【年会回顾】焦建欣：工业建筑布线系统工程技术标准》解析
近日，“2023数据中心市场年会”在北京召开，会议以“数据零碳、数字中国”为主题，共同探讨数字经济背景下数据中心行业面临的机遇与挑战。本届数据中心市场年会由中国电子技术标准化研究院、中国电子节能技术协会数据中心节能技术分会、中国电子节能技术协会工程总承包分会强强联手共同主办，打造产学研用各方协作创新、与专家零距离深入交流的技术盛宴，推动数据中心产业健康发展，创建和谐产业生态。
好消息
《工业建筑布线系统工程技术标准》将于近日出版发行，具体日期及购买方式请关注公众号推文，我们将在第一时间与您分享该消息，欢迎感兴趣的读者购买！
在信息网络与建筑智能化专家座谈会（分论坛二）上，中国中元国际工程有限公司教授级高级工程师焦建欣作了题为《工业建筑布线系统工程技术标准》解析的分享。
她首先介绍了 《工业建筑布线系统工程技术标准》的基本情况，该标准由中国中元国际工程有限公司、中国电子节能技术协会数据中心节能技术分会、嘉兴海棠电子有限公司等18家行业单位31名专家共同编制完成。具有以下几个特点：一、该标准填补了国内工业建筑工程建设领域布线系统标准的空白；二、该标准是目前最新的国际与国内相融合的标准；三、该标准首先提出了综合布线和工业布线这两个概念；四、该标准是工业控制网络和布线的融合；五、该标准是设计、施工与安装、检测与验收、运维全过程的标准。
接下来，焦建欣对标准总则进行了介绍，包括适用范围、标准依据。该标准适用于新建、改建和扩建的工业建筑及公共建筑的工业环境布线系统工程设计、施工、测试与验收及运维。该标准依据比较多，包括lISO/IEC 11801-1~6、GB/T18233.1~6《信息技术 用户建筑群通用布缆》中的第一部分：通用要求（-2017/2022）和第三部分：工业建筑群（-2017/2018）；lIEC61918-2018 、GB/T 26336-2010《工业通信网络-工业环境中的通信网络安装》；lIEC61158和IEC61784-1、2；《工业通信网络》第1部分：现场总线、第2部分：实时网络-基于ISO / IEC / IEEE 8802-3的附加的现场总线；lIEC61784系列 各种工业通信网络的配置要求；除此之外，还有一个最重要的标准依据就是可以称为综合布线母规范的《综合布线系统设计规范》（GB50311-2016）。
在标准的术语和缩略语部分，主要对国际和国内的用语进行了对应、修改和补充，以便达到统一和简练的效果。
第三章是工业建筑布线系统。在3.1节一般规定中焦总介绍说，该标准中不仅包括综合布线，也包括工业布线，所以在标准编制的过程中，对标准的名称也进行了多次讨论，最后定名为《工业建筑布线系统工程技术标准》。它除了支持综合布线的语音、数据视频，最主要是在工业部分，它支持过程控制、监控和数据的自动化，我们简称叫PCMA的系统的信息的传输以及一台网供电的这些应用，这不同于普通的综合布线。另外工业建筑布线它符合这工业自动化应用的要求，能够支持基于以太网的控制网络和通过网络接口接入的非以太网协议的控制网络。另外比较重要的是在总体规定上提到工业建筑的布线系统必须要满足工业环境安全的一些要求，包括电气安全、功能安全、本质安全、信息安全以及防火爆炸、火灾危险环境等，这些是不同于普通的民用建筑布线的。
3.2节综合布线系统，该标准中的综合布线系统主要依据GB 50311以及ISO/IEC11801.3-2017,l包括：建筑群子系统、干线子系统、楼层配线子系统和中间配线子系统四个布线子系统，但不包含自动化区域以及装置附加布线的内容。但为了便于大家理解，把装置附加布线的内容具体如何构成在标准里面列出了。
工业建筑主要是对安全要求比较高，所以标准中也对系统的备份、互通的路由的关系做了规定，另外对综合布线的信道也做了规定。
3.3节工业布线系统，工业布线系统（基于IEC 61918 -2018）由工业布线子系统和与之连接的符合第3.2节规定的综合布线系统构成。工业布线系统规定了工业建筑中自动化区域内部及自动化区域之间的工业布线子系统，提出与综合布线系统之间相连接的要求。综合布线系统用于连接工业布线子系统，实现自动化区域网络系统与工业建筑整体网络系统的连接，应符合 ISO/IEC11801-3 的规定。
在工业布线系统中还包括工业布线子系统，由ID/IID+中间缆线+TO/AO以及这个装置附加布线、自化区域附加布线还有自动化区域之间连接的布线共同构成一个完整的工业布线子系统。工业布线子系统之间如果需要是不同的总线协议，就需要通过啊适配器、转换器来连接。当这多个AI通过工业中间配件设备来传输PCMA的数据时ID由IID代替，TO被AO代替。AO 和 AI 之间的自动化区域附加布线应符合IEC61784-5 的相关安装规范(所有部分)规定；但不必支持SO/IEC 11801定义的所有应用。自动化区域布线应符合 IEC 61784-1 或 IEC 61784-2 的通信规范和 IEC 61784-5 的相关安装规范(所有部分)规定。
该标准的3.4节是系统设计，这节第一部分的主要内容是l工业建筑布线系统设计应满足工厂车间的生产区、办公区和自动化区域的功能需求，工业布线系统应根据自动化区域布线的需求进行设计以及功能区设置、 TO/AO设置、配线机柜安装等要求。第二部分是布线系统的分级与分类。
工业布线最重要的是环境的分级，在环境分级里标准也作了相应的规定，比如应充分考虑缆线、连接硬件和壳体的MICE等级、IP等级、阻燃与耐火级别、防啮齿动物等环境参数及室内外安装环境要求。推荐使用MICE（机械、入侵、气候和化学、电磁）方法来描述环境性能。另外，当工业环境中的通信网络紧邻低压（LV）和高压（MHV）电网时，应考虑相邻的大功率发生器（如TV发射器）的RF（射频）影响。
除以上内容外，3.4节还有一部分内容是工业建筑布线产品的选用，这块内容占比也比较大，里面包括了各类产品的选用，包括电缆的选用、光缆的选用还有连接器的选用都提出了相关的规定。
3.5节的内容是布线设施的配置，包括信息插座和AO插座的配置，中间配线子系统ID和IID的配置，工业布线基础设施管理系统等级的要求。
3.6节的内容是系统指标。布线系统的指标非常多，这里共有几类，一类是关于环境的，在附录B里对布线系统MICE等级根据国际标准进行了整合，也包涵了最新的参数，比如机械参数、防护参数、气候和化学参数、抗电磁干扰参数。
标准的第四章是工业控制网络系统。工业布线系统大部分的内容都是涉及到自动化岛里面的现场总线构成的工业控制网络。作为本标准的特色，特意设置了工业控制网络这一章节。这章的目的是简要介绍部分目前常用的现场总线，以便于更好的理解工业布线系统。
在4.1节一般规定中规定了工业控制网络（工业自动化网络）应由基于非以太网的工业数据现场总线网络以及实时以太网组成，应为工业应用提供高速、可靠、确定的性能，以支持应用程序对时间常数的要求。在条文说明里面按照国际标准摘录了现场总线的类别。是根据工业通讯网络现场总线的行规IECC61158系列标准，在一个标准里面一共涵盖了21种现场总线，每一种里面还有一些分支，由此可以看出现场总线的类型是非常多的。
4.2节为现场总线，它根据行规的第一部分（IEC61784-1）。现场总线物理层传输介质由现场总线的通信协议来确定，它的传输线缆类型包括了双脚线啊、光缆、同轴电缆、无线等方式。现场总线的数量非常多，本节简要介绍了五种目前应用于高速工业控制网络的现场总线：ControlNet™和DeviceNet™、PROFIBUSDP 和PROFIBUSPA、CC-Link。包括了第一种现场总线行规、基本特性、布线、设备（节点）、网段长度、拓扑结构等。
图中列举了两种现场总线
4.3节为实时以太网，实时以太网实际上也称为工业以太网，本节简要介绍了7种目前应用比较广泛的实时以太网：EtherNet/IP™、PROFINET、 CC-Link IE、EtherCAT™、MODBUS TCP/IP、EPA、POWERLINK。包括拓扑结构、基本特性、布线基本要求等。
第五章的内容是安装与施工。包括一些基本的规定和一些安装工艺的要求，包括工作区设施的安装、光纤接续与成端、对绞电缆插座上对绞电缆连接线对及连接器的连接物理位置、8 位通用模块插座/工业环境其他连接器/单线对连接硬件连接图等。
第六章的内容是系统测试与验收，第七章的内容是系统运维。
附录A是光网络的系统设计，主要是针对工业园区和工业建筑光网络的系统应用。
附录B主要的是关于MICE等级和外壳防护等级（IP 代码）的要求。
附录C是布线系统传输参数和性能的要求。
C.1 电缆布线系统信道性能指标 。
C.2 电缆布线系统链路性能指标。
附录 D 布线系统测试方法。
D.1 布线系统信道和链路的测试方法和测试内容。
D.2 光纤信道和链路测试方法及测试内容。
附录E是l综合布线系统支持应用业务。
E.1 对绞电缆布线支持应用业务 。
E.2 光缆布线支持应用。
参考附录A是现场总线实时以太网、E2E链路测试的方法以及测试的内容。
随着工业 4.0 的兴起以及物联网、智能制造、大数据、边缘计算等技术在工业领域的广泛应用，对工业建筑与工业建筑群中的布线基础设施的需求也随之增长。《工业建筑布线系统工程技术标准》的编制是以国家标准为基础，以国际标准为依据，对规范工业建筑与建筑群以及公共建筑中工业环境的布线系统工程建设具有重要的指导作用，并为工业互联网的实施提供规范的布线基础条件。
【演讲嘉宾简介】
焦建欣：教授级工程师。1986年6月毕业于北京邮电大学电信工程专业。就职于中国中元国际工程有限公司，从事弱电智能化设计及工程项目管理工作已32年，具有丰富的弱电智能化设计及工程项目管理经验。
END
标准参编邀请>>>