一、引述

工業互聯網（Industrial Internet）指的是：新一代信息通信技術與工業經濟深度融合的新型基礎設施、應用模式、和工業生態，通過對人、機、物、系統等的全面連接，構建起覆蓋全產業鏈、全價值鏈的全新制造和服務體系。因此，工業互聯網將是工業企業、制造企業實現數字化生產、智能化管理和產業鏈協同的強力技術支撐。在工業制造業環境下部署工業互聯網同樣需要綜合布纜系統的支持。事實上，工業互聯網及其綜合布纜系統是部署在工業建筑物（群），或者園區內一個或多個建筑物的場景的，而工業建筑物（群）場景下部署的綜合布纜系統，其使用的環境特性顯得特別突出。鑒于此，在工業互聯網用綜合布線系統的設計和規劃時，不僅需要考慮對現有應用、容量等的支持，還要考慮未來預期發展的情況，同時需要選用適用于環境特性的線纜材料及其部件，并按照標準規定進行部署和檢測。

欲具體了解綜合布線系統介紹的請進入。

為此，部署在工業制造業環境下的綜合布線系統，應必須滿足我國相關標準的技術要求。在我國，關于在工業建筑物（群）場景部署綜合布線系統的技術標準主要是指國家標準GB/T 18233.3《信息技術 用戶建筑群通用布纜 第3部分 工業建筑群》和通信行業標準YD/T 4254.x《工業互聯網 綜合布線系統》系列。這兩個標準在支持的應用上和采用的布線結構上是完全相同的，具體詳見下表1的描述。但由于兩個標準的標準服務目的稍有所不同，在標準內容組成上以及內容表述上有所不同，在表1中也給出了了它們的標準服務目的和標準規定的內容。由表可知，國家標準GB/T 18233.3中對于在工業建筑物（群）場景內部署綜合布線系統的相關技術要求的內容，相比通信行業標準YD/T 4254系列，在深度和廣度上要稍強些。下述結合這兩個標準，簡介其在工業建筑物（群）場景（工業互聯網用）部署的綜合布線系統。若要詳細了解標準具體內容的請查閱標準原文。

表 1：關于GB/T 18233.3標準和YD/T 4254的標準

欲具體了解上述兩個標準具體情況介紹的請進入。

欲詳細了解上述兩個標準具體內容的請進入：GB/T 18233.3；YD/T 4254系列

二、工業互聯網用綜合布線系統的結構

1、通用結構

工業互聯網用綜合布線系統的通用結構見下圖2-1，它是由4個布線子系統構成：園區主干布線子系統、建筑物干線布線子系統、樓層布線子系統和中間布線子系統。下表2-1-1給出了通用結構中的功能元素；下表2-1-2給出了各布線子系統包含的部件。

圖 2-1：工業互聯網用綜合布線系統的通用結構

表 2-1-1：工業互聯網用綜合布線系統通用結構的功能元素

表 2-1-2：工業互聯網用綜合布線系統各布線子系統的部件

2、工業布線結構

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與工業布線系統相結合的布線系統，其結構詳見下圖2-2-1。當工業布線系統通過中間配線架（ID）連接多個自動化區域（AI）以支持關鍵的PCMA（其含義見表1）數據，此時其示意圖見下圖2-2-2，圖中ID將由工業中間配線架（IID）代替，且TO被稱為AO（自動化插座）。

圖 2-2-1：使用IID的通用布線系統和工業布線系統結合結構

圖 2-2-2：通過一個IID服務于多個AI的工業布線系統結構

3、工業PON結構

在YD/T 4254.1的附錄C中還描述了一種通過工業PON網絡實現多種設備通信數據和協議的接入和傳輸，OLT將工業數據匯聚并傳輸云平臺應用層，其典型結構見下圖2-3。

圖 2-3：工業PON結構示意圖

三、工業互聯網用綜合布線系統的功能部件

1、接口

工業互聯網用綜合布線系統也包括設備接口（EI）和測試接口（TI），如下圖3-1所示。設備接口（EI）和測試接口（TI）位于各布線子系統的末端。任何配線架均可在任意端口處具有連接外部服務的EI。

圖 3-1：工業互聯網用綜合布線系統的設備接口（EI）和測試接口（TI）

2、信道和永久鏈路

為了規范工業互聯網用綜合布線系統的最低性能，定義了工業互聯網用綜合布線系統的兩個性能部件：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描述；下圖3-2是工業互聯網用綜合布線系統的信道示意圖。

表 3-2：工業互聯網用綜合布線系統的信道和永久鏈路描述

圖 3-2：工業互聯網用綜合布線系統的信道示意

3、其它部件

工業互聯網用綜合布線系統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、裝置附件和設備跳線、快接跳線與壓接跳線、電信插座（TO）、電信間和設備間、工業機柜、外部網絡接口（ENI）、建筑物入口設施、集合點（CP）等。標準中對這些功能部件都有原則性的描述。

四、工業互聯網用綜合布線系統的性能

1、概述

工業互聯網用綜合布線系統的性能應包括硬件性能和系統性能。硬件性能即指系統所采用的線纜及其連接部件的性能。線纜可包括光纖（纜）和對絞線對稱電纜；線纜的連接部件可能包括連接器（插頭、插座）、跳線、軟線及配線設施（配線架等）。系統性能包括信道性能（含環境性能和傳輸性能）和永久鏈路性能。

GB/T 18233.3和YD/T 4254對工業互聯網用綜合布線系統的性能（硬件性能和系統性能）要求做出了規定，包括了光纖布線系統和對稱布線系統的。在GB/T 18233.3中規定的工業互聯網用綜合布線系統的性能要求的內容，大部分要求的內容是直接引用的IEC/ISO 11801-1:2017《信息技術 用戶建筑群通用布纜 第1部分 通用要求》中內容。需要說明的是：現行GB/T 18233.3標準發布于2018年，而我國是于2022年才修改采用（MOD）IEC/ISO 11801-1:2017發布了GB/T 18233.1《信息技術 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系列標準中，對于系統性能要求許多的內容是直接引用的YD/T 926.x《信息通信綜合布線系統》中內容；對于硬件性能要求是分別在YD/T 4254.2（對稱電纜）和YD/T 4254.3（光纖/光纜）給出的，并結合了工業環境提出了要求。由于工業互聯網用綜合布線系統的性能要求的內容較多，這里不再介紹其具體性能的參數指標要求，若要了解的請查閱相關標準。下述將介紹其幾個相關重要性能特性。

欲詳細了解相關標準具體內容的請進入：GB/T 18233.1；YD/T 926.x

2、系統性能的分級

為了支持系統不同的應用，工業互聯網用綜合布線系統在采用對稱電纜布線系統時，對系統信道性能進行了等級分級。下表4-2給出了GB/T 18233.3和YD/T 4254分別規定的信道性能的等級級別，包括對應的對稱電纜的類別及其支持的最高傳輸頻率。工業互聯網用綜合布線系統在采用光纖布線系統時沒有性能的等級分級要求。

表 4-2：工業互聯網用對稱布線系統信道性能的等級分級

欲更多了解綜合布線系統性能等級分級要求的請進入。

3、信道和鏈路的長度

為了保證工業互聯網用綜合布線系統的傳輸性能，對其信道和鏈路的長度限值做出了規定。在GB/T 18233.3標準中：對于對稱布線系統，分別給出了樓層布線子系統和中間布線子系統的信道和鏈路的長度要求。其中，下表4-3-1給出了布線系統配置配線架時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和中間布線子系統的鏈路長度的計算要求。對于光纖布線系統，其信道的長度受限于采用光纖類型（不同應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：工業互聯網用綜合布線系統的最大信道長度要求

表 4-3-2：樓層布線子系統的鏈路長度計算要求

表 4-3-3：中間布線子系統的鏈路長度計算要求

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4、系統的應用及最大傳輸距離

工業互聯網用綜合布線系統（包括對稱布線系統和光纖布線系統）所支持的應用主要是指信息通信技術（ICT）類和工業領域（PCMA）類（包括過程控制、監控、自動化等）的應用。在GB/T 18233.1標準附錄A（IEC/ISO 11801-1:2017的附錄E）中詳細列出了它們的具體應用。其中：關于ICT類的詳細具體應用，都是國際標準（如ITU建議、ISO/IEC標準或IEEE 802.3標準等）中所規范的相關通信業務。光纖布線系統應用中信道長度（也稱最大傳輸距離），單模光纖通常為2km，但多模光纖隨應用不同而有所不同；對稱布線系統應用的信道長度（最大傳輸距離）受不超過100m的限制。關于PCMA類的具體應用是相關ISO/IEC標準規范的一些應用，包括通過光纖（還給出了最大傳輸距離要求）和對稱電纜的實現。另外，在YD/T4254.1標準的附錄B中也具體給出了支持ICT類和PCMA類的詳細應用。

欲詳細了解綜合布線系統所支持應用介紹的請進入。

5、系統的環境性能

對于工業互聯網用綜合布線系統，因是部署在工業建筑場景，該場景的環境可能具有如下表4-5-1所列的復雜多變惡劣的環境狀況，對布線系統的硬件（線纜及其連接部件等）的性能會造成直接的影響。我們知道，布線系統的系統性能是取決于其硬件性能的，故在部署工業互聯網用綜合布線系統時必須要重視其環境性能的影響。因此，在標準（GB/T 18233.1和YD/T4254.1）中對工業互聯網用綜合布線系統使用的環境性能進行了分級：MxIxCxEx，詳見下表4-5-2。其中：M指機械環境的影響、I指侵入環境的影響、C指氣候和化學環境的影響、E指電磁環境的影響。“x”是根據環境嚴酷性從低到高依次分為1、2、3三個等級。相關環境性能（MICE）等級的使用要求詳見下表4-5-3；在標準中給出了MxIxCxEx的詳細的定義和規定。像在辦公場所、數據中心機房等良好環境下的環境性能等級可選為M1I1C1E1。

表 4-5-1：工業建筑物場景所具有的不利的環境狀況

表 4-5-2：環境性能（MICE）等級分級

表 4-5-3：環境性能（MxIxCxEx）等級的使用要求

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