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智能化小区综合布线系统技术及应用(上)

随着我国信息化进程的加快,不少小区也开始实现智能化,本文就以智能化小区的综合布线系统展开论述,为读者讲解综合布线系统在小区内的技...
资讯频道文章B

    随着我国信息化进程的加快,不少小区也开始实现智能化,本文就以智能化小区的综合布线系统展开论述,为读者讲解综合布线系统在小区内的技术及实际应用,以飨读者。

    当前,我国已进入信息化社会,人们的工作和生活与通信和信息关系日益密切,随着信息网络时代的到来,智能化建筑是这一时代的必然产物,它的出现适应了社会信息化和经济国际化的需要。应该说对智能化建筑的需要在国内日益扩大和普及,并且逐渐趋向随时随地需要得到各种信息,从而产生普遍小型化和信息家庭化的倾向。也就是说信息化社会在不断改变人们的生活方式和工作习惯的同时,对于传统的住宅建筑,提出的要求不仅是简单的居住条件,而且要求在这个空间中生活、学习和工作,获得各种信息,享受所需的生活、文化、娱乐、办公和购物等各种信息服务。此外,通过通信自动化的拓宽和发展,与家庭办公自动化、物业管理自动化和社区服务自动化相结合,成为提高现代人们住宅生活质量的重要手段。这就是从智能化建筑向智能化住宅小区发展的必然过程和流行趋势。

    我国从改革开放以来,综合国力不断增强,人民的生活水平显著提高,居住条件也得到明显改善。从80年代末起住宅建设标准开始逐步提高,1994年建设部正式提出了小康住宅的概念,并制定小康住宅设计标准,不久,国家科委和建设部又共同推出“2000年小康型城乡住宅科技产业工程”。与此同时,电话、计算机、有线电视、家庭影院等相继进入家庭,于是在小康住宅概念的基础上,以科技为先导,提高城乡居民住宅的功能和质量,改善居住环境条件为目标,人们对住宅建筑提出了智能化的需求,因此,智能化住宅小区的建设必然日渐增多,以适应人们对信息要求不断增加的需要。

    智能化住宅小区的通信网络是以公用通信网为基础,采用光纤进入小区(FTTZ)以及装备具有宽带ADSL功能的远端模块、或先进的用户接入网设备,为小区提供了技术先进的基础平台。它既可向用户提供传统的话音通信服务,又可以提供频带宽、容量大的多媒体通信服务,能够支撑智能化住宅小区内的社区服务网络和物业管理自动化系统。

智能化住宅电信布线系统的标准
    目前,我国尚没有像国外对智能化住宅电信布线系统制定相应的技术标准。但是应该看到目前国外制订的家居布线系统的标准是建立在国际标准化组织/国际电工委员会标准ISO/IEC11801:1995《信息技术——用户房屋综合布线》和美国国家标准协会ANSI/EIA/TIA568A:1995《商务建筑电信布线标准》上的,因此,它与智能化建筑综合布线系统的原理基本是统一的,所用材料基本相同,所采用的布线结构也是类似的,但具体的应用有些差异。现行国外制订的家居布线标准是美国国家标准协会(ANSI)与TIA/EIATR-41.8分委员会的TR41.8.2工作小组于1991年5月制定第一个ANSI/TIA/EIA570的家居布线标准,但随着新技术不断涌现,智能化住宅对通信缆线带宽的要求越来越高,该家居标准已日渐不能满足客观要求,迫切需有新的家居布线标准来适应新的信息技术的不断发展。因此,1998年9月TIA/EIA协会正式修订及更新家居布线标准,并重新命名为ANSI/TIA/EIA570A《家居电信布线标准》。制订标准的目的主要是使家居电信布线的要求标准化,而标准内容主要考虑满足现在和今后一定时期的电信服务需要。在标准中,电信服务标准与家居单元的布线等级相对应,要求家居布线系统应能支持话音、数据、影像、视频、多媒体、家居自动化系统、环境保护管理、安全保卫、监控、有线电视、传感器和报警器以及对讲机等服务。该标准适用于新建、扩建和修建单个住宅建筑或建筑群体。[nextpage]

TIA/EIA570A的《家居电信布线标准》有以下修改的主要内容:
·该布线标准不涉及商业大楼等智能化建筑的内容;
·基本规范将跟从TIA(电信工业学会)手册中所更新的内容及标准;
·该布线标准制订家居布线的等级;
·该布线标准不涉及家居布线系统中的对外通信线路数量;
·在家居布线系统中认可的传输媒质有光缆、同轴电缆、三类及五类非屏蔽对绞线对称电缆(UTP);
·该布线标准规定链路长度由通信引出端信息插座到配线箱不能超过90m(295英尺)、信道长度不能超过100m(328英尺);
·该布线标准中包括主干布线;
·该布线标准中包括固定装置的布线,例如对讲机、火警感应器等;
·通信引出端(信息插座)和插头只适用于T568A接线方法以及使用4对UTP电缆,端接8位模块或插头。

    TIA/EIA570A《家居电信布线标准》适用于单栋住宅或建筑群体的房屋建筑的电信布线系统和相关的管线和布线空间。这一标准规定的布线系统能在住宅建筑中支持各种电信服务,标准主要内容还包括建筑物内或建筑物之间的电信主干布线所有缆线。

    在标准中制订了两个等级系统,以便选择适合每一个家居单元相应的布线方案。等级系统的规定如表1中所列。

    由于《家居电信布线标准》(ANSI/TIA/EIA570A)刚刚实施不久,笔者感到存在一些问题。因此,有些国外生产厂商根据国际标准和上述标准的基本精神,建议按照智能化住宅小区的建设规模、建筑级别和业主需求等因素划分等级,分别提出有不同的三种级别类型的设备配置和总体布局技术方案,现综合其基本情况可分为三级,如下所述。

低等级(又称基本型、经济型或普及型)
    这种布线总体方案和设备配置,一般适合于低等级一般公寓或中小型住宅建筑,为中下级收入的家庭使用。能支持电话(话音)、计算机(数据)和电视,每家装一个配线盒,每家信息点最大5个左右,每个工作区均采用在墙上暗装的四个插座孔通信引出端。传输媒质采用75Ω同轴电缆和三类非屏蔽对绞线对称电缆,主干缆线采用三类非屏蔽对绞线对称电缆。估计每家材料费用约为人民币3500元-4000元。

中等级(又称扩展型或先进型)
    这种布线总体方案和设备配置,一般适合于中等级灵活性要求高的公寓或中小型住宅建筑,为中高级收入的家庭使用。能支持电话(话音)、计算机(数据)和电视,每家装一个配线盒,每家信息点最多约8个左右。每个工作区均采用在墙上暗装的四个插座孔通信引出端。传输媒质采用75Ω同轴电缆和五类非屏蔽对绞线对称电缆,主干缆线采用五类非屏蔽对绞线对称电缆或光纤光缆。采用光缆传输系统时,光纤节点可为住宅小区内600个家庭服务,有利于今后扩建,并实现视频点播信息业务。估计每家材料费用约为人民币6000 元左右。[nextpage]

高等级(又称完备型、超前型或领先型)
    这种布线总体方案和设备配置,一般适合于高等级大中型住宅建筑,或家庭办公室、高级别墅式建筑,为高收入的家庭使用,能支持电话(话音)、计算机(数据)和电视,每家装一个配线盒,每家信息点约10个以上。每个工作区均采用在墙上暗装的四个插座孔通信引出端。传输媒质采用75Ω同轴电缆和五类非屏蔽对绞线对称电缆以及光纤光缆。采用光缆传输系统时,光纤节点可为住宅小区内600个家庭服务,由于光纤光缆作为主干缆线,目前可支持千兆位(Gbit)数据网络,又能适应今后实现视频点播和多媒体通信等信息需要,创造有利的基础条件。估计每家材料费用约为人民币9000元-10000元左右。

    这三个等级的级别类型的信息点数量如表2中所列。

单个智能化住宅建筑布线系统的标准
    根据国外ANSI/TIA/EIA570A《家居电信布线标准》中规定的典型单个智能化住宅建筑布线系统(有的称家居布线系统)的范围和其总体布局及设备配置情况,其链路长度不应超过90m(295英尺);信道长度不应超过100m(328英尺)。在标准中对单个智能化住宅布线系统的设施均有其规定要求,具体设施要求需要说明以下几点:

    1、配线设备(DD)是一个交叉连接的配线架,主要是端接两边所有缆线,架上装有连接硬件和临时跳接的跳线。配线设备主要为用户增减和改动服务,也为各种应用系统提供连接端口。根据标准规定配线设备必须安装在每个家庭内部,安装位置应选择在便于安装和维护的地方。从配线架到信息插座的信息缆线长度不能超过90m,如果加上两端跳线和连接线,则其总长度不能超过100m。因此,配线设备的安装位置应处于住宅建筑的中心附近为好,以便减少信息缆线的长度。在配线设备附近的1.5m(5英尺)内应设有符合标准规定的接地装置。配线设备预留的空间尺寸大小决定于《家居电信布线标准》中规定的服务等级和在住宅建筑中安装信息插座(通信引出端)的数量。在表3中列出为安装配线设备需要预留墙壁洞孔的尺寸,它是按少数厂家的配线设备的外形尺寸来考虑的。因此,应以选用的配线设备的外形规格决定预留洞孔的尺寸。

    2、对于单个家庭的智能化住宅建筑综合布线系统的范围作出了相应规定,但分界点以外不属于标准范围,分界点通常位于房屋建筑的外墙,服务提供者应是接近分界点的位置;此外,终端设备处也不属于标准范围,所以中间部分的设备才是属于标准规定的范围。[nextpage]

    3、辅助分离信息插座(ADO)是将应用用户和服务提供者分开的一种方式。在单个家庭的智能化住宅建筑中,辅助分离信息插座(ADO)应在屋内安装在较合适的位置,要便于用户使用,最好是把它与配线设备(DD)安装在一起,都装在一个房间内,并要便于使用和维护。

    4、辅助分离缆线是把各种服务功能从分界点延伸到单个智能化住宅内的辅助分离信息插座(ADO)。当在多个智能化住宅的多层楼房时,则辅助分离缆线可以延伸到楼层配线架(FD)(有些厂商产品又称楼层服务接线盒),它可与辅助分离信息插座(ADO)合而为一,即不设楼层配线架(FD),简化结构和减少设备。因此,楼层配线架(FD)是主干缆线和辅助分离缆线的终端连接设备。一般楼层配线架(FD)设在每个楼层,有时为了简化网络结构采取每三个楼层用一个FD的合设方案(即上一个楼层、本楼层和下一个楼层,在本楼层设置一个楼层配线架)。

    5、信息缆线是从配线设备(DD)到各种信息插座的传输媒质(即信号传送的路径)。有时某一根信息缆线可以通过有转接点连接的形式,其要求应与《大楼通信综合布线系统第一部分:总规范》(YD/T926.1—1997)中的规定一致,所以每段信息缆线的链路长度不应超过90m(295英尺),加上跳线(或连接线)和设备电缆其信道长度不应超过100m(328英尺)。由于信息缆线的连接方式为星形网络拓扑结构,这里要注意的是住宅建筑内的某些应用系统的固定设备(例如内部对讲通话设备、监控系统的传感器或烟雾探测器等)可能会采用固定布线连接到固定设备的控制器,虽然在系统集成时,对于布线部分优先推荐采用星形网络拓扑结构,但固定设备的布线常常采用环形或链形的网络拓扑结构,所以有时不能将其布线集成在一起。

    6、在新建的住宅建筑内部缆线路由要求采取隐蔽敷设方式;改建的建筑物内尽量采用隐蔽路由或暗敷管路。通常采取暗管设置在墙壁内部或天花板内,墙体内暗敷管路最好在墙面封闭前预先埋设,其它敷设缆线的方法可见有关标准规定。

    7、信息插座和连接器是单个智能化住宅建筑布线系统重要设备,它们必须与传输媒质互相匹配,且插座必须安装在固定的位置。在信息插座和连接器处,有一些网络或服务的特殊应用电子元器件(如分路器、放大器和阻抗匹配设备等),这些特殊应用电子元器件应放置于信息插座和连接器的外部,不应放在信息插座内部。

    8、设备电缆(或设备跳线)将信息插座连接到终端设备连接器;快接式跳线是用于配线设备内的中间直接或交叉连接。根据《大楼通信综合布线系统第一部分:总规范》(YD/T926.1—1997)中的规定,要求信道长度不应超过100m(328英尺),链路长度不超过90m(295英尺)。因此,允许设备电缆或快接式跳线的总长度为10m(33英尺)。

    9、在配线设备(DD)附近(距离1.5m以内),为了便于安装施工和维护检修,应配有电源插座,要求一级智能化住宅建筑布线系统宜安装一个电源插座,二级智能化住宅建筑布线系统必须安装一个电源插座,电源插座的安装位置和高度应与配线设备以及相连接设备的安装高度相当,应满足用户使用需要和相应标准要求。

    10、信息插座(又称通信引出端)应根据智能化住宅建筑用户对信息的需求程度,应预先设置足够数量的信息插座,以便适应今后变化和发展的使用需要。一般在每个房间至少应设有一个信息插座,在一些有特殊使用的房间(例如有可能作为办公性质的起居室或书房等),其信息插座的数量应适当增加,甚至适当增加余量,以便今后增加新的信息业务。在较大的房间(面积大于15m2时)中也需适当增加信息插座的数量,信息插座的安装高度和位置应便于用户使用和符合标准规定。[nextpage]

单个智能化住宅建筑布线系统的总体布局
    典型单个智能化住宅建筑布线系统适合于别墅式的独家住宅建筑使用。它是以配线设备(DD)为中心,有时辅助分离信息插座(ADO)与配线设备(DD)合设在一起。布线系统的网络结构为星形分布状态,配线设备(DD)和辅助分离信息插座(ADO)是合设的,且是以它为中心,其水平缆线是星形分布状态,该布线系统设有主干通信线路与公用通信网或智能化小区的通信网络连接成为整体,以便对外通信联系。

单个智能化住宅建筑内的布线系统
单个智能化住宅建筑内的布线系统是较常用的典型技术方案。该智能化住宅建筑是一个智能化社区中的一个组成部分,它是一个三室一厅的住宅,其业主要求以下服务功能:
·与整个智能化社区计算机网络系统联网,以便共享互联网的信息;
·了解智能化社区的公开通知和有关信息;
·水、电、煤气等自动计量和采集数据;
·安全防范、监控监视和自动报警。

此外,还有其它自动化系统的功能也应考虑。为此,智能化住宅建筑的布线系统有以下要求:
·客厅和主要卧室应能看电视、打电话和用电脑(计算机);
·其它卧室能打电话和用电脑(计算机);
·在客厅、卧室、厨房等地方需要装置红外线报警,并与智能化社区的保安中心相连。

目前,常用的单个智能化住宅建筑内部的典型布线系统有以下几个特点:
1、配线设备(DD)和辅助分离信息插座(ADO)合设在一起,并是整个住宅建筑内布线系统的核心。它安装在屋外线路的引入进口处。该配线设备为盒体结构、密封性能好,便于用户连接使用和自行改变线路,操作简单,主要是其跳接设施适合于普通家庭使用需要。
2、布线系统采用高性能的五类非屏蔽对绞线对称电缆(UTP),可以满足目前和今后话音及数据传送信息的要求。电视信号是采用75Ω同轴电缆分配到各个房间,且在传输信息的过程中保证系统性能较好的稳定性,不需配置适配器,简化了网络设备。
3、在布线系统中采用二个孔或四个孔的信息插座,且是模块化结构,在设计中可根据用信息需求配置相应的插座接续模块。在典型布线系统中为四个孔信息插座,通常是一个孔用同轴电缆接续模块来连接电视,两个孔是用RJ45对绞线接续模块,以便连接电话机和计算机,另外一个孔则预留给未来的信息发展需要。两个RJ45接续模块上的标识盖,既可以便于区别模块的功能,又可以起到防尘的作用。
4、智能化住宅建筑内的典型布线系统中的配线设备(DD)和辅助分离信息插座(ADO)是屋内外线路连接设备,它是一个枢纽装置,屋外线路引入该设备,而屋内线路由该设备引出后,采用星形网络拓扑结构。此外,从智能化住宅建筑内的典型布线系统的水平布线路由来看,均采取水平或垂直的布置方式,不采用斜穿不规则的敷设方式,这样有利于利用房屋结构的缝隙敷设缆线。
5、在新建的智能化住宅建筑内部布线系统的缆线,从信息插座(TO)到配线设备(DD)的整个线路段落,应采用暗敷管路的安装方式,不可使缆线暴露而采取毫不保护的敷设方式,以免缆线会遭到外力损伤的可能。所有缆线和信息插座的安装还应注意与内部装修工程协调配合,以免增加矛盾,发生相互损坏的现象。(未完待续)
 

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