隨著社會信息化進程步伐的加快,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,而結構化的綜合布線系統(tǒng)是實現(xiàn)大樓智能化的基礎和先決條件。
一、智能大樓與綜合布線系統(tǒng)的關系
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、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)控等設備控制子系統(tǒng)。
CAS是大樓計算機和通信系統(tǒng)的“中樞神經,它包括以程控交換機為核心,以多功能電話、傳真、各類終端為主要設備的通信網,以及樓內局域網、工作站、高速寬帶的主干通信網和與通信公網互連的網絡接口設備。
OAS主要是指由計算機、多功能電話、傳真機,各類終端及聲像存貯裝置等各類辦公設備再加上相應軟件組成,提供文字處理、文檔管理、電子帳務、電子郵件、電子數據交換、電子黑板、會議電視等辦公應用功能。智能大樓要實現(xiàn)這些功能,它的先決條件就是要實現(xiàn)大樓的結構化綜合布線。結構化綜合布線系統(tǒng)是以智能大樓系統(tǒng)當前和未來布線需求為目標,對大樓內部和大樓之間的布線進行統(tǒng)一規(guī)劃設計,以使智能大樓的BAS、OAS、CAS能有機地結合起來,構成大樓的智能化系統(tǒng)。很明顯，結構化綜合布線系統(tǒng)是一套涉及建筑、計算機、通信及自動控制技術等多個領域的綜合系統(tǒng)。
二、結構化綜合布線系統(tǒng)的幾個基本問題
結構化綜合布線系統(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、配線架等設備來構造樓群內的高速信息通道。
(一)、主要特點
1、綜合性:能作為語音、數據、圖像和控制信號等傳輸媒介。
2、模塊化:采用獨立子系統(tǒng)模塊化設計,便于布線的擴充和重新配置。
3、靈活性:任意信息點均能連接不同類型的設備。
4、開放性:支持任意廠家的網絡產品。
(二)、標準化問題
進入九十年代,綜合布線有了系列通用標準,這些標準的頒
布,大大簡化了工程設計的復雜性,適用性大大增加,這些標準包括:
EIA\TIA 568,ISO\IEC 11801,TSB67
EMC Drirective,
中國建筑群及建筑物結構化綜合布線標準
(三)系統(tǒng)基本組成和功能劃分
結構化綜合布線系統(tǒng)根據其功能可分為以下六個子系統(tǒng)見圖一
1、設備間子系統(tǒng):設置配線架,用以連接通信公網、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):通過標準信息口與用戶設備相連。
6、樓群管理子系統(tǒng):用線纜連接各樓的設備間子系統(tǒng)。
(四)、幾種常見類型的結構化綜合布線系統(tǒng)
世界上有很多類型的結構化綜合布線系統(tǒng),其公司多為通信設備制造商和計算機設備制造商,目前應用較多的有AT&T、ALCATEL IBM、NT和Digital等公司的產品。
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品,能支持10Mbps、155Mbps(STM—1級)、622Mbps(STM—4級)的端到端應用,其UTP電纜特性阻抗為100,利用非屏蔽雙絞線的平衡特性進行電磁干擾防護。此外AT&T SYSTIMAX系列產品中還包括625/125,標稱波長850nm的多模光纖,以及1300nm的單模光纖,支持更高速率的應用。AT&T的SYSTIMAX安裝方便,是 早進入國內市場,使用 多的產品。
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,產品的系列也很全,安裝方便,市場前景看好。結構化綜合布線的產品還有不少,不一一介紹。
三、工程設計中的幾個問題
(一)、布線有效長度限制問題的設計考慮對于電話、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,但對于數據通信用的計算機網絡來說,對布線長度有較高的要求,即網絡設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構化綜合布線系統(tǒng)設計的復雜性。對這個問題在設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網絡系統(tǒng)應用可通過網絡集線器Hub的級聯(lián)方式來增加網絡設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),這樣網絡設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)、布放光纜的設計考慮
當樓內網絡系統(tǒng)有應用光纖的需求時,如網絡系統(tǒng)是ATM主干網、FDDI網,網絡要連接帶光接口的集線器Hub、帶光接口的網絡交換機、帶光接口的主機等設備時,應考慮光纜設計。此外當高層建筑樓內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)和樓內主干子系統(tǒng)布放多芯光纜,在設備間子系統(tǒng)、管理子系統(tǒng)設置光配線架,如果要支持光纖到戶FTTH、光纖到桌面FTTD的應用,則還要將光纖布放到要到達的房間,并上光配線單元。
(三)、主干子系統(tǒng)容量的設計考慮
當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)線結構化綜合布線系統(tǒng)的示意圖對數(或其對應的信息口數)與主干子系統(tǒng)線對數相同,則這樣每個工作區(qū)子系統(tǒng)的信息口都可對應主干線纜上的8芯線對,但這樣配線是不經濟的。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,配電線系數取1:05～1:1之間,對于計算機通信用的信息口、配線系數取1:01～1:05之間。具體系數的取定,由用戶的實際使用情況以及今后的擴容計劃和用戶的經濟實力來決定。一般來說,對于計算機通信用的端口,配線系數可取低些,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,如果Hub級聯(lián),則能帶更多的計算機。
當用光纜做主干時,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),因為在計算機網絡使用光纖連接時,10Base—T,100Base-T 及ATM的一個網段要用2芯光纖,而FDDI則要用4芯光纖。因此這樣確定光纖的芯數既能滿足使用要求,還留有一定的備用芯數。當然,光纜芯數和光纜的具體連接方式,在設計時應考慮具體的使用情況以及擴容計劃和經濟承受能力。
(四)、關于視頻信號布線問題的設計考慮
按照結構化綜合布線系統(tǒng)設計思想,可以做到把各種信息(包括語音、數據、圖像等)都綜合在一起,通過一套結構化的綜合布線系統(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構化綜合布線系統(tǒng)的線纜來傳送(當然要加適配器),這些應用在技術上都不成問題,如AT&T Power Sum系統(tǒng)(超五類標準)能支持高達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,在具體的工程設計中,哪些信息布線綜合在一起應由技術經濟來確定,無需為了綜合而綜合,加大了投資。
四、大樓結構化綜合布線系統(tǒng)和接入網的連接
接入網技術包括以提供POTS業(yè)務的傳統(tǒng)銅線纜的窄帶接入網技術和HDSL、ADSL、 HFC、FTTB、FTTC 等寬帶接入網技術。
對于只要求以銅線纜作為接入的各種窄帶和寬帶應用,如電話、傳真、160Kbps的N—ISDN、384Kbps的電視會議系統(tǒng)、HDSL、ADSL等應用,樓內的結構化綜合布線系統(tǒng)自然是可以提供比銅線纜更好的傳輸質量。而對于光纖網接入,則可通過與結構化綜合布線系統(tǒng)的樓內光纖網絡連接達到光纖到戶、光纖到桌面的結果。而對HFC,同軸電纜也能由結構化綜合布線系統(tǒng)的雙絞線纜來取代,正如前面關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上是可行的,主要是經濟成本上的問題。
五、加強對結構化綜合布線系統(tǒng)設計的規(guī)范化管理
結構化綜合布線系統(tǒng)在國內是近幾年剛發(fā)展起來的,起步較晚。從結構化綜合布線系統(tǒng)設計與土建配合方面看,建筑設計部門對此技術了解不夠,重視也不夠。對于結構化綜合布線設計,設備間子系統(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留、管理子系統(tǒng)使用面積和位置,水平子系統(tǒng)是預埋暗管還是棚敷,工作區(qū)子系統(tǒng)信息口的預埋,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)進行設計),這就造成本應預留的空間和應預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構和影響美觀等結果。從布線設計的水平和質量來看,目前從事結構化綜合布線設計的單位主要是建筑弱電設計部門和計算機公司,暴露出來的問題是建筑弱電設計部門對計算機網絡技術不甚了解,造成布線系統(tǒng)設計不合理。而計算機公司對土建專業(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品的角度來考慮設計,造成布線設計不能令人滿意。要改變上述這種狀況,就應該確定一個行業(yè)管理部門來加強對結構化綜合布線系統(tǒng)設計單位的資質管理,并加強對有關建筑群與建筑物結構化綜合布線系統(tǒng)工程設計規(guī)范及相應技術標準的貫徹實施,以保障結構化綜合布線系統(tǒng)建設市場能朝健康有序的方向發(fā)展。
六、結束語
結構化綜合布線系統(tǒng)建設，近兩年發(fā)展十分迅速,并且還將不斷有新的標準和更完善的產品推出,希望設計部門能不斷跟蹤新技術,研究新產品應用,深入進行技術經濟方面的探討,把結構化綜合布線系統(tǒng)應用推向新的高潮。
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