电力调度大楼综合布线系统规划与优化设计探讨.docx

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电力调度大楼综合布线系统规划与优化设计探讨

电力调度大楼综合布线系统规划与优化设计探讨

摘要：

本文重点探讨电力调度大楼综合布线系统规划与优化设计，并以浙江省电力调度大楼为例进行介绍与分析，供同行专家参考。

  关键词：

电力调度大楼综合布线规划优化设计

  引言

  综合布线系统自问世以来已经有20多年的历史，随着综合布线系统技术的不断发展，与之相关的综合布线系统的国内和国际标准也更加规范化、标准化和开放化。

国际标准化委员会ISO／IEC、欧洲标准化委员会CENELEC和北美的工业技术标准化委员会TIA／EIA等组织都在努力制定更新的标准以满足技术和市场的需求，标准的完善会使市场更加规范化。

  综合布线系统的技术、标准、产品的推广应用在我国已有十几年的时间了。

从整个发展过程来看，综合布线系统对智能建筑的兴起与发展起到了积极的推动作用。

综合布线系统作为建筑物的基础设施，为建筑物内的信息网络及各种机电设备系统信息的传递提供了宽带的传输通道，已成为智能建筑必备的一个重要组成部分。

  而所谓综合布线的主流技术，就是指先进、成熟、实用的技术，即工程中通常应采用的技术。

考虑的基点是：

工程不是科研，工程不宜采用正处于研究阶段的科研最新技术，而是应采用成熟、实用的先进技术。

当然也不能采用过时、淘汰技术。

对于主流技术与主流产品我们应该明确下面三个观点：

  ①主流技术是动态的。

  ②IB可以分为大厦、小区及公共建筑（体育场馆、

  博物馆及会展中心等）。

  ③ 不同用途主流技术应用不同。

  一、中国未来十年IB发展及预测

  1、中国智能建筑的国际地位

  智能建筑的发展不仅为人们提供安全、舒适、节能、高效的工作和生活空间，还能运用现代高新技术，把有限的资金和有限的建筑空间进行综合的开发利用。

国内外普遍认为未来十年是中国智能建筑飞速发展的十年。

其具体表现在以下三方面：

  1）未来十年将有重大发展，表现在

  ① 2005年江苏将举办全国第十届运动会，其智能化网络化程度将超过全国第九届运动会的水平。

② 2008年我国将举办奥运会。

  ③ 2010年上海将举办世博会

  2）世界智能建筑发展的重心将转移到中国

  ① 据不完全统计，北京市2002年城建投入总额超过了欧盟主要城市的投入。

  ② 以江苏省会城市南京市为例，2003年的城市建设投入为273亿人民币，在世界同等城市中也是名列

  前茅的。

  3）推动世界智能建筑技术发展的源头在中国

  中国有世界最广阔的智能建筑市场，中国广大专家每年有近数十篇高质量的论文在国内外IB专业杂志发表。

他们中许多专家是建设部、信息产业部、公安部的核心专家，他们在国内外大型工程招标书经常提出同步于当前国际水平发展的相关技术要求。

虽然本土企业中具有国际先进水平的产品还较少，但他们的观点将促进世界各国IB企业新产品的开发。

  2、未来十年智能建筑的发展数量

  经济在增长，人们的生活水平越来越高，对公用和专用设施的要求程度也越来越高。

全国各地的智能建筑也不断的增加。

  中国智能建筑是1995年开始，由于一开始是处于探索的阶段，增长速度比较缓慢。

随着中国整个社会经济的不断发展，特别是能够保持高百分点的增长速度，智能建筑也因人们生活水平的提高而迅速发展起来。

由于北京申奥成功，到2008年，北京的体育场馆及各类智能建筑大量兴建，其数量和投资额都将达到空前规模。

上海市申办成功2010年世博会，预计2008年，上海高层智能建筑将达4000幢。

江苏目前正兴建南京地铁工程（8个站，投入72亿），由于江苏省2005年将举办全国第十届运动会，目前正在南京新建奥体中心。

相应的体育场馆新建22个，将在江苏省无锡、苏州、常州等地新建。

南京在河西区投入120亿，兴建中央商务区（CBD）。

  浙江省智能建筑近两年后来居上，已兴建上百栋智能大厦，近期还在杭州兴建杭州大剧院、杭州市民中心、浙江电力大厦、利群大厦等均以大量巨额资金投入。

综合全国各地估计今后十年将会达到8000-9000栋左右智能建筑，其发展速度已名列世界前列。

  人们不仅对大厦有很多的要求，而且对个人居住的场所也需要智能化。

智能小区在智能大厦发展的带动下，也逐步的发展起来。

目前，举国上下正掀起小区建筑热潮。

据预测，智能小区将是智能建筑发展的又一个亮点。

随着人们物质生活水平的提高，人们开始讲究小区的环保、绿色、节能。

中国是一个人口众多的国家，就需要较多的智能小区，在智能大厦高速发展的同时，智能小区也将大力发展，而且智能小区的建设数量在今后十年能达到上万个以上，达到世界之最。

  国内外有关专家普遍认为：

21世纪新建的智能建筑一半在中国；21世纪世界最大的智能建筑市场在中国；推动智能建筑发展的源头在中国。

  3、综合布线市场

  随着技术的不断成熟，6类综合布线系统以其特有的优势会越来越得到市场的青睐。

国内宽带网络的快速普及以及多媒体技术的发展，特别是大批的智能大楼和住宅小区建成后，智能监控、防盗报警、自动抄表、VOD视频点播、图像会议、电子商务等图文信号成为网络数据传输的重要内容。

因此，人们对综合布线系统要求越来越高，需要支持更高带宽的应用和更快速高效的性能。

6类综合布线系统正是迎合了人们的需要，在未来的5至10年内，如果仅考虑使用100Base-T的传输速度，那么，5+类产品已经足够了，但是如果考虑以上这些智能系统的应用，则需要采用6类解决方案。

所以，将来的布线领域将是以6类为代表的高品质布线系统占领市场的主导地位。

  综合布线产品未来市场需求量预测：

  1、 2004年市场总额：

约25.6亿元

  2、 2005年市场总额：

约28.6亿元

  3、 2006年市场总额：

约32.6亿元

  二、浙江电力调度大楼综合布线系统的规划

  2.1系统总体要求

  综合布线系统是大楼内的传输网络，它既使语音和数据通信设备、交换设备和其它信息管理系统彼此相连，又使这些设备与外部通信网络相连接。

本工程综合布线系统设计应能支持语音、数据、图像等信息传输的要求，采用物理星形拓扑结构，并具有开放性、灵活性、可扩展性、实用性、安全可靠性和经济性，符合GB/T50314-2000智能建筑设计标准综合布线系统甲级标准。

  浙江电力生产调度大楼的综合布线系统应遵循国际和国内标准的设计原则，采用标准的布线规范，开放式的体系、灵活的模块化结构。

系统应能适用于目前的应用，又能面向未来的先进技术；能方便的扩容、变更以适应不断发展的需要，从而保证了用户投资的长远利益和合理性。

根据当前社会发展形势及电力大厦功能需要，系统宜采用综合布线计算机管理系统。

  实施后的智能化综合布线系统，主要应具备以下特点：

  1、实用性—实施后的综合布线系统，能够适应当前和未来技术的发展，满足高速大容量信息传输的要求，支持各种网络设备，实现语音、数据、视频等多种媒体信息的传输。

  2、先进性—综合布线系统具有技术的超前性，能充分适应通信和计算机网络技术的发展，为系统集成综合管理及办公自动化打下坚实的线路基础。

  3、灵活性—综合布线系统应能够满足应用的要求，即任一信息点能够连接不同类型的设备，如计算机、打印机、终端或电话，传真机以及各种传感器件，图象监控设备等。

  4、模块化—综合布线系统需采用模块化积木结构，以方便使用管理和扩充。

  5、可扩展性—综合布线系统应是充分考虑到发展和变更，当办公环境变化或网络设备升级时，只需在配线架上进行灵活的跳线，即可满足新系统的功能，无需重新布线，可以保护前期的投资，有效地减少在网络布线和管理上的时间和费用。

  6、经济性—在满足应用要求的基础上，尽可能降低造价，以最少的投入实现最大功能的应用，应具有良好的投资回报性。

  2.2系统组成及要求

  1、工作区子系统

  为满足高速数据传输，本工程所有信息点均采用六类单孔或双孔面板的标准插座。

部分区域根据需要可考虑采用大开间布线系统，对于暂时不作办公室的房间，应预留水平配线和插座。

  2、水平配线子系统

  各楼层弱电井兼作楼层设备间，由设备间至工作区信息插座采用6类4对8芯UTP双绞线，水平配线电缆长度不超过90米。

  3、垂直干线子系统

  传输数据的垂直干线采用6芯多模光纤，设计时应充分考虑光纤支持千兆应用的长度要求，并采用6类或超5类4对UTP双绞线作为备份；传输语音的垂直干线采用3类非屏蔽大对数铜缆。

垂直干线沿弱电竖井敷设。

本大楼根据建筑功能分北区、中区、南区三部分。

  4、设备间子系统

  大楼六层、十层分别设置计算机网络中心机房和电话总机房，分别设置计算机网络设备，模块局、远端光传输设备及配线架。

  5、接入网子系统

  接入网采用12芯单模光纤，以高速、宽带与因特网相联。

  2.3信息点设置原则

  按电力大厦使用功能对信息传输要求较高，建议按照国家标准GB/T50314-2000达到甲级标准配置.

  1、数据信息点设置原则：

  1）办公按建筑平面每10m2（或每一办公桌）设置二个计算机信息点；每间办公室设若干公共用计算机信息点；领导办公室适当增设。

  2）一般会议室设置四个计算机信息点，小会议室二个。

  3）按自然间设置1-2个计算机信息点；

  2、电话信息点设置原则

  1）按建筑面积，办公室每10平方米设置一个电话信息点，每一办公桌设置一个电话信息点；每间办公室设若干公共电话信息点。

领导办公室适当增设。

  2）一般会议室设置四个电话信息点，小会议室二个。

  3）部分业务用房按自然间设置，小房间一门，大房间二门。

  4）门厅、公共场所设置若干门IC卡公用电话。

  根据本工程建筑平面布局，建筑设计院按功能需求提出：

本工程共计信息点6933点，其中计算机信息点4412点，电话信息点2521点，基本上能满足要求。

建议业主方从长远发展考虑按目前需求的1.3倍布置。

此外，是否需要考虑在重要部位增加一部分光纤到桌面信息点，以适应信息传输高速发展的需要。

  2.4建议：

  1.为便于物业管理及减少跳线，建议采用综合布线计算机管理系统。

  2.所有线缆护套均采用防火、阻燃型的材料。

水平系统和垂直系统铜缆及室内光缆符合CMP阻燃标准，且经过UL、ETL及Delta其中之一认证。

  2.5环境要求和相关工作配合要求

  1、地面线槽、防火、防水、防潮，这些部位必须确保线缆不浸水，不潮湿，有一个干燥的环境空间。

信息插座盒和线槽按不同防水等级设置，信息插座盒要求绝对不能进水。

防水等级是67级还是55级，需请相关专业按适当的性价比确定。

  2、线槽尺地寸的合理性：

线槽宽高比要合理，线缆汇集处过线盒进线处作圆弧处理。

综合布线线缆汇集桥架设在该地面下一层顶部，不作地面敷设。

  3、配线间的大小应考虑，计算机设备和配线架的安装线缆进线整理的空间，需进一步确定，最小的配线间至少不小于1.2×3平方米。

  4、配线间的接地预留，整个金属管道和线路要良好的接地。

  5、配线间强电需直接与中控机房相连，提供UPS电源传输线路。

  6、配线间机房设置按普通机房相关规范设置。

  三、综合布线在电力调度大楼中的应用

  智能建筑分为大厦、小区及公共建筑（体育场馆、博物馆及会展中心等），根据各个建筑物的用途不同，综合布线系统的配置也应不同。

  智能大厦应采用6类铜缆+光纤综合布线系统。

下面以某电力大厦为例，具体谈谈综合布线系统的设计。

  电力中心大楼作为重要的电力调度和生产管理机构，拥有先进的调度系统、通信系统和计算机系统，为保证这些系统能够安全、可靠、灵活地运行，满足用户不同的使用要求，新大楼为这些系统选用了6类铜缆+光纤综合布线系统。

  大楼的综合布线系统采用开放式结构，支持语音及多种计算机数据系统，适应异步传输模式（ATM）和千兆比等高速数据网。

在应用上能支持会议电视、多媒体等系统的需要，提供光纤到桌面，满足将来宽带综合业务数字网（B-ISDN）的要求。

布线系统采用树状星型结构，满足工作区变动时布线方案的调整，以及将来与各种不同逻辑拓扑结构的转换。

  1、垂直子系统

  垂直线缆是连接各层分配线架与主配线架的主干，因而线缆比较集中。

为了减少线缆的占地面积，在设计中，可以采用了大对数双绞线电缆传输语音信号，室内光纤传输数据信号。

  “电力调度”显然是电力大厦最基本的工作功能，因而在设计中应当切实保证电力调度信号的安全、可靠。

考虑到这一点，以及今后计算机网络管理的需要，在各个分管理间设光纤配线架，用一根光纤通过竖井引至光纤主配线架，与网络设备连接。

  2、工作区子系统

  在设计中，我们应考虑当前的需要，又要考虑到未来的发展，同时还要兼顾各层、各房间、各主管部门、各业务部门的实际需要，以此来确定整个大厦所需设置的数据点和语音点的个数。

  3、水平子系统

  宜选用高品质的六类非屏蔽双绞线，可以使信号的传输速率达到150／600Mbs，以满足当前及未来数据系统的需要。

水平布线必须是一根六类线对应一个数据点（语音点）。

虽然，按这种设计方案，一次性投资较大，但这样可以增强用户终端的灵活性。

  四、浙江电力调度大楼综合布线系统的招标书要求

  4.1系统概述

  1.综合布线系统应满足本工程信息通信网络的布线要求，应能支持语音、数据、图像等业务信息传输的要求。

  2.综合布线系统是信息通信网络的基础传输通道，应满足本工程近期的实际使用和中远期发展的需求。

  3.综合布线系统应具有开放性、灵活性、可扩展性、实用性、安全可靠性和经济性。

  4.本工程综合布线系统按《智能建筑设计标准》中的甲级标准和《建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范》中的综合配置标准建设，应能满足传输高质量、高速率信息的要求。

  5.本工程共计信息点8261个，其中内网点3276个（其中监控数据点211个，无线接入点47个），外网点2142个，调度专网点305个，光纤点28个，语音点2472个，同线电话点38个。

IP网络电话点利用外网数据点。

具体点数见弱电平面图。

  4.2系统设置及技术要求

  1.依据有关规范及标准，综合布线系统共分为五个子系统：

工作区子系统、水平子系统、管理子系统、干线子系统、设备间子系统。

  综合布线系统应根据相关国家及国际标准施工安装及测试，系统汇总语音和数据网络系统的线路，从而组成一个模块化、系统化、灵活性很高的综合布线系统，能够支持语音、数据及图像信息的传输。

  投标方所提供的综合布线系统产品必须为同一家制造商的成熟产品，有成功运行工程项目案例，并应充分考虑将来网络结构改变、扩容及配合新技术发展的需要而达到平滑过渡的可能性。

其全部链路性能参数不能低于六类标准。

中标单位应提供一切使系统运行的设备、配件及工具，包括但不限于：

电缆、跳接、配线架、线管器、固定、支撑及安装电缆及设备的零部件和工具及各种接地硬件。

  本工程综合布线系统共包含四方面的内容：

计算机内网、外网、调度专网及有线电话系统,包括光纤点、监控数据点、无线接入点、IP网络电话点。

其中内网与外网要求物理隔离。

  2.工作区子系统

  工作区子系统应由信息插座及延伸到工作站终端设备处的连接电缆及适配器组成。

信息插座全部采用6类模块，采用国标86型预埋盒安装，采用双孔或单孔面板，面板应外观大方，具有防尘功能，并采用不同颜色以区分语音和内、外网数据信息点。

注意采用双孔面板的2个信息点一般为外网点和语音点。

光纤点单独设置，采用LC接口模块安装。

信息插座具体布置详见弱施平面图。

  3.水平子系统：

  水平子系统为从信息插座至楼层配线间（一般由弱电竖井兼）的水平线缆。

本工程水平子系统采用6类4对非屏蔽对绞线（Cat6UTP8×0.5），部分根据需要。

水平配线长度不应超过90m。

  线缆应采用国际主流品牌，性能指标应达到6类线缆的测试标准，支持带宽550MHZ，可千兆以太网应用，防火等级达到CMP要求。

光纤点采用4芯室内多模光缆，防火等级达到OFNP要求，均为阻燃型。

  4.管理子系统

  管理子系统为各楼层的配线间（一般由弱电竖井兼），负责楼层信息点的配线管理，连接主干铜缆、光缆及水平铜缆、光缆的配线。

本工程分南区、中区、北区设置了三个楼层配线间，分别管理轴间的信息点，南区12层设置4#弱电间，管理该区域12、13、14层的信息点。

  配线间内水平千兆对绞线（包括语音和数据）端接使用24口或48口模块式配线架；垂直语音主干大对数铜缆端接使用5类110型卡接式配线架。

光纤端接箱必须是机架式的。

垂直数据主干千兆对绞线（垂直数据主干光缆备份）使用独立的模块式配线架。

所有的配线架应预留15％的余量，以供今后扩展。

  计算机内网与外网的水平管理配线架和主干管理配线架必须分别设置，不得端接在同一配线架上。

外网与语音水平线缆端接在同一配线架，内网是独立的。

  本工程设置综合布线系统计算机管理系统，配置管理计算机及管理软件（不采用电子配线架），投标单位要将该部分软硬件费用列入报价范围。

  所有铜缆光缆配线、模块式配线架及110型配线架需以整洁而且安全的方式安装并集成在独立的19”标准机柜内。

中标单位应确认有足够空间应付现有及将来增加的布线。

  每个机柜内应配备足够数量的电源插线板、机柜隔板、安装螺丝、垂直收线环等。

机柜上所有跳线应一律走跳线管理环，不允许散乱在理线环外。

机柜上空余部分（未上配线架或管理环）需有档板遮盖。

  5.干线子系统

  干线子系统应为设备间至各楼层配线间的干线线缆，可分为数据主干及语音主干。

语音主干采用5类大对数铜缆，每个语音点在语音主干中配置2对线缆。

数据主干千兆楼层交换机采用62.5／125μm室内多模光缆（芯数根据楼层网络交换机数量而定，1台24或48口用6芯，2台48口用12芯，本工程采用多层交换，而不采用堆叠方式），防火等级OFNP。

  4.3其他相关技术要求

  1.跳线

  所有连接有源设备与端口插座的设备线不应超过3m.数据铜缆跳线选用两端RJ45接口,用于连接网络设备和配线架,与6类线相配,并能符合EIA／TIA-568A和ISO／IEC11801的要求。

跳线数量暂按以下配置：

  千兆跳线统一购买,其中5m的800条（用于工作区）,3m的1200条（用于工作区），2m的5326条（用于管理区）。

  电话跳线选用110快接—RJ45型的,一对长度为2m，数量2394条。

工作区电话跳线,一对长度为2m,数量1200条。

  所有光纤跳线应备有2芯,光纤跳线要符合EIA／TIA—491的要求,与网络设备的连接头必须是LC双工的,长度3m,数量320条。

万兆光纤跳线,长度5m,数量9根。

  所有跳线均应为原厂成品跳线。

  2.安装标签

  所有使用的标签应为专用机器打印，手写的标签将不予接受。

标签应打印在永久的粘贴性的标签上，并用永久性防水薄膜覆盖。

  所有线缆将单独标签，终端的配线架放置所有的标签，每一个终端有4对标签，所有配线架都用标签给以标识，所有插座端口须用安全的固定的标签加以标识。

所有的配线及跳线都予以标识并单独编号。

  中标单位应给所有的机柜／配线架／信息端口予以标识，投标中应包括一个标签的样品，标签的标准以EIA／TIA606为依据。

  3.设备接地

  土建施工单位已提供弱电竖井接地铜排，作为弱电竖井的垂直接地干线，各层弱电竖井（楼层配线间）设置一个接地端子箱。

中标单位应负责在所有弱电机柜、箱体及设备上提供一个接地点，并保证能正确地与任何设备连接。

中标单位还须负责正确地将所有有关的线缆、机柜、框架连接起来以保证接地的延续性，所有接地线由铜芯导线、铜排组成。

  4.测试和验收

  中标单位须根据以下各项测试及验收要求，进行测试及验收工作。

除下述要求外，测试也将按EIA／TIA-568A，ISO／IEC-11801六类标准执行，同时应符合系统制造商对系统认证所需的测试要求。

  投标人必须提供由系统制造商或厂家颁发的综合布线产品授权书、产品品质保证书、综合布线产品IS09000系列证书，国际权威UL等实验室认证资料、产品的第三方六类测试参数，表明达到或超过六类标准。

  中标单位须保证经测试的系统，应在正式验收前能取得系统制造商或厂家发出的不少于15年的系统认证证书。

  中标单位须在测试计划内，详细说明测试方法，并必须得到买方认可。

此项测试中所需的费用，需包含在投标书的报价中。

  中标单位应在测试后的一个星期内，提交测试报告。

买方保留监察测试工作的权利。

  所有垂直及水平布线点的测试报告，须由中标单位的指定负责人签署，并注明日期。

  所有的测试结果都将用表格形式和电子表格进行记录。

  五、浙江电力调度大楼综合布线系统的优化设计要点

  1、现代PDS的主流技术与主流产品

  ①主流技术

  目前，在国内智能化建筑和智能小区中选用的综合布线系统产品，国外生产的产品占据国内市场的份额较大。

同时，国外生产厂商紧跟当代科技发展形势，不断开拓创新，开发试制新产品，新技术和新材料以及新工艺也不断涌现，使国内市场上的综合布线系统的产品品种更多，科技含量提升，优化筛选的余地增大。

尤其是缆线的类别从5类、超5类发展到6类甚至有提高到超6类和7类的态势。

配线接续设备也由一般的传统连接和人工管理方式向高新的自动控制和电子管理方式发展；连接硬件也在逐步改进。

  当前工程应用中比较成熟的是超5类产品，而2003年综合布线市场最突出的一个热点则是6类产品，预计在未来几年内，6类产品将占据绝大部分市场，成为工程应用中的主流技术。

  目前，我国正在实施的国家标准GB／T50311-2000《建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范》和GB／T50312-2000《建筑与建筑群综合布线系统工程验收规范》是基于classD和5类布线的标准制订的。

显然已落后于市场的需要，6类布线标准的公布，促使我们应积极地准备修订国家标准。

鉴于ISO／IEC的标准尚未正式公布。

从已掌握的2001年10月10日ISO／IECJTC1／SC25N739版本及与已公布的TIA／EIA-568-B.2-1-2002版本进行对比来看，对于信道和固定链路等定义是一致的，指标略有差异，特别是低频部分存在一些不同。

  两本标准的共同点都是对信道和固定链路等做了明确的定义，并分别规定各项指标。

  主要不同点是：

TIA／EIA-568-B.2-1-2002只规定了classE（6类）的各项指标，且要求测试频率分：

1、4、8、10、16、20、25、31.25、62.5、100、200、250MHz等12个频点；ISO／IEC／JTC1／SC25／N739—2001、10、10规定了classE（6类）和classF（7类）标准，且测试频率只要求为：

1、16、100、250、600MHz等5个频点，其中600MHz为7类标准。

  超5类综合布线产品实际上是质量好一些的5类产品。

电缆结构没有大的改变，产品在运输和施工过程中容易产生结构变化而使产品指标下降，因此稳定可靠性难以得到充分的保证。

  发展趋势是6类取代超5类；超5类取代5类，同时取消classA和classB。

对于已经安装好的超5类综合布线来说，仍可采用4对线双工双向以太网网络设备开通吉比特以太网，新设计的综合布线应该以6类综合布线作为首选产品