智能布線系統在機場行業的應用解析

丁永江

山東機場管理集團有限公司 山東 濟南 250000

1 機場面臨的布線管理需求

機場行業屬于資金密集型交通基建行業，機場信息化是一個全面的建設，主要包括離港系統，以及航班信息顯示系統、自動廣播系統、行李分揀系統，行李跟蹤系統以及信息系統集成等各個運營、管理子系統的信息化建設。從功能上可分為兩大部分，一是運營信息化：主要以飛機從起飛到降落和旅客從出發到到達為主導的運營信息化，目前已達到相對比較高的水平；二是管理信息化：機場的管理信息化起步相對比較晚，目前各個機場水平差別也比較大。

1.1 對實時化管理、信息安全的需求

網絡一刻也不能斷，需要實時掌握布線系統物理端口和鏈路的可用狀態，能夠實時發現非授權鏈路變更，非授權設備定位，保障物理層網絡安全。

1.2 對可視化管理的需求

成千上萬個端口和鏈路，需要人工從繁雜的圖紙檔案中查找可用數據。需要采用電子化、可視化管理，解決 “預留的鏈路找不到，沒用的跳線不敢拔”的情況。

1.3 對集中管理的需求

機場通常面積較大，建筑分散，組織分支機構較多。綜合布線系統的管理需要專業IT人員，需要解決管理人員不夠用，花在路上的時間比解決問題的時間長的現象。

1.4 對快速部署需求

設備及服務數量龐大，有任何的添加、更改、移動的需求出現時，需要快速響應和部署，而傳統的布線系統通過人工查找和規劃快不了。

1.5 對現場操作指引的需求

當專業的IT管理人員不夠用時，布線系統的運行維護通常會借用非專業人員去救急，如何保證現場操作不發生錯誤，不插錯端口，不撥錯跳線。另外，如果發生人員更替，如何保證操作規則的延續性。需要完善現場操作指引，實現防呆操作。

1.6 對數據集成和分析的需求

大數據時代，無論是物聯網應用，還是AI人工智能管理，都離不開對數據集成和分析的需求。傳統的綜合布線系統是無源系統，成為機場智能管理的信息孤島。需要讓布線系統的管理也“活”起來。

2 智能布線系統簡介

2.1 智能布線系統的具體表現

智能布線系統設計的基本思路是建立一個集語音通信、數據通信和樓宇自動化于一體的經濟、實用、靈活、可擴展、高速、共享的高質量的智能布線系統。

2.1.1 經濟性。根據不同用戶群體和網絡發展階段的不同需求，定制配線方案。對于普通用戶來說，我們應該優先考慮成熟的技術，而不是盲目追求技術的進步。成熟的技術可以為用戶提供穩定的使用保障，其功能可以滿足一般群體的使用需求。目前最成熟先進的基礎布線系統是美國Avaya stimax SCS結構化布線系統。

2.1.2 實用性。通過通用布線，可以實現語音通信、數據通信和樓宇自動化的集成，大大提高了工作區域的智能化程度，對提高工作質量和效率起到了重要作用。

2.1.3 靈活性。辦公園區常見的主要設備包括電腦、電話、監控設備、傳真、打印機等終端設備。在設計布線系統時，要求所有類型的設備（特殊設備除外）都可以在當時的任何信息點連接，設備可以隨時切換，以滿足使用要求。

2.1.4 擴展性。隨著信息技術的發展，對信息數據的需求必然逐年增加。因此，系統的可擴展性至關重要。在施工前，考慮到當前階段的需求，并結合未來的期望預留系統級聯端口，以便在未來需求增加后，能夠及時、方便地對設計進行擴展。

2.2 智能布線系統的組成

在機場中，智能布線系統組也由多個子系統組成。然而，子系統是相互獨立的。因此，任何系統的異常都不會影響到其他系統。通過改變連接點，可以實現網絡拓撲的變換，通過統一的設計和規劃，可以將各個子系統集成到一個完整的系統中，為系統的智能傳輸，以及各種指令（聲音、圖像、動作等）可以通過智能布線系統組形成的物理通道進行傳輸。在具體的應用過程中，機場的智能布線系統組主要由以下5個子系統組成。

2.2.1 工作區子系統。工作區不僅是一個需要獨立設置的終端，也是一個需要獨立設置的區域。它需要與適配器和各種信息套接字配合，這些信息套接字從信息點套接字引出，然后到達所有終端。這些組合構成了信息傳輸通道的框架。

2.2.2 水平布線子系統。水平布線子系統由一系列導線組成。這些線從管理子系統的配線架統一引出，經過橋接、集群等位置，到達各個區域的具體信息模塊，連接獨立的模塊。

2.2.3 管理子系統。顧名思義，管理子系統主要用于管理，即分配通信線路。它由配線架、跳線和各模塊的開關組成。它將與子系統相連。可以對設備或系統的定位設置權限，提高管理水平，提高綜合布線的便利性。

3 智能布線系統帶來的價值

在機場信息化建設過程中，可以根據各個建筑或各個系統的實際管理需求，考慮使用智能布線系統來實現實時化、可視化、智能化的管理。例如在機場的核心數據機房、航站樓弱電間等可靠性要求嚴格、端口數量多、安全等級高的應用場景。

使用智能布線系統能夠帶來的價值如下[1]：①穩健的網絡基礎設施——提高服務可用性。②更好地可視化控制——提高生產力和靈活性。③更好的網絡管理——網絡管理更智能，管理更輕松。④更快的周轉時間——主動檢測網絡潛在問題，并向管理人員發送告警。系統的高度透明性允許更快的IMAC服務和更少的人工干預。⑤防止宕機——實時監控網絡物理層基礎設施，增加網絡正常運行時間、提高生產效率和資產利用率。⑥額外的網絡安全防護——保護網絡避免未經授權的連接、斷開、移動和更改，這為核心通信網絡增加了額外的安全防護層。

智能布線解決方案可以使機場的信息化運營效率和收益獲得顯著提升，同時也節省了不必要的成本。網絡環境越復雜，獲得成本降低和收益提升的機會就越大，主要體現在提高運維效率和降低運維成本兩方面。第一，提高運維效率：①減少網絡宕機時間。②改善網絡輸出效率。③減少維護時間。④消除風險。第二，降低運維成本：①減少停機時間。②降低能耗。③降低管理和技術人員的支出。④優化網絡基礎設施利用率。

當然，所有這些價值的體現都是基于智能布線系統所能實現的功能。典型的智能布線系統的所能實現的功能如下所述。

3.1 實時監測端到端網絡連接

完全符合ISO/IEC18598，ISO/IEC11801，ANSI/TIA/EIA 568，EN50174，GB/T50311等國際和地區標準對智能布線以及綜合布線系統的規定。即可以采用直連（單配線架）的拓撲結構，也可以采用交叉連接（雙配線架）的拓撲結構。

3.1.1 布線系統的屏蔽技術。目前應用最廣泛的屏蔽技術是將從信息插座到設備的傳輸鏈通過使用金屬網或鋁箔紙形成一個封閉的保護層，并將保護層有效接地。該方法基于靜電屏蔽形成的屏障法，可有效防止設備受到強磁場和雷擊的干擾，保證傳輸的穩定性。根據統計數據，由0.1cm厚的金屬網或鋁箔形成的屏蔽層可以將信號衰減到1dB，并且這種效果會隨著厚度的增加而增加。當需要保密性或數據需要清晰準確時，屏蔽技術起著非常重要的作用。

3.1.2 數據中心通用布線。中央機房和支撐空間的走線構成了數據中心的計算綜合走線系統。前者為主體施工部分，主要包括主接線區、橫接線區、對接接線和終端服務器。主配電區是綜合布線系統的核心部分，由主跳線等核心設備組成，為多個數據中心提供數據。水平分布區域主要由水平跳線組成。為了更快地完成數據傳輸，一個數據中心一般會配備多個水平分布區域。對接點的作用是提高系統的靈活性，及時響應設備的運動和變化。

數據中心通用布線的設計要點可分為三個方面：一是設計目標；其次，設計原則；三是設計重點[2]。數據中心通用布線的設計目標是構建一個結構化、高帶寬、高密度的集成系統，提高系統的運行速度。在設計過程中，應兼顧兼容性、靈活性、可靠性和經濟性等原則，既能保證使用過程的便捷性，又能降低使用和維護成本。本設計著重于對終端設備（路由器、服務器、交換機等）的管理，以及網絡中斷信息套接字的布局和監控。

3.2 路由自動規劃及配置

對于設備或服務的管理，如增加、更改、刪除設備或服務，除了通過管理人員手工添加工單任務，管理軟件還可以提供強大的自動配置和規劃功能。可以根據用戶自己定義的規則，如冗余配置，分類管理等，然后結合機柜承重、環境參數（溫度、濕度）、空間、配電、交換機端口可用性，配線架端口可用性等其他相關因素來實現物理鏈路連接路由的自動配置，系統會根據獨特算法得到所有可行方案，并按照匹配度給出評級及最優建議。

當用戶選擇最優建議或可行方案中的某一個方案后，系統會自動生成完成設備或服務操作所需的所有工作任務清單，一鍵點擊執行，工作任務會下發給指派的工作人員去實施，工作任務完成后反饋給系統，系統會自動記錄和更新相關狀態.

3.3 資產管理及報告

智能布線系統可以進行資產管理，這也是傳統布線系統所難以做到的。管理軟件對連接在系統內所有的設備進行管理（包括配線設備、交換機、服務器、PC、電話、打印機等），統計設備的使用率和閑置率（如配線端口、網絡端口、機柜空間和功率等），通過油表盤、餅狀圖和樹狀圖等多種方式進行圖形顯示。通過分析識別使用過度和使用不足的資源，有效利用資源，節省不必要的投資，提高運行質量。

傳統布線系統的報告工作需要借助大量的文檔工作，而且準確性比較不高。智能布線系統則大大提高了效率，搜索查詢的結果和資產管理的數據可以由軟件根據不同的要求輸出成各種各樣的報告，可打印、輸出和以郵件形式發送給管理人員[3]。智能布線系統在這方面擁有得天獨厚的優勢，只要在搜索引擎內輸入設備名稱、甚至是IP地址等信息，就會立刻得知搜索結果。由于智能布線系統的信息是實時更新的，所以搜索的準確率大大提高。

3.4 SDK集成

智能布線管理軟件可以通過SDK軟件開發包與其他外部應用軟件，比如樓宇控制系統、ITSM管理系統和DCIM系統無縫集成。

注意：并不是所有智能布線管理軟件都支持該功能，請根據實際需求咨詢智能布線系統供應商。

舉例說明：比如某機場有多個建筑的布線系統需要監控，該客戶無須在各個建筑各安裝一套管理軟件，如果那樣的話各個建筑的管理軟件只能看到自己建筑內部的被管理硬件，無法做到統攬全局，統一管理。

正確的方式是，在機場控制中心放置一臺服務器并安裝管理軟件，其他各處的管理設備通過內部安全網絡連接到該服務器。如此的話，通過該服務器的管理軟件則可以監測到其他各處的布線鏈路情況，真正做到一覽全局。

如果管理人員如果在其他各處，也可以通過網絡登錄服務器管理訪問。