综合布线系统计算机辅助设计技术的发展

综合布线系统源于计算机技术和通信技术的发展，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，也是语音应用的基础。它规范了一个通用语音和数据传输的电信布线标准。但在当前各种综合布线系统规范中没有提出对综合布线系统设计的具体要求，如设计的方法论、系统思想以及可借鉴的软件工具。 　　
  要完成一项综合布线系统工程，传统的做法如下：（１）调查用户需求及投资承受能力；（２）获取建筑物平面结构图及设计图；（３）通过各种手段，设计系统结构和布线路由图；（４）计算材料清单，做出工程预算；（５）布线工程的组织实施和管理；（６）甲乙双方以及监理方对工程进行测试验收及竣工文档递交。　　当前各系统集成商采用各种手段来进行设计和材料计算，其中包括：（１）在建筑物楼层平面图进行手工绘图标定布线的路由和信息点位置；（２）利用相应的绘图软件如ＡｕｔｏＣＡＤ、Ｖｉｓｉｏ、Ｐｏｗｅｒｐｏｉｎｔ等绘制综合布线系统图、路由图及点位示意图；（３）利用综合布线系统厂商提供的布线绘制软件绘制综合布线系统图、路由图及点位示意图；（４）再利用数据库软件如Ｅｘｃｅｌ、Ａｃｃｅｓｓ、Ｆｏｘｐｒｏ等进行材料清单的统计以及材料费用的核算；（５）利用文本编辑软件如Ｗｏｒｄ、ＷＰＳ等书写标书的文案工作。
  　　上述这种传统的综合布线系统设计方法最大的缺陷是（１）设计的图形与材料数据分离，文件数量多，没有层次的概念；（２）设计人员难以根据方案路由图做出工程预算；（３）不能给甲方提供一个管理综合布线以及网络的电子化平台，最终用户难以以此方案图作为日后维护管理在此综合布线系统上运行的网络依据；（４）方案设计使用的计算机工作量大、软件工具多，难度大、需要较专业的人员。
  　　一项理想的综合布线系统工程，在设计时要求系统中的图形和实际设备材料是一一对应的，数据资料完整，层次分明，而最终用户在管理综合布线计算机网络系统时除了要了解网络的动态性能之外，从管理和维护维修网络的角度出发，更应关心它的静态配置。譬如一个信息点所处的位置、连接的水平系统电缆的长度、连接到管理间配线架上的端口号、此线缆通道的性能报告等，还有网络工作站的网卡物理地址、ＩＰ地址、连接的交换机、集线器的端口号、对应的配线架的端口号等，这些对维护管理一个网络是非常有用的资源。但上述传统综合布线系统设计出的方案达不到这一目的。在此提出一种崭新的综合布线系统计算机辅助设计的新思路，其要点如下：（１）设计出的综合布线系统方案总要求层次分明、结构清晰、数据完整；（２）在计算机辅助设计时将综合布线系统中所有部件统一管理归结为物件对象（Ｏｂｊｅｃｔ），物件对象有两类：节点（Ｎｏｄｅ）和连线（Ｌｉｎｋ）；（３）每个物件对象（Ｏｂｊｅｃｔ）要附带属性，且可自定义；（４）整个布线系统方案做成一个文件：工程项目（Ｐｒｏｊｅｃｔ）；（５）根据设计出的方案可以做出工程预算、可以指导实际施工、更便于用户日后管理维护整个计算机网络；（６）辅助设计所用的软件工具要求简单、易学、好用。
  　　要实现上述这种新思路，综合布线系统计算机辅助设计必须充分利用已有的先进思想和技术：（１）采用合理的拓扑结构。树状结构是拓扑结构中层次最分明的一种，ＤＯＳ、Ｗｉｎｄｏｗｓ中的目录、文件夹、文件的架构就是采用这种拓扑结构。综合布线系统中的建筑群子系统、建筑物主干子系统、建筑物、楼层水平子系统、工作区子系统等结构清晰并且具有鲜明的层次观念，正好可以采用树状结构。（２）采用面向对象（Ｏｂｊｅｃｔ）技术进行设计。综合布线系统设计图中的各个部分如垂直干线、配线架、工作区模块、水平系统的线缆等不再是一种僵硬的平面图形，而是一种可以由设计人员或作为管理者的用户任意移动、拖拉、增减的对象，是一种活动图形（Ａｃｔｉｖｅ Ｇｒａｐｈｉｃ），而且这种设计是一种轻松的编辑工作而不是繁琐的编程工作。（３）建立完整的数据库。要想整个综合布线系统数据完整，便于材料清单统计、也便于给管理维护网络提供数据依据，必须建立数据库的思想，并且这种数据库必须和布线图形结合在一起，是互动的。此时图形是具有属性的，是一种物件对象（Ｏｂｊｅｃｔ）。（４）利用软件中的先进技术。充分利用ＩＮＴＥＲＮＥＴ中的超文本链接技术，这种技术可以非常合理地在综合布线系统的六大子系统中应用。如一个建筑群中含有多个建筑物，一个建筑物中含有多个楼层、每个楼层中又含有多个信息点等；还要充分利用Ｐｈｏｔｏｓｈｏｐ软件中的Ｌａｙｅｒ技术，这样可以使楼层的平面图和水平子系统布线路由图既可以结合也可以分离。只要更换作为背景的楼层平面图，就可以快速做出其它水平子系统布线路由图。
  　　能不能有一种这样理想的软件工具能够满足综合布线系统计算机辅助设计的新思路，而且溶入上述各项先进的技术和思想呢？笔者经过长时间探索，结合美国ＮＥＴＶＩＺ软件公司的软件ＮｅｔＶｉｚ３．０推出了这一全新的综合布线系统计算机辅助设计的思想，近两年的实践证明它是一个非常实用的设计工具。
  　　以下介绍这种全新的综合布线系统计算机辅助设计的具体步骤：
  　　１．调查用户需求及投资承受能力，根据网络应用需求，确定综合布线系统类型、根据用户投资能力，确定工程分期进度，这一步和传统的设计方法一样。　　２．获取建筑群（建筑物）效果视图和楼层平面结构图，可能是纸介质的图纸、也可能是电子文档的ＡｕｔｏＣＡＤ文件。若是前者，则通过复印、扫描的形式将其转为电子图形文件，格式可为ＢＭＰ、ＷＭＦ、ＪＰＧ等。若是后者，则可直接采用。
  　　３．获取设计中用到的物件对象（Ｏｂｊｅｃｔ）图形，包括节点图形和连线图形，具体有各种规格的配线架、信息模块、水平系统线缆、垂直主干线缆、光纤线缆及接头、机架机柜等图形。其中综合布线系统中常用的图形在软件工具中已经拥有。特殊的图形还可以采用扫描、ＩＮＴＥＲＮＥＴ下载等方法得到。将所有物件对象（Ｏｂｊｅｃｔ）图形组成图形目录（Ｃａｔａｌｏｇ）。
  　　４．定义物件对象（Ｏｂｊｅｃｔ）属性，包括节点属性和连线属性。定义物件属性的过程实际上是在架构材料的数据库结构，属性每一项即数据库记录的域。属性项目可由设计者定义，如信息模块可以定义所在的编号、楼层、房间号、对应配线架的端口号、用途、价格等等；线缆可以定义它连接的模块编号、长度、连接的配线架的端口、每米单价等，有些属性项目的值是唯一的，则可直接在设计时就做好，如品牌、单价等。　　５．设计综合布线系统结构和布线路由图，采用树状结构思想，从上往下进行设计。
  　　（１）在建筑群的背景图上从图形目录（Ｃａｔａｌｏｇ）中拖放节点建筑物图形，最好是建筑物的效果图或建筑物照片，这样更形象，更能让客户接受。在其对应的数据库记录窗口填入相应的数据、资料，如楼高、信息点数量等有关此楼的有用的属性资料。再从图形目录（Ｃａｔａｌｏｇ）拖放连线光纤图形，此种连线一旦和节点图形连上，节点就会感应到，因为节点是一种物件对象，而且它们总是连在一起，除非人为将其分开，这和综合布线系统中的实际情况是一致的。再在光纤连线对应的数据库记录窗口填入相应的数据、资料，如光纤类型、光纤长度、连接起点终点、接头类型等有关属性值。至于此建筑群图中建筑物数量、光纤的根数、长度已经自动统计出来。
  　　（２）在步骤（１）设计出的建筑群图中，建筑物类似ＩＮＴＥＲＮＥＴ中的超文本链接图形节点，可以连到它的下一层次，即建筑物的楼层。其设计步骤和方法完全同Ａ步骤。
  　　（３）将步骤（２）设计出的楼层进一步展开就可以设计综合布线系统中的水平子系统部分，首先加入作为背景的楼层平面图，在楼层平面图上从图形目录（Ｃａｔａｌｏｇ）拖放信息模块物件图形以及楼层管理间图形，放在相应的位置。在模块对应的数据库记录窗口填入相应的数据、资料，如模块编号、所在楼层、房间号、对应配线架的端口号、用途、价格等；再从图形目录（Ｃａｔａｌｏｇ）中选择代表双绞线的图形，连接信息模块至管理间，同样信息模块和管理间会感应到双绞线的存在。双绞线路由走向可以由设计者轻松改变。而此条双绞线的数据、资料可以从其对应的数据库记录窗口填入。需要特别注意的是作为背景的楼层平面图是可以更换的，是一种Ｌａｙｅｒ的思想，这就非常方便做出不同的楼层的水平子系统路由图和材料清单。见图３水平子系统路由图和材料清单。
  　　（４）进一步设计可以将管理间作为节点再展开，里面有配线架和来自水平系统的线缆一侧，以及可以知道但看不到的水平子系统另一侧连着的信息模块，非常欣喜的是此设计工具对连线具有继承（Ｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ）的功能，可以使Ｃ设计步骤中双绞线继承功能起作用，这样便自动在管理间中产生双绞线和连着双绞线一侧的信息模块的镜象图形，但不作为材料清单进行统计，只是表明一种连接的存在。
  　　通过上述这种局部不断细化的方法，就可以做出整个综合布线系统所需的各种图纸和施工材料清单统计。不管多大的工程，它最终都是一个文件，即工程项目（ＰＲＯＪＥＣＴ）。特别注意的是工程全部材料明细清单的每一项和图形是一一对应的，不会出现任何偏差。而材料的数量以及所在的位置等施工方和最终客户关心的资源都会自动统计和显示出来。
  　　当然在此综合布线系统图形文件基础上只需将网络设备图形作为节点，而跳线作为连线，配合填入其相应的数据库记录，用户网络静态资源管理也是非常容易的事情。
  　　６．根据设计出的图纸和材料清单就可以组织实施和管理布线工程。
  　　７．甲乙方以及监理方对工程进行测试验收及竣工文档递交。此时递交的竣工文档可以是一种电子的文档。即工程项目（ＰＲＯＪＥＣＴ）文件。
  　　综上所述，综合布线系统工程中设计部分采用合理的计算机辅助设计思想和工具，不仅可以达到事半功倍的效果，而且有利于施工方，也有利于最终用户，是一个双赢的结果。