智慧工业建筑综合布线解决方案

1综述

智慧工业建筑属于国家倡导建设智慧城市的一个基本组成单元，可以运用信息通信和物联网技术感知与遥测、采集与分析、集成与共享整个工业园机电设备和智能化设施运行系统的各项关键信息。智慧工业建筑信息化离不开布线系统，工业环境的布线系统不同于楼宇的布线系统，具有自身的特点和需求，工业布线应满足通用生产和作业、控制及管理等环境的要求，应符合信息安全、节能环保、降能增效的运行指标。

工业建筑布线依据应用和环境的不同，可以设置于以下区域：

1、                      生产区域；生产区域；

2、                      生产和非生产的交界区域；生产区域；

3、                      生产控制区域；

4、                      办公区域；

5、                       室外区域；

如工业建筑弱电系统各子系统（如大屏幕显示、监控系统、门禁系统、车库管理、楼宇自控等）信号的传送是基于网络通信协议时，其传输线路也可纳入综合布线系统一并设计。

在工业环境中，环境的恶劣程度会有所不同，布线系统需要考虑水的溅入、灰尘入侵及环境中振动、腐蚀、电磁污染等产生的影响，并采用相应工业级别的连接插件。对于工业建筑里一些良好的环境，如办公区、控制室等，布线系统则可按常规的办公建筑设计。

工业环境布线系统的环境分级如下表内容：

布线信道环境分级

2工业建筑的信息传输特点

综合布线系统作为建筑物的主要传输介质已经被行业认可。其中信息点的设置为布线系统工程的重点，它将直接关系到布线支持的信息通信业务和项目的建设规模。工业建筑厂区信息点密度较低，设置位置比较分散，信息点的布局大多与生产管理模式有关。

各建筑物内主干布线系统则采用光缆+大对数电缆，水平布线系统楼层配线设备至工作区信息点之间建议采用6类非屏蔽布线+光缆的布线方式，对生产区域则可采用6类屏蔽布线+光缆的布线系统，

2.1工业园区的信息化建设

工业园区信息化通过多个专业系统集成而成，总体架构比较复杂，采取层次化和模块化的设计思想。在总体架构上可划分为智能支撑网、网络通信平台、业务数据库、公共服务和综合应用五个层次。如下图所示： 

工业建筑构建三层计算机交换网络，也可为两级的虚拟网络架构平台，网络各交换机之间采用双路由的设置，以保障与支撑相关的行业数据库信息共享。

总体建设的网络架构如下图所示:

3综合布线系统方案

3.1 布线系统组成与拓扑结构

3.1.1工业布线系统结构

工业环境布线系统和楼宇布线系统的不同之处，一是考虑到厂区的范围较大，可以采取区域配线的方案，因而增加了中间配线子系统；二是工作区的信息插座连接的对象往往表示一个数据终端设备，而是一个操作区的网络设备。

工业环境布线系统架构

3.1.2线路冗余与备份

（1）在工业环境的布线系统应充分该考虑系统路由的备份，以防止一条关键线路发生故障时，对生产造成重大影响。另外，备份的另一个目的是为了在备份路由运行时，可以快速修复故障路由，使系统的平均无故障时间（MTTF）降到最低。

（2）布线路由的备份会直接影响到布线系统的线缆和和配线模块的配置量的增加，工业环境布线系统的各级配线设备之间设置备份或互通的路由

3.2综合布线系统配置

3.2.1配置原则

1、满足建筑使用功能和工业建筑信息系统需求，兼顾未来发展。

2、系统综合考虑升级与扩容需求，预留充分的扩展备用布线路由。

3、       与网络构架及网络设备的应用紧密结合。

4、为各个建筑智能化系统提供传输线路。

3.2.2系统配置

对于工业建筑中的办公系统、专业业务系统和各智能化系统的物业网络而言，可能会形成各自独立（网络隔离）的计算机网络系统，因此，各子系统的综合布线系统的安装空间、配线架、机柜、线槽会做到完全的物理隔离。

综合布线系统的线缆布放在工业环境中，根据现场的重要性和建筑物的防火要求，也可选用相应等级的防火线缆（如阻燃/低烟无卤型）。

3.综合布线系统安全保护措施

3.4.1防火

工业建筑属于管线密集地区，设备供电负荷和厂区范围较大。为避免因火灾造成重大的事故的发生，按照国家标准的要求，《电缆及光缆燃烧性能分级》GB31247-2014中建议不以材料名称的方法来判断缆线的安全特性，将电缆及光缆燃烧性能等级划分为A级：不燃电缆（光缆）；B1级：阻燃1级电缆（光缆）；B2级：阻燃2级电缆（光缆）；B3级：普通电缆（光缆）。工程中可以考虑采用符合国家推荐的阻燃/低烟无卤型对绞电缆和光缆。

3.4.2散热

当Wifi、室内摄像机（含云台）等采用POE供电时，如供电电流较大时，传输对绞线的线对会因发热而使得成束绑扎的对绞电缆升温，造成传输距离下降或引发火灾。建议采取相应的措施如下：

·采用金属桥架和金属导管敷设线缆，可利用金属壳体帮助散热。

·采用屏蔽对绞电缆，利用屏蔽层的金属体帮助散热并改善对传输距离的影响。

·缆线敷设在桥架时，对绞电缆宜采用不绑扎穿线工艺（一步法穿线工艺），使桥架内的对绞电缆处于散放状态，以提高抗电磁干扰能力和散热效果。

3.4.3防雷击

室外型传输线缆可能会处于雷击区域内，为防止雷电对设备和人员造成伤害，建议采用室外型无金属构件的光缆连接，并在具有防雷保护的区域内转换成电信号，形成电磁孤岛。