第一章　综合布线系统工程

第一节　综合布线系统

一、综合布线系统与智能建筑的关系

综合布线系统是一种集成化通用传输系统，它利用双绞线、同轴电缆或光缆来传输智能化建筑内的信息。它是智能化建筑物内连接3A系统（建筑设备自动化、通讯自动化、办公自动化）各类信息必备的基础设施。它采用积木式结构模块化设计实施统一标准，以满足智能化建筑高效、可靠及灵活性的要求。它是建筑物或建筑群内的“信息高速公路”。

综合布线系统（PDS）与智能化建筑是什么关系呢？当前国内各地都在兴建各种类型的大厦，要真正全部实现3A智能化的大厦是有难度的，主要是因为投资较大资金难以筹措。如果等到所需资金全部到位再开工建设，又可能会失去宝贵的时间和机遇。怎么办？PDS的出现为我们解决了上述的困惑。我们可以在土建阶段将连接3A的线缆综合地布在建筑物内。这样不管将来楼内安装什么设备（低档或高档，一般或先进）都可以通过已布好的线缆来构成一个完整的系统，而且还可以在不更换线缆的情况下，根据需要随时更新升级换代已有的设备。综合布线的初始投资只占整个建筑投资的3％～5 ％左右，如果建筑物在设计和施工时没有考虑综合布线，待大厦竣工交付使用后再想进行综合布线的设计和施工，这样不仅影响了大厦内部的美观，而且代价也是巨大的。

二、综合布线系统的发展过程

20世纪50年代初期，发达国家就在大型高层建筑中采用了电子器件组成的控制系统，对各种机电设备实现手动和自动控制，由于电子器件较多线路又太多太长，因而控制点数目受到很大限制。60年代末出现了数字自动化系统。70年代BA（楼宇自动化）系统迅速发展，并采用专用计算机系统进行管理、监控和显示。80年代中期随着超大规模集成电路技术和信息技术的发展，出现了智能化建筑物。此时传统的布线方式存在的缺陷就日益暴露出来，如电话、有线电视（CATV）、保安监控、局域网及BA系统等，都是各自独立的；各系统分别由不同的厂商设计和安装；布线也采用不同的缆线和不同的终端插座。概括起来传统的布线方法存在以下缺陷：

（1）分别独立设计，各系统互不关联不能兼容。

（2）分别实施，工程施工难以协调，有重复建设情况发生，工程造价高，工程竣工交付使用后统一维护管理困难。

（3）缺乏统一的技术标准和统一的传输介质。系统确定后难以更改，而且灵活性差，当需要更新升级设备时就必须更换布线系统，这样给施工带来很大的难度。

由于传统的布线方式不能满足时代发展的需要，美国电话电报（AT＆T）公司和贝尔实验室的专家经过多年的研究，于20世纪80年代末期在美国率先推出了结构化综合布线系统（SCS），其代表产品是PDS（建筑与建筑群综合布线系统）。

三、综合布线系统的特点

（1）PDS是一套标准的配线系统。它综合了所有的语音、数据、图像、监控等设备，并将多种设备终端插头插入标准的信息插座内，任一插座都能够非常灵活方便地连接不同类型的设备，如计算机、打印机、电话、传真机等。

（2）PDS对不同厂家的语音数据设备均可兼容，可使用相同的电缆与配线架，相同的插头和模块插孔。

（3）PDS采用模块化设计，除固定于建筑物内的水平线缆外，其余所有的接插件都是积木标准件，易于扩充及重新配置。

（4）PDS能将当前和未来的语音、数据、网络、互连设备以及监控设备很方便地进行扩展，是面向未来的一种先进技术。

由以上几点可以看到PDS较好地解决了传统布线所存在的许多缺陷，它是信息时代的产物和历史发展的必然。

四、综合布线系统的结构

结构化综合布线系统（SCS）采用模块化设计和分层星形拓扑结构，它能适应任何大楼或建筑物的布线系统。其代表产品是建筑与建筑群综合布线系统（PDS）。此外，还有两种先进的系统，一是智能大楼布线系统（IBS），二是工业布线系统（IDS）。它们的原理基本相同，差别只是PDS以商务环境和办公自动化环境为主，IBS则以大楼环境控制和管理为主，而IDS则是以传输各类特殊信息和适应快速变化的工业通信为主。

1.综合布线系统（PDS）

综合布线系统的结构可分为六个独立的子系统（模块），见图1-1。

（1）工作区（终端）子系统。它是由终端设备连接到信息插座的连线组成。包括装配软线、连接器和连接所需的扩展软线，并在终端设备和输入/输出插座之间搭接。

1）信息插座的形式：标准有RJ45/RJ11的单孔、双孔、多孔（口）。

2）信息插座的安装形式：墙面、地面、桌面。

3）信息点的布点密度：在每一个工作区中普通型布点1个、增强型2个、综合型2个或2个以上。

（2）水平子系统。从管理子系统的配线架到用户工作区信息插座之间的线缆为水平子系统。通常采用三类、五类、超五类、六类及六类以上的八芯四对双绞线，它们都是由8根24-AWG（0.511mm）铜线组成。有的系统也采用同轴电缆和光纤。

双绞线分非屏蔽（UTP）和屏蔽（STP）两大类，阻抗100Ω。

（3）垂直干线子系统。由各楼层配线架与主配线间的大对数多芯铜缆和光缆组成，它是综合布线系统的神经中枢。

1）数据干线：通常采用五类、超五类、六类及六类以上的大对数线缆或采用四芯、十二芯多模光纤。

2）语音干线：通常采用三类大对数线缆或市话局专用大对数线缆。

3）电视干线：通常采用低损耗同轴电缆或ｓ·光缆。

（4）设备间子系统。设备间是在每一幢大楼的适当地点设置进出线设备、网络和互连设备的场所，它是由主配线架和各公共设备组成。主要功能是将各种公共设备（如计算机、数字程控交换机、各种控制系统、网络互连设备等）与主配线架连接起来。

1）语音主要连接设备：110型跳线架，“科龙”模块配线柜及其他类型的配线架。

2）数据主要连接设备：24口、48口数据配线架，12口、24口光纤盒等。

（5）管理子系统。管理子系统设置在楼层配线间与主配线间内，由交连、互连和输入/输出设备组成，其主要功能是将垂直干线子系统与水平布线子系统相连接。布线系统的优势和灵活性主要体现在管理子系统上，只要简单地跳一下线就可以完成任何一个信息插座对任何一个智能系统的连接，而且可以实现互换。这就极大地方便了线路重新布局和网络终端的调整，使整个综合布线系统与其连接的设备构成了一个有机的整体。

主要器件有RJ45跳线、RJ45转110跳线、双绞线跳线、光纤跳线、光纤接续盒（LIU）、数据配线架和语音跳线架等。

（6）建筑群子系统。采用光缆和大对数铜缆作为连接各个建筑物之间的传输介质并和各种支持硬件一起，组成一个建筑群综合布线子系统。

1）有线方式：架空、直埋和地下管道中敷设。

2）无线方式：微波和卫星通信方式等。

2.智能大厦布线系统（IBS）

它是以建筑物环境控制和管理为主的布线系统，是一个模块化的灵活性极高的建筑布线网络。它能连接话音、数据、图像以及各种楼宇控制设备和管理低压设备与装置。我们可以利用IBS的动态特性以满足不断变化的客户的需求，最大的优点是能减少建筑物内的能源消耗及其他人工费用。

3.工业布线系统（IDS）

工业布线系统用来解决工矿企业中特种信息的传输问题。用它设计的网络是灵活的、模块化的，以适应快速变化的工业通信的要求。其主要结构是用光缆先将子网连在一起，然后各子网依次连接到过程控制装置、传感器、管理工作站及其他工业通信设备。利用IDS可对工业厂房或厂区环境中的任何操作定时地存取数据和及时地访问共享数据。

五、综合布线系统的标准

目前已有的综合布线系统及其产品、线缆、测试标准主要有：

（1）EIA/TIA（电子工业协会/通信工业协会）568商用建筑物电信布线标准。

（2）ISO/IEC（国际标准化组织/国际电子技术委员会）11801普通建筑的基本布线。

（3）EIA/TIA TSB-67非屏蔽双绞线系统传输性能验收规范。

我国已于2000年2月由建设部批准发布了《建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范》GB/T 50311和《建筑与建筑群综合布线系统工程验收规范》GB/T 50312，这标志着我国在综合布线系统方面已经开始走向正规化和标准化。

六、综合布线系统的经济分析

PDS除了它的优越的灵活性、兼容性、可靠性和前瞻性之外，还具有良好的经济性。

1.综合布线的初期投资特性。虽然PDS设备价格较昂贵，但由于它是将原来相互独立的，互不兼容的若干种布线系统集成为一套完整的布线系统，并可由一个施工单位来完成全部弱电系统的电缆布线，这样就可节省大量的人力和物力，使布线周期缩短效率大大提高。PDS和传统布线方式初期投资的比较见图1-2。

2.综合布线系统的性能价格比。PDS的性能价格比是极高的。主要表现在以下几个方面（图1-3）：

（1）一幢大厦在设计和建设初期，有许多不可知的情况存在，只有当用户确定后，才能比较清楚地知道集团电话和计算机网络配置的需求。若采用了标准的PDS布线后，用户只需将电话或计算机等终端设备插入早已敷设在墙壁或地面上的标准插座，然后在相应的配线间中做跳线操作，就可以使该终端设备并入网络系统并开始工作。

（2）当大厦的用户需要将设备从一个房间搬到另一个房间去的时候，或需增加一些新的设备时，同样只需在弱电井的配线间和总设备间做跳线处理，就可满足设备移动和增加的需求，而不需重新布线。

（3）如果用户采用光缆、超五类、六类和三类线缆混合的PDS布线方式，就可以解决诸如三维多媒体的传输和用户对ISDN、ATM、千兆以太网的需求。可以实现大厦与未来全球信息高速公路的接轨等具有前瞻性的需求，它可以保证十年甚至更长时间内的技术先进性。