隨著我國信息化進程的加快,不少小區(qū)也開始實現(xiàn)智能化,本文就以智能化小區(qū)的綜合布線系統(tǒng)展開論述,為讀者講解綜合布線系統(tǒng)在小區(qū)內(nèi)的技術及實際應用,以饗讀者。
當前,我國已進入信息化社會,人們的工作和生活與通信和信息關系日益密切,隨著信息網(wǎng)絡時代的到來,智能化建筑是這一時代的必然產(chǎn)物,它的出現(xiàn)適應了社會信息化和經(jīng)濟國際化的需要。應該說對智能化建筑的需要在國內(nèi)日益擴大和普及,并且逐漸趨向隨時隨地需要得到各種信息,從而產(chǎn)生普遍小型化和信息家庭化的傾向。也就是說信息化社會在不斷改變?nèi)藗兊纳罘绞胶凸ぷ髁晳T的同時,對于傳統(tǒng)的住宅建筑,提出的要求不僅是簡單的居住條件,而且要求在這個空間中生活、學習和工作,獲得各種信息,享受所需的生活、文化、娛樂、辦公和購物等各種信息服務。此外,通過通信自動化的拓寬和發(fā)展,與家庭辦公自動化、物業(yè)管理自動化和社區(qū)服務自動化相結合,成為提高現(xiàn)代人們住宅生活質量的重要手段。這就是從智能化建筑向智能化住宅小區(qū)發(fā)展的必然過程和流行趨勢。
我國從改革開放以來,綜合國力不斷增強,人民的生活水平顯著提高,居住條件也得到明顯改善。從80年代末起住宅建設標準開始逐步提高,1994年建設部正式提出了小康住宅的概念,并制定小康住宅設計標準,不久,國家科委和建設部又共同推出“2000年小康型城鄉(xiāng)住宅科技產(chǎn)業(yè)工程”。與此同時,電話、計算機、有線電視、家庭影院等相繼進入家庭,于是在小康住宅概念的基礎上,以科技為先導,提高城鄉(xiāng)居民住宅的功能和質量,改善居住環(huán)境條件為目標,人們對住宅建筑提出了智能化的需求,因此,智能化住宅小區(qū)的建設必然日漸增多,以適應人們對信息要求不斷增加的需要。
智能化住宅小區(qū)的通信網(wǎng)絡是以公用通信網(wǎng)為基礎,采用光纖進入小區(qū)(FTTZ)以及裝備具有寬帶ADSL功能的遠端模塊、或先進的用戶接入網(wǎng)設備,為小區(qū)提供了技術先進的基礎平臺。它既可向用戶提供傳統(tǒng)的話音通信服務,又可以提供頻帶寬、容量大的多媒體通信服務,能夠支撐智能化住宅小區(qū)內(nèi)的社區(qū)服務網(wǎng)絡和物業(yè)管理自動化系統(tǒng)。
智能化住宅電信布線系統(tǒng)的標準
目前,我國尚沒有像國外對智能化住宅電信布線系統(tǒng)制定相應的技術標準。但是應該看到目前國外制訂的家居布線系統(tǒng)的標準是建立在國際標準化組織/國際電工委員會標準ISO/IEC11801:1995《信息技術——用戶房屋綜合布線》和美國國家標準協(xié)會ANSI/EIA/TIA568A:1995《商務建筑電信布線標準》上的,因此,它與智能化建筑綜合布線系統(tǒng)的原理基本是統(tǒng)一的,所用材料基本相同,所采用的布線結構也是類似的,但具體的應用有些差異?,F(xiàn)行國外制訂的家居布線標準是美國國家標準協(xié)會(ANSI)與TIA/EIATR-41.8分委員會的TR41.8.2工作小組于1991年5月制定第一個ANSI/TIA/EIA570的家居布線標準,但隨著新技術不斷涌現(xiàn),智能化住宅對通信纜線帶寬的要求越來越高,該家居標準已日漸不能滿足客觀要求,迫切需有新的家居布線標準來適應新的信息技術的不斷發(fā)展。因此,1998年9月TIA/EIA協(xié)會正式修訂及更新家居布線標準,并重新命名為ANSI/TIA/EIA570A《家居電信布線標準》。制訂標準的目的主要是使家居電信布線的要求標準化,而標準內(nèi)容主要考慮滿足現(xiàn)在和今后一定時期的電信服務需要。在標準中,電信服務標準與家居單元的布線等級相對應,要求家居布線系統(tǒng)應能支持話音、數(shù)據(jù)、影像、視頻、多媒體、家居自動化系統(tǒng)、環(huán)境保護管理、安全保衛(wèi)、監(jiān)控、有線電視、傳感器和報警器以及對講機等服務。該標準適用于新建、擴建和修建單個住宅建筑或建筑群體。[nextpage]
TIA/EIA570A的《家居電信布線標準》有以下修改的主要內(nèi)容:
·該布線標準不涉及商業(yè)大樓等智能化建筑的內(nèi)容;
·基本規(guī)范將跟從TIA(電信工業(yè)學會)手冊中所更新的內(nèi)容及標準;
·該布線標準制訂家居布線的等級;
·該布線標準不涉及家居布線系統(tǒng)中的對外通信線路數(shù)量;
·在家居布線系統(tǒng)中認可的傳輸媒質有光纜、同軸電纜、三類及五類非屏蔽對絞線對稱電纜(UTP);
·該布線標準規(guī)定鏈路長度由通信引出端信息插座到配線箱不能超過90m(295英尺)、信道長度不能超過100m(328英尺);
·該布線標準中包括主干布線;
·該布線標準中包括固定裝置的布線,例如對講機、火警感應器等;
·通信引出端(信息插座)和插頭只適用于T568A接線方法以及使用4對UTP電纜,端接8位模塊或插頭。
TIA/EIA570A《家居電信布線標準》適用于單棟住宅或建筑群體的房屋建筑的電信布線系統(tǒng)和相關的管線和布線空間。這一標準規(guī)定的布線系統(tǒng)能在住宅建筑中支持各種電信服務,標準主要內(nèi)容還包括建筑物內(nèi)或建筑物之間的電信主干布線所有纜線。
在標準中制訂了兩個等級系統(tǒng),以便選擇適合每一個家居單元相應的布線方案。等級系統(tǒng)的規(guī)定如表1中所列。
由于《家居電信布線標準》(ANSI/TIA/EIA570A)剛剛實施不久,筆者感到存在一些問題。因此,有些國外生產(chǎn)廠商根據(jù)國際標準和上述標準的基本精神,建議按照智能化住宅小區(qū)的建設規(guī)模、建筑級別和業(yè)主需求等因素劃分等級,分別提出有不同的三種級別類型的設備配置和總體布局技術方案,現(xiàn)綜合其基本情況可分為三級,如下所述。
低等級(又稱基本型、經(jīng)濟型或普及型)
這種布線總體方案和設備配置,一般適合于低等級一般公寓或中小型住宅建筑,為中下級收入的家庭使用。能支持電話(話音)、計算機(數(shù)據(jù))和電視,每家裝一個配線盒,每家信息點最大5個左右,每個工作區(qū)均采用在墻上暗裝的四個插座孔通信引出端。傳輸媒質采用75Ω同軸電纜和三類非屏蔽對絞線對稱電纜,主干纜線采用三類非屏蔽對絞線對稱電纜。估計每家材料費用約為人民幣3500元-4000元。
中等級(又稱擴展型或先進型)
這種布線總體方案和設備配置,一般適合于中等級靈活性要求高的公寓或中小型住宅建筑,為中高級收入的家庭使用。能支持電話(話音)、計算機(數(shù)據(jù))和電視,每家裝一個配線盒,每家信息點最多約8個左右。每個工作區(qū)均采用在墻上暗裝的四個插座孔通信引出端。傳輸媒質采用75Ω同軸電纜和五類非屏蔽對絞線對稱電纜,主干纜線采用五類非屏蔽對絞線對稱電纜或光纖光纜。采用光纜傳輸系統(tǒng)時,光纖節(jié)點可為住宅小區(qū)內(nèi)600個家庭服務,有利于今后擴建,并實現(xiàn)視頻點播信息業(yè)務。估計每家材料費用約為人民幣6000 元左右。[nextpage]
高等級(又稱完備型、超前型或領先型)
這種布線總體方案和設備配置,一般適合于高等級大中型住宅建筑,或家庭辦公室、高級別墅式建筑,為高收入的家庭使用,能支持電話(話音)、計算機(數(shù)據(jù))和電視,每家裝一個配線盒,每家信息點約10個以上。每個工作區(qū)均采用在墻上暗裝的四個插座孔通信引出端。傳輸媒質采用75Ω同軸電纜和五類非屏蔽對絞線對稱電纜以及光纖光纜。采用光纜傳輸系統(tǒng)時,光纖節(jié)點可為住宅小區(qū)內(nèi)600個家庭服務,由于光纖光纜作為主干纜線,目前可支持千兆位(Gbit)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡,又能適應今后實現(xiàn)視頻點播和多媒體通信等信息需要,創(chuàng)造有利的基礎條件。估計每家材料費用約為人民幣9000元-10000元左右。
這三個等級的級別類型的信息點數(shù)量如表2中所列。
單個智能化住宅建筑布線系統(tǒng)的標準
根據(jù)國外ANSI/TIA/EIA570A《家居電信布線標準》中規(guī)定的典型單個智能化住宅建筑布線系統(tǒng)(有的稱家居布線系統(tǒng))的范圍和其總體布局及設備配置情況,其鏈路長度不應超過90m(295英尺);信道長度不應超過100m(328英尺)。在標準中對單個智能化住宅布線系統(tǒng)的設施均有其規(guī)定要求,具體設施要求需要說明以下幾點:
1、配線設備(DD)是一個交叉連接的配線架,主要是端接兩邊所有纜線,架上裝有連接硬件和臨時跳接的跳線。配線設備主要為用戶增減和改動服務,也為各種應用系統(tǒng)提供連接端口。根據(jù)標準規(guī)定配線設備必須安裝在每個家庭內(nèi)部,安裝位置應選擇在便于安裝和維護的地方。從配線架到信息插座的信息纜線長度不能超過90m,如果加上兩端跳線和連接線,則其總長度不能超過100m。因此,配線設備的安裝位置應處于住宅建筑的中心附近為好,以便減少信息纜線的長度。在配線設備附近的1.5m(5英尺)內(nèi)應設有符合標準規(guī)定的接地裝置。配線設備預留的空間尺寸大小決定于《家居電信布線標準》中規(guī)定的服務等級和在住宅建筑中安裝信息插座(通信引出端)的數(shù)量。在表3中列出為安裝配線設備需要預留墻壁洞孔的尺寸,它是按少數(shù)廠家的配線設備的外形尺寸來考慮的。因此,應以選用的配線設備的外形規(guī)格決定預留洞孔的尺寸。
2、對于單個家庭的智能化住宅建筑綜合布線系統(tǒng)的范圍作出了相應規(guī)定,但分界點以外不屬于標準范圍,分界點通常位于房屋建筑的外墻,服務提供者應是接近分界點的位置;此外,終端設備處也不屬于標準范圍,所以中間部分的設備才是屬于標準規(guī)定的范圍。[nextpage]
3、輔助分離信息插座(ADO)是將應用用戶和服務提供者分開的一種方式。在單個家庭的智能化住宅建筑中,輔助分離信息插座(ADO)應在屋內(nèi)安裝在較合適的位置,要便于用戶使用,最好是把它與配線設備(DD)安裝在一起,都裝在一個房間內(nèi),并要便于使用和維護。
4、輔助分離纜線是把各種服務功能從分界點延伸到單個智能化住宅內(nèi)的輔助分離信息插座(ADO)。當在多個智能化住宅的多層樓房時,則輔助分離纜線可以延伸到樓層配線架(FD)(有些廠商產(chǎn)品又稱樓層服務接線盒),它可與輔助分離信息插座(ADO)合而為一,即不設樓層配線架(FD),簡化結構和減少設備。因此,樓層配線架(FD)是主干纜線和輔助分離纜線的終端連接設備。一般樓層配線架(FD)設在每個樓層,有時為了簡化網(wǎng)絡結構采取每三個樓層用一個FD的合設方案(即上一個樓層、本樓層和下一個樓層,在本樓層設置一個樓層配線架)。
5、信息纜線是從配線設備(DD)到各種信息插座的傳輸媒質(即信號傳送的路徑)。有時某一根信息纜線可以通過有轉接點連接的形式,其要求應與《大樓通信綜合布線系統(tǒng)第一部分:總規(guī)范》(YD/T926.1—1997)中的規(guī)定一致,所以每段信息纜線的鏈路長度不應超過90m(295英尺),加上跳線(或連接線)和設備電纜其信道長度不應超過100m(328英尺)。由于信息纜線的連接方式為星形網(wǎng)絡拓撲結構,這里要注意的是住宅建筑內(nèi)的某些應用系統(tǒng)的固定設備(例如內(nèi)部對講通話設備、監(jiān)控系統(tǒng)的傳感器或煙霧探測器等)可能會采用固定布線連接到固定設備的控制器,雖然在系統(tǒng)集成時,對于布線部分優(yōu)先推薦采用星形網(wǎng)絡拓撲結構,但固定設備的布線常常采用環(huán)形或鏈形的網(wǎng)絡拓撲結構,所以有時不能將其布線集成在一起。
6、在新建的住宅建筑內(nèi)部纜線路由要求采取隱蔽敷設方式;改建的建筑物內(nèi)盡量采用隱蔽路由或暗敷管路。通常采取暗管設置在墻壁內(nèi)部或天花板內(nèi),墻體內(nèi)暗敷管路最好在墻面封閉前預先埋設,其它敷設纜線的方法可見有關標準規(guī)定。
7、信息插座和連接器是單個智能化住宅建筑布線系統(tǒng)重要設備,它們必須與傳輸媒質互相匹配,且插座必須安裝在固定的位置。在信息插座和連接器處,有一些網(wǎng)絡或服務的特殊應用電子元器件(如分路器、放大器和阻抗匹配設備等),這些特殊應用電子元器件應放置于信息插座和連接器的外部,不應放在信息插座內(nèi)部。
8、設備電纜(或設備跳線)將信息插座連接到終端設備連接器;快接式跳線是用于配線設備內(nèi)的中間直接或交叉連接。根據(jù)《大樓通信綜合布線系統(tǒng)第一部分:總規(guī)范》(YD/T926.1—1997)中的規(guī)定,要求信道長度不應超過100m(328英尺),鏈路長度不超過90m(295英尺)。因此,允許設備電纜或快接式跳線的總長度為10m(33英尺)。
9、在配線設備(DD)附近(距離1.5m以內(nèi)),為了便于安裝施工和維護檢修,應配有電源插座,要求一級智能化住宅建筑布線系統(tǒng)宜安裝一個電源插座,二級智能化住宅建筑布線系統(tǒng)必須安裝一個電源插座,電源插座的安裝位置和高度應與配線設備以及相連接設備的安裝高度相當,應滿足用戶使用需要和相應標準要求。
10、信息插座(又稱通信引出端)應根據(jù)智能化住宅建筑用戶對信息的需求程度,應預先設置足夠數(shù)量的信息插座,以便適應今后變化和發(fā)展的使用需要。一般在每個房間至少應設有一個信息插座,在一些有特殊使用的房間(例如有可能作為辦公性質的起居室或書房等),其信息插座的數(shù)量應適當增加,甚至適當增加余量,以便今后增加新的信息業(yè)務。在較大的房間(面積大于15m2時)中也需適當增加信息插座的數(shù)量,信息插座的安裝高度和位置應便于用戶使用和符合標準規(guī)定。[nextpage]
單個智能化住宅建筑布線系統(tǒng)的總體布局
典型單個智能化住宅建筑布線系統(tǒng)適合于別墅式的獨家住宅建筑使用。它是以配線設備(DD)為中心,有時輔助分離信息插座(ADO)與配線設備(DD)合設在一起。布線系統(tǒng)的網(wǎng)絡結構為星形分布狀態(tài),配線設備(DD)和輔助分離信息插座(ADO)是合設的,且是以它為中心,其水平纜線是星形分布狀態(tài),該布線系統(tǒng)設有主干通信線路與公用通信網(wǎng)或智能化小區(qū)的通信網(wǎng)絡連接成為整體,以便對外通信聯(lián)系。
單個智能化住宅建筑內(nèi)的布線系統(tǒng)
單個智能化住宅建筑內(nèi)的布線系統(tǒng)是較常用的典型技術方案。該智能化住宅建筑是一個智能化社區(qū)中的一個組成部分,它是一個三室一廳的住宅,其業(yè)主要求以下服務功能:
·與整個智能化社區(qū)計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng),以便共享互聯(lián)網(wǎng)的信息;
·了解智能化社區(qū)的公開通知和有關信息;
·水、電、煤氣等自動計量和采集數(shù)據(jù);
·安全防范、監(jiān)控監(jiān)視和自動報警。
此外,還有其它自動化系統(tǒng)的功能也應考慮。為此,智能化住宅建筑的布線系統(tǒng)有以下要求:
·客廳和主要臥室應能看電視、打電話和用電腦(計算機);
·其它臥室能打電話和用電腦(計算機);
·在客廳、臥室、廚房等地方需要裝置紅外線報警,并與智能化社區(qū)的保安中心相連。
目前,常用的單個智能化住宅建筑內(nèi)部的典型布線系統(tǒng)有以下幾個特點:
1、配線設備(DD)和輔助分離信息插座(ADO)合設在一起,并是整個住宅建筑內(nèi)布線系統(tǒng)的核心。它安裝在屋外線路的引入進口處。該配線設備為盒體結構、密封性能好,便于用戶連接使用和自行改變線路,操作簡單,主要是其跳接設施適合于普通家庭使用需要。
2、布線系統(tǒng)采用高性能的五類非屏蔽對絞線對稱電纜(UTP),可以滿足目前和今后話音及數(shù)據(jù)傳送信息的要求。電視信號是采用75Ω同軸電纜分配到各個房間,且在傳輸信息的過程中保證系統(tǒng)性能較好的穩(wěn)定性,不需配置適配器,簡化了網(wǎng)絡設備。
3、在布線系統(tǒng)中采用二個孔或四個孔的信息插座,且是模塊化結構,在設計中可根據(jù)用信息需求配置相應的插座接續(xù)模塊。在典型布線系統(tǒng)中為四個孔信息插座,通常是一個孔用同軸電纜接續(xù)模塊來連接電視,兩個孔是用RJ45對絞線接續(xù)模塊,以便連接電話機和計算機,另外一個孔則預留給未來的信息發(fā)展需要。兩個RJ45接續(xù)模塊上的標識蓋,既可以便于區(qū)別模塊的功能,又可以起到防塵的作用。
4、智能化住宅建筑內(nèi)的典型布線系統(tǒng)中的配線設備(DD)和輔助分離信息插座(ADO)是屋內(nèi)外線路連接設備,它是一個樞紐裝置,屋外線路引入該設備,而屋內(nèi)線路由該設備引出后,采用星形網(wǎng)絡拓撲結構。此外,從智能化住宅建筑內(nèi)的典型布線系統(tǒng)的水平布線路由來看,均采取水平或垂直的布置方式,不采用斜穿不規(guī)則的敷設方式,這樣有利于利用房屋結構的縫隙敷設纜線。
5、在新建的智能化住宅建筑內(nèi)部布線系統(tǒng)的纜線,從信息插座(TO)到配線設備(DD)的整個線路段落,應采用暗敷管路的安裝方式,不可使纜線暴露而采取毫不保護的敷設方式,以免纜線會遭到外力損傷的可能。所有纜線和信息插座的安裝還應注意與內(nèi)部裝修工程協(xié)調配合,以免增加矛盾,發(fā)生相互損壞的現(xiàn)象。(未完待續(xù))