智能建筑与综合布线系统交融的实践Ⅲ
——德特威勒太仓厂区弱电系统规划中的构思

2016-05-13 03:56曾松鸣德特威勒高级技术专家
智能建筑与智慧城市 2016年4期
关键词:缆线跳线双绞线

文/曾松鸣 德特威勒高级技术专家



智能建筑与综合布线系统交融的实践Ⅲ
——德特威勒太仓厂区弱电系统规划中的构思

文/曾松鸣 德特威勒高级技术专家

(接上期)

7)管理

标签、标识和电子配线架是当前综合布线行业中常用的管理类产品,人们使用它们对缆线、端口、配线架、机柜、桥架、接地、房间、区域等都进行登记、注册、查询、监测等管理工作。在本项目中,除了最常规的黏贴式缆线标签外,还采用了以下与管理相关的产品。

(1)带有机玻璃标签框的面板

在综合布线产品的历史长河中,早期的面板上是不带标签框的,所有的面板标签都是采用黏贴式标签贴在面板上,由于施工人员的工艺水平所限,经常看到标签上的字体是手写得歪歪扭扭、标签贴得高低不平。当带标签框的面板出现后,这样的现象逐渐得到了改变。

图39 带标签框的墙面面板

本项目采用的面板标签框位于面板中的模块框架上,只要插入普通激光打印机(或喷墨打印机)在普通A4纸上打印的标签,就可以达到美观、横平竖直的效果。

标签框的高度相对比较高,必要时可以打印两行标签,分别标识本地和对端的信息,使运维人员的管理变得十分简洁,有时甚至可以不带图纸即可找到对端的信息点位置。

(2)带有机玻璃标签框的配线架

同样,早期的配线架也是采用黏贴式标签,而本项目中采用的是带有机玻璃标签框的配线架。由于该标签框两端已开放,所以配线架标签在打印时可以根据A4纸的长度选择打印长度,做到连续的数个标签框使用同一张标签纸。不再需要为每个标签框各自配备一张标签纸,这就使得标签的制作和安装变得十分简单、方便。

(3)智能布线管理系统(电子配线架)

为了对比和演示的需要,在厂区内的部分弱电间选用智能布线管理系统。使用控制器对铜缆配线架和光纤配线架进行管理。

为了保证每根跳线两端的信息都完整无缺,电子配线架采用的是10针跳线结构,安装与双配线架中分别对跳线的两端进行实时监测。

为此,在数据中心内需配备监测软件对系统进行24小时的不间断监测。

图40 24口铜缆电子配线架

4 基于自然环境的规划

综合布线系统的7大类产品在与传输等级、环境因素等相结合后,就形成了展现在人们面前的成千数万种综合布线产品。对于本项目而言,在规划阶段所需要考虑的环境因素主要有以下几个。

1)室内与室外

由于全国范围内室内火灾、室外雷击的损失太大,所以国家将室内防火、室外防雷设定为不可逾越的严酷标准条款。

在本项目中,位于室内的缆线全部采用阻燃/低烟无卤产品、室外缆线(通往门卫室的干线子系统缆线)全部在建筑外墙边的进线间转换成室外防水防雷缆线,其中室外光缆采用的是无金属缆线,从本质上避免雷击可能带来的损害;而门卫室电话所需要使用的大对数双绞线,则在进线间采用防雷配线架进行第一级防雷保护(第二级防雷则由电话系统自身提供)。

2)抗电磁干扰

制造厂的车间中必然会存在电磁干扰,同时为了在带宽固定的情况下进一步提高缆线可传输的速率,可以尽量采用缆线感应到的电磁噪声的方式(根据香农定理,速率与带宽和信噪比这两大参数相关)。为此,对双绞线缆线的选用增加以下考虑。

(1)办公区的7类/超7类水平双绞线必然是屏蔽线,因为7类以上目前还没有非屏蔽双绞线线。由于带宽和信噪比都好,所以它能够传输的速率将会很高。

(2)车间、仓库的超6类双绞线选择屏蔽线

在车间和仓库内,双绞线主要用于传输语音、数据、实时工控、静态图像和动态视频(POE供电的高清摄像机信息传输)。而采用超6类屏蔽双绞线主要基于以下原因:其一,由于制造车间中会有相当多的各类大功率设备,所以在生产线运行时,车间内有着各种各样的电磁干扰。按照行业惯例,为了避免电磁干扰影响信息传输的误码率,在生产车间内采用了屏蔽双绞线。其二,综合布线系统是基础工程,特别是在制造车间中,由于生产线除了交叉进行设备的例行保养和维护外,往往是24小时不停机运行,所以在正常生产期间,想更改生产车间的综合布线系统缆线只能是一种幻想和奢望。其三,考虑到信息传输的带宽越来越大,而工业控制系统对以太网信息传输的要求是“轻载”,即信息流量不宜超过满负荷流量的20%~30%,所以尽管采用了能够支持万兆以太网的超6类布线系统,但实际能够达到的实时工业控制信息的传输能力其实只有千兆等级。

基于以上理由,在车间和仓库内全部选用了超6类对对屏蔽双绞线,为了达到最好的屏蔽效果,此次采用的屏蔽双绞线为缆径为7.4mm的F/FTP(对对屏蔽双绞线)。

(3)光缆无需考虑抗电磁干扰问题

光缆中传输的是光信号,它不怕电磁干扰。由于外界的光无法进入光纤纤芯,所以光干扰也不会存在。

图41 柱子上的工业接插件

防水防尘:墙面面板防水罩壳

根据前述分析,车间和仓库内的综合布线面板需进行防水、防尘保护。由于在车间和仓库中不会有水枪喷射,也不会发生水淹没面板的现象(面板距地面300mm高度),所以仅需达到IP 44等级即可。

在综合布线工程中,面对防水、防尘的常规做法是采用IP44等级的工艺接插件产品,但由于外形奇特、批量小的缘故,工业接插件往往都价值不菲。在德特威勒的车间和仓库中,为了应对未来的工业制造全自动化(现在称为工业4.0),在每根柱子上都设置了双口面板,因此在本项目中,如果采用工业接插件,其数量会不少(27000平方米的厂房,其中每7~9米将有1根柱子),导致综合布线系统的造价中比例相当高的一块将是工业接插件。从价格配比分析而言,采用工业接插件是一个能接受的解决方案,但不是一个理想的解决方案。能不能有一种物美价廉的解决方案?在本项目的规划过程中,对这个问题进行了尝试。

图42 车间隔墙上的弱电面板

(4)弱电需要防水防尘,自然与之配套的强电插座面板也需要防水防尘,它们是怎样解决的?经过一番考察,找到了强电面板的防水罩壳,它们的防护等级可以达到IP 44。

(5)在中国,强弱电面板的标准尺寸都是86型,所以强电能用的防水罩壳,对弱电面板也必然能够罩上去,但跳线可能会是一个问题。

(6)那强电面板的防水罩壳能不能用于弱电面板?经过采购和安装实验后,发觉是可行的。强电防水罩壳的出线可以选择下出线,并选择厚型防水罩壳(薄型防水罩壳对于综合布线的面板而言,插入跳线后会顶开,导致防水效果降低),这时其中的跳线可以弯曲后从罩壳下方的橡皮中出线。

(7)选择斜插面板,使跳线自然下垂,顺势从罩壳的出线口出线。如果选用平插面板,那跳线尾套的高度将会使罩壳被顶起,防水性能将会下降。

图43 防水罩壳内的斜插面板

经过一番实验,确定在车间钢柱上安装双口斜插面板,配以电气的防水罩壳,完全能够确保两根跳线自然下垂出线,而防水罩壳盖紧无缝隙,达到IP44的防水防尘效果。

由于每个电气防水罩壳的售价仅几十元,所以在车间密布综合布线信息点的规划不再受到造价的制约:数百个防水罩壳仅仅只需花费数千元,所以这一规划成为了现实。亦即:在车间和仓库的综合布线系统的布局中,以钢柱为单位,每根柱子设1个双口面板(带电气防水罩壳,IP44等级),其中一个备用点可以用于连接无线AP设备(通过垂直设金属管引至无线AP平台,使无线AP可以灵活地改变位置)。

由此完成了一项综合布线系统工程的试验:用廉价的电气防护壳体实现综合布线面板的工艺保护。即放弃价高的综合布线专用IP面板(成为“工业接插件”),使用普通墙面面板与价廉的电气防水罩壳(IP44等级)组合形成工业级防护面板体系。经实验,它的效果能够满足常规IP44等级的防水需求。

(8)对光缆的保护思考

考虑到粉尘和非IT人员的工作特点,在本项目中并未采用FTTD(光纤到桌面)的解决方案,而是将不容易因无意接触而损坏(即比较皮实)的双绞线敷设到桌面、会议室、车间、仓库等最终信息点所在地。

铜缆因其皮实、不易折断,适用于人多手杂的末端,最后100米;光缆则因其传输能力强、传输距离远,被用于厂区的中枢神经:主干子系统和建筑群子系统。借助于两侧机柜前面板后的全封闭空间(五面是铁板、一面是配线架、网络交换机、服务器和空面板构成的封闭面)保护,使光缆易损易折的缺点得到保护;借助于主干缆线一般不会更改、主干子系统的光纤跳线很少插拔的特点,使光纤端面怕灰的弱项不易暴露。借此,充分发挥光纤光缆的优势,同时规避光纤光缆的薄弱之处。

5 基于安装的规划

在规划期间思考到安装,将会使综合布线系统的工程施工更为顺利和轻松。以下是在此次规划过程中,为安装工程思考的其中几个问题。

1)小办公室的墙面面板全部定位在门对面一侧的墙上

对于小办公室而言,一般呈狭长形,门的对面是窗,门旁的一侧和对面的一侧都可以排列办公桌,但无法并排安排两个办公桌(见图44)。

在这样的一间办公室中,信息点布置在门对面的右侧还是在门同侧的左侧?在这间办公室的人员真正进入办公室开始布置家具前,事实上谁说了都不算,因为最终只能由这间办公室的人员实际坐的位置而定。但是,综合布线系统的点位设定在前,人员进入办公室在后。所以只能在综合布线系统的规划中进行设定,否则施工将难以进行。

在德特威勒厂区内,设有多间这样的小办公室,尺寸不一。根据中国人的办公室布局习惯,从门到窗之间宜设有一条直通的通道,将办公桌安置在门对面的墙边,所以信息点规划时在门对面的墙上。从搬场后的实际情况来看,这样的安排是合理的,因为所有的办公人员都接受了这样的点位布局,而且也没有听到不赞同的意见。

图44 小办公室2)大开间办公室的信息点位置

图45 屏风隔断上的面板

在大开间办公室的屏风家具上,将在桌面上方的隔断上安装信息插座面板和电源插座面板。

这样做的目的是让办公区的员工插拔跳线、接入电源更为方便。从图45中可以看出,桌面上方隔断上的面板对于使用者而言,坐在座位上就能插拔跳线。

如果,将面板安装在桌面下,那使用者每次想要插拔跳线和电源线,将得弯下腰,在贴近地面的位置上才能插拔跳线。而且,如果这时的综合布线面板是斜插面板,那么跳线的尾套可能会顶住地面,使跳线难以插拔。

需要说明的是,屏风家具中的缆线要么从地面出线孔中穿出,进入屏风家具中间的中空隔断中,要么从墙面线槽中直接引入靠紧的屏风家具中。前者是造成目前屏风家具大多被钉死在原地的原因,或者却很少有设计师采用。所以,这次的规划进行了这样的尝试,以求取新的经验。

当屏风家具下安装地插时,缆线将通过地坪中的电线管接入地插。但地插究竟该装在什么位置,相当多的同类项目都没有解决这个问题,只是做到了线能出地面、在工作区附近而已。

图46 屏风隔断下方的面板

地插的安装位置涉及人机工程学,只有把人的工作习惯融入地插的位置,才能真正解决问题。如图47所示的地插安装位置,如果人坐在弯角处,正面对着图示中的键盘,那两只脚很可能会不自觉地踩在地插上,次数多了以后造成跳线破损。同时,人坐在座位上的习惯是因人而异的,100个人有个工作习惯,想要让大多数人满意都是非常难做到的。这就导致即使将屏风家具固定了位置,依然难以做到地插不会被人所踢到或踩到。

当安装屏风家具下的地插时,最安全的位置是将地插平行靠在隔断旁。这一点在工程中并不容易,因为地插先施工,屏风家具后安装。要想在地插安装时,准确地对屏风家具定位,就需要弱电施工人员与装饰安装人员密切配合。

综上所述,屏风家具的信息面板最理想的安装位置是在桌面上方的隔断上。

3)所有的设备信息点全部使用面板

图47 屏风家具下的地插

除了办公环境、生产环境的网络、电话信息点外,厂区内还有许多信息点用于摄像机、门禁等各种弱电系统。对于这些信息点,在规划中依然采用在墙面上(与设备等高)安装面板,然后使用跳线连接的方式,其原因如下。

图48 指纹考勤机配套的面板

(1)尽管使用双绞线+RJ45水晶头的连接方式一样可以完成信息传输,但是这样做对于标准的双绞线而言并不适合,因为RJ45水晶头中的8个芯线孔尺寸是20世纪80年代确定的,那时的双绞线芯线细。而现在为了保证传输质量,超5类屏蔽、6类非屏蔽以上等级的双绞线,其绝缘芯线直径和外护套直径已经超过了原有的设定。所以这样的双绞线一旦装入RJ45水晶头,就会出现水晶头变形甚至是无法制作的现象,其品质也难以保证。正因为如此,10多年前,正规的综合布线厂商们已经不再提供RJ45水晶头,而是提供厂商制作的原装跳线,相应的招标书中也明确要采用原装跳线(即用专用的柔软型多股双绞线制作的跳线,其绝缘芯线直径和缆径均符合RJ45水晶头的标准要求,但性能损耗会大些)。

(2)事实上,相对于摄像机等各种设备而言,面板和跳线的价格几乎可以忽略不计。所以,使用RJ45水晶头的古典方式并不是物美价廉的解决方案。

6 基于运维的规划

如果一个系统搭建完毕后,经常出现故障(无论是固有故障还是人为故障),都会令使用之人头疼不已,使维护之人疲于奔命。所以,在规划期间,已经根据自己的运维经验考虑了故障、修复等相关的问题。

作为一个智能系统而言,使用期间完全不发生故障是不现实的。系统多多少少会发生一些故障,只是在当规划和安装都已经考虑了运维问题并采取了相应的措施后,故障会比较少,而且万一发生故障后,修复时间会短些。

1)统一布局,以利于将来灵活变化

综合布线系统规划时,不可能将未来20年内可能出现的应用一一查清,更不可能针对这些未知的应用进行专门的布置。只能借助于综合布线系统的原理和结构,进行有规律的布局,以求在未知应用出现时,能迅速地利用现有的资源为这些应用组建合理的传输系统。如果做不到,则能在短时间内,借助于现有的框架结构,快速安装和建立一套与之匹配的传输系统。为此,在综合布线系统的规划中,为未来的未知应用进行了如下的考虑。

(1)灵活变化,点位通用

在规划时,将所有的信息点均设为通用信息点,每个端口都可以支持各种系统(电话、电脑、音频、视频、工控、楼控、考勤等),而传输等级都设定为能够支持万兆以太网,在主干光缆部分(单模零水峰光缆)甚至可以支持4万兆和10万兆以太网的等级。这样一来,无论是哪一种应用,无论是哪一个传输等级的应用,都能够在配线和干线、建筑群子系统中得到满足。

而信息点的布局又遵循了均布的原则,在办公区,所有的办公室都按面积进行信息点规划(满配);在大开间办公区内则采用屏风家具可移动方式,使未来的办公桌增加或减少都可以轻易地实现。在车间和仓库中,每隔7~9米会有一根钢柱,这是永远不会改变的布局。所以,在每根钢柱上设信息点,并给予万兆以上等级的传输能力,使信息点可以直接接入终端设备,也可以接入网络交换机形成卫星配线架,再配以天地一体化中的无线局域网,使未知应用都能就近组网,并传输到厂区内任何一个角落。

(2)当前点位以需适度超前

在综合布线系统的规划中,点位数量并没有无限制地增加,一是没有必要;二是预算有限,应该将有限资金投入到最适合的地方。所以,在办公室内按面积设点,在大开间办公区采用可随时增加缆线的活动方式,在车间、仓库中利用钢柱布置信息点。这样布局所形成的点位数比当前实际所需要的点位数略多,但预留量并不大,所以在预算中的比例并不大,处于可以接受的范围。

为了应对未来可能出现的点位增补(减少并不需要考虑),在干线子系统中已经留有相当大的余量,在传输能力上也留有相当大的余量(对于厂区的应用一般是中低速传输而言)。所以,一旦某一区域需要增加点位,仅需在弱电间至终端的配线子系统部分进行增补后,重新调整跳线和网络设备的拓扑结构即可实现。

(3)统一传输结构,有助于运维管理

德特威勒是一家综合布线产品的制造商,所以在自身厂区的建设中,理所当然地采用了以综合布线系统作为各个智能系统底层传输平台的模式,以求将整个厂区变成综合布线系统的应用演示平台。这一模式所带来的运维好处却是:统一了传输模式,使运维人员仅需掌握一套缆线维护方式即可,而且还可以利用网管软件间接判断布线系统可能出现故障的位置。

如果在传输系统中还有RS 485等传输协议和缆线,则运维得多学些缆线维修技能,而且RS 485缆线因不传输以太网,所以也无法借助于网管软件进行线路监视。

2)摄像机和无线AP采用POE供电

摄像机和无线AP可以使用本地220V电源供电,也可以使用双绞线为其远程供电(POE供电)。在规划中,摄像机和无线AP均考虑了POE供电的可能性,其原因在于摄像机和无线AP大多安装在2.2米以上的高度,在那样的高度上安装电源插座,日后的维护将十分不便。特别是有些摄像机和无线AP的电源得安装在天花板上方,这就使得电源插座的维护更为不便。

当采用双绞线在提供信息传输的同时,为终端设备供电时,电源设备可以安装在各个弱电间中,这些设备可以是POE交换机,也可以是POE电源变换器。当这些供电设备的电源均来自于UPS时,即使整个厂区短时间断电,也不会影响摄像机和无线AP的正常工作。

根据规划,厂区内的所有双绞线都是屏蔽双绞线,以抗击制造设备所产生的电磁干扰,并提高传输系统的信噪比。而屏蔽双绞线对POE的贡献则是:它可以改善双绞线的散热,使水平双绞线在传输电源时温升比较低。

3)所有的设备信息点全部使用面板有助于运维

在安装的规划中,根据安装的需求考虑了用于摄像机、门禁等各种弱电系统的面板。在这一部分中,将从运维的角度对于这些信息点进行分析。

(1)当在双绞线上直接安装RJ45水晶头后,相当于墙内隐藏的双绞线会有一截暴露在外(连接到摄像机、门禁、考勤机等设备中)。这一截双绞线中的铜丝均为单股导线,在理论上使用时间长了以后可能会折断,如果断点在设备附近,那可以重新做一个水晶头;如果断点在墙面上,那设备将没有传输线可用,将被迫重新放线!

(2)所有的摄像机、门禁控制器、考勤机等智能化设备都是24小时连续工作的,在规划时希望他们的缆线能够长期使用,直至建筑物大修为止。故此,在墙面上安装面板后,使用跳线接入设备,万一跳线折断可以随时更换,这是最为保险和高可靠性的方法。

(3)不同人群面对不同的综合布线产品

综合布线系统经过30年的推广,现在早已普及,但这并不意味着所有认识跳线的人都知道综合布线系统中的跳线、双绞线、光缆、面板和配线架该怎样保护和保养。事实上,除了部分IT工程师和维护工程师外,大多数人并不了解综合布线系统的保护和保养。这就意味着在运维期间,不可能将综合布线系统的各个组成部分都暴露在所有人面前,否则故障率将会非常高。

面对这一无法改变的现实,在规划中将厂区内的人员分为综合布线系统的使用者和维护者这两大类人员,对这两大类人员的素质和要求各不相同。

★使用者

厂区内除了部分熟悉综合布线系统的IT工程师和维护工程师外,基本上都是使用者。对于使用者而言,他们的主要关注点在于德特威勒产品的制造、物流、销售和管理,而不需要在综合布线系统中掌握很多的知识。所以,使用者仅需会插拔跳线、知道不应拆卸面板、知道进入弱电间和数据中心后不能随意触碰其中的缆线和设备即可。

图49 使用螺丝刀拆卸模块框架

德特威勒的面板中,只有使用小号一字螺丝刀才能拆卸面板或面板中安装有模块的模块框架。在使用者工作的区域内,一般都不会留有可以拆卸面板以及面板中的模块工具,使面板后侧隐藏的缆线不会被使用者的好奇行为所破坏。

★维护者

即使是在德特威勒这样的综合布线专业厂商中,具有维护水平的维护者还仅仅只是少数人有这个资格,他们可以被授权进入数据中心和弱电间。这些人需要明白什么位置可能会导致系统发生故障,例如:光纤跳线、光缆以及双绞线跳线的弯曲角度……

正因为有这样的分析,所以规划中将光缆仅用于弱电间与主机房、主机房与主机房之间的主干传输。由于弱电间和主机房只有IT工程师和精通综合布线系统的专业工程师才能进入,而这些工程师们熟知光纤产品的使用要求,所以光纤产品能够得到良好的保护,确保整个厂区的高速信息传输系统畅通无阻。

(4)缩短双绞线重新端接的时间

双绞线在上面板和配线架后,需要进行性能测试,达标后并具有一定的富裕后才能认为安装测试合格。另外,在实际使用中,铜缆模块也存在着发生故障需要更换的可能。

由于工程测试阶段的时间往往十分紧张、运行期间更是希望修复时间越短越好,所以在配线架和面板万一需要重新进行模块端接时,需具有快速端接的能力。

为此,在规划时应明确以下要求。

★所用面板和配线架均需具有单模块双向可拆装特性,可以在不拆卸面板和配线架的前提下,迅速地将面板和配线架中的模块从正面取出进行端接,然后迅速插回原位置。

★面板和配线架的模块后侧都具有一定长度的预留(缆线二级预留,第一级预留在机柜外),使模块在重新端接时可以就近取得所需要的端接缆线。同时,这些预留得整齐、符合缆线的弯曲半径规定,不能因需要预留缆线而影响信噪比。对此,德特威勒一直在向社会推广第二级预留概念,配以双向可拆卸式面板和配线架,完全可以达到这一规划要求。至于第二级预留工艺,则可以根据实际情况,采用各种风格的预留造型,以满足不同的产品特点和审美观念,这一点,在规划中不提出要求。

★智能系统的服务器均“隐身”于后台

根据现在流行的智能系统布局方式,各智能子系统的服务器宜安装在数据中心内,而不是像过去那样安装在控制室内。这次的规划也遵循了这个流行的方式,因为它可以防止万一出现前端或显示/控制系统意外损毁时,服务器内所存储的信息也可能同时损坏的现象。

当服务器均被“隐身”,不再暴露在控制室内时,万一控制室内的物品全部被毁,仅需对控制室进行重建即可,无需更新服务器,所以这对运维而言也将带来重大利好。

总之,在规划时,应该考虑到运维,不能仅考虑功能和安装而不顾今后的运行与维护。如果那样的话,会造成系统的寿命急剧缩短,或者导致维护工作量急剧上升。

7 基于演示的规划

面向外来考察人员的德特威勒产品演示规划、设计和施工属另一个话题,并不在本文的话题范围内,但由于这两个话题之间有着一些交叉,所以在此也对演示的规划可行性做简略的介绍。

1)整个厂区构成演示环境

在整个厂区中,形成以下特色的演示:

★以综合布线产品制造设备为主,为考察人员提供德特威勒的先进制造设备、高端测试设备和质量管控体系的演示;

★将整个厂区的智能系统和网络结构构成工厂主产品----综合布线系统的实用型演示环境;

★重点打造公共区域内的演示中心,借助于动态与静态结合、图片与实物交融、产品与应用组合、演示与讲解交融、测试与外观共享等方式,全方位的展现德特威勒的产品、技术支持和工程服务的实力。

★产品考虑

为了演示的需要,整个厂区所用的综合布线产品必然是德特威勒品牌中产能正在逐渐上升的产品,至于那些已经开始下滑或即将下滑的产品(如超5类、6类)则不出现在厂区的综合布线系统之中。

在这个项目中,铜缆部分使用了超6类和超7类屏蔽布线产品,光纤部分使用了多模零水峰光缆(OM3)和单模零水峰光缆(OS2),以及电子配线架(标准的双配结构)、预端接(铜、光)、集束跳线等产品。但在演示中心内,德特威勒的各种产品以及相应的组合都进行了安装和展示。

2) 展示安装和运维的技术支持和工程服务实力

厂商不介入中国综合布线行业中的惯例,但是如果厂商的工程师们不熟悉工程、不会运用工程语言,那厂商与施工方、设计方、甲方之间就几乎没有共同语言,在相当多的考察中都会发现,甲方对产品的介绍耳熟能详,他们更注重的是厂商对于工程的理解和观点。为此,在演示环节中,德特威勒在弱电间、数据中心(不对外开放)和演示中心的迷你型数据中心内,进行了模拟工程环境的“工程解决方案”演示,其中包括:

★机房区域和机柜内的缆线横平竖直不交叉;

★铜缆配线架缆线在模块背后的第二级预留;

★桥架上的缆线散放不绑扎;

★多种美观的安装风格以开拓思路;

★在演示/培训中心的迷你型机房内,设置了冷通道可旋转天窗,使消防喷淋能够进入冷通道。

3)演示、培训和测试相得益彰

由于演示/培训中心是专门为综合布线系统的推广而建的,所以其中的IT设备(213cm触摸屏、3台有线联网型投影机、2台无线AP、LOGO灯、6台 119cm显示器等)均采用综合布线系统联网。同时还有上千根各种双绞线和光缆与各种连接器组合后,形成了产品长期跟踪/测试平台,采用统计方法测定产品的性能余量、故障概率和时间漂移的可能性。为此,在全封闭桥架中要求除预端接铜缆外的其他双绞线全部散放,以避免线与线之间因平行线原理而形成的线间串扰。

在德特威勒(太仓)厂区智能化建设中,设计院起到了非常重要的作用。首先,在甲方进行规划前,设计院已经形成了第一版的智能系统图纸,为甲方的规划工作提供了大量可供借鉴的构思和信息;其次,在甲方规划过程中,设计院参与了规划讨论,同时解决了智能系统与相关设计之间的许多关联问题,在甲方最终确定规划稿本中,包含这设计院的许多心血和构思;而当规划确定后,设计院将规划融入了正式图纸之中,形成了智能系统施工中必不可少的“工程语言”。

图50 双绞线的第2级预留

十 深化设计时的完善

规划时依然会有考虑不周的问题,这就需要设计和实施阶段予以弥补。

1.周界报警系统配套的摄像机补光

周界报警系统的摄像机安装在外墙上,当夜晚来临时,室外光线会越来越暗,直至第二天天明为止。在这一期间,摄像机的光源选择哪一种?这一问题在规划时没有确定,而事实上这是一个十分重要的问题。

在实施阶段中,项目经理对这一问题进行了反复的思考。由于厂区围栏外是道路,而道路上都有路灯,亦即不会出现“伸手不见五指”的无光环境,所以,项目经理决定采用微光摄像机,以避免可见光/红外摄像机的缺点和补光灯可能产生的故障。

2.车牌识别的摄像机选择

在进行产品选型时,遇到一个问题:视频识别用的摄像机分有两种类型:

★专用摄像机(硬件识别方式)

专用摄像机是由车辆出入口管理系统的厂商将车牌识别系统的硬件安装在摄像机内,通过对每一车牌拍摄数十张照片,从中找出清晰度最好的照片,从中解析出车牌号和车牌底色。这样设计的目的可能在于减轻传输的压力,简化后台服务器的结构。

当采用专用摄像机方案时,所购买的摄像机与常规的安防摄像机不同,只能从相应的车辆出入口管理系统的厂商进货,一旦发生系统更新或维护将不会十分方便。但是,这一方案的优点在于识别效率高。

★通用摄像机(软件识别方式)

通用摄像机是指可以选择与厂区内视频监控系统相同的摄像机,后台服务器在接收到摄像机传输来的视频流后,进行视频/图片处理,从中找出清晰度最好的图片,然后解析出车牌号和车牌底色。

当采用这一方案时,后台服务器需要对数字化的视频流进行视频解析,从中还原出一帧帧的图片(视频实际上由每秒30张图片连续放映而成),其工作量远大于收到一张照片时的工作量。

由于各厂商的产品分属以上两种系列,所以迫使项目经理在产品选型时必须选定其中一种。对于德特威勒而言,出于对今后运维的考虑,所选择的是软件识别方式。

作为甲方的项目经理,考虑问题的角度是以今后的运维为主,所以选定了通用摄像机方案,哪怕这一方案会提高服务器的造价(当然,摄像机的造价会下降)。因为当选定通用摄像机方案后,万一这一系统发生故障,摄像机和服务器都可以更换成任一厂商的产品,只有服务器中需要使用专用的软件,所以运维时货品的来源很多,维护时间会明显缩短。

3.餐厅广播分区的话筒

餐厅的主要功能是员工就餐,作为会议室使用仅仅是偶然一用,因为在厂区内需要召开全公司员工大会(在德特威勒,春节联欢晚会等庆典型大会将租用正式会议大厅举办)时,才需要使用餐厅作为大会议室。而在公司内,小型会议不少,员工大会难得召开,所以大量使用的是带投影机的中小会议室,而餐厅作为会议室难得使用一次。

根据这一讨论,餐厅中的话筒不能固定安装,只能临时使用随时取用。为此,经总经理同意,餐厅中将配套无线话筒,在墙面上保留任何广播系统的痕迹。

2013年10月,智能系统的施工正式开始。根据公司安排,公司布线解决方案技术部下属的工程服务部担任了施工阶段的甲方,在经历了工程招标、设备招标、深化设计等前期工作后,智能系统的安装与调试随着装修工程同步展开和完成。

在深化设计时,对前期进行的规划设计依据产品的特性进行了补充设计,并进一步完善了设计。在这一期间,由于生产线的调整和智能设备“落地”时的困难,许多地方也在深化设计期间进行了设计调整,使实施变得简单易行。

十一 结束语

作为厂商而言,看到的多,自己动手的机会少。这次的规划、实施正好是一次机会,使厂商的工程师们能够尝试一些平时无法动手的构思。所以,这次的机会对于提高德特威勒应用工程师的实力具有重大的帮助。

需要重点说明的是:厂区智能系统是保障厂区生产运行和管理的基础平台,智能系统的规划和实施仅仅只是建设好这个基础平台,至于是否使用则取决于各个管理部门的决定,并非是规划者能够自行决定。所以,规划者在确定各智能系统的基本功能时,还需要考虑各应用部门在使用过程中可能出现的特殊情况,作出相应的布局,或形成部分的备用构思。至于这些备用是否会被用上,则因人而异,可以说所有的构思永远都不可能被全部用上。其中有些设计则会因规划者与使用部门之间的个性化差异,而在深化设计、工程实施或实际应用时发生系统调整。所以,智能系统的功能如果被全部得以应用,那说明规划时过于保守;而功能未用足则是正常现象,当然如果功能大量未被使用,则说明规划过于超前,有浪费资金的嫌疑。以此,可以引出应用/规划匹配度的概念,一般来说,匹配度以75%~90%为宜,大于该数值意味着规划者过于保守,小于该数值则意味着规划者有脱离实际的嫌疑。

最后看一下规划后的智能系统对指导原则的符合情况。经过一年多的全力投入,预期的目标一一实现。而最大的收获是体验了作为甲方的酸甜苦辣,在日后继续从事技术支持工作和产品工作时,将会是宝贵的回忆和经验,因为它能够让人从另一个角度去思考,而多角度的换位思考将会使技术工作更为顺畅。

需要说明的是,由于篇幅原因,本文只是德特威勒太仓厂区智能系统的简略介绍,更为详细的规划和施工内容敬请查看今后的长篇分析文章。(完)

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