網(wǎng)絡(luò)工程師職稱論文
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摘要：本文闡述了網(wǎng)絡(luò)工程綜合布線系統(tǒng)的定義、規(guī)范、和標(biāo)準(zhǔn)、特點(diǎn)及目前存在的問題，并論述綜合布線系統(tǒng)設(shè)計與應(yīng)用，對綜合布線各子系統(tǒng)中的配線子系統(tǒng)路由優(yōu)化設(shè)計方法進(jìn)行分析和探討。
關(guān)鍵詞：綜合布線； 網(wǎng)絡(luò)工程；優(yōu)化技術(shù)； 1/2
智能建筑是信息時代的必然產(chǎn)物，綜合布線系統(tǒng)是智能建筑物內(nèi)的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，它既實(shí)現(xiàn)了建筑物或建筑群內(nèi)部的圖像、語音和數(shù)據(jù)之間彼此相連傳輸，也實(shí)現(xiàn)了各個通信設(shè)備和交換設(shè)備與外界通信網(wǎng)絡(luò)相連接。
一、綜合布線系統(tǒng)概述
1.1綜合布線系統(tǒng)的定義。
綜合布線系統(tǒng)是信息時代的必然產(chǎn)物。它是通過網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)與相關(guān)的硬件設(shè)備的有機(jī)結(jié)合，從而實(shí)現(xiàn)了整個系統(tǒng)上的各種功能，保證了信息傳輸?shù)陌踩�、可靠性和有效性。綜合布線系統(tǒng)使智能建筑群內(nèi)所有帶弱電的設(shè)備進(jìn)入了同一個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，由設(shè)置的中央控制室的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)進(jìn)行控制和管理。綜合布線系統(tǒng)的構(gòu)成分為六個子系統(tǒng)，它們是由計算機(jī)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(hù)設(shè)備等硬件集成在一起的。
1.2綜合布線系統(tǒng)的規(guī)范和網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)。
1）中國國內(nèi)規(guī)范：GB/T50311-2007綜合布線系統(tǒng)工程設(shè)計規(guī)范；GB/T50312-2007綜合布線系統(tǒng)工程驗(yàn)收規(guī)范。
2）國際標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范：ISO/IEC 11801，EIA/TIA 568A，EIA/TIA 568B等。
3）綜合布線系統(tǒng)支持的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)：ATM異步傳輸模式；CDDI銅線分布式數(shù)據(jù)接口高速網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)；FDDI光纖分布式數(shù)據(jù)接口高速網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)；IEEE8023總線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)；IEEE8025環(huán)型局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。
1.3綜合布線系統(tǒng)的主要特點(diǎn)。
開放性
綜合布線系統(tǒng)采用開放式體系結(jié)構(gòu)，符合多種國際上現(xiàn)行的標(biāo)準(zhǔn)，它幾乎對所有著名廠商的產(chǎn)品都是開放的，并支持所有的通信協(xié)議。
這種開放性的特點(diǎn)使得設(shè)備的更換或網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的變化都不會導(dǎo)致綜合布線系統(tǒng)的.重新鋪設(shè)，只需進(jìn)行簡單的跳線管理即可。
靈活性
綜合布線系統(tǒng)采用星型物理拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，為了適應(yīng)不同的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，可以在綜合布線系統(tǒng)管理間進(jìn)行跳線管理，使系統(tǒng)連接成為星型、環(huán)型、總線型等不同的邏輯結(jié)構(gòu)，靈活地實(shí)現(xiàn)不同拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng);當(dāng)終端設(shè)備位置需要改變時，除了進(jìn)行跳線管理外，不需要進(jìn)行更多的布線改變，使工位移動變得十分靈活;
同時，綜合布線系統(tǒng)還能夠滿足多種應(yīng)用的要求，如數(shù)據(jù)終端、模擬或數(shù)字式電話機(jī)、個人計算機(jī)、工作站、打印機(jī)和主機(jī)等，使系統(tǒng)能靈活的聯(lián)接不同應(yīng)用類型的設(shè)備。
模塊化
綜合布線系統(tǒng)的接插元件，如配線架、終端模塊等采用積木式結(jié)構(gòu)，可以方便地進(jìn)行更換插拔，使管理、擴(kuò)展和使用變得十分簡單。
擴(kuò)展性
綜合布線系統(tǒng)(包括材料、部件、通訊設(shè)備等設(shè)施)嚴(yán)格遵循國際標(biāo)準(zhǔn)，因此，無論計算機(jī)設(shè)備、通訊設(shè)備、控制設(shè)備隨技術(shù)如何發(fā)展，將來都可很方便地將這些設(shè)備連接到系統(tǒng)中去。綜合布線系統(tǒng)靈活的配置為應(yīng)用的擴(kuò)展提供了較高的裕量。系統(tǒng)采用光纖和雙絞線作為傳輸介質(zhì)，為不同應(yīng)用提供了合理地選擇空間。
對帶寬要求不高的應(yīng)用，采用雙絞線，而對高帶寬需求的應(yīng)用采用光纖到桌面的方式。
語音主干系統(tǒng)采用大對數(shù)電纜，既可作為話音的主干，也可作為數(shù)據(jù)主干的備份，數(shù)據(jù)主干采用光纜，其高的帶寬為多路實(shí)時多媒體信息傳輸留有足夠裕量。
獨(dú)立性
綜合布線系統(tǒng)的最根本的特點(diǎn)是獨(dú)立性。最底層是物理布線，與物理布線直接相關(guān)的是數(shù)據(jù)鏈路層，即網(wǎng)絡(luò)的邏輯拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。
而網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層與物理布線完全不相關(guān)，即網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)管理軟件及網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用軟件等與物理布線相互獨(dú)立。
二、綜合布線系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用
綜合布線系統(tǒng)一般由六個子系統(tǒng)構(gòu)成，分別是工作區(qū)子系統(tǒng)、水平布線子系統(tǒng)、垂直干線子系統(tǒng)、設(shè)備間子系統(tǒng)、管理子系統(tǒng)以及建筑群子系統(tǒng)。綜合布線系統(tǒng)中還有一項(xiàng)最重要的組成構(gòu)件就是網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)，它決定了網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸?shù)淖畲缶嚯x、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的傳輸速率、連接設(shè)備的選擇和傳輸?shù)目杉嫒菪�、安全性、可靠性及有效性等等�?/p>
1）水平子系統(tǒng)的設(shè)計。水平子系統(tǒng)是由水平布線子系統(tǒng)由信息插座、水平電纜、樓層配線架上的配線盤和跳線等組成。信息插座的接口是8針RJ45形式，必須符合ISO8877和ISO603.7標(biāo)準(zhǔn)，電氣性能至少保證五類指標(biāo)，可采用ST或SC形式，水平布線的長度不得超過90米。
2）垂直干線子系統(tǒng)的設(shè)計。垂直干線子系統(tǒng)是由設(shè)備間子系統(tǒng)或管理區(qū)子系統(tǒng)與水平子系統(tǒng)的引入口之間的連接線纜組成。在設(shè)計施工時，應(yīng)預(yù)留一定長度的線纜作為冗余信道。
3）工作區(qū)子系統(tǒng)的設(shè)計。工作區(qū)子系統(tǒng)是需要設(shè)置終端設(shè)備的區(qū)域，是由終端設(shè)備及其連接到水平系統(tǒng)信息插座的接插線等組成。對于計算機(jī)終端，采用RJ45-RJ45的4對跳線，跳線的長度設(shè)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(guī)定符合568標(biāo)準(zhǔn)。
4）設(shè)備間子系統(tǒng)的設(shè)計。設(shè)備間子系統(tǒng)是建筑物用于進(jìn)行綜合布線、安裝進(jìn)出線設(shè)備及其應(yīng)用系統(tǒng)管理和維護(hù)的區(qū)域，設(shè)備間的位置應(yīng)設(shè)計在建筑物平面的中間位置及建筑物干線的中間樓層。
5）管理區(qū)子系統(tǒng)的設(shè)計。管理區(qū)子系統(tǒng)是由配線架、配線間的線纜及相關(guān)接插線等組成，它是管理連接硬件和線纜的區(qū)域。網(wǎng)絡(luò)管理人員可以在管理區(qū)子系統(tǒng)中便捷地改變?nèi)我庥脩舻穆酚伞?/p>
6）建筑群子系統(tǒng)的設(shè)計。建筑物子系統(tǒng)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(shè)備構(gòu)成的，敷設(shè)電纜的方法有直埋電纜法、架空電纜法和管道布線法。管道布線是由管道和入孔組成的地下系統(tǒng)，將建筑物的各個建筑物進(jìn)行互連。
三、綜合布線系統(tǒng)存在的問題
設(shè)計不標(biāo)準(zhǔn)：當(dāng)前為了滿足技術(shù)指標(biāo)的要求，綜合布線工程中多用超五類線，但為了中標(biāo)，有些集成商提出改用三類線代替，從而降低競標(biāo)預(yù)算價格，達(dá)到拿下該工程項(xiàng)目的目的。建立的文檔不全面：為了便于日后測試、維護(hù)、運(yùn)行和管理綜合布線系統(tǒng)，必須有一套完備準(zhǔn)確的文檔資料；驗(yàn)收工程草率了事：沒有索取完備的測試報告，沒有清查信息點(diǎn)布置的數(shù)量，沒有核準(zhǔn)纜線的布置方法和線路等等問題，極易使日后用戶與集成商發(fā)生糾紛。
四、綜合布線系統(tǒng)的優(yōu)化
綜合布線系統(tǒng)作為智能建筑的“中樞神經(jīng)”系統(tǒng)，綜合布線系統(tǒng)是智能建筑必備的基礎(chǔ)設(shè)施。但發(fā)生故障導(dǎo)致智能系統(tǒng)癱瘓的根源，有70%以上是由于智能系統(tǒng)的布線不善。當(dāng)前國內(nèi)綜合布線的工程設(shè)計，采用AutoCAD優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)圖替代手工設(shè)計已成為趨勢，但對其設(shè)計方案中器件數(shù)量的統(tǒng)計和各種線纜長度的測量、計算，既費(fèi)力又很容易出錯。因此，有必要對綜合布線的配線子系統(tǒng)路由進(jìn)行優(yōu)化和研究。
1.配線系統(tǒng)路由優(yōu)化算法
針對綜合布線配線子系統(tǒng)的路由進(jìn)行優(yōu)化，可分為房間內(nèi)的布線和廊道內(nèi)布線（即樓層配線間至房間引入點(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，以找出樓層配線間V1至各布線點(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，就知道了各布線路由的分支情況，便于后面利用計算機(jī)對布線材料的自動統(tǒng)計。
2.綜合布線配線子系統(tǒng)路由優(yōu)化設(shè)計
子系統(tǒng)路由優(yōu)化設(shè)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(shù)據(jù)，構(gòu)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(jī)自動地進(jìn)行最短路徑的布線繪制。
2.1構(gòu)建優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)圖矩陣
從布線工程圖中讀取優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)圖中需要的數(shù)據(jù)時，計算機(jī)可以直接對各點(diǎn)編號，生成節(jié)點(diǎn)表。但在畫出線纜路由前，各點(diǎn)是相互孤立的，計算機(jī)無法自動辨別哪些點(diǎn)按實(shí)際布線情況是不可能相連的。這時，計算機(jī)就能夠提取到廊道內(nèi)的可能布線點(diǎn)和這些點(diǎn)間的距離即優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)圖中的弧長，而不在同一直線上的點(diǎn)，在優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)圖的矩陣中弧長初始值為∞，由此可以將這些數(shù)據(jù)形成和構(gòu)建優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)圖的矩陣。
2.2自動繪制布線優(yōu)化路徑
在進(jìn)行優(yōu)化路徑分析計算時，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(shù)對應(yīng)于布線工程圖中為：樓層配線間引出點(diǎn)設(shè)定為特定頂點(diǎn)V1，由每個房間的引出點(diǎn)定為必經(jīng)點(diǎn)，廊道拐點(diǎn)形成廊道內(nèi)可能的布線路由點(diǎn)。然后經(jīng)過改進(jìn)的迪杰斯特拉算法進(jìn)行廊道內(nèi)布線路由優(yōu)化計算。
最后計算機(jī)自動將前面生成的廊道內(nèi)可能的布線路由按照優(yōu)化計算結(jié)果進(jìn)行修訂，將優(yōu)化計算結(jié)果中的節(jié)點(diǎn)連接，并生成廊道內(nèi)的最優(yōu)布線路由圖，從而實(shí)現(xiàn)優(yōu)化結(jié)果下的計算機(jī)自動布線。
五、結(jié)語
綜合布線系統(tǒng)是智能建筑的重要構(gòu)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(xiàn)智能建筑功能的重要基礎(chǔ)和保證。隨著我國經(jīng)濟(jì)實(shí)力的不斷壯大和計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷迅猛發(fā)展，綜合布線系統(tǒng)會有更廣闊的發(fā)展前景。
參考文獻(xiàn)：
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