第五章综合布线系统设计课件

第五章 综合布线系统设计综合布线系统是一种跨学科、跨行业的系统工程，布线系统属于信息处理和信息传输的基础设施。主要内容:5.1 综合布线系统概述5.2 综合布线系统的工程设计5.3 网络机房设计网络工程技术及应用 第五章 综合布线系统设计综合布线系统是一种跨学科、跨行业1 5.1 综合布线系统概述 综合布线系统的基本概念 综合布线系统具有的特点 综合布线系统的标准 综合布线系统的组成网络工程技术及应用 5.1 综合布线系统概述网络工程技术及应用2 5.1.1 综合布线系统的基本概念 综合布线系统也称为结构化布线系统，它是一种综合性、跨学科、跨行业的系统工程。综合布线系统属于信息处理和信息传输的基础设施，涉及综合布线设计、网络机房系统和供电系统设计等。综合布线系统支持话音、图形、图像、数据多媒体、安全监控、传感等信息传输，支持高速网络的应用。综合布线技术将建筑物与建筑群中多种配线系统统筹规划，支持电话、闭路电视、计算机网络等信息应用。综合布线系统设计方案不是一成不变的，需要随着应用环境、用户需求的不同有变化。布线系统属基础设施，应保证使用寿命至少为15年。网络工程技术及应用 5.1.1 综合布线系统的基本概念网络工程技术及应用3 5.1.2 综合布线系统具有的特点综合布线系统侧重于计算机网络系统布线，采用开放式星型拓扑结构，并综合了各种弱电信号的综合布线。综合布线系统具有以下特点：*支持综合布线应用，集语音、数据、图像与监控等设备于一体，支持UTP、光纤、同轴电缆等传输介质；*设备兼容性好、容易维护，增减设备容易方便；*可扩展性好，配线扩充性好，便于设备更改变化；*采用模块化设计，易于扩充与重新配置，便于维护；*标准化和规范化，采用通用标准，线缆、设备布局；*开放性支持，支持多数厂商产品及多种网络结构；*经济性支持，一次性投资，长期使用。网络工程技术及应用 5.1.2 综合布线系统具有的特点综合布线系统侧重于计算4 5.1.3 综合布线系统的标准 结构化布线标准涉及的内容有：传输介质；拓扑结构；布线距离；用户接口；线缆规格；连接件性能；安装程序等。布线系统标准包括的内容有：*办公环境中综合布线的最低要求。*拓扑结构和距离。*传输介质标准及其参数。*连接器和引脚功能分配，以及兼容性和互通性。目前已经出台有许多国际标准、国内标准和行业标准，用于综合布线系统的设计和施工。网络工程技术及应用 5.1.3 综合布线系统的标准网络工程技术及应用5 5.1.4 综合布线系统的组成综合布线系统组成要遵从国标及ISO/IEEE等有关规定。综合布线系统连接部件主要包括：配线架、各种线缆(双绞线、同轴电缆、光缆)接续设备、各种传输介质的连接器、中继器、集线器、交换机等网络设备。以一个建筑群为单元的综合布线系统组成（PDS）：*工作区(终端)子系统，包括办公室、作业间等需电话、计算机等与用户设备连接的各种信息点区域。信息插座距地面位置应在30cm以上。*水平布线子系统，包括楼层水平线缆或光缆、桥架、预埋管道、信息插座等。覆盖建筑物平面楼层，与垂直干线和工作间相接。对非屏蔽电源线与信息线并行最小间距为10cm。信息点电源线与信息线距离最小为5cm。网络工程技术及应用 5.1.4 综合布线系统的组成综合布线系统组成要遵从国标6 5.1.4 综合布线系统的组成*垂直干线子系统(干线子系统)，由连接主配线间(MDF)与中间配线间(IDF)的干线光缆及大对数电缆组成。将各楼层水平布线子系统连接起来。*管理子系统，由管理间的配线架、各层交连输入/输出I/O设备组成。涉及布线设备机柜、双绞线配线架、光纤跳线架等。*设备间子系统(中心机房)，安装大型通信设备、主机、网络服务器、网络互连设备和配线接续设备，网管场所。*建筑群子系统，提供建筑物内外布线连接。内部连接直接进入设备间子系统。布线四种施工方式：架空线缆、直埋线缆、管道内线缆、隧道内线缆的布线。网络工程技术及应用 5.1.4 综合布线系统的组成网络工程技术及应用7 5.1.4 综合布线系统的组成综合布线系统的组成结构 网络工程技术及应用 5.1.4 综合布线系统的组成综合布线系统的组成结构 网8 5.1.4 综合布线系统的组成建筑群子系统 建筑群子系统的作用就是将一个建筑物中的线缆延伸到建筑群中其他建筑物的通信设备和装置上。建筑群子系统有四种布线方法的比较网络工程技术及应用 5.1.4 综合布线系统的组成建筑群子系统网络工程技术及9 5.2 综合布线系统的工程设计 综合布线设计的内容 结构化布线系统的部件 综合布线系统设计原则 综合布线行业惯例 综合布线系统屏蔽问题 综合布线系统测试和验收网络工程技术及应用 5.2 综合布线系统的工程设计网络工程技术及应用10 5.2.1 综合布线设计的内容综合布线系统包括建筑物综合布线系统(PDS)、智能大厦布线系统(IBS)、工业布线系统(IDS)。综合布线设计的主要内容包括：*评估用户的通信要求和对计算机网络的要求；*实地勘察建筑群或建筑物的地理环境；*根据网络的通信类型、地理环境、用户容量和拓扑结构来确定选择什么样的传输介质；*确定配线接续设备的规格与设备的位置；*依照综合布线系统的结构和布线工程的布局，为整个网络系统绘出结构化布线的蓝图；*进行综合布线工程造价预算。网络工程技术及应用 5.2.1 综合布线设计的内容综合布线系统包括建筑物综合11 5.2.1 综合布线设计的内容对网络工程通信的布线要求 每个工作区（5m2-10m2）至少有一个双孔或多孔8芯的信息插座；特殊工作区可采用多插孔的双介质混合型信息插孔，或增加信息插座；采用压接式跳线或插接式快速跳线的交叉连接硬件；配线子系统采用5类非屏蔽双绞线、5类屏蔽双绞线、超5类双绞线、光纤或混合组网；干线采用铜缆和光缆混合组网或全部采用光缆组网；每个工作区对应信息插孔均有独立的水平布线电缆引至楼层配线架。网络工程技术及应用 5.2.1 综合布线设计的内容对网络工程通信的布线要求网12 5.2.1 综合布线设计的内容布线距离的基本参数 网络工程技术及应用 5.2.1 综合布线设计的内容布线距离的基本参数 网络工13 5.2.2 结构化布线设计的部件 综合布线系统所需的设备和部件很多，大体划分为：传输介质；传输介质之间的连接部件；配线接续设备等几类。选用布线部件时，主要考虑的应是标准化和开放性，部件的互换性、容易安装是最重要的 布线系统关乎到“百年大计”，是需要长期使用的，可靠性和安全性是要保证的，应选用正规厂商的规范、合格的产品。可靠的物理通道是信息正确、快速传递的前提，采用的传输介质为双绞线、同轴电缆、光缆。目前使用最多的是双绞线、光缆。网络工程技术及应用 5.2.2 结构化布线设计的部件网络工程技术及应用14 5.2.3 综合布线系统设计原则对布线系统的要求是布线距离尽量短而整齐，排列有序。具体方式有“田”字形和“井”字形两种：“田”字形较适用于环形布局，“井”字形较适用于纵横式布局。布线的位置可安排在地板下，也可吊顶安装。综合布线设计原则涉及到：实用性，应满足用户10-15年对通信线路的要求。性价比，选择线缆、插件、设备应有良好电气性能。灵活性，设备和线缆支持开放性、标准化，即插即用。扩充性，预留30冗余，易扩展结构和线缆接插件。距离限制，线缆要尽量短，减少信号的传播时延。容易管理原则，应有统一标识，档案规范和完整。网络工程技术及应用 5.2.3 综合布线系统设计原则对布线系统的要求是布线距15 5.2.4 综合布线行业惯例 行业惯例是人们对布线施工经验的总结，对布线设计和保证布线施工质量很有帮助，可以视具体情况参考和查用。色彩在综合布线工程设计、施工和使用维护中具有重要标识作。通过色标可清晰地区分不同的功能区域。在布线设计和施工中经常要考虑不同线缆相遇时的处理方法：*相互平行线缆走线时，电源线缆位于信息线缆上部；*出现电源线缆与信息线缆交叉时，尽量采用垂直交叉走线，且符合最小交叉净距要求，或将电源线缆绕行。网络工程技术及应用 5.2.4 综合布线行业惯例网络工程技术及应用16 5.2.5 综合布线系统屏蔽问题中国基本上采用北美的结构化布线策略，即使用无屏蔽双绞线加光纤的混合布线方式。屏蔽系统是为了保证系统不受或少受干扰。抗干扰性能包括两个方面：*一是系统抵御外来电磁干扰的能力；*另一是系统本身向外辐射电磁干扰的能力。屏蔽设计时需要考虑的主要问题有3个：*接地问题，屏蔽系统的屏蔽层应该接地。系统整体性，屏蔽线安装应避免隙缝，构成危险环节。屏蔽系统的屏蔽层并不能抵御频率较低的噪声，在低频时，屏蔽系统的噪声至少与非屏蔽系统一样。网络工程技术及应用 5.2.5 综合布线系统屏蔽问题中国基本上采用北美的结构17 5.2.6 综合布线系统测试和验收通过测试和验收可确定工程是否达到了原来设计目标、工程质量是否符合要求、施工是否按规范进行等。综合布线系统的测试和验收通常是用户委托第三方服务商进行，通过第三方是为了保证独立性和公正性。综合布线系统的测试主要是对线缆和布线系统的网络连接硬件进行测试。通常分为：验证测试和鉴别测试。综合布线系统测试的内容通常包括：线缆长度；特性阻抗；噪声；衰减；近端串扰等。综合布线系统的测试工具分为两大类：一类是线缆检测工具，用于验证测试；另一类是线缆测试工具，用于鉴别测试。也可以通过计算机管理软件对综合布线系统进行测试。网络工程技术及应用 5.2.6 综合布线系统测试和验收通过测试和验收可确定工18 5.2.6 综合布线系统测试和验收 综合布线系统测试和验收工作的过程：*准备工作，验收方对工程项目进行实地考察，了解项目情况。验收方与委托方制定验收计划，包括内容有：测试日程、测试大纲，检查和审核工程竣工文档等。*现场验收和测试，分为物理验收和文档验收。物理验收主要是依据技术标准和施工文档，对综合布线的几个子系统进行检查和测试。*召开验收、鉴定会议，对工程施工做出评价，颁发工程竣工验收证书，鉴定小组写出鉴定报告书，将所有鉴定、验收文档归档。网络工程技术及应用 5.2.6 综合布线系统测试和验收网络工程技术及应用19 5.3 网络机房设计 机房设计的主要内容 机房环境设计 机房电源设计 机房电源接地设计 机房设计的进一步分析网络工程技术及应用 5.3 网络机房设计网络工程技术及应用20 5.3.1 机房设计的主要内容网络机房也称为设备间，网络机房环境系统、配电系统、接地系统是网络机房设计的主要内容。网络机房设计内容涉及到：*机房位置的选择、机房面积的确定*机房地面设计、机房墙面设计、机房顶棚设计*机房门窗设计、机房照明设计*机房的环境设计、机房的卫生环境、机房温度和湿度的环境、系统防电磁辐射的环境*机房的其他设备*机房电源设计、机房接地设计等 网络机房设计主要考虑位置、面积、装饰和照明等。网络工程技术及应用 5.3.1 机房设计的主要内容网络机房也称为设备间，网络21 5.3.2 机房环境设计 机房环境要求，需考虑因素有：电源、灰尘、温度与湿度、腐蚀、电磁干扰、电源、接地等。温度和湿度的指标，工作时保持15-30，停机时保持5-35，相对湿度保持20-80之间。分A、B、C等级。对尘埃限制，尘粒应不导电、非铁磁性和非腐蚀性。供电电源技术参数，电压为380V/220V，频率为50Hz。电磁辐射影响，主要有两类：电磁干扰、射频干扰。机房空调容量计算方法：K=(100至300)s,其中K为空调容量,s为机房面积。机房安全和防火级别，安全和防火分A、B、C三个级别。网络工程技术及应用 5.3.2 机房环境设计网络工程技术及应用22 5.3.3 机房电源设计 机房电源设计的要求一个机房或用电系统，分为照明用电、空调用电和设备用电。要体现技术合理、经济实用，提供不间断供电。供电负荷的设计采用两种方法：估算法；实测法。一般有30余量。供电方式机房供电有三种方式：市电直供、UPS供电、综合供电。供电系统安全防止用电设备过载，设置电气保护措施。用电系统需要配置过载空气开关，在设计之初考虑留有用电余量。网络工程技术及应用 5.3.3 机房电源设计网络工程技术及应用23 5.3.4 机房电源接地设计为了获得较好的接地效果应尽量降低接地的电阻值。接地的用途，机房供电系统的接地通常包括：交流接地；直流接地；保护接地。交流、直流和保护接地设计，交流接地将交流电源地线与大地相接，直流接地将直流电输出一个极与大地相接，保护接地指设备外壳接地。地电阻应少于1欧。屏蔽保护接地和防雷保护接地，屏蔽保护接地指传输线缆屏蔽层良好接地，防雷保护接地用于避免雷电对机房和网络设备的损害，防雷地电阻小于10欧。地线制作方法，用铜板埋在地下2-3m处，铜板接2cm铜线引出地面，固定楼宇外墙，再用10mm铜线引入机房。综合布线线缆与电力电缆和其它管线的间距，网络工程技术及应用 5.3.4 机房电源接地设计为了获得较好的接地效果应尽24 5.3.4 机房电源接地设计综合布线系统与其他干扰源的距离网络工程技术及应用 5.3.4 机房电源接地设计综合布线系统与其他干扰源的距25 5.3.4 机房电源接地设计配线柜接地导线的选择网络工程技术及应用 5.3.4 机房电源接地设计配线柜接地导线的选择网络工程26 5.3.4 机房电源接地设计双绞线缆与其它管线的最小距离网络工程技术及应用 5.3.4 机房电源接地设计双绞线缆与其它管线的最小距离27 5.3.5 机房设计的进一步分析分析一幢20层教学大楼内的综合布线系统，不涉及建筑群子系统。主要分析内容如下：大楼每层楼高3m，长度120m，宽40m。大楼中部设有弱电竖井，各办公室需部署信息点。从系统设计角度讨论、理解和掌握布线设点基本知识。*楼宇设有弱电竖井，综合布线应围绕弱电间进行。*按用户需求，确定信息点位置、数量，并留有余量。*工作区子系统考虑信息插座的位置和样式问题。信息点位置可设置连接计算机网络和电话的地方。*因楼宇干线速率要求支持千兆，垂直干线子系统选用光缆，水平布线子系统选6类双绞线或光缆作传输介质。*设备间应选大楼中间部位10层，向下、向上均约30m。网络工程技术及应用 5.3.5 机房设计的进一步分析分析一幢20层教学大楼内28 5.3.5 机房设计的进一步分析 掌握综合布线系统设计，网络机房供电功率的估算。*信息点估算法：楼层面积约360m2，去除走廊等面积约100m2，大约需130个信息点。考虑实验室或计算机房等需40个信息点，每层管理子系统配线所需容量为170。*干线传输速率支持1000Mpbs，每层支持100Mpbs。*从楼层管理子系统出的水平布线子系统最长距离80m。*电功率估算法：每台PC计300W，每台交换机计2kW，每台路由器计3kW，每台服务器计5kW。*照明电一般与动力电分路供电，可按灯具功率计算。网络机房设计要点归纳：计算机网络机房要有完善供电系统保障，对所有机器设备总电力功率进行估算。网络工程技术及应用 5.3.5 机房设计的进一步分析网络工程技术及应用29