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[2010-7-20]
 
建设智能城市与智能化建筑将成为世界经济发展的必然趋势,已是一个国家和一个城市科学技术和经济水平的体现。所以,“十五”计划中也指出:信息化是当今世界经济和社会发展的大趋势,也是我国产业优化升级和实现工业化、现代化的关键环节,要把推进国民经济和社会信息化放在优先位置。
根据对智能建筑的不同理解,有人在现代建筑上简单地提出了“3A”系统,也就是BA(楼宇自动化),OA(办公自动化)和CA(通信自动化),具体包括以下内容:模拟与数字的话音系统;高速与低速的数据系统;图形终端和设备控制系统的图象资料;电视会议与安全监视系统的视频信号;建筑物的安全报警和设备控制系统的传感器信号。
一般来讲,一座办公楼的生命周期要远远长于计算机、通讯及网络技术的发展周期。因此,智能楼宇采用的通讯设施及布线系统一定要有超前性,力求高标准,并且有很强的适应性、扩展性、可靠性和长远效益。
综合布线的发展与建筑物自动化系统密切相关,传统布线如电话、计算机局域网都是各自独立的。各系统分别由不同的专业设计和安装,传统布线采用不同的线缆和不同的终端插座。而且,连接这些不同布线的插头、插座及配线架均无法互相兼容。办公布局及环境改变的情况是经常发生的,需要调整办公设备或随着新技术的发展,需要更换设备时,就必须更换布线。其改造不仅增加投资和影响日常工作,也影响建筑物整体环境。
随着全球社会信息化与经济国际化的深人发展,人们对信息共享的需求日趋迫切,就需要一个适合信息时代的布线方案。美国电话电报(AT&T)公司的贝尔 (Bell)实验室的专家们经过多年的研究,在办公楼和工厂试验成功的基础上,于20世纪80年代末期率先推出SYSTIMATMPDS(建筑与建筑群综合布线系统),现时已推出结构化布线系统SCS。经中华人民共和国国家标准GB/T50311-2000命名为综合布线GCS(Generic cabling system)。综合布线是一种预布线,能够适应较长一段时间的需求。
综合布线是一种模块化的、灵活性极高的建筑物内或建筑群之间的信息传输通道。它既能使语音、数据、图像设备和交换设备与其它信息管理系统彼此相连,也能使这些设备与外部相连接。它还包括建筑物外部网络或电信线路的连接点与应用系统设备之间的所有线缆及相关的连接部件。综合布线由不同系列和规格的部件组成,其中包括:传输介质、相关连接硬件(如配线架、连接器、插座、插头、适配器)以及电气保护设备等。这些部件可用来构建各种子系统,它们都有各自的具体用途,不仅易于实施,而且能随需求的变化而平稳升级。
2.综合布线系统构成
综合布线系统是开放式结构,能支持电话及多种计算机数据系统,还能支持会议电视、监视电视等系统的需要。综合布线系统可划分成六个子系统,工作区子系统;配线(水平)子系统;干线(垂直)子系统;设备间子系统;管理子系统;建筑群子系统。
2.1 工作区子系统
一个独立的需要设置终端的区域,即一个工作区,工作区子系统应由配线(水平)布线系统的信息插座,延伸到工作站终端设备处的连接电缆及适配器组成。一个工作区的服务面积可按5~10m2估算,每个工作区设置一个电话机或计算机终端设备,或按用户要求设置。
2.1.1综合布线系统的信息插座应按下列原则选用:
(1)单个连接的8芯插座宜用于基本型系统;
(2)双个连接的8芯插座宜用于增强型系统;
(3)信息插座应在内部做固定线连接;
(4)一个给定的综合布线系统设计可采用多种类型的信息插座。
工作区的每一个信息插座均支持电话机、数据终端、计算机、电视机及监视器等终端的设置和安装。
2.1.2工作区适配器的选用应符合下列要求:
(1)在设备连接器处采用不同信息插座的连接器时,可以用专用电缆或适配器;
(2)当在单一信息插座上开通ISDN业务时,宜用网络终端适配器;
(3)在配线(水平)子系统中选用的电缆类别(媒体)不同于工作区子系统设备所需的电缆类别(媒体)时,宜采用适配器;
(4)在连接使用不同信号的数模转换或数据速率转换等相应的装置时,宜采用适配器;
(5)对于网络规程的兼容性,可用配合适配器;
(6)根据工作区内不同的电信终端设备可配备相应的终端适配器。
2.2 配线(水平)子系统
配线子系统由工作区用的信息插座,每层配线设备至信息插座的配线电缆、楼层配线设备和跳线等组成。配线子系统应根据下列要求进行设计:
2.2.1根据工程提出近期和远期的终端设备要求;
2.2.2每层需要安装的信息插座数量及其位置;
2.2.3终端将来可能产生移动、修改和重新安排的详细情况;
2.2.4 一次性建设与分期建设的方案比较。
配线子系统应采用4对双绞电缆,配线子系统在有高速率应用的场合,应采用光缆。配线子系统根据整个综合布线系统的要求,应在二级交接间、交接间或设备间的配线设备上进行连接,以构成电话、数据、电视系统并进行管理。配线电缆宜选用普通型铜芯双绞电缆,配线子系统电缆长度应在90m以内。
2.3 干线(垂直)子系统
干线子系统应由设备间的配线设备和跳线以及设备间至各楼层配线间的连接电缆组成。在确定干线子系统所需要的电缆总对数之前,必须确定电缆话音和数据信号的共享原则。对于基本型每个工作区可选定1对,对于增强型每个工作区可选定2对双绞线,对于综合型每个工作区可在基本型和增强型的基础上增设光缆系统。
选择干线电缆最短、最安全和最经济的路由,选择带门的封闭型通道敷设干线电缆。干线电缆可采用点对点端接,也可采用分支递减端接以及电缆直接连接的方法。如果设备间与计算机机房处于不同的地点,而且需要把话音电缆连至设备间,把数据电缆连至计算机房,则宜在设计中选取不同的干线电缆或干线电缆的不同部分来分别满足不同路由干线(垂直)子系统话音和数据的需要。当需要时,也可采用光缆系统予以满足。
2.4 设备间子系统
设备间是在每一幢大楼的适当地点设置进线设备、进行网络管理以及管理人员值班的场所。设备间子系统由综合布线系统的建筑物进线设备、电话、数据、计算机等各种主机设备及其保安配线设备等组成。设备间内的所有进线终端应采用色标区别各类用途的配线区,设备间位置及大小根据设备的数量、规模、最佳网络中心等内容,综合考虑确定。
2.5 管理子系统
管理子系统设置在每层配线设备的房间内。管理子系统应由交接间的配线设备,输入/输出设备等组成,管理子系统也可应用于设备间子系统。管理子系统应采用单点管理双交接。交接场的结构取决于工作区、综合布线系统规模和选用的硬件。在管理规模大、复杂、有二级交接间时,才设置双点管理双交接。在管理点,根据应用环境用标记插入条来标出各个端接场。
交接区应有良好的标记系统,如建筑物名称、建筑物位置、区号、起始点和功能等标志。交接间及二级交接间的配线设备宜采用色标区别各类用途的配线区。交接设备连接方式的选用宜符合下列规定:
2.5.1对楼层上的线路进行较少修改、移位或重新组合时,宜使用夹接线方式;
2.5.2在经常需要重组线路时应使用插接线方式。
2.5.3在交接场之间应留出空间,以便容纳未来扩充的交接硬件。
2.6 建筑群子系统
建筑群子系统由两个及两个以上建筑物的电话、数据、电视系统组成一个建筑群综合布线系统,包括连接各建筑物之间的缆线和配线设备(CD),组成建筑群子系统。建筑群子系统宜采用地下管道敷设方式,管道内敷设的铜缆或光缆应遵循电话管道和入孔的各项设计规定。此外安装时至少应预留1~2个备用管孔,以供扩充之用。建筑群子系统采用直埋沟内敷设时,如果在同一沟内埋入了其他的图像、监控电缆,应设立明显的共用标志。电话局引入的电缆应进入一个阻燃接头箱,再接至保护装置。
2.7 光缆传输系统
当综合布线系统需要在一个建筑群之间敷设较长距离的线路,或者在建筑物内信息系统要求组成高速率网络,或者与外界其它网络特别与电力电缆网络一起敷设有抗电磁干扰要求时,应采用光缆作为传输媒体。光缆传输系统应能满足建筑与建筑群环境对电话、数据、计算机、电视等综合传输要求,当用于计算机局域网络时,宜采用多模光缆;作为远距离电信网的一部分时应采用单模光缆。
综合布线系统的交接硬件采用光缆部件时,设备间可作为光缆主交接场的设置地点。干线光缆从这个集中的端接和进出口点出发延伸到其它楼层,在各楼层经过光缆级连接装置沿水平方向分布光缆。
光缆传输系统应使用标准单元光缆连接器,连接器可端接于光缆交接单元,陶瓷头的连接应保证每个连接点的衰减不大于0.4dB。塑料头的连接器每个连接点的衰减不大于0.5dB。
综合布线系统宜采用光纤直径 62.5μm光纤包层直径 125μm 的缓变增强型多模光缆,标称波长为850nm或1300nm;也可采用标称波长为1310nm或1550nm的单模光缆。光缆数字传输系统的数字系列比特率、数字接口特性,应符合如下系列规定:
2.7.1PDH数字系列比特率等级应符合国家标准 GB4110-83《脉冲编码调制通信系统系列》的规定。
2.7.2数字接口的比特率偏差、脉冲波形特性、码型、输入口与输出口规范等,应符合国家标准GB7611-87《脉冲编码调制通信系统网络数字接口参数》的规定。
光缆传输系统宜采用松套式或骨架式光纤束合光缆,也可采用带状光纤光缆。光缆传输系统中标准光缆连接装置硬件交接设备,除应支持连接器外,还应直接支持束合光缆和跨接线光缆。各种光缆的接续应采用通用光缆盒,为束合光缆、带状光缆或跨接线光缆的接合处提供可靠的连接和保护外壳。通用光缆盒提供的光缆入口应能同时容纳多根建筑物光缆。
3.综合布线的特点
布线技术是从电话预布线技术发展起来的,经历了非结构化布线系统到结构化布线系统的过程。作为智能化楼宇的基础,综合布线系统是必不可少的,它可以满足建筑物内部及建筑物之间的所有计算机、通信以及建筑物自动化系统设备的配线要求。综合布线同传统的布线相比较,有着许多优越性是传统布线所无法相比的。其特点主要表现在它具有兼容性、开放性、灵活性、可靠性、先进性和经济性。而且在设计、施工和维护方面也给人们带来了许多方便。
3.1 兼容性
综合布线的首要特点是它的兼容性。所谓兼容性是指其自身是完全独立的而与应用系统相对无关,可以用于多种系统中,由于它是一套综合式的全开放式系统,因此它可以使用相同的电缆与配线端子排,以及相同的插头与模块化插孔及适配器,可以将不同厂商设备的不同传输介质全部转换成相同的屏蔽或非屏蔽双绞线。
综合布线将语音、数据与监控设备的信号线经过统一的规划和设计,采用相同的传输媒体、信息插座、交连设备、适配器等,把这些不同信号综合到一套标准的布线中。由此可见,这种布线比传统布线大为简化,可节约大量的物资、时间和空间。
在使用时,用户可不用定义某个工作区的信息插座的具体应用,只把某种终端设备(如个人计算机、电话、视频设备等)插人这个信息插座,然后在管理间和设备间的交接设备上做相应的接线操作,这个终端设备就被接入到各自的系统中了。
3.2 开放性
对于传统的布线方式,只要用户选定了某种设备,也就选定了与之相适应的布线方式和传输媒体。如果更换另一设备,那么原来的布线就要全部更换。对于一个已经完工的建筑物,,种变化是十分困难的,要增加很多投资。而综合布线由于采用开放式体系结构,符合多种国际上现行的标准,因此它是开放的,如计算机设备、交换机设备等;并对所有通信协议也是支持的,如ISO/IEC8802-3,ISO/IEC8802-5等。
3.3 灵活性
传统的布线方式是封闭的,其体系结构是固定的,若要迁移设备或增加设备是相当困难而麻烦的,甚至是不可能。综合布线采用标准的传输线缆和相关连接硬件,模块化设计。因此所有通道都是通用的。每条通道可支持终端、以太网工作站及令牌环网工作站。由于综合布线系统采用相同的传输介质、物理星形拓扑结构,因此所有信息通道都是通用的,信息通道可支持电话、传真、多用户终端、ATM、10BASET工作站。所有设备的开通及更改均不需改变布线系统,只需增减相应的网络设备以及进行必要的跳线管理即可。另外,组网也可灵活多样,甚至在同一房间可有多用户终端,以太网工作站、令牌环网工作站并存,系统组网也可灵活多样,各部门即可独立组网有可方便地互连,为用户组织信息流提供了必要条件。
3.4 可靠性
传统的布线方式由于各个应用系统互不兼容,因而在一个建筑物中往往要有多种布线方案。因此系统的可靠性要由所选用的布线可靠性来保证,当各应用系统布线不当时,还会造成交叉干扰。综合布线采用高品质的材料和组合压接的方式构成一套高标准的信息传输通道。每条通道都采用专用仪器校核线路衰减、串音、信噪比,以保证其电气性能。系统布线全部采用物理型拓扑结构,应用系统布线全部采用点到点端接,结构特点使得任何一条线路故障均不影响其他线路的运行,同时为线路的运行维护及故障检修提供了极大的方便,所有线槽和相关连接件均通过ISO认证,从而保障了系统的可靠运行。各应用系统往往采用相同的传输媒体,因而可互为备用,提高了备用冗余。
3.5 先进性
综合布线系统是应用极富弹性的布线概念,采用光纤与五类双绞线混和布线方式。所有布线均采用世界上最新通信标准,所有信息通道均按(ISDN)标准,按八芯双绞线配置。通过五类双绞线,数据最大速率可达到155Mbps,6类双绞线带宽可达200MHz,对于特殊用户需求可把光纤铺到桌面(Fiber to the Desk)。干线光缆可设计为500M带宽,为将来的发展提供了足够的余量。通过主干通道可同时多路传输多媒体信息,同时物理星形的布线方式为将来发展交换式网络奠定了坚实的基础,为同时传输多路实时多媒体信息提供足够的带宽容量。
3.6 经济性
综合布线比传统布线具有经济性优点,主要综合布线可适应相当长时间需求,传统布线改造很费时间,耽影响日常工作。综合布线系统与传统布线方式相比,综合布线是一种既具有良好的初期投资特性,又具有极高的性能价格比的高科技产品,布线产品均符合国际标准ISO/IEC1180和美国标准EIA /TIA568,为用户提供安全可靠的优质服务。
综合布线较好地解决了传统布线方法存在的许多问题,随着科学技术的迅猛发展,人们对信息资源共享的要求越来越迫切,尤其以电话业务为主的通信网逐渐向综合业务数字网(ISDN)过渡,越来越重视能够同时提供语音、数据和视频传输的集成通信网。因此,综合布线取代单一、昂贵、复杂的传统布线,是“信息时代” 的要求,是历史发展的必然趋势.

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