智能建筑培训资料(综合布线)

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,1,智能化系统-综合布线讲义,综合布线系统,1,1 PDS 基础知识,2 PDS 的 设 计,3 工作区子系统,4 水 平 子 系 统,5 干 线 子 系 统,6 配线间管理子系统,7 设备间子系统,8 建筑群子系统,9 测 试 与 验 收,返回,综合布线系统主要内容,2,1 PDS基础知识,1.1 PDS的发展历史,建筑物(大厦或园区)的布线系统作为提供信息服务的最末端，其性能的优劣将直接影响到信息服务的质量。传统布线的不足主要表现在：不同应用系统(电话系统、计算机系统、局域网、楼宇自控化系统等)的布线各自独立，不同的设备采用不同的传输线缆构成各自的网络，同时，连接线缆的插座、模块及配线架的结构和生产标准不同，相互之间达不到共用的目的，加上施工时期不同，致使形成的布线系统存在极大差异，难以互换、通用。,3,这种传统布线方式由于没有统一的设计，施工、使用和管理都不方便；当工作场所需要重新规划，设备需要更换、移动或增加时，只能重新敷设线缆，安装插头、插座，并需中断办公，显然布线工作非常费时、耗资，效率很低。因此，传统的布线不利于布线系统的综合利用和管理，限制了应用系统的变化以及网络规模的扩充和升级。,为了克服传统布线系统的缺点，美国AT&T公司贝尔实验室的专家们经过多年的潜心研究，于20世纪80年代末率先推出了SYSTIMAX PDS综合布线系统。,4,1.2 PDS的概念,综合布线系统是一套预先设置的用于建筑物内或建筑群之间为计算机、通信设施与监控系统传送信息的信息传输通道。它将语音、数据、图像等设备彼此相连，同时能使上述设备与外部通信数据网络相连接。综合布线系统为智能大厦和智能建筑群中的信息设施提供了多厂家产品兼容、模块化扩展、更新与系统灵活重组的可能性。它既为用户创造了现代信息系统环境，强化了控制与管理，又为用户节约了费用，保护了投资。可以说综合布线系统已成为现代化建筑的重要组成部分。,5,综合布线系统,应用高品质的标准材料，以非屏蔽双绞线和光纤作为传输介质，采用组合压接方式，统一进行规划设计，组成一套完整而开放的布线系统。该系统将语音、数据、图像信号的布线与建筑物安全报警及监控管理信号的布线综合在一个标准的布线系统内。在墙壁上或地面上设置有标准插座，这些插座通过各种适配器与计算机、通信设备以及楼宇自动化设备相连接。,综合布线的硬件包括传输介质(非屏蔽双绞线、大对数电缆和光缆等)、配线架、标准信息插座、适配器、光电转换设备及系统保护设备等。,6,系 统 结 构 示 意 图,MC,ER,IC,TO = 信息出口,TC,= 通信配线间,IC,= 楼间跳线连接,MC,= 主跳线连接,ER = 设备间,EF = 大楼入口设备,工作区子系统,建筑群子系统,水平子系统,垂直主干子系统,设备间子系统,管理子系统,TC,EF,TC,TO,7,1.3 PDS的特点,采用星型拓扑结构、模块化设计的综合布线系统，与传统的布线相比有许多特点，主要表现在系统具有开放性、灵活性、模块化、扩展性及独立性等特点。,1开放性,它几乎对所有著名厂商的产品都是开放的，并支持所有的通信协议，如ETHERNET、TOKENRING、FDDI、ISDN、ATM、EIA-232-D、RS-422等。,8,2灵活性,综合布线系统的灵活性主要表现在三个方面：灵活组网、灵活变位和应用类型的灵活变化。,9,3模块化,综合布线系统的接插元件如配线架、终端模块等采用积木式结构，可以方便地进行更换、插拔，使管理、扩展和使用变得十分简单。,10,4扩展性,综合布线系统(包括材料、部件、通信设备等设施)严格遵循国际标准，因此，无论计算机设备、通信设备、控制设备随技术如何发展，将来都可以很方便地将这些设备连接到系统中去。系统采用光纤和双绞线作为传输介质，为不同应用提供了合理的选择空间。语音主干系统采用大对数电缆，既可作为话音的主干，也可作为数据主干的备份。数据主干采用光缆，其较高的带宽为多路实时多媒体信息传输留有足够余量。,11,5独立性,综合布线系统的最根本的特点是独立性。图6.1是网络体系结构示意图，图中最底层是物理布线，与物理布线直接相关的是数据链路层，即网络的逻辑拓扑结构。而网络层和应用层与物理布线完全不相关，即网络传输协议、网络操作系统、网络管理软件及网络应用软件等与物理布线相互独立。,12,图 1,13,6可靠性,所有器件均通过UL、CSA及ISO认证，每条信息通道都要采用物理星型拓扑结构，点到点端接，任何一条线路故障均不影响其他线路的运行，同时为线路的运行维护及故障检修提供了极大的方便，从而保障了系统的可靠运行。,14,7其他特点,PDS当然还有先进性、经济性(具有良好的初期投资特性，又具有很高的性价比)、可维护性(通用接口、统一管理界面)等等优越的特性。,15,1.4 PDS的组成,综合布线系统由六个子系统组成，包括工作区子系统、水平区子系统、配线间子系统、垂直干线子系统、设备间子系统及建筑群子系统。图6.2为综合布线系统的结构示意图。由于采用星型结构，任何一个子系统都可独立地接入综合布线中。因此，系统易于扩充，布线易于重新组合，也便于查找和排除故障。,16,图 2,17,1工作区子系统(Work Location),该子系统是一个可以独立设置终端设备的区域，它包括水平配线系统的信息插座、连接信息插座和终端设备的跳线以及适配器。工作区的服务面积一般可按510 m2估算，工作区内信息点的数量根据相应的设计等级要求设置(15个)。工作区的每个信息插座都应该支持电话机、数据终端、计算机及监视器等终端设备，同时，为了便于管理和识别，有些厂家的信息插座做成多种颜色(如黑、白、红、蓝、绿、黄)，这些颜色的设置应符合TIA/EIA 606标准。,18,2水平区子系统(Horizontal),该系统由工作区用的信息插座，楼层分配线设备至信息插座的水平电缆、楼层配线设备和跳线等组成。它的功能是将干线子系统线路延伸到用户工作区。一般情况下，水平电缆应采用四对双绞线电缆。在水平子系统有高速率应用的场合，应采用光缆，即光纤到桌面。水平子系统根据整个综合布线系统的要求，应在二级交接间、交接间或设备间的配线设备上进行连接，以构成电话、数据、电视系统和监视系统，并可方便地进行管理。水平子系统的电缆长度应小于90 m，信息插座应在内部做固定线连接。,19,3配线间子系统,有时也称其为管理间子系统(Administration)，设置在楼层分配线设备的房间内。由交接间的配线设备，输入/输出设备等组成，是干线子系统和水平子系统的桥梁，同时又可为同层组网提供条件。配线间子系统应采用单点管理双交接。交接场的结构取决于工作区、综合布线系统规模和选用的硬件。在管理规模大、复杂、有二级交接间时，才设置双点管理双交接。在管理点，应根据应用环境用标记插入条来标出各个端接场。交接区应有良好的标记系统，如建筑物名称、建筑物位置、区号、起始点和功能等标志。交接间和二级交接间的配线设备应采用色标以区别各类用途的配线区。,20,4垂直干线子系统(Backbone),该子系统由设备间的配线设备和跳线以及设备间至各楼层分配线间的连接电缆组成。 在确定垂直子系统所需要的电缆总对数之前，必须确定电缆中话音和数据信号的共享原则。对于基本型，每个工作区可选定两对；对于增强型，每个工作区可选定三对双绞线；对于综合型，每个工作区可在基本型或增强型的基础上增设光缆系统。如果设备间与计算机机房处于不同的地点，需要把语音电缆连接至设备间，把数据电缆连接至计算机机房。,21,5设备间子系统(Equipment),该子系统是指在每一幢大楼的适当地点设置进线设备，进行网络管理以及管理人员值班的场所。设备间子系统应由综合布线系统的建筑物进线设备、电话、数据、计算机等各种主机设备及其保安配线设备等组成。设备间内的所有进线终端设备应采用色标以区别各类用途的配线区。设备间位置及大小应根据设备的数量、规模、最佳网络中心等内容综合考虑确定。,22,6建筑群子系统(Campus),该子系统是由两个以上建筑物的电话、数据、监视系统组成的建筑群综合布线系统，其中包括连接各建筑物之间的缆线和配线设备。建筑群子系统应采用地下管道敷设方式，管道内敷设的铜缆或光缆应遵循电话管道和入孔的各项设计规定。此外，安装时至少应预留一两个备用管孔，以供扩充之用。 建筑群子系统采用直埋沟内敷设时，如果在同一个沟内埋入了其他的图像和监控电缆，应设立明显的共用标志。当然也可架空安装，安装时应防止电缆浪涌电压进入建筑物的电气保护装置。,返回,23,2 PDS 的 设 计,2.1 标准规范,PDS的设计应遵循下列标准规范：,(1) 中国工程建设标准化协会标准建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范,CECS 72：97(即GB/T50311-2000),(2) 建筑与建筑群综合布线系统工程验收规范,GB/T50312-2000,24,(3) 中华人民共和国通信行业标准大楼通信综合布线系统第1部分：总规范,YD/T926.1-1997,(4) 商务建筑电信布线标准工业企业通信设计规范,GBJ42-81,(5) 国际标准化组织/国际电工委员会标准,ISO/IEC11801：1995,25,(6) 商业大楼通信通路与空间标准,ANSI/TIA/EIA-569,(7) 商业大楼通信布线标准,ANSI/TIA/EIA-568-A,(8) 商业大楼通信基础设施管理标准,ANSI/TIA/EIA-606,(9) 商业大楼通信布线接地与地线连接需求,ANSI/TIA/EIA-607,26,(10) 四对100Q5类线缆新增传输性能指导原则,ANSI/TIA/EIA-TSB-95,(11) 非屏蔽双绞线端到端系统性能测试,TIA/EIA TSB-67,(12) 集中式光纤布线指导原则,TIA/EIA TSB-72,(13) 开放型办公室新增水平布线应用方法,TIA/EIA TSB-75,27,2.2 设计原则,PDS是高科技的复杂系统，投资大，使用期限长。“百年大计，质量为重”，一定要,科学设计，精心施工，及时维护，才能确保系统达到预期目的。设计时必须考虑以下几点：,28,(1) 精确理解系统需求和长远计划。PDS使用期一般较长，考虑应尽量周到。,(2) 考虑未来应用对PDS的需求，如若有抗干扰要求的，需采用屏蔽线缆。,(3) 传输介质和接插件在接口和电气特性等方面需保持一致，不宜采用多家产品混用的方式。,(4) 考虑采用最符合国际标准、性价比更优越、工艺标准更高的产品。,29,(5) 布线产品一般保用期需在15年以上。,(6) 水平布线等隐蔽工程尽量一步到位。,(7) 选择实力强大、经验丰富、管理规范、售后服务良好的系统集成商。,(8) PDS思想应介入前期建筑结构设计中，PDS实施应介入建筑施工中。,30,2.3 设计步骤,PDS的设计一般应按下述步骤进行：,(1) 分析用户需求。,(2) 获取建筑物图纸。,(3) 系统结构设计。,(4) 布线路由设计。,(5) 可行性论证。,(6) 绘制PDS施工图。,(7) 编制PDS用料清单。,31,如图3所示。,图 3,32,2.4 常用产品,PDS布线部件主要有以下几类。,(1) 配线架：包括建筑群配线架CD、建筑物配线架BD、楼层配线架FD和转接点TP。具体产品有机柜、墙柜、110配线架、网络配线架、空板、理线器、电话和有线电视接线桩/排、光纤配线箱/接线盒LIU、扎线带、标签等。,(2) 线缆：包括铜缆和光缆。常见的有大对数电话电缆、超五类UTP和STP、多模或单模光纤、同轴电缆(CATV)、普通三类或双绞线(作电话、信号通信用)、护套音视频线、定制铜缆或光缆跳线等。,33,(3) 管道：用于走线，有PUV线槽和PVC管、金属桥架、金属管道、弱电井和地沟、金属架空缆、弱电井、架空顶棚等。,(4) 信息插座(IO)：有RJ45模块、RJ11模块、光纤的ST或SC型耦合器和连接端子、音视频AV插座、RF端子、明盒/暗盒、面板等。,(5) 配线工具：包括打线工具、剥线工具、光纤熔接工具、焊接工具、紧固工具、测试工具等。,34,网线、光缆和接插件比较著名的厂商有：AMP、AVAYA(LUCENT)、PANDUIT、IBDN、SIEMON、ALCATEL等。一般地，国际品牌的线缆和接插件至少需保用15年，并提供严格的质量保证、详细的安装指南和完善的售后服务保证。目前国内的许多厂商也能提供符合国际标准的类似产品。,一般智能建筑(办公楼)的净高在2.43.0 m之间，吊顶高度在1.11.6 m之间，地面布线高度在0.20.35 m之间，这样，层高理论区值在3.74.95 m之间。,返回,35,3 工作区子系统,工作区子系统是指从终端设备出线到信息插座的整个区域，即将一个独立的需要设置终端的区域划分为一个工作区。工作区域可支持电话机、数据终端、计算机、电视机、监视器以及传感器等终端设备。或者将其简单地归结为插座、适配器、桌面跳线等的总称。,36,3.1 信息插座类型,PDS的信息插座大致可分为嵌入式安装插座、表面安装插座、多介质信息插座三类。其中，嵌入式和表面安装插座是用来连接三类和五类双绞线的，多介质信息插座是用来连接双绞线光纤，即用以解决用户对“光纤到桌面”的需求的。,应根据用途及综合布线的设计等级和客户需要，确定信息插座的类别。一般新建筑物通常采用嵌入式信息插座，现有建筑物则采用表面安装的信息插座。,37,3.2 信息插座数量,信息插座数量的确定应按如下几点考虑。,(1) 根据建筑物的结构、用途和设计等级确定每个工作区的数量密度(可分为基本型和增强型两类)。,(2) 根据用户需求确定每区的数量。,38,(3) 根据楼宇的平面图计算实际可用的空间。所以,信息点总数量=每工作区点数 /精确估算,或者,信息点总数量=总面积每区面积信息点系数 /平均估算,这里每区面积一般为10 m2，信息点系数取15。,39,3.3 适配器的使用,选择适当的适配器，可使综合布线系统的输出与用户的终端设备保持完整的电器兼容。一般适配器的选择应遵循如下原则：,(1) 不同信息插座应采用专用电缆或适配器；,(2) 在单一信息插座上进行两项服务时，宜用“Y”型适配器,40,(3) 在配线(水平)子系统中选用的电缆类别(介质)不同于设备所需的电缆类别(介质)时，宜采用适配器；,(4) 在连接使用不同信号的数模转换或数据速率转换等相应的装置时，宜采用适配器；,(5) 对于网络规程的兼容性，可用配合适配器；,(6) 根据工作区内不同的电信终端设备(例如ISDN终端)，可配备相应的匹配器。,41,3.4 RJ45铜缆跳线,传统的语音通信采用RJ11插头，而网络数据通信采用RJ45插头。由于RJ45插座也兼容RJ11插头，所以目前的综合布线一般只布RJ45插座。,RJ45插座有两个国际标准：T568A(符合ISDN国际标准)和T568B(ALT，在北美洲广泛应用)，两者外观一样，只是线的排列次序不同。,42,T568A(或称A类打线)的排列顺序为：绿白、绿、橙白、蓝、蓝白、橙、棕白、棕。,T568B(或称B类打线)的排列顺序为：橙白、橙、绿白、蓝、蓝白、绿、棕白、棕。,它们都使用1236针通信(12发送，36接收)，只是橙绿顺序颠倒，所以若跳线一头采用T568A，另一头采用T568B，则刚好是反跳线。若两头采用同一打线方法，即为普通跳线。,43,在整个工程中，一定要采用一种打线方法，不可混用。我们建议采用T568B标准的打线。,另外，RJ11采用23针通信，相当于RJ45的45针。,44,3.5 模块和面板,模块有打线式和压卡式两种。,面板有单口和多口式，有平面和斜口面板。面板一般带防尘盖。,安装时有嵌入安装(暗盒)和表面安装(明盒)两种，地插盒一般是圆形铸铁制作的，弹开式面板是铜或不锈钢制作的。盒内留线25 cm左右以便维修。,45,3.6 光纤插座与跳线,在高档智能建筑物中已有部分光纤到桌面，以支持千兆到桌面。光纤插座(Fiber Jack，FJ)的外型与RJ45类似，有单工和双工之分，端接器有ST(圆形)和SC(方形)两种型号，有时提供铰链盘以缠绕光纤尾线。光纤跳线一般是橙色的双股软跳线，缠绕比光缆容易(曲率半径要求大些)，但要防止拉断和割伤。,返回,46,4 水 平 子 系 统,水平子系统包括楼层配线间至工作区信息插座间的所有布线，所以也称配线子系统。这是PDS中布线量最大，也最复杂的子系统，实现了信息延伸到每个房间的每个角落。其一般采用星型结构，沿楼层地板、墙脚、墙角或吊顶走线。,47,4.1 线缆类型,水平子系统的线缆选择，必须根据建筑物信息的类型、容量、带宽和传输速率等因素来确定，常见的有以下三种类型。,(1) 四对100 非屏蔽双绞线电缆(UTP)：有三类、五类、超五类、六类等，其技术参数是四对双绞线，分蓝、绿、橙、棕四色，符合美国24AWG线规，直径为5.1 mm左右，有尼龙拉绳，铜导线直径在0.41 mm之间，反方向扭绞，扭距3.8114 cm，以提高抗干扰性、减小特性阻抗、衰减和近端串扰等性能参数。,48,(2) 四对100 屏蔽双绞线电缆：分FTP(铝铂屏蔽)、STP(独立双层屏蔽)、SFTP(铝铂或金属网双层)三种，技术指标基本同UTP，只是中间有漏电线，四对双绞线间有螺旋状绝缘橡胶，包皮与线之间有铝铂或金属网屏蔽。它提高了抗干扰和串扰能力，更主要的是保密性好，可防自身辐射，防被窃听，直径为6.1 mm左右。,49,(3) 62.5/125 m多模光纤(Multi Mode Fiber)：这里62.5和125分别指光纤的内外径，具有光耦合效率高，光纤对准要求不太严格，微弯曲损耗不太灵敏等优点。分下列三种：, 长波LX：波长为1300 nm，衰减1 dB/km，带宽500 MHzkm，传输距离小于2000 m。, 短波SX：波长为850 nm，衰减3.75 dB/km，带宽160 MHzkm，传输距离小于550 m。, 8.3/125 m单模光纤(Single Mode Fiber)：波长一般为1310 nm，带宽比多模高12个数量级(几万MHzkm)，传输距离达几十千米以上，价高，很少用于水平布线。,50,(4) 其他还有50 或75 的同轴电缆、50/125 m的多模光纤、10/125 m的单模光纤等。,51,4.2 布线设计,1插座类型和数量,(1) 根据建筑物结构和用户需求确定传输介质和信息插座的类型。,(2) 根据楼层平面图计算可用空间、信息插座类型、数量。,(3) 确定信息插座安装位置及安装方式。,52,2路由确定,根据建筑物结构、用途，将水平子系统设计方案贯穿于建筑物的结构之中，这是最理想的。但大多数的情况是新建筑物的图样已经设计完成，只能根据建筑物平面图来设计水平子系统的走线方案。档次比较高的建筑物一般都有天花板，水平走线可在天花板(吊顶)内进行。对于一般建筑物，水平子系统采用地板下或隔墙内的管道布线方法。,走线原则是隐蔽、安全、美观、整洁、安装和维护方便、节省材料。,53,3线缆类型和数量,确定导线的类型应遵循下述原则：,(1) 比较经济的方案是光纤、双绞线混合的布线方案。,(2) 对于10 Mb/s以下低速数据和话音传输及控制信号传输，采用三类或五类双绞线。,(3) 对于100 Mb/s的高速数据传输，多采用五类双绞线。,(4) 对于100 Mb/s以上的宽带的数据和复合信号的传输，采用光纤或六类以上的双绞线。,(5) 对于特殊环境，还需采用阻燃等特种电缆。,54,确定导线的长度应遵循下述原则：,(1) 确定布线方法和线缆走向。,(2) 确定管理间或楼层配线间所管理的区域。,(3) 确定离配线间最远、最近的信息插座的距离。,(4) 双绞线水平布线长度一般不大于90 m。加上桌面跳线6 m，配线跳线3 m，应小于100 m。若超过100 m，需采用其他介质或通过有源设备中继。,55,(5) 多模短波光纤布线长度必须小于550 m，超过2 km必须采用单模光纤。,(6) 无论铜缆还是光缆，传输距离与传输速率成反比。,(7) 平均电缆长度=(最远+最近两条电缆路由总长)2,总电缆长度=(平均电缆长度+备用部分(平均长 度的10%)+端接容差(一般设为6 m)信息总点数,56,(8) 鉴于双绞线一般按箱订购，每箱305 m(1000英尺，每圈约1 m)，而且网络线不容许接续，即每箱零头要浪费，所以,每箱布线根数=(305平均电缆长度)，并取整,则,所需的总箱数=(总点数每箱布线根数)，并向上取整,(9) 也可采用500 m或1000 m的配盘，光纤皆为盘型。,57,4.3 布线方法,水平布线由于量大、分散，需要根据建筑物特点，从路由最短、价格最低、施工方便、布线规范等方面综合考虑。常见的有以下几种布线方法。,(1) 直接埋管法。在土建施工同时预埋金属管道或PVC管(只能用于墙内)，超过30 m或在转弯等适当位置设分线盒或分线箱，当线较多时，可采用排管铺设。这种布线方法的优点是设计简单、隐蔽；缺点是穿线难度大，金属管易划破双绞线包皮，接口焊接不当易造成堵塞，排管会提高施工难度和造价等。所以一般用于新建或新装修的建筑且点数较少的情形。,58,(2) 先走吊顶内线槽，再走支管到信息插座的方法。这种方法适合布线数量很多的情形，吊顶内线槽(桥架)相当于总线，用钢筋支架吊装。其优点是工程量少，维护方便。,(3) 地面线槽法。这种方法在地面开槽或在地面固定线槽，每隔一定间距设过线盒或出线盒，通过支管到信息插座。适用于大开间办公区或需要隔断的场合。,59,(4) 墙壁走线槽法。这种方法一般用于旧建筑改造，用大的线槽作总线，小线槽引入到信息插座。因为是明线布线，施工、维护方便，造价节省。但要注意整洁美观，另外，屏风隔断内也可有走线槽。,布线管道有金属管道和PVC两类。金属管道比较好的有双面镀锌管，直径25 mm，一般走线7根，桥架100100 mm的可走100根线左右。PVC管一般用于隐蔽走线，走明线大多采用线槽。,60,4.4 布线要点,布线要点可归纳为如下几点：,1) 双绞线的非扭绞长度，三类小于13 mm，五类小于25 mm，最大暴露双绞线长度小于50 mm。,(2) 采用专用的剥线和打线工具，不能剥伤绝缘层或割伤铜线。,(3) 使用打线工具时，一定要保持用力方向与工作面的垂直，用力要短、快，不要用柔力，以免影响打线质量。,61,(4) 双绞线在弯折时不要出现尖角，一定要圆滑过渡，并保持走线的一致与美观。UTP的弯曲半径要大于线外径4倍；STP应大于线外径6倍；干线双绞线的弯曲半径要大于线外径10倍；光缆要大于其线外径20倍。,(5) 布线时施加到每根双绞线的拉力不要超过100 N(10 kg)，布线后线缆不要存在应力。线缆捆绑时，不要将线缆捆变形，否则使线缆内部双绞线的相对位置改变，将影响线缆的传输性能。,62,(6) 一般工作区出线盒留线20 cm，配线间留线长度为能走线到机柜的最远端的距离，光缆留线36 m。,(7) 必须保证光纤连接器的清洁，每个端接器的衰减小于1 dB。,63,4.5 电磁干扰,UTP与强电线平行时会产生电磁干扰。表6.1给出了布线与电磁干扰源的最小距离。,表6.1,64,当电磁干扰源有良好的屏蔽时，水平布线的距离可成倍地减少；若水平布线也有良好的屏蔽时，水平布线与电磁干扰源的距离还可减少。,在大楼中，对水平布线系统影响较大的电磁干扰源是：变压器、电动机和日光灯。应注意对于电压大于480 V、功率大于5 kW的情况要单独考虑，其方法同样为加大间距、增加屏蔽。,实际施工中，对普通220 V市电，平行时距离应在200 mm以上。,返回,65,5 干 线 子 系 统,干线子系统一般在大楼的弱电井内(建筑上一般把方孔称为井，圆孔称为孔)，位于大楼的中部，它将每层楼的通信间与本大楼的设备间连接起来，构成综合布线结构的最高层星型结构。星位在各楼层配线间，中心位在设备间。干线子系统也称垂直子系统、主干子系统、骨干电缆系统。,干线子系统负责把大楼中心的控制信息传递到各楼层，同时会聚各楼层信息到控制中心，一般还包括外界的信号接入与传出。,干线子系统也有采用总线结构或环型结构的。,66,(3) 62.5/125 m多模光纤。一般是4芯、6芯、12芯组合构成的光缆。,(4) 8.3/125 m单模光纤。这种光纤也用得不多。,(5) 同轴电缆。这种电缆早期较常见。,67,5.2 拓扑结构,干线子系统常见的有下列几种拓扑结构。,(1) 星型结构：主配线架为中心节点，各楼层配线架为星节点，每条链路从中心节点到星节点都与其他链路相对独立。可以集中控制访问策略，目前最常见。其优点有维护管理容易，重新配置灵活，故障隔离和检察容易；缺点有施工量大，完全依赖中心节点。,68,(2) 总线型结构：所有楼层配线架都通过硬件接口连接到一个公共干线上(总线)，如消防报警系统。它仅仅是一个无源的传输介质，楼层配线间内的设备负责处理地址识别和进行信息处理。本结构布线量少，扩充方便，但故障诊断与隔离困难。,69,(3) 环型结构：各楼层配线间的有源设备相接成环，各节点无主次之分，分单环和双环两种。信息以分组信息发送，适宜于分布式访问控制。电缆总长度短，常见于光纤，但访问控制协议复杂，节点故障可能引发系统故障。,(4) 树型结构：多层的星型结构。,注意：物理的拓扑结构和应用的逻辑拓扑结构可以是不一致的。,70,5.3 设计建议,有下列几条设计建议在设计时应该考虑：,(1) 在确定干线子系统所需要的电缆总对数之前，必须确定电缆中话音和数据信号的共享原则。,(2) 对于话音，主干线和水平配线(馈线/配线)的推荐比例为1:2；对于数据，推荐比例为1:l。对于主干电缆(话音和数据系统)，为将来扩容考虑，通常应有20的余量。,71,(3) 确定每层楼的干线电缆要求，根据不同的需要和经济性(价格)选择干线电缆类别。要注意不同线缆的长度限制：双绞线100 m，1000Base-SX多模短波550 m，100Base-SX2 km，1000Base-LX单模光纤3 km。,(4) 应选择干线电缆最短、最安全和最经济的路由。宜选择带盖的封闭通道敷设干线电缆。,(5) 干线电缆可采用点对点端接，也可采用分支递减端接以及电缆直接连接的方法，当然也可混合端接。,72,点对点接合是最简单、最直接的接合方法，但是由于干线中的各根电缆长度不同，粗细不同，因而设计难度大。其优点是在干线中可采用较小、较轻、较灵活的电缆，不必使用昂贵的接线盒，故障范围可控；其缺点是干线缆数目较多。,分支接合方法是由干线电缆中一根很大的主馈电缆，经过绞线盒分出若干根小电缆，分别接到邻近楼层的配线间。其优点是干线中的主馈电缆数目较少，可节省时间，成本低于点对点接合方式。,73,(6) 如果设备间与计算机机房处于不同的地点，而且需要把话音电缆连接至设备间，把数据电缆连接至计算机机房，则宜在设计中选择干线电缆的不同部分来分别满足话音和数据的需要。,(7) 注意防火、阻燃、强绝缘、防屏蔽、防鼠咬，合理接地，加强防护强度，紧固防振。根据我国国情和标准规范要求，一般常采用通用型电缆，外加金属线槽敷设。特殊场合可采用增强型电缆敷设。,74,(8) 尽量选购单一规格的大对数电缆，一方面可以批量采购，另一方面可以减少浪费。,(9) 干线电缆的长度可用比例尺在图纸上实际量得，也可用等差数列计算。每段干线电缆长度要有备用部分(约10%)和端接容限(可变)的考虑。相对于水平子系统来说，毕竟干线电缆的数量较少，一般根据大楼的楼层高度进行计算会更准确些。,75,5.4 布线方法,大型建筑中都有开放型的弱电井和弱电间。选择干线电缆路由的原则应是最短、最安全、最经济。垂直干线通道有两种方法可供选择：电缆孔法和电缆井法。水平干线有管道法和托架法两种。,(1) 电缆孔法：垂直固定在墙上的一根或一排大口径圆管，大多是直径10 cm以上的钢管，垂直电缆走线其中，常见于楼层配线间上下对齐时的情形。,76,(2) 电缆井法：即弱电井，与强电井一样是高层建筑中必备的，是一个每层有小门的独立小房间，房内楼板上的方孔从低层到顶层对直，垂直电缆走线其中，并捆扎于钢绳上，固定在墙上；也可以放置垂直桥架，走线缆于桥架内。,(3) 管道法：楼层水平方向上预埋金属管道或设置开放式管道，对水平干线提供密封、机械保护、防火等功能。这种布线方法不太灵活，造价也高，常见于大型厂房、机场或宽阔的平面型建筑物。干线电缆穿入金属管道的填充率一般为30%50%。,77,(4) 托架法：也叫托盘、水平桥架，可以是梯子型金属架或密封有盖的方槽。常安装于吊顶内、天花板上，适用于线缆数量较大、变动较多的情形。该方法安装维护方便，但托架和支撑件较贵，占空大，防火难，不美观。,各种方法的比较如表6.2所示。,78,表2,返回,79,6 配线间管理子系统,管理子系统分布在建筑物每层的配线间内，由配线间的配线设备(双绞线跳线架、光纤跳线架、机柜)以及输入/输出设备等组成，主要完成垂直子系统与水平子系统的转接。其交连方式取决于工作区设备的需要和数据网络的拓扑结构。,通过配线间的中转，可以方便地管理复杂的网络，提供灵活的配置能力，故障检测与隔离简单。,80,6.1 配线间的选择,图6.4所示为一个配线间，配线间的选择应遵循下述几条原则：,(1) 面积可大可小，根据本楼层需放置的配线设备数量和管理需求确定，其甚至可以是一个墙柜。,(2) 位置一般位于楼层中间，靠近弱电井，远离电磁、振动等干扰源。,3) 确保安全，包括防火、防水、防潮、防爆、防止非授权改动跳接。,(4) 信息点少时，相邻楼层配线间可合并为一个，但不能超过线缆极限距离。,81,6.2 配线设备的选择,(1) 配线柜：有墙柜，立地机柜分全高(2 m)、半高，外沿宽度为6080 cm，深度为6090 cm，内支撑架宽为标准的19英寸，还有敞开式配线机架及特殊的定制配线柜等。,(2) 配线架：有标准的19英寸RJ45配线架，110系列夹接式(110A，不方便经常进行修改、移位或重组)和插接式(110P，方便经常进行修改、移位或重组)模块，LGX光纤配线架，600B混合配线架，电话接线排桩等。,(3) 空板、理线器、过线槽、紧固件、扎线带、标签带/条等。,82,(4) 打线工具、压接工具、熔接工具、标签打印工具等。,(5) 电源：支持机柜风扇以及有源网络通信设备。,一般根据本层信息点数量与分类使用不同的配线设备，并确定数量。如采用24口RJ45配线架，则每200点设一个全高机柜；若大楼内需配100对模拟电话容量，采用110配线架需要200对，100对连接电信，100对连接桌面，通过跳线灵活完成电话配号。,83,线设备的数量必须考虑一定的冗余量。,布线时，同类信息点应尽量放在一起，不同功能的配线分开放置。,另外，110连接块一般能支持200次以上的重复卡线。,84,6.3 综合布线标记,布线标记/标签可以表示端接区域、物理位置、编号、信息点性质、容量规格等，使维护人员在现场维护时能一目了然。常见标记如下所述。,(1) 综合布线使用三种标记：电缆标记、区域标记、接插件标记，其中接插件标记最常用，分为不干胶标记条和插入式标记条。,(2) 综合布线的每条线缆、光缆、配线设备、端接点、安装通道和安装空间都应给定惟一的标识，标识中可包括名称、颜色、编号、字符串或其他组合。,85,(3) 配线设备、缆线、信息插座均应设置不易脱落和磨损的标识，并应有详细的书面记录和图纸资料。,(4) 电缆和光缆的两端应采用不易脱落和磨损的不干胶标记条标明相同的编号。,(5) 所有标记必须记录准确、更新及时，编排便于查阅。,86,每个信息点标记应该提供以下信息：楼幢号、楼层号、工作区号、房间号、房内信息序号、信息类型号。它们都可以用数字或英文字母表示，为方便阅读，一般以字母开头，数字和字母间隔表示，或者用“?”或“.”分割。如A15C11-07I表示A号楼15层C区11号房间的第7号点，是个国际互联网点。房内信息序号一般是进门按顺时针记数的信息端口顺序号。,87,但是，对RJ45配线架上贴的标签，其宽度一般只能支持6、7个字母数字，所以我们应根据实际布线环境灵活运用。如只有一幢办公楼，每间信息点数量不超过10个，可采用“房间号+信息类型+序号”的方式，1507T5表示1507号房间(15楼)的第5个信息点是电话。,的每个信息口也可标记，如机柜号+配线架号+端口序号。例如A0711表示A机柜上从上往下数第7个配线架，从左向右第11个端口。,配线架上的每根短跳线至少应该提供序号。,88,6.4 管理交接方案,有下述三种交接方案可供选择。,(1) 单点管理单交连：常用于语音终端，管理规模小的环境下。见图6.5(a)所示。,(2) 单点管理双交接：当建筑物的规模不大，管理规模适中时，采用这种方式。见图6.5(b)所示。,(3) 双点管理双交接：当建筑物单层面积大，管理规模大时，多采用二级交接间，即双点管理双交换方式。见图6.5(c)所示。,89,图 5,90,6.5 配线间管理文档,配线间的管理文档一般应包括下列内容：,(1) 配线间平面图，包括配线间位置与尺寸，电缆井、空、管道、桥架的位置，线缆进出走向，配线柜位置与功能，网络通信设备的位置，配线间内各设备的互联方式。,(2) 线缆、模块、配线架的数量清单、位置、标签、对应连接点一览表。,(3) 配线转接对应表。,(4) 配线修改记录表,91,6.6 智能布线管理系统,在综合布线过程和运用中，大量的资料和工作状态信息需要保存和记录，包括设备和线缆的位置、走向、作用、使用部门、网络拓扑结构、传输信息状况等，以及设备的配置状况、硬件编号、色标和链路的功能、特征参数、链路运行状况等等。,为便于管理和监控，各综合布线厂商推出了各类智能化布线产品，如以色列RIT公司的Patch View系统，美国Panduit公司的智能布线系统等，他们都能实时监控布线系统的运行状况，所有的跳线改变都能反映到管理工作站上，并提供最新的配置拓扑图，指导网络管理员规划和实施连接线路的改变。,返回,92,7 设备间子系统,设备间由综合布线系统的建筑物进户线及其他设备、电话、数据、计算机等各种主机设备和保安设备等构成。一般位于建筑物中间偏下的楼层。可按以下标准设计设备间子系统：, 电子计算机机房设计规范GB5017493；, 计算机场站技术条件GB2887-89；, 工业企业程控用户交换机工程设计规范 CECS09:89。,93,7.1 设计原则,确定设备间位置一般应遵守下列条款：,(1) 尽量建在建筑物平面及其综合布线系统干线综合体的中间位置；,(2) 尽量靠近服务电梯，以便装运笨重设备；,(3) 尽量避免设在建筑物的高层或地下室以及用水设备的下层；,(4) 尽量远离强振动源和强噪声源；,94,(5) 尽量避开强电磁场的干扰源；,(6) 尽量远离有害气体源以及存放腐蚀、易燃、易爆物的场所；,(7) 尽量靠近弱电井以减少线缆浪费。,设备间子系统的硬件大致与管理子系统的硬件相同，基本上由光纤、铜线电缆、跳线架、引线架和跳线构成，只不过是规模比管理子系统大得多。设备间要增加防雷、防过压及过流的保护设备。这些防护设备是同电信局进户线、程控交换机主机及计算机主机配合设计安装的，有时需要综合布线系统配合设计。,95,设备间的所有进线终端设备，宜采用色标表示：绿色表示网络接口的进线侧，即电话局线路；紫色表示网络接口的设备侧，即中继/辅助场总机中继线；黄色表示交换机的用户引出线；白色表示干线电缆和建筑群电缆；蓝色表示设备间至工作站或用户终端的线路；橙色表示来自多路复用器的线路。,设备间根据规模和功能需要，可以划分在多个独立房间。,96,7.2 面积测算,面积测算一般应注意下列事项。,(1) 根据设备间的数量、规模、最佳网络中心等因素来综合考虑设备间的位置和大小。,(2) 中间应留出一定的空间，以便容纳未来的交连硬件。,(3) 有充裕的管理维护空间，甚至包括维修用房，值班休息用房。,(4) 门的宽度最少90 cm，高度大于2.1 m或与其他门一致。,97,(5) 楼板荷重依设备而定，A级：大于等于500 kg/m2，B级：大于等于300 kg/m2。若不足，应加固。,(6) 实用面积一般不少于20 m2，可按以下两种方式估算：,S=(57)每设备占地面积,或,S=(4.55.5 m2)设备总数,98,7.3 环境控制,(1) 温、湿度：根据综合布线系统有关的设备和器件对温、湿度的要求，可将温、湿度分为A、B、C三级，设备间可按某一级执行，也可按某些级综合执行。见表6.3。,表6.3,99,过高的室温会使元器件失效率急剧增加，寿命下降；过低的室温又会使磁介质发脆，容易断裂；温度的波动会产生“电噪声”，使微电子设备不能正常运行；相对湿度过低，容易产生静电，过高会使微电子内部焊点和插座的接触电阻增大。,设备间热量的产生有：设备发热量；设备间外围传热量；室内人员发热量；照明发热量；新风发热量等。我们把以上总发热量乘以系数1.1作为空调选择依据。而且空调选择依据还有南方及沿海地区须有去湿功能，北方和内地须有加湿功能等。,100,(2) 尘埃：设备间内对尘埃的要求依存放在设备间的设备和器件要求而定，尘埃以及微生物的作用会导致线路短路或被腐蚀。,(3) 噪声：一般要小于70 dB，如果长时间在70 dB以上噪声的环境下工作，不仅影响人的身心健康和工作效率，还可能造成人为的操作事故。若设备噪声太大，应与网管人员办公区分隔。,(4) 照明：距地面0.8 m处，照度应不低于200 lux。应设置应急照明设施。,101,7.4 电气保护,目前，电磁干扰越来越多，越来越强。各类无线电发射台、站、塔，手机、对讲机等无线电设备和各种用电设备，都会产生很多的电磁信号。综合布线的每根线缆作为金属导体，会接收到所有的电磁信号，干扰正常信号的传输。要把干扰影响降到最低，最好的方法是采用屏蔽线缆或把非屏蔽线缆放入一个屏蔽接地系统中(主要是金属管槽中)。,102,(1) 大楼基础5 m外重新建立一个接地电阻小于4 (或符合网络设备最严要求)的独立地，使用截面积不小于16 mm2的铜板引入到大楼内，再使用不小于12 mm2的接地电缆引入到设备间，取代供电系统提供的保护地。,(2) 保持金属线槽的电气连接性，并在线槽中放置一根4 mm2的接地电缆，以增强蔽屏效果。,103,(3) 金属线槽的外形以扁平为主，线缆的放置量以不超过横截面积的一半为合适。,(4) 设备间内机柜、机架、抗静电地板、金属体都要接地。,(5) 设备间无线电干扰场强，频率应在0.151000 MHz范围内，强度不大于120 A/m。设备间内磁场干扰场强不大于800 A/m。,104,7.5 安全保障,1设备间的安全,设备间的安全分为A、B、C三个类别，具体见表6.4。,表6.4,(号为不作要求；号为要求或加强；号为严格要求),105,2结构防火,(1) C类：建筑物的耐火等级应符合TJl6-1974建筑设计防火规范中规定的二级。与C类设备间相关的其余基本工作房间及辅助房间，建筑物的耐火等级不应低于TJl6-1974中规定的三级耐火等级。,(2) B类：建筑物的耐火等级必须符合GBJ45-1982高层民用建筑设计防火规范中规定的二级耐火等级。,106,(3) A类：建筑物的耐火等级必须符合GBJ45-1982中规定的一级耐火等级。,(4) 与A、B类安全设备间相关的其余工作房间及辅助房间，建筑物的耐火等级不应低于TJl6-1974中规定的二级耐火等级。,107,3内部装修,设备间装饰材料应符合TJl6-1974建筑设计防火规范中规定的难燃材料或非燃材料，应能够防潮、吸声、不起尘和抗静电等。,108,(1) 地面：为了方便敷设电缆线和电源线，设备间的地面最好采用抗静电活动地板。具体要求应符合计算机机房用地板技术条件标准。带有走线口的活动地板称为异形地板。其走线口应做到光滑，防止损伤电线、电缆等设备。设备间地面所需异形地板的块数是根据设备间所需引线的数量来确定。设备间地面切忌铺地毯。其原因是容易产生静电和容易积灰。放置活动地板的设备间的建筑地面应平整、光洁、防潮和防尘。,109,(2) 墙面：应选择不易产生尘埃，也不易吸附尘埃的材料。目前大多数是在平滑的墙壁涂阻燃漆，或在平滑的墙壁覆盖耐火的胶合板。,(3) 顶棚：为了吸声及布置照明灯具，设备顶棚一般在建筑物梁下加一层吊顶。吊顶材料应满足防火要求。目前，我国大多数采用铝合金或轻钢作龙骨，安装吸声铝合金板、难燃铝塑板和喷塑石英板等。,110,(4) 隔断：根据设备间放置的设备及工作需要，可用玻璃将设备间隔成若干个房间。隔断可以选用防火的铝合金或轻钢作龙骨，安装10 mm厚玻璃，或者从地板面至1.2 m处安装难燃双塑板，1.2 m以上需安装10 mm厚的玻璃。,111,4火灾报警及灭火设施,(1) A、B类设备间应设置火灾报警装置。在机房内、工作房间、活动地板下、吊顶上方、主要空调管道中及易燃物附近部位应设置感烟和感温探测器。,(2) A类设备间内设置卤代烷1211、1301或CO2自动灭火系统，并备有手提式卤代烷1211、1301或CO2灭火器。,112,(3) B类设备间必须设置CO2自动灭火系统和手提式CO2灭火器。在条件许可的情况下，应设置卤代烷1211、1301自动消防系统，并备有手提式卤代烷1211和1301灭火器。,(4) C类设备间必须设置手提式CO2灭火器，或备置手提式卤代烷1211或1301灭火器。,(5) A、B、C类设备间禁止使用水、干粉或泡沫等易产生二次破坏的灭火剂。,(6) 为了在发生火灾或意外事故时网管人员迅速疏散，须有直通室外的安全出口。,113,7.6 供配电系统,1设备间供电电源,设备间供电电源应满足下列要求。,(1) 频率：50 Hz。,(2) 电压：380 V或220 V。,(3) 相数：三相五线制、三相四线制或单相三线制。,设备间内供电容量：将设备间内每台设备用电量的标称值相加后，再乘以系数1.7。,114,2供电系统,(1) 直接供电：把市电直接送到配电柜，经配电柜分配到各用电设备。其优点是供电线路简单、设备少、投资低、运行费用少及维护方便等；缺点是对电网供电质量要求较高，易受周边负载变化的影响。,(2) 不间断电源UPS：具有稳压、温频、抗干扰、防浪涌和提供蓄电等功能。UPS分为在线式和离线式两种。它的供电质量高，但价格昂贵，维护成本高，而且占空间。一般只能为关键设备在线提供后备用电。UPS最好选用智能化的。,(3) 其他供电设备：双回路供电，柴油发电机及普通稳压器等。,115,3电源布线,(1) 从总配电房到设备间使用的电缆，除应符合GBJ232-1982电气装置安装工程规范中配线工程中的规定外，截流量应减少50。设备间内设备用的配电柜应设置在设备间内，并采取防触电措施。设备间设备的电力供应(不包括空调)，单独从本大楼的配电房引线，以保证其他用电设备对设备间设备影响最小。,(2) 设备间电源插头均应镀铅锡处理，冷压连接,116,(3) 设备间内的各种电力电缆应为耐燃铜芯屏蔽的电缆。各电力电缆如空调设备、电源设备等的供电电缆不得与双绞线走线平行。它们交叉时，应尽量以接近于垂直的角度交叉，并采取防阻燃措施。,(4) 在三相平衡线性供电负载时，要求中性线负载能力大于相线，接地良好。,(5) 提供详细的配电柜闸刀、空气开关与对应控电区域的关系。,117,4插座,(1) 新建建筑可预埋管道和接线盒，旧建筑可贴墙走明线或从架空地板下走管道。,(2) 插座数量按2040个/100 m2，并与信息点数量相匹配。,(3) 插座离地一般大于40 cm，离信息插座大于30 cm。,(4) 每个电源插座的线径和容量，应按设备间的设备用电容量来定，插座必须接地线。,118,(5) 单相电源的三孔插座与三相电压(L+N+PE)的对应关系：正视其右空为相/火线；左空为中性/零线；上空为接地线。一定要严格遵循接线规范。,119,5接地,(1) 机柜接地应用线直径大于2.059 mm的12 AWG线缆。,(2) 配线架接地应用线直径大于2.593 mm的12 AWG线缆。,(3) 屏蔽电缆接地应用线直径大于4.118 mm的6 AWG线缆。,(4) 接地干线一定要大于支线。,(5) 接地电阻一定要在4 以下。,返回,120,8 建筑群子系统,建筑群子系统是在多幢建筑物之间建立数据通信连线。这部分布线系统可以是架空电缆、直埋电缆、地下管道电缆或者是这三者敷设方式的任意组合，当然，也可以用无线通信手段。,建筑群子系统的最大特点是室外环境恶劣，距离大，施工量大。因此，要特别加强防护，同时传输介质一般采用光缆和大对数电缆。,121,外线接入建筑物一定要接入独立的配线架，并且固定好，对于铜缆要进行电气保护，以保护接入设备不受过流过压的损坏；对于光缆不必进行电气保护。,筑群间线缆与室内线缆的差别只是在外层保护上，以适应户外使用，在技术指标上没有差别。,122,1布线方法,(1) 架空布线法：由电线竿支撑的电缆于建筑物之间悬空。电缆可采用自支撑电缆，也可把户外电缆缚在钢丝绳上。采用这种布线要服从电信电缆架空敷设的有关规定。,(2) 巷道布线法：利用建筑物的地下巷道来敷设电缆，不但造价低，而且可利用原有的安全设施。为防止热气或热水泄露而损坏电缆，电缆的安装位置应与热水管保持足够的距离。另外，电缆还应安置在巷道内尽可能高的地方，以免被水淹没而损坏。常见于城市内利用电力、电信和有线电视等其他管网布设光缆。,123,(3) 直埋布线法：除了穿过基础墙的那部分电缆之外，电缆的其余部分都没有管道保护。基础墙的电缆孔应尽量往外延伸，达到没有人动土的地方，以免以后有人在墙边挖土时损坏电缆。直埋电缆通常应埋在距地面60 cm以下的地方，如果在同一土沟埋入了通信电缆和电力电缆，应设立明显的共用标志。,124,(4) 管道内布线法：由管道和入孔组成地下系统，用来对网络内的各个建筑物进行互连，由于管道是由耐腐蚀材料做成的，对电缆提供了最好的机械保护，使电缆受损的维修停用的机会减少到最小程度。埋设的管道起码要低于地面45 cm或者应符合本地有关法规规定的深度。在电源入孔和通信入孔共用的情况下(入孔里有电力电缆)，通信电缆不要在入孔里进行端接。