1.2. 工业环境的应用需求

　　为了便于管理、提高生产效率，工厂企业已经开始采用MRP/ERP等制造业管理系统进行现代化的管理，采用工业控制系统实时监视和控制生产设备。在这样的生产车间和仓库中，都会有大量的计算机终端设备、工控设备(如：带网络接口的PLC可编程控制器等等)或生产设备的网络接口，这些设备的联网可以使用传统的RS485网络，而更多的是采用以太网(有些工控系统网络提高效率，还会在以太网上叠加软件令牌协议)。这时就需要综合布线系统遍布整个车间、连接到各个仓库和办公室，形成覆盖整个工业企业的综合布线系统。

　　1.2.1. 高速的有线网络遍布厂区

　　稳定、不易断线、可监控的有线网络系统依然是厂区计算机网络的主体，它们承载了绝大多数网络(包括：厂区办公网、物业管理网、工业控制网、弱电专网等等)，甚至是无线局域网的AP设备也都依靠有线网络为其提供信息和供电。

　　车间内的综合布线桥架

　　一个厂区往往是办公室、会议室、生产线、测试间、警卫室等等环境的集合体，这些房间和空间中都需要大量的信息点。

　　在办公室、会议室、车间办公区等办公环境中，一般参照办公建筑进行信息点的布局和安排数量，在车间里，则根据设备和AP点的实际位置布置信息点(双点，一用一备)，并在一些未来可能会需要信息点的地方设置备用信息点。

　　在厂区中，一般会设有总控中心(或几个厂区共设一个总控中心)，所以信息系统的主干网络需要做到稳固、可靠、高速，以确保信息传输畅通无阻，并能够实现全厂区的实时信息备份。

　　1.2.2. 无形的无线局域网覆盖

　　在工业建筑中，有两种情况需要采用无线网络：

　　▲设备安装时有线网络系统尚未到位、而设备调试有需要网络支持时

　　从广义上看，由于车间内的设备安装随时随地可能增添和移位，所以车间内应进行无线覆盖，以弥补有线网络不能随意移动而造成的短期信息点无法到位的问题。而一旦设备安装完毕，有线网络往往也已经同步开通，这时无线网络将退出正式生产。

　　▲在无人仓库中，无线网络成为仓库内“机器人”的信息传输主体

　　 随着仓库越来越大，仓库将越来越高，对管理的效率也越来越关注，这时如果再采用常规的电脑查询报表，任何人工去货架上取货已经成为不现实的事情。所以现在流行的高架仓库管理已经走向自动化，使用机器人或堆垛机精确到位，以提高工作效率。由于设备的移动已不可能自带常规的有线传输缆线，无线覆盖就成为高架仓库中的信息传输的首选。

　　无线覆盖对应于无线局域网，它的核心设备是按一定规律分布在各处的AP接入设备，这些AP设备需要使用水平双绞线接到网络交换机，并从交换机中得到信息流和POE电源(AP也可以使用本地的220V电源，但由于AP设备往往装在高处等“人迹罕到”的地方，所以在那里安装电源插座和电源设备(电源变换器)对于维护而言是不利的，而借助于双绞线传输的POE电源则因减少了现场的电源而大大简化了后期的维护成本。

正在建造中的高架仓库

　　由于一台无线AP覆盖了一个区域，所以当某台AP的信息传输中断时，会导致这一区域内的无线传输全部中断。如果确认是AP设备故障，一般换一台AP就可以恢复;如果是对应的网络交换机端口发生故障，则只要将跳线查到备用端口中即刻解决;而如果是双绞线线路故障，在往往修复需要时日，对此综合布线系统一般会为每台AP设2个数据点(一用一备)，使万一有一根线发生故障时可以立即使用跳线切换到另一根双绞线上，使无线AP保持正常工作后，在查找和修复布线系统中的故障。

　　当使用无线局域网时需认真考虑因AP的无线敷设而引起得信息泄密问题，当确认在任何情况下都不会有重要的企业内部信息可能通过无线电波泄密时方可使用。

　　1.2.3. 工业环境中的实时性

　　现代化大生产已经越来越多地依靠自动化设备、工业控制系统和制造业信息管理系统，即使在中国劳动密集型企业也将会越来越少。这时的设备运行和企业管理都离不开高速计算机网络好工业控制系统所提供的信息，如果信息不能按时传输到指定的终端，轻则生产停顿，重则机毁人亡。所以工业计算机网络向来强调信息的实时性，而诸如软件令牌、网络轻载等等手段都是工业计算机网络中经常比采用以实现信息实时性的手段。

　　尽管工业控制系统向来不是以高速信息流为特色，但对于综合布线系统的设计人员而言，实时性意味着网络系统不能以瞬态传输速率确定传输线路的数量，而要以网络轻载(如：20%的网络流量)作为产品选择和系统设计的依据。简单而又略带夸张地描述为：对于有实时性要求的工业计算机网络而言，100Mbps需要千兆等级的传输系统，1Gbps则需要采用万兆等级的传输系统，这时对应的综合布线系统也需要选用相应的传输等级。

　　1.3. 场地分析

　　场地是指综合布线系统实际安装的空间，由于各种场地条件的限制，使布线系统的应用变得多姿多彩，也使布线工程师逐渐走上了全能的道路。

　　1.3.1. 弱电间的管理半径

　　弱电间是综合布线系统中底层的管理用房，由于配线自系统的长度限制，每个弱电间距离最远的信息点之间的缆线长度不超过90米(另加10米的跳线形成常规所说的100米信道长度)。众所周知，由于网络设备的信号强度与缆线的长度有直接的关系，所以弱电间的位置直接关系到缆线的合理分配，而极限情况下则关系到应用系统是否能够稳定工作(如：网络系统在双绞线长度超过100米时可能会出现不稳定现象)。

　　楼层弱电间中包含着各种缆线，其中目前考虑最多的是综合布线系统的水平双绞线。尽管现在的水平双绞线品质已经很高(如：德特威勒的水平双绞线具有一次成型、应力平衡和紧护套等等优异性能)，但由于影响网络传输距离的关键指标：时延等等参数不随产品质量而定，所以无论是多么好的水平双绞线信道都不能超过100米，链路长度不超过90米。

　　在办公建筑中，从弱电间到办公室信息点之间往往经过走廊，所以缆线的路由是确定的，设计时需要考虑的问题比较少;在工业建筑的车间往往很大，桥架的走向可以散向各方，这时就带来了管理半径的概念。

　　在工业建筑中，弱电间和信息点往往都距地面不远(如：弱电间的机柜落在地面上、信息点距地面300mm)，如果这时的桥架距地面8米高、机柜预留5.5米、墙面面板预留0.5米，则实际水平面上的缆线长度只有90-8x2-5.5-0.5=68(米)，也就是说，如果允许缆线从弱电间向各信息点呈真正的星型布线，则在上述约束条件下，弱电间的理论管理半径为68米。

　　工业建筑中真实的缆线布局不可能从弱电间向四面八方散开，而是要求缆线沿桥架集中敷设。当建筑物中的桥架呈横平竖直布局时，也就是说桥架沿着水平和垂直两个方向展开时，而且一个厂房的面积很大(如：数万平米)，就需要考虑弱电间的合理布局，希望能在缆线不超长的前提下，尽量减少弱电间的数量。

　　根据前述的数据，当理论管理半径为68米时，如果沿横平竖直的桥架敷设缆线，就意味着缆线从弱电间到达信息点的横向距离与纵向距离之和要求在68米之内。也就是当弱电间与信息点同处横向桥架或纵向桥架下时，弱电间与信息点之间的距离可以达到68米，但在其他方向，则会因横平竖直的布局原则而小于这个数据。