
随着計算機技術的迅速發展,綜合布線系統也在發生變化,但總的目标是向兩個方向運動,具體表現為:
1)下一代布線系統內建布線系統;
2)智能大廈、智能小區布線系統。
內建布線系統是西蒙公司根據市場的需要,在1999年年初推出了整體大廈內建布線系統(Total Building Integration Cabling, TBIC)系統。TBIC系統擴充了結構化布線系統的應用範圍,以雙絞線、光纜和同軸電纜為主要傳輸媒體支援話音、資料及所有樓宇自控系統弱電信号遠傳的連接配接。為大廈敷設一條完全開放的、綜合的資訊高速公路。它的目的是為大廈提供一個內建布線平台,使大廈真正成為即插即用(plug&play)大廈。
內建布線系統的基本思想是:
“現在的結構化布線系統對話音和資料系統的綜合支援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控制系統的綜合布線問題,使各樓房控制系統都像 電話/電腦一樣,成為即插即用的系統。”
西蒙公司對內建布線系統作了如下的幾點說明。
1.整體大廈布線系統的現狀及問題
各弱電系統的共性是布線系統。傳統上大樓内部不同的應用系統(如電話、網絡系統及樓宇自控系統)在不同的曆史時期都有自己獨立的布線系統,互相間也無關聯。系統的設計、施工上也是完全分離的。這一過程好像很簡單,管理也容易,但在運作階段,若要增強 新系統或系統擴充就很困難,因為所有的線纜都是有特定的用途的。布線系統缺乏通用性及 快速靈活的擴充能力。
結構化布線系統(Structured Cabling System)的誕生解決了電話和網絡系統的綜合布線問題。它獨立于應用系統,支援多廠商和多系統應用,配置靈活友善,滿足現在及未來需要。現在結構化布線早已成為一個國際标準,為大樓提供了綜合的電信系統的支援服務。
再看樓宇内其他子系統,如空調自控系統、照明控制系統、保安監控系統等,仍然采用分離的隸屬于各在用系統的布線。這一現狀與結構化布線系統産生之前的電話與網絡布線是類似的——布線系統缺乏開放性、靈活性和标準化。這種布線方式往往是從電力線布線變革來的,明顯帶有工業化時代的痕迹。如圖1所示。
圖1 結構化布線系統對大廈的服務
科技的發展是階躍式的,隻有人們感到了問題的存在才會有新生的解決方案。目前這種分離布線的局面有許多問題,比如:
□增加新系統及控制點數要重新布線;
□內建網絡要求內建布線來支援;
□越來越快的資料傳輸速度要求高速傳輸線纜。
自控系統一直在向網絡系統學習,随着網絡傳輸速度的不斷加快,控制系統對網絡速度的要求也會越來越快。是以它需要被納入網絡布線系統進行綜合考慮,具體有:
□共享傳感器(如空調自控系統和照明控制系統共享傳感器)需要靈活配置布線
□數字化趨勢使低層的傳感器/執行器将越來越多地參與數字傳輸
□個人環境控制系統
2.整體大廈內建布線系統——TBIC系統
西蒙公司針對市場需要推出了新的布線系統TBIC ( Total Building Integration Cabling)系統,即整體大廈內建布線系統,其目的是為大廈提供一個內建的布線平台,它的雙絞線、光纜和同軸電纜為主要傳輸媒體來支援話音、資料及各種樓宇自控弱電信号的傳輸。TBIC系統支援所有的系統內建方案,這使大廈成為一個真正的即插即用的大樓,如圖2所示。
圖2 西蒙TBIC系統對大廈的服務
3.TBIC系統作用和意義
(1)對大樓論證期的支援
□系統內建支援。在當今系統內建技術尚不成熟的條件下,使大樓具備将來不斷裝備 新系統的能力是TBIC的功能之一。
TBIC使大廈具有不斷學習的能力。業主可根據大樓具體特點、資金到位情況及當時技術水準合理選擇系統,綜合考慮哪個系統要上以及何時上等關鍵問題,同時不必憂慮未來擴充及采用新技術需要。因為內建布線為大廈提供了一個即插即用的實體平台。随着科技發展,許多全新的應用系統會陸續出現,內建布線即插即用的功能使增強新系統成為一件簡單的事情。
□有利于公平競争。統一布線平台使屬于同一應用系統的不同承包商之間的報價更具有可比性,使系統選擇更加透明,進而簡化了系統選擇。
□使業主擁有更大的自主權。有一著名的市場銷售案例是:一家刮胡刀廠商免費發送刮胡刀,當産品被市場接受以後,提高刀片價格,使使用者花更多的錢去買廠商的專利刀片。統一開放式的布線平台使應用系統更換、更新換代具有更大的選擇性。TBIC把選擇産品的更大的自主權還給使用者,有利于消除“騎虎難下”的被動局面。
(2)對大樓設計期的支援
設計師統一考慮大樓的布線方案,這有利于統籌兼顧整個大廈的互連要求,站在系統的高度設計布線,對線纜之間進行統一設計,充分地利用資源,保護使用者投資。同時這對設計也提出了更高的要求。
(3)對大樓施工期的支援
□布線系統施工。一個布線施工隊伍進行統一布線施工,使用相同的線纜和走線方式,不僅降低材料和人工的綜合費用,而且大大減少了不同施工隊在同一時間和同一地 點施工的機率,減少了由此帶來的施工管理上的困難。
□應用系統施工。對應用系統來說,管線施工是一件低效費時的工作,現在全委托給同一個施工隊進行統一施工,這樣有利于提高工作效率,使從土建―布線一裝置安 裝這一施工過程層次更加分明。內建布線系統使施工管理更加線性化。這一階段的關鍵是如何協調各應用系統施工隊之間的配合。這對內建布線系統承包商也提出了更高的要求。
(4)對大樓運作及維護期的支援
□單一布線系統使教育訓練費用降低。
□所有線纜具備可管理性,有利于快速查找系統故障點。
□線纜可重複使用。
□增加新系統易如反掌。
4.幾個共同關心的問題
1)系統造價。價格是大樓業主最關心的要素之一。TBIC系統使業主增強投資還減少投資?幅度是多少?這兩個問題也是我們一直所關注的。根據西蒙公司在美國市場的估算,TBIC使業主減少約10%~20%的相對于傳統布線系統的投資,若算上整個生命周期中節約的費用,相信會超過30%。
2)工業标準。大廈內建布線系統正逐漸成為一種國際潮流,越來越多的廠家和标準化組織已意識到內建布線系統的重要性和必要性。美國樓宇工業通信服務國際協會(Building Industry Communication Service International, BICSI)已在着手制定相應的标準及設計安裝手冊。ISO/IEC也正在準備頒布內建布線系統的标準。西蒙公司是這些标準化組織的積極成員,TBIC系統是與這些即将頒布的标準相容的。
西蒙公司對內建布線系統作了如下的設計指南:
因為各弱電子系統都是網絡化的,是以它們都可以很容易納入電信布線系統中來。TBIC就是這樣一套為所有弱電遠傳信号提供傳輸通路的內建布線系統。TBIC的子系統與美國一标準ANSI/EIA/TIA-568A及國際布線标準ISO/IEC 11801相容。
(1)系統組成及拓撲結構
主子系統的實體拓撲結構仍采用正常的星形結構,即從主配線架(MC)、經過互連配線架(IC)到樓層配線架(HC),或直接從MC到HCO
水準系統從HC配置成單星形或多星形結構。單星形結構是指從HC直接連到裝置上,而多星形結構則通過另一層星形結構 區域配線架(Zone Cross-connect, ZC),為應用系統提供了更大的靈活性。TBIC系統的拓撲結構如圖3所示。
圖3 TBIC系統的拓撲結構
(2)長度限制要求
MC與任何一個HC之間的距離不能超過:
□3000米——單模光纖;
□2000米——62.5/125或50/125叩1多模光纖;
□800米——UTP/ScTP電纜;
IC與任何一個HC之間的距離不能超過500米。
無論使用哪種傳輸媒體,從HC到資訊出口的最大距離不能超過90米。整個水準通信的最大傳輸距離為100米。
(3)子系統
與綜合布線系統相比,各子系統是一緻的。唯一差別是在TBIC系統中針對BAS的應用,允許使用區域配線架來取集合點。
(4)區域配線架
區域配線架為水準布線的連接配接提供了更靈活、友善的服務。它類似集合點的概念,而且可以與集合點并排安裝在同一地點。ZC的主要用途是連接配接樓宇控制系統的裝置,而集合點(CP)是用于連接配接資訊出口/連接配接器。
ZC允許跳線,安裝各種擴充卡和有源裝置,而集合點不能。有源裝置包括各種控制器、電源和電氣裝置。
從ZC到現場裝置的連接配接可用星形、菊花鍊或任何一種連接配接方式,它是自由拓撲結構。這給出了許多現場信号(比如消防報警信号)、更大的自由度去按照本系統要求進行連接配接。
(5)區域配線架安裝位置
以下的各種因素需要考慮:
□樓層面積
□現場裝置數量
□有源裝置及電源要求
□連接配接硬體種類
□對保護箱的要求
□與集合點并存
區域配線架應安裝在所服務區域的中心位置附近,這有利于減少現場電纜長度。
(6)現場裝置的連接配接
根據現有的系統應用,現場裝置連接配接可分為兩種:第一種是星形連接配接方式,也就是裝置直接通過水準線纜連接配接到HC或ZC;第二種是自由連接配接方式,一些現場裝置可使用橋式連接配接或T形連接配接至ZC。
這種自由連接配接方式隻能用于連接配接ZC與現場裝置。從HC到ZC或從HC到現場裝置的連接配接必須使用星形連接配接方式。
(7)樓控系統控制盤位置
網絡化的控制器可用一個資訊插座來連接配接,也可以直接連到ZC或CP上。若使所有裝置連接配接并具有最強的靈活性,各應用系統的控制器(如DDC控制器)應靠近ZC或HC,因為控制器處于布線連接配接的中心位置。
(8)共用線纜
當布線系統支援多種應用時,比如語音、資料、圖像以及所有的弱電控制信号等,一根線纜支援多種應用是不允許的。應用獨立的線纜支援某一特定應用。例如,當使用2芯線來連接配接一個特定的現場裝置時,4對UTP電纜中剩餘的6芯線不可用于其他應用,但可用于支援同一應用系統的其他用途,如作為24V電源線等。
(9)連接配接硬體
每個用于連接配接水準布線或垂直布線的連接配接硬體應支援某些具體應用系統。
當現場裝置具備RJ-45或RJ11插孔時,應選用MC系列的、具備相同或更高傳輸特性的連線。MC系列連接配接線分T568A和T568B兩種不同的标準型,可被用作連接配接系統控制器和操作員工作站,或其他标準的網絡節點的場所。當用于連接配接其他現場裝置(像傳感器和執行器等)時,資訊子產品可省略,而将24AWG雙絞線直接連在這些裝置上。多數的現場裝置的連接配接是使用壓線螺絲與電纜直接連接配接方式。一些電纜壓線端子和壓線針也可作為輔助連接配接方式。
當使用高密度的連接配接硬體連接配接語音/資料系統和樓宇自控系統時,在連接配接硬體上必須明确劃分應用系統區域,并将它們分離開來。對于不同應系統的電纜的管理,可使用帶不同顔 色的标簽和插入子產品進行分辨。
(10)特殊應用裝置
所有用于支援特殊應用的裝置必須安裝在水準和垂直布線系統之外。這些裝置包括各種擴充卡。使用者擴充卡可用于轉換信号的傳輸模式(如從平衡傳輸到不平衡傳輸)。比如,一個基帶視訊擴充卡可對錄影機所産生的視訊信号進行轉換,然後在100C的UTP上傳輸。
內建布線系統在應用上并不廣泛,應用案例非常少,原因在哪裡?內建布線系統的基本思想是好的,但投資大,有的子系統可能用不了,使業主增加了投資。如何對內建布線系統獲得更大的市場應用,是目前迫切需要解決的問題。
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