綜合布線系統(tǒng)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

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在建筑物內(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)了社會信息化和經(jīng)濟(jì)國際化的需要，是辦公自動化進(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)用于樓宇自動化系統(tǒng)、通信自動化系統(tǒng)、辦公自動化系統(tǒng)、計算機(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，各國的政府機(jī)關(guān)、大型集團(tuán)公司也都針對自己的領(lǐng)域特點(diǎn)進(jìn)行綜合布線，以適應(yīng)新時代的要求，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”的原則對多種布線方案進(jìn)行論證，對不同銅纜光纜產(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)計及預(yù)算。

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

工程施工和安裝及有關(guān)測試技術(shù)。主要包括工程質(zhì)量驗收及相關(guān)測試技術(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)。遺憾地是實踐經(jīng)驗告訴我們，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地方，或者因為一臺小型通風(fēng)電動機(jī)啟動而產(chǎn)生了一個電場，這個電場在網(wǎng)絡(luò)電纜線上產(chǎn)生噪聲，就會導(dǎo)致功能強(qiáng)大的計算機(jī)硬件、復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)軟件以及實行精密糾錯控制的網(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

一個單位需要各種功能的設(shè)備，如電話機(jī)、計算機(jī)、傳真機(jī)、安全保密設(shè)備、火災(zāi)報警器、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，對語音共享的需要增長了，這樣就需要一個系統(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，可達(dá)15年以上。一個基于標(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

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)在國民經(jīng)濟(jì)及社會生活各個領(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，致使網(wǎng)絡(luò)充斥整個空間，導(dǎo)致綜合布線需求連年增長。

隨著計算機(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)是美國西蒙公司于1999年1月在我國推出的。它的基本思想是“現(xiàn)在的結(jié)構(gòu)化布線系統(tǒng)對語音和數(shù)據(jù)系統(tǒng)的綜合支持給我們帶來一個啟示，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/計算機(jī)一樣，成為即插即用的系統(tǒng)”，帶著這個問題，西蒙公司根據(jù)市場需要，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)及所有樓宇自動控制系統(tǒng)弱電信號的遠(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，使大廈真正成為即插即用的大廈。

西蒙公司對集成布線系統(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)及樓宇自動控制系統(tǒng)在不同的歷史時期都有自己獨(dú)立的布線系統(tǒng)，相互間無聯(lián)系，系統(tǒng)的設(shè)計和施工也完全分離。這樣好像很簡單，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，因為所有的線纜都是特定的，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國家標(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5AS系統(tǒng)應(yīng)由通信自動化系統(tǒng)（CAS）、辦公自動化系統(tǒng)（OAS）、大廈管理自動化系統(tǒng)（BAS）、安全保衛(wèi)自動化系統(tǒng)（SAS）及消防自動化系統(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期內(nèi)布線系統(tǒng)的新熱點(diǎn)。這其中有兩個原因，一是標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)成熟，二是市場推動。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電視機(jī)，他們對寬帶要求要越來越高，所以家庭也需要一套系統(tǒng)來對這些接線進(jìn)行有效管理。智能小區(qū)布線正是針對這樣一個市場提出來的。

智能小區(qū)布線由房地產(chǎn)開發(fā)商在建樓時投資。增加智能小區(qū)布線項目只需多投入1%的成本，而這將為房地產(chǎn)開發(fā)商帶來幾倍的利潤。至于智能小區(qū)布線安裝，目前在國外出現(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。

對我國用戶來說，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，再增加布線系統(tǒng)將會很麻煩很困難。

在多層智能小區(qū)布線系統(tǒng)中，每個家庭必須安裝一個分布裝置。分布裝置是一個交叉連接的配線架，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)商以實現(xiàn)不同的系統(tǒng)應(yīng)用。配線架必須安裝在一個合適的位置，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，長度不超過10米。電纜長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，還可提供對家庭的保安管理和對家用電器的自動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較大區(qū)別是智能住宅需要傳輸?shù)男盘柗N類較多，不僅有語音和數(shù)據(jù)，還有有線電視、樓宇對講等。因此，智能小區(qū)每個房間的信息點(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，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，盡量采用5類以上對絞線或改用光纖技術(shù)，主干布線可按當(dāng)前需求設(shè)計，以后升級時再換線。

為適應(yīng)高速率、大容量發(fā)展趨勢，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級和7類線/F級系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)，將消除所有線對之間的串?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)具有競爭力的兩種傳輸介質(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)不會隨新技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展而過時。

［1］劉化君.綜合布線系統(tǒng)［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004.

［2］楊紹胤.智能建筑實用技術(shù)［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社.2003.

［3］王 娜，王 儉，段晨東.智能建筑概論［M］.北京：人民交通出版社，2002.

［4］張永堅.智能建筑技術(shù)［M］.北京：中國水利水電出版社，2007.

［5］李 霞.建筑智能化系統(tǒng)應(yīng)用及維護(hù)［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006.