隨著社會信息化進(jìn)程步伐的加快,人們對現(xiàn)代建筑的觀念和要求也發(fā)生了變化,智能大樓的出現(xiàn)為傳統(tǒng)的建筑注入了全新的概念,并成為現(xiàn)代建筑發(fā)展的方向,而結(jié)構(gòu)化的綜合布線系統(tǒng)是實現(xiàn)大樓智能化的基礎(chǔ)和先決條件。
一、智能大樓與綜合布線系統(tǒng)的關(guān)系
智能大樓是集樓宇自動化系統(tǒng)BAS、通信自動化系統(tǒng)CAS和辦公自動化系統(tǒng)OAS于一體的綜合系統(tǒng)。
BAS是以中央控制系統(tǒng)為核心,由多種樓宇控制子系統(tǒng)組成的綜合系統(tǒng),主要包括供電、空調(diào)、照明、消防、電梯、給排水、報警、LED/VGA顯示、智能卡門禁管理、停車場管理及電視監(jiān)控等設(shè)備控制子系統(tǒng)。
CAS是大樓計算機(jī)和通信系統(tǒng)的“中樞神經(jīng),它包括以程控交換機(jī)為核心,以多功能電話、傳真、各類終端為主要設(shè)備的通信網(wǎng),以及樓內(nèi)局域網(wǎng)、工作站、高速寬帶的主干通信網(wǎng)和與通信公網(wǎng)互連的網(wǎng)絡(luò)接口設(shè)備。
OAS主要是指由計算機(jī)、多功能電話、傳真機(jī),各類終端及聲像存貯裝置等各類辦公設(shè)備再加上相應(yīng)軟件組成,提供文字處理、文檔管理、電子帳務(wù)、電子郵件、電子數(shù)據(jù)交換、電子黑板、會議電視等辦公應(yīng)用功能。智能大樓要實現(xiàn)這些功能,它的先決條件就是要實現(xiàn)大樓的結(jié)構(gòu)化綜合布線。結(jié)構(gòu)化綜合布線系統(tǒng)是以智能大樓系統(tǒng)當(dāng)前和未來布線需求為目標(biāo),對大樓內(nèi)部和大樓之間的布線進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃設(shè)計,以使智能大樓的BAS、OAS、CAS能有機(jī)地結(jié)合起來,構(gòu)成大樓的智能化系統(tǒng)。很明顯，結(jié)構(gòu)化綜合布線系統(tǒng)是一套涉及建筑、計算機(jī)、通信及自動控制技術(shù)等多個領(lǐng)域的綜合系統(tǒng)。
二、結(jié)構(gòu)化綜合布線系統(tǒng)的幾個基本問題
結(jié)構(gòu)化綜合布線系統(tǒng)采用各種雙絞線、光纖等傳輸媒介,以及各類適配器、信息插座、配線架等設(shè)備來構(gòu)造樓群內(nèi)的高速信息通道。
(一)、主要特點
1、綜合性:能作為語音、數(shù)據(jù)、圖像和控制信號等傳輸媒介。
2、模塊化:采用獨立子系統(tǒng)模塊化設(shè)計,便于布線的擴(kuò)充和重新配置。
3、靈活性:任意信息點均能連接不同類型的設(shè)備。
4、開放性:支持任意廠家的網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品。
(二)、標(biāo)準(zhǔn)化問題
進(jìn)入九十年代,綜合布線有了系列通用標(biāo)準(zhǔn),這些標(biāo)準(zhǔn)的頒
布,大大簡化了工程設(shè)計的復(fù)雜性,適用性大大增加,這些標(biāo)準(zhǔn)包括:
EIA\TIA 568,ISO\IEC 11801,TSB67
EMC Drirective,
中國建筑群及建筑物結(jié)構(gòu)化綜合布線標(biāo)準(zhǔn)
(三)系統(tǒng)基本組成和功能劃分
結(jié)構(gòu)化綜合布線系統(tǒng)根據(jù)其功能可分為以下六個子系統(tǒng)見圖一
1、設(shè)備間子系統(tǒng):設(shè)置配線架,用以連接通信公網(wǎng)、管理子系統(tǒng)和建筑群子系統(tǒng)。
2、主干子系統(tǒng):用線纜連接設(shè)備間子系統(tǒng)和各層的管理子系統(tǒng)。
3、管理子系統(tǒng):分布在各樓層的分配線間的配線架,管理各層的水平子系統(tǒng)的線纜與垂直干線子系統(tǒng)線纜間的跳接。
4、水平子系統(tǒng):用線纜將工作區(qū)子系統(tǒng)引至管理子系統(tǒng)。
5、工作子系統(tǒng):通過標(biāo)準(zhǔn)信息口與用戶設(shè)備相連。
6、樓群管理子系統(tǒng):用線纜連接各樓的設(shè)備間子系統(tǒng)。
(四)、幾種常見類型的結(jié)構(gòu)化綜合布線系統(tǒng)
世界上有很多類型的結(jié)構(gòu)化綜合布線系統(tǒng),其公司多為通信設(shè)備制造商和計算機(jī)設(shè)備制造商,目前應(yīng)用較多的有AT&T、ALCATEL IBM、NT和Digital等公司的產(chǎn)品。
1、AT&T SYSTIMAX有三類、五類、超五類的UTP非屏蔽雙絞線纜、信息插座、適配器、光電配線架等系列產(chǎn)品,能支持10Mbps、155Mbps(STM—1級)、622Mbps(STM—4級)的端到端應(yīng)用,其UTP電纜特性阻抗為100,利用非屏蔽雙絞線的平衡特性進(jìn)行電磁干擾防護(hù)。此外AT&T SYSTIMAX系列產(chǎn)品中還包括625/125,標(biāo)稱波長850nm的多模光纖,以及1300nm的單模光纖,支持更高速率的應(yīng)用。AT&T的SYSTIMAX安裝方便,是 早進(jìn)入國內(nèi)市場,使用 多的產(chǎn)品。
2、ALCATEL ACS使用屏蔽雙絞線(FTP),特性阻抗120,通過屏蔽層和雙絞線的平衡特性共同對抗電磁干擾,抗電磁干擾性能好,產(chǎn)品的系列也很全,安裝方便,市場前景看好。結(jié)構(gòu)化綜合布線的產(chǎn)品還有不少,不一一介紹。
三、工程設(shè)計中的幾個問題
(一)、布線有效長度限制問題的設(shè)計考慮對于電話、傳真、電傳等傳統(tǒng)的通信配線及樓宇管理系統(tǒng)的控制線來說,大樓布線的長度基本上不受限制,但對于數(shù)據(jù)通信用的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)來說,對布線長度有較高的要求,即網(wǎng)絡(luò)設(shè)備間的雙絞線的長度不超過100米,這就增加了大型樓宇的結(jié)構(gòu)化綜合布線系統(tǒng)設(shè)計的復(fù)雜性。對這個問題在設(shè)計時可考慮如下幾個原則來解決。
其一是保證各系統(tǒng)間的線纜長度不超過100米。這點主要考慮到計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)應(yīng)用可通過網(wǎng)絡(luò)集線器Hub的級聯(lián)方式來增加網(wǎng)絡(luò)設(shè)備間允許的線纜長度(每級聯(lián)一級,距離100米),通常容許5～6級的Hub級聯(lián),這樣網(wǎng)絡(luò)設(shè)備間允許的距離會大大拉長。
其二是布放光纜也能解決布線有效長度限制問題。
(二)、布放光纜的設(shè)計考慮
當(dāng)樓內(nèi)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)有應(yīng)用光纖的需求時,如網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是ATM主干網(wǎng)、FDDI網(wǎng),網(wǎng)絡(luò)要連接帶光接口的集線器Hub、帶光接口的網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、帶光接口的主機(jī)等設(shè)備時,應(yīng)考慮光纜設(shè)計。此外當(dāng)高層建筑樓內(nèi)布線范圍受到線纜有效長度的限制,則也可考慮布放光纜來解決。一般可在建筑群子系統(tǒng)和樓內(nèi)主干子系統(tǒng)布放多芯光纜,在設(shè)備間子系統(tǒng)、管理子系統(tǒng)設(shè)置光配線架,如果要支持光纖到戶FTTH、光纖到桌面FTTD的應(yīng)用,則還要將光纖布放到要到達(dá)的房間,并上光配線單元。
(三)、主干子系統(tǒng)容量的設(shè)計考慮
當(dāng)用雙絞線纜做主干時,若水平子系統(tǒng)和主干子系統(tǒng)按1:1配線,即水平子系統(tǒng)線結(jié)構(gòu)化綜合布線系統(tǒng)的示意圖對數(shù)(或其對應(yīng)的信息口數(shù))與主干子系統(tǒng)線對數(shù)相同,則這樣每個工作區(qū)子系統(tǒng)的信息口都可對應(yīng)主干線纜上的8芯線對,但這樣配線是不經(jīng)濟(jì)的。通常的算法是,對于像電話、傳真、電傳等通信用的信息口及樓宇控制系統(tǒng)控制線用的信息口,配電線系數(shù)取1:05～1:1之間,對于計算機(jī)通信用的信息口、配線系數(shù)取1:01～1:05之間。具體系數(shù)的取定,由用戶的實際使用情況以及今后的擴(kuò)容計劃和用戶的經(jīng)濟(jì)實力來決定。一般來說,對于計算機(jī)通信用的端口,配線系數(shù)可取低些,形象地說主干上的一條8芯雙絞線連到Hub,Hub就能帶上多臺計算機(jī),如果Hub級聯(lián),則能帶更多的計算機(jī)。
當(dāng)用光纜做主干時,通常的做法是用多條4芯或6芯的光纜,從設(shè)備間子系統(tǒng)連接到各管理子系統(tǒng)或部分管理子系統(tǒng),因為在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)使用光纖連接時,10Base—T,100Base-T 及ATM的一個網(wǎng)段要用2芯光纖,而FDDI則要用4芯光纖。因此這樣確定光纖的芯數(shù)既能滿足使用要求,還留有一定的備用芯數(shù)。當(dāng)然,光纜芯數(shù)和光纜的具體連接方式,在設(shè)計時應(yīng)考慮具體的使用情況以及擴(kuò)容計劃和經(jīng)濟(jì)承受能力。
(四)、關(guān)于視頻信號布線問題的設(shè)計考慮
按照結(jié)構(gòu)化綜合布線系統(tǒng)設(shè)計思想,可以做到把各種信息(包括語音、數(shù)據(jù)、圖像等)都綜合在一起,通過一套結(jié)構(gòu)化的綜合布線系統(tǒng)來傳送,以求得信息傳遞的 大靈活性。如閉路電視監(jiān)視信號以及CATV信號都可采用射頻電纜傳送或采用結(jié)構(gòu)化綜合布線系統(tǒng)的線纜來傳送(當(dāng)然要加適配器),這些應(yīng)用在技術(shù)上都不成問題,如AT&T Power Sum系統(tǒng)(超五類標(biāo)準(zhǔn))能支持高達(dá)622Mbps(STM—4級)的速率,配上384A適配器和MPS100模塊等配件即可提供550M的電視帶寬,約可傳送近70個電視頻道。但是,在具體的工程設(shè)計中,哪些信息布線綜合在一起應(yīng)由技術(shù)經(jīng)濟(jì)來確定,無需為了綜合而綜合,加大了投資。
四、大樓結(jié)構(gòu)化綜合布線系統(tǒng)和接入網(wǎng)的連接
接入網(wǎng)技術(shù)包括以提供POTS業(yè)務(wù)的傳統(tǒng)銅線纜的窄帶接入網(wǎng)技術(shù)和HDSL、ADSL、 HFC、FTTB、FTTC 等寬帶接入網(wǎng)技術(shù)。
對于只要求以銅線纜作為接入的各種窄帶和寬帶應(yīng)用,如電話、傳真、160Kbps的N—ISDN、384Kbps的電視會議系統(tǒng)、HDSL、ADSL等應(yīng)用,樓內(nèi)的結(jié)構(gòu)化綜合布線系統(tǒng)自然是可以提供比銅線纜更好的傳輸質(zhì)量。而對于光纖網(wǎng)接入,則可通過與結(jié)構(gòu)化綜合布線系統(tǒng)的樓內(nèi)光纖網(wǎng)絡(luò)連接達(dá)到光纖到戶、光纖到桌面的結(jié)果。而對HFC,同軸電纜也能由結(jié)構(gòu)化綜合布線系統(tǒng)的雙絞線纜來取代,正如前面關(guān)于視頻信號的布線問題部分所論述的那樣,這些視頻和射頻信號通過適配器在雙絞線上傳輸在技術(shù)上是可行的,主要是經(jīng)濟(jì)成本上的問題。
五、加強(qiáng)對結(jié)構(gòu)化綜合布線系統(tǒng)設(shè)計的規(guī)范化管理
結(jié)構(gòu)化綜合布線系統(tǒng)在國內(nèi)是近幾年剛發(fā)展起來的,起步較晚。從結(jié)構(gòu)化綜合布線系統(tǒng)設(shè)計與土建配合方面看,建筑設(shè)計部門對此技術(shù)了解不夠,重視也不夠。對于結(jié)構(gòu)化綜合布線設(shè)計,設(shè)備間子系統(tǒng)的使用面積大小、位置,主干子系統(tǒng)的走線孔洞或豎井的預(yù)留、管理子系統(tǒng)使用面積和位置,水平子系統(tǒng)是預(yù)埋暗管還是棚敷,工作區(qū)子系統(tǒng)信息口的預(yù)埋,以及各子系統(tǒng)間的走線通道等,多是考慮不夠(頂多是按傳統(tǒng)的弱電系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計),這就造成本應(yīng)預(yù)留的空間和應(yīng)預(yù)留的管道在土建施工時難以到位,甚至在砌體和裝修階段還沒到位,這將造成布線施工難度的增加和施工時常要破壞建筑結(jié)構(gòu)和影響美觀等結(jié)果。從布線設(shè)計的水平和質(zhì)量來看,目前從事結(jié)構(gòu)化綜合布線設(shè)計的單位主要是建筑弱電設(shè)計部門和計算機(jī)公司,暴露出來的問題是建筑弱電設(shè)計部門對計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)不甚了解,造成布線系統(tǒng)設(shè)計不合理。而計算機(jī)公司對土建專業(yè)和通信及自動控制等弱電專業(yè)不夠了解且又多從推銷產(chǎn)品的角度來考慮設(shè)計,造成布線設(shè)計不能令人滿意。要改變上述這種狀況,就應(yīng)該確定一個行業(yè)管理部門來加強(qiáng)對結(jié)構(gòu)化綜合布線系統(tǒng)設(shè)計單位的資質(zhì)管理,并加強(qiáng)對有關(guān)建筑群與建筑物結(jié)構(gòu)化綜合布線系統(tǒng)工程設(shè)計規(guī)范及相應(yīng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的貫徹實施,以保障結(jié)構(gòu)化綜合布線系統(tǒng)建設(shè)市場能朝健康有序的方向發(fā)展。
六、結(jié)束語
結(jié)構(gòu)化綜合布線系統(tǒng)建設(shè)，近兩年發(fā)展十分迅速,并且還將不斷有新的標(biāo)準(zhǔn)和更完善的產(chǎn)品推出,希望設(shè)計部門能不斷跟蹤新技術(shù),研究新產(chǎn)品應(yīng)用,深入進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)方面的探討,把結(jié)構(gòu)化綜合布線系統(tǒng)應(yīng)用推向新的高潮。
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