綜合布線系統(tǒng)在鐵路領(lǐng)域的模塊化設(shè)計(jì)VIP

1、    綜合布線系統(tǒng)在鐵路領(lǐng)域的模塊化設(shè)計(jì)    曹俊楠【摘要】綜合布線系統(tǒng)的模塊化設(shè)計(jì)使得建筑物內(nèi)或建筑群之間的信息傳輸通道具有極高的靈活性。它既能使語(yǔ)音、數(shù)據(jù)、圖像設(shè)備和信息交換設(shè)備與其他信息管理系統(tǒng)彼此相連，也能使這些設(shè)備與外部通信網(wǎng)絡(luò)相連接。它還包括建筑物外部配線網(wǎng)絡(luò)或電信線路與應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)備之間的所有纜線及相關(guān)的連接部件。綜合布線由不同種類和規(guī)格的部件組成，其中包括：傳輸介質(zhì)、相關(guān)連接硬件（如配線架、連接器、插座、插頭、適配器）以及電器保護(hù)設(shè)備等。這些部件可用來(lái)構(gòu)建各種配線子系統(tǒng)，他們都有各自的具體用途，不僅易于安裝實(shí)施，而且能隨需求的變化而平穩(wěn)

2、升級(jí)?！娟P(guān)鍵詞】綜合布線；鐵路領(lǐng)域；模塊化設(shè)計(jì)引言綜合布線系統(tǒng)最初產(chǎn)生于八十年代初期的美國(guó)，是隨著通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)連網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展起來(lái)的，八十年代末期綜合布線技術(shù)在設(shè)計(jì)、產(chǎn)品、標(biāo)準(zhǔn)、測(cè)試等方面取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展；歐美許多發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)其特別重視，并先后制定標(biāo)準(zhǔn)對(duì)其進(jìn)行規(guī)范，其中最為突出的有美國(guó)電子工業(yè)協(xié)會(huì)/電信工業(yè)協(xié)會(huì)制定的tia/eia 568a標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織制定is0/iec 11801標(biāo)準(zhǔn)；這二個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的制定對(duì)促進(jìn)綜合布線技術(shù)的普及和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)；我國(guó)對(duì)綜合布線技術(shù)的推廣應(yīng)用也非常重視，并于1995年由中國(guó)工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)制定了國(guó)內(nèi)第一部結(jié)合國(guó)情的綜合布線標(biāo)準(zhǔn)：

3、建筑與建筑群綜合布線系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)規(guī)范（cecs 72：95）；1997年該標(biāo)準(zhǔn)得到了進(jìn)一步完善，其新標(biāo)準(zhǔn)建筑與建筑群綜合布線系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)規(guī)范（cecs 72：97）對(duì)抗干擾、防噪音、防火、防毒等關(guān)鍵技術(shù)方面作出了新的規(guī)定；同時(shí)建筑與建筑群綜合布線系統(tǒng)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范（89：97）也相繼出臺(tái)，這對(duì)規(guī)范我國(guó)綜合布線產(chǎn)業(yè)無(wú)疑將產(chǎn)生積極的影響。綜合布線系統(tǒng)引入我國(guó)，由于各國(guó)產(chǎn)品類型不同，綜合布線系統(tǒng)的定義是有差異的。我國(guó)原郵電部于1997年9月發(fā)布的yd/t 926.1-1997通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)大樓通信綜合布線系統(tǒng)第一部分：總規(guī)范中，對(duì)綜合布線系統(tǒng)的定義為：“通信電纜、光纜、各種軟電纜及有關(guān)連接硬件構(gòu)成

4、的通用布線系統(tǒng)，它能支持多種應(yīng)用系統(tǒng)。即使用戶尚未確定具體的應(yīng)用系統(tǒng)，也可進(jìn)行布線系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和安裝，綜合布線系統(tǒng)中不包括應(yīng)用的各種設(shè)備。1. 綜合布線系統(tǒng)模塊化設(shè)計(jì)的特點(diǎn)同傳統(tǒng)的布線比較，模塊化設(shè)計(jì)的綜合布線系統(tǒng)有著許多優(yōu)越性，是傳統(tǒng)布線所無(wú)法相比的。其特點(diǎn)主要表現(xiàn)在它具有兼容性、開(kāi)放性、靈活性、可靠性、先進(jìn)性和經(jīng)濟(jì)性。而且在設(shè)計(jì)、施工和維護(hù)方面也給人們帶來(lái)了許多方便。1.1兼容性綜合布線的首要特點(diǎn)是它的兼容性。所謂兼容性是指它自身是完全獨(dú)立的，與應(yīng)用系統(tǒng)相對(duì)無(wú)關(guān)，可以適用于多種應(yīng)用系統(tǒng)。1.2開(kāi)放性對(duì)于傳統(tǒng)的布線方式，只要用戶選定了某種設(shè)備，也就選定了與之相適應(yīng)的布線方式和傳輸媒體。如果更換

5、另一設(shè)備，那么原來(lái)的布線就要全部更換。對(duì)于一個(gè)已經(jīng)完工的建筑物，這種變化是十分困難的，要增加很多投資。1.3靈活性傳統(tǒng)的布線方式是封閉的，其體系結(jié)構(gòu)是固定的，若要遷移或增加設(shè)備，則相當(dāng)困難麻煩，甚至是不可能的。1.4可靠性傳統(tǒng)的布線方式由于各個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)互不兼容，因而在一個(gè)建筑物中往往要有多種布線方案。建筑系統(tǒng)的可靠性要由所選用的布線可靠性來(lái)保證，當(dāng)各應(yīng)用系統(tǒng)布線不當(dāng)時(shí)，還會(huì)造成交叉干擾。1.5先進(jìn)性綜合布線采用光纖與對(duì)絞線混合布線方式，極為合理地構(gòu)成一套完整的布線。所有布線均符合世界上多類通信標(biāo)準(zhǔn)，鏈路均按八芯對(duì)絞線配置。5類對(duì)絞線帶寬可達(dá)100mhz，6類對(duì)絞線帶寬可達(dá)250mhz。根據(jù)用戶

6、的需求可把光纖引到桌面（fiber to the desk）。語(yǔ)音干線部分采用銅纜，數(shù)據(jù)部分采用光纜，為同時(shí)傳輸多路實(shí)時(shí)信息提供足夠的帶寬容量。1.6經(jīng)濟(jì)性綜合布線比傳統(tǒng)布線更具經(jīng)濟(jì)性，主要是綜合布線可適應(yīng)相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間的用戶需求，而傳統(tǒng)布線改造則很費(fèi)時(shí)間，耽誤工作造成的經(jīng)濟(jì)損失無(wú)法用金錢計(jì)算。2.綜合布線系統(tǒng)的模塊化設(shè)計(jì)綜合布線系統(tǒng)的模塊化設(shè)計(jì)應(yīng)是開(kāi)放式星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，應(yīng)能支持電話、數(shù)據(jù)、圖文、圖像等多媒體業(yè)務(wù)需求。2.1工作區(qū)子系統(tǒng)一個(gè)獨(dú)立的需要設(shè)置終端設(shè)備的區(qū)域宜劃分為一個(gè)工作區(qū)。工作區(qū)應(yīng)由水平布線子系統(tǒng)的信息插座延伸到工作站終端設(shè)備處的連接纜線及適配器組成，如下圖所示。圖1：工作區(qū)子系統(tǒng)一個(gè)

7、工作區(qū)的服務(wù)面積可按5-30平方米估算，或按建筑物不同的應(yīng)用場(chǎng)合及功能需求調(diào)整面積的大小。每個(gè)工作區(qū)至少設(shè)置一個(gè)信息插座用來(lái)連接電話機(jī)或計(jì)算機(jī)終端設(shè)備，或按用戶要求設(shè)置。工作區(qū)內(nèi)的每一個(gè)信息插座均應(yīng)支持電話機(jī)、計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)終端等設(shè)備的設(shè)置和安裝。2.2水平布線子系統(tǒng)水平布線子系統(tǒng)應(yīng)由工作區(qū)的信息插座、信息插座至樓層配線設(shè)備（fd）的配線電纜或光纜、樓層配線設(shè)備和設(shè)備纜線及跳線組成，如下圖所示：圖2：水平布線子系統(tǒng)2.3垂直干線子系統(tǒng)垂直干線子系統(tǒng)應(yīng)由設(shè)備間的建筑物配線設(shè)備（bd）和設(shè)備纜線及跳線以及設(shè)備間至各樓層配線間的干線纜線組成，如下圖所示：圖3：垂直干線子系統(tǒng)2.4管理子系統(tǒng)管理子系統(tǒng)應(yīng)

8、對(duì)設(shè)備間、交換間和工作區(qū)的配線設(shè)備、纜線、信息插座等設(shè)施，按一定的模式進(jìn)行標(biāo)識(shí)和標(biāo)志，并且有記錄文檔。2.5設(shè)備間子系統(tǒng)設(shè)備間子系統(tǒng)是在每一幢大樓的適當(dāng)?shù)攸c(diǎn)設(shè)置電信設(shè)備和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，以及建筑物配線設(shè)備，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)管理的場(chǎng)所。對(duì)于綜合布線工程設(shè)計(jì)，設(shè)備間主要安裝建筑物配線設(shè)備（bd），電話、計(jì)算機(jī)等各種主機(jī)設(shè)備及引入設(shè)備可合裝在一起。設(shè)備間位置及大小應(yīng)根據(jù)設(shè)備的數(shù)量、規(guī)模、最佳網(wǎng)絡(luò)中心等因素，綜合考慮確定。2.6建筑群子系統(tǒng)建筑群子系統(tǒng)應(yīng)由連接各建筑物之間的綜合布線纜線、建筑群配線設(shè)備（bd）和設(shè)備纜線及跳線等組成，如下圖所示。圖4建筑群子系統(tǒng)建筑群主干纜線宜采用地下管道或電纜溝的敷設(shè)方式。管

9、道內(nèi)敷設(shè)的銅纜或光纜應(yīng)遵循電話管道和人孔的各項(xiàng)設(shè)計(jì)規(guī)定。此外安裝時(shí)至少應(yīng)預(yù)留1-2個(gè)備用管孔，以供擴(kuò)充之用。3.綜合布線系統(tǒng)模塊化設(shè)計(jì)的應(yīng)用以某工程項(xiàng)目中站區(qū)綜合住宿樓、站區(qū)站修及列檢綜合住宿樓綜合布線設(shè)計(jì)為例，滿足電話、數(shù)據(jù)等業(yè)務(wù)需求。3.1工作區(qū)子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)3.1.1信息模塊類型劃分：rj45（cat5/cat5e/cat6）、rj11 、fttp等屏蔽劃分：utp、ftp、sftp等3.1.2信息面板類型劃分：?jiǎn)慰?、雙口、四口3.1.3數(shù)據(jù)跳線類型劃分：cat5、cat5e、cat6、fiber、語(yǔ)音等接口類型劃分：rj45-rj45、rj45-110（1對(duì)/2對(duì)/4對(duì)）、110-110

10、（1對(duì)/2對(duì)/4對(duì)）等屏蔽劃分：utp、ftp、sftp等長(zhǎng)度劃分：1米、2米、3米等圖5：工作區(qū)3.2水平布線子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)3.2.1銅纜類型劃分：cat3、cat5、cat5e、cat6、hpvv等屏蔽劃分：utp、ftp、sftp等阻燃等級(jí)劃分：lszh、cm、cmx、cmr、cmp等3.2.2光纜芯數(shù)劃分：2芯、4芯等傳輸模式劃分：多模、單模（9、50、62.5/125）阻燃等級(jí)劃分：lszh、ofnp、ofnr等3.3垂直干線子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)3.3.1銅纜語(yǔ)音應(yīng)用：cat3、cat5、cat5e、hpvv等數(shù)據(jù)應(yīng)用： cat5、cat5e、cat6等屏蔽劃分：utp、ftp等3.3.2光纜

11、芯數(shù)劃分：8芯、12芯等傳輸模式劃分：多模、單模（9、50、62.5/125）阻燃等級(jí)劃分：lszh、ofnp、ofnr等圖6：垂直干線3.4管理子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)3.4.1銅纜部分語(yǔ)音應(yīng)用 ：cat3、cat5、cat5e、cat6（utp/ftp）、hpvv；110系列配線架 ；快接式配線架（24口/48口）；跳線：110-rj45（1對(duì)/2對(duì)）、110-110（1對(duì)/2對(duì)/4對(duì)）、rj45-rj45 。數(shù)據(jù)應(yīng)用 ：cat5、cat5e、cat6（ftp/utp）；110系列配線架 ；快接式配線架（24口/48口）；跳線：110-rj45（1對(duì)/2對(duì)）、110-110（1對(duì)/2對(duì)/4對(duì)）、rj4

12、5-rj45 。3.4.2光纜部分?jǐn)?shù)據(jù)應(yīng)用 ：光纖配線架（墻裝安裝/機(jī)裝安裝）；墻裝：12口、24口 ；機(jī)裝：24口、48口、72口 。光纖配線架配置：面板（6口/12口/24口/48口）；耦合器（單模/多模，st/sc/lc/mt-rj）；連接頭（同上）；尾纖（同上）；跳線（單芯/雙芯，單模/多模，st/sc/lc/mt-rj）。3.5設(shè)備間子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)3.5.1銅纜部分語(yǔ)音應(yīng)用：cat3、cat5、cat5e、cat6（utp/ftp）、hpvv；110系列配線架（較多使用）；快接式配線架（24口/48口）；跳線：110-rj45（1對(duì)/2對(duì)）、110-110（1對(duì)/2對(duì)/4對(duì)）、rj45

13、-rj45 。數(shù)據(jù)應(yīng)用 ：cat5、cat5e、cat6、（ftp/utp）；110系列配線架（較少使用）；快接式配線架（24口/48口）；跳線：110-rj45（1對(duì)/2對(duì)）、110-110（1對(duì)/2對(duì)/4對(duì)）、rj45-rj45 。3.5.2光纜部分：光纖配線架（墻裝/機(jī)裝）；墻裝：12口、24口；機(jī)裝：24口、48口、72口 。光纖配線架配置：面板（6口/12口/24口/48口）；耦合器（單模、多模，st/sc/lc/mt-rj）；連接頭（同上）；尾纖（同上）；跳線（單芯/雙芯，單模/多模，st/sc/lc/mt-rj）。3.6建筑群子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)3.6.1銅纜語(yǔ)音應(yīng)用：cat3、cat5

14、、hpvv普通大對(duì)數(shù)電纜（室外型）等；3.6.2光纜數(shù)據(jù)應(yīng)用：8芯、12芯等；多模、單模（9、50、62.5/125）；室外輕型無(wú)金屬、輕鎧、重鎧型（適用于架空/管道/直埋等安裝方式）。圖7：建筑群4.綜合布線系統(tǒng)拓?fù)浼霸O(shè)備柜內(nèi)布置的設(shè)計(jì)4.1系統(tǒng)拓?fù)涞脑O(shè)計(jì)眾所周知，拓?fù)鋵W(xué)是數(shù)學(xué)的一個(gè)分支，它是研究幾何圖形在一對(duì)一的雙方連續(xù)變換下不變的性質(zhì)，這種性質(zhì)稱為“拓?fù)湫再|(zhì)”。網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是研究網(wǎng)絡(luò)及其線圖拓?fù)湫再|(zhì)的理論，即網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖論，簡(jiǎn)稱網(wǎng)絡(luò)圖論。線圖是指一些點(diǎn)和線段集合成的圖形，這里線段的長(zhǎng)度和形狀不是主要的，重要的是其互聯(lián)關(guān)系。綜合布線系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是由各種網(wǎng)絡(luò)單元組成的，并按照技術(shù)性能要求

15、和經(jīng)濟(jì)合理原則進(jìn)行組合和配置。組合配置包含組合邏輯和配置形式，組合邏輯描述網(wǎng)絡(luò)功能的體系結(jié)構(gòu)；配置形式描述網(wǎng)絡(luò)單元的鄰接關(guān)系，即說(shuō)明交換中心（或節(jié)點(diǎn)）和傳輸鏈路的連接情況。具體來(lái)說(shuō)，綜合布線系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)布局的實(shí)際邏輯表示，這個(gè)網(wǎng)絡(luò)是由各種布線部件、導(dǎo)線、電纜、光纜和連接硬件等組成。邏輯拓?fù)湟话悴豢紤]網(wǎng)絡(luò)的物理性能（如纜線的路由和設(shè)備的位置等），只用拓?fù)鋪?lái)描述常用的幾何圖形狀態(tài)。在綜合布線系統(tǒng)中，常用的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有星型、環(huán)型、總線型、樹(shù)型和網(wǎng)狀型，其中以星型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)使用最多。綜合布線系統(tǒng)采用哪種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)應(yīng)根據(jù)工程范圍、建設(shè)規(guī)模、用戶需要、對(duì)外配合和設(shè)備配置等各種因素綜合

16、研究確定。4.2設(shè)備柜內(nèi)布置的設(shè)計(jì)建筑群配線架（cd）、建筑物配線架（bd）和樓層配線架（fd）分別屬于建筑群主干布線子系統(tǒng)。建筑物主干布線子系統(tǒng)和水平布線子系統(tǒng)，因此，在綜合布線系統(tǒng)中，應(yīng)注意它們之間必須互相匹配、彼此銜接，不應(yīng)存在矛盾和脫節(jié)。例如設(shè)備的規(guī)格容量。技術(shù)性能和裝設(shè)位置都要求按照布線系統(tǒng)的需要總體考慮，既要便于使用，又要利于維護(hù)檢修和日常管理。5.結(jié)束語(yǔ)綜合布線系統(tǒng)是隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步而迅速發(fā)展起來(lái)的，其應(yīng)用范圍和技術(shù)內(nèi)涵正逐步擴(kuò)大和拓寬，涉及面也極廣。目前傳輸媒質(zhì)的銅芯對(duì)絞線已有七類產(chǎn)品問(wèn)世，其標(biāo)準(zhǔn)尚未正式公布，結(jié)合我國(guó)國(guó)情，是否可從超五類線直接采用光纖或其它技術(shù)方案來(lái)解決?？傊?，綜合布線系統(tǒng)是21世紀(jì)中信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的基礎(chǔ)部分，其覆蓋范圍之廣、使用場(chǎng)合之多是目前難以估計(jì)的。根據(jù)不通網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的需要，在各個(gè)工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)中對(duì)于綜合布線系統(tǒng)提出了更高的要求，促使綜合布線系統(tǒng)工程技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展。因此，在采用綜合布線系統(tǒng)時(shí)，必須及時(shí)了解其發(fā)展動(dòng)態(tài)，密切注意現(xiàn)行的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，結(jié)合工程實(shí)際的需要來(lái)考慮，以求盡量滿足客觀的要求。參考文獻(xiàn)1 劉化君.綜合布線系統(tǒng).機(jī)械工業(yè)出版社，2004-07-20.2 余明輝.綜合布線技術(shù)與工程.高等教育出版社，2009年6月.3 david groth，ji