巴州党委政府联合办公楼综合布线系统设计综述———巴州党委政府

　
  摘要 本文介绍了办公楼综合布线的组成、特点，以及在设计、施工综合布线系统中应注意的问题和解决的方法。
  关键词 综合布线 子系统 接地 屏蔽 电磁干扰 电磁辐射
  　　当今社会，信息化高潮迭起，正对政治、经济、技术和社会发展产生巨大而深远的影响。信息化程度已经成为一个国家现代化水平和综合国力的重要标志。办公自动化（OSA）、通信系统自动化（CNS）、楼宇设备管理自动化（BAS）已经成为企业参与国内、国际竞争，谋求生存发展的重要工具和手段。城市建设、工业企业、民用建筑的智能建筑要求综合化、智能化、宽带化、数字化、个人化的信息通信网络。而建筑物综合布线系统（GCS）是承担智能建筑的神经系统功能，起着传递信息的重要作用。
  　　巴州党委政府联合办公楼位于南疆中心城市库尔勒市市中心，与市中心广场正对，大楼总建筑面积30000平方米，体形较狭长，总长180米，分三段，左段右段为六层，分别为党委、政府办公区。中段为九层，为大小会议室、机要部门办公室、党政领导办公室。根据大楼使用功能的特点及建设资金情况，要求逐步将大楼建设为智能化大厦，近期将语音、计算机数据、会议电视等系统综合起来，以后逐步将建筑设备、空调设备、配电设备的监控，防灾、防盗、安全防护等楼宇自动化通讯和办公自动化等系统综合起来，使信息平台在满足基本通信需求的基础上适应智能建筑的发展趋势。
     一：综合布线系统概述
  　　综合布线系统是建筑物或建筑群之间，在统一的传输介质上建立的可以传输语音、数据、图象的信息传输系统。它将各种语音、数据通信设备、信息交换设备及建筑自动化系统之间彼此相连，同时能使上述设备与外部信息通信网络相连。
  　　综合布线系统以光缆和对绞线及一系列模数化、标准化专用插座和交接硬件为主要组成部分。本工程综合布线语音系统采用3类线；数据系统采用超五类线，最大物理带宽100MHZ，传输数率可以达到155Mbps；主干线传输采用多模光缆。布线系统采用星型拓扑。考虑到大楼的使用性能和将来和各系统的扩展，数据系统线路各个子系统均采用5类产品，使该系统可以支持目前高速的局域网协议，并在较长时间保持技术的领先。
     二：综合布线系统构成
  　　目前综合布线系统按照国际标准ISO/IEC11801，北美地区标准ISO/TIA-568A、ISO/TIA-569A、欧洲地区标准EN50173以及国家标准《建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范》（GB-50311-2000）的规定分为工作区、配线、设备间、管理、建筑群等六个子系统。
     2.1 工作区子系统
  　　工作区布线系统由工作区内的终端设备连接到信息插座的连接线缆所组成。它包括连接线缆和连接器（适配器），起到工作区的终端设备与信息插座之间的匹配作用。
  　　根据该楼对信息系统的语音、数据的保密性很强的特点，工作区按综合型标准配置：
     (1)：一般办公室设两个内部专用语音/数据双位插座，两个外部专用语音/数据双位插座。
   (2)：重要办公室除满足(1)外，增加一个光纤信息插座，光纤到桌面（FTTO),以满足数据高速传输的要求。
   (3)：在办公室入口设一个综合信息箱，箱内设四对数据插座（RJ45模块）、四对电话接线端子排，综合信息箱采用五类产品标准。设置综合信息箱的目的一是方便办公室两侧内部、外部语音/数据插座的相互跳线，二是为工作区子系统以后增设集线器（HUB）扩展信息点提供了安装空间,布置图见图一．
  
图一 重要办公室 一般办公室综合布线平面图
     2.2 水平配线子系统
  　　水平配线子系统由工作区的信息插座、信息插座至楼层配线设备（FD)的配线电缆或光缆、楼层配线设备、设备电缆和跳线等组成。它将干线子系统延伸至用户工作区。
     该楼水平线缆全部采用阻燃低烟无卤超五类四对非屏蔽UTP双绞电缆，配线长度不超过90米，所有线缆（包括光缆）均在专用弱电竖井内明设的金属线槽、走道吊顶内敷设的金属线槽、楼板和墙内暗敷的钢管内敷设。管线设计时弯曲半径大于100mm，线管的截面利用率小于40%。施工中，所有的金属线槽、钢管应作好接地跨接处理，增强整个系统的防电磁干扰能力。
     2.3垂直干线子系统
     垂直干线子系统由设备间的建筑物配线设备（BD）和设备缆线及跳线，以及设备间至各楼层交接间的干线电缆组成。
     根据该楼的使用功能特点，在大楼左段、右段三层中心位置各设置一个交接间，交接间设备至工作区终端设备线缆敷设长度不超过90米。设备间至交接间干线采用6芯多模光缆。大楼干线子系统由三种线缆组成：
     (1)：语音部分：采用三类大对数电缆，干线子系统提供的语音信息点的最大容量为800个点。
   (2)：数据部分：采用超五类四对对绞电缆，最大物理带宽可达100MHZ，干线采用6芯多模光缆。重要办公室采用光纤至桌面(FTTO)，光缆采用二芯多模光缆，直接从设备间(BD)引至桌面。
     2.4 设备间子系统
     设备间子系统由设备间中的电缆、连接器和相关的支撑硬件组成，实现计算机主机系统、网络集线器、程控交换机(PABX)、网络接入设备等主要控制设备与建筑物各楼层的连接以及和其它建筑物之间的速连。主要有网络接口、通信接口及主配线架等。设备间是设置电信设备和计算机网络设备，以及建筑物配线设备，进行网络管理的场所。
     该楼设备间设计在大楼中段一楼中心部位，靠近室外接入网。设备间面积适当放大，考虑今后兼作智能化集成中控室。设备间避免与卫生间、变压器室相邻，与系统无关的水暖气管道不能从设备间穿过，防止漏水、电磁辐射干扰及雷电冲击。
     2.5管理子系统
     管理子系统主要负责大楼内部的信息通道的统一管理，它是由配线间中的电缆、跳线、跳线面板、光缆端接面板等组成。
     本工程语音信息点800个，数据信息点1400个，对于电话信息点采用语音配线架及采用普通跳线。对数据信息点的管理采用5类非屏蔽配线架，对于计算机信息点的光纤主干线则使用光纤接线盒接合，并使用光纤跳线与光纤网络设备连接。配线机架应留出适当的空间，供未来扩充之用。系统应作如下管理：
     (1 ):综合布线的每条电缆、光缆、配线设备、端接点、安装信道和安装空间均应给定唯一的标示。标示中可包括名称、颜色、编号、字符串或其它组合；
   (2 ):配线设备、缆线、信息插座等硬件均应设置不易脱落和磨损的标识，并应有详细的书面记录和图纸资料；
   (3 ):电缆和光缆的两端均应标明相同的编号；
   (4 ):设备间、交换间的配线设备宜采用统一的色标区别各类用途的配线区。
     2.6综合布线系统的系统指标测试
  　　整个系统施工完毕后，应严格按照《建筑与建筑群综合布线系统工程验收规范》(GB/T50312-2000)的条文对系统各项性能指标进行检测，主要有：链路传输的最大衰减限值、线对间最小近端串音衰减限值、电缆接口处最小回波损耗限值、最小ACR限值、直流环路电阻限值、最大传播时延限值、光缆布线链路的最大衰减限值、最小的光回波损耗限值等。
     三：系统的接地
  　　一个综合布线系统的接地、防雷、抗电磁干扰、防电磁辐射设计的是否完善直接影响系统工作的安全性、稳定性、可靠性。智能建筑系统的接地一般分为：防雷接地、工作接地、保护接地、直流接地（信号接地、逻辑接地）、屏蔽接地、防静电接地、功率接地 。
  　　该大楼综合布线系统的接地采用共同接地方式，主要利用框架柱基内主钢筋，并用镀锌扁铁围绕建筑物一周敷设，与框架柱基内主钢筋连接，形成一个闭合的电气通路，接地电阻小于1欧姆。
     3.1直流接地
  　　直流接地系统是智能化大楼至关重要的接地系统，主要包括信号接地和逻辑接地。
     为了在电路中传输信息、转换能量、放大信号、输出指示，使其准确性高，稳定性好，电子设备中信号电路的基准电位即为信号接地，此接地从总等电位联结铜排上得到。
     数字电路中各个门电路信息的传递，以0、l、0、1的脉冲进行转换，必须有一个基准电位为逻辑接地。此电位也是大楼接地体的地电位，同样从总等电位联结铜排上取到。
     直流接地系统与其他接地系统分离的条件是接地体离其他接地体的距离不能小于20m，接地引线离其他接地引线距离不能小于2m。否则基准电位必须取自总等电位联结铜排上，直流接地引线必须单独采用35mm2铜芯绝缘线，穿钢管或封闭线槽直接引至设备附近，只作直流接地用。钢管或封闭线槽必须作可靠接地。
  　　大楼设备间内需要直流接地的设备较多，可利用辅助等电位联结，在房间设备下面，采用铜排网格。直流网格地是用一定截面积的铜带（1～1.5mm厚，25～35mm宽），在活动地板下面交叉排成600mm×600mm的方格，其交叉点与活动地板支撑的位置交错排列。交点处用锡焊焊接或压接在一起。为了使直流网格地和大地绝缘，在铜带下应垫2～3mm厚的聚氯乙烯板或绝缘强度高、吸水性差的材料作为直流网格地的绝缘体，若用绝缘橡皮则应采取相应的防潮措施，以防止橡皮易受潮、受油而导致绝缘电阻降低。计算机各机柜的直流网格地，都用多股编织软线连接到直流网格地的交点上，如图二所示。
     
图二 设备机房接地做法大样图
     3.2屏蔽接地及防静电接地
  　　智能化大楼由于建筑防护间距或设备与布线防护间距不够，因此必须采取隔离措施，以减弱或防止静电及电磁的相互干扰，这种措施称为屏蔽。对大楼内设备间、布线间的干扰采取静电屏蔽、电磁屏蔽和磁屏蔽措施。
   1）静电屏蔽及防静电接地
  　　静电屏蔽是防止静电场对信号回路的影响，通过静电屏蔽可以消除两个电路之间由于分布电容耦合产生的干扰，静电屏蔽，一般在设备本身已具备，只要将静电屏蔽体作良好接地。
     为改进电磁环境，所有与建筑物组合在一起的大尺寸金属件都应等电位联结在一起，并与防雷装置相连，但第一类防雷建筑物的独立避雷针及其接地装置除外。
     屏蔽层仅一端做等电位联结和另一端悬浮时，它只能防静电感应，防不了磁场强度变化所感应的电压。为减小屏蔽芯线的感应电压，在屏蔽层仅一端做等电位联结的情况下，应采用双层屏蔽，外层屏蔽应至少在两端作等电位联结。在这种情况下外屏蔽层与其他同样做了等电位联结的导体构成环路，感应出一电流，因此产生降低源磁场强度的磁通，从而基本上抵消掉无外屏蔽层时所感应的电压。
     为了防止布线间的相互干扰，电子设备的信号传输线、接地线等尽量远离产生强磁场的场所，在布线时尽量不要将有相互干扰的线路平行敷设，布线路径越短越好。传输线直流接地线应采用屏蔽线式穿钢管或金属线槽敷设，屏蔽层和金属管、槽两端必须接地。屏蔽接地引线直接与 PE线连接或与辅助等电位联结铜排相连，应采用6mm2以上铜芯绝缘线，引线长度不超过6m。
     3.3功率接地
     在电子设备中有交直流电源引进，各种频率的干扰电压会通过交直流电源线侵入，干扰低电平信号电路，有的电路内部会产生干扰信号，产生高次谐波的强电设备在电路中产生的干扰信号，因此电子设备中交直流滤波器必须接地，把干扰信号泄入接地体中，这种接地叫做功率接地。接地方式同直流接地。

   在接地系统设计中，要始终贯串总等电位、辅助等电位及局部等电位的原则。
     四：系统的特点
     经过两年的运行，大楼的综合布线系统符合党政机关办公楼的要求和使用特点，整个系统具有下列特性：
     4.1兼容性
     该大楼综合布线系统是一套全开放的结构化布线系统，它具有一系列的适配器，可将不同厂商生产的设备、不同的传输介质全部转换成相同的双绞线，然后，通过双绞线传输语音、数据、图像、视频信号。采用光纤传输可远程高速传输数据，高清晰度图像信号，可支持目前所有数据及语音设备厂家的系统。
     4.2 灵活性
     系统中所有信息系统均采用相当的传输介质，信息通道是通用的。信息通道可支持电话、传真、多用户终端、ATM、10BASE-T工作站、令牌环站等，即使有设备的开通及更改都不需要改变系统布线，只需作一些必要的跳线管理即可。
     4.3 可靠性
  　　系统布线全部采用星行拓扑结构的形式，点到点端接，任何一条线路发生的故障都不会影响到其它线路的运行，同时，使线路的维护及故障检修提供了极大的方便，从而保证了系统的可靠运行。
     4.4 先进性
  　　系统采用极富有弹性的布线概念，采用光纤与双绞线混合布线方式，所有布线均采用国际最新通信标准，所有信息通道均按ISDN标准，采用8芯配置，通过双绞线传输数据，传输数率可达到155Mbps以上。
     4.5 安全性
  　　数据安全锁定插入装置可以防止语音和数据口相互误插，从而起到了保护终端设备的目的，可以排除人工在安装操作时出现的一些失误，进一步提高整个布线系统的可靠性。
     4.6 模块化
  　　模块化结构适应于不同规格的结构化布线环境，可随用户的需要而增减（跳线面板，跳线等）。
     综上所述，巴州党委政府联合办公楼综合布线系统经过两年的运行验证：该系统传输数率快，运行安全、可靠、扩展性强，得到了使用单位得好评。为新疆巴州地区的经济建设提供了一个发展的信息平台。
   
   参考文献
   1 《智能建筑设计技术》（第二版） 华东建筑设计研究院编着
   2 《智能大厦楼宇自动化系统设计方法》 科学技术文献出版社 徐超汉 徐智能 编着
   3 《智能建筑综合布线工程的设计施工与验收》 人民邮电出版社 薛颂石 主编