:
 B、電力載波方案
 代表廠商有X10、瑞朗、索伯等。
    該方案起源于歐美的70年代,在歐美比較通行。它通常具有一個或多個直接接入強電的無線接入點,通過交流強電作為載波傳輸控制信號。
    缺點是控制信號直接在強電網上傳輸,不穩定極易受外界干擾,在應用中表現出很大的地區差異性,特別是中國目前的電網干擾比較大,而且中國目前眾多的家電廠家生產的家電不具規范性更加增加該方案的不穩定性。
    優點是布線相對簡單。
 系統示意圖:
    無線智能模塊最大的優點是安裝非常方便,可拆分性特別強能更好的適應各種應用環境的需要。每一個智能模塊都是一個無線接入點彼此互不干擾。以下以單火無線智能開關為例,它的安裝完全等同普通開關,如下圖:
 
 隨著無線技術的日益發展,相信會有更多廠家采用無線的方案。
 (2) 向DIY市場的智能模塊產品會成為發展的趨勢
    以往的智能模塊只是配合家庭智能中心共同構成一整套智能家居解決方案,這往往是一個大而全的系統,價格也比較昂貴。智能模塊無法脫離系統獨立使用,這也使得智能家居只是少數有錢人享受的奢侈品。但是隨著智能家居的概念日益深入人心,廣大的普通消費者也存在著同樣的消費需求,所以智能模塊必須變的安裝、維護、使用都簡單并且不再依賴于智能家居的中心系統而自成系統。
    目前國外的許多智能家居產品都被拆分成很純粹的模塊擺在超市中銷售,這一趨勢的出現將徹底做大智能家居的市場并引起一場革命。

什么是家居智能化?

 

  隨著社會信息化的加快,人們的工作、生活和通訊、信息的關系日益緊密。信息化社會在改變人們生活方式與工作習慣的同時,也對傳統的住宅提出了挑戰,社會、技術以及經濟的進步更使人們的觀念隨之巨變。人們對家居的要求早已不只是物理空間,更為關注的是一個安全、方便、舒適的居家環境。
    本文將從六個方面詳細的論述家居智能話化系統組成、家居布線系統、家居安防系統、遠程計量系統、家電自動化系統以及家居信息服務等。
1 家居智能化系統的組成
    所謂的家庭智能化就是通過家居智能管理系統的設施來實現家庭安全、舒適、信息交互與通信的能力。家居智能化系統由如下三個方面組成:
(1)家庭安全防范(HS);
(2)家庭設備自動化(HA);
(3)家庭通訊(HC)。
在建設家居智能化系統時,依據我國有關標準,具體提出了如下的基本要求:
(1)應在臥室、客廳等房間設置有線電視插座;
(2)應在臥室、書房、客廳等房間設置信息插座;
(3)應設置訪客對講和大樓出入口門鎖控制裝置;
(4)應在廚房內設置燃氣報警裝置;
(5)宜設置緊急呼叫求救按鈕;
(6)宜設置水表、電表、燃氣表、暖氣(有采暖地區)的自動計量遠傳裝置。
2 家居布線系統
    對于一個智能住宅需要有一個能支持語音/數據、多媒體、家庭自動化、保安等多種應用的布線系統,這個系統也就是智能化住宅布線系統。
2.1 標準化問題
    所謂智能住宅是指將各種信息相關的住宅設備通過家庭內網絡連接起來,并保持這些設備與住宅的協調,從而構筑成舒適的信息化居住空間,以適應人們在信息化社會中快節奏和開放性的生活。達到安全、舒適、高效、節能、環保及人性化的要求。而智能住宅布線則是聯通這些設備的網絡神經系統。由于智能住宅存在客觀上的大市場,各廠商也紛紛推出各種適合于家庭應用的布線產品與解決方案,這樣就迫切需要有一個家庭布線標準來適應新技術的不斷發展,即TIA/EIA-570A-家居電信布線標準(ResidenTial Telecommuuication Cable Standard)該標準兼顧了電信、視頻、家用電子等多方面的應用需求,可為新一代的智能住宅布線產品及系統提供依據。
    TIA/EIA-570A的內容包括了標準制定的目的、適用范圍、家居布線的等級、單個住宅布線規范以及多個住戶或小區布線基礎等。
2.1.1 標準適用范圍
    TIA/EIA-570A標準適用于當前的綜合大樓布線標準及建筑物內有關管道、空間標準,支持不同種類應用于家居環境中。標準中主要包括了室內家居布線及室內主干布線的要求。
2.1.2 標準的目的
    TIA/EIA-570A的主要目的是給出新一代家居布線現在與將來的電信服務要求。標準中主要提出了有關家居布線的新等級以及建立布線介質的基本規范與標準要求,主要應用于支持語音、數據、視頻、影像、多媒體、家居自動化系統、環境管理、安全、音頻、探頭報警及對講機等服務。
2.1.3 家居布線等級
根據TIA/EIA-570A標準,提出兩個等級。即:
(1)等級一;
(2)等級二。
    等級一提供可滿足電信服務最低要求的通用布線系統。該等級可提供電話、CATA和數據服務。等級一主要使用雙絞線構成,其網絡的拓撲結構為星形連接。據此,等級一的布線最低要求為一根四對非屏蔽雙絞線(UTP),并必須滿足或超過TIA/EIA-568A擬訂的三類電纜傳輸特性要求,以及一根75Ω同軸電纜。以便日后能方便地升級到等級二,推薦安裝Ca+5非屏蔽雙絞線(UTP)。
    等級二可滿足多媒體等高級電信服務的通用布線系統,它可支持當前和還在發展的電信服務。等級二最低要求為一根或二根四對非屏蔽雙絞線(UTP),并必須滿足TIA/EIA—568A規定的5類電纜傳輸特性要求,以及一根或二根75Ω同軸電纜。此外,也可選用光纖,但其特性必須滿足或超過ANSI/ICEAS—87—640的傳輸特性要求。
2.2 布線介質
根據目前的應用類型區分一個智能家居主要的電信服務應用包括三種類型的布線:
(1)信息類布線;
(2)控制類布線;
(3)家庭電子及家庭娛樂布線。
由此,智能住宅的布線可以有以下三種介質:
(1)雙絞線;
(2)光纖;
(3)同軸電纜
    在具體實施過程中,用戶布線介質和信息插座建議采用5類產品。插座面板可以實現多媒體模塊的組合。數據,語音采用RJ45,根據用戶的不同需要可選用單口、雙口或四口插座。對于CATA可以采用一根75Ω同軸電纜線。
2.3 住宅布線系統
住宅布線系統通常包括以下三個部分:
(1)工作區;
(2)水平區;
(3)管理區。
此外,對于多層住宅或大廈而言,系統還包括樓內布線與小區干線布線部分。
2.3.1 工作區
    住宅工作區主要由面板和插座模塊組成。在家庭各房間內安裝的插座可選用不同類型的模塊,如5類模塊、電視模塊、光纖模塊、視音頻模塊等。另外,根據要求可選配不同式樣的面板,如英式、美式、86式、單口、雙口、三口、四口面板等。
2.3.2 水平區
    住宅水平區主要由各種線纜構成。根據570A標準,不同的應用采用不同的布線介質。用于語音系統的線纜選用符合ANSI TIA/EIA標準的3類或5類非屏蔽雙絞線(UTP),但建議使用5類線纜。
用于傳輸數據,則使用符合ANSI TIA/EIA-586A標準的5類UTP。
對于通信帶寬或抗干擾要求較高的情況,可采用光纜作為傳輸介質。
    視頻信號的傳輸采用符合SCTE EPS-SP-001的75Ω同軸纜線,采用同軸電纜因無需價格昂貴的適配器,就能滿足用戶對寬帶的要求,也可節省用戶的投資。
2.3.3 管理區
    管理區是由不同系列的安裝模塊組成,它是系統的配線中心,它配備了高速及優質的配線模塊和電纜跳線,可為不同的家庭提供語音、數據、安全防范、圖像及視頻的應用。所有的服務均通過連接到每一個房間的通信插座/面板來實現,而配線中心則匯集室內/室外語音、數據、圖像信號,并可以簡單的自行連通有關設備,如電話、計算機、傳真機、電視機等。
    家庭配線中心(配線箱)一般安裝于每一個家庭中,安裝的位置可以根據整個住宅小區的規劃及外部線路的出入路徑來改變。
配線中心可選配的主要部件有:
(1)模塊板:電話模塊板、5類模塊板、110配線架、視頻分配器、監控報警模塊等
(2)跳線:5類跳線、視頻同軸跳線;
(3)設備:以太集線器、視頻放大器。
用戶可以根據住戶的類型和需求,選用不同規格的配線箱并配備不同的功能模塊。
2.3.4 樓內布線
    對于多層住宅或大廈,除了上述住宅單元布線系統的工作區、水平區、管理區之外,還需把各家居單元的布線連接到大廈管理中心的干線區和整幢大廈布線系統的主管理區。
    樓內布線采用星型拓撲結構,所使用的介質包括UTP及75Ω同軸電纜。其布線的等級根據具體情況而定,不管要用那一個等級的方案,都需要在一個住宅住戶中設置一個多媒體布線系統接線箱,它可把家庭內部的配線箱與大樓的中間配線箱和小區的主配線架連接在一起。根據不同的小區規劃,可選擇1-2根5類非屏蔽雙絞線和1-2根75Ω同軸電纜線入戶。可選擇的主干線布線方案為每一個樓梯單元或一幢樓設置一個中間配線箱。
    每棟大樓應設有配線間,配線間設置相應數量的光纖配線架和大對數雙絞線配線架及CATV放大分配器等來連接主干和用戶工作區,所有設備都放在一個墻裝或立式機柜中。通常,機柜的大小為19英寸。
2.3.5 小區干線布線
在智能住宅布線系統中,干線系統包括兩部分:
(1)住宅樓之間干線布線;
(2)住宅樓干線布線。
    通常,采用星型拓撲結構的連接方式,所采用的傳輸介質包括光纜、UTP、同軸電纜。均需采用管道或膠管保護,選用RJ45插座和高頻接線模塊,并提供光纖接口及其它功能模塊的布線設備。
對于小區的主干線可在每個建筑物內設置一個中間配線間的基礎上再通過建筑物之間主干連接小區(園區)的主配線管理中心。
    小區的主干一般建議采用光纜傳輸數據,語音的傳輸采用大對數UTP,視頻傳輸采用75Ω同軸電纜。
主配線間一般設在小區的物業管理中心,根據應用的不同,可選用銅纜配線架,同軸電纜混合配線器和光纜配線架。
2.4 家居布線系統部件
家居布線系統中除了傳輸介質之外,還需要其它布線部件的組合才能解決所有住宅環境的應用。
2.4.1 信息插座模塊系列
(1)RJ45插座模塊
    RJ45模塊必須符合ISO/IEC11SCI、TIA/EIA—568國際標準,一端用于端接8芯UTP雙絞線,另一端為RJ45接口,用于連接數據通信設備
(2)有線電視插座模塊
    有線電視插座模塊是有線電視等同軸電纜傳輸的接口,可應用于衛星電視和安防系統,其安裝方法等同于RJ45插座模塊。其性能須符合《30-1000MHz聲音和電視信號的電纜分配系統》的性能指標
(3)電話插座模塊
電話插座模塊用作語音通信的二芯接線模塊,一端為旋接式端子排,用于端接各種規格的線纜,另一端為RJ12接口,用于連接電話/傳真設備,均須符合電信接入要求。其安裝方式等同RJ45插座模塊
(4)ST光纖模塊
用于光纖到桌面的高速通信應用,采用與ST頭相匹配的耦合器。其安裝方式等同于RJ45
(5)SC光纖模塊
與ST光纖模塊相類似,采用與SC相匹配的耦合器
(6)音頻、視頻模塊
音頻與視頻模塊主要用于家庭音樂系統的應用,采用標準RCA或S視頻插座,安裝方式類同于RJ45
(7)音響接線模塊
    音響接線模塊作為音響接口模塊,可使用在家庭音樂系統中,其最大的優點是使音響位置的配置具有更大的靈活性。
2.4.2 信息插座面板
    信息插座面板與不同的模塊組合可為住宅用戶提供最靈活的應用,平滑和簡潔的設計適合于所有家庭的裝潢。
信息插座面板從外表上看可分為單口、雙口及四口面板等。
2.4.3 家庭配線箱
    家庭配線箱又稱家庭多媒體配線箱,它是家庭智能布線系統的核心,也是家庭與外部網絡連接的分界點。它集中了住宅中各種弱電系統的配線管理設備,通過在箱內安裝配置各種不同的模塊,為家庭提供語音、數據、安全防范、圖像的應用服務。
家庭配線箱包括配線箱箱體、功能模塊兩部分。
(1)家庭配線箱箱體
家    庭配線箱箱體內通常安裝有符合電氣規范的接地裝置,并配有電纜管理綁扎和穿線管理線孔。
目前,市場上提供的配線箱箱體根據家居規模的不同可分為:迷你型、標準型、增強型等。也可以根據用戶所選功能模塊的數量和實際需求進行特殊設計。
(2)功能模塊
①家用集成器(HUB)模塊
    家用集成器模塊提供了10MbPS以太網端口,電源插座以及狀態指示燈。模塊符合IEEE802.3集線器部分技術規范,具有自動端口極性監測及自動校正功能,為工作組或家庭提供非管理型網絡末級解決方案;
②語音/數據模塊
該模塊提供8口RJ45模塊,能提供數據傳輸的轉接和語音信號傳輸的轉接。其傳輸特性符合TIA/EIA-568標準;
③50對110配線架
提供了二條25對110型卡接式配線架。
④保安監控接線模塊
    通常提供接線端子之外,還提供同軸接頭,作為家庭門禁、防盜等保安監控設備和系統的中間接點。當需要出線時,做好接頭并擰到同軸接頭的上頭即可,然后,引到家中所須的位置。當需要用線交接時,在接線端子下端把線接好,用戶只需在上端接線連接設備即可;
⑤有線電視分配器
該分配器具有5MHz~1000MHz聲音和電視信號分配系統標準。
2.4.4 多媒體中間配線箱
根據ISO11801標準設計的中間轉接配線箱,容量分125四線和250四線等,并可提供明、暗安裝方式。
2.4.5 多媒體室內配線箱
內部可安裝以太網交換機、電源模塊光電轉換等。
2.5 典型家居布線系統
3 家居安全防范系統
家居安全防范系統包括如下幾個方面的內容:
門磁開關、緊急求助、煙霧檢測報警、燃氣泄露報警、碎玻探測報警、紅外微波探測報警等。
3.1 監控點的設置
家居安全防范系統設計時,首先要確定的是:安防探測器放在何處較恰當,其次需要確定采用什么樣的探測器較為恰當。
(1)入口防范:在住宅入口大門處安裝門磁,對企圖從大門非法入侵住宅的事件發出報警;
(2)外部防范:陽臺采用幕簾式紅外/微波雙鑒探測器,窗口采用玻璃破碎探測器,對企圖從陽臺及窗戶非法入侵住宅的事件發出報警;
(3)內部防范:客廳采用球狀紅外/微波雙鑒探測器,提供對住宅內部平面及空間的探測,對進入防護區的非法事件發出報警;
(4)緊急報警:臥室安裝緊急按鈕,當發生搶劫等緊急事件時可按下求救信號;
(5)通過安裝燃氣探測器對家中的異常氣味發出報警。
3.2 系統要求
作為一個智能家居安全防范系統,通常有如下要求:
(1)計算機管理;
(2)系統需聯網;
    通過在家內安裝探測器及報警通信主機,對住宅進行安全防范。警情發生時,探測器將探測到的報警號傳遞給報警通信主機,主機通過判斷并確認后,通過總線傳輸到中心接警計算機,中心管理人員通過接警計算機對警情作出反應,達到對住戶家中非法入侵行為進行防范的目的。
住宅報警聯網的連接方式:
(1)室內連接方式:各探測器與報警器通信主機之間的連接,為避免在傳輸過程中受到干擾而出現漏報和誤報,要求采用單線連接;
(2)室外連接方式:如果設有訪客對講系統,為避免室外部分的重復布管、布線,可以與訪客對講系統共用總線。
3.3 系統結構
(1)公眾網可以是:PSTN公共電話網、寬帶接入網、小區物業網;
(2)總線接匯終端:又稱總線終端,通常它具有以下功能特點:通過雙絞線或RS-485與小區管理中心聯接;可向管理中心自動發出報警、助救信息以及收發物業管理信息;能切斷自動報警;能掛接各種功能模塊,實現功能擴展;
(3)報警集線器又稱報警集線終端,通常它應具有如下的功能特點:具有獨立的外接報警探測器接入端口,可設置獨立的防區;可驅動外接警笛,內置有預報警蜂鳴器;多個端口可設置不同的報警種類;任意選擇高電平/低電平觸發(或開路/短路報警)。
4 三表遠程計量系統
三表(或稱四表、五表)遠程計量系統在住宅小區智能系統中是與住戶密切相關的一個智能化系統。三表遠程計量系統一般可以分四個部分:前端數據采集裝置、數據采集處理裝置、傳輸線路、中心控制平臺。
4.1 前端數據采集裝置
    前端數據采集裝置指的是具有脈沖或電信號輸出的水表、電表、氣表等計量裝置。從傳感器上分類可分為:干簧管型和霍爾元件型。
4.1.1 干簧管型
    干簧管型傳感器是在普通轉盤計數的水表或天然氣表中加裝干簧管和磁鐵,干簧管固定在計數轉盤附近,永久性磁鐵安裝在計數盤(例如0.01m3)位上當轉盤每轉一圈永久性磁鐵經過干簧管一次即在信號端產生一個計量脈沖對應0.01m3。
4.1.2 霍爾元件型
    霍爾元件型的基本原理是在普通轉盤計數的水表或燃氣表中加裝霍爾元件和磁鐵,這樣便構成基于磁電轉換技術的傳感器。霍爾元件固定安裝在計數轉盤附近永久性磁鐵安裝在計數盤(例如0.01m3)位上當轉盤每轉一圈永久性磁鐵經過霍爾元件一次,即在信號端產生一個計量脈沖對應0.01m3。
    上述二種前端數據采集器均以永久性磁鐵經過傳感器時,由于磁場的作用產生吸力使干簧管或霍爾元件閉合發生脈沖或發生磁電轉換發出脈沖。因此,遠程計量系統的準確性完全取決于脈沖數量的準確性。在實際的工程中遠程電表,遠程氣表的脈沖準確度較高。水表的情況就不那么盡人意其原因主要有如下二個方面:
(1)干簧管質量不高;
(2)水管所發生的水錘現象新引發的大量脈沖(增脈沖)。
4.2 數據采集處理裝置
在三表遠程計量系統中,數據采集器處理裝置通常有二種
(1)單片機;
(2)LonWorks技術。
4.3 傳輸線路
三表遠程計量智能系統的傳輸線路可分為
(1)總線傳輸,如采用RS—485總線,需獨立布線;
(2)電力載波傳輸,由于我國電網在傳輸數據過程中,受到無線電信號、電磁信號、脈沖信號的干擾,導致傳輸數據錯碼、丟碼的情況時有發生,以電力載波作為三表遠程計量系統的傳輸線路還不是很適合。
4.4 中心控制平臺
    住宅小區三表遠程計量系統的中心控制平臺就是通常所指的物業管理中心計算機。物業中心計算機接受各家庭智能終端采集的計量數據,由能耗管理軟件作處理,輸出計量結果,實現讀表、計費、指引交費的一條龍服務。作為物業中心計算機,通常采用Windows的操作界面,其示意如圖4所示。
5 家用電器自動化系統
    所謂家用電器自動化就是指家庭中電器設備,如音響、電視機、熱水器、空調機、微波爐以及照明設備等,通過集中化、遙控化和異體化遠程控制調節實現對這些家用電器設備的狀態進行監視、控制和調節。
    隨著科學技術的發展,實現家庭電器設備自動化的方式方法以及解決方案也越來越多。本節所介紹的是基于家庭電力總線網絡設計的家庭智能化系統的家用電器自動化系統,其最大的特點在于充分利用了現有家庭網絡資源,不需要再穿墻打洞單獨布線,工程安裝簡單,只需將系統的功能終端替換普通的開關、插座,接上電力線即可使用,并且系統可通過不同的接口(網關)終端與各種外部網絡,如公用電話、小區局域網以及Internet網等互聯。
5.1 系統結構
家用電器自動化系統主要由以下部分組成:
(1)系統操作平臺;
(2)傳輸網絡;
(3)電器控制子系統;
(4)現場被控電器設備。
5.1.1 系統操作平臺
家用電器設備控制的操作平臺應具有多樣性,而且要求操作簡單方便,滿足不同家庭的要求。目前,通常的操作平臺有:
(1)移動電話(手機);
(2)固定電話;
(3)個人電腦;
(4)住宅小區管理中心。
5.1.2 傳輸網絡
系統傳輸網絡有如下幾種:
(1)公用電話網絡;
(2)寬帶接入網;
(3)小區物業網。
5.1.3 電器控制子系統
    電器控制子系統包括:網絡接口終端、電腦接口終端、電話接口終端、總線接口終端、遙控器或開關控制終端、插座控制終端、紅外線控制終端等。
5.2 電器控制子系統應用功能
家用電器控制子系統是家用電器自動化系統的核心,根據所控制的對象和功能的不同可分為:
(1)電器開關控制。具體包括:電燈、電風扇、電暖氣、電熱水氣等;
(2)紅外遙感。紅外遙感控制對象有:電視機、空調機、攝像機、遙控窗簾等;
(3)家電程序控制,可分為定時控制、程序互控以及模擬控制等。
5.2.1 總線接口終端
總線接口終端通過RS-485或雙絞線與小區管理中心聯網,它的主要功能包括:
(1)向管理中心自動發出報警、求助信息以及收發物業管理信息;
(2)斷線自動報警;
(3)掛接各種功能模塊實現系統的功能擴展。
5.2.2 電話接口終端
    電話接口終端應具有與遠程計算機系統(管理中心)聯網的功能,必須具有標準的電話網絡(PSTN)接口和雙音多頻(DTMF)自動收發信號的功能,利用室內并機電話進行各種系統設置和電控等操作,可通過外線電話進行電控操作。此外,電話接口終端應具有自動傳呼、發出DTMF短信以及語音報警、斷線報警等功能。
5.2.3 紅外遙控終端
紅外遙控終端應具有如下功能:
(1)具有家電紅外遙感器的學習功能,可學習若干遙感遙控指令;
(2)可通過多種方式控制終端發出任意一條紅外指令,對家用電器進行紅外遙感控制;
(3)可掛接各種功能模塊實現系統功能的擴展。
5.2.4 遙控接收模塊和遙控器
如果采用遙控對家電進行布/撤防操作的話,必須在系統中增加遙控接收模塊。遙控接收模塊應具有如下功能
(1)可接收無線電遙控器及無線探測器的指令;
(2)對系統須作出響應;
(3)須具有狀態指示;
(4)可存儲系統操作密碼;
(5)作為緊急報警時應有防誤觸發功能。
遙控器可對系統進行布/撤防操作,具有緊急呼救功能,與遙控接收模塊配合使用,有效距離為100m。
6 家居信息服務
    網絡信息服務系統就是向小區的居民提供優質的10M以上帶寬的網絡接入服務,并開展諸如WWW瀏覽、VOD、電子郵件、電子商務網上聊天、網上游戲、遠程教學、遠程醫療、文化娛樂等各具特色的信息服務。
    信息服務系統由Intranet社區網和專線接入Internet二部分組成,它是以計算機網絡為核心,以智能綜合布線為基礎的,主干采用光纖,各樓內采用5類雙絞線,各家庭采用家庭總線系統方式進行布線,使小區內的主干網速度可達1000Mbps,每個信息點達到100Mbps。即所謂的千兆到樓,百兆到戶,實現電話、電視、電腦的綜合通信和信息交互。當每個信息點達到百兆速度時,可以實現目前所有的網絡應用,實現整個小區的信息共享。
下面僅對上網服務和VOD點播放服務作介紹。
6.1 上網服務
常見的上網服務有下列幾種:撥號上網、ISDN(一線通)上網、ADSL上網。
6.1.1 撥號上網
    撥號上網是普通用戶最廣泛的上網方式,撥號上網除了需要一臺配有Win98的個人電腦外,還需要為這臺電腦配上調制解調器(Modem)。Modem的作用是為輸入輸出電腦的信號進行模擬/數字的轉換。
    Modem可分為內置式Modem和外置式Modem。內置式Modem是一塊電路板,被安裝在電腦的空閑的插槽中。而外置式Modem有外殼和指示燈,還需要外接電源。它被設置在機箱外,通過電纜線和主機相連。所以,安裝外置式Modem時要把Modem的數據端口和主機的空閑串行通信口用專用的電纜連接起來。無論是內置式還是外置式Modem,都有二個電話線插口,一個標記為“Line”,另一個標記為“Phone”,在與電話連接時,電信局的電話線端接“Line”口,自家電話端接“Phone”口。
    裝好Modem的驅動程序,然后對網絡所用的通信協議(TCP/IP)進行設置,安裝好“撥號網絡”并配置“撥號程序”后,就可以撥號上網了。它可以實現包括信息瀏覽(WWW)、遠程登錄(Telnet)、文件傳送(FTP)、電子信箱(E-Mail)、新聞組(newsgroup)、電子公告板(BBS)、GOPher等功能。
撥號上網的速率與所選的Modem的傳輸速率有關。
6.1.2 ISDN上網
ISDNIntegrated Service Digital Network俗“一線通”。
    撥號上網時模擬信號在傳輸過程中容易受到靜電和噪音干擾,造成誤碼率高。而綜合業務數字網ISDN是一個企業的數字網絡,數字信號傳輸質量較好,線路可靠性高。ISDN線路一般為2B+D模式。“2B+D”指的時2個基本數字B信道(每B信道速率64Kbps)和一個控制數字D信道(16Kbps)。正是這2B數字信道的特性,得以以128Kbps的最高速率上網,也可以64Kbps速率邊上網邊打電話。
    ISDN的硬件安裝與Modem的安裝基本一樣,它的TA(終端適配器/適配卡)的作用與Modem相當,也分內置式和外置式二種。但ISDN的用戶端多了一個NT(網絡終端),它是連接在局端電話線和TA之間的。一般的ISNN連接結構如下:
局端電話線—NT—TA—PC。
近年來由于技術的發展,有的NT已經集成TA的功能。
6.1.3 ADSL上網
    ADSL(Asymmetrical Digtal Subscriber LOOP-非對稱數字用戶線環路),是XDSL家族中的一員,被譽為“現代信息高速公路上的快車),已成為繼Modem、ISDN以后的又一種全新更快捷、更高效的接入方式。
ADSL速率最小是512Kbps。
    ADSL上網設備要求:一臺586以上的PC,建議配置的內存64M以上,顯卡所帶的顯存在2M以上網卡、ADLS終端設備、WIN98和TCP/IP協議等。
6.2 VOD(Video-on-Demand)
VOD,即視頻點播,這是ADSL技術快捷上網的最直接的證明。
    在使用VOD時首先用VOD帳號撥號連接,然后打開IE,在地址欄輸入有關寬帶網址(如廣州寬帶網址:www.gz.supergnet.com)進入寬帶網首頁。
    在使用VOD觀看電影時要用到專用的視頻播放程序,可直接從網頁上下載。根據網頁上的提示進入到播放器下載頁面后,根據自己的操作系統選擇下載

 

家庭智能布線基本知識

  家庭智能布線一般有以下四種方式:

1、星型連接、2、總線連接3、電力線載波連接4、紅外連接(IR)5、無線(RF)連接
    二、從穩定性角度,星型連接最穩定可靠,總線連接次之,電力線載波連接再次之、紅外連接(IR)再次之、無線(RF)連接最差。傳統的安防系統都是采用星型連接方式,因此也是最可靠的。總線連接雖然也需要布線,但在點數較多時,數量上比星型的連接要少,其可靠行一般可以接受。電力線載波與無線連接存在類似的問題,主要是相鄰的家庭之間的干擾問題,從技術角度電力線載波可以采用隔離等技術來解決互相之間的干擾問題,無線方式要低成本地解決互相之間的干擾相對困難,一般只有采用跳頻技術才可以真正解決,再加上無線還有供電問題,因此無線在家庭智能中應是一種次選方案,尤其是安防系統。
    三、從市場角度來看問題。家庭智能有三塊市場:新建的住宅小區市場、個人家裝市場、舊房改造市場。新建住宅區一般以小區為單位,要求聯網報警、信息互動。小區在建設中實現智能化對布線的要求不應以布線是否復雜為首要,而以可靠性為第一要求。一個小區整個實現智能化,哪怕是有一個問題,都是乘以戶數的問題總量。在小區中實現家庭智能一般不宜實現得太復雜,不然驗收和維護都將是大的問題。因此在小區中實現智能化應以星型連接為主。個人家裝市場要求比較個性化的家庭智能功能,但沒有聯網的要求。由于個人家裝一般是由裝修公司來主推,能夠實現的銷售都比較高,因此對家庭內部的功能要求一般也較多,實現的點數也相應較多。這時對系統的可靠性要求的同時還有擴展性的要求,由于這時布線不是什么大的問題,家裝市場應盡量采用星型和總線兩種方式。舊房改造市場一般對布線的要求以盡量少地布線為首要。這時星型和總線兩種布線方式有時顯得力不從心,因此,舊房改造市場中電力線載波和無線應是主要的連接方式。
    四、做為一個實際的家庭智能化系統,最佳的方案應該是各種布線方式可以混合使用的方案。例如安防盡量采用星型連接方式,同時也可以用總線的方式或者無線的方式做為補充。電力線載波很難用于安防探頭的連接方式,因為無法解決停電時的信號傳輸問題。星型連接還是信息綜合布線的最佳解決方案。燈光和除了信息類家電以外的電器如空調、電飯煲等的控制可以采用總線、電力線、無線或紅外等方式。

智能家居與智能樓宇

 

、智能樓宇:
    智能建筑的概念誕生于美國。第一幢智能大廈于1984年在美國哈特福德市建成。我國于90年代才起步,但迅猛發展勢頭令世人矚目。
    智能建筑是信息時代的必然產物,建筑物智能化程度隨科學技術的發展而逐步提高。當今世界科學技術發展的主要標志是4C技術(即計算機技術、控制技術、通信技術、圖形顯示技術)。將4C技術綜合應用于建筑物之中,在建筑物內建立一個計算機綜合網絡,使建筑物智能化。4C技術僅僅是智能建筑的結構化和系統化。建筑智能化結構是由三大系統組成:樓宇自動化系統、辦公自動化系統、通信自動化系統。
B、智能家居:
    自從第一幢智能大廈在美國建成后,智能家居開始在世界各地迅速發展,到目前為止,智能家居的系統配置越來越全面,包括:閉路電視、寬帶接入、可視對講、智能安防、家電智能化控制、三表遠程抄送、集中供冷熱系統、視頻點播系統等。
    世界上最著名的智能家居,當屬美國微軟公司總裁比爾·蓋茨的湖畔豪宅。比爾·蓋茨的家簡直可以說是一個具有極度現代化氣息的“活物”!
    蓋茨下班回家途中便可在車內利用電腦遙控家中浴缸,自動注入適當溫度的暖水,待他回家后即時享用。房子里的電腦感應器能隨時因住客的喜好,調校室內溫度、燈光、音響和電視系統。最特別和最奢侈的是,比爾·蓋茨可以通過專門的監視系統對一棵140歲的老楓樹進行24小時的全方位監控,一旦監視系統發現它有干燥的跡象,將釋放適量的水來為它解渴。
    以上這些只是蓋茨智能生活的一小部分,當初他曾為此在這座房子里共鋪設了52英里電纜,耗資5.3億美元。但是這些在幾年前看來近乎神奇的功能,如今已不再是遙不可及的夢想,也不是常人無法企及的富豪生活,它只是智能家居產品給人們帶來的眾多便利與安全中的一部分,而上海索博可以幫您輕松實現以上的夢想

家庭智能布線技術I

 

  綜合布線是一種模塊化的、靈活性極高的建筑物內或建筑群之間的信息傳輸通道。它既能使語音、數據、圖像設備和交換設備與其它信息管理系統彼此相連,也能使這些設備與外部相連接。它還包括建筑物外部網絡或電信線路的連接點與應用系統設備之間的所有線纜及相關的連接部件。綜合布線由不同系列和規格的部件組成,其中包括:傳輸介質、相關連接硬件(如配線架、連接器、插座、插頭、適配器)以及電氣保護設備等。這些部件可用來構建各種子系統,它們都有各自的具體用途,不僅易于實施,而且能隨需求的變化而平穩升級。

1.綜合布線的發展過程

    回顧歷史,綜合布線的發展與建筑物自動化系統密切相關。傳統布線如電話、計算機局域網都是各自獨立的。各系統分別由不同的廠商設計和安裝,傳統布線采用不同的線纜和不同的終端插座。而且,連接這些不同布線的插頭、插座及配線架均無法互相兼容。辦公布局及環境改變的情況是經常發生的,需要調整辦公設備或隨著新技術的發展,需要更換設備時,就必須更換布線。這樣因增加新電纜而留下不用的舊電纜,天長日久,導致了建筑物內一堆堆雜亂的線纜,造成很大的隱患。維護不便,改造也十分困難。

    隨著全球社會信息化與經濟國際化的深人發展,人們對信息共享的需求日趨迫切,就需要一個適合信息時代的布線方案。

    美國電話電報(AT&T)公司的貝爾(Bell)實驗室的專家們經過多年的研究,在辦公樓和工廠試驗成功的基礎上,于20世紀80年代末期率先推出SYSTIMATMPDS(建筑與建筑群綜合布線系統),現時已推出結構化布線系統SCS。經中華人民共和國國家標準GB/T50311-2000命名為綜合布線GCS(Generic cabling system)。

綜合布線是一種預布線,能夠適應較長一段時間的需求。

2.綜合布線的特點

    綜合布線同傳統的布線相比較,有著許多優越性,是傳統布線所無法相比的。其特點主要表現在它具有兼容性、開放性、靈活性、可靠性、先進性和經濟性。而且在設計、施工和維護方面也給人們帶來了許多方便。

(1)兼容性:綜合布線的首要特點是它的兼容性。所謂兼容性是指它自身是完全獨立的而與應用系統相對無關,可以適用于多種應用系統。

    過去,為一幢大樓或一個建筑群內的語音或數據線路布線時,往往是采用不同廠家生產的電纜線、配線插座以及接頭等。例如用戶交換機通常采用雙絞線,計算機系統通常采用粗同軸電纜或細同軸電纜。這些不同的設備使用不同的配線材料,而連接這些不同配線的插 頭、插座及端子板也各不相同,彼此互不相容。一旦需要改變終端機或電話機位置時,就必須敷設新的線纜,以及安裝新的插座和接頭。

    綜合布線將語音、數據與監控設備的信號線經過統一的規劃和設計,采用相同的傳輸媒體、信息插座、交連設備、適配器等,把這些不同信號綜合到一套標準的布線中。由此可見,這種布線比傳統布線大為簡化,可節約大量的物資、時間和空間。

    在使用時,用戶可不用定義某個工作區的信息插座的具體應用,只把某種終端設備(如個人計算機、電話、視頻設備等)插人這個信息插座,然后在管理間和設備間的交接設備上做相應的接線操作,這個終端設備就被接入到各自的系統中了。

(2)開放性:對于傳統的布線方式,只要用戶選定了某種設備,也就選定了與之相適應的布線方式和傳輸媒體。如果更換另一設備,那么原來的布線就要全部更換。對于一個已經完工的建筑物,這種變化是十分困難的,要增加很多投資。

    綜合布線由于采用開放式體系結構,符合多種國際上現行的標準,因此它幾乎對所有著名廠商的產品都是開放的,如計算機設備、交換機設備等;并對所有通信協議也是支持的,如ISO/IEC8802-3,ISO/IEC8802-5等。

(3)靈活性:傳統的布線方式是封閉的,其體系結構是固定的,若要遷移設備或增加設備是相當困難而麻煩的,甚至是不可能。

    綜合布線采用標準的傳輸線纜和相關連接硬件,模塊化設計。因此所有通道都是通用 的。每條通道可支持終端、以太網工作站及令牌環網工作站。所有設備的開通及更改均不需要改變布線,只需增減相應的應用設備以及在配線架上進行必要的跳線管理即可。另外,組網也可靈活多樣,甚至在同一房間可有多用戶終端,以太網工作站、令牌環網工作站并存,為用戶組織信息流提供了必要條件。

(4)可靠性:傳統的布線方式由于各個應用系統互不兼容,因而在一個建筑物中往往要有多種布線方案。因此建筑系統的可靠性要由所選用的布線可靠性來保證,當各應用系統布線不當時,還會造成交叉干擾。

    綜合布線采用高品質的材料和組合壓接的方式構成一套高標準的信息傳輸通道。所有線槽和相關連接件均通過ISO認證,每條通道都要采用專用儀器測試鏈路阻抗及衰減率,以保證其電氣性能。應用系統布線全部采用點到點端接,任何一條鏈路故障均不影響其它鏈路的運行,這就為鏈路的運行維護及故障檢修提供了方便,從而保障了應用系統的可靠運行。各應用系統往往采用相同的傳輸媒體,因而可互為備用,提高了備用冗余。

(5)先進性:綜合布線,采用光纖與雙絞線混合布線方式,極為合理地構成一套完整的布線。

    所有布線均采用世界上最新通信標準,鏈路均按八芯雙絞線配置。5類雙絞線帶寬可達100MHz,6類雙絞線帶寬可達200MHz。對于特殊用戶的需求可把光纖引到桌面(Fiber To The Desk)。語音干線部分用鋼纜,數據部分用光纜,為同時傳輸多路實時多媒體信息提供足夠的帶寬容量。

(6)經濟性:綜合布線比傳統布線具有經濟性優點,主要綜合布線可適應相當長時間需求,傳統布線改造很費時間,耽誤工作造成的損失更是無法用金錢計算。

    通過上面的討論可知,綜合布線較好地解決了傳統布線方法存在的許多問題,隨著科學技術的迅猛發展,人們對信息資源共享的要求越來越迫切,尤其以電話業務為主的通信網逐漸向綜合業務數字網(ISDN)過渡,越來越重視能夠同時提供語音、數據和視頻傳輸的集成通信網。因此,綜合布線取代單一、昂貴、復雜的傳統布線,是信息時代的要求,是歷史發展的必然趨勢。

二、綜合布線系統

    綜合布線系統應是開放式結構,應能支持電話及多種計算機數據系統,還應能支持會議電視、監視電視等系統的需要。

綜合布線系統可劃分成六個子系統

●工作區子系統;
●配線(水平)子系統;
●干線(垂直)子系統;
●設備間子系統;
●管理子系統;
●建筑群子系統。

智能建筑與智能建筑園區的工程設計

應根據實際需要,可選擇以下三種類型的綜合市線系統:

(1)基本型:適用于綜合布線系統中配置標準較低的場合,用銅芯雙絞線電纜組網。基本型綜合布線系統配置如下:

●每個工作區有一個信息插座;
●每個工作區的配線電纜為1條4對雙絞線電纜;
●采用夾接式交接硬件;
●每個工作區的干線電纜至少有1對雙絞線。

(2)增強型:適用于綜合布線系統中中等配置標準的場合,用 銅芯雙絞電纜組網。增強型綜合布線系統配置如下:

●每個工作區有2個或以上信息插座;
●每個工作區的配線電纜為2條4對雙絞電纜;
●采用夾接式或插接交接硬件;
●每個工作區的干線電纜至少有2對雙絞線。

(3)綜合型,適用于綜合布線系統中配置標準較高的場合,用光纜和銅芯雙絞電纜混合組網。綜合型綜合布線系統配置應在基本型和增強型綜合布線系統的基礎上增設光纜系統。

綜合布線系統應能滿足所支持的電話、數據和電視系統的傳輸標準要求。

綜合布線系統的分級和傳輸距離限值應符合表1所列的規定。

注:①100m距離包括連接軟線/跳線、工作區和設備區接線在內的10m允許總長度,鏈路的技術條件按90m水平電纜,7.5m長度的連接電纜及同類的3個連接器來考慮。如果采用綜合性的工作和設備區電纜附加總長度不大于7.5m,則此類用途是有效的。
②3000m是國際標準范圍規定的極限,不是傳輸媒體極限。

③當距離大于水平電纜子系統中的長度100m,應協商可行的應用標準。

④系統分級E因為尚未正式出臺,表內未列出。但是由于D級E及E級在市場上已大量應用,因此在下面的各表格中予以列出有關指標僅供參考。
綜合布線系統的組網和各段線纜的長度限值應符合圖1所示的規定:

    綜合布線系統工程設計,選用的電纜、光纜、各種連接電纜、跳線,以及配線設備等所有硬件設施,均應符合 ISO/IEC 11801:1995(E)國際標準的各項規定,確保系統指標得以實施。

    綜合和線系統應設置漢顯計算機信息管理系統。人工登錄與綜合布線系統相關的硬件設施的工作狀態信息,這些狀態信息包括:設備和纜線的用途和使用部門、組成局域網的拓撲結構、傳輸信息速率、終端設備配置狀況、占用硬件編號和色標、鏈路的功能和各項主要特征參數、鏈路的完好狀況和故障記錄等內容。還應登錄設備位置和纜線走向內容以及建筑物名稱、位置、區號、樓層號和房間號等內容。

    在系統設計時,全系統所選的纜線、連接硬件、跳線、連接線等必須與選定的類別相一致。如采用屏蔽措施時,則全系統必須都按屏蔽設計。

三、系統指標

    綜合布線系統鏈路傳輸的最大衰減限值,包括兩端的連接硬件、跳線和工作區連接電纜在內,應符合表2的規定:

注:要求將各點連成曲線后,測試的曲線全部應在標準曲線的限值范圍之內。

    綜合布線系統任意兩線對之間的近端串音衰減限值,包括兩端的連接硬件、跳線和工作區連接電纜在內(但不包括設備連接器),應符合表3的規定:

注:①所有其它音源的噪聲應比全部應用頻率的串音噪聲低10dB。

②在大多數主干電纜中,最壞線對的近端串音衰減值,應以功率累計數來衡量。

③橋接分岔或多組合電纜,以及連接到多重信息插座的電纜,任一對稱電纜組或單元之間的近端串音衰減至少要比單一組合的4對電纜的近端串音衰減好一個數值Δ。

Δ=6dB+10Lg(n+1) dB

式中:n為電纜中非光纖的對稱電纜組數

    綜合布線系統中任一電纜接口處的反射衰減限值,應符合表4的規定:

綜合布線系統鏈路衰減與近端串音衰減的比率(ACR),應符合表5的規定:
注:①ACR(dB)=an(dB)-a(dB)

式中:an--任意兩線對間的近端串音衰減值

a--鏈路傳輸的衰減值

②本表所列的ACR值優于計算值,在衰減和串音衰減之間允許有一定限度的權衡選擇,其選擇范圍如表6所示。

綜合布線系統線對的直流環路電阻限值,當系統分級和傳輸距離在表1規定的情況下,應符合表7的規定:

注:①100Ω雙絞電纜的直流環路電阻值應為 19.2Ω/100m;

②150Ω雙絞電纜的直流環路電阻值應為12Ω/100m。

綜合布線系統線對的傳播延遲限值,應符合表8的規定:

注:配線(水平)子系統中的最大傳播延遲不得超過lμs。

綜合布線系統的縱向差分轉換衰減(平衡)限值,應符合表9的規定:

注:縱向差分轉換衰減的測試方法正在研究。

綜合布線系統的相鄰線對綜合近端串擾(Power sum)限值應符合表10的規定:

相鄰線對綜合近端串擾(Power sum)其值為在4對雙絞線的一側,3個發送信號的線對向另一相鄰接收線對產生串擾的總和近端串擾值。

N4=?N12+N22+N32,N1,N2,N3分別為線對1、線對2、線對3對線對4的近端串擾值

綜合布線系統的等郊遠端串擾損耗(ELFEXT)限值應符合表11的規定;

等效遠端串擾損耗 ELFEXT 系指遠端串音損耗與線路傳輸衰減差。

    從鏈路近端線纜的一個線對發送信號,該信號經過線路衰減,從鏈路遠端干擾相鄰接收線時,定義該遠端串擾值為FEXT,FEXT是隨鏈路長度(傳輸衰減)而變化的量。

定義:ELFEXT=FEXT-A(A為受串擾接線對的傳輸衰減)

綜合布線遠端等效串擾總和PSELFEXT限值應符合表12的規定;

    綜合布線線對間傳播時延差規定以同一纜線中信號傳播時延最小的線對的時延值作為參數,其余線對與參數線對時延差值不得超過45ns。若線對間時延差超過該值,在鏈路高速傳輸數據下4個線對同時并行傳輸數據信號時,將造成數據幀結構嚴重破壞。

綜合布線最小回波損耗值應符合表13的規定;

    回波損耗系指由線纜特性阻抗和鏈路接插件偏離標準值導致功率反射引起。RC為輸入信號幅度和由鏈路反射回來的信號幅度的差值。

    綜合布線鏈路脈沖噪聲電平由大功率設備間斷性啟動對布線鏈路帶來的電沖擊干擾,綜合布線鏈路在不連接有源器械和設備情況下,高于200MV的脈沖噪聲發生個數的統計,測量2分鐘捕捉脈沖噪聲個數不大于10個。

綜合布線背景雜訊噪聲

由一般用電器械帶來的高頻干擾、電磁干擾和雜頻競頻低幅干擾,布線鏈路在不連接有源器械及設備情況下,雜訊噪聲電平應≤-30dB。

綜合布線接地系統安全檢驗

綜合布線系統采用屏蔽措施時,必須有良好的接地系統,并應符合下列規定:

(1)保護地線的接地電阻值,單獨設置接地體時,不應大于4Ω;采用聯合接地體時,不應大于1Ω。

(2)采用屏蔽布線系統時,所有屏蔽層應保持連續性。

(3)采用屏蔽綜合布線系統時,屏蔽層的配線設備(FD或BD)端必須良好接地,用戶端(終端設備)視具體情況接地,兩端的接地應連接至同一接地體。若接地系統中存在兩個不同的接地體時,其接地電源差不應大于1vr.m.s(有效值)

(4)采用屏蔽布線系統時,每一樓層的配線柜都應采用適當截面的銅導線單獨布線至接地體,也可采用豎井內集中用銅排或粗銅線引到接地體,導線或銅導體的截面應符合標準。接地導線應接成樹狀結構的接地網,避免構成直流環路。

(5)綜合布線的電纜采用金屬槽道或鋼管敷設時,槽道或鋼管應保持連續的電氣連接,并在兩端應有良好的接地。

(6)屏蔽線纜屏蔽層接地兩端測量鏈路屏蔽線、屏蔽層與兩端接地電流差≤5v。
綜合布線系統光纜波長窗口的各項參數,應符合表14的規定:

注:

①多模光纖:芯線標稱直徑為62.5/125μm或50/125μm;
850nm波長時最大衰減為3.5dB/km;最小模式帶寬為200MHzkm;
1300nm波長時最大衰減為ldB/km;最小模式帶寬為500MHzkm。

②單模光纖:芯線應符合IEC793-2,型號BI和ITU-T G.652標準;
1310nm和 1550nm波長時最大衰減為ldB/km;截止波長應小于1280nm;
1310nm時色散應≤6PS/km.nm;1550nm時色散應≤20PS/km.nm。

③光纖連接硬件:最大衰減0.5dB;最小反射衰減:多模20dB,單模26dB。
綜合布線系統的光纜,在表14規定各項參數的條件下,光纖鏈路可允許的最大傳輸距離,應符合表15的規定:

注:①表中規定的鏈路長度,是在采用符合表10.13規定的光纜和光纖連接硬件的條件下,允許的最大距離。

②對于短距離的應用場合,應插入光衰減器,保證達到表中規定的衰減值。

綜合布線系統多模光纖鏈路的最小光學模式帶寬,應符合表16的規定:

注:單模光纖鏈路的光學模式帶寬,ISO/IEC 11801:1995  (E)尚未作出規定。
綜合布線系統光纖鏈路任一接口的光學反射衰減限值,應符合表17的規定:
綜合布線系統的纜線與設備之間的相互連接應注意阻抗匹配和平衡與不平衡的轉換適配。特性阻抗的分類應符合100Ω、150Ω兩類標準,其允許偏差值為 ±15Ω(適用于頻率>1MHz)。

綜合布線測試連接方式定義

水平布線測試連接方式

(1)基本鏈路方式(Basic Link)

    這是工程承包商采用的連接方式。該方式包括:最長90m的端間固定連接水平纜線和在阿端的接插件:一端為工作區信息插座,另一端為樓層配線架、跳線板插座及連接兩端接插件的兩條2m長的測試線。

(2)永久鏈路方式(Permanent Link)

    永久鏈路方式供安裝人員和數據電信用戶用來認證永久安裝電纜的性能,今后將替代基本鏈路方式。永久鏈路信道由90m水平電纜和1個接頭,必要時再加1個可選轉接/匯接頭組成.永久鏈路配置不包括現場測試儀插接軟線和插頭。
(3)通道鏈路方式(Channel)

通道鏈路用戶連接方式,該方式用以驗證包括用戶終端連接線在內的整體通道的性能。

    通道連接包括:最長90m的水平線纜、一個信息插座、一個靠近工作區的可選的附屬轉接連接器、在樓層配線間跳線架上的兩處連接跳線和用戶終端連接線,總長不得長于1OOm(設備到通道兩端的連接線不包括在通道定義之內)。通道鏈路方式如圖4所示。

    在實際測試中,選擇哪一種連接方式應根據實際情況決定,工程驗收測試6類以下建議選擇基本鏈路方式,因為以前規定數據是基本鏈路數據,6類以上則使用永久鏈路方式,而通道鏈路方式是連接網絡設備以后的測試方式,是真正反映傳輸鏈路情況的測試方式。

4)水平布線光纜測試連接方式

樓宇內主干布線

樓宇內主干線使用大對數對稱線纜小于90m時,可采用水平布線測試連接方式的基本、永久、信道鏈路方式進行測試。

樓宇內主干線使用單模、多模光纜布線時可采用水平布線光纜測試連接方式。

樓宇內主干布線測試起點為樓層配線架,測試終點為樓宇電話及計算機網絡的樓宇總配線架。

 

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