一、引述

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)（Industrial Internet）指的是：新一代信息通信技術(shù)與工業(yè)經(jīng)濟(jì)深度融合的新型基礎(chǔ)設(shè)施、應(yīng)用模式、和工業(yè)生態(tài)，通過對(duì)人、機(jī)、物、系統(tǒng)等的全面連接，構(gòu)建起覆蓋全產(chǎn)業(yè)鏈、全價(jià)值鏈的全新制造和服務(wù)體系。因此，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)將是工業(yè)企業(yè)、制造企業(yè)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化生產(chǎn)、智能化管理和產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同的強(qiáng)力技術(shù)支撐。在工業(yè)制造業(yè)環(huán)境下部署工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)同樣需要綜合布纜系統(tǒng)的支持。事實(shí)上，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)及其綜合布纜系統(tǒng)是部署在工業(yè)建筑物（群），或者園區(qū)內(nèi)一個(gè)或多個(gè)建筑物的場(chǎng)景的，而工業(yè)建筑物（群）場(chǎng)景下部署的綜合布纜系統(tǒng)，其使用的環(huán)境特性顯得特別突出。鑒于此，在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)用綜合布線系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和規(guī)劃時(shí)，不僅需要考慮對(duì)現(xiàn)有應(yīng)用、容量等的支持，還要考慮未來預(yù)期發(fā)展的情況，同時(shí)需要選用適用于環(huán)境特性的線纜材料及其部件，并按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定進(jìn)行部署和檢測(cè)。

欲具體了解綜合布線系統(tǒng)介紹的請(qǐng)進(jìn)入。

為此，部署在工業(yè)制造業(yè)環(huán)境下的綜合布線系統(tǒng)，應(yīng)必須滿足我國相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)要求。在我國，關(guān)于在工業(yè)建筑物（群）場(chǎng)景部署綜合布線系統(tǒng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)主要是指國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 18233.3《信息技術(shù) 用戶建筑群通用布纜 第3部分 工業(yè)建筑群》和通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YD/T 4254.x《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng) 綜合布線系統(tǒng)》系列。這兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)在支持的應(yīng)用上和采用的布線結(jié)構(gòu)上是完全相同的，具體詳見下表1的描述。但由于兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)目的稍有所不同，在標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容組成上以及內(nèi)容表述上有所不同，在表1中也給出了了它們的標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)目的和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的內(nèi)容。由表可知，國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 18233.3中對(duì)于在工業(yè)建筑物（群）場(chǎng)景內(nèi)部署綜合布線系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)要求的內(nèi)容，相比通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YD/T 4254系列，在深度和廣度上要稍強(qiáng)些。下述結(jié)合這兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，簡介其在工業(yè)建筑物（群）場(chǎng)景（工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)用）部署的綜合布線系統(tǒng)。若要詳細(xì)了解標(biāo)準(zhǔn)具體內(nèi)容的請(qǐng)查閱標(biāo)準(zhǔn)原文。

表 1：關(guān)于GB/T 18233.3標(biāo)準(zhǔn)和YD/T 4254的標(biāo)準(zhǔn)

欲具體了解上述兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)具體情況介紹的請(qǐng)進(jìn)入。

欲詳細(xì)了解上述兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)具體內(nèi)容的請(qǐng)進(jìn)入：GB/T 18233.3；YD/T 4254系列

二、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)用綜合布線系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

1、通用結(jié)構(gòu)

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)用綜合布線系統(tǒng)的通用結(jié)構(gòu)見下圖2-1，它是由4個(gè)布線子系統(tǒng)構(gòu)成：園區(qū)主干布線子系統(tǒng)、建筑物干線布線子系統(tǒng)、樓層布線子系統(tǒng)和中間布線子系統(tǒng)。下表2-1-1給出了通用結(jié)構(gòu)中的功能元素；下表2-1-2給出了各布線子系統(tǒng)包含的部件。

圖 2-1：工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)用綜合布線系統(tǒng)的通用結(jié)構(gòu)

表 2-1-1：工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)用綜合布線系統(tǒng)通用結(jié)構(gòu)的功能元素

表 2-1-2：工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)用綜合布線系統(tǒng)各布線子系統(tǒng)的部件

2、工業(yè)布線結(jié)構(gòu)

在GB/T 18233.3和YD/T 4254.1的附錄A中均描述了通用布線系統(tǒng)與工業(yè)布線系統(tǒng)相結(jié)合的布線系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)詳見下圖2-2-1。當(dāng)工業(yè)布線系統(tǒng)通過中間配線架（ID）連接多個(gè)自動(dòng)化區(qū)域（AI）以支持關(guān)鍵的PCMA（其含義見表1）數(shù)據(jù)，此時(shí)其示意圖見下圖2-2-2，圖中ID將由工業(yè)中間配線架（IID）代替，且TO被稱為AO（自動(dòng)化插座）。

圖 2-2-1：使用IID的通用布線系統(tǒng)和工業(yè)布線系統(tǒng)結(jié)合結(jié)構(gòu)

圖 2-2-2：通過一個(gè)IID服務(wù)于多個(gè)AI的工業(yè)布線系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

3、工業(yè)PON結(jié)構(gòu)

在YD/T 4254.1的附錄C中還描述了一種通過工業(yè)PON網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)多種設(shè)備通信數(shù)據(jù)和協(xié)議的接入和傳輸，OLT將工業(yè)數(shù)據(jù)匯聚并傳輸云平臺(tái)應(yīng)用層，其典型結(jié)構(gòu)見下圖2-3。

圖 2-3：工業(yè)PON結(jié)構(gòu)示意圖

三、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)用綜合布線系統(tǒng)的功能部件

1、接口

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)用綜合布線系統(tǒng)也包括設(shè)備接口（EI）和測(cè)試接口（TI），如下圖3-1所示。設(shè)備接口（EI）和測(cè)試接口（TI）位于各布線子系統(tǒng)的末端。任何配線架均可在任意端口處具有連接外部服務(wù)的EI。

圖 3-1：工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)用綜合布線系統(tǒng)的設(shè)備接口（EI）和測(cè)試接口（TI）

2、信道和永久鏈路

為了規(guī)范工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)用綜合布線系統(tǒng)的最低性能，定義了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)用綜合布線系統(tǒng)的兩個(gè)性能部件：信道和永久鏈路。下表3-2給出了其信道和永久鏈路的相關(guān)描述；下圖3-2是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)用綜合布線系統(tǒng)的信道示意圖。

表 3-2：工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)用綜合布線系統(tǒng)的信道和永久鏈路描述

圖 3-2：工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)用綜合布線系統(tǒng)的信道示意

3、其它部件

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)用綜合布線系統(tǒng)的其它功能部件還包括下述硬件部件：線纜、連接硬件、配線架、裝置附件和設(shè)備跳線、快接跳線與壓接跳線、電信插座（TO）、電信間和設(shè)備間、工業(yè)機(jī)柜、外部網(wǎng)絡(luò)接口（ENI）、建筑物入口設(shè)施、集合點(diǎn)（CP）等。標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)這些功能部件都有原則性的描述。

四、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)用綜合布線系統(tǒng)的性能

1、概述

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)用綜合布線系統(tǒng)的性能應(yīng)包括硬件性能和系統(tǒng)性能。硬件性能即指系統(tǒng)所采用的線纜及其連接部件的性能。線纜可包括光纖（纜）和對(duì)絞線對(duì)稱電纜；線纜的連接部件可能包括連接器（插頭、插座）、跳線、軟線及配線設(shè)施（配線架等）。系統(tǒng)性能包括信道性能（含環(huán)境性能和傳輸性能）和永久鏈路性能。

GB/T 18233.3和YD/T 4254對(duì)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)用綜合布線系統(tǒng)的性能（硬件性能和系統(tǒng)性能）要求做出了規(guī)定，包括了光纖布線系統(tǒng)和對(duì)稱布線系統(tǒng)的。在GB/T 18233.3中規(guī)定的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)用綜合布線系統(tǒng)的性能要求的內(nèi)容，大部分要求的內(nèi)容是直接引用的IEC/ISO 11801-1:2017《信息技術(shù) 用戶建筑群通用布纜 第1部分 通用要求》中內(nèi)容。需要說明的是：現(xiàn)行GB/T 18233.3標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布于2018年，而我國是于2022年才修改采用（MOD）IEC/ISO 11801-1:2017發(fā)布了GB/T 18233.1《信息技術(shù) 用戶建筑群通用布纜 第1部分 通用要求》。所以GB/T 18233.3直接引用的是IEC/ISO 11801-1:2017。而在YD/T 4254系列標(biāo)準(zhǔn)中，對(duì)于系統(tǒng)性能要求許多的內(nèi)容是直接引用的YD/T 926.x《信息通信綜合布線系統(tǒng)》中內(nèi)容；對(duì)于硬件性能要求是分別在YD/T 4254.2（對(duì)稱電纜）和YD/T 4254.3（光纖/光纜）給出的，并結(jié)合了工業(yè)環(huán)境提出了要求。由于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)用綜合布線系統(tǒng)的性能要求的內(nèi)容較多，這里不再介紹其具體性能的參數(shù)指標(biāo)要求，若要了解的請(qǐng)查閱相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。下述將介紹其幾個(gè)相關(guān)重要性能特性。

欲詳細(xì)了解相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)具體內(nèi)容的請(qǐng)進(jìn)入：GB/T 18233.1；YD/T 926.x

2、系統(tǒng)性能的分級(jí)

為了支持系統(tǒng)不同的應(yīng)用，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)用綜合布線系統(tǒng)在采用對(duì)稱電纜布線系統(tǒng)時(shí)，對(duì)系統(tǒng)信道性能進(jìn)行了等級(jí)分級(jí)。下表4-2給出了GB/T 18233.3和YD/T 4254分別規(guī)定的信道性能的等級(jí)級(jí)別，包括對(duì)應(yīng)的對(duì)稱電纜的類別及其支持的最高傳輸頻率。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)用綜合布線系統(tǒng)在采用光纖布線系統(tǒng)時(shí)沒有性能的等級(jí)分級(jí)要求。

表 4-2：工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)用對(duì)稱布線系統(tǒng)信道性能的等級(jí)分級(jí)

欲更多了解綜合布線系統(tǒng)性能等級(jí)分級(jí)要求的請(qǐng)進(jìn)入。

3、信道和鏈路的長度

為了保證工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)用綜合布線系統(tǒng)的傳輸性能，對(duì)其信道和鏈路的長度限值做出了規(guī)定。在GB/T 18233.3標(biāo)準(zhǔn)中：對(duì)于對(duì)稱布線系統(tǒng)，分別給出了樓層布線子系統(tǒng)和中間布線子系統(tǒng)的信道和鏈路的長度要求。其中，下表4-3-1給出了布線系統(tǒng)配置配線架時(shí)以確保的最大信道長度；下表4-3-2和表4-3-3分別給出了樓層布線子系統(tǒng)和中間布線子系統(tǒng)的鏈路長度的計(jì)算要求。對(duì)于光纖布線系統(tǒng)，其信道的長度受限于采用光纖類型（不同應(yīng)用采用的光纖類型不同）的信道長度限制，具體詳見IEC/ISO 11801-1:2017的附錄E（也即GB/T 18233.1的附錄A）。

表 4-3-1：工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)用綜合布線系統(tǒng)的最大信道長度要求

表 4-3-2：樓層布線子系統(tǒng)的鏈路長度計(jì)算要求

表 4-3-3：中間布線子系統(tǒng)的鏈路長度計(jì)算要求

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4、系統(tǒng)的應(yīng)用及最大傳輸距離

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)用綜合布線系統(tǒng)（包括對(duì)稱布線系統(tǒng)和光纖布線系統(tǒng)）所支持的應(yīng)用主要是指信息通信技術(shù)（ICT）類和工業(yè)領(lǐng)域（PCMA）類（包括過程控制、監(jiān)控、自動(dòng)化等）的應(yīng)用。在GB/T 18233.1標(biāo)準(zhǔn)附錄A（IEC/ISO 11801-1:2017的附錄E）中詳細(xì)列出了它們的具體應(yīng)用。其中：關(guān)于ICT類的詳細(xì)具體應(yīng)用，都是國際標(biāo)準(zhǔn)（如ITU建議、ISO/IEC標(biāo)準(zhǔn)或IEEE 802.3標(biāo)準(zhǔn)等）中所規(guī)范的相關(guān)通信業(yè)務(wù)。光纖布線系統(tǒng)應(yīng)用中信道長度（也稱最大傳輸距離），單模光纖通常為2km，但多模光纖隨應(yīng)用不同而有所不同；對(duì)稱布線系統(tǒng)應(yīng)用的信道長度（最大傳輸距離）受不超過100m的限制。關(guān)于PCMA類的具體應(yīng)用是相關(guān)ISO/IEC標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的一些應(yīng)用，包括通過光纖（還給出了最大傳輸距離要求）和對(duì)稱電纜的實(shí)現(xiàn)。另外，在YD/T4254.1標(biāo)準(zhǔn)的附錄B中也具體給出了支持ICT類和PCMA類的詳細(xì)應(yīng)用。

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5、系統(tǒng)的環(huán)境性能

對(duì)于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)用綜合布線系統(tǒng)，因是部署在工業(yè)建筑場(chǎng)景，該場(chǎng)景的環(huán)境可能具有如下表4-5-1所列的復(fù)雜多變惡劣的環(huán)境狀況，對(duì)布線系統(tǒng)的硬件（線纜及其連接部件等）的性能會(huì)造成直接的影響。我們知道，布線系統(tǒng)的系統(tǒng)性能是取決于其硬件性能的，故在部署工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)用綜合布線系統(tǒng)時(shí)必須要重視其環(huán)境性能的影響。因此，在標(biāo)準(zhǔn)（GB/T 18233.1和YD/T4254.1）中對(duì)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)用綜合布線系統(tǒng)使用的環(huán)境性能進(jìn)行了分級(jí)：MxIxCxEx，詳見下表4-5-2。其中：M指機(jī)械環(huán)境的影響、I指侵入環(huán)境的影響、C指氣候和化學(xué)環(huán)境的影響、E指電磁環(huán)境的影響。“x”是根據(jù)環(huán)境嚴(yán)酷性從低到高依次分為1、2、3三個(gè)等級(jí)。相關(guān)環(huán)境性能（MICE）等級(jí)的使用要求詳見下表4-5-3；在標(biāo)準(zhǔn)中給出了MxIxCxEx的詳細(xì)的定義和規(guī)定。像在辦公場(chǎng)所、數(shù)據(jù)中心機(jī)房等良好環(huán)境下的環(huán)境性能等級(jí)可選為M1I1C1E1。

表 4-5-1：工業(yè)建筑物場(chǎng)景所具有的不利的環(huán)境狀況

表 4-5-2：環(huán)境性能（MICE）等級(jí)分級(jí)

表 4-5-3：環(huán)境性能（MxIxCxEx）等級(jí)的使用要求

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