綜 合 布 線 實 驗 報 告 班級：建電122 姓名：吳勃 學號：1212062053 指導老師：王勝峰 張蔚 概述：綜合布線與計算機網絡系統是智能建筑通訊自動化系統的重要組成部分，是建筑物實現內部通訊及外部通訊的信息通路，是數據、信息交換與處理的重要環節。建筑物內部與外部信息（數據信息、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來實現。“THPBX-1 型綜合布線與計算機網絡系統實驗裝置”是根據目前我國建筑電氣、樓宇自動化專業的實驗內容精心設計的綜合實驗裝置。本實驗裝置可全面反映綜合布線的工作區子系統、水平布線子系統、垂直干線子系統、設備間子系統和管理子系統等，并通過計算機網絡實現與外部的信息交流；通過電話網絡，實現對語音網絡的管理；通過閉路電視網絡，實現對閉路電視網絡的分配。THPBX-1型綜合布線與計算機網絡系統實驗裝置的布局如圖1所示：圖1 綜合布線與計算機網絡實驗裝置布局圖本實驗裝置能夠體現出綜合布線的工作區子系統、水平布線子系統、垂直干線子系統、管理子系統、設備間子系統5個子系統；采用模塊化設計和分層星形拓撲結構。該實驗裝置具有開放性、靈活性、可靠性等等特點。數據部分結構框圖如圖2所示：房間照明系統：整個房間照明系統的核心是“DDC現場控制器”此外為了實現控制功能我們還需要一臺“PC機”。我們的控制對象及傳感器包括：“LED光強度可調燈”、“定時爐燈”、“日光燈”、“光照度傳感器”、“紅外傳感器”、“電流接觸器”、“日光燈開關”、“緊急開關”等。下面我們來介紹這些部件的工作原理，及工作過程。1. DDC現場控制器：該控制器可以通過USB轉Can轉接器與PC機相連接，在PC端我們過軟件“Long Work”進行相關的編程從而實現想要完成的控制。控制信號的給出是通過D1-D4 四個接線端子，及A01和A02 兩個端子給出。其中D1用以控制“定時爐燈”的開啟；D2用以攝像頭的開啟；D3、D4分別控制兩個“日光燈”。A01和A02 兩個端子用以輸出模擬量來控制LED燈的亮度調節，該模擬量是0-10V的電壓。具體給定值由“光敏傳感器”測得的環境亮度值所確定。（注：兩者之間為反比例關系）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開關信號的輸入。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”信號端子；UI7為“緊急開關”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的工作電流。2. 光照度傳感器及LED光強度可調燈：光照度傳感器是用來檢測房間光照強度的傳感器，和LED光強度可調燈配套使用。達到根據房間光照強度自動調節LED燈的發光強度二者為反比例關系即房間光照越強則LED燈放光強度越低。在軟件中我們設定光照度傳感器的采集量為0-100，相對應的模擬控制量為10-0V電壓信號。該信號輸出個LED光強度控制器，該控制器直接為“LED光強度可調燈”供電其工作電壓為直流12-24V，我們通過電流適配器轉220 V交流電。3. 定時爐燈：該燈需要實現的是定時開啟和關閉控制，與D1端子相連接之間加上一個“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都由軟件編程實現，這里我們無法詳細敘述。4. 日光燈及開關：一共有兩盞日光燈我們將其命名為燈1和燈2。當白天員工進入房間工作是我們需要兩盞燈都亮，此時我們按下開關1，兩盞燈打開。中午午休時為了節約電能我們希望一盞燈工作而另一盞燈關閉，此時我們按下開關2，燈1關閉燈2正常工作；下班時我們按下開關3則燈1和燈2都熄滅。整個控制過程完成（注：在按下開關2時，開關1不復位按開關3時同理。）兩盞日光燈主回路分別串聯了兩個電流接觸器，與定時爐燈的控制原理相同在此不再敘述。軟件觸發原理如下：輸入端子UI4和UI5，當UI4觸發時燈1和燈2點亮。當UI5觸發時強制熄滅燈1并保證燈2正常工作。具體的編程設置這里不再敘述。5. 緊急開關：該開關的作用是點亮所有上述照明燈，具體的應用可能與防盜系統有關。可能是人工報警的方法，復位比較麻煩需要先復位緊急開關再復位DDC控制器即可。視頻監控系統：該系統主要用于安保，該系統由兩個攝像頭、紅外傳感器、硬盤刻錄機和顯示器組成。控制過程如下：當紅外傳感器檢測到有人入侵時，將入侵信號通過UI3端子傳輸給DDC控制器。控制器當即通過D2端口啟動一號攝像頭拍攝入侵對象，二號攝像頭隨機啟動加入監控拍攝。下面我們詳細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后傳輸至顯示器實時顯示。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節。（注：攝像頭的分辨率無法通過軟件調節，只能同過硬件設置）3. 硬盤刻錄機及顯示器：該硬盤刻錄機用以處理并存儲兩臺攝像頭拍攝到的信息，并將處理過的信息傳輸至顯示器實時顯示出來。可以外接鼠標，利用鼠標或刻錄機上的按鈕，可以實現二號攝像頭拍攝角度及的焦距。具體操作上機體驗即可。計算機網絡通信系統： 該房間配套有六個網路端口和六個電話端口。可以實現端口間的通訊，包括網絡和電話部分均可以。該系統主要由光纖進線、多模光纖收發器、光纖盒、 TP-Link路由器、D-Link交換機、24口配線架、集線器、網絡端口和電話端口組成。該系統的布置包括垂直布線結構以及水平布線結構（如下圖所示）下面我們詳細介紹該通信系統。 1. 垂直干線子系統：該系統主要從上圖可以看出整個系統呈現為垂直鏈接的狀態。主要有光纖進線、多模光纖收發器、光纖盒、TP-Link路由器、D-Link交換機以及RJ-45數據線。基本框架是這樣的：首先從外部拖兩根光纖進線接入多模光纖收發器將光信號轉換為電信號。經由光纖盒分線后接入D-Link交換機（注：交換機的各個端口通信優先級相同，可能存在通信速度不一樣。當有外網接入某一個端子后，其余端子便可以進行外網通信，原理與路由器相似。幾臺交換機通過樹形連接形成局域網，理論上局域網中的通信端子可以互相通信。）如下圖所示：一臺交換機使用了13個端口中間利用24口接線架進行排線。13個端口中6個端口為網絡通信端口，6個端口為電話通信端口，一個端口為交換機之間的通信端口用以實現幾個房間之間的通信。 垂直干線子系統的結構框圖 2 水平干線子系統： 水平布線子系統也稱為水平干線子系統。水平布線子系統指從用戶工作區連接至垂直干線子系統的線，結構一般為星形結構。它負責從管理子系統即分線盒出發，利用雙絞線將管理子系統連接到工作區子系統的信息插座。其結構框圖如下圖3-1所示：圖3-1 水平布線子系統結構框圖水平布線子系統是整個布線系統的一部分。它與垂直干線子系統的區別在于：水平布線子系統總是在一個樓層上，僅與信息插座、管理間連接。它的作用是將垂直干線子系統線路延伸到用戶工作區。3. 管理子系統 管理子系統用來將垂直干線子系統與各樓層的水平布線子系統連接于這個節點。在管理間應用的電纜布線結構包括配線架、理線環（包括水平的和垂直的）、交換機(或集線器)、機柜、在管理間中進行電纜布線用的狹槽、管道和電源。“THPBX-1”實驗裝置管理子系統的結構框圖如圖3-1所示： 圖3-1 管理子系統