医院综合布线系统构思

医院综合布线系统构思（共7篇）

医院综合布线系统构思 篇1

随着金融和科技的发展, 人们对于卫生健康的需求也越来越高。但是人口数量的增加, 人口老龄化问题的凸显等情况, 使得传统的医疗管理模式不断受到挑战。医疗体系需要不断加强信息化技术来应对这些挑战。据市场统计, 我国医疗IT市场投资已连续5年保持20%的增长, 预计2014年中国医疗IT市场规模将达到286.5亿元。通过科技的进步, 可以弥补医疗体系劳动力短缺的问题, 缓解医患矛盾, 提高服务质量, 减少医疗费用。例如医疗影像系统的无纸化, 使得患者无需支付额外的胶片费或打印费, 而医生又可以快捷清晰的查阅大量记录。又如通过远程高速网络进行专家会诊、远程指导手术等技术, 减少专家的出差时间和费用, 提高工作效率, 省时省力。以上提到的这些需求都要通过稳定高效的IT基础来支持。智能化的综合布线系统可以很好地为现代化医院服务。

医院在建设初期就要考虑好未来的发展和使用, 预留足够的通道和空间, 方便扩容。特别是医院的隔离区域, 如果后期再增加穿墙走线孔会非常麻烦。例如传染病隔离区作为一个负压区, 要控制内部的病毒不轻易地传播到其他区域。除了空调系统、门窗等环境的密封设置外, 布线系统的走线通道也要保持密封, 不要成了病毒传播的后门。隔离区的跳线和模块可以用特殊颜色来区别, 不仅仅是防止用户轻易挪到别的区域使用, 而带走病菌, 也可以在线缆和模块淘汰废弃时和普通物品区别开来, 进行特殊回收处理。我们光通过颜色和标识来提醒用户是不够的, Molex最新开发的一款带锁跳线, 在普通跳线上增加了塑料锁扣, IT人员可以方便地通过专有钥匙把带锁跳线固定在普通模块面板上, 阻止非授权人员去插拔, 造成网络中断或线缆损坏。同时这款跳线也可应用于网络打印机连接线、公共网络区域等跳线损耗比较大的区域。为了保持网络系统的密闭性, 还可以采用更高端的工业连接模块和跳线, 对于屏蔽、防尘、防水, 提供了更强劲的保护。

现代化的医院包含许多系统, 如医院信息管理系统、临床信息系统、医学影像系统、放射信息系统、远程医疗系统等。这些系统要求网络平台高度可靠, 稳定运行, 快速响应。因此这里将医院信息网络传输平台总结为:高复杂、高性能、高可靠和高管理。由此我们建议规划外网、内网、语音和数据影像 (建议采用光纤到桌面系统) 四个系统。通过它们来支持医院的信息管理系统、临床信息系统、办公自动化系统、电子邮件系统、医疗影像PACS系统以及远程网络、语音通信等系统的应用。

医院内的设备密集, 物流量大, 发生灾害时, 人员的自救能力差, 医院系统必须稳定可靠, 具有容错及抗灾性能。从主干到各套分支系统, 无论光纤还是铜缆都应该采用低烟无卤线缆, 有效地降低灾害的破坏性。大楼主干建议采用两套互为冗余的万兆光缆布线系统, 两套系统的物理距离尽量拉开。

数据外网部分, 用来实现外界网络连接, 实现信息交流, 建议使用6类非屏蔽链路配合无线网络即可。数据内网部分, 实现医院办公自动化、日常管理、医务管理等, 也可使用6类非屏蔽链路满足需求。但在一些特殊区域, 如放射科、手术区或大量医疗电子设备区域, 如心脏起搏器等, 建议采用增强型6类屏蔽链路或光纤链路, 可以有效消除电磁干扰对数据传输的影响。语音网不仅仅是简单的语言通信, 还可作为数据网的备份, 以支持数字电话、网络电话等新功能。所以在建设之初, 可以采用数据内网的设计思路。这些年迅速发展起来的数字影像网, 可以实现医院系统的数字影像传播、共享、教学、远程医疗服务等功能。通过这项技术, 可以充分利用医疗资源, 有效降低医疗成本。考虑到技术的发展, 建议设计之初采用光纤到桌面的解决方案。

综合布线系统的物理拓扑结构为分层星型拓扑结构, 各分支子系统相互独立, 每个分支子系统的改动都不会影响其他子系统, 支持多种网络结构。根据每家医院的具体情况形成有针对性、有个性的解决方案。在这些解决方案中, 应同时兼顾现在和未来的医院应用需求, 不能为了眼前的便利, 而造成将来不断修补、扩充的混乱局面。

信息系统建设完成后, 需要网络维护部门做大量的日常维护工作, 面对如此复杂的系统, 如何让维护部门更轻松有效地完成日常工作?Molex推出了第二代的智能布线管理系统——MIIM, 与传统的管理系统不同, MIIM首次实现了物理层链路的完整管理。从机房的交换机设备一直到用户端的网络设备, 整个完整的信道上, 任何一段出现中断, 系统都会自动发出警报, 通知到管理员, 快速定位故障点。不需要高超的网络技能, IT人员就可以通过MIIM系统对物理层接入或断开的报警, 快速发现并定位非法的网络设备接入, 有效地防范黑客入侵。链路的连接情况、网络设备的利用率、资产清单等信息, 也可以随时打印出来, 方便日常管理。即使IT人员出差在外, 也可以方便地通过Web页面快速访问, 远程管理MIIM系统。

在医院的布线标准方面, TIA下属的TR42.1小组经过了多年的研究和发展, 于2009年8月提交了关于医疗行业综合布线标准的草案。此草案早在2003年就开始研究, 几乎与TIA 568C同时开始, 但是为了避免重复定义, 此草案的提交推迟到ANSI/TIA-568C发布之后。此标准发布之后将成为TIA综合布线标准中的一个重要成员, 是对TIA568标准系列的补充和细化。制定该草案的人员来自设计/施工、医疗用户、布线产品生产和医疗信息系统等多个方面。所以该草案的制订充分考虑了医疗行业的信息技术标准, 比如HITSP中的指导架构等实际的使用情况以及产品的特点和将来的发展。按照计划, 此草案于2010年2月份通过投票并正式发布成为ANSI/TIA-1179标准 (医疗行业通信布线标准) , 这也是将来北美医疗行业综合布线设计的指导和原则。目前在我国国内还没有相类似的标准, 因此了解这个标准将对国内医院的综合布线系统的设计和建设有一定的指导意义。

该标准草案规定了通信系统的需求, 基础设施, 医疗设施, 包括电缆类型、拓扑和距离的要求、空间的要求以及医疗保健设施的布线设计及安装要求, 其目的是支持广泛的应用范围。还包括其他楼宇自动化系统、护士呼叫、安全、门诊追踪、药品库存、临床和非临床系统等多个方面。在通体系统架构方面, 与TIA 568C相比, 并没有太大的不同, 但是在一些细节方面, 此草案做了更深入的细化。下面我们就对其与TIA 568C不同的部分做一个简单的介绍。因为标准还没有最终发布, 可能草案会与最终版本有所区别。

草案中的系统结构直接引用了TIA 568C.1中的规定。医疗设施不同于商业楼宇, 因为它们提供的是关系到人的生活和安全的基本服务。通信服务的中断将造成非常严重的后果, 特别是急救中心。所以在EF (Entrance Facility) 部分, 草案规定了线路的冗余和备份, 特别是急救中心需要有多个电信接入点并且路径不能相同。同样关于楼层配线间, 草案规定楼层配线/设备间至少要大于12m2, 并且主配线间通往急救和重症监护区楼层设备间的骨干链路必须有两条以上的路径。关于水平和骨干链路布线部分, 草案采用了TIA568C的相关规定, 但是更推荐采用更高带宽的设计以尽可能减少将来的改造。

相比TIA 568C标准, 整个草案变化最大的地方在于其对工作区的细化。首先将工作区房间或者区域的布线密度定义成三个级别——高、中、低, 推荐低密度为2~6个信息点, 推荐中等密度为6~14个信息点, 推荐高密度为大于14个信息点。但是如果考虑到新的业务和应用, 尽量减少升级的需要, 信息点的数量应该在推荐数量范围的中间点以上。比如对于低密度区域, 草案更推荐在4~6个信息点。

该草案还推荐将各种应用的布线 (如网络、电话) 统一采用同一种线缆和模块, 以便将来改动比较方便。另外一些医疗设备对带宽会有所要求, 所以在设计和建设的时候都需要考虑到。最后该草案对施工方面也提出了一些建议:注意传染隔离区域的设计和施工, 因为将来的任何改动都会非常麻烦并耗时, 而且禁止重复使用感染隔离区的布线材料。部分地区布线材料会受到高磁、高辐射、高温等不利影响, 设计和施工时需要注意。通过采用一些特殊颜色的电缆区别不同区域的应用, 方便管理。

由于医院系统的特殊性, 在布线方面, 我们应该将医疗行业从商业应用的布线系统中拿出来, 区别对待, 将原有的标准更加细化和深入。这是一种趋势, 更好地应用新技术、新产品来实现医院系统的智能化综合布线。

综合布线系统的构思 篇2

宾馆信息点的数量相对其他工程而言较少, 而且信息点不是按工作区面积而是按套房等级来设定的。另外宾馆布线系统的电话和数据是按照各自的配线网络分开设置的, 电话不一定纳入综合布线系统, 因为宾馆一般都会建设自己的程控交换机系统, 电话信息点可以直接通过电话线与交换机互联。但是上网的数据端口则按综合布线系统来设计, 形成两个分开独立的配线系统。《宾馆综合布线系统构思》将全面为您解读。

工业建筑布线系统应满足通用生产要求的能源供应和作业环境的控制及管理, 应提供生产组织、办公管理所需的信息通信的基础条件, 是企业提高生产管理技术的根本。综合布线作为信息传输的基础, 是工业信息化的基本脉络, 血液通畅才能保证工业信息化的健康快速发展, 综合布线技术在工业领域的使用给工业生产技术带来了大升级。工业综合布线有其自己的特点, 如何正确在工业领域进行综合布线, 该如何选择正确的布线方案?《工业建筑综合布线系统的构思》将为您解答。

医院智能化、信息化的进程不断深入, 实际建设中也存在一些缺陷和不足, 建设者往往非常关注于医院建设时能够达到国际先进水平或“一步到位”, 因此在建设时期望过高, 而在实际规划时, 由于资金等种种条件限制力不从心, 所以不得不减少在某些系统上的投入, 网络和布线系统相比起来往往容易被忽视。综合布线系统的重要性, 以及其与计算机网络系统的密切关系, 这些也应该作为医院建设思考的出发点。《医院综合布线系统构思》、《医院综合布线系统案例分析》、《数字化医院综合布线系统解决方案解读》三篇文章将探讨、解析目前综合布线在医疗行业的应用情况。

商用办公智能建筑的发展, 在网络方面不仅是对带宽的需求日益增加, 而面对层出不穷的网络业务, 办公楼宇对网络综合接入能力的要求也提高了。而传统的楼宇布线方案不能很好地满足高层办公建筑对于综合接入网络的需求。同时采用传统的网络结构中存在大量的有源设备 (如交换机等) , 造成楼层分布有源节点过多, 而这些有源节点多数是放置在多灰尘、散热条件差的弱电井或楼层配线间, 极容易出现死机、过热等故障, 造成维护和管理成本比较高;接入交换机的网管功能也简单, 网络的安全性和可管理性也比较差。《新型高层办公建筑FTTO+LAN布线解决方案》将为您剖析这些问题。

工业建筑综合布线系统的构思 篇3

在工业环境下, 需要考虑的环境因素比较复杂, 例如液体和潮气、灰尘和碎片、振动和冲击、抗张强度和抗曲强度、过高的温度、抗紫外线、电磁干扰和浪涌、安全、腐蚀性和化学物品、传输性能、信号短路及环境对使用寿命的影响等。在目前实施的综合布线国家标准《综合布线系统工程设计规范》 (GB50311-2007) 中, 设置了专门的章节——工业级布线系统, 用来描述工业建筑物内的综合布线系统设计规范。其内容要点包括:

(1) 工业布线系统应能够支持语音、数据、图像、视频、控制、安全、火灾报警等信息的传递, 并能应用于高温、潮湿、电磁干扰、撞击、振动、腐蚀气体、灰尘等恶劣环境中。

(2) 工业布线系统仍然采用星型的网络拓扑结构, 但在工业设备较为集中的区域应设置现场配线设备;工业连接器件应用于办公区和工业区界面之间的转接或直接应用于工业区的信息点。

(3) 工业级配线设备应根据环境条件确定IP的防护等级。

从国家标准GB 50311-2007的描述中可以看到, 对工业环境下的布线系统, 明确提出的参数要求就是IP等级。IP是International Protection code (国际防护) /Ingress Protection (防渗入保护) 的缩写, 它定义了一个界面对液体和固态微粒的防护能力。IP后面有2位数字, 第1个代表对固态防护的等级, 范围是0~6, 分别表示从大颗粒异物到灰尘的防护;第2个数字代表对液体防护的等级, 范围是0~8, 分别表示从垂直水滴到水底压力情况下的防护, 数字越大所代表的防护等级越高。在IEC 529标准中, 定义了每个数字所代表的保护等级程度和有关的测试要求。

在GB 50311-2007明确规定:“对于工业区的配线设备至少应达到IP20的防护等级”, 从目前综合布线行业所使用的产品来看, 能够实现的最高IP等级为IP67。IP67意味着防护灰尘渗透、防护短暂浸泡 (防浸) 的元器件在水面下15cm~1m, 能够平安渡过达30分钟之久。如此高的对灰尘和液体的防护能力, 一般通过多个附件的组合来实现:

(1) IP67跳线保护套 (如图1所示)

(2) IP67 RJ45模块适配器和防护帽 (如图2所示)

(3) IP67 86型面板 (如图3所示)

需要注意的是, 对于工业级布线系统的设计和实施, 除了要考虑标准所规定的IP等级外, 还有其他很多因素需要考虑, 例如, 如何在工业建筑物的环境下提供灵活的布线方式就是一个具有现实意义的问题。此时, 我们可以使用图4所示的适配器。

其意义在于:

(1) 安装和拆除方便。

(2) 工业建筑物内, 需要将RJ45模块放置在箱子内时, 往往只提供这种导槽作为安装界面。

医院综合布线系统构思 篇4

德特威勒太仓厂区共有两个出入口, 分别是南大门和东大门。其中南大门是主厂门, 设有门卫室进行24 小时不间断的人工管理。而东大门则仅在工作时间有保安值守, 没有24 小时的人工管理。

在规划时, 需要考虑到万一的情况。对于东大门而言, 万一的现象是在非工作时间或保安人员不在东大门旁时, 有可能外来车辆会开到东大门, 并希望能够进入厂区。为此, 规划中为东大门设置了可视对讲系统。

可视对讲系统是智能小区中广泛应用, 而且被事实证明是智能小区各智能子系统中最受欢迎的子系统。当可视对讲系统的门口机安装在东大门时, 东大门外的人员可以按下对讲按钮, 与厂区内人员进行通话, 提出自己的需求。

考虑到应用的可能性, 除了在东大门安装可视门口机外, 在门卫、前台和仓库中都安装有可视管理机/ 可视室内机, 以便保安、前台和仓库管理人员看到对方的面容、车型、车牌, 也可以与对方通话, 必要时可以远程打开东大门让车辆进入厂区。至于怎样管理, 则取决于公司最终制定的操作流程, 在智能子系统内是确保这一功能与实现, 而不去干预这一功能是否真正使用。

8 公共广播系统/ 应急广播系统

德特威勒太仓厂区主要分办公区、生产车间和仓库等几个部分, 总面积约为27000m2, 这就意味着在厂区内应有一套公共广播系统以承担日常的广播功能, 并在紧急情况下转变成为应急广播系统, 用于疏散和抢救。

公共广播系统/ 应急广播系统的功能和设计并不复杂, 在本项目中也没有超出常理的需求, 所以仅仅只是简单地提出以下规划要求。

1) 利用数字网络系统, 减少广播线的长度

由于厂房的面积达到数万平方米, 所以在厂区内可以借助于数字网络系统, 采用以太网作为广播系统的传输平台, 形成一套音源和安装在各个弱电间中的数字式功率放大器, 配以有线和无线话筒形成全套数字广播系统。这一系统可以将通往扬声器的广播线长度降至数十米或100 多米的长度, 以便在扬声器满功率 (壁挂式扬声器的功率可达10W, 电压为110 ~ 120V) 时使广播线的直径降至最低, 以求广播系统的经费不至于消耗的缆线上。

对于厂区而言, 广播系统的音质并不需要达到高保真效果, 所以数字式广播系统的音质已经足以满足需求。

当采用数字式广播系统时, 广播系统主机与位于各个弱电间之间的数字式功放之间采用光纤传输, 在进入弱电间后转换为铜缆跳线 (设备缆线) 接入设备的RJ45 接口中。

2) 各广播分区的扬声器种类依据惯例

办公区的扬声器可以采用吸顶式扬声器, 在上班前、休息时间播放轻音乐;

车间和仓库的扬声器采用壁挂式扬声器, 在正常情况下可以广播通知等重要信息。

设置专门的分区

公共广播系统可以作为某些会议场所的扩音设备使用, 一举两得, 使得会议场所的环境更为简洁。在德特威勒的厂区内, 餐厅可能会作为容纳数百人的大会议室使用、演示中心的会议/ 培训室也需配套相应的扩声设备。所以, 针对这两个分区, 都需要配套相应的有线、无线话筒, 并将其设置成独立的广播分区。

配备话筒

厂区的特点是车间主任、运营总监、总经理都可能会对车间或仓库的某一分区进行临时性广播讲话。故此, 需在部分领导办公室、前台和门卫室设置广播系统用的话筒。

9 面向工业4.0 的综合布线考虑

对于制造工厂而言, 智能系统的应用离不开制造和管理。同样, 企业与人的不同诉求如果能够使用智能系统予以满足, 那相当于用钱买满意、花小钱解决大问题。基于德特威勒 (太仓) 厂区而言, 目前已经需要规划和能够看到未来会出现的制造现代化需求至少会包含以下内容。

1) 规划时已有或可预见

在智能系统规划时, 对原上海工厂和原苏州工厂都进行了调研, 从中汇总出已有的现代化功能和已经提出、未来将会实现的现代化功能。

工业实时控制系统 (含检测、控制、显示等多个组成部分) ;

制造设备的电脑联网管理

立体仓库 (含条形码、二维码扫描) ;

电子工单 (管理人员每天向第一线工人发出的工单) ;

在线操作指导和维修指导 (文字、图片或视频) ;

清晰的有线电话和移动的无线电话;

立体的网络环境且可以随时进行无缝切换。

2) 未考虑到的工业4.0

工业4.0 离不开信息传输, 只要在车间和仓库内均布高速信息传输所需要的综合布线系统信息点和电源插座, 无论今后可能会上什么样的系统, 都能够就近接入并联网。

故此, 在德特威勒太仓厂区走向现代化、智能化的进程中, 车间和仓库 (除办公区外) 需要考虑以下的问题。

3) 制造车间

德特威勒的综合布线产品生产线属于技术密集型的全自动生产线, 每个班次仅有少量生产线工人上班即可, 车间内配有实时工业控制系统, 为设备、为工人、为管理者提供实时的生产信息。尽管第一线员工人数少, 但电子工单、电话、设备联网、设备维护资料查询 (文字或视频) 等都离不开信息传输。故此, 在现今的年代中, 制造车间里需要考虑综合布线系统对工业4.0 的支持。

(1) 任何工位和区域都可以实现引入电话、电脑、工业控制、PLC、电子工单、视频显示等功能, 使信息传输的分布即使是到达工业4.0 阶段也能得以满足;

(2) 生产车间内会在任何一个位置安装新的设备, 在安装过程中可采用无线局域网进行联网调试, 而在安装完毕后应就近接入稳定、高速的有线网络之中;

由于工业控制系统与设备相关, 设备装到哪里, 控制系统布到哪里。所以, 在智能系统中仅考虑其联网所需的综合布线系统点位。为了能够让厂区中的设备可以更换位置, 在每根柱子上都装有双口信息点, 其中之一用于工业控制设备就近接入, 另一个信息点则为备用信息点, 它可以用作工业控制设备接入点的冷备份信息点, 也可以作为电话、无线局域网等系统的信息接入点。

(3) 工业控制的信息量往往不大, 电话的信息量也不大, 但视频显示 (动态视频显示、指导设备维护的视频等) 将会需要大的信息量, 而在规划阶段应考虑每一个信息点的通用性, 所以车间内所有信息点的传输等级均应确保能够做到高速的信息传输。

(4) 车间的信息点只能利用永久性建筑进行均布, 但会遇到某些区域因特殊原因会出现信息点临时增加的可能, 故此每个永久型信息点均需考虑直接接入设备 (也包括电话、电脑、PLC等) 的可能, 也需要考虑接入网络交换机 (构成卫星配线架) 的可能。

(5) 4 层的电梯电缆测试楼 (厂区的东北角) 上下均设信息点, 以便信息沟通。

(6) 仓库

德特威勒的仓库群与其他企业的仓库一样, 都是堆放原材料、半成品和产品的库房。在仓库中, 一排排的货架充分利用了库房的高度, 使库房内能够大幅度地提高空间利用率。

在这样的库房环境中, 迅速找到货品是仓库实现信息化和自动化的关键。在当前的现代化仓库中, 条形码、二维码已经全面运用, 物联网成为了仓库管理的重要手段。基于此, 库房内各个区域的高速信息传输是必不可少的。但是, 不可避免的问题是, 如果在一排排的货架上设置有线信息点, 对于条码和二位码的扫描枪而言, 使用上并不方便。因为扫描枪在移动, 背后拖着一根传输线明显是不现实的, 而且这根传输线还可能被拖坏。

所以, 在仓库中采用无线局域网全覆盖, 是实现立体仓库自动化管理的重要一环。

故此, 在仓库的库房内, 每根柱子上都设有信息点, 用于连接电脑、电话等设备, 同时根据所用无线局域网的理论覆盖范围和现场实际测定, 可以确定无线AP的安装点。这时, 在第一次安装时可以利用桥架进行布线, 今后无线AP调整时, 一旦遇到布线不方便之处, 也可以利用柱子上的信息点就近提供信息传输的通道。

(7) 环境考虑

在一个制造型企业的车间内, 其工作环境自然比不上办公区, 为此需对环境因素进行考虑。对于德特威勒太仓的车间而言, 主要存在的环境问题是噪音、粉尘、水、振动、电磁干扰。在规划时, 对这些因素的思考如下。

噪音

噪音属于“声”的范畴, 对智能化各子系统所面对的“电”和“光”没有影响, 所以在弱电系统规划中无需考虑噪音的影响。

当然, 在车间正式运行时, 噪音会影响工人的健康。所以部分区域内会要求工人戴隔音耳塞工作, 以免长期听到噪音伤害工人的听力。对于偶尔或临时进入高噪音区域的管理人员或外来参观者, 倒不需要带隔音耳塞。

粉尘

对于德特威勒这样的全自动化线缆制造车间而言, 地面清洁工作一直在进行, 所以几乎看不见扬起的粉尘。但对于光纤这样的超细芯径 (9 微米或50 微米, 比头发丝还细) 而言, 粉尘的影响还是存在, 这对于光纤光缆而言是不利的, 意味着每次插拔时都需要清洁光纤端面, 所以在车间内的终端缆线不宜选用光缆。

水

车间里的制造设备要用水进行冷却、车间地面清洁时也会用到水, 所以在车间内遇水是正常的事。

在车间内, 连接器的端口 (光纤连接器或铜缆的RJ45 口) 都希望能做到防水防尘。防止水不会直接喷射到模块孔内, 而且一旦灰尘和水雾凝结在模块孔内, 会随着重力自动滑落。

振动

线缆制造设备中都包含有电动机等会产生机械振动的部件, 这些振动会通过金属件之间的车道, 使整台设备都处于微弱的振动状态。由于这些振动会引起产品品质的波动, 所以在生产设备安装和固定时, 都会千方百计地设法降低振动的影响, 但这些振动只能降低而无法完全消除。

对于综合布线系统而言, 轻微的振动对于铜缆连接件 (以RJ45 模块为主) 而言几乎不会影响传输性能。但对于光纤光缆而言, 由于光纤本体是石英玻璃, 长期处于振动环境容易引起光纤纤芯破损或断裂, 而且由于光纤接入网卡时采用的都是“活动连接”, 即通过光纤耦合器、光纤连接器进行光纤连接, 一旦发现传输故障, 可以从光纤耦合器上拆下光纤连接器, 更换从面板至设备之间的光纤跳线大多可以解决。但在光纤耦合器内, 两端的光纤连接器大多是采用弹簧连接方式, 一旦发生振动则连接点可能会出现接触不良的现象。

在地铁行业中, 为了避免地铁经过时产生振动而导致传输线接触不良, 采用了FC连接器。但在制造生产线上, 如果有光纤连接器的话, 这些光纤连接器的种类是设备自带的, 无法选择。

电磁干扰

德特威勒太仓厂区的车间内拥有线缆、注塑等生产线的制造设备, 目前还没有配备更大电磁干扰的钣金制造设备, 但就这些生产线也都配有配电柜, 其工作电流大, 空开、电动机等部件、器件所产生的电弧、电火花也多, 所以如果在靠近这些电磁干扰源的地方采用非屏蔽双绞线, 就可能会在非屏蔽双绞线上产生不必要的电磁干扰, 降低计算机网络的误码率, 导致有线电话的音质下降。

(8) 综合布线系统的基本要求

为此, 出于对电磁干扰影响的考虑, 在车间中仅能使用屏蔽双绞线和光纤光缆。

综合考虑以上的各种环境因素, 系统规划时形成以下对综合布线系统的基本要求。

面板需要防水防尘

可以使用综合布线系统中的工业连接器, 也可以另辟蹊径, 只要达到防水防尘的效果即可。

但应注意, 不能使用面板上的防尘盖作为防水、防尘的保护措施, 因为这些防尘盖的保护能力有限, 特别是在插入跳线后, 防尘盖对跳线端口的保护是完全无效的。

防振动

根据前述的分析, 防振动的关键在于不使用弹簧结构的光纤连接器。可以使用铜缆连接器 (RJ45 连接器等) 或FC光纤连接器。

抗电磁干扰

抗电磁干扰可以采用屏蔽布线系统或光纤布线系统。但使用屏蔽布线系统时, 应做到接地良好。

通盘考虑以上三种基本要求, 最终的选择是:保障部件中的面板采用防水防尘结构;面向终端设备的传输部分则使用超六类等级的屏蔽布线系统, 如果今后某些设备的接口为光纤连接器, 可以采用光电转换器进行光/ 铜转换。

工业控制系统的控制台安装在车间办公区内。

10 无线局域网系统

在车间设备调试时、在立体仓库的管理中, 都需要使用无线局域网。所以, 在现代化的工厂中, 无线局域网将会与有线网络并行, 形成“天地一体化”的格局, 取长补短, 互为备份。

在无线局域网的规划构思时, 思考以下一些问题。

1) 覆盖区域发生变化

无线AP在开通前, 需要在现场测试后确定其覆盖范围。这在车间内不会有大的变化。但在立体仓库内, 由于德特威勒的货架上大多是线缆类产品, 金属屏蔽效果会比较强。而且货架上的货物会随着物流而发生数量和位置变化, 所以在仓库内, 有时会出现某些区域无线信号不强的现象。一旦遇到这一现象, 为保证仓库内的物流不受影响, 就可能会调整无线AP的位置。

另外, 每一次调整好的无线AP位置与所用无线AP有关, 一旦更换无线AP, 有可能需要重新测试和改变无线AP的位置。

基于这一点, 厂区和仓库内每一根柱子上的信息点将能够发挥作用。一旦测试数据或现场联网情况反映出无线AP需进行调整, 则可立即启用新的无线AP所在位置附近柱子上的信息点, 确保信息传输能够畅通无阻。然后再分析是否需要重新布线。

2) 无线AP的传输速率

无线局域网的传输速率始终在快速提高, 早年的11Mbps现在已经不见踪影, 56Mbps、108Mbps、150Mbps、300Mbps、600Mbps、1Gbps都曾经登台亮相。而无线局域网的一台AP为一个区域内的所有终端设备提供传输通道, 这就意味着它的总传输速率有可能会被所有的设备所均分。随着终端设备的传输速率越来越高, 无线AP的传输速率将会越来越高。所以, 连接到无线AP的缆线需要达到传输能力在10Gbps以上的能力, 亦即达到超六类以上的双绞线等级或OM3 以上等级的光缆。

3) 无线AP的供电

无线AP的常规供电方式有两种:本地交流电源供电或网络交换机供电 (POE) 。本地供电对于无线AP调整时会带来诸多不便, 而且受所在区域是否有电的影响, 万一该区域跳闸则无线AP同时中断。

在本项目中, 只要POE供电的电量能够满足无线AP的需求, 则规划采用POE供电, 利用网络交换机的电源由UPS提供的特点, 使无线AP在断电时依然能够使用UPS供电, 确保网络保持畅通。

根据以上分析, 要同时满足传输能力和供电的需求, 只有采用超六类以上等级的双绞线方可。故此, 在规划中确定采用超六类 (厂区) 和超七类 (办公区) 屏蔽双绞线。

11 楼宇设备管理系统

楼宇设备管理系统 (BA系统) 用于对厂区内的车间空调、水、电等系统的设备进行管理。这些设备与管理系统均由维修部负责, 所以BA系统的控制台安装在维修部办公区内。

在各个设备机房及需要安装监控点的区域内, 综合布线系统的信息点均敷设到位, 所以尽管BA系统的安装和调试并不属于此次弱电系统的任务范畴 (被列入了土建总包合同之中) , 但整体设计时仍然考虑了该系统所需的配合因素。

八综合布线系统的规划构思

在太仓厂区建设中, 综合布线系统成为整个厂区基础建设中的重要组成部分。根据“百年大计, 质量第一”的精神, 综合布线系统从长远考虑, 同时兼顾了传输性能好、扩展容易、安装方便、维护简洁等多方面的因素, 采用德特威勒自产的综合布线产品, 将综合布线系统敷设到了整个厂区中任何一个可能用到综合布线系统的地方。

根据指导原则, 综合布线系统在规划时就需考虑各智能系统的应用需求, 同时发挥自己本身的特性, 使综合布线系统真正能够担当起“综合”的重任。

1 担负的使命

在这个项目中, 综合布线系统的规划担负着多个使命。

1) 能够满足应用的需求 (甲方)

综合布线系统作为各种智能系统的底层传输平台, 肩负着整个厂区信息传输的重担, 意味着万一综合布线系统瘫痪, 将会导致整个厂区运营的彻底中断!为此, 作为在这个项目中的甲方弱电规划人员, 对各种智能系统的传输能力、可靠性和网络隔离需求都有明确的规划, 并留有充足的裕量以备万一发生未知的演变时, 能够快速改变线路以适应新的格局。

事实上, 通过上述对各个智能系统的分析, 以及对办公区和厂区综合布线系统应用的分析, 已经可以清晰地形成整个厂区的综合布线系统总规划。

2) 形成一个遍布全厂区的演示环境 (销售支持)

作为一个综合布线系统的产品制造商, 如果能将自己的厂区变成一个全方位的综合布线系统演示环境, 对于来访者而言, 在同一个环境中能够看到被考察的产品是怎样被造出来的, 是怎样安装的, 又是发挥了什么样的作用。这是他们最希望的考察结果, 也是最容易使考察者相信厂商综合实力的方法。考察就是考察实力, 作为厂商, 当然应该让贵宾们看到自己在各方面的实力。

与遍布全厂的演示环境对应的, 还有一个位于办公区公共区域内的演示中心, 在那里浓缩了德特威勒的产品、技术精华, 也配备了另一些面向会议环境的应用系统 (当然, 这些系统也是叠加在综合布线系统的平台之上) , 并拥有多功能的会议/ 培训室, 可以进行讲解和模型测试……

作为制造工厂, 除了提供完美的产品外, 更重要的是要为销售人员提供强大的后台支撑与保障实力, 让他们敢于带考察者来厂考察。同时, 当销售人员遇到技术问题时, 当配合销售的应用工程师们突发奇想时, 工厂就成为他们找到最切合实际的解决方案的理想场所。所以, 工厂的另一个作用是成为产品销售过程中的坚强后盾。

3) 能够找到更好的搭配组合 (工程服务)

对于工程服务而言, 工程师见过的场景越多、自己的动手能力越强、自身的理论素质越高, 意味着能够提供的工程服务质量越好, 再配以一定的语言表达能力和观察能力, 将能够为客户提供最佳的工程服务。

这次工厂从上海、苏州迁至太仓, 整个厂区全部重新建设, 涉及工厂环境、办公环境和会议室环境, 这些环境的综合布线规划、设计和实施, 对于德特威勒的产品和对外宣传的理论 (智能建筑、数据中心) 而言是一个非常好的实践机会。与此同时, 如果能够利用这次机会将一些有设想而不可能拿客户当试验品的构思尝试着去实现, 那将会对今后的应用技术支持和工程服务带来重大帮助。

在这次的建设过程中, 一批原本从事乙方的工程师们尝试着甲方的感觉;一些常规的布线方式在这里被推翻, 形成了新的构思;一些隐藏在核心机房中无法被外界看到的施工工艺亮相在考察者面前……

3) 对自己的产品进行测试 (长期质量跟踪)

制造厂生产的产品是否能够经得起时间的考验?是否能够经得起酷暑和严寒的多次交替而不改变其性能?在这次的厂区演示中心的建设过程中, 对每一种缆线与连接件之间的有效组合进行了排列, 并采用多样本数的方式安装在演示中心内, 以期通过定期测试获取相关的数据, 并采用统计分析方式计算出其中心值和方差。

作为一家负责任的制造厂商, 将不但关心出厂时的品质, 还得关心使用若干年后的品质。当德特威勒对外宣布自己的产品系统质保时间可以达到25 年时, 德特威勒就需要有这个底气, 而这个底气的来源就是长期的跟踪测试。

2. 综合布线系统的框架结构

德特威勒厂区内的综合布线系统框架结构采用的是中国国标GB 50311-2007的标准结构, 即七大组成部分的结构:

配线子系统;

干线子系统;

建筑群子系统;

工作区;

进线间;

设备间;

管理。

根据IT部门的要求及各智能系统的需求, 形成了以下的规划。

1) 配线子系统

以缆线长度90 米为极限, 设置弱电间。在厂区内需设若干个弱电间, 对厂区内所有的区域以缆线长度90 米为基数, 进行全覆盖。

2) 干线子系统

各弱电间至双数据中心之间, 形成全星型结构的干线子系统, 以降低系统故障所带来的损失。

3) 建筑群子系统

在数据中心与门卫室配线架之间, 形成建筑群子系统。

4) 工作区

所有办公区域、终端设备所在位置、预留点位均为工作区。

5) 进线间

在建筑群子系统进入建筑物的位置上, 设进线间。在此处, 进行室内外缆线之间的转换, 如果建筑群子系统中有铜缆或金属铠装光缆, 则在此处完成防雷保护和接地。

6) 设备间

两个互为备份的数据中心均设有综合布线系统的建筑群主配线架和建筑物主配线架, 并将各弱电系统的服务器均设置在其中一个数据中心内。

7 (管理

为了实现和演示综合布线系统的管理功能, 需进行以下设定。

(1) 在缆线、面板、配线架、跳线上设标签, 要求标签的寿命能够达到10年以上。其中, 缆线和跳线标签为黏贴式, 面板、配线架标签为插入式 (更换方便、字迹清楚、平整度好、物美价廉) 。

(2) 跳线可以在机柜内的配线架之间、配线架与网络交换机之间根据需要进行连接;

(3) 部分机柜采用智能布线管理系统 (即“电子配线架”) , 形成各种不同的产品组合, 在保障应用需求的同时, 实现演示所需要的多种组合搭配。

当依据标准时, 规划工作并不困难, 对于德特威勒厂区而言, 无非是把标准与现实的应用和演示相结合而已。不过这说起来简单, 真正要想做好这个规划, 可不是一天或两天能够完成的, 因为在规划的同时就要想到实现的可能性以及可能遇到的、甚至是难以逾越的困难。如果能在规划中绕开困难, 那将为设计师和工程实施带来非常大的便利。

3 基于产品的规划

在综合布线系统中, 如果采用归纳方法, 可以发现综合布线系统的产品分为7 类 (见图30) , 当然市场上见到的有些产品是这7 类产品的组合体, 如电子配线架就是配线架与管理、跳线与管理的组合体。

综合布线系统工程应用的基本原理是:缆线分为隐藏在天花上、墙体内、地板下的隐蔽部分和暴露在人们视野中的公开部分。在没有鼠害和机械伤害的前提下, 隐蔽部分将永远不会损坏 (材料老化属于产品问题, 不属于工程应用问题) , 而公开部分会因人、家具、设备等在无意识中接触缆线引发多次弯折而导致公开部分的缆线损坏, 从而引发传输故障。既然隐蔽部分不会损坏, 而公开部分易于损坏, 那就在隐蔽部分与公开部分的交界面上将缆线断开, 将隐蔽部分用面板、配线架和机柜永远封闭在人们难以接触到的空间内;公开部分则使用跳线, 一旦折断立即可以非常容易地更换;而隐蔽部分与公开部分之间的缆线转接则采用连接器件 (铜缆是RJ45型/ 非RJ45 型模块和110 配线架, 光纤是光纤连接器/ 光纤尾纤) , 并使用面板、配线架将隐蔽部分完全封闭起来, 让人们无法从缆线出口处接触到隐蔽部分的缆线。

根据这一思路, 可以将7 类综合布线产品分成3 个大类:传输、保障和管理类。传输类产品包含缆线、连接件和跳线, 它们可以形成永久链路和信道 (信息传输的通道) , 电流和光能够在其中传导, 是真正用于信息传输的部件。保障类产品是综合布线系统中用于支撑各种连接件和封闭墙面、机柜以保护缆线 (双绞线、光缆) 作用的产品, 如:面板 (含墙面、地面、桌面等) 、配线架 (含:铜缆配线架、光纤配线架、通用配线架等) 、箱柜、跳线管理器等等。管理类产品则包含与机电工程通用的标签标识、布线管理软件、智能布线管理系统等。

基于这一原理, 结合本项目的实际情况, 可以形成具体的产品规划。

1) 缆线

无论是配线子系统、干线子系统还是建筑群子系统, 其构造都是信道 (信息传输的通道) , 故此它的核心部件都是缆线, 只有缆线能够完成长距离的信息传输。这些缆线中包含着四对八芯水平双绞线、各种芯数的光缆和传输语音的大对数双绞线电缆。可以说, 这些缆线是综合布线系统作为高速信息公路的“路基”。

在这一项目中, 根据各个智能系统的传输需求、根据办公区和厂区综合布线系统的应用需求, 可以制定以下切实可行的规划。

(1) 水平双绞线

由各弱电间通往各工作区、各台设备 (包括摄像机、无线AP等) 的缆线, 即配线子系统, 全部采用水平双绞线。水平双绞线的作用除了传输信息外, 部分水平双绞线信道还要承担供电 (POE) 的使命。

7 类/ 超7 类屏蔽双绞线主要用于办公区、会议室和演示中心。由于在演示中心内设有213cm (84 英寸) 的4K触摸屏, 配以软件和高性能服务器后可以实现多窗口视频任意显示, 所以7 类/ 超7类屏蔽布线产品的超高屏蔽性能和传输带宽 (根据香农定理, 带宽和EMC是传输速率的两大关键参数) 成为保证信息正常传输的“基石”。

社会上有一种说法, 认为七类/超七类双绞线的施工是难以达到性能参数的。对于德特威勒而言, 这一说法并不成立, 因为德特威勒早在2001年已经开始在中国销售七类/ 超七类综合布线产品, 而相应的施工公司也在德特威勒的配合下完美地完成了施工任务, 并且确保了测试合格。2009年, 中国大众大连变速箱厂的一组工程照片曾经在多家媒体中转载, 那就是一组采用七类/ 超七类综合布线产品后的施工现场照片, 可以说其工程质量和美观度甚至超过了大量的常规布线产品工程。

在车间和仓库中采用的是超六类水平双绞线, 其目的也在于工程体验, 让德特威勒的工程师们不但要掌握高端的七类/ 超七类布线系统的施工经验, 也要掌握六类/ 超六类布线系统的施工要点。

事实上, 各种水平双绞线的施工方法是一样的, 无非是弯曲半径、受力、弯折、大圈等一些细节需要根据规范进行而已。从电子学角度看, 对于低端产品而言, 即使偏离规范也不至于影响应用 (当然测试的参数自然会差些) ;而对于高端产品而言, 偏离规范就意味着测试可能会不合格, 因为应用高端产品的综合布线工程必然要经过严格的性能测试。

由于德特威勒的8 类双绞线是在该项目的规划期间刚刚研发成功的, 相应的8 类软跳线还没有完成研发, 所以在规划中将8 类列入演示中心区域内“未来可增补”的缆线范围。

(2) 石英光纤光缆

在各弱电间之间和弱电间与主机房之间的距离大多超过100 米, 即使选用双绞线也不能用于以太网的传输, 所以这一部分全部选用光缆。它涉及厂房建筑内的干线子系统和厂房至门卫室的建筑群子系统。

由于这些光缆将用于办公网、生产网和各种智能子系统, 尽管相当多的智能子系统供应商都说自己的产品能够与其他厂商的产品共用同一套网络, 但出于谨慎和对大流量 (如办公网中的硬盘备份等) 所可能造成的阻塞考虑, 在规划中对各个系统都进行了纤芯级物理隔离, 即每一个网络和每一个智能子系统都能够得到2 芯光缆的支持, 至于在运行中是混合网络、虚拟网隔离还是物理隔离, 则可以根据系统调试而定, 不列入综合布线系统规划和设计的范畴。根据德特威勒厂区的网络和智能系统分析, 选用12芯光缆可以满足应用的需求, 因为有些系统可以并网 (如:无线局域网可以与办公网、生产网并网, 门禁可以与在线巡更、考勤并网……) , 而且各个弱电间所担负的网络和智能子系统也并不相同。

为了防范万一, 主干光缆系统还采用了单多模冗余备份的规划, 即每一个光纤通道都采用12 芯多模光缆+12 芯单模光缆的方式, 可以考虑在平时采用OM3/OM4 万兆多模光缆以降低网络设备的造价, 有必要采用单模光缆以满足电信接入的需求或更高等级的传输要求 (40G、100G或400G) , 如果出现传输芯数不够等问题, 都可以借助于单多模互为冗余的备用纤芯予以解决。

至于光缆的传输能力, 则全部考虑选用能够传输万兆以太网以上等级的产品, 即多模中的OM3/OM4 和单模中的G.652D ( 德特威勒不生产G.652C级光缆) 。由于前述水平双绞线的最低档次已经达到超六类, 这种双绞线能够传输万兆以太网, 所以光缆的最低传输能力不能低于10Gbps, 这时能够支持少量的双绞线上传输10Gbps, 大量的双绞线传输百兆或千兆以太网的场景。万一出现某一路干线子系统所属的双绞线全部传输万兆以太网时 (数年后有可能会出现, 那时不可能重新布线) , 可以借助于冗余部分的G.652D单模光缆来满足传输需求, 因为它的传输能力足以支持40G以太网、100G以太网和400G以太网 (以德特威勒厂区的光缆长度为限) 。

(3) 语音主干

3 类大对数电缆是主机房与各弱电间之间的语音传输主干缆线。由于语音 (即电话) 的网络带宽仅需3.3k Hz, 而3 类的网络带宽已经达到16MHz, 远超过语音所需要的带宽, 所以没有考虑采用更高等级的5 类大对数双绞线电缆。

2) 连接件

连接件是缆线与跳线之间的连接器件。由于跳线暴露在人们面前, 容易被碰伤或折断, 所以为了保证系统能够持久耐用, 所以综合布线系统在墙面和机柜平面上特意将缆线一分为二, 天花上、墙壁内、地板下的缆线通过桥架、电线管、面板、配线架进行了全方位的保护, 使它们即使敷设了20 年也不会损坏, 而暴露的跳线则允许更换。为此, 连接件就成为内外交接的纽带, 成为综合布线系统中重要的组成部分。

在本项目中既然使用了铜质的双绞线和石英玻璃的光纤光缆, 为了达到活动连接的目的, 自然得使用各种铜缆连接器 (RJ45 模块、非RJ45 模块、110 配线架、防雷配线架等) 和光纤连接器 (以LC、MPO/MTP为主) 。由于常规的布线配置并不属于规划的范畴, 所以在规划阶段, 仅对关键点进行相应的规划。

(4) 铜缆连接器

由于水平双绞线采用的是超六类双绞线和七类/ 超七类双绞线, 所以对选择的模块需要进行规划。

由于车间内生产设备的网络接口目前都是RJ45 型, 而且办公区的网卡也基本上都是RJ45 口, 所以在办公区、车间和仓库的所有水平双绞线连接的模块都选用RJ45 型模块。 只有在演示中心, 才为7 类/ 超7 类配备GG45模块和TERA模块, 使质量跟踪测试能够达到600/1000MHz以上的等级。

5) 光纤连接器

本项目的光纤连接器件主选双芯LC和MPO/MTP, 第一代 (ST) 和第二代 (SC) 的光纤连接器件全部放弃。为了便于日后的管理, 光纤连接全部采用活动连接, 即使用光纤耦合器作为连接部件和随时可以插拔的连接方式。

3) 跳线、集束跳线和预端接缆线

跳线是综合布线中最常见的、暴露在外、最容易损坏的缆线, 它的两端是RJ45 插头 ( 水晶头) 、 非RJ45插头或光纤连接器, 而其中的芯线则普遍采用了不易折断的芯线材料, 如多股铜导线等。

当把多根跳线集合成束后, 就形成了集束跳线。所以集束跳线可以认为是普通铜跳线的集合体。

预端接铜缆与集束跳线的差异是两端的RJ45 插头 (水晶头) 更换成了模块, 当然也可以是一端为插头另一端为插座的结构。由此可以认为, 预端接铜缆是一种特殊构造的集束型跳线, 用于两个配线架之间的互联。

预端接光缆从某种角度上可以认为是多芯光纤跳线, 因为它的结构除了芯数多于2 芯外, 与光纤跳线的使用功能基本相近, 无非是用途和目的不相同。所以从便于理解角度看, 可以近似地认为预端接光缆是一类特殊构造的光纤跳线。

在本项目中, 将根据具体设计、机柜的美观, 选择相应的跳线类产品。但在演示中心内, 各类跳线都会采用。

4) 面板

在规划中, 出于美观、 运维和实用的考虑, 将全部采用墙面暗装型86 面板。其中, 将根据应用需求, 选用两种造型的面板 (平插面板和斜插面板) 。

(1) 平插面板

在墙面安装、大开间办公室屏风和墙面100mm高度的装饰线槽中安装的面板将全部采用平插面板。

尽管有些办公室中会需要4 个信息模块, 但将采用2 个双口面板而不是使用1 个四口面板, 其原因在于双口面板背后预留的双绞线比较长, 能够保证端接质量达到或超过性能测试的指标;而四口面板背后预留的双绞线长度太短, 端接时难以保证端接质量, 可能会出现测试不合格或勉强合格的现象。 所以出于工程质量的考虑, 将全部选用单口或双口面板, 这也符合国家标准《 综合布线系统工程设计规划 》 (GB 50311-2007) 中的规定。

(2) 斜插面板

当综合布线的面板外罩防水罩壳 (参见下述环境规划中的内容) 时, 考虑到跳线的弯曲程度不宜过大, 所以将选用斜插面板。

在演示中心的演示大厅内, 各种面板都将会安装和演示。

5) 配线架

配线架是面板的集合体, 在本项目中所用配线架均为48cm (19 英寸) 标准尺寸的配线架。

德特威勒的铜缆配线架具有三种等级:一体化配线架 (模块不可拆卸型) ;易安装型配线架 (模块从背后拆装;便于在安装过程中随时更换) 和易维护型配线架 (模块可以从背后或正面单个拆装) 。由于采用一体化配线架或采用易维护型配线架对于总造价的影响很小 (不含模块的易维护型配线架仅占总价的1.1%, 所以两种配线架对于总价的差异最多为0.2 ~ 0.3%, 可以忽略不计) , 所以, 全部选用了易维护型配线架, 以确保今后在运维时能够在机柜正面拆装模块, 而不再需要将配线架整体拆下来维护或进入机柜内部进行模块拆装。

6) 箱柜

箱柜的作用是储物, 综合布线系统中的箱柜类产品主要是机柜、壁挂箱、跳线管理器等。它们的明面作用是安装配线架和保护跳线, 暗藏作用是保护配线架后侧通往工作区的缆线, 使之能够在有效生命周期的20年内不会被破坏, 所以全封闭的箱柜类产品达到20年系统质保的重要一环。

在本项目中, 各主机房和弱电间全部采用了42U标准机柜, 在演示中心配套的“迷你数据中心”内, 还对冷通道添加了通道移门和旋转天窗 (防火喷淋时使用) 。

在技术支持过程中, 有些客户曾经提到:在维护时有时会无意中碰伤跳线, 导致维护工作量增大。为此, 在本项目中所有配线架和网络设备下方均配备了全封闭式水平跳线管理器, 而机柜也相应地配备了垂直跳线线槽, 使所有的跳线均能被隐藏起来, 使机柜正面的跳线仅暴露出插入网络设备和配线架的插头, 这时跳线将不再会被无意中碰上而导致损坏, 使维护工作量明显下降, 同时机柜正面也不会因跳线的“不屈服”而导致美观度下降。

医院综合布线系统的建设与发展 篇5

数字化医院就是以数字化信息为依托, 利用计算机技术、网络技术支持医院信息化平台的发展, 实现信息终端联网、集中处理、存储以及信息的共享, 从而提高了诊疗效率、诊疗效果和管理手段。而网络传输的基础是综合布线系统, 综合布线系统与计算机网络技术息息相关, 在设计综合布线系统的同时, 必须充分考虑所使用的网络技术及网络新发展, 避免硬件资源的冗余和浪费, 以便充分发挥综合布线的优点。

1 综合布线系统的传输介质

计算机网络中可以使用各种传输介质来组成物理信道, 这些传输介质的特性不同, 使用的网络技术不同, 应用的场合也不同。医院要根据自己的实际情况选择相应的传输介质。

1.1 双绞线

双绞线可分为屏蔽双绞线 (STP) 和非屏蔽双绞线 (UTP) , 其中UTP分为3类、4类、5类、超5类以及6类、7类, STP分为3类和5类两种。

非屏蔽双绞线是目前较适合使用在普通楼宇环境中的结构化布线系统, 它的安装不用另外考虑屏蔽的效能, 可以达到与屏蔽系统同样的EMC要求。非屏蔽双绞线布线系统施工比较简单, 质量标准要求低, 施工工期较短, 投资低, 并有统一的国际认证标准。我院综合以上分析, 所有双绞线均采用6类线, 其抗干扰性很好, 高质量的6类线[1]带宽可达250MHz, 完全可以支持千兆位以太网应用, 能够满足大多数应用的要求, 其充足的性能余量, 给安装和测试都带来很多便利。

1.2 光缆

光纤有多模和单模之分, 多模光纤半双工传输距离是400米, 全双工为2公里, 传输速率可达100M, 350米之内可达到1000M;单模光纤的传输距离是15公里, 传输速率1000M。多模光纤所接网络设备与单模光纤相比价格便宜得多, 但其传输速度、频带宽度、容量不及单模光纤。

我院现占地面积28086平方米, 建筑面积44651平方米, 综合传输距离和投资成本等因素, 在医院综合布线中采用多膜光纤。在布线系统中多采用4芯与6芯光缆。未来在河西医院分院区, 随着网络规模的扩大与网络功能的增加, 可考虑采用单模光纤, 且使用6芯或8芯光纤也将会是未来医院网综合布线的主流产品。

在选择传输介质时, 需要根据医院自己的实际情况, 目前医院广州路院区建筑物之间距离较短, 投资成本有限, 所以采用多模光纤与非屏蔽双绞线组网方式。

2 综合布线系统的实施

综合布线系统是由六个子系统[2]组成的, 包括工作区子系统、水平区子系统、管理间子系统、垂直干线子系统、设备间子系统和建筑群子系统。系统具体实施时要按照《综合布线系统工程设计规范》 (GB/T50311) 、《综合布线系统工程验收规范》 (GB/T50312) ) 施工。

2.1 工作区子系统

医院工作区子系统是指放置计算机、打印机等终端设备的区域, 该子系统包括信息插座、连接信息插座和终端设备的网线、电源线等跳线, 工作区信息点的具体位置及数量要根据各科室或病区的需求设置, 对于一些业务繁重的地方, 如门诊挂号收费处、药房、出入院处等地应适当增加信息点。对于医院手术室这样的特定区域, 特别是在引入手术麻醉系统之后, 对计算机网络的依赖度大大增加, 最好将网络信息插座放置在吊塔上, 连接计算机的网线不会影响到医生的工作。我院手术室信息插座均布置在墙上, 连接计算机的网线经常受到医生的踩踏, 插座模块损坏严重, 造成后期维护的困难。

2.2 水平区子系统

医院水平区子系统是由工作区子系统用的信息插座至管理间子系统的配线架, 楼层配线架至信息插座的水平电缆等组成。由于水平布线子系统多采用管道而且封闭在墙内, 一旦布放完成很难更改, 从实用性来考虑, 系统应至少满足用户未来15年至20年内对通信线路的要求, 因此应尽量选用较好的线材, 我院所有网络布线均采用6类双绞线。

应特别指出的是, 水平子系统的双绞线电缆长度应小于90米。例如, 我院康复楼楼层仅四层, 但东西长度达80米左右, 考虑到双绞线的水平距离限制, 在康复楼3楼以中间楼梯为界, 采用分散式配置, 在靠中间位置分别建设了东、西两个交换机房, 分别连接东西两边的水平区子系统, 保证了网络信号的良好性能, 大大降低了衰减性。

2.3 管理间子系统

管理间子系统由配线架、机柜、交换机、路由器等设备组成, 也可应用于设备间子系统中。在我院的新建内科急诊楼中, 每一层楼都有相应的管理间子系统, 连接每一层的水平区子系统。各楼层之间相互独立, 互不影响, 当某楼层网络出现故障时方便排查。

2.4 垂直干线子系统

垂直干线子系统应由设备间子系统的配线设备和跳线以及设备间至各楼层分配线间的连接电缆组成。它提供建筑物的线缆, 一般为大量的双绞线和多芯光缆, 以满足很长一段时间的通信网络要求。电信、联通等运营商的线缆及设备也布放在该系统中。

2.5 设备间子系统

设备间是在一幢大楼的适当地点设置进线设备, 进行网络管理以及管理人员值班的场所。我院1号楼及3号楼的中心机房就属于设备间子系统, 医院的网络中心设备都在该系统中。

2.6 建筑群子系统

建筑群子系统由两个以上建筑物的电话、数据等组成一个建筑群综合布线系统, 其连接各建筑物之间的缆线和配线设备, 组成建筑群子系统。

针对以上网络方案, 我们确定了在建筑群子系统中以住院楼为中心, 采用多模光纤分别向门诊楼、内科急诊楼、康复楼、综合楼等进行星型辐射。垂直干线子系统采用多模光纤构成主干, 其它子系统均采用六类非屏蔽双绞线作为传输介质。

3 综合布线系统的管理

综合布线工程结束后, 必须对工程进行全面验收, 包括信息点数量、位置, 走线是否美观、防护工作是否作好, 文档资料是否齐全等。此外, 还应重点对已经完成的电缆布线系统进行认证和测试, 通过测线仪等方法全方位地把握布线质量。根据竣工资料和设备资料, 做好医院网络设备及布线系统的台账, 对设备的出入线情况都要做好统计, 定期对机房巡检, 检查线路情况, 保证全院网络系统的稳定运行。

做好标签是布线工程中非常重要的一环。在信息插座上的标识要与设备间配线架上的标签一一对应, 在工程图纸上也要有相应的记录, 这将为以后的维护和管理提供便利。对于新增或调整的线缆要及时更改标签, 及时更新图纸, 以保持一致性, 避免因工作缺失而导致的混乱。

设备间机柜内配线架的理线工作也是非常重要的工作, 一个规范的扎线方式和扎线习惯, 对综合布线系统很有必要。有些机柜内杂乱无章, 跳线纠结, 造成管理工作无法继续, 而标签也在零乱的机柜内失去了其应有的作用。另外, 跳线的混乱也会影响到机柜内的通风性和散热性, 过热的环境会损伤到设备, 使网络设备的寿命受到影响。

4 综合布线系统的智能化发展

在一些高端楼宇中已开始采用智能布线[3]管理系统, 将电子探测技术、物联网技术应用到传统配线架系统上, 对配线架的每个端口的使用情况进行自动记录, 可实时监控网络上各个设备的工作状态, 实时检测及故障诊断, 建立准确实时的网络管理数据库。但这一智能系统投资成本较大, 人员素质要求较高, 对于目前医院的信息化投入来说不是很现实。

考虑到目前我院的现状, 在做好线缆标签的基础之上, 积极完成交换机的网络配置。特别是布放在门诊楼、康复楼、行政楼、综合楼等地点的二层交换机, 设置管理地址, 可在中心机房远程登陆各二层交换机查看各接口的实时动态, 及时发现问题, 对于全院的网络维护和管理提供很大的便利, 这也是医院现在比较现实可行的方法。

5 结语

综合布线在规划设计和构建时, 不仅要考虑当前信息传输通道的良好运行状况, 而且要考虑今后一段时期运行的可靠性。规划、实施良好的综合布线系统平台, 是医院信息化建设成功的必要基础, 对医院提供现代化、人性化的服务具有非常重要的意义。

参考文献

[1]施大鸣.浅谈医院改建和新建中的综合布线.医疗设备信息, 2003, 18 (9) :24-25

[2]王公儒.网络综合布线系统工程技术实训教程[M].北京:机械工业出版社, 2009

医院网络综合布线系统与技术应用 篇6

建筑物综合布线系统(Premises Distribution System,PDS)的兴起与发展,是在计算机技术和通信技术发展的基础上进一步适应社会信息化和经济国际化的需要,是医院信息化建设及办公自动化进一步发展的结果;它是建筑技术与信息技术相结合的产物,是计算机网络工程的基础。现代社会计算机及网络技术迅猛发展,促进了医学在诊断、治疗方面的飞跃发展,也提高了医院的管理水平。医院的HIS系统、PACS系统、LIS系统以及医院管理在现代化医院中的应用都要以计算机及稳定、高效的网络为基础。

1 网络综合布线概述

综合布线系统是建筑物或建筑群内的传输网络,它能使语音、数据通信设备、交换设备和其它信息管理系统彼此相连接,综合布线系统一般采用模块化设计和物理分层的星型拓扑结构,能传输语音、数据、图像以及各类控制信号,可满足建筑物内部及建筑物之间的所有计算机、通信以及建筑物自动化设备的配线需求。

综合布线的实现目标主要包括:支持流行的网络应用,支持所有的语音应用,支持灵活的系统管理。在数据网络中,可以随时实现对每一个接入插座的管理,包括:禁止或允许用户在该插座上接入的管理,接入不同网段或不同级别的交换机端口的管理,进行不同部门子网的隔离(包括进行物理隔离)管理等。

2 局域网综合布线系统特点及设计标准

2.1 综合布线系统特点

综合布线同传统布线比较,不但在设计、施工和维护方面给人们带来许多方便,而且以其具有的兼容性、开放性、灵活性、可靠性、先进性和经济性,能够适应较长一段时间的通讯需求。综合布线具有以下主要特点:

(1)开放性:综合布线系统采用开放式的体系结构,符合多种国际标准,几乎对所有著名的厂商都是开放的。

(2)灵活性:综合布线系统中所有信息通道皆采用相同的传输介质、物理星形拓扑结构,信息通道都是通用的。每条信息通道可支持电话、传真、多用户终端。

(3)可靠性:综合布线系统采用高品质的材料和组合压接的方式构成一套高标准的信息通道,每条信息通道都要采用物理星形拓扑结构,点到点端接,任何一条线路故障均不影响其它线路的运行,从而保障了系统的可靠运行,且各系统均采用相同传输介质,因而可互为备用,提高了备用冗余。

(4)先进性:综合布线系统采用光纤与双绞线混布方式;采用两级星型结构,使系统结构清晰层次分明,极为合理地构成一套完整的布线系统。信息通道均按B-ISDN设计标准,按八芯双绞线配置,通过超5类双绞线,数据最大速率可达155Mbps,对于特殊用户需求可把光纤铺到桌面。

(5)兼容性:兼容性是指其设备或程序可以用于多种系统中的特性,采用相同的传输介质、信息插座、交连设备、适配器等把性质不同信号综合到一套系统中,用户可不用定义某个工作区的信息插座的具体应用,只把某种终端设备接入这个信息插座,然后在管理间和设备间的交换设备上做相应的跳线操作,这个终端设备就可被接入到自己的系统中。

2.2 系统设计规范和标准

(1)EIA/TIA-568建筑线缆标准;

(2)EIA/TIA-569建筑通信通道和空间标准;

(3)EIA/TIA-570布线标准;

(4)IEEE 802.1星型局域网标准;

(5)ANSI FDDI光纤分布式数据接口高速局域网标准;

(6)B-ISDN信息通道设计标准。

3 综合布线的部署实施

本文论述的医院内部布线沿用了综合布线系统的功能和特点,网络布线采用两级星型物理结构。第一级为中心机房(设备间)到配线间(管理间),以多模光纤作为数据通信主干;第二级为从配线间到工作区,以超五类UTP水平双绞线为主要线缆;所有信息点全部端接到模块化配线架上,所有垂直主干光缆在中心机房全部端接在核心路由交换机上。

综合布线系统可划分成六个子系统,分别是:水平干线子系统、管理间子系统、垂直干线子系统、工作区子系统、楼宇(建筑群)子系统、设备间子系统等。图1为综合布线六子系统示意图。

3.1 工作区子系统

工作区子系统(Work Location Subsystem)是指办公区域或功能区域的布线。由终端连接到水平干线子系统之间的设备组成,主要包括信息模块、信息插座和连接所需的跳线组成。图2为该子系统连接示意图。

系统设计要点:(1)RJ45插座到设备的连接线一般不超过5米;(2)RJ45插座须安装在墙壁或不易碰到的地方,插座距离地面30厘米;(3)为便于日后维护,面板处要做好标签;(4)插座和插头不要接错线序;(5)网卡类型接口要与线缆类型接口保持一致;RJ45头与信息模块压接符合TIA-568标准。

工作区子系统所需的材料计算方法如下:

(1)RJ45头所需要的数量一般使用下式计算:

M=N×4+N×4×15%

M表示RJ45的需求数量,N表示信息点的数量,N×4×15%表示富余量。

(2)信息模块所需要的数量一般使用下式计算:

M=N+N×3%

M表示信息模块数量,N表示信息点数量,N×3%表示富余量。

(3)信息座的数量和面板一致,其数量根据面板的插槽数而定。

本文布线工作区子系统采用增强型,单间有2个工作位,双间有3个或4个工作位,每个工作位均为双孔插座:一个网络插座,一个电话插座(个别设双网络或单网络插座)。

3.2 水平干线子系统

水平干线子系统(Horizontal Backbone Subsystem)是整个布线系统最重要的部分,它将干线子系统线路延伸到用户工作区。水平系统一般在同一楼层,一端接信息插座,另一端接管理间的配线架。水平子系统主要采用4对非屏蔽双绞线(如有磁场干扰或信息保密时可用屏蔽双绞线,在某些要求宽带传输时,可采用“光纤到桌面”的方案)。图3为该子系统连接示意图。

系统设计要点:(1)线缆长度一般不超过90米;(2)线路一般走线槽或天花板吊顶内;(3)选择线路最短、最经济的路由;(4)根据通信需求确定采用介质种类。

计算水平区所需要电缆的用量:

整栋楼用线量计算:M=∑NC;M—用线量,N—楼层数,C—每层楼用线量,C=[0.55×(L+S)+6]×n;L—本楼层离水平间最远的信息点距离,S—本楼层离水平间最近的信息点距离,n—本楼层的信息点数,0.55—备用系数,6—端接容差。

双绞线一般以箱为单位订货,每箱双绞线的长度为305m,因此用线箱数计算A=M/305+1;A—用线箱数,M—用线长度,1—富余量。

本文水平干线布线采用超五类非屏蔽双绞线,该线缆是目前性价比较好的传输介质,100m范围内传输率能达到155MB/s。为达到布线施工标准和整齐美观需要,施工要求房间内采用墙埋镀锌钢管和嵌入式信息插座,楼道内架设专用弱电桥架,所有的布线经桥架和弱电竖井统一走到管理间。

3.3 管理间子系统

管理间子系统(Administrator Subsystem)是水平和主干子系统电缆端接的场所;由交连、互联和I/O组成。该系统一般设置在楼层配线间,用户可以在管理间子系统中更改、增加、交接、扩展线缆以用于改变线缆路由,是综合布线系统灵活性的集中体现,线路重新布局和网络终端的调整极为方便。图4为该子系统连接示意图。

系统设计要点:(1)配线架配线对数由管理间信息点数决定;(2)信息点的连接要尽可能简单;(3)为便于维护配线架配线对数要做好标签;(4)有交换机、HUB的地方要配有稳压电源;(5)设备间保持一定的温度和湿度。

本文布线线缆采用超五类非屏蔽双绞线,配线架也相应采用超五类24或48口模块化配线架。所有线对压接完成后用连接跳线到交换机,交换机再以光纤经垂直干线子系统连接到核心路由交换机,从而形成物理分层、星型拓扑结构的局域网。

3.4 垂直干线子系统

垂直干线子系统也称骨干(Riser Backbone Subsystem)子系统,用主干电缆提供楼层之间通信的通道,使整个布线系统组成一个有机的整体。采用物理分层星型结构连接管理间子系统和设备间子系统。线路一般使用光缆或大对数的非屏蔽双绞线。图5为该子系统连接示意图。

系统设计要点:(1)一般用光缆以提高数据传输率;(2)光缆选用单模的(远距离),或多模(近距离);(3)垂直干线电缆的拐弯处应有一定的弧度,以防电缆受损;(4)垂直干线电缆要防遭破坏。

本文布线垂直干线子系统采用重铠型多模光缆,连接管理间子系统和设备间子系统,线路两端采用多模光纤模块分别连接主控机房的核心路由交换机和管理间的二层交换机,为网络通信提供主干路由。

3.5 楼宇(建筑群)子系统

楼宇子系统也称建筑群子系统(Campus Backbone Subsystem),它是将一个建筑物中的线缆延伸到另一个建筑物的通信设备和装置,支持楼宇之间通信,与垂直子系统类似,通常采用光缆或大对数双绞线连接。图6为该子系统连接示意图。

3.6 设备间子系统

设备间子系统也称设备子系统(Equipment Subsystem),是一个设备集中区,由主配线架和公共设备组成,它的主要功能是把公共系统的多种不同设备互联起来;设备间子系统通过垂直干线子系统连接管理间子系统,是垂直干线缆和建筑群线缆终接的场所。

系统设计要点:(1)设备间的应按机房建设标准设计;(2)设备间要有良好的工作环境(温度湿度);(3)设备间应防止易燃易爆物接近和电磁场干扰。

设备间子系统由核心交换机及其附属设备和各种数据服务器组成,它是各个管理间子系统的集结地,其中核心交换机为所有管理间子系统提供路由。

4 总结

网络综合布线系统是一项复杂的工程,它除了需要具备通信和网络的基本知识外,还涉及布线标准、建筑、消防等方面的知识,本文阐述了医院综合布线实施的全过程。目前网络系统已投入运行,系统运行稳定、故障率低,为医院办公提供了良好的保障。

摘要：网络综合布线系统是建筑技术与信息技术相结合的产物,是计算机网络工程的基础。文章结合医院综合布线的实际过程对网络综合布线的对象、使用范围、基本组成等方面作了论述。详细介绍了工作区子系统、水平干线子系统、管理间子系统、垂直干线子系统、楼宇(建筑群)子系统、设备间子系统的具体部署实施方法。

关键词：HIS,网络综合布线系统,楼宇

参考文献

[1]楚宏硕.医院计算机机房建设[J].医疗设备信息,2007(12):54-56.

[2]黎连业.网络综合布线系统与施工技术[M].北京:清华大学出版社,2002:145-148.

[3]中华人民共和国建设部.智能建筑设计标准[S].北京:中国计划出版社出版,2007:25-26.

[4]刘晓辉,等.网络设备[M].北京:机械工业出版社,2007.

[5]雷震甲.网络工程师教程[M].北京:清华大学出版社,2004.

医院综合布线系统构思 篇7

作为辅助医院日常工作的网络系统, 首先, 必须做到保证医院各类信息以及网络系统的安全, 防止患者信息泄露以及黑客攻击, 为此应设立备用的安全管理系统。其次, 该系统应满足医院各阶层领导对医院工作方便快捷的管理, 提高行政管理服务以及决策执行的效率。再次, 由于医院本身就具有一定的行政阶层, 每个阶层都有自己的工作内容和行政责任, 所以该系统必须具备授权管理和信息控制机制。另外, 从性价比的角度来说, 网络综合布线系统必须保证用最短的时间和最低的成本完成建设。最后, 医院综合布线系统的建设, 必须预留一定的发展空间, 在未来电子信息技术更进一步发展时, 也能够做到升级进步[1]。

2 医院综合布线系统的构成

一个设备完善、管理得当的医院, 如同一个健康的生命机体, 拥有着良好运行的呼吸系统、神经系统、运动系统和循环系统。而用于管理医院的综合布线系统, 也有着自己的各个子系统, 正是由这些子系统的有机组合, 才构成了智能综合布线系统的完整工作平台, 这些子系统主要有以下六种。

2.1 工作区子系统

工作区子系统主要由RJ45插座构成, 是终端设备连接到信息插座的部分。RJ5插座应该安装在不易碰到的地方, 并且与设备的连接线不宜过长, 不应超过5 m;插座和插头的线序不能接错;并且网卡类型要与线缆类型一致。

2.2 水平子系统

水平子系统就是通过用双绞线或者光纤, 进行管理系统和信息插座之间的连接, 也就是IDF间的连接, 即中间配线架间的连接。

在这一系统设计时, 线缆应该采用超五类非屏蔽双绞线作为传输介质, 线路从天花板或者线槽走线, 采取长度应保持在90 m以内。

2.3 垂直干线子系统

垂直干线子系统也是通过双绞线电缆和光纤进行传输的, 它是为医院提供路由的主要干线, 起到保证计算机与各管子系统之间的联系作用。

为了保证数据的传输率, 在这一系统设计时, 要采取长距离选用单模光缆, 短距离采用多模光缆的方式, 做好对垂直光缆的保护, 在拐弯处做弧度处理, 避免折损。

2.4 设备间子系统

设备间子系统的作用是将各个公用系统设备互相连接起来。设备间在设计建造时应按照机房建设标准, 保证恒定的温度和适度, 并防止危险物品和电磁干扰对其产生的危害。

2.5 管理间子系统

管理子系统通过跳设备、配线架和光配线架的有机组合后, 就能完成管理交连、互联和输入, 以此来帮助其他子系统。设备间子系统的布线线缆也应采用超五类非屏蔽双绞线, 要对配线架配线对数做好标签, 要稳定交换机、HUB的电压, 管理间信息对数点连接要简化, 同时, 要给设备间一个恒定的温度和湿度。

2.6 建筑群子系统

建筑群子系统通过安装在楼群里的硬件设备, 实现建筑之间的连接, 通常使用光缆或大对数双绞线连接。

3 医院综合网络布线系统的特征

随着医院对网络综合布线系统的需求增多, 传统的网络建设理念已经无法满足。同传统布线相比, 综合布线不但在设计施工中占有优势, 在后期维护和未来发展上也有着不可替代的优点[2]。

3.1 分流性

医院的医疗信息、决策信息、行政管理信息、科研数据以及人事信息等的分流管理, 都在考验着医院综合网络布线系统的工作能力。而这一系统必须将这些所有信息进行规范的管理划分, 对当中的各项数据进行综合分析, 并对分析结果通过划分标准予以界定, 最后实现对各项信息的分流和共享。

3.2 安全性

由于信息的网络化, 其安全性存在着很大的隐患。进行网络综合布线系统的建设和应用过程中, 必须保证网络的安全性、可靠性以及应用性能。

3.3 开放性

医院网络综合布线系统要遵循结构化布线的标准, 适应不同结构的网络。应根据国际流行的标准, 使用开放性的结构。这种结构, 对于国际上著名的厂商都是开放的。

4 结语

医院的网络综合布线系统建设是一项驳杂繁复的系统性工程, 不但在具体实施安装中要进行严格的技术把关, 在后期建设和维护上也应下足功夫。要注意根据计算机科技和网络信息技术的发展, 对网络综合布线系统进行及时升级, 特别做好信息的保密和安全工作。在节省成本的同时, 提高管理的效率。笔者希望更多的专业人士能投入到该课题研究中, 就文中存在的不足, 提出指正建议, 为完善医院网络综合布线系统做出重要的共享。

参考文献

[1]肖新文, 邓千.医院网络综合布线系统工程中的几点思考[J].医疗卫生装备, 2014, 35 (4) :118-120.