工業(yè)綜合布線系統(tǒng)的應(yīng)用與設(shè)計

文｜中冶京誠工程技術(shù)有限公司 祁亞東

1 概述

近年來，智能建筑在民用工業(yè)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的基礎(chǔ)上得到了長足的發(fā)展。其中，綜合布線系統(tǒng)在工業(yè)企業(yè)的應(yīng)用中，為企業(yè)生產(chǎn)操作、調(diào)度指揮和科學(xué)管理過程中的數(shù)據(jù)、話音等信息傳輸提供了平臺。本文結(jié)合工程實踐，對綜合布線系統(tǒng)在工業(yè)企業(yè)的應(yīng)用與設(shè)計作概要闡述。

2 應(yīng)用架構(gòu)

根據(jù)工業(yè)生產(chǎn)特點、企業(yè)組織機(jī)構(gòu)和管理需求，工業(yè)企業(yè)綜合布線系統(tǒng)的應(yīng)用架構(gòu)一般分為公司級、分廠級和車間級三級，或公司級和車間級二級。

公司級：系統(tǒng)基本覆蓋公司總部大樓辦公室內(nèi)和公司調(diào)度指揮中心、計算機(jī)中心、能源中心及安防中心等功能性建筑內(nèi)的信息點，系統(tǒng)機(jī)房一般設(shè)置在公司總部大樓內(nèi)。

分廠級：系統(tǒng)基本覆蓋分廠辦公樓辦公室內(nèi)和水、電、氣等生產(chǎn)性建筑內(nèi)的信息點，系統(tǒng)機(jī)房一般設(shè)置在分廠辦公樓內(nèi)。

車間級：系統(tǒng)基本覆蓋車間各控制室、操作室等生產(chǎn)性場所內(nèi)的信息點，系統(tǒng)機(jī)房一般與車間調(diào)度室合用，或與信息點負(fù)荷中心的某一控制室合用。

3 應(yīng)用環(huán)境

根據(jù)工業(yè)產(chǎn)品品種規(guī)格的不同，其工廠（車間）需配置與之相對應(yīng)的生產(chǎn)線。通常情況下，工廠（車間）在節(jié)能、環(huán)保、安全等方面都會采取相應(yīng)的技術(shù)措施，但仍不能夠完全擺脫在高溫、高粉塵、強(qiáng)腐蝕、強(qiáng)電磁干擾等惡劣環(huán)境下的作業(yè)條件。在這樣的環(huán)境下實施綜合布線系統(tǒng)工程，必然面對不同程度的挑戰(zhàn)。因此，在工程設(shè)計和應(yīng)用中，需根據(jù)不同的環(huán)境條件，有針對性地采取防護(hù)措施。例如，綜合布線系統(tǒng)傳輸線路通過大于3V/m的電磁干擾環(huán)境，其布線類型應(yīng)采用屏蔽線纜或光纜；在高溫、高粉塵、強(qiáng)腐蝕等環(huán)境下，綜合布線系統(tǒng)各類設(shè)備的IP防護(hù)等級以及線路敷設(shè)采用保護(hù)管材的類型，必然要選擇與環(huán)境相適應(yīng)的防護(hù)等級以及合適的管材等。

4 各階段設(shè)計的主要任務(wù)

按設(shè)計階段劃分，綜合布線系統(tǒng)設(shè)計一般包括高階段設(shè)計和施工圖設(shè)計。

（1）高階段設(shè)計

高階段設(shè)計一般分為規(guī)劃、可行性研究和初步設(shè)計。主要任務(wù)包括收集和征求業(yè)主需求及現(xiàn)場條件等有關(guān)資料；根據(jù)信息點的分布和預(yù)估的數(shù)量等，提出系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成；進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，優(yōu)化設(shè)計；編制設(shè)計說明書、系統(tǒng)圖、主要設(shè)備表及工程概算等設(shè)計文件。

根據(jù)工程實踐，在編制高階段設(shè)計方案的基礎(chǔ)上，還需關(guān)注以下問題：

◆ 系統(tǒng)與主體工程建設(shè)的關(guān)系：根據(jù)企業(yè)生產(chǎn)、管理需求和發(fā)展愿景，除對系統(tǒng)方案、進(jìn)度、投資等進(jìn)行闡述外，還需使系統(tǒng)的實施與企業(yè)主體工程建設(shè)協(xié)調(diào)一致，實現(xiàn)同步規(guī)劃、同步建設(shè)以引起、贏得企業(yè)管理部門的重視和支持。

◆ 系統(tǒng)規(guī)模：除滿足當(dāng)前的應(yīng)用需求外，還需考慮留有適當(dāng)?shù)陌l(fā)展空間，至少在五年內(nèi)能夠適應(yīng)企業(yè)改建、擴(kuò)建的需求。

◆ 系統(tǒng)建設(shè)：可采取一次規(guī)劃，逐年修改完善，分階段實施的方式；初期建設(shè)的系統(tǒng)的機(jī)房面積大小、供電容量、線纜采用地下管道敷設(shè)方式等應(yīng)滿足終期使用需要，盡可能一次建成。

◆ 線路建設(shè)：三級架構(gòu)或二級架構(gòu)系統(tǒng)之間的主干線路的傳輸線路路由應(yīng)在廠區(qū)總平面規(guī)劃的同時規(guī)劃并予以落實。

◆ 選擇供應(yīng)商：在選擇系統(tǒng)供應(yīng)商時，應(yīng)通過考察，了解、掌握供應(yīng)商是否具有產(chǎn)品生產(chǎn)、安裝施工等相應(yīng)的資質(zhì)，是否具有同類型系統(tǒng)應(yīng)用的經(jīng)驗和設(shè)備成套供貨能力，提供的系統(tǒng)設(shè)備是否具有當(dāng)前和今后業(yè)務(wù)發(fā)展擴(kuò)容升級所必要的技術(shù)支撐能力，是否具有合理的報價體系和相應(yīng)的惠利政策，是否具有提供與系統(tǒng)配套的準(zhǔn)確完整的技術(shù)資料和系統(tǒng)培訓(xùn)的能力，是否具有良好的售后服務(wù)和應(yīng)急的技術(shù)支持能力等有關(guān)資料。

（2）施工圖設(shè)計

施工圖設(shè)計一般在高階段設(shè)計基礎(chǔ)上進(jìn)行。主要任務(wù)包括協(xié)調(diào)確認(rèn)本專業(yè)與其他相關(guān)專業(yè)的設(shè)計條件和進(jìn)度；提出對相關(guān)專業(yè)的設(shè)計要求；確定工作區(qū)、配線子系統(tǒng)、干線子系統(tǒng)、機(jī)房、管理和建筑群子系統(tǒng)的配置和布線設(shè)計、編制設(shè)計說明書、主要設(shè)備材料表、系統(tǒng)圖、樓層布線平面圖、機(jī)房（包括設(shè)備間、電信間和進(jìn)線間等）設(shè)備配置平面圖、建筑群間傳輸線路平面圖、安裝圖等設(shè)計文件。

根據(jù)工程實踐經(jīng)驗，除按國家標(biāo)準(zhǔn)《綜合布線系統(tǒng)工程設(shè)計規(guī)范》開展施工圖設(shè)計外，還需對工業(yè)企業(yè)特定的環(huán)境條件，如對涉及線路安全的問題側(cè)重考慮：

◆ 路由選擇：傳輸線路路由應(yīng)盡量避開有強(qiáng)電磁場干擾源的地方，避開強(qiáng)腐蝕、高溫、易使管線受機(jī)械損傷的地段或場所，避開與其他管線或障礙物交叉跨越的地段等；無法避開的惡劣環(huán)境，應(yīng)根據(jù)環(huán)境條件采取相應(yīng)的防護(hù)措施。

◆ 線纜敷設(shè)安全：布線線纜利用電纜橋架或管道支架同路徑敷設(shè)時，應(yīng)滿足線路間水平或垂直安全距離；布線線纜與電源線應(yīng)分別穿管敷設(shè)；線纜接地等其他安全措施應(yīng)符合國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。

5 機(jī)房設(shè)計與防護(hù)

機(jī)房設(shè)計與防護(hù)的內(nèi)容十分豐富，包括機(jī)房位置選擇、機(jī)房面積大小、供電、照明、溫濕度和設(shè)備配置、線纜敷設(shè)以及防電磁干擾、防塵、防火、防雷、接地和其他防護(hù)等，作為機(jī)房設(shè)計的主體專業(yè)需對下列問題進(jìn)行綜合考慮。

（1）機(jī)房位置選擇：應(yīng)避開有高低壓配電、電機(jī)以及無線電發(fā)射等干擾源的場所；應(yīng)避開高溫、高粉塵、強(qiáng)腐蝕和強(qiáng)震動等場所；力爭靠近系統(tǒng)信息點負(fù)荷中心等。

（2）機(jī)房面積大?。簯?yīng)根據(jù)當(dāng)期系統(tǒng)建設(shè)需求及今后發(fā)展規(guī)模等因素綜合確定。

（3）供電、照明：系統(tǒng)應(yīng)采用可靠電源供電；根據(jù)其系統(tǒng)或主要設(shè)備的重要性，配置UPS電源供電；照明應(yīng)滿足日常操作和維護(hù)的照度要求。

（4）溫濕度：應(yīng)滿足設(shè)備正常工作的要求，并根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂驐l件設(shè)置采暖、通風(fēng)和空調(diào)設(shè)施。

（5）設(shè)備配置：網(wǎng)絡(luò)、配線、交換機(jī)和電源等設(shè)備應(yīng)合理配置，設(shè)備間配線路徑應(yīng)短捷順暢；設(shè)備間安裝距離應(yīng)滿足操作和維護(hù)的需要。

（6）線纜敷設(shè)：機(jī)柜間線纜連接和線纜出入的敷設(shè)方式，根據(jù)工程需要，可采用活動地板、線槽或吊頂敷設(shè)等。

（7）防電磁干擾：場強(qiáng)大于3V/m的環(huán)境，應(yīng)采取抗干擾措施。

（8）防塵：機(jī)房應(yīng)做到嚴(yán)密防塵和隔絕有害氣體入侵。

（9）防火：應(yīng)符合國家消防規(guī)范的有關(guān)規(guī)定。

（10）防雷：應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)《綜合布線系統(tǒng)工程設(shè)計規(guī)范》、《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范》等規(guī)范的規(guī)定。

（11）接地：系統(tǒng)采用共用接地；機(jī)柜應(yīng)連接到就近的等電位接地裝置，不應(yīng)串聯(lián)連接；傳輸線纜在雷電防護(hù)區(qū)交界處，屏蔽線纜的屏蔽層兩端應(yīng)等電位連接并接地；傳輸線纜采用的金屬材質(zhì)保護(hù)敷設(shè)以及線路采用的金屬箱盒，應(yīng)保持連續(xù)的電氣連接，并應(yīng)做接地。

（12）其他防護(hù)：受現(xiàn)場條件限制，分廠級和車間級設(shè)置的機(jī)房有可能與有較強(qiáng)震動的車間或裝置相鄰，設(shè)計應(yīng)考慮對機(jī)柜（架）等設(shè)備采取防震動措施。有關(guān)防靜電、防水等，應(yīng)根據(jù)工程實際情況采取相應(yīng)的措施。

6 有關(guān)專業(yè)的設(shè)計要求

一項完整的布線系統(tǒng)工程的施工圖設(shè)計，需與有關(guān)專業(yè)設(shè)計密切配合，并對機(jī)房設(shè)計的有關(guān)專業(yè)提出要求。

（1）建筑要求：包括機(jī)房位置、房間組成、面積、室內(nèi)凈高、房間耐火等級、抗震設(shè)計強(qiáng)度、地面等效均布活荷載、墻面/頂棚/地面裝飾材料（地面切忌采用易燃材料鋪設(shè)）、門窗等設(shè)計以及安裝設(shè)備預(yù)留的預(yù)埋件位置、尺寸及承載、預(yù)留孔洞等設(shè)計。

（2）電氣要求：系統(tǒng)供電電源等級、容量和電源引入點位置；UPS電源的設(shè)置；房間照明的照度，電源插座等設(shè)計；系統(tǒng)接地和防雷設(shè)計。

（3）弱電要求：機(jī)房電話通信、視頻監(jiān)控、火災(zāi)自動報警等設(shè)計。

（4）暖通要求：機(jī)房采暖、通風(fēng)和空調(diào)等設(shè)計。

（5）給排水要求：機(jī)房為獨立建筑物時，生活供水、排水等設(shè)計。

（6）總平面要求：機(jī)房為獨立建筑物時，場地平土、圍墻及圍墻內(nèi)人行道、車道、消防通道、車庫等設(shè)計。

（7）其他管線要求：其他無關(guān)管線不宜穿越機(jī)房。

7 結(jié)束語

綜合布線系統(tǒng)除在工業(yè)企業(yè)的公司級、分廠級應(yīng)用外，在車間級的應(yīng)用也有同樣需求，其系統(tǒng)正向車間操作室、控制室等生產(chǎn)操作場所延伸。隨著工業(yè)信息化建設(shè)進(jìn)程的加快，綜合布線系統(tǒng)將不斷提升其應(yīng)用水平和拓寬其應(yīng)用領(lǐng)域，一個適應(yīng)工業(yè)環(huán)境特點和貼近企業(yè)生產(chǎn)管理模式的綠色布線系統(tǒng)正向前推進(jìn)。