综合布线系统的现状与发展趋势

郭素娜，李名莉

（河南工业职业技术学院 电气工程系，河南 南阳473000）

1 引言

综合布线是一种模块化、灵活性极高的建筑物或建筑群内的信息传输系统，是建筑物内的“信息高速公路”，它既使语音、数据、图像通讯设备和交换设备与其他信息管理系统彼此相连，也使这些设备与外部通信网络彼此连接，能够支持多种应用系统。综合布线系统的对象是建筑物或楼宇内的传输网络，它包含建筑物内部和外部线路（网络线路、电话线路等）的民用缆线及相关的设备连接措施。综合布线中不包括应用系统中的各种终端设备和转换装置。

2 综合布线系统的产生

计算机网络从最初发展到现在大约经历了二十多年的时间。数字通信技术大致经历了虚拟电路、帧中继、B-ISDN和ATM这几个不同的发展阶段。网络在世界范围内的迅速扩展导致了在20世纪80年代中后期对综合布线系统的深入思考。

综合布线技术是将所有电话、数据、图文、图形及多媒体设备的布线都综合（或组合）在一套标准的布线系统上实现多种信息系统的兼容、共用、互换、互调性能。

综合布线技术是信息传输技术的一种特殊传输技术。它是在建筑和建筑群间传输语音、数据、图形等信息以满足人们在建筑物内的各种信息要求，因此，它也是智能建筑弱电技术的主要技术之一。

智能建筑系统是一种融计算机技术、通信手段、控制工程和建筑艺术于一体的学科系统。它抛弃了传统的布线技术，寻求一种规范的、统一的结构，是一种易于管理、高效稳定、开放式便于扩充、维护和使用费用低廉、更多关注健康和环境保护的综合布线方案。

综合布线系统的兴起与发展是在计算机技术和通信技术发展的基础上发展而来的，它进一步适应了社会信息化和经济国际化的需要，是办公自动化进一步发展的结果，是建筑技术与信息技术相结合的产物，它是计算机网络工程的基础。

综合布线系统是跨学科跨行业的系统工程，广泛应用于楼宇自动化系统、通信自动化系统、办公自动化系统、计算机网络等许多方面。随着因特网和信息高速公路的快速发展，各国的政府机关、大型集团公司也都针对自己的领域特点进行综合布线，以适应新时代的要求，智能化大厦、智能化小区已成为新世纪综合布线系统的开发热点。

3 综合布线的主要内容

方案论证和总体规划。应根据用户需求和当时综合布线的应用水平，以“技术先进、经济合理、速度超前”的原则对多种布线方案进行论证，对不同铜缆光缆产品进行选择，确定出最佳方案，并做出总体规划和初步设计及预算。

综合布线工程招投标及监理技术。我国已经全面实施建筑工程招投标和监理制度，应严格按照此制度系统设计综合布线工程（包括各子系统的设计）。

工程施工和安装及有关测试技术。主要包括工程质量验收及相关测试技术，综合布线的运行管理和维护技术等。

综合布线系统（GCS）是建筑物内部或建筑群之间的传输网络。它能使建筑物内部的语音、数据、图文、图形及多媒体通讯设备、信息交换设备、建筑物物业管理及建筑物自动化管理设备等系统之间彼此相联，也能使建筑物内部通信网络设备与外部的通信网络彼此相联。

综合布线是在网络工程中“插入”的最基本的工作。在过去，布线是没有组织的，也没有标准。遗憾地是实践经验告诉我们，一段像头发丝那么细的导线接触到了墙壁后空间的某个地方，或者因为一台小型通风电动机启动而产生了一个电场，这个电场在网络电缆线上产生噪声，就会导致功能强大的计算机硬件、复杂的网络软件以及实行精密纠错控制的网络协议管理的模块无法工作。如此看来，如何强调综合布线系统的重要性都是不过分的。就其必要性而言，主要体现在以下几个方面：

（1）综合布线系统具有良好的初期投资特性；

（2）综合布线系统具有较高的性能价格比；

（3）综合布线系统工程费用较低。

综合布线比传统布线在材料和工程费等方面可以节约大量开支，而且一个系统的集成度越高，它的总支出也就越低。

4 综合布线工作的重要性

一个单位需要各种功能的设备，如电话机、计算机、传真机、安全保密设备、火灾报警器、供热及空调设备、生产设备、集中控制系统等。相应地，在传统的语音和数据系统中，对语音共享的需要增长了，这样就需要一个系统的网络解决方案和布线基础设施。通常，一个大厦墙体结构的生命周期通常为50年，软件生命周期最短仅为一年，PC或工作站的生命周期也仅为5年，大型服务器的生命周期约为10年。而综合布线系统在所有的网络当中生命周期最长，可达15年以上。一个基于标准的综合布线系统可保证支持未来的应用。一般来说，都可以向用户提供15年以上的承诺，而其寿命则远远不止15年。在各网络部分中，生命周期最长的布线系统占投资比例最小。因此，我们的注意力应当放在如何根据具体的要求正确地选择并安装不同的电缆，以保证网络中物理层以上的高层协议和应用软件能正常工作。

综合布线可服务于多方面的系统应用。它支持数据、语音、音箱等信号的传输，也支持多方面的设备，还支持多方面的系统构架。信息技术领域已经越来越多地意识到精良的网络布线的重要性，它不仅使用户达到传输数据的目的，还能串行通信，能够传送语音、图形图像、视频影像等。综合布线系统是信息时代的必然产物，它正以其鲜明的特点和优点逐步取代传统布线。网络综合布线是网络的基础，因此，必须确保其安全可靠性。

5 综合布线系统的发展趋势

综合布线技术从提出到成熟一直到今天的广泛应用，虽然只有20多年的时间，但其发展同其他IT技术一样迅猛。随着网络在国民经济及社会生活各个领域的不断扩展，综合布线技术已成为IT行业炙手可热的发展方向。由于宽带网络公司、宽带智能社区以及科研院所、高等院校的宽带管理、宽带科研、宽带教学等象雨后春笋般成长，致使网络充斥整个空间，导致综合布线需求连年增长。

随着计算机技术、通信技术的迅速发展，综合布线系统也在不断变化发展，但总的目标是向集成布线系统、智能大厦、智能小区家居布线系统方向发展。

5.1 集成布线系统

集成布线系统是美国西蒙公司于1999年1月在我国推出的。它的基本思想是“现在的结构化布线系统对语音和数据系统的综合支持给我们带来一个启示，能否使用相同或类似的综合布线思想来解决楼房自动控制系统的综合布线问题，使各楼房控制系统都像电话/计算机一样，成为即插即用的系统”，带着这个问题，西蒙公司根据市场需要，在1999年初推出了整体大厦集成布线系统TBIC。TBIC系统扩展了结构化布线系统的应用范围，以双绞线、光缆和同轴电缆为主传输介质支持语音、数据及所有楼宇自动控制系统弱电信号的远传和连接，为大厦铺设一条完全开放的、综合的信息高速公路，它的目的是为大厦提供集成布线平台，使大厦真正成为即插即用的大厦。

西蒙公司对集成布线系统作了如下说明：

（1）各弱电系统的共性是布线系统。传统的大楼内不同应用系统如电话、网络系统及楼宇自动控制系统在不同的历史时期都有自己独立的布线系统，相互间无联系，系统的设计和施工也完全分离。这样好像很简单，管理也容易，但在运行阶段，若要增加新系统或系统扩展就很困难，因为所有的线缆都是特定的，布线系统缺乏通用性和快速灵活的扩展能力。结构化布线系统的诞生解决了电话和网络系统的综合布线问题。它独立于应用系统，支持多厂商和多系统应用，配置灵活方便，能够满足现在及未来需要。现在结构化布线早已成为我国国家标准，为大楼提供了综合通信系统的支持服务。

（2）自动控制系统一直在向网络系统学习。随着网络传输速度的不断加快，控制系统对网络速度的要求也越来越高，需要纳入网络布线系统中进行综合考虑，具体如下：共享传感器需要灵活配置布线；数字化趋势使低层的传感器/执行器将越来越多地参与数字传输；优化个人环境控制系统。

5.2 智能大厦布线

根据智能楼宇智能化（5AS）要求，一个5AS系统应由通信自动化系统（CAS）、办公自动化系统（OAS）、大厦管理自动化系统（BAS）、安全保卫自动化系统（SAS）及消防自动化系统（FAS）等子系统组成。主子系统的物理拓扑结构采用常规的星形结构，即从主跳接MC、经过互联中间跳接IC到楼层水平跳接HC，或直接从MC到HC。

水平布线子系统从HC配置成单星形或多星形结构。单星形结构是指从HC直接连到设备上，而多星形结构则要通过一层星形结构-区域配线跳接ZC，为应用系统提供更大的灵活性。

5.3 智能小区布线

智能小区布线将成为今后一段时期内布线系统的新热点。这其中有两个原因，一是标准已经成熟，二是市场推动。已有越来越多的人在家庭办公或在家上网，并且多数家庭拥有不止一部电话和一台电视机，他们对宽带要求要越来越高，所以家庭也需要一套系统来对这些接线进行有效管理。智能小区布线正是针对这样一个市场提出来的。

智能小区布线由房地产开发商在建楼时投资。增加智能小区布线项目只需多投入1%的成本，而这将为房地产开发商带来几倍的利润。至于智能小区布线安装，目前在国外出现一种家庭集成商的行业，他们专门从事家庭布线的安装和维护，另外，也可由系统集成商来安装。

对我国用户来说，目前在家进行办公和上网并有多媒体需求的用户还不是太多。但必须看到，一个住宅投资至少是10年、20年，甚至是几十年以上，而信息技术飞速发展，如果现在不设置智能小区布线系统，将来有这些应用需求时，再增加布线系统将会很麻烦很困难。

在多层智能小区布线系统中，每个家庭必须安装一个分布装置。分布装置是一个交叉连接的配线架，主要接使用的电缆、跳线、插座及设备连线等。分布装置配线架主要提供用户增强、改动通讯设备的需要，并提供连接端口为服务供应商以实现不同的系统应用。配线架必须安装在一个合适的位置，以便安装和维护。配线架可以使用跳线或设备线，也可采用互联方法，长度不超过10米。电缆长度从配线架开始到用户插座不可超过90米。如两端加上跳线和设备后，总长度应不超过100米。所有新建筑物从插座到配线架电缆必须埋于管道内，不可使电缆外露。主干线必须采用星形拓扑方法连接，传输介质包括光缆、同轴电缆和非屏蔽双绞线，并使用管道保护措施。通信插座的数量必须满足需求，并必须安装于固定的位置上。如果使用非屏蔽的双绞线，则必须使用8芯568A（或568B）接线方式。如果某网络或服务需要连接一些特殊的电子部件如分频器、放大器、匹配器等，则必须安装于插座之外。

智能小区布线除支持数据、语音、电视媒体应用外，还可提供对家庭的保安管理和对家用电器的自动控制以及能源控制等功能。

智能小区和办公大楼的主要区别在于智能小区的独立门户，且每户都有许多房间，因此布线系统必须以分户管理为特征。一般来说，智能小区每一户的每一个房间的配线都应是独立的，使住户可以方便地自行管理自己的住宅。另外，智能小区和办公大楼布线的一个较大区别是智能住宅需要传输的信号种类较多，不仅有语音和数据，还有有线电视、楼宇对讲等。因此，智能小区每个房间的信息点较多，需要的接口类型也较为丰富。由于智能小区有以上特点，所以建议房地产开发商在建筑智能住宅时，最好选用专门的智能布线产品。

5.4 综合布线的发展前景

综合布线技术正在向能够满足多媒体、宽带化、高速率、大容量等信息传输要求的方向发展。

绞线布线系统目前在普及5类线的基础上，正在向超5类、6类线系统发展，将来将向7类线系统发展以适应多媒体信息传输要求。

综合布线要超前设计，尽量采用5类以上对绞线或改用光纤技术，主干布线可按当前需求设计，以后升级时再换线。

为适应高速率、大容量发展趋势，光纤技术具有美好发展前景。

ISO/IEC、TLA不久将分别公布6类线/E级和7类线/F级系统标准，将消除所有线对之间的串扰到600MHz。

应大力发展家居综合布线系统，以满足智能住宅小区的迅速发展和人们对家庭信息服务及改善生活环境愿望的不断增加。家居布线属于多媒体系统，光纤和7类双绞线将可能成为未来家庭布线系统具有竞争力的两种传输介质。

综合布线系统（GCS）是建筑物内部或建筑群之间的传输网络。它能使建筑物内部的语音、数据、图文、图形及多媒体通讯设备、信息交换设备、建筑物物业管理及建筑物自动化管理设备等系统之间彼此相联，也能使建筑物内部通信网络设备与外部的铁芯网络设备之间彼此相联。

展望未来，综合布线系统正致力于在电缆技术方面能开辟新的研究领域，并在下一代电缆技术方面不断取得突破。这种新一代的电缆不仅支持当今的应用，而且支持未来的应用，还能保证用户网络不会随新技术的出现和发展而过时。

［1］刘化君.综合布线系统［M］.北京：机械工业出版社，2004.

［2］杨绍胤.智能建筑实用技术［M］.北京：机械工业出版社.2003.

［3］王 娜，王 俭，段晨东.智能建筑概论［M］.北京：人民交通出版社，2002.

［4］张永坚.智能建筑技术［M］.北京：中国水利水电出版社，2007.

［5］李 霞.建筑智能化系统应用及维护［M］.北京：机械工业出版社，2006.