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網(wǎng)絡(luò )工程師職稱(chēng)論文
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摘要：本文闡述了網(wǎng)絡(luò )工程綜合布線(xiàn)系統的定義、規范、和標準、特點(diǎn)及目前存在的問(wèn)題，并論述綜合布線(xiàn)系統設計與應用，對綜合布線(xiàn)各子系統中的配線(xiàn)子系統路由優(yōu)化設計方法進(jìn)行分析和探討。
關(guān)鍵詞：綜合布線(xiàn)； 網(wǎng)絡(luò )工程；優(yōu)化技術(shù)； 1/2
智能建筑是信息時(shí)代的必然產(chǎn)物，綜合布線(xiàn)系統是智能建筑物內的數據傳輸系統，它既實(shí)現了建筑物或建筑群內部的圖像、語(yǔ)音和數據之間彼此相連傳輸，也實(shí)現了各個(gè)通信設備和交換設備與外界通信網(wǎng)絡(luò )相連接。
一、綜合布線(xiàn)系統概述
1.1綜合布線(xiàn)系統的定義。
綜合布線(xiàn)系統是信息時(shí)代的必然產(chǎn)物。它是通過(guò)網(wǎng)絡(luò )傳輸介質(zhì)與相關(guān)的硬件設備的有機結合，從而實(shí)現了整個(gè)系統上的各種功能，保證了信息傳輸的安全性、可靠性和有效性。綜合布線(xiàn)系統使智能建筑群內所有帶弱電的設備進(jìn)入了同一個(gè)網(wǎng)絡(luò )系統，由設置的中央控制室的網(wǎng)絡(luò )管理系統進(jìn)行控制和管理。綜合布線(xiàn)系統的構成分為六個(gè)子系統，它們是由計算機網(wǎng)絡(luò )硬件、傳輸信息的電子鏈路、傳輸網(wǎng)絡(luò )介質(zhì)、電氣保護設備等硬件集成在一起的。
1.2綜合布線(xiàn)系統的規范和網(wǎng)絡(luò )標準。
1）中國國內規范：GB/T50311-2007綜合布線(xiàn)系統工程設計規范；GB/T50312-2007綜合布線(xiàn)系統工程驗收規范。
2）國際標準及規范：ISO/IEC 11801，EIA/TIA 568A，EIA/TIA 568B等。
3）綜合布線(xiàn)系統支持的網(wǎng)絡(luò )標準：ATM異步傳輸模式；CDDI銅線(xiàn)分布式數據接口高速網(wǎng)絡(luò )標準；FDDI光纖分布式數據接口高速網(wǎng)絡(luò )標準；IEEE8023總線(xiàn)局域網(wǎng)標準；IEEE8025環(huán)型局域網(wǎng)標準。
1.3綜合布線(xiàn)系統的主要特點(diǎn)。
開(kāi)放性
綜合布線(xiàn)系統采用開(kāi)放式體系結構，符合多種國際上現行的標準，它幾乎對所有著(zhù)名廠(chǎng)商的產(chǎn)品都是開(kāi)放的，并支持所有的通信協(xié)議。
這種開(kāi)放性的特點(diǎn)使得設備的更換或網(wǎng)絡(luò )結構的變化都不會(huì )導致綜合布線(xiàn)系統的重新鋪設，只需進(jìn)行簡(jiǎn)單的跳線(xiàn)管理即可。
靈活性
綜合布線(xiàn)系統采用星型物理拓撲結構，為了適應不同的網(wǎng)絡(luò )結構，可以在綜合布線(xiàn)系統管理間進(jìn)行跳線(xiàn)管理，使系統連接成為星型、環(huán)型、總線(xiàn)型等不同的邏輯結構，靈活地實(shí)現不同拓撲結構網(wǎng)絡(luò )的組網(wǎng);當終端設備位置需要改變時(shí)，除了進(jìn)行跳線(xiàn)管理外，不需要進(jìn)行更多的布線(xiàn)改變，使工位移動(dòng)變得十分靈活;
同時(shí)，綜合布線(xiàn)系統還能夠滿(mǎn)足多種應用的要求，如數據終端、模擬或數字式電話(huà)機、個(gè)人計算機、工作站、打印機和主機等，使系統能靈活的聯(lián)接不同應用類(lèi)型的設備。
模塊化
綜合布線(xiàn)系統的接插元件，如配線(xiàn)架、終端模塊等采用積木式結構，可以方便地進(jìn)行更換插拔，使管理、擴展和使用變得十分簡(jiǎn)單。
擴展性
綜合布線(xiàn)系統(包括材料、部件、通訊設備等設施)嚴格遵循國際標準，因此，無(wú)論計算機設備、通訊設備、控制設備隨技術(shù)如何發(fā)展，將來(lái)都可很方便地將這些設備連接到系統中去。綜合布線(xiàn)系統靈活的配置為應用的擴展提供了較高的裕量。系統采用光纖和雙絞線(xiàn)作為傳輸介質(zhì)，為不同應用提供了合理地選擇空間。
對帶寬要求不高的應用，采用雙絞線(xiàn)，而對高帶寬需求的應用采用光纖到桌面的方式。
語(yǔ)音主干系統采用大對數電纜，既可作為話(huà)音的主干，也可作為數據主干的備份，數據主干采用光纜，其高的帶寬為多路實(shí)時(shí)多媒體信息傳輸留有足夠裕量。
獨立性
綜合布線(xiàn)系統的最根本的特點(diǎn)是獨立性。最底層是物理布線(xiàn)，與物理布線(xiàn)直接相關(guān)的是數據鏈路層，即網(wǎng)絡(luò )的邏輯拓撲結構。
而網(wǎng)絡(luò )層和應用層與物理布線(xiàn)完全不相關(guān)，即網(wǎng)絡(luò )傳輸協(xié)議、網(wǎng)絡(luò )操作系統、網(wǎng)絡(luò )管理軟件及網(wǎng)絡(luò )應用軟件等與物理布線(xiàn)相互獨立。
二、綜合布線(xiàn)系統的設計與應用
綜合布線(xiàn)系統一般由六個(gè)子系統構成，分別是工作區子系統、水平布線(xiàn)子系統、垂直干線(xiàn)子系統、設備間子系統、管理子系統以及建筑群子系統。綜合布線(xiàn)系統中還有一項最重要的組成構件就是網(wǎng)絡(luò )傳輸介質(zhì)，它決定了網(wǎng)絡(luò )數據傳輸的最大距離、網(wǎng)絡(luò )數據的傳輸速率、連接設備的選擇和傳輸的可兼容性、安全性、可靠性及有效性等等。
1）水平子系統的設計。水平子系統是由水平布線(xiàn)子系統由信息插座、水平電纜、樓層配線(xiàn)架上的配線(xiàn)盤(pán)和跳線(xiàn)等組成。信息插座的接口是8針RJ45形式，必須符合ISO8877和ISO603.7標準，電氣性能至少保證五類(lèi)指標，可采用ST或SC形式，水平布線(xiàn)的長(cháng)度不得超過(guò)90米。
2）垂直干線(xiàn)子系統的設計。垂直干線(xiàn)子系統是由設備間子系統或管理區子系統與水平子系統的引入口之間的連接線(xiàn)纜組成。在設計施工時(shí)，應預留一定長(cháng)度的線(xiàn)纜作為冗余信道。
3）工作區子系統的設計。工作區子系統是需要設置終端設備的區域，是由終端設備及其連接到水平系統信息插座的接插線(xiàn)等組成。對于計算機終端，采用RJ45-RJ45的4對跳線(xiàn)，跳線(xiàn)的長(cháng)度設計為1.5米、3米或5米，信息插座是由8芯模塊化RJ45頭插座組成，其功能規定符合568標準。
4）設備間子系統的設計。設備間子系統是建筑物用于進(jìn)行綜合布線(xiàn)、安裝進(jìn)出線(xiàn)設備及其應用系統管理和維護的區域，設備間的位置應設計在建筑物平面的中間位置及建筑物干線(xiàn)的中間樓層。
5）管理區子系統的設計。管理區子系統是由配線(xiàn)架、配線(xiàn)間的線(xiàn)纜及相關(guān)接插線(xiàn)等組成，它是管理連接硬件和線(xiàn)纜的區域。網(wǎng)絡(luò )管理人員可以在管理區子系統中便捷地改變任意用戶(hù)的路由。
6）建筑群子系統的設計。建筑物子系統是由連接各建筑物之間的傳輸介質(zhì)和各種相關(guān)支持的設備構成的，敷設電纜的方法有直埋電纜法、架空電纜法和管道布線(xiàn)法。管道布線(xiàn)是由管道和入孔組成的地下系統，將建筑物的各個(gè)建筑物進(jìn)行互連。
三、綜合布線(xiàn)系統存在的問(wèn)題
設計不標準：當前為了滿(mǎn)足技術(shù)指標的要求，綜合布線(xiàn)工程中多用超五類(lèi)線(xiàn)，但為了中標，有些集成商提出改用三類(lèi)線(xiàn)代替，從而降低競標預算價(jià)格，達到拿下該工程項目的目的。建立的文檔不全面：為了便于日后測試、維護、運行和管理綜合布線(xiàn)系統，必須有一套完備準確的文檔資料；驗收工程草率了事：沒(méi)有索取完備的測試報告，沒(méi)有清查信息點(diǎn)布置的數量，沒(méi)有核準纜線(xiàn)的布置方法和線(xiàn)路等等問(wèn)題，極易使日后用戶(hù)與集成商發(fā)生糾紛。
四、綜合布線(xiàn)系統的優(yōu)化
綜合布線(xiàn)系統作為智能建筑的“中樞神經(jīng)”系統，綜合布線(xiàn)系統是智能建筑必備的基礎設施。但發(fā)生故障導致智能系統癱瘓的根源，有70%以上是由于智能系統的布線(xiàn)不善。當前國內綜合布線(xiàn)的工程設計，采用AutoCAD優(yōu)化網(wǎng)絡(luò )圖替代手工設計已成為趨勢，但對其設計方案中器件數量的統計和各種線(xiàn)纜長(cháng)度的測量、計算，既費力又很容易出錯。因此，有必要對綜合布線(xiàn)的配線(xiàn)子系統路由進(jìn)行優(yōu)化和研究。
1.配線(xiàn)系統路由優(yōu)化算法
針對綜合布線(xiàn)配線(xiàn)子系統的路由進(jìn)行優(yōu)化，可分為房間內的布線(xiàn)和廊道內布線(xiàn)（即樓層配線(xiàn)間至房間引入點(diǎn)）兩部分進(jìn)行。其路由優(yōu)化計算方法采用改進(jìn)的迪杰斯特拉算法，以找出樓層配線(xiàn)間V1至各布線(xiàn)點(diǎn)的最短路徑。
改進(jìn)的迪杰斯特拉（ImprovedDijkstra）最短路算法不僅可以求出圖中從一個(gè)特定頂點(diǎn)至所有其他頂點(diǎn)的最短路由，且能給出經(jīng)過(guò)的最短路徑點(diǎn)，計算出各點(diǎn)間的最短距離。知道了各點(diǎn)間的最短路由及距離，就知道了各布線(xiàn)路由的分支情況，便于后面利用計算機對布線(xiàn)材料的自動(dòng)統計。
2.綜合布線(xiàn)配線(xiàn)子系統路由優(yōu)化設計
子系統路由優(yōu)化設計的重點(diǎn)，即從AutoCAD圖中正確地讀取優(yōu)化網(wǎng)絡(luò )圖中需要的數據，構建優(yōu)化網(wǎng)絡(luò )圖矩陣，以便進(jìn)行高效率地最短路徑分析計算，最后由計算機自動(dòng)地進(jìn)行最短路徑的布線(xiàn)繪制。
2.1構建優(yōu)化網(wǎng)絡(luò )圖矩陣
從布線(xiàn)工程圖中讀取優(yōu)化網(wǎng)絡(luò )圖中需要的數據時(shí)，計算機可以直接對各點(diǎn)編號，生成節點(diǎn)表。但在畫(huà)出線(xiàn)纜路由前，各點(diǎn)是相互孤立的，計算機無(wú)法自動(dòng)辨別哪些點(diǎn)按實(shí)際布線(xiàn)情況是不可能相連的。這時(shí)，計算機就能夠提取到廊道內的可能布線(xiàn)點(diǎn)和這些點(diǎn)間的距離即優(yōu)化網(wǎng)絡(luò )圖中的弧長(cháng)，而不在同一直線(xiàn)上的點(diǎn)，在優(yōu)化網(wǎng)絡(luò )圖的矩陣中弧長(cháng)初始值為∞，由此可以將這些數據形成和構建優(yōu)化網(wǎng)絡(luò )圖的矩陣。
2.2自動(dòng)繪制布線(xiàn)優(yōu)化路徑
在進(jìn)行優(yōu)化路徑分析計算時(shí)，采用改進(jìn)的迪杰斯特拉算法。該算法的網(wǎng)絡(luò )圖中的特殊點(diǎn)、其它點(diǎn)和距離參數對應于布線(xiàn)工程圖中為：樓層配線(xiàn)間引出點(diǎn)設定為特定頂點(diǎn)V1，由每個(gè)房間的引出點(diǎn)定為必經(jīng)點(diǎn)，廊道拐點(diǎn)形成廊道內可能的布線(xiàn)路由點(diǎn)。然后經(jīng)過(guò)改進(jìn)的迪杰斯特拉算法進(jìn)行廊道內布線(xiàn)路由優(yōu)化計算。
最后計算機自動(dòng)將前面生成的廊道內可能的布線(xiàn)路由按照優(yōu)化計算結果進(jìn)行修訂，將優(yōu)化計算結果中的節點(diǎn)連接，并生成廊道內的最優(yōu)布線(xiàn)路由圖，從而實(shí)現優(yōu)化結果下的計算機自動(dòng)布線(xiàn)。
五、結語(yǔ)
綜合布線(xiàn)系統是智能建筑的重要構成部分，為智能建筑提供了高速可靠便捷的信息通道，是實(shí)現智能建筑功能的重要基礎和保證。隨著(zhù)我國經(jīng)濟實(shí)力的不斷壯大和計算機網(wǎng)絡(luò )技術(shù)的不斷迅猛發(fā)展，綜合布線(xiàn)系統會(huì )有更廣闊的發(fā)展前景。
參考文獻：
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[2]馮志明，網(wǎng)絡(luò )綜合布線(xiàn)系統簡(jiǎn)介[J].甘肅科技縱橫，2004（3）：58-59.
[3]吳達金，綜合布線(xiàn)系統工程設計和施工[M].人民郵電出版社，1999.
[4]田長(cháng)虹，綜合布線(xiàn)在智能建筑中的運用[J].電氣時(shí)空，2004（7）：26-27.
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