綜合布線作為安防系統(tǒng)中的邊緣行業(yè),用戶往往對其的重視程度不足,甚至完全忽略,而某些工程質(zhì)量的差異,恰恰是源于布線的問題。而廣義上來看,綜合布線系統(tǒng)涉及到的包括監(jiān)控、報警、門禁以及對講等布線,但應用最廣泛的是支持計算機網(wǎng)絡數(shù)據(jù)、語音傳輸?shù)慕Y構化布線系統(tǒng)。
作為安防系統(tǒng)的邊緣行業(yè),綜合布線相對而言與智能建筑的關系更為緊密。提及綜合布線,業(yè)內(nèi)人士一定不陌生,但各家對其的重視程度,也是各有不一。筆者在采訪中了解到,工程商普遍反映,多數(shù)用戶對前后端設備較為重視,而對于傳輸系統(tǒng)則常常忽視,甚至完全不重視,而某些工程質(zhì)量的差異,往往是源于布線的問題。
本文要闡述的不是廣義上的“綜合布線”,例如涉及包括電視監(jiān)控、報警、門禁、對講等等模擬系統(tǒng)的布線,而是指支持計算機網(wǎng)絡數(shù)據(jù)、語音傳輸?shù)木C合布線系統(tǒng)。
產(chǎn)品篇
所謂綜合布線是建筑物內(nèi)或建筑群之間的一個信息傳輸網(wǎng)絡,是靈活性極高的信息傳輸通道,是智能建筑的“信息高速公路”,其既能使語音、數(shù)據(jù)、圖像設備和交換設備與其他信息管理系統(tǒng)彼此相連,也能使這些設備與外部通信網(wǎng)相連接。而在智能建筑中,綜合布線作為最基礎的設施,在傳輸信號的同時,也有效保障著各系統(tǒng)的正常運轉。
綜合布線系統(tǒng)是由許多部件組成,主要有傳輸介質(zhì)、線路管理硬件、連接器、插座、插頭、適配器、傳輸電子線路等,并由這些部件來構造各種子系統(tǒng)。
產(chǎn)品類別較為單一
綜合布線由不同系列和規(guī)格的部件組成,主要包括傳輸介質(zhì)及相關連接硬件等,這些部件擁有各自的基本用途,通過不同器件的連接可構建成各種子系統(tǒng),不僅易于實施,且隨著需求的變化可實現(xiàn)平穩(wěn)升級。據(jù)Molex美國莫仕企業(yè)網(wǎng)絡布線部華北區(qū)技術經(jīng)理金海濤介紹,綜合布線系統(tǒng)廣義來說應包含連接監(jiān)控系統(tǒng)在內(nèi)的所有信息系統(tǒng),但實際上,結構化布線系統(tǒng)主要應用在數(shù)據(jù)與語音傳輸網(wǎng)絡,并朝著模塊化的方向發(fā)展。上海安保飛沃特設備工程有限公司技術總監(jiān)莊子恒也表示,當前綜合布線產(chǎn)品類別較為單一,常規(guī)意義上的綜合布線系統(tǒng)是網(wǎng)線與電話線,以及如信息面板、配線架在內(nèi)的接插件等。
1、傳輸介質(zhì)
綜合布線系統(tǒng)中的傳輸介質(zhì),即擔當著傳輸重任的線纜,其猶如智能建筑中的神經(jīng)系統(tǒng),遍布整個智能大廈的方方面面。據(jù)清華同方網(wǎng)絡產(chǎn)品事業(yè)部行業(yè)總監(jiān)周偉萍介紹,當前布線系統(tǒng)中所使用的線纜可分為銅纜與光纜,其中銅纜即是雙絞線。
雙絞線可分為非屏蔽雙絞線和屏蔽雙絞線兩大類,其中屏蔽雙絞線外面包裹一層由金屬材料制成的屏蔽層,具較高的數(shù)據(jù)傳輸速率,可屏蔽電磁輻射干擾,防止信息被竊聽,主要應用于政府機關、軍隊等安全要求較高的領域,但其價格較高,安裝也比較復雜,因此目前使用較多的為非屏蔽雙絞線。
非屏蔽雙絞線主要包括三類線、五類線、超五類線以及六類線。其中三類線的傳輸速率為16MHz,主要用于辦公樓語音傳輸以及最高傳輸速率為10Mbps的數(shù)據(jù)傳輸。[nextpage]
五類線的傳輸速率為100MHz,因價廉質(zhì)優(yōu)而成為以太網(wǎng)(100Mbps)的首選介質(zhì),但隨著用戶對網(wǎng)絡要求的提高,其已滿足不了用戶的實際需求,而五類線的增強型為超五類線,具有衰減小、串擾少、更高的衰減與串擾的比值和信噪比、較小的時延誤差等特性,另外其可支持千兆以太網(wǎng)(1000Mbps),已逐漸取代五類線,成為當前較多使用的傳輸介質(zhì)。業(yè)內(nèi)人士表示,使用此兩種線纜在范圍較廣的區(qū)域內(nèi)上網(wǎng),速度差異是較為明顯的。但五類標準產(chǎn)品在市場上存在時間很短,目前僅僅是語音主干采用25對大對數(shù)五類電纜。
現(xiàn)在已逐步開始使用的六類線,支持傳輸速率可達到250MHz,其與超五類相比,改善了在串擾及回波損耗方面的性能,最適用于傳輸速率高于1Gbps的應用。但清華同方周偉萍指出,雖然目前大多廠家的技術水平已可生產(chǎn)六類線,但由于其成本比超五類高出30%左右,因此還未實現(xiàn)大范圍普及,而用戶在選擇時,也會基于成本考慮,仍選用超五類線纜。
另外,目前提倡的“光纖到戶、光纖到桌面”概念,不少用戶也開始選用光纜鋪設網(wǎng)線。光纜是利用置于包覆護套中的一根或多根光纖作為傳輸媒質(zhì),并可以單獨或成組使用的通信線纜。施耐德電氣(中國)有限公司高級工程師師偉介紹說,光纜主要包括單模光纖與多模光纖,單模光纖中心的玻璃芯很細,芯徑一般為9或10μm,只能傳輸一種模式的光,主要用于遠距離傳輸,但存在材料色散和波導色散的缺陷。而多模光纖的中心玻璃芯較粗,可達到50或62.5μm,其可傳送多種模式的光,但其模間色散較大,限制了傳輸數(shù)字信號的頻率,另外隨著距離的增加會更加嚴重。但由于多模光纖的成本較低,且在傳輸時一根光纖就可傳輸多個信號,因此目前使用較多的是多模光纖。
2、接插件
在綜合布線系統(tǒng)中,除了非常重要的傳輸介質(zhì)外,不同段間的線纜連接器件也是不容忽視的一環(huán),常用的接插件主要有RJ-45連接器、信息面板、配線架、光纖連接器、機柜等多種器件,在不同的應用中可根據(jù)其不同的用途來選用。由于接插件種類眾多,下面我們僅簡單介紹RJ-45連接器與信息面板。
·RJ-45連接器:RJ-45連接器俗稱水晶頭,其是一個只能沿固定方向插入并能自動防止脫落的塑料接頭。其安裝在雙絞線的兩端,以便通過其進行網(wǎng)絡連接。清華同方周偉萍表示,RJ-45連接器雖小,但所發(fā)揮的作用不容忽視。其內(nèi)部的8根金屬片是連接著內(nèi)部的8根線,質(zhì)量低廉的水晶頭容易生銹,造成接觸不良,網(wǎng)絡不通甚至網(wǎng)絡中斷等現(xiàn)象,因此其公司為了防止RJ-45插頭內(nèi)的金屬片氧化,全部采用涂金制作,可有效防止氧化,以免使用過程出現(xiàn)問題,影響傳輸效果;
·信息面板:信息面板是為了方便網(wǎng)絡通信設備或網(wǎng)絡終端設備連接的轉接件,并且保持整個網(wǎng)絡布線與設備連接的美觀,可根據(jù)實際情況分別安裝在桌面、地板或墻壁上。
安保飛沃特的莊子恒解釋說,信息面板上的標識為D即為數(shù)據(jù)插口,可以用來安裝網(wǎng)線,T則為語音插口,可布置電話線,某些信息面板上分設數(shù)據(jù)插口和語音插口,而另一些則設置兩個數(shù)據(jù)插口或兩個語音插口,若用戶希望改變插口的用途,可通過跳線改變前端的布線功能,以適應用戶的需求。
注意性能,瞻前顧后
某業(yè)內(nèi)人士表示,用戶常常由于上網(wǎng)速度慢而埋怨網(wǎng)絡交換機、路由器、網(wǎng)卡等設備問題,但實際上,很多網(wǎng)絡故障是由于網(wǎng)線、水晶頭或插座模塊等質(zhì)量低劣而引起的,而導致網(wǎng)絡通信中斷的現(xiàn)象發(fā)生。由于接插件的質(zhì)量差,也易生銹,影響傳輸效果。[nextpage]
在選購時,要充分了解系統(tǒng)的基本要求以及所使用的布線系統(tǒng)要達到的效果。其次要結合布線系統(tǒng)的應用需求來考慮線纜的選擇。超五類系統(tǒng)可以支持千兆以太網(wǎng)的運行,而且不同廠商的超五類系統(tǒng)之間可以互用;六類價格較之超五類昂貴,傳輸速率有明顯的增強,使用六類線纜應選擇相同等級和商家生產(chǎn)的接插件等。天津市仁愛工程配套有限公司總工程師奈連勇也建議,在使用布線產(chǎn)品時,最好使用同一廠家的配套產(chǎn)品,以免出現(xiàn)不兼容的現(xiàn)象。除此之外,布線產(chǎn)品的質(zhì)量也要充分考慮。奈連勇介紹說,其公司在選購產(chǎn)品時一般會選擇主流廠家的產(chǎn)品,另外也會仔細查看廠家的資質(zhì)認證,這對產(chǎn)品質(zhì)量具有一定的保障,而在選購時也要注意廠家是否具備完善的質(zhì)量售后服務體系,以免出現(xiàn)問題無法解決。
另外,據(jù)清華同方周偉萍介紹,綜合布線系統(tǒng)的生命周期一般在10~20年,因此,一般布線廠家對于布線產(chǎn)品的保質(zhì)期在20年,甚至是終身保修。鑒于綜合布線有較長生命周期,建議用戶在選購時,要瞻前顧后,既要滿足當前的實際需求,也要考慮到日后的擴展,否則在網(wǎng)絡飛速發(fā)展的今天,也許在敷設完工后的不久,已滿足不了用戶的要求。
但是,若用戶選購時過于超前,不止會增加成本,也有可能與需求脫節(jié),浪費資源。另外,對于網(wǎng)絡產(chǎn)品的性能、接入線路的帶寬、辦公設備等外部因素,也要充分考慮,外部設備會在很大程度上影響和制約產(chǎn)品性能的發(fā)揮,即使再超前的布線產(chǎn)品也會成為擺設。
工程篇 不同子系統(tǒng)敷設方法不同
隨著數(shù)字化進程的加快,綜合布線系統(tǒng)除了承擔傳輸語音與計算機網(wǎng)絡應用外,更對其的數(shù)據(jù)傳輸速度、數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼`碼率提出更高要求,在此基礎上,綜合布線系統(tǒng)工程施工管理顯得尤為重要。
從施工角度來看,可將綜合布線中的線纜敷設分為水平電纜、主干電纜及數(shù)據(jù)中心電纜三個部分。
據(jù)Molex金海濤介紹,水平敷設的銅纜,常用于構造永久鏈路,在一個工程中,永久鏈路電纜的平均長度通常為40-52米(統(tǒng)計數(shù),最長與最短的加權平均值),其是最容易受到干擾的部分,同時,也是工程量最大的部分,因此,在水平電纜的敷設過程中,對電纜橋架、環(huán)境溫度、彎曲半徑和路由中的干擾的等諸多方面,都提出了更高的要求。
基于上述原因,在水平電纜敷設時,要注意電纜橋架內(nèi)的線纜填充率(不大于截面的40%),為電纜的良好散熱打好基礎。另外,應用場所的環(huán)境溫度也會對電纜的傳輸距離存在影響;而線纜從橋架里引出來后,不要固定的太死,要注意按不同的線纜控制其彎曲半徑。其次由于一座建筑物的水平范圍較廣,在電纜經(jīng)過的通路內(nèi),某些電氣設備或大功率設備會對其存在較多干擾,因此在敷設時,除要考慮水平布線的廣泛性,也要充分考慮大功率設備對其的影響。
主干電纜即垂直主干線路線纜,其中包括光纖和大對數(shù)電纜,主要作用是提供管理區(qū)之間、設備之間的相互連接,在敷設時,要充分考慮業(yè)務的靈活性、主干布線的使用壽命及地區(qū)范圍和用戶量。由于其敷設通常在弱電豎井中進行,而電纜橋架都是專用的通道,因此施工工藝相對簡單。其中管理區(qū)到主跳接箱的距離是以主跳接箱放在場地的中部附近使用的電纜為最短,若距離超過限制則可劃分成幾個區(qū)域,而每個區(qū)域間要滿足距離要求的主干布線來支持。主跳接箱到入樓設備的距離則應包括在總距離內(nèi),所用傳輸媒質(zhì)的長度和規(guī)格要作記錄并要滿足應用的要求。另外,直接與主跳接箱或中間跳接箱連接的設備應使用小于30m長的轉接線纜連接。[nextpage]
所謂數(shù)據(jù)中心,可看作如安防系統(tǒng)中的“監(jiān)控中心”,在其內(nèi)設置相關的通信系統(tǒng)和布線系統(tǒng)的設備。在數(shù)據(jù)中心的布線,最大的特點是密度高,且要考慮到今后變更的需求。
據(jù)Molex提供的資料,其公司針對這類需求,推出具有預端接、預測試思想的ModLink系列光纖產(chǎn)品和iPass系列銅纜產(chǎn)品。
其包括ModLink、iPass模塊內(nèi)部的連接和兩個Modlink或兩個iPass模塊之間的連接。Modlink內(nèi)部的連接是指MPO/MTP和面板上的LC等光纖連接器的連接。iPass內(nèi)部的連接是指iPass連接器和RJ45插座間的連接。兩個模塊之間的電纜或光纜,由molex根據(jù)用戶的要求定制。由于,模塊內(nèi)部連接和模塊之間的連接是在工廠內(nèi)完成的,因此,所有的環(huán)節(jié)都是可以測試的。采用ModLink和iPass解決方案可大大節(jié)約了安裝空間,提高了安裝速度。更重要的是,由于密度的提高和交聯(lián)電纜、光纜的集中封裝,管理工作變得容易起來,并方便了數(shù)據(jù)中心節(jié)點的移動、增加、修改等日常操作。
另外,線纜的技術參數(shù)受絞距影響很大,而其絞距在加工過程中是進行嚴格控制的,因此在施工過程中,線纜要盡量輕放、直放、慎放,以免使得其內(nèi)部絞距發(fā)生變化,破壞線纜的性能。而網(wǎng)絡是通過不同線段的連接形成一個鏈路,因此在施工時,要特別注意鏈接處的接駁,避免因連接不好以造成接觸不良,影響使用效果。
分類標準,較具規(guī)范
筆者在采訪中了解到,不少廠家與工程商普遍認為綜合布線是一個較為規(guī)范的行業(yè),主要體現(xiàn)在產(chǎn)品生產(chǎn)與施工時均有國內(nèi)或國際的標準以供參考。
產(chǎn)品方面,以光纖光纜的標準為例,在其領域內(nèi)的國際和國內(nèi)標準很多,而標準版本不斷更新,新標準也在不斷推出。其具有國際標準和國內(nèi)標準兩大類,其中國際標準主要是由國際電工委員會(IEC)頒布,其早在1992年就頒布了IEC 60793標準,在其中詳細規(guī)定了光纖、光纜的產(chǎn)品規(guī)范,以及尺寸參數(shù)、機械性能等諸多試驗方法,可給用戶以詳細的參考。隨后,其不斷將該標準進行修改,除進一步完善光纖性能原有的試驗方法外,還增加一些新的試驗方法,并對各類多模光纖的技術指標進行詳細規(guī)定,更具參考價值。除IEC外,電氣與電子工程師協(xié)會(IEEE)也頒布安裝在架空電力線路上的全介質(zhì)自承式光纜(ADSS)標準,其是目前國際上普遍使用的ADSS光纜標準,標準中對ADSS光纜的結構、機械、電氣及光學性能、試驗要求及方法、安裝指南及環(huán)境條件都作了規(guī)定。
我國也對光纖光纜的各方面進行詳細規(guī)定。其中國標GB/T15972-1998(第1版)也在其中規(guī)定了光纖的要求以及各種試驗方法,與國際標準大致相同。而通信行業(yè)的YD/T 979-1998(第1版)《光纖帶技術要求和試驗方法》是國內(nèi)關于光纖帶的第一個標準,其中規(guī)定了光纖帶的結構、帶的標識方法、尺寸參數(shù)、機械性能、環(huán)境性能以及檢驗方法。另外,其還對全介質(zhì)自承式光纜、接入網(wǎng)用光纖帶光纜及應急光纜作出了相關規(guī)定。
而對于如何施工,天津仁愛的奈連勇介紹說,工程商敷設時完全按照標準,這其中的標準既包括國家標準,也包括國際標準。而A/TIA 568國際綜合布線標準是一系列關于建筑布線中電信產(chǎn)品和業(yè)務技術的標準之一,其同時也滿足了電信行業(yè)發(fā)展的需要。在此項標準中,其將構成綜合布線結構的包括水平布線、設備間、主干布線、入口設備、工作區(qū)、管理區(qū)在內(nèi)的六大子系統(tǒng)所使用的電纜要求、結構、敷設要求等進行詳細說明,并闡說了各個部分間是如何相互連接構成一個完整的系統(tǒng)的。而國家標準GB/T50311-2000《建筑與建筑群綜合布線系統(tǒng)工程設計規(guī)范》中也明確規(guī)定了綜合布線系統(tǒng)的工程設計需按照此規(guī)范進行,而此規(guī)范也在國際標準的基礎之上進行分類說明,并要求各個系統(tǒng)實施為強制性的要求。
據(jù)業(yè)內(nèi)人士表示,不同線纜生產(chǎn)與施工都有相對應的國際或國家標準,如跳線有跳線標準,網(wǎng)線具自身標準,因此在生產(chǎn)與施工時必須按照標準進行。
結語
綜合布線系統(tǒng)作為計算機網(wǎng)絡的基礎,在整個網(wǎng)絡化高速發(fā)展的今天起到極其重要的作用。而隨著科技的發(fā)展,其將成為智能建筑的必配設施,將與智能建筑的聯(lián)系更加緊密,而隨著保安監(jiān)控系統(tǒng)向著網(wǎng)絡化、數(shù)字化發(fā)展,都會對布線市場產(chǎn)生一定影響,以促使布線產(chǎn)品朝著更快速、更靈活方向發(fā)展。