綜合布線系統(tǒng)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)

郭素娜，李名莉

（河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 電氣工程系，河南 南陽(yáng)473000）

1 引言

綜合布線是一種模塊化、靈活性極高的建筑物或建筑群內(nèi)的信息傳輸系統(tǒng)，是建筑物內(nèi)的“信息高速公路”，它既使語音、數(shù)據(jù)、圖像通訊設(shè)備和交換設(shè)備與其他信息管理系統(tǒng)彼此相連，也使這些設(shè)備與外部通信網(wǎng)絡(luò)彼此連接，能夠支持多種應(yīng)用系統(tǒng)。綜合布線系統(tǒng)的對(duì)象是建筑物或樓宇內(nèi)的傳輸網(wǎng)絡(luò)，它包含建筑物內(nèi)部和外部線路（網(wǎng)絡(luò)線路、電話線路等）的民用纜線及相關(guān)的設(shè)備連接措施。綜合布線中不包括應(yīng)用系統(tǒng)中的各種終端設(shè)備和轉(zhuǎn)換裝置。

2 綜合布線系統(tǒng)的產(chǎn)生

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)從最初發(fā)展到現(xiàn)在大約經(jīng)歷了二十多年的時(shí)間。數(shù)字通信技術(shù)大致經(jīng)歷了虛擬電路、幀中繼、B-ISDN和ATM這幾個(gè)不同的發(fā)展階段。網(wǎng)絡(luò)在世界范圍內(nèi)的迅速擴(kuò)展導(dǎo)致了在20世紀(jì)80年代中后期對(duì)綜合布線系統(tǒng)的深入思考。

綜合布線技術(shù)是將所有電話、數(shù)據(jù)、圖文、圖形及多媒體設(shè)備的布線都綜合（或組合）在一套標(biāo)準(zhǔn)的布線系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)多種信息系統(tǒng)的兼容、共用、互換、互調(diào)性能。

綜合布線技術(shù)是信息傳輸技術(shù)的一種特殊傳輸技術(shù)。它是在建筑和建筑群間傳輸語音、數(shù)據(jù)、圖形等信息以滿足人們?cè)诮ㄖ飪?nèi)的各種信息要求，因此，它也是智能建筑弱電技術(shù)的主要技術(shù)之一。

智能建筑系統(tǒng)是一種融計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信手段、控制工程和建筑藝術(shù)于一體的學(xué)科系統(tǒng)。它拋棄了傳統(tǒng)的布線技術(shù)，尋求一種規(guī)范的、統(tǒng)一的結(jié)構(gòu)，是一種易于管理、高效穩(wěn)定、開放式便于擴(kuò)充、維護(hù)和使用費(fèi)用低廉、更多關(guān)注健康和環(huán)境保護(hù)的綜合布線方案。

綜合布線系統(tǒng)的興起與發(fā)展是在計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的，它進(jìn)一步適應(yīng)了社會(huì)信息化和經(jīng)濟(jì)國(guó)際化的需要，是辦公自動(dòng)化進(jìn)一步發(fā)展的結(jié)果，是建筑技術(shù)與信息技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，它是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)工程的基礎(chǔ)。

綜合布線系統(tǒng)是跨學(xué)科跨行業(yè)的系統(tǒng)工程，廣泛應(yīng)用于樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)、通信自動(dòng)化系統(tǒng)、辦公自動(dòng)化系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等許多方面。隨著因特網(wǎng)和信息高速公路的快速發(fā)展，各國(guó)的政府機(jī)關(guān)、大型集團(tuán)公司也都針對(duì)自己的領(lǐng)域特點(diǎn)進(jìn)行綜合布線，以適應(yīng)新時(shí)代的要求，智能化大廈、智能化小區(qū)已成為新世紀(jì)綜合布線系統(tǒng)的開發(fā)熱點(diǎn)。

3 綜合布線的主要內(nèi)容

方案論證和總體規(guī)劃。應(yīng)根據(jù)用戶需求和當(dāng)時(shí)綜合布線的應(yīng)用水平，以“技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、速度超前”的原則對(duì)多種布線方案進(jìn)行論證，對(duì)不同銅纜光纜產(chǎn)品進(jìn)行選擇，確定出最佳方案，并做出總體規(guī)劃和初步設(shè)計(jì)及預(yù)算。

綜合布線工程招投標(biāo)及監(jiān)理技術(shù)。我國(guó)已經(jīng)全面實(shí)施建筑工程招投標(biāo)和監(jiān)理制度，應(yīng)嚴(yán)格按照此制度系統(tǒng)設(shè)計(jì)綜合布線工程（包括各子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)）。

工程施工和安裝及有關(guān)測(cè)試技術(shù)。主要包括工程質(zhì)量驗(yàn)收及相關(guān)測(cè)試技術(shù)，綜合布線的運(yùn)行管理和維護(hù)技術(shù)等。

綜合布線系統(tǒng)（GCS）是建筑物內(nèi)部或建筑群之間的傳輸網(wǎng)絡(luò)。它能使建筑物內(nèi)部的語音、數(shù)據(jù)、圖文、圖形及多媒體通訊設(shè)備、信息交換設(shè)備、建筑物物業(yè)管理及建筑物自動(dòng)化管理設(shè)備等系統(tǒng)之間彼此相聯(lián)，也能使建筑物內(nèi)部通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與外部的通信網(wǎng)絡(luò)彼此相聯(lián)。

綜合布線是在網(wǎng)絡(luò)工程中“插入”的最基本的工作。在過去，布線是沒有組織的，也沒有標(biāo)準(zhǔn)。遺憾地是實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)告訴我們，一段像頭發(fā)絲那么細(xì)的導(dǎo)線接觸到了墻壁后空間的某個(gè)地方，或者因?yàn)橐慌_(tái)小型通風(fēng)電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)而產(chǎn)生了一個(gè)電場(chǎng)，這個(gè)電場(chǎng)在網(wǎng)絡(luò)電纜線上產(chǎn)生噪聲，就會(huì)導(dǎo)致功能強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)硬件、復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)軟件以及實(shí)行精密糾錯(cuò)控制的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議管理的模塊無法工作。如此看來，如何強(qiáng)調(diào)綜合布線系統(tǒng)的重要性都是不過分的。就其必要性而言，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

（1）綜合布線系統(tǒng)具有良好的初期投資特性；

（2）綜合布線系統(tǒng)具有較高的性能價(jià)格比；

（3）綜合布線系統(tǒng)工程費(fèi)用較低。

綜合布線比傳統(tǒng)布線在材料和工程費(fèi)等方面可以節(jié)約大量開支，而且一個(gè)系統(tǒng)的集成度越高，它的總支出也就越低。

4 綜合布線工作的重要性

一個(gè)單位需要各種功能的設(shè)備，如電話機(jī)、計(jì)算機(jī)、傳真機(jī)、安全保密設(shè)備、火災(zāi)報(bào)警器、供熱及空調(diào)設(shè)備、生產(chǎn)設(shè)備、集中控制系統(tǒng)等。相應(yīng)地，在傳統(tǒng)的語音和數(shù)據(jù)系統(tǒng)中，對(duì)語音共享的需要增長(zhǎng)了，這樣就需要一個(gè)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)解決方案和布線基礎(chǔ)設(shè)施。通常，一個(gè)大廈墻體結(jié)構(gòu)的生命周期通常為50年，軟件生命周期最短僅為一年，PC或工作站的生命周期也僅為5年，大型服務(wù)器的生命周期約為10年。而綜合布線系統(tǒng)在所有的網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中生命周期最長(zhǎng)，可達(dá)15年以上。一個(gè)基于標(biāo)準(zhǔn)的綜合布線系統(tǒng)可保證支持未來的應(yīng)用。一般來說，都可以向用戶提供15年以上的承諾，而其壽命則遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止15年。在各網(wǎng)絡(luò)部分中，生命周期最長(zhǎng)的布線系統(tǒng)占投資比例最小。因此，我們的注意力應(yīng)當(dāng)放在如何根據(jù)具體的要求正確地選擇并安裝不同的電纜，以保證網(wǎng)絡(luò)中物理層以上的高層協(xié)議和應(yīng)用軟件能正常工作。

綜合布線可服務(wù)于多方面的系統(tǒng)應(yīng)用。它支持?jǐn)?shù)據(jù)、語音、音箱等信號(hào)的傳輸，也支持多方面的設(shè)備，還支持多方面的系統(tǒng)構(gòu)架。信息技術(shù)領(lǐng)域已經(jīng)越來越多地意識(shí)到精良的網(wǎng)絡(luò)布線的重要性，它不僅使用戶達(dá)到傳輸數(shù)據(jù)的目的，還能串行通信，能夠傳送語音、圖形圖像、視頻影像等。綜合布線系統(tǒng)是信息時(shí)代的必然產(chǎn)物，它正以其鮮明的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)逐步取代傳統(tǒng)布線。網(wǎng)絡(luò)綜合布線是網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)，因此，必須確保其安全可靠性。

5 綜合布線系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)

綜合布線技術(shù)從提出到成熟一直到今天的廣泛應(yīng)用，雖然只有20多年的時(shí)間，但其發(fā)展同其他IT技術(shù)一樣迅猛。隨著網(wǎng)絡(luò)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)及社會(huì)生活各個(gè)領(lǐng)域的不斷擴(kuò)展，綜合布線技術(shù)已成為IT行業(yè)炙手可熱的發(fā)展方向。由于寬帶網(wǎng)絡(luò)公司、寬帶智能社區(qū)以及科研院所、高等院校的寬帶管理、寬帶科研、寬帶教學(xué)等象雨后春筍般成長(zhǎng)，致使網(wǎng)絡(luò)充斥整個(gè)空間，導(dǎo)致綜合布線需求連年增長(zhǎng)。

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)的迅速發(fā)展，綜合布線系統(tǒng)也在不斷變化發(fā)展，但總的目標(biāo)是向集成布線系統(tǒng)、智能大廈、智能小區(qū)家居布線系統(tǒng)方向發(fā)展。

5.1 集成布線系統(tǒng)

集成布線系統(tǒng)是美國(guó)西蒙公司于1999年1月在我國(guó)推出的。它的基本思想是“現(xiàn)在的結(jié)構(gòu)化布線系統(tǒng)對(duì)語音和數(shù)據(jù)系統(tǒng)的綜合支持給我們帶來一個(gè)啟示，能否使用相同或類似的綜合布線思想來解決樓房自動(dòng)控制系統(tǒng)的綜合布線問題，使各樓房控制系統(tǒng)都像電話/計(jì)算機(jī)一樣，成為即插即用的系統(tǒng)”，帶著這個(gè)問題，西蒙公司根據(jù)市場(chǎng)需要，在1999年初推出了整體大廈集成布線系統(tǒng)TBIC。TBIC系統(tǒng)擴(kuò)展了結(jié)構(gòu)化布線系統(tǒng)的應(yīng)用范圍，以雙絞線、光纜和同軸電纜為主傳輸介質(zhì)支持語音、數(shù)據(jù)及所有樓宇自動(dòng)控制系統(tǒng)弱電信號(hào)的遠(yuǎn)傳和連接，為大廈鋪設(shè)一條完全開放的、綜合的信息高速公路，它的目的是為大廈提供集成布線平臺(tái)，使大廈真正成為即插即用的大廈。

西蒙公司對(duì)集成布線系統(tǒng)作了如下說明：

（1）各弱電系統(tǒng)的共性是布線系統(tǒng)。傳統(tǒng)的大樓內(nèi)不同應(yīng)用系統(tǒng)如電話、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)及樓宇自動(dòng)控制系統(tǒng)在不同的歷史時(shí)期都有自己獨(dú)立的布線系統(tǒng)，相互間無聯(lián)系，系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和施工也完全分離。這樣好像很簡(jiǎn)單，管理也容易，但在運(yùn)行階段，若要增加新系統(tǒng)或系統(tǒng)擴(kuò)展就很困難，因?yàn)樗械木€纜都是特定的，布線系統(tǒng)缺乏通用性和快速靈活的擴(kuò)展能力。結(jié)構(gòu)化布線系統(tǒng)的誕生解決了電話和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的綜合布線問題。它獨(dú)立于應(yīng)用系統(tǒng)，支持多廠商和多系統(tǒng)應(yīng)用，配置靈活方便，能夠滿足現(xiàn)在及未來需要。現(xiàn)在結(jié)構(gòu)化布線早已成為我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，為大樓提供了綜合通信系統(tǒng)的支持服務(wù)。

（2）自動(dòng)控制系統(tǒng)一直在向網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)學(xué)習(xí)。隨著網(wǎng)絡(luò)傳輸速度的不斷加快，控制系統(tǒng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)速度的要求也越來越高，需要納入網(wǎng)絡(luò)布線系統(tǒng)中進(jìn)行綜合考慮，具體如下：共享傳感器需要靈活配置布線；數(shù)字化趨勢(shì)使低層的傳感器/執(zhí)行器將越來越多地參與數(shù)字傳輸；優(yōu)化個(gè)人環(huán)境控制系統(tǒng)。

5.2 智能大廈布線

根據(jù)智能樓宇智能化（5AS）要求，一個(gè)5AS系統(tǒng)應(yīng)由通信自動(dòng)化系統(tǒng)（CAS）、辦公自動(dòng)化系統(tǒng)（OAS）、大廈管理自動(dòng)化系統(tǒng)（BAS）、安全保衛(wèi)自動(dòng)化系統(tǒng)（SAS）及消防自動(dòng)化系統(tǒng)（FAS）等子系統(tǒng)組成。主子系統(tǒng)的物理拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)采用常規(guī)的星形結(jié)構(gòu)，即從主跳接MC、經(jīng)過互聯(lián)中間跳接IC到樓層水平跳接HC，或直接從MC到HC。

水平布線子系統(tǒng)從HC配置成單星形或多星形結(jié)構(gòu)。單星形結(jié)構(gòu)是指從HC直接連到設(shè)備上，而多星形結(jié)構(gòu)則要通過一層星形結(jié)構(gòu)-區(qū)域配線跳接ZC，為應(yīng)用系統(tǒng)提供更大的靈活性。

5.3 智能小區(qū)布線

智能小區(qū)布線將成為今后一段時(shí)期內(nèi)布線系統(tǒng)的新熱點(diǎn)。這其中有兩個(gè)原因，一是標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)成熟，二是市場(chǎng)推動(dòng)。已有越來越多的人在家庭辦公或在家上網(wǎng)，并且多數(shù)家庭擁有不止一部電話和一臺(tái)電視機(jī)，他們對(duì)寬帶要求要越來越高，所以家庭也需要一套系統(tǒng)來對(duì)這些接線進(jìn)行有效管理。智能小區(qū)布線正是針對(duì)這樣一個(gè)市場(chǎng)提出來的。

智能小區(qū)布線由房地產(chǎn)開發(fā)商在建樓時(shí)投資。增加智能小區(qū)布線項(xiàng)目只需多投入1%的成本，而這將為房地產(chǎn)開發(fā)商帶來幾倍的利潤(rùn)。至于智能小區(qū)布線安裝，目前在國(guó)外出現(xiàn)一種家庭集成商的行業(yè)，他們專門從事家庭布線的安裝和維護(hù)，另外，也可由系統(tǒng)集成商來安裝。

對(duì)我國(guó)用戶來說，目前在家進(jìn)行辦公和上網(wǎng)并有多媒體需求的用戶還不是太多。但必須看到，一個(gè)住宅投資至少是10年、20年，甚至是幾十年以上，而信息技術(shù)飛速發(fā)展，如果現(xiàn)在不設(shè)置智能小區(qū)布線系統(tǒng)，將來有這些應(yīng)用需求時(shí)，再增加布線系統(tǒng)將會(huì)很麻煩很困難。

在多層智能小區(qū)布線系統(tǒng)中，每個(gè)家庭必須安裝一個(gè)分布裝置。分布裝置是一個(gè)交叉連接的配線架，主要接使用的電纜、跳線、插座及設(shè)備連線等。分布裝置配線架主要提供用戶增強(qiáng)、改動(dòng)通訊設(shè)備的需要，并提供連接端口為服務(wù)供應(yīng)商以實(shí)現(xiàn)不同的系統(tǒng)應(yīng)用。配線架必須安裝在一個(gè)合適的位置，以便安裝和維護(hù)。配線架可以使用跳線或設(shè)備線，也可采用互聯(lián)方法，長(zhǎng)度不超過10米。電纜長(zhǎng)度從配線架開始到用戶插座不可超過90米。如兩端加上跳線和設(shè)備后，總長(zhǎng)度應(yīng)不超過100米。所有新建筑物從插座到配線架電纜必須埋于管道內(nèi)，不可使電纜外露。主干線必須采用星形拓?fù)浞椒ㄟB接，傳輸介質(zhì)包括光纜、同軸電纜和非屏蔽雙絞線，并使用管道保護(hù)措施。通信插座的數(shù)量必須滿足需求，并必須安裝于固定的位置上。如果使用非屏蔽的雙絞線，則必須使用8芯568A（或568B）接線方式。如果某網(wǎng)絡(luò)或服務(wù)需要連接一些特殊的電子部件如分頻器、放大器、匹配器等，則必須安裝于插座之外。

智能小區(qū)布線除支持?jǐn)?shù)據(jù)、語音、電視媒體應(yīng)用外，還可提供對(duì)家庭的保安管理和對(duì)家用電器的自動(dòng)控制以及能源控制等功能。

智能小區(qū)和辦公大樓的主要區(qū)別在于智能小區(qū)的獨(dú)立門戶，且每戶都有許多房間，因此布線系統(tǒng)必須以分戶管理為特征。一般來說，智能小區(qū)每一戶的每一個(gè)房間的配線都應(yīng)是獨(dú)立的，使住戶可以方便地自行管理自己的住宅。另外，智能小區(qū)和辦公大樓布線的一個(gè)較大區(qū)別是智能住宅需要傳輸?shù)男盘?hào)種類較多，不僅有語音和數(shù)據(jù)，還有有線電視、樓宇對(duì)講等。因此，智能小區(qū)每個(gè)房間的信息點(diǎn)較多，需要的接口類型也較為豐富。由于智能小區(qū)有以上特點(diǎn)，所以建議房地產(chǎn)開發(fā)商在建筑智能住宅時(shí)，最好選用專門的智能布線產(chǎn)品。

5.4 綜合布線的發(fā)展前景

綜合布線技術(shù)正在向能夠滿足多媒體、寬帶化、高速率、大容量等信息傳輸要求的方向發(fā)展。

絞線布線系統(tǒng)目前在普及5類線的基礎(chǔ)上，正在向超5類、6類線系統(tǒng)發(fā)展，將來將向7類線系統(tǒng)發(fā)展以適應(yīng)多媒體信息傳輸要求。

綜合布線要超前設(shè)計(jì)，盡量采用5類以上對(duì)絞線或改用光纖技術(shù)，主干布線可按當(dāng)前需求設(shè)計(jì)，以后升級(jí)時(shí)再換線。

為適應(yīng)高速率、大容量發(fā)展趨勢(shì)，光纖技術(shù)具有美好發(fā)展前景。

ISO/IEC、TLA不久將分別公布6類線/E級(jí)和7類線/F級(jí)系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)，將消除所有線對(duì)之間的串?dāng)_到600MHz。

應(yīng)大力發(fā)展家居綜合布線系統(tǒng)，以滿足智能住宅小區(qū)的迅速發(fā)展和人們對(duì)家庭信息服務(wù)及改善生活環(huán)境愿望的不斷增加。家居布線屬于多媒體系統(tǒng)，光纖和7類雙絞線將可能成為未來家庭布線系統(tǒng)具有競(jìng)爭(zhēng)力的兩種傳輸介質(zhì)。

綜合布線系統(tǒng)（GCS）是建筑物內(nèi)部或建筑群之間的傳輸網(wǎng)絡(luò)。它能使建筑物內(nèi)部的語音、數(shù)據(jù)、圖文、圖形及多媒體通訊設(shè)備、信息交換設(shè)備、建筑物物業(yè)管理及建筑物自動(dòng)化管理設(shè)備等系統(tǒng)之間彼此相聯(lián)，也能使建筑物內(nèi)部通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與外部的鐵芯網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間彼此相聯(lián)。

展望未來，綜合布線系統(tǒng)正致力于在電纜技術(shù)方面能開辟新的研究領(lǐng)域，并在下一代電纜技術(shù)方面不斷取得突破。這種新一代的電纜不僅支持當(dāng)今的應(yīng)用，而且支持未來的應(yīng)用，還能保證用戶網(wǎng)絡(luò)不會(huì)隨新技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展而過時(shí)。

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