综合布线技术及其应用

1、智能建筑与综合布线（PDS）

　　建筑物与建筑群综合布线系统（PDS，Premises Distribution System），又称开放式布线系统(Open Cabling Systems), 也有称建筑物结构化综合布线按功能则称综合布线(SCS, Structured Cabling Systems);按功能则称综合布线系统，以PDS表示。PDS是建筑智能系统工程的重要组成部分。

　　上述三种称谓，实质内容是相同，只是叫法不同。

　　建筑智能系统工程已形成一项重要的工程技术和工程项目，它是现代化／多功能／综合性高层建筑发展的必然结合。

2、综合布线系统的内容和功能

　　综合布线（PDS）首先是为通信与计算机网络而设计的,它可以满足各种通信与计算机信息传递的要求,是为迎接未来综合业务数据网ISDN(Intergmfed Service Digifal Network)的需求而开发的。PDS具体应用对象，目前主要是通信和数据交换，即话音、数据、传真、图影像信号。理论上讲，BAS，FAS及SAS三个A的信息也可经PDS传送，但目前工程尚少见，既有技术因素又有投资上的考虑。

　　PDS之优于传统线缆，原因多方面，其中在此值得提到是由于PDS是一套综合系统，因此它可以使用相同的线缆，配线端子板、相同的插头及摸块插孔，解决传统布线存在的所谓兼容性问题，鉴于此，又可避免重复施工，造成人与物的双重浪费。

3、综合布线系统的构成及硬件

3． 1 PDS采用开放式的星型拓朴结构，是一种模块化设计。

　　PDS由六个独立的子系统组合而成：

　　① 建筑群子系统（Campus Subsystem）建筑群子系统实现建筑之间的相互连接，提供楼群之间通信设施所需的硬件。

　　② 干线子系统（Backbone）指提供建筑物的主干电缆的路由，实现主与中配线架的连接，计算机，PBX，控制中心与各管理子系统间的连接。

　　③ 工作区子系统（Work Area） 指由终端设备连接到信息插座的连线，以及信息插座所组成。信息点由标准RJ45插座构成。

　　④ 水平子系统（Horiaonfal）,指其功能主要是实现信息插座和管理子系统，即中间配线架（IDF）间的连接。

　　⑤ 设备间子系统（Equipment Room）由设备室的电缆、连接器和相关支撑硬件组成，把各种公用系统设备互连起来。

　　⑥ 管理子系统（Administration）指由交连、互连和输入/输出组成，实现配线管理，为连接其它子系统提供手段，由配线架、跳线设备及光配线架所组成。

　　上述建筑群子系统与主干线子系统，常用介质是大对数双绞电缆和光缆。

　　计算机与PDS连接的条件是在敷设PDS时，在管理区子系统和设备间子系统工程放置相应的网络设备以实现计算机网络系统。综合楼宇内计算机可直接接上ATM，DDN及INTERNET等网络。

　　通常光纤由市电信局引至楼内总配线间，内部采用交换机（PBX）或虚拟网（centrex）与通电话并用方式接入。在与PBX连接时，外线不经PBX而直接上主配线架（MDF）及分配线架（IDF），使之构成直拔电话线路。而中继线经过PBX与内线连接，内线再上MDF，构成分机话音线路。

3．2 综合布线的主要硬件

　　PDS系统硬件具有高品质性能，符合相关国际标准，并通过国际质量安全标准，硬件主要是指：

　　① 双绞线一般用于配线子系统，可转输数据、话音。

　　② 光缆，主要用于建筑群间和主干线子系统，容量大、失真小、安全性好、传递信息质量高。

　　③ 配线架，主要有电缆和光缆两种：一般分主配线架和中间配线架。

　　④ 标准信息插座，全部按标准制造，插座分埋入型、地毯型、桌上型和通用型四种标准，型号为RJ45，采用8芯接线，（符合ISDN标准）。

　　⑤ 适配器。

　　⑥ 光电转换设备。

　　⑦ 系统保护设备，如限压器、限流器、避雷器及接地装置等。

　　上述PDS系统硬件，其中传输介质是尤为重要，目前主要是铜芯双绞线和光纤。双绞线在通信自动化与办公自动化个系统内传递信息占有重要地位，因为选用它作数据（交换）信息传递可使布线系统与其他通信技术所用布线相统一，这意味着整个单位内部只需一个布线系统即可，这大大方便了用户。实际上，应根据具体网络工程，合理选择双绞线。光纤则作为网络主干及高速传输网络，因为它频带宽，抗干扰能力强，且传输距离长。当今，室内光纤一般选用多模光纤，其特性是光耦合率高，纤芯对准要求较宽松。

4、综合布线系统的特点及应用

　　综合布线系统（PDS）是信息技术和信息产业高速大规模发展的产物，是布线系统的一项重大革新，它和传统布线比较，具有明显的优越性，具体表现在以下六方面：

4．1兼容特性，是指其设备或程序可以用于多种系统。延用传统的布线方式，使各个系统的布线互不相容，管线拥挤不堪，规格不同，配线插接头型号各异所构成的网络内的管线与插接件彼此不同而不能互相兼容，一旦要改变终端机或话音设备位置，势必重新敷设新的管线和插接件。而PDS不存在上述问题，它将语音、数据信号的配线统一设计规划，采用统一的传输线、信息插接件等，把不同信号综合到一套标准布线系统，同时，该系统比传统布线大为简化，不存在重复投资，节约大量资金。

4．2开放特性。对于传统布线，一旦选定了某种设备，也选定了布线方式和传输介质，如要更换一种设备，原有布线将全部更换，这对已完工的布线作上述更换，既极为麻烦，而又增加大量资金。而PDS布线由于采用开放式体系结构，符合国际标准，对现有著名厂商的品牌均属开放的，当然对通信协议也同样是开放的。

4．3灵活性。传统布线各系统是封闭的，体系结构是固定的，若增减设备十分困难。而PDS系统，如上述所有传递信息线路均为通用的，即每条可传送话音传真、多用户终端。所用系统内的设备（计算机、终端、网络集散器、HUB或MAU、电话、传真）的开通及变动无需改变布线，只要有设备间或管理间作相应的跳线操作，此外须改动的设备就被接入到指定系统中去当然，系统组网也灵活多样了。

4．4可靠特性。传统布线各系统互不兼容，因此在一个建筑物内存在多种布线方式，形成各系统交叉干扰，这样各个系统可靠性降低，势必影响到整个建筑系统的可靠性。PDS布线采用高品质的材料和组合压接方式构成一套标准高的信息网络，所有线缆与器件均通过国际上的各种标准，保证PDS的电气性能。PDS全部使用物理星形拓扑结构，任何一条线路若有故障不影响其他线路，从而提高了可靠性，各系统采用同一传输介质，互为备用，又提高了备用冗余。

4．5经济特性。PDS设计信息点时要求按规划容量，留有适当的发展容量，因此，就整体布线系统而言，按规划设计所做经济分析表明，PDS会比传统的价格性能比为优，后期运行维护及管理费也会下降。

4．6先进特性。当信息时代快速发展，数据传递和话音传送并驾齐驱，多媒体技术的迅速掘起，如仍采用传统布线，在技术上落后。PDS采用双绞线与光纤混合布置方式是比较科学和经济的方式。

目前PDS系统八芯双绞线配置，话音采用3类比绞线，数据交换采用5类双绞线，有的工程也有全部5类线，数据传递速率可达155Mbps，有的用户需求更高，选用光纤桌面布线，光缆作干线时可设计为500M带宽，为以后发展留余地。

4．7PDS还有以下特点：

即实用性强，灵活性好，实行模块（结构化），即插接件用结构积木式标准件，使用与维护均带来方便，可扩充性强，可扩充新技术设备及信息，包括互连设备和网络管理产品。

5．综合布线设计的若干问题

5．1PDS的设计对象，指的是PDS系统系统内容纳哪些信息，哪些对象，理论上讲可以容纳话音：电话、传真、音响（广播）；数据：计算机信号、公共数据信息；图像：各种电视信号、监视信号；控制：温度、压力、流量、水位以及烟雾等各类控制信号。但实际工程，至少在目前技术条件和工程实际需要多为前两种话音和数据，原因是多方面，其中值得注意的话音的未端装置和计算机网络的终端用户装置往往是要变动的，有的是常变动的，因此采用PDS系统及其跳选功能，很容易在不改动原有的敷线条件下满足用户的需求。此外，本来可用同轴电缆可靠传输电视信号，若改用综合布线，则要增设昂贵的转换器；对消防报警信号用普通双绞线已达到要求，若改用综合布线，经过配线架再次终接，也无此必要。因此集成化的要求应视实际需要来定。

5．2PDS采用模块化设计

　　PDS采用模块化设计，易于在配线上扩充和重新组合，设计采用星形结构并与电信工程以及规程所遵循的建筑物配线一致。在星形结构中，工作站是由中心节点向外增设，同时，由于一条线与其他线路无关，因此改动或重新布置主设备，只与此相关的那条线路有关。另外模块化星形结构设计使系统中心故障分析变得十分简易，当发生故障时，可迅速找到故障并加经排除，PDS它支持IBM，WAN，TOKEN RING，ETHERNET，FDDI等计算机网络系统以及未来ATM技术。

5．3PDS设计采用传输介质

　　PDS布线系统一般采用双绞线作为传输介质，它以直径为0．511mm(24AWG)双绞铜线为线径。在工程中选择线缆前要了解其传输速度，以目前PDS工程中常用有3类和5类，3类传输速度为1Mbps,2对，主要用于话音传递；5类传输速度为100-155Mbps，2-4对，主要用于高速率信息传递，如数据交换；有的工程考虑到以后话音和数据传递的变化，若投资又允许，也有全部采用5类的。如要传输高频宽带信号，可选用6类及7类布线或选择光纤作为传输介质。因此可按工程对频宽，传输速率及对系统安全等条件，作出经济技术的综合分析，从而弹性选择传输介质。

　　PDS布线选用某一种传输介质，可以适用连接不同品牌的通信与电脑装置，不存在某一品牌布线只能用相当的话音和电脑交换装置。

5．4综合布线系统屏蔽线（F﹒T﹒P）与（U﹒T﹒P）的讨论，指在智能建筑工程中，采用综合布线存在屏蔽两种线型的区别。屏蔽线是在非屏蔽线外部加上一层金属作屏蔽层而构成的，目的在提高传输信息的安全性，加强抗干扰能力。但同时也带来安装使用等方面的复杂性，接地不良反而事得其反，影响信息传递，而且造价也会增加。因此，没有强的干扰源或传输信息的特殊要求，并非一定要选屏蔽线。总之，应结合具体工程来分析。另外，许多PDS系统采用非屏蔽线，如北美地区过去大多用（U﹒T﹒P），事实证明可以用在高速网络。而采用屏蔽线（F﹒T﹒P）主要在欧洲如法国和德国，这里原因比较多，包括涉及这些国家的消费观念和历史原因，即使如此，德、法两国也只有一半以上用（F﹒T﹒P），其他欧洲国家采用较多的仍是（U﹒T﹒P）。另外，有的厂商还推出5类铝箔/铜网双层屏蔽双绞线（S-FTP）。值得注意的是有些地方，已采用金属管穿线缆敷设时，一般不必再选（F﹒T﹒P）了。至于有些场合消防要求，可以选用低烟、阻燃零卤型线缆。无论哪一种品牌PDS布线，均应附合国际有关标准。

5．5对综合布线系统的基本要求

　　对综合布线系统设计提出基本要求，主要是根据高层综合楼宇通信与数据交换的需要而提出的，主要是以下六点：

　　① 应满足通信自动化与办公自动化的需要，即满足话音与数据网络的广泛要求；

　　② 应采用简明、价廉与快速的结构，以将任何插座互连主网络；

　　③ 适应各种符合标准的品牌设备互连入网运行；

　　④ 电缆的敷设与管理应符合PDS系统设计要求；

　　⑤ 在PDS系统中，应提供多个互连点，即插座；

　　⑥ 应满足当前和将来网络的要求。

5．6有关综合布线的国内外标准，主要是以下五种：

　　① 国内标准（中国工程建设标准化协会标准）：即CECS 72197；（建筑与建筑群综合布线系统，工程设计规范）；CECS89：97（建筑与建筑群综合布线系统，工程施工与验收规范）；

　　② 国际标准，主要是ISO/IEC 11801； ISO/IEC CD14673；

　　③ 美国标准：ANSI/TIA/EIA如EIA/TIA 568A；

　　④ 欧洲标准：EN 50173。

　　⑤ 防火等级分聚氯乙烯（PVS）： UL 1666， CMR， FT， IEC 332-1等；低烟零卤素（UL 1581，IEC 332-1等；填实敷设级（Plenum）：UL 910， CMP， FT6。

　　⑥ PDS为传统电缆护套，具有防火特性。但一旦燃烧会产生有毒及腐蚀气体，为此，又三研制出低烟PVC护套，它采用非卤素材料，它只会产生少量的烟，且燃烧时基本无卤素产生。

6．关于千兆位以太网的布线

　　随着信息工程的高速发展，高速网络也被人们提出来了，以广州某综合高层楼宇规划信息点为例作简要说明，规划容量总计约15000点，数据点约占60%，即计算机约为9000台，其中大多是10Mbps的以太网用户。而需要千兆位以太网、100Mbps或155Mbps的大型服务器或高端工作站是十分少的，采用5类线缆就可满足。至于确实要用到622Mbps的桌面工作站是极为有限的，大家知道实际一般662Mbps ATM OC12， 均用在主干上。尽管如此，不论用于主干或者桌面，使用光纤可能更合理和现实。随着对传输信息其要求不断提高，以及光纤成本的逐渐下降，除了光纤成为综合布线系统被选用于主干/水平及工作各个组成部分外，还可以将光纤连到桌面。采用光纤确实具有铜缆所不具备的长处。

7．布线系统工程的设计、安装及调试

　　在我国综合布线工程发展很快，一些大中城市发展尤其迅速，但从已竣工后使用情况看，有的用的好或者比较好，有的差或比较差，有的甚至不能正常运行，有的只能打电话，数据交换无法进行。其原因是多方面的，情况也比较复杂，但也有一些共同之外；有的设计不好，因为设计单位没有掌握PDS技术，设计方法存在问题，设备材料选择上不当；有的安装不好，不按规范施工，因为对PDS工程施工要求很高，如有一工程首先选择屏蔽线是个问题，而在安装时又没有正确解决屏蔽线接地问题，后来采取了措施，勉强投运又花了不少钱，工期也拖了很长；安装单位的技术队伍的水平和素质很重要，要有一定的技术，又要有良好的素质，包括好的职业道德；至于安装到后期，开始转入调试结束后，一般应作三个月以上试运行阶段，以便考核整个布线工程；在此阶段还要认真做好文档工作，提出测试报告和竣工所需的文件，这些一般均应通过工程验收部门审定认可。

　　同时，PDS工程通过招标实行承包制，是很有意义的，至少可以起到选择一个好的安装单位，取得一个合理的投资价位，其中包括选到一个好的设计单位。经验证明，尤其是大中以上PDS工程搞投标和承包制效果更为明显。

摘自　睿卓商务