谈办公建筑领域综合布线系统方案的应用

文｜美国西蒙公司

智能建筑在中国已经有20年的发展历史，近年来，随着国内相关标准的不断健全，智能建筑领域的应用更是得到了极大地关注和发展，设计、安装和运维的技术和管理理念日趋完善，智能建筑已经成为21世纪建筑业的主流。办公建筑作为人们日常工作、沟通交流、创造价值的场所，智能化建设具有举足轻重的地位，成为提高工作效率、改进工作方法、改善管理方式的重要途径。

办公建筑的智能化应用，除了具备传统电话语音、办公自动化网络数据的快速准确传递的基本功能外，视频会议、安全监控、楼宇智能化管理等应用也随着IP技术的推广普及而不断提升，并且对易用性、易维护性、灵活扩展性的要求越来越高。办公建筑的综合布线系统作为信息传输的通道和载体，为这些需求和应用提供了物理层的支持。

2 项目背景介绍

（1）工程项目介绍

本项目为某省某市行政中心工程，本工程由办公主楼、办公副楼、市民大厅、会议中心和北配楼等部分组成。集办公、会议、接待、信访、休闲等功能于一体。地上建筑总建筑面积为10万平方米，地下室总建筑面积为4万平方米。

办公主楼建筑面积为6万平方米，建筑高度为84m，地上二十二层（地下一层），建筑性质为一类高层建筑；办公副楼建筑面积为1.2万平方米，建筑高度为32m，地上八层，建筑性质为多层建筑；市民大厅建筑面积为1万平方米，建筑高度为20m，地上三层，建筑性质为多层建筑；会议中心建筑面积为6千平方米，建筑高度为15m，地上两层，建筑性质为多层建筑；北配楼总建筑面积1.5万平方米，建筑高度为16m，地上五层，建筑性质为多层建筑。

（2）工程子系统介绍

本项目的结构化综合布线系统，遵照国内外的最新设计安装标准，为整个园区大楼提供实用的、可靠的、灵活的、合理的、先进的、安全的和可扩展的语音、数据、多媒体及楼宇自动化控制传输平台，充分满足办公自动化、通信自动化、管理自动化的需求，并适应未来15年内的技术升级与应用发展的需要。

3 布线系统要求

（1）需求

本综合布线系统包括电话网、机要电话网、政务外网、政务内网、政务专网和设备网，各子网之间要求物理隔离。

政务内网是涉密的党政机关办公业务网络，用于各级党政机关网上办公、公文交换、社会在线教育考试等，网络性质为涉密信息系统。政务外网是政府开展社会化办公服务网络，主要用于机关访问国际互联网，发布政府公开信息，提供社会服务，受理、反馈公众请求和运行安全级别不需要在政务专网运营的业务，网络性质属非涉密公共网络。政务专网包括检察专网、法院专网、公安专网，是政法机关各部门上下自成体系的专业网络，按照国家保密法规及相关规定均属涉密信息系统。按照国家颁布的标准要求，涉密信息系统与非涉密信息系统必须实行严格的物理隔离。专网与其他网络实行物理隔离。

（2）机房位置

外网机房、通信机房和设备网机房位于办公主楼10层，内网机房位于办公主楼11层，专网和机要网机房位于办公主楼21层。

办公副楼2层、市民大厅2层、会议中心1层和北配楼1层分别设置汇聚中心机房。

（3）信息点分布

办公主楼普通办公室按照每间3个工作位设置信息点，每个工作位设置1个语音点、1个外网点、1个内网点；每个大空间办公室设置10个语音点、10个外网点、10个内网点；每个小会议室设置3个语音点、4个内网点、4个外网点、1个光纤到桌面点；每个大会议室设置5个语音点、10个内网点、10个外网点、2个光纤到桌面点；VIP会议室从内外网机房各引入2根12芯多模光纤，会议桌上每个座位设置一个桌面信息盒，每个信息盒原则上配置1个语音点、1个外网点、一个内网点、一个专网点，根据实际需求进行灵活配置。

市长、书记办公室设置3个语音点、2个外网点、2个内网点、2个光纤到桌面点；应急指挥室从内外网机房各引入2根12芯多模光纤，每个座位设置一个桌面信息盒，每个信息盒原则上配置1个语音点、1个外网点、一个内网点、一个专网点，根据实际需求进行灵活配置。统计局办公室按照每间3个工作位设置信息点，每个工作位设置1个语音点、1个外网点、1个内网点、1个专网点；办公副楼及市民中心普通办公室按每间3个工作位设置信息点，每个工作位设置1个语音点、1个外网点、1个内网点；会议中心各会议室按照面积大小及使用情况设置信息点。其中100人以上会议室，设置一个光纤到桌面点；北配楼主要为餐饮、超市、客房以及物业管理办公作用，考虑按功能设置信息点；市民中心、会议中心和北配楼设置相应数量的无线AP点，满足临时无线上网的需求。

4 布线系统设计

4.1 产品选型

综合布线系统具有较长的生命周期，一般为15～20年，特别是水平和主干线缆属于隐蔽工程，一旦实施后改造和扩建很困难，对系统指标影响也很大。设计时应满足用户各种需求，既要满足用户近期的各种网络需求，同时兼顾远期网络的发展需求，避免布线系统投入正常使用以后，短时间内又要进行扩建与改建，造成工程投资浪费。

根据用户的需求，本综合布线系统的产品选型要考虑以下因素：

（1）用户提出了对未来15年内的语音、数据和多媒体应用提供物理链路支持。目前的网络标准和设备已经支持基于铜缆的万兆以太网应用，根据第三方研究数据表明：未来五年内万兆铜端口将占据服务器市场的半壁江山，根据摩尔定律的发展规律，桌面应用对千兆以上速率的网络应用将在未来的3～5年内被市场认可。

（2）根据相关法规规定，内网和专网要符合信息传输的保密要求，并与外网等物理隔离。

（3）主干网络承载着水平节点的上行汇聚传输，数据主干的光纤带宽必须跟随桌面速率飞速提升的趋势。支持IP技术的智能设备将越来越多，传统的模拟语音、视频、控制应用将被基于以太网的解决方案所代替，越来越多的终端设备被连接到综合布线网络上来，主干的未来传输瓶颈是必须得到重视的。

（4）行政中心是一个建筑群系统，建筑物分布距离远，而主设备间又设在办公主楼较高楼层，部分建筑物的楼间主干路由已经超过300m的距离。

（5）行政中心属于政府集中办公，市民获取服务的人群密集场所，需要考虑消防安全。

（6）行政中心的多栋建筑物具备多种功能，包括多部门的办公场所、大型的会议、市民的办证和其他服务等，而这些设施统一由一个物业管理部门来支持，如果采用传统的管理方法，将面临巨大的人力资源压力，而且存在因服务不及时而造成宕机事件的潜在威胁，影响政府部门的形象。

基于以上分析，本项目的综合布线将采用6A类万兆屏蔽铜缆布线作为水平子系统，楼内主干采用OM3万兆多模光缆，楼间采用OS2万兆零水峰单模光缆；语音主干采用3类大对数线缆，楼内25对，楼间50及100对。线缆均采用低烟无卤产品。楼层电信间采用电子智能配线系统，对水平线路的跳接进行实时侦测管理。

真正支持10GBase-T的6A类铜缆标准颁布于2008年，随着近年来在数据中心领域的大面积推广和有源设备厂商的支持，被越来越多的楼宇布线用户所接受。而屏蔽6A系统也因为其天然的抗电磁干扰能力，更细的线缆外径，更好的安装实践体验，更高效的测试验收方法，以及更优的综合性价比，在万兆铜缆的应用中占据了较大的份额。对于要求高性能、安全性好、使用寿命长的政府行业用户，是非常理想的水平子系统选择。

美国西蒙开创性的Z-MAX端到端网络布线解决方案，突破了先前公认的RJ45接口极限。集成了一个精确调谐的印刷电路板的Z-MAX跳线，与采用Zero-Cross端接技术，使用线对定位座完全消除线对开叉和线对交叉现象的Z-MAX信息模块完美配合，提供无与伦比的端到端系统性能，使6A类系统布线性能余量达到业界最大。采用Z-TOOL技术，可以在1分钟内准备线缆并端接完成非屏蔽和屏蔽模块。西蒙Z-MAX卓越的6A系统性能带来更长使用寿命，其中屏蔽系统更是具有细小的外径，更优的管道利用率，线缆更不易升温等绿色节能特点。

采用激光优化技术的OM3光缆是近年来综合布线市场的主力产品，其对10GBase-SX万兆以太光网的支持距离达到300m。同时向下支持千兆网络达900m以上，更对未来的40G应用提供100m的距离支持（本项目楼内主干跨度不超过11层）。符合ITU-T G.652D标准的零水峰OS2单模光纤是长距离万兆传输的首选，而且它至少能在10km上支持未来40G/100G的应用。

西蒙公司有全系列高性能的XGLO OM3、OM4和OS2光纤解决方案。OM3和OM4都是基于50/125μm的激光优化多模光纤，OS2是零水峰单模光纤。

电子智能布线是近年来综合布线领域涌现的新应用，它通过软硬件集成的方式对跳线空间的每一个端口进行实时监控管理，管理员可以在远端实时获取任一跳线的插、拔、移等动作，并通过软件的网管功能模块，管理到每一台终端网络设备的物理建立信息，实现高效、可靠、安全的运维管理。

新一代的西蒙MapIT G2智能配线系统构造非常简单，由带有大屏幕LCD图形显示的1U的主控单元、带有图形化LCD和LEDs的智能铜和光的配线架以及一套智能软件组成。该系统具有高密度（比一般的智能配线系统可节省多达89%的机架空间），电子元件运行温度更低，通道空间最大化/增加空气流通，能耗节省比一般的智能系统多至78%，真正做到了绿色节能。采用西蒙MapIT G2智能配线系统，能够帮助客户实时、自动地发现并监控网络端口连接，并自动更新数据库，提高信道和端口的利用率，还可实现远程配线管理，并改善IT人员的响应时间，节省管理成本，更好地保护IT资产。

4.2 拓扑结构

本项目的综合布线系统采用分级的星型拓扑结构，办公主楼内部采用主设备间—楼层电信间—工作区的1级主干子系统+水平子系统构架，其他建筑（办公副楼、会议中心、市民大厅、北配楼）均采用主设备间—汇聚间—电信间—工作区的2级主干子系统+水平子系统构架。

主配线间分为通信（语音）、外网、设备网、内网、专网设备间，分别位于主楼的10、11和21层。

图1 电子智能配线系统连接拓扑示意图

汇聚配线间位于办公副楼2层、市民大厅2层、会议中心1层和北配楼1层；办公主楼、市民大厅和会议中心每层设2个电信间，办公副楼和北配楼每层设1个电信间。

为了支持现有和未来的网络应用，并保证物理链路的冗余安全，主配线间至汇聚配线间布放2根12芯OS2零水峰单模光纤作为数据主干，主配线间（或汇聚配线间）至电信间布放2根8芯OM3多模光纤作为数据主干；楼内语音主干采用25对3类大对数，楼间语音主干采用50/100对3类大对数，数量根据所服务区域的语音点数按1∶1配置。

楼层电信间内采用双配线架结构的电子智能配线系统，内网和外网的水平线缆分别端接在楼层机房内的内外网智能铜缆配线架上（图1中配线架A所示），内外网的交换机通过8芯单头数据跳线把所有端口也连接到智能铜缆配线架上（图1中配线架B所示），然后根据实际用户终端计算机接入情况使用智能铜缆跳线在A、B区的智能铜缆配线架之间进行跳接，从而实现受智能配线系统实时监控的计算机终端和网络交换机之间的连接。

由于智能配线系统对端口连接状态和连接关系的监控是通过8芯线以外的技术手段实现，不参与原8芯4对双绞线上传输的网络数据信号（也就是通常所说的带外监控），所以可以在一个楼层机房内用同一个智能控制器M-MCP来同时监控连接内外网水平线缆及交换机端口的智能配线架，而无需担心越权介入内外网信息通信。

4.3 产品配置

工作区：采用国标单、双口面板，外网、设备网可以和语音信息插座共享面板，内网和专网单独使用单口面板。安装6A类屏蔽模块化插座，斜口带防尘门，通过彩色标识片区分各种不同的网络接口。公共区域的闲置端口配装安全锁插件，避免未授权使用。

水平：预埋敷设6A类低烟无卤屏蔽4对双绞线。

电信间：使用模块化6A智能屏蔽配线架，分别端接水平线缆和网络交换设备的交叉跳线。每个电信间安装一台智能配线控制器，通过独立控制线路管理每一个智能配线架。使用1U光纤配线箱通过熔接LC尾纤方式端接主干和水平光缆（部分楼层）。使用机架式100对IDC卡接式配线架连接大对数语音主干线缆。电信间内安装3台机柜，分别安装内网、机要网和其他网络的配线和相关有源设备。

主干：楼内主干使用8芯OM3多模光缆，楼间主干采用12芯OS2单模光缆，双线路冗余。

设备间：使用4U光纤配线箱通过熔接LC尾纤方式端接主干光缆，使用机架式100对IDC卡接式配线架连接大对数语音主干线缆和营运商提供的通信电缆。