智能建筑弱电综合布线系统的设计

　　摘要：智能建筑是现代建筑设计的基本理念，弱电系统工程是实现该理念的核心，而弱电系统中各系统基本线缆的建设由综合布线系统（PDS）来实现。本文简述了PDS的基本概念、功能和组成，分析了PDS设计的主要原则、步骤以及布线设计的具体事项，指出了PDS在智能建筑中的重要性，对当前智能建筑弱电综合布线有一定的实际意义。
关键词：智能建筑；弱电系统；综合布线系统

智能化建筑的基本功能主要由三大部分构成，即楼宇自动化(BA)、通信自动化(CA)、办公自动化(OA)，通常称为"3A"，它们是智能化建筑中最基本的，也是必须具备的基本功能。
综合布线系统(PremisesDistributionSystem，PDS)又称结构化布线系统(StructuredCablingSystem，SCS)，是智能建筑的神经系统，也是智能建筑各系统数据通信的基础。它最初是由贝尔北方实验室(BNR)推出的，为综合业务数字网(ISDN)的需求而特别设计的配线系统。该系统应用高品质的标准材料，采用组合压接方式，组成一套完整、开放的配电系统。主要是实现语音、图像、数据设备和交换设备与其他信息管理系统相连，并能够与外部通信网络相连。
1.综合布线系统的设计原则
1.1传统布线系统的弊端
 传统布线系统中的不同的应用子系统各自独立布线，采用不同的传输介质，同时连接线缆的插座、模块及配线架的结构和生产标准不同，互不兼容，加上建筑施工时期不同，使得形成的布线系统存在极大的差异，设备的改变、移动都会使最终用户无法改变原有的布线，无法适应各自的需求。这就要求用户对布线系统进行重新设计施工，造成不必要的浪费和损坏，难于维护和管理，同时在扩展时给原建筑物的美观造成很大的影响。
1.2综合布线系统的设计原则
 鉴于传统布线方法存在的问题，综合布线系统要考虑以下方面：
(1)开放性
采用开放式体系结构，符合多种现行国际标准，支持所有的通信协议，它几乎对所有著名厂商的产品都是开放的。这种特点使得设备的更换或网络结构的变化都不会导致综合布线系统的重新铺设，只需进行简单的跳线管理即可。
(2)灵活性
 所有信息通道都是通用的，任何信息点均能连接不同类型的设备，如终端、服务器、监视器、打印机等。
(3)模块化
所有的接插件都是积木式的标准件，方便使用、管理和扩充。
(4)扩展性
 结构化布线系统采用模块化设计，易于配线上的扩充，在物理结构上，采用分级的星型分布，实施后的结构化布线系统是可扩充的，并且有利于分析、检查、测试和维修，节约维护费用和提高工作效率。
(5)独立性
综合布线系统的最根本的特点是独立性。最底层是物理布线，与物理布线直接相关的是数据链路层，即网络的逻辑拓扑结构。而网络层和应用层与物理布线完全不相关，即网络传输协议、网络操作系统、网络管理软件及网络应用软件等与物理布线相互独立。
2. 综合布线系统的组成
综合布线系统一般采用星型拓扑结构，该结构下的每个子系统都是相对独立的单元，其中一个子系统的改动都不影响其它子系统。综合布线采用模块化的结构，按照每个模块的作用，可以将系统分为六个部分，即工作区子系统、水平子系统、管理间子系统、垂直主干子系统、设备间子系统、建筑群子系统。
2.1工作区子系统
 工作区子系统是一个可以独立设置终端设备的区域，该系统把所有媒体接口标准化为模块化插座或光纤插座，实现工作区终端设备与水平子系统的连接。
 工作区的每个信息插座都应该支持电话机、数据终端、计算机及监视器等终端设备。
2.2水平子系统
 实现信息插座和管理间子系统的连接，将用户工作区引至管理间子系统，并为用户提供一个符合国际标准、满足语音及数据高速传输的要求的信息出口点。
2.3管理间子系统
 管理间子系统是连接垂直干线子系统和水平子系统的设备，它设置在楼层分配线设备的房间内，由交接间的配线设备，输入/输出设备等组成。

图1结构化布线系统结构
2.4垂直干线子系统
 垂直干线子系统由设备间的配线设备和跳线以及设备间至各楼层分配线间的连接电缆组成。在确定垂直子系统所需要的电缆总对数之前，必须确定电缆中话音和数据信号的共享原则。
2.5设备间子系统
 设备间子系统有总配线架、中心交换机、DHCP服务器、文件交换服务器等组成，作用是将计算机、程控交换机、摄像头、监视器等弱电设备互联起来并连接到主配线架上。
2.6建筑群子系统
 两个以上建筑物的电话、数据、监视系统组成一个建筑群综合布线系统，其连接各建筑物之间的缆线和配线设备，组成建筑群子系统。
3．综合布线系统的设计
3.1综合布线系统的设计步骤
（1）获取该智能建筑的平面图；
（2）分析该智能建筑办公用户的通信需求和数据带宽需求以及物业管理用户对弱电系统设备布线的要求；
（3）确定弱电系统布线的水平与垂直通道，各设备机房的位置等建筑环境；
（4）确定采用适合该建筑的综合布线设计方案、布线介质及相关配套支撑硬件，例如是铜芯线缆的支撑硬件、铜芯线缆及光纤组合的支撑硬件、全光纤的支持硬件等。
（5）完成该建筑中各个楼层的布线平面图，综合布线系统图。
（6）计算该综合布线系统的设备及材料清单。
3.2综合布线系统的布线设计
(1)布线类别
根据综合布线的应用场合、建筑物功能、应用网络、业务终端类型、业务带宽需求以及性能价格、现场安装条件等因素，确定水平子系统和垂直干线子系统的布线类别。
单模光缆和多模光缆的选用应符合网络的构成方式、业务的互通互联方式及光缆在网络中的应用传输距离。建筑物内可采用多模光缆，建筑群之间可采用单模光缆或多模光缆。[!--empirenews.page--]
(2)屏蔽布线
当系统对电磁兼容性有较高的要求（例如电磁防护和防信息泄漏）时，或者网络安全保密的需要，应采用屏蔽布线系统。当采用屏蔽布线系统设计时，除布线电缆采用屏蔽电缆外，连接器件、跳线、设备电缆等都应是屏蔽，并保证系统屏蔽的连续性。例如：某综合布线工程具有语音、外网数据、内网数据三套网络系统，内网数据具有安全保密的要求。工程设计中语音和外网采用非屏蔽超五类线，共用一套布线系统，敷设在非屏蔽线槽内；内网数据采用屏蔽超五类线，单独一套布线系统，单独敷设在屏蔽线槽内，内网的信息模块、线缆、配线架、机柜等均为屏蔽。
(3)布线长度要求
综合布线信道长度：水平电缆或水平光缆最大长度为90m，最长10m的跳线和设备缆线及最多4个的连接器件组成；
综合布线永久链路长度：水平缆线最大长度为90m及3个连接器件。
综合布线水平缆线与建筑物主干缆线及建筑群主干缆线之和所构成的信道的总长度不应大于2000。
3.3综合布线子系统设计的注意事项
（1）管理间子系统
 管理间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，应根据应用环境用标记插入条来标出各个端接点。
 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。交接间和二级交接间的配线设备应采用色标区别各类用途的配线区。
（2）垂直干线子系统
 如果设备间与计算机机房处于不同的地点，而且需要把语音电缆连至设备间，把数据电缆连至计算机机房，则应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语音和数据的需要。必要时，也可以采用光缆系统予以满足。
（3）设备间子系统
 设备间内的所有进线终端设备应采用色标区别各类用途的配线区。设备间位置及大小应根据设备的数量、规模、最佳网络中心等内容综合考虑确定。
（4）建筑群子系统
 建筑群子系统应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，如果在同一个沟内埋入了其他的图像、监控电缆，应设立明显的共用标志。
4．总结
综合布线系统（PDS）是智能建筑中各子系统成功的保证，PDS设计必须具有良好的理念，适度超前，以满足未来的需要。先进性、高可靠性、开放性、灵活性和扩展性是对系统的基本要求，其服务的设备要有一定的独立性和长远效益，以满足现在及未来的发展需要。高质量的PDS方案和高质量的施工，是确保智能建筑实现的基础工程。PDS的设计与施工具有基本的标准性、规范性，但随着设计、使用的变化，施工材料、产品的发展，PDS也处在发展过程中，但它作为建筑建设中必不可少的组成部分不可动摇。

参考文献
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