曾松鳴［德特威勒（蘇州）電纜系統(tǒng)有限公司，上海 200333］

綜合布線系統(tǒng)的概念分析

曾松鳴
［德特威勒（蘇州）電纜系統(tǒng)有限公司，上海 200333］

介紹了綜合布線系統(tǒng)的7類產(chǎn)品分類、環(huán)境影響，從前拆式通用面板、跳線管理器、高度可變的機柜型光纖配線架等方面分析了綜合布線相關(guān)產(chǎn)品的發(fā)展方向。指出對于綜合布線的從業(yè)人員，只要理解綜合布線產(chǎn)品的7個分類和各種定語的含義，對眾多的綜合布線產(chǎn)品的理解就變得越來越容易。

綜合布線系統(tǒng)；產(chǎn)品分類；環(huán)境影響；產(chǎn)品發(fā)展

曾松鳴（1957-），男，工程師，從事綜合布線系統(tǒng)工作。

0 引 言

目前，綜合布線廠商有一兩千家，但產(chǎn)品卻越來越類似，原因在于大量的抄襲。抄襲的原因之一是產(chǎn)品工程師大多是光學(xué)、電子、通信、模具、鈑金等專業(yè)的工程師，不能準確判斷應(yīng)用的發(fā)展趨勢，無法按照人機工程學(xué)的原理把握應(yīng)用中的細節(jié)。抄襲除了上市時間略遲和沒有特色外，不會暴露產(chǎn)品工程師自身的不足，甚至還可以通過改進被抄襲的產(chǎn)品，形成新的特色。

圖1 綜合布線系統(tǒng)的7類產(chǎn)品

1 產(chǎn)品分類

目前，綜合布線系統(tǒng)的產(chǎn)品至少有數(shù)千種，但歸納后卻只有7大類，如圖1所示。

綜合布線系統(tǒng)最關(guān)鍵的是纜線敷設(shè)。為了能讓纜線的使用壽命超過20 a，必須用連接器、面板和配線架在墻面和機柜內(nèi)進行內(nèi)外分隔，使內(nèi)部的纜線壽命長達20～25 a，而暴露在外的跳線則允許折斷，并隨時可以更換。

1.1 纜 線

綜合布線的纜線用于高速的信息傳輸。在日常生活中，人們有可能接觸到信息傳輸?shù)拿浇橛泄?、電、磁、機械波和聲波。其中機械波和聲波因速度較低，綜合布線系統(tǒng)中不考慮它們，而電、磁可以相互轉(zhuǎn)換，因此只考慮光、電兩種媒介，相應(yīng)的傳輸纜線為光纜和銅纜（雙絞線）。

銅纜（雙絞線）傳輸能力有限，但不易折斷，也不怕灰塵，一般僅用于從弱電間到桌面、弱電間到生產(chǎn)設(shè)備的最后100 m。光纜的傳輸性能（帶寬和傳輸距離）遠優(yōu)于銅纜，但怕灰塵、易折斷，因此只用于IT工程師能夠接觸的建筑物內(nèi)干線子系統(tǒng)和樓與樓之間的建筑群子系統(tǒng)。

雙絞線的斷面示意圖如圖2所示。部分雙絞線因芯線直徑能夠匹配RJ45水晶頭，在理論上可以在雙絞線的兩端直接端接水晶頭，但由于水平雙絞線中的芯線是單股導(dǎo)線（硬線），與常規(guī)的兩片式水晶頭之間的匹配并不理想，造成可靠性不高，易發(fā)生故障。如果在硬線上直接端接水晶頭，應(yīng)采用價格較高的三片式水晶頭。

雙絞線和光纜宜安裝在建筑物的隱蔽空間或室外管網(wǎng)中，外部通過面板、配線架和機柜封閉使非專業(yè)人員不易觸碰到，確保纜線能在20～25 a的使用年限中不出故障，這是網(wǎng)線（雙絞線兩端接水晶頭）做不到的。

1.2 連接件

連接件也稱連接器，是兩根纜線之間互連的接口器件。在綜合布線工程中，連接件主要用于水平纜線、干線纜線和建筑群纜線的兩端，與纜線一起形成永久鏈路。由于永久鏈路被面板、配線架和機柜所保護，因此使用壽命能達20～25 a。連接件如圖3所示。

圖2 雙絞線的斷面示意圖

圖3 連接件

當纜線暴露在空間并多次被移動時，芯線逐漸產(chǎn)生裂縫，最終折斷。纜線壽命長短與材質(zhì)有關(guān)，如多股銅纜的壽命比單股銅纜的長，銅纜壽命比光纜的長等。

一根從弱電間的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備到工作區(qū)的計算機之間的纜線必經(jīng)過隱蔽空間和敞開空間。為了避免在敞開空間中，纜線貼著墻面出線口邊緣折斷，導(dǎo)致整根纜線因無法修復(fù)而報廢。采用在隱蔽空間與敞開空間的界面上設(shè)連接件（模塊或光纖連接器）的方式，使隱蔽空間內(nèi)的纜線與敞開空間中的纜線成為兩根獨立的纜線，通過連接件實現(xiàn)互連。使用面板、配線架和機柜的完全分隔方式，使傳輸系統(tǒng)的隱蔽部分保持完好無損。

暴露部分的纜線可以使用壽命比較長的原裝跳線，跳線通過連接件與隱蔽空間內(nèi)的永久鏈路一起形成信道。由于可能折斷的跳線隨時可以更換，確保整個信息傳輸系統(tǒng)的使用壽命達到20～25 a，遠超過低端網(wǎng)線結(jié)構(gòu)的壽命。

1.3 跳 線

跳線在綜合布線系統(tǒng)中是外露的傳輸纜線，應(yīng)盡量做到不易折斷，如銅跳線采用多股導(dǎo)線絞合而成等，同時要便于更換。為此，當綜合布線系統(tǒng)在墻面上安裝面板、機柜內(nèi)安裝配線架時，跳線僅用于面板與計算機/電話之間、配線架面板與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的連接。跳線的兩端都采用連接器，只要插拔跳線兩端的連接器，就可以隨時更換跳線。

1.4 面 板

安裝在墻面、地面或桌面上的面板稱為墻面面板、地面插座盒和表面安裝盒。

面板的主要作用有兩個，一個是連接件的支架；另一個作用是墻面開孔或地面開孔的封閉板，當面板裝好后，不再能夠碰到面板背后的纜線（對于綜合布線系統(tǒng)是雙絞線或光纜，對于供電系統(tǒng)是會觸電的電源線），確保這些纜線的壽命達20～25 a。

1.5 配線架

配線架是面板的結(jié)合體，作用是縮小面板所占用的空間，提高機柜（機柜型配線架）或墻面空間（墻面配線架）的利用率。

對于綜合布線產(chǎn)品，最好是將面板、配線架、地面插座盒和表面安裝盒形成一個完整的解決方案，其中的許多零部件能夠互通、互用，以減少模具成本，同時讓施工人員能夠快捷掌握。

1.6 箱 柜

箱柜包含著壁掛箱、機柜、安裝盒等收納類容器，主要用于安裝各種配線架，也可以用于安裝面板。箱柜本身十分簡單，但需針對壁掛、落地和冷熱通道等環(huán)境，形成與之匹配的箱柜類產(chǎn)品。

設(shè)計綜合布線系統(tǒng)時，還需要考慮一些附件，使纜線能夠綁扎得橫平豎直，強電與弱電之間的距離符合規(guī)范，跳線既美觀，又便于拆裝，配線架中的連接件或配線架能夠從正面取出或裝入，當然也需要考慮怎樣減少預(yù)端接纜線的長度和種類。

跳線管理器也屬于箱柜類產(chǎn)品，只是存儲跳線，在梳理跳線的功能基礎(chǔ)上保持美觀，且要求便于對跳線進行操作。

1.7 管 理

管理主要是指標簽標識、跳線管理、離線式記錄（如記錄本、布線管理軟件、IC卡記錄）、在線式跳線記錄（如電子配線架）。隨著綜合布線系統(tǒng)的規(guī)模和作用越來越大，標簽標識系統(tǒng)需要更清晰、更及時、更準確。所以在各種需要設(shè)標簽的位置都建立了詳細的標簽系統(tǒng)，并使用專用軟件進行全面的管理，同時還使用電子配線架對跳線的異常變更進行及時的記錄和實時報警，提醒管理人員進行檢查和確認。

分析7大類產(chǎn)品，發(fā)現(xiàn)只有纜線、連接線、跳線能夠傳輸信息，其余不能傳輸信息，只是一些用于支撐、封閉和收容的器件。因此，纜線、連接線、跳線可以歸納為傳輸部件，面板、配線架、箱柜可以歸納為保障部件，形成了傳輸、保障和管理的產(chǎn)品大類。

圖4 綜合布線系統(tǒng)的九大領(lǐng)域

2 產(chǎn)品的環(huán)境影響

在綜合布線系統(tǒng)中，環(huán)境對產(chǎn)品所造成的影響一般會用定語添加在關(guān)鍵詞的前面。例如，設(shè)計屏蔽布線系統(tǒng)時，不熟悉屏蔽布線系統(tǒng)的設(shè)計師只要能夠做非屏蔽布線系統(tǒng)的設(shè)計，在設(shè)計完畢后，只要將“非屏蔽”中的“非”字刪除，基本上就完成了屏蔽布線系統(tǒng)的設(shè)計，唯一需要做的是每個配線架需配2根不等長的接地導(dǎo)線至機柜的接地銅排或接地母線。

目前，綜合布線系統(tǒng)的應(yīng)用環(huán)境變得越來越惡劣，對綜合布線的要求越來越高，催生了能夠適應(yīng)之的綜合布線產(chǎn)品。

（1）為了應(yīng)對信息量更大的計算機網(wǎng)絡(luò)，綜合布線系統(tǒng)的雙絞線從3類上升到8類。

（2）為了應(yīng)對工廠的粉塵和水，催生了各種防護等級的工業(yè)級纜線、工業(yè)級殼體、工業(yè)級連接器和工業(yè)級跳線。但由于這些工業(yè)級產(chǎn)品過于昂貴，綜合布線系統(tǒng)的常規(guī)面板與廉價的強電防水罩殼之間的組合試驗成功，防水、防塵又從繁化簡。

（3）隨著室外管網(wǎng)的日益普及，原有抗壓、抗拉、不防雷的室外金屬鎧裝光纜被防雷但抗拉、抗壓強度低的玻璃纖維鎧裝光纜所替代，不再需要接地，簡化了光纖配線架。

總之，對于綜合布線的從業(yè)人員而言，只要理解綜合布線產(chǎn)品的7個分類和各種定語的含義，對繁多的綜合布線產(chǎn)品的理解也就變得越來越容易。

3 綜合布線產(chǎn)品的相關(guān)發(fā)展

綜合布線系統(tǒng)的九大領(lǐng)域如圖4所示。綜合布線系統(tǒng)九大領(lǐng)域的無限分項如圖5所示。

3.1 直觀的產(chǎn)品烙印

以德特威勒數(shù)年前的一個外觀專利為例，技術(shù)團隊將公司名稱（Datwyler）的首字母融入RJ45型模塊的外形，形成了非常直觀的D字造型模塊專利。具體的做法是將長方形的模塊右側(cè)（如圖6所示）的上、下角削去，形成了以模塊孔為中心的D字型模塊，如圖7所示。

圖5 綜合布線系統(tǒng)九大領(lǐng)域的無限分項

圖6 RJ45模塊變形

圖7 D字形模塊

從構(gòu)成上來說，模塊削去右側(cè)上、下角并不會影響產(chǎn)品的性能和安裝，還可以通過同樣造型的附件，形成附加的特定功能。其中包括：

（1）電子配線架的接觸式檢測單元和分隔單元。如果利用右側(cè)上、下角構(gòu)成1個含有2個金屬檢測片的檢測單元和1個LED發(fā)光單元，則電子配線架的檢測功能可以在模塊上實現(xiàn)。當利用配線架背面的空間建立傳輸電路時，使常規(guī)配線架也能實現(xiàn)電子配線架功能，大大降低電子配線架的造價。

（2）顏色標記。當利用兩個斜角制成顏色附件時，可以取代彩色雙絞線、彩色模塊和傳輸跳線指示該模塊所傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)屬性。從工程角度看，由于模塊具有可以更換的顏色附件，可以使綜合布線在施工中大幅減少彩色雙絞線、彩色模塊在端接前可能出現(xiàn)的放置錯誤，從而大幅減少工程故障概率。

（3）防插錯附件。如果兩個斜角制成防插錯附件，能讓模塊具有防出錯功能（防呆功能），由于防插錯功能可以確保不同網(wǎng)絡(luò)的跳線只能插入指定的插座中，所以對于一些有特殊需求的甲方而言有比較大的吸引力，但對于大多數(shù)的甲方而言卻沒有意義。所以這兩類甲方的需求如果能在同一個模塊中實現(xiàn)，就可以簡化制造、倉儲、施工的管理流程，降低造價。

3.2 前拆式通用面板

為了實現(xiàn)綜合布線系統(tǒng)的快捷維護，面板和配線架都已實現(xiàn)了前拆式，維護時可從面板的正面拆下模塊而不必拆卸面板。

該構(gòu)思的主體是在雙層面板的中部設(shè)置模塊框架，將模塊、光纖耦合器等連接件安裝在模塊框架上。當需要拆卸時，僅使用常規(guī)工具將模塊框架取下，順帶將模塊或光纖耦合器取下。為了美觀，模塊框架的拆卸部位一般隱藏在有機玻璃標簽框的內(nèi)部。

（1）系列化構(gòu)思擴衍到各類配線架、地面插座盒和表面安裝盒。在綜合布線系統(tǒng)中，墻面面板（包括平口面板、斜口面板）、地面插座盒、表面安裝盒、銅纜配線架、光纖配線架和通用配線架等的功能特點都有共性，即它們都是用于安裝的連接件。在前拆式面板的構(gòu)思中，模塊框架是系列產(chǎn)品中的通用部件，當它的尺寸（高、寬、深）、功能和外觀確定后，面板的造型基本確定。

（2）86型面板可以變換成80型面板。80型面板所對應(yīng)的底盒尺寸是80 mm×80 mm，這就要求模塊框架的尺寸能夠足以安裝在80型底盒內(nèi)。

（3）模塊框架高度為1U（44.45 mm），在面板類產(chǎn)品和配線架類產(chǎn)品中通用。綜合布線系統(tǒng)的配線架應(yīng)兼顧面板和配線架的尺寸，模塊框架的高度必須控制在1U的標準值上，同時要求24個模塊框架的總寬度不能大于配線架所能允許的最大可用寬度。

（4）系列化前面板支持強弱電統(tǒng)一外形。利用了雙層面板中前蓋板是獨立面板的特性，設(shè)計了前面板的多種造型，目的是與各種流行的強電面板的外形保持一致。

（5）系列化面板造型形成平口、斜口兩大類外觀。如果模塊框架能讓面板兼容斜口底板和面框，就可在平口面板的基礎(chǔ)上完成斜口面板的設(shè)計，而其主要的功能特點仍完全一致。采用類似的方法，可以輕松地完成各種配線架、端面插座盒和表面安裝盒的設(shè)計工作。

（6）模塊框架可用常規(guī)的一字螺絲刀拆卸。如從面板背后將模塊框架拆卸下來，僅需用手指按壓塑料卡口即可。如果在面板安裝完畢后，想從正面拆卸模塊框架，則需使用小號一字螺絲刀插入標簽框內(nèi)的槽口，按壓后方可取出。

（7）背板通用支持多個模塊框架。背板如果能支持1個以上模塊框架，就可以減少1副模具。當然，面板還是需要有雙口面板模具。事實上，單雙口可共用一塊背板，只需在中間部位再添加1個模塊框架的卡口。

（8）多種模塊框架實現(xiàn)各種連接件（光、銅）混合安裝。目前連接件的尺寸可共用一個模塊框架的尺寸和安裝方式，因此可以開發(fā)出與各種模塊和光纖耦合器匹配的模塊框架等。

（9）模塊框架預(yù)留電子配線架檢測及顯示空間。從網(wǎng)絡(luò)管理的角度來看，未來物理層的信道監(jiān)控智能布線管理系統(tǒng)會實現(xiàn)信道級自動監(jiān)控，因此面板上預(yù)留電子配線架的檢測和顯示空間。

（10）使用通用的IC芯片讀寫裝置為每個端口寫入信息。

（11）Keystone模塊框架內(nèi)嵌滑蓋式防塵蓋，可以防止水或灰塵進入模塊內(nèi)?；w式防塵蓋內(nèi)嵌在面板內(nèi)，不易脫落，也不易丟失，但要在1U的高度內(nèi)實現(xiàn)，難度相當高。

（12）翻蓋式貫通型標簽框，使用便捷。當模塊框架用于配線架時，可以使用一張打印的長標簽，一次性完成數(shù)個模塊框架中的標簽安裝，以減少施工的工作量。

（13）滑蓋式防塵蓋的蓋板可從面板內(nèi)部更換。在模塊框架的設(shè)計中，在模塊框架上還沒有安裝模塊時，滑蓋式防塵蓋中的蓋板可以拆卸。一旦模塊安裝完畢，則蓋板被永久固定，不能拆卸，解決了標簽容易脫落或損壞的問題。

3.3 跳線管理器

跳線管理器是工程中固定跳線路由和隱藏跳線的部件，深度有50、70、100 mm，造型有全封閉型和環(huán)型兩種，如圖8和圖9所示。

圖8 全封閉型跳線管理器

圖9 環(huán)型跳線管理器

跳線在運維過程中隨時可能會被更換或改變跳線兩端的信息插座位置，使信息點所承載的網(wǎng)絡(luò)和電話等應(yīng)用靈活改變。所以，跳線只能散放，不宜被綁扎、膠粘，否則容易出現(xiàn)跳線在機柜的正面呈現(xiàn)亂象，導(dǎo)致看不清網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的指示燈或部分跳線因承載其他跳線的重量而被拉壞。

全封閉型跳線管理器的優(yōu)點是跳線被隱藏在封閉體內(nèi)，它與機柜的垂直跳線線槽配合，使機柜正面達到美觀的效果。環(huán)型跳線管理器具有開放式結(jié)構(gòu)，無法做到機柜正面美觀的效果。

為了滿足跳線的彎曲半徑，會選擇深度尺寸比較大的跳線管理器，它的深度會使配線架形成一個個“山谷”，當深度超過手指長度時，跳線的插拔變得十分困難。

當光纖跳線背后的尾管長度達30 mm時，光纖跳線前端硬質(zhì)部分接近60 mm，再加上跳線的彎曲半徑，70 mm深度使管理器的管理變得勉強。有人提出使用100 mm深的跳線管理器，以解決光纖跳線彎曲半徑的問題，但手指卻無法靈活地插拔跳線。因此，很多廠商使用不美觀的環(huán)狀跳線管理器解決跳線彎曲半徑的問題。

事實上，換一種思路就可以解決跳線彎曲問題：既然跳線向外彎曲容易發(fā)生彎曲半徑不夠的問題，則可以向內(nèi)彎曲，形成環(huán)狀后從跳線管理器的底部進入跳線管理器。

3.4 帶狀光纜與MPO尾纖

MPO光纖連接器大量用于數(shù)據(jù)中心，因其纖芯數(shù)多，一次施工能夠滿足大量的應(yīng)用。隨著機場、醫(yī)院、辦公樓的干線光纜芯數(shù)越來越多，如果使用MPO尾纖和帶狀光纜，大大簡化光纖配線架，加快光纖熔接的速度。

3.5 高度可變的機柜型光纖配線架

市場上大多的光纖配線架都是固定高度的，每一種高度的光纖配線架與光纖芯數(shù)之間形成固有的比例關(guān)系，意味不同芯數(shù)的光纜配不同高度的光纖配線架，形成光纖配線架產(chǎn)品的系列。

如果在工地現(xiàn)場組裝形成一個完整的光纖配架群，可以使用固定式光纖配線架，將上、下蓋板全部改為可拆卸型，但固定式光纖配線架不便于運維，且光纜中的纖芯在分線到各個分體的光纖配線架時，是否會因單個拉出而扯斷光纜中某一芯光纖的纖芯？

如果能有一種創(chuàng)意：在旋轉(zhuǎn)式光纖配線架的旋轉(zhuǎn)軸旁，引入垂直“豎井”，“豎井”分段組合而成，內(nèi)設(shè)微型容纖空間，并將每層豎井的開口方向與配線架的平行方向固定？如果能夠?qū)崿F(xiàn)，它可以通過無限個光纖配線架的組合，形成對任意多芯光纜的支持。如果能夠形成產(chǎn)品，將大大減少現(xiàn)有光纖配線架的種類，簡化工程設(shè)計、工程實施、跳線整理和維護工作。

4 結(jié) 語

綜合布線系統(tǒng)的概念提供了相當多的思維方式，而應(yīng)用和概念依托的卻是產(chǎn)品，所以只有將三者融合后再拆開，才能得到真正有價值的產(chǎn)品分析。

［1］ 李乃振.綜合布線系統(tǒng)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢［J］.無線通信技術(shù)，2014（1）：52-55.

［2］ 嚴勇.綜合布線系統(tǒng)工程設(shè)計研究［D］.長沙：湖南大學(xué)，2006.

［3］ 付玉強.綜合布線系統(tǒng)的理論分析與實踐［D］.遼寧：遼寧工學(xué)院，2007.

Concept Analysis of Generic Cabling System

ZENG Songming
［Datwyler（Suzhou）Cabling Solutions Co.，Ltd.，Shanghai200333，China］

This paper introduced the seven product classification and environmental influence of generic cabling system.The product development prospect of generic cabling system were analyzed in aspects of the front detachable general panel，jumping-linemanager，highly-variable cabinet type optical fiber distribution frame.It is pointed out that only if the employee of generic cabling system would understand the seven product classification and all kinds of attributivemeanings，then the understanding of all products become easier and easier.

generic cabling system；product classification；environment influence；product prospect

TU 855

B

1674-8417（2015）09-0061-06

2015 09 23