综合布线系统工程设计教学方法探索

　　文章编号：1672-5913(2011)23-0090-04 中图分类号：G642 文献标识码：B
　　
　　摘 要：本文系统研究了综合布线系统工程的设计问题，以透明可视化教学模型为例，探讨了综合布线系统工程的一般设计流程、设计要求与方法、设计具体步骤等。
　　关键词：综合布线系统；设计；教学方法
　　
　　 作者简介：王公儒，西安开元电子实业有限公司董事长，教授级高级工程师，多所高校客座教授。网络综合布线实训装置等18项国家专利发明人，国家标准《信息技术 住宅通用布缆》和《居住区数字系统测评标准》主编人，《综合布线工程实用技术》和《网络综合布线系统工程技术实训教程》等教材主编人。研究方向为综合布线技术和智能化系统设计与工程技术。
　　
　　综合布线系统(Premises Distributed System，简称PDS)是智能建筑的基础设施，实现建筑内语音、数据和各种控制设备以及信息管理系统的彼此相连接，实现智能化应用功能。PDS必须与建筑物同期设计、建设和使用。目前在智能建筑设计与教学中，业主和设计单位对于PDS系统的要求和设计比较简单，也没有统一的设计要求，往往需要在施工阶段进行二次设计[1]。本文结合作者多年大型工程经验与全国技能大赛经验，研究和探讨PDS的设计问题，提出了设计方法与步骤，用于实践与教学。
　　1 PDS工程的设计流程
　　智能建筑工程设计中，主要有结构设计、土建设计、水暖设计、强电设计和弱电设计等多个专业，经常出现水暖管道、强电管路、弱电管路的多种交叉和位置冲突。为了减少和避免这些冲突，降低设计成本和工程总造价，一般设计流程为结构设计→土建设计→水暖设计→电气设计→弱电设计，PDS的设计一般在弱电设计阶段进行[2]。
　　弱电设计主要包括网络综合布线系统、通信系统、广播系统、门警系统、监控系统等智能化系统的设计任务，这些全部与PDS的设计密切相关。因为弱电系统属于智能建筑的基础设施，也直接关系到建筑物的实际使用功能，设计非常重要，也最为复杂。
　　2 PDS的设计任务
　　PDS的设计主要包括编制信息点数量统计表、系统图、施工图、端口对应表、材料表、预算表、施工进度表等七项设计任务。
　　为了直观方便的介绍PDS的设计，本文以西安开元电子实业有限公司生产的综合布线系统工程教学模型为例，如图1所示，重点介绍PDS的基本设计方法和步骤[3]。这个教学模型由1栋园区网络中心建筑，1栋三层楼建筑物组成，集中展示了PDS的工作区子系统、管理间子系统、设备间子系统、水平子系统、垂直子系统、建筑群子系统、进线间子系统等各个子系统[4]。
　　
　　3 编制PDS信息点数量统计表
　　PDS信息点数量统计表(以下简称点数表)，能够快速准确统计建筑物的各种信息点数量。
　　3.1 编制点数表的基本要点
　　1) 表格设计合理。要求表格打印成文本后，表格的宽度和文字大小合理。
　　2) 数据正确。每个工作区都必须填写数字，要求数量正确，没有漏点和多点。对于没有信息点的工作区或者房间填写数字0，表明已经分析过该工作区。
　　3) 文件名称正确。作为工程技术文件，名称必须准确，能够直接反映该文件内容。
　　4) 签字和日期正确。作为工程技术文件，编写、审核、审定等人员签字非常重要，日期直接反映文件的有效性，因为在实际应用中，一般是最新日期的文件替代以前日期的旧文件。
　　3.2 编制点数表的方法和步骤
　　第一步：创建表格。首先创建一个通用的Excel工作表，同时必须给文件命名。如表1所示，该文件命名为“01-西元教学模型点数统计表”。
　　第二步：编制表格，填写栏目内容。通过合并行、列等步骤编制表格成为合适的点数统计表，然后填写行与列栏目名称，如表1所示。
　　第三步：填写信息点数量。按照图1模型，逐层逐房间进行，首先确定数据信息点的数量，然后考虑语音信息点的数量，同时还要考虑其它智能化和控制设备的需要，把每个房间的数据点和语音点数量填写到表格中。
　　第四步：合计信息点数量。首先按照行统计出每个房间的数据点和语音点，然后统计列数据，最后进行合计。这样就完成了点数统计表，既能反映每个房间或者区域的信息点，也能看到每个楼层的信息点，全面清楚的反映了全部信息点，如表1所示。
　　4 设计PDS系统图
　　点数统计表虽然全面反映了信息点数量和位置，但是不能反映信息点的连接关系，需要通过设计PDS系统图来直观反映，PDS系统图直接决定各种网络应用拓扑图。
　　
　　4.1 设计PDS系统图的基本要点
　　1) 图形符号必须正确。在系统图设计时，必须使用规范的图形符号，方便技术人员和施工人员能够快速读懂图纸。
　　2) 连接关系清楚。必须按照相关标准规定，清楚的给出信息点之间的各种连接关系，例如CD-BD- FD-TO配线架和信息点之间的连接关系。
　　3) 缆线型号标记正确。在系统图中要将缆线规格标记清楚，特别区分是光缆还是电缆。
　　4) 说明完整。系统图设计完成后，必须在图纸的空白位置增加设计说明。如图2所示。
　　5) 图面布局合理。工程图纸都必须做到图面布局合理，比例合适，文字清晰。
　　6) 标题栏完整。标题栏是任何工程图纸都不可缺少的内容，一般在图纸的右下角。标题栏一般至少包括工程名称、项目名称、工种、图纸编号、签字栏等。
　　4.2 设计系统图的方法和步骤
　　设计综合布线系统图一般使用AutoCAD软件完成。下面我们以图1西元教学模型为例，介绍系统图设计方法和具体步骤。
　　第一步：创建图纸。包括文件设置和命名。如图2命名为“02-西元综合布线工程教学模型系统图”。
　　第二步：绘制设备图形符号。例如 代表网络配线设备，如图2所示。
　　第三步：设计连接关系。把综合布线系统的连接关系用直线或折线连接起来，这样就清楚的给出了CD-BD，BD-FD，FD-TO之间的连接关系，这些连接关系实际上决定网络应用拓扑图，如图2所示。
　　第四步：设计说明。为了更加清楚的说明设计思想，帮助快速阅读和理解图纸，一般要在图纸的空白位置增加设计说明，重点说明特殊图形符号和设计要求，如图2所示。
　　第五步：设计标题栏。如图2所示。
　　
　　5 设计PDS施工图
　　施工图设计的目的就是规定缆线与设施在建筑物中的具体路由和位置。
　　5.1 设计PDS施工图的基本要求
　　1) 图形符号必须正确。设计中使用的图形符号，必须要符合相关建筑设计标准和图集规定。
　　2) 布线路由合理正确。施工图设计全部缆线和设备等器材的安装管道、路径、位置等。
　　3) 位置设计合理正确。在施工图中，对线管、网络插座、桥架等的位置设计要合理，符合相关标准规定。
　　5.2 设计PDS施工图的方法与步骤
　　在实际施工图设计中，只需要在前期土建设计图中添加综合布线设计内容就可以了。下面以图1为例，介绍施工图的设计方法和具体步骤。
　　第一步：创建图纸。包括文件设置和命名。例如设置为A3幅面，横向，比例为1:5，单位为mm。命名为“03-西元教学模型二层施工图”。
　　第二步：绘制平面图。按照实际尺寸，绘制出建筑物二层平面图，如图3所示。
　　第三步：设计信息点位置。根据表1点数表中每个房间的信息点数量，设计每个信息点的位置。例如：25号房间有4个数据点和4个语音点。我们就在两个墙面分别安装2个双口信息插座，每个信息插座1个数据口，1个语音口，一般为了降低成本，墙体两边的插座背对背安装，如图3所示。
　　
　　第四步：设计管理间位置。楼层管理间的位置一般紧靠建筑物设备间，我们看到该教学模型的建筑物设备间在一层11号房间，一层管理间在隔壁的12号房间，垂直子系统桥架也在12号房间，因此我们就把二层的管理间安排在22号房间，如图3所示。
　　第五步：设计水平子系统。二层采取楼道明装100毫米水平桥架，过梁和墙体暗埋20PVC塑料管到信息插座，墙体两边房间插座共用PVC管，如图3所示。
　　第六步：设计垂直子系统。该建筑物设备间位于一层的12号房间，使用200毫米桥架，沿墙垂直安装到二层22号房间和三层32号房间，并与各层的管理间机柜连接，如图3中的FD2机柜所示。
　　第七步：设计局部放大图。有时在图纸中无法绘制出局部细节位置和尺寸，这就需要在图纸中增加局部放大图。如图3中，设计了25号房间A向视图，标注了具体的水平尺寸和高度尺寸。
　　第八步：添加设计文字说明。设计中的许多问题需要通过文字来说明，如图3中，添加了“20PVC塑管沿梁和墙体暗埋”，并且用箭头指向说明位置。
　　6 编制PDS信息点端口对应表
　　信息点端口对应表是施工和维护必需的技术文件，一般在进场施工前完成，并且打印带到现场，方便现场编号和施工管理。信息点编号一般包括楼层管理间机柜编号、配线架编号、配线架端口编号、插座底盒编号、房间编号等信息，具体编号原则和方法如图4所示，表2为图1西元综合布线教学模型一层部分信息点端口对应表。
　　
　　7 编制PDS系统材料表
　　材料表主要用于工程项目材料采购和现场施工管理，需要特别注意以下问题。
　　1) 材料名称和型号准确，使用规范的名词术语。例如双绞线电缆必须清楚的标明是超五类电缆还是六类电缆，是屏蔽电缆还是非屏蔽电缆，是室内电缆还是室外电缆。
　　2) 材料规格必须齐全。
　　3) 材料数量满足需要。材料数量需考虑一定的余量，满足现场施工需要。一般电缆和光缆的长度按照工程总用量的5%～8%增加余量。
　　8 编制预算表
　　工程项目预算表是确认总造价的依据，一般也是工程合同的附件，一般分为IT预算法和国家定额预算法两种。大型综合布线工程项目一般按照《全国统一安装工程预算定额》第十三分册。
　　9 结语
　　目前，智能化系统的投资已经占到智能建筑总投资的5%左右，市场急需大批相关技术人员，特别是专业设计人员。综合布线技术是网络技术专业课，综合布线系统设计内容也是该专业课教学中的重点和难点。希望能够培养大批既懂专业知识和工程技术，又有一定施工经验的综合布线人才，解决信息化城市快速发展对人才的急需，缓解学生就业压力。
　　
　　参考文KiukjP1PbUTS80LNCFjFuA==献：
　　[1] 王公儒. 综合布线工程实用技术[M]. 北京：中国铁道