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综合布线
成都理工大学工程技术学院
学生公寓楼综合布线课程设计
院系:
自动化工程系
专业:
建筑电气与智能化
班级:
2012建电1班
学号:
201220313107
姓名:
邢文洁
摘要
当今社会,信息已成为一种非常关键性的资源,它必须精确、迅速地传输于各种通讯设备、数据处理设备和显示设备之间。
由于这一原因,公司、企业、政府部门都会要求以最快速度对这些通讯及信息系统进行调整和改进,并根据需要配置成各种不同的结构。
而在国内,既便是在一些新设计的建筑物内,往往仍沿用过去的那些布线技术,致使各种系统的布线无法兼容,难以适应新技术的发展,且管线拥挤不堪,而配线上的投资往往是重复的。
这种情况,还会随着公 司、企业、政府部门的扩大、设备的更新、人员的变动、办公环境的变更,而变得越来越糟。
任何的增添、变动,都可能会引起全局的变动,不但影响员工的工作效 率,对公司、企业、政府部门的运营也产生不良的影响。
尤其是随着ISDN(综合业务数字网)的出现、应用、推广,原来使用的布线系统将无法满足要求。
因此,寻求一种更合理、更优化、弹性强、稳定性和扩展性好的布线技术,已成为当务之急。
它不但能够满足现在的需求,更重要的是迎接未来对配线系统的挑战。
结构化布线系统正是在这种背景下推出并被广泛接收的一种布线技术,它能够以一次性的布线投资,解决今后相当一段时间内的所有布线问题。
本文首先介绍了网络综合布线技术概况,然后以学生公寓为例,从需求分析、系统功能、系统设计依据、设计原则等方面进行论述,介绍了各个子系统。
【关键词】网络布线需求分析网络设备设计原则
Abstract
Today'ssociety,informationhasbecomeaverycriticalresource,itmustbepreciselyandrapidlytransmissioninvariouscommunicationbetweenequipment,dataprocessinganddisplaydevice.Forthisreason,companies,enterprises,governmentdepartmentswillberequiredatthefastestspeedtothecommunicationandinformationsystemforadjustmentandimprovement,andaccordingtotheneedtobeconfiguredintoavarietyofdifferentstructures.
Athome,isalreadyinsomenewdesignofbuildings,areoftenstillcontinuetousethepastthewiringtechnology,causesvarioussystemwiringnotcompatible,itisdifficulttoadapttothedevelopmentofnewtechnology,andthepipelineovercrowded,andtheinvestmentonthewiringisoftenrepeated.Thiskindofsituation,alsowiththeenlargementofthecompany,enterprises,governmentdepartments,equipmentupdate,personnelchanges,thechangeintheofficeenvironment,andbecomeworseandworse.Anyadd,change,maycausechangesintheglobal,notonlyinfluenceemployee'sworkefficiency,operationofcompanies,enterprises,governmentdepartmentsalsohaveadverseimpact.EspeciallywiththeemergenceofISDN(integratedservicesdigitalnetwork),applicationandpromotion,theoriginaluseofwiringsystemwillbeunabletomeettherequirements.
Therefore,seekingamorereasonable,moreoptimization,strongflexibility,stabilityandscalabilitygoodwiringtechnology,hasbecomethetoppriority.Itnotonlycanmeettherequirementsofthenow,it'smoreimportantistomeetthechallengeofthefutureofwiringsystem.Structuredcablingsystemislaunchedunderthisbackgroundandwidelyreceivedawiringtechnology,itcaninvestinaone-offwiring,solvefuturequiteaperiodoftimeallwiringproblem.
Atfirst,thispaperdescribesthepresentsituationofnetworkintegratedwiringtechnology,thentothestudentapartments,forexample,fromrequirementsanalysis,systemfunction,systemdesignbasis,designprinciple,theessayintroducesthevarioussubsystems.
【keywords】networkcablingrequirementsanalysisnetworkequipmentdesignprinciples
1.概述
综合布线全名为“建筑物结构化综合布线”,简称SCS,是在计算机技术和通信技术发展的基础上,结合现代化智能建筑设计的需要,满足建筑物内信息社会化、多元化和全球化的需要,同时也是办公自动化发展的结果。
它是现代建筑技术与信息技术结合的产物。
理想的布线系统应表现为:
支持语音、数据和图象的传输,而且最终能支持综合性的应用。
随着时代的发展,网络综合布线显的日益重要。
综合布线越来越受到人们的关注。
综合布线系统是一项实践性很强的工程。
。
它能将所有语音、数据、视讯与监控设备的配线结合在一套标准的布线系统上,并能保证满足未来新系统之需要,而无须更换布线系统。
1.1综合布线系统的组成
综合布线系统工程宜按以下七个部分进行设计(系统组成如图1-1):
工作区:
一个独立的需要设置终端设备(TE)的区域宜划分为一个工作区。
工作区应由配线子系统的信息插座模块(TO)延伸到终端设备处的连接缆线及适配器组成。
配线子系统:
配线子系统应由工作区的信息插座模块、信息插座模块至电信间配线设备(FD)的配线电缆和光缆、电信间的配线设备及设备缆线和跳线等组成。
图1-1综合布线系统基本构成
干线子系统:
干线子系统应由设备间至电信间的干线电缆和光缆,安装在设备间的建筑物配线设备(BD)及设备缆线和跳线组成。
建筑群子系统:
建筑群子系统应由连接多个建筑物之间的主干电缆和光缆、建筑群配线设备(CD)及设备缆线和跳线组成。
设备间:
设备间是在每幢建筑物的适当地点进行网络管理和信息交换的场地。
对于综合布线系统工程设计而言,设备间主要安装建筑物配线设备。
电话交换机、计算机主机设备及入口设施也可与配线设备安装在一起。
进线间:
进线间是建筑物外部通信和信息管线的入口部位,并可作为入口设施和建筑群配线设备的安装场地。
管理:
管理应对工作区、电信间、设备间、进线间的配线设备、缆线、信息插座模块等设施按一定的模式进行标识和记录。
综合布线的及子系统组成如下图所示:
图1-2综合布线子系统构成
1.2综合布线系统的特点
1.实用性:
布线系统实施后,能满足现在通信技术的应用和未来通信技术的发展,以一套标准电(光)揽系统满足语音、图像、数据传输的要求,并可以用于综合数字业务网,即在系统中能实现语音通信、数字通信、图像通信以及多媒体信息的通信。
2.灵活性:
由于综合布线系统采用了物理星形结构,布线系统能满足灵活应用的要求,即在任何一个信息插座上都能连接不同类型的终端设备,如个人计算机、可视电话机、双音频电话机。
可视图文终端、G3或G4类传真机等。
3.模块化:
布线系统中,除去敷设在建筑物内的铜芯或光缆外,其余所有结插件都是积木式标准件,以方便维护人员的管理和使用。
4.兼容性:
传统布线中,建筑群内的语音和数据线路布线的规格不同,配线插接件型号各异,使各个子系统布线互不相容。
如要添加新的终端设备,需重新铺线,并且要添加新的接插件,这不仅耗时,还浪费资源。
对于综合布线系统不存在以上问题,因为它将语音、数据信号和配线统一设计规划,采用标准的传输介质。
信息插接件等,将不同的信号传输线综合到一套标准布线系统中。
5.可靠性:
由于传统布线各子系统之间互不兼容,故一个建筑物内多种布线方式并存,导致不同方式布线件交叉干扰,这样整个系统的可靠性降低。
而PDS布线采用了高品质的材料和组合压接方式构成一套高标准的信息网络,所有线缆与器件均通过国际标准,保证了PDS的电气性能。
PDS全部使用物理星形拓扑结构,任何一条线路产生故障都不会影响其他线路,从而提高了可靠性;各系统采用同一传输介质,互为备用,又提高了备用冗余。
6.开放性:
对于传统布线,一旦选定了某种设备,也就选定了布线的方式和传输介质,如果要更换一种设备,原有的布线将全部被更换,而对已完工的布线作上述更换,即麻烦又增加大量资金。
而PDS布线由于采用开放式体系结构,符合国际标准,因此对现有的著名厂商的品牌均是开放的。
当然,对通信也是开放的。
1.3项目概况
某学校学生公寓楼弱电系统与综合布线系统设计,将达到以下目标:
建筑长度及层次,长80米,宽20米,层次为3层,局部可为4层,层高为3.4~3.6米,每层门对门36间。
每个房间有4个数据点,1个语音点。
(1)需求分析:
根据学生公寓楼建筑平面图提出的设计要求,本项目综合布线系统包括数据、语音、图像传输的全部功能,可与现有的信息网络全面接口,并且考虑到今后的发展,设计应具有安全可靠性、适度超前性、开放性和灵活性,建立在全数字化的校园网基础上,符合TCP/IP协议标准。
同时,布设点数量的确定。
如图所示:
楼层
数据点
语音点
合计
一
136
34
170
二
144
36
180
三
144
36
180
共计
334
106
530
(2)配线间位置:
根据提供的建筑平面图,我们将设备间设在位于干线综合体的中间位置,即学生公寓楼的第三层(路由最短),同时遵循不能与用水设备间、卫生间相邻或在其楼下的原则。
在首层设一配电间,二至五层各设一强、弱电竖井。
(3)设备要求
根据设计要求及技术条件,设备选型为:
①水平信息线缆:
采用超5类4对非屏蔽双绞线;
②建筑群间连接线缆:
采用六芯多模光纤;
③配线架:
数据采用超5类快接式配线架;
④信息出口:
采用超5类568B模块;
⑤工作区面板:
采用“宁波一舟”国际“86”系统标准面板。
1.4系统设计原则
综合布线同传统的布线相比较,有着许多优越性,是传统布线所无法比及的。
其特点主要表现为它的兼容性、开放性、灵活性、可靠性、先进性和经济性。
而且在设计、施工和维护方面也给人们带来了许多方便。
(1)兼容性:
综合布线的首要特点是它的兼容性。
所谓兼容性是指它自身是完全独立的而与应用系统相对无关,可以适用于多种应用系统。
综合布线将语音、数据与监控设备的信号线经过统一规划和设计,采用相同的传输介质、信息插座、交连设备、适配器等,把这些不同信号综合到一套标准的布线中。
由此可见,这个布线比传统布线大为简化,节省大量的物资、时间和空间。
(2)开放性:
该系统采用开放式体系结构,符合多种国际上现行的标准,它几乎对所有著名厂商的产品都是开放的,并支持所有通信协议。
灵活性:
该系统采用标准的传输线缆和相关连接硬件,模块化设计,所有通道都是通用的,而且每条通道可支持终端、以太网工作站及令牌网工作站。
所有设备的开通及更改均不需改变布线线路,组网也可灵活多变。
(3)可靠性:
该系统采用高品质的材料和组合压接的方式构成一套高标准的信息传输通道,所有线缆和相关连接件均通过ISO认证,每条通道都要采用专用仪器测试链路阻抗及衰减率,以保证其电气性能。
应用系统全部采用点到点端接,任何一条链路故障均不影响其它链路的运行,从而保证了整体系统的可靠运行。
(4)先进性:
该系统采用光纤和双绞线混合布线方式,极为合理地构成一套完整的布线。
所有布线均采用世界上最新通信标准,链路均按8芯双绞线配置。
5类双绞线的数据最大传输率可达到155Mbps,对于特殊用户的需求可把光纤引到桌面。
干线语音部分采用电缆,数据部分采用光缆,为同时传输多路实时多媒体信息提供足够的裕量。
(5)经济性:
虽然综合布线初期投资比较高,但由于综合布线将原来相互独立、互不兼容的若干种布线集中成为一套完整的布线体系,统一设计,统一施工,统一管理。
这样可省去大量的重复劳动和设备占用,使布线周期大大缩短。
另外,综合布线系统使用简单、方便,维护费用低,可以满足三维多媒体的传输和用户对ISDN、ATM的需求。
可见综合布线系统具有很高的性能价格比。
(6)灵活性:
系统中任何一部分的连接都是灵活的,即从物理连接到数据通讯、语音通讯、智能控制设备之间的连接都不受或极少受物理位置和这些设备类型的限制,这样一来减少了对传统管路的要求,信息口设备合理,可即插即用,同时提供了一种结构化的设计来实现与管理这一系统,同时系统还采用积木式模块组合和结构化设计,使系统配置灵活,可满足学校逐步到位的建网原则,使网络具有强大的可憎长性和强壮型。
1.5系统设计标准
(1)GB/T50311-2007《建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范》
(2)GB/T50312-2007《建筑与建筑群综合布线系统工程施工及验收规范》
(3)GB/T50314-2007《智能建筑设计标准》
(4)(YD/T926.1-2001)《大楼综合布线系统总规范》
(5)中华人发共和国通信行业标准《本地电话网用户线线路工程设计规范》(YDJ5006-2003)
(6)邮电部技术规定《中国公众多媒体通信网持术体制》
2.综合布线系统设计
2.1工作区子系统
一个独立的需要设置终端的区域,即一个工作区,工作区子系统应由配线(水平)布线系统的信息插座,延伸到工作站终端设备处的连接电缆及适配器组成。
一个工作区的服务面积可按5~10m2估算,每个工作区设置一个电话机或计算机终端设备,或按用户要求设置。
2.1.1工作区划分
按照GB50311国家标准规定,工作区是一个独立的需要设置终端设备的区域。
工作区应由配线(水平)布线系统的信息插座延伸到终端设备处的连接电缆及适配器组成。
电脑网络按8芯线设计,一律使用RJ45-8芯I/O模块,根据其具体情况选择单口、双口模块及相应的信息插座面板,实行墙上安装。
2.1.2信息点配置
一个独立的需要设置终端设备的区域宜划分为一个工作区,每个工作区需要设置一个计算机网络数据点或者语音电话点,或按用户需要设置。
每个工作区信息点数量可按用户性质、网络构成和需求来定
信息插座在墙上安装时插座盒底边距地300mm,在信息插座旁安装单相三孔电源插座。
工作区子系统为满足信息高速传输具体情况,全部选用超5类系列信息模块。
而数据点采用超5类RJ45信息插座模块,其功能100MHz时其最差线对近端串音衰减达44dB。
2.1.3工作区适配器的选用原则
1)在设备连接器采用不同于信息插座的连接器时,可用专用电缆及适配器;
2)在单一信息插座上进行两项服务时,可用“Y”型适配器;
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;
2.2水平子系统
水平子系统指从楼层配线间至工作区用户信息插座(FD-TO)。
由建筑物各层配电间至各个水平区的电缆组成。
水平布线子系统与垂直干线子系统的区别在于:
水平布线子系统总是处在一个楼层上,并端接在信息插座上,在现有建筑物内,垂直干线子系统都由光缆和大对数电缆组成;而水平电缆限制在4对UTP(非屏蔽双绞线),它们能支持大多数现代通信设备。
在需要某些宽带应用时,可以采用光缆到桌面。
从用户工作区的信息插座开始,水平布线子系统在交连处端接,或在小型通信系统中,在以下任何一处进行互连:
卫星接线间、干线接线间或设备间。
在设备间中,当终端设备位于同一楼层时,水平布线子系统将在布线交连处端接,在上面几个楼层中,它将在干线接线间或卫星接线间的交叉连接处端接。
2.2.1确定路由
配线子系统缆线应采用非屏蔽或屏蔽4对对绞电缆,在需要时也可采用室内多模或单模光缆。
每一个工作区信息插座模块(电、光)数量不宜少于2个,并满足各种业务的需求。
底盒数量应以插座盒面板设置的开口数确定,每一个底盒支持安装的信息点数量不宜大于2个。
光纤信息插座模块安装的底盒大小应充分考虑到水平光缆(2芯或4芯)终接处的光缆盘留空间和满足光缆对弯曲半径的要求。
工作区的信息插座模块应支持不同的终端设备接入,每一个8位模块通用插座应连接t根4对对绞电缆;对每一个双工或2个单工光纤连接器件及适配器连接1根2芯光缆。
从电信间至每一个工作区水平光缆宜按2芯光缆配置。
光纤至工作区域满足用户群或大客户使用时,光纤芯数至少应有2芯备份,按4芯水平光缆配置。
连接至电信间的每-根水平电缆/光缆应终接于相应的配线模块,配线模块与缆线容量相适应。
电信间FD主干侧各类配线模块应按电话交换机、计算机网络的构成及主干电缆/光缆的所需容量要求及模块类型和规格的选用进行配置。
2.2.2确定电缆类型和长度
电缆类型的选择是由布线环境决定的。
4线对双绞线分UTP、STP两种型号,并且分别按阻燃和非阻燃分类的实芯和非实芯电缆。
考虑到系统成本、质量和可靠性,本系统中选用六类线,六类布线与基于光纤媒介的垂直干线一起使用,为高带宽应用程序提供完全的端到端布线解决方案,具有很强的超前性,适用于未来网络的扩展及升级,减少维护费用,六类布线不仅可以降低支持千兆以太网的电子设备的费用,同时也为今后超过1Gbps的局域网技术提供了基本设施保障。
2.2.3电缆用量计算
A(平均长度)=(最短长度+最长长度)*0.55+D
(D是端接余量,常用数据是6~15M,根据工程实际取定,本工程中D取6M)。
水瓶电缆的箱数=信息点数*A(平均长度)/305+1 具体数量见材料清单。
2.3垂直子系统
垂直子系统应由设备间的配线设备和跳线以及设备间至各楼层配线间的连接电缆组成。
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1对,对于增强型每个工作区可选定2对双绞线,对于综合型每个工作区可在基本型和增强型的基础上增设光缆系统。
选择干线电缆最短、最安全和最经济的路由,选择带门的封闭型通道敷设干线电缆。
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。
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至设备间,把数据电缆连至计算机房,则宜在设计中选取不同的干线电缆或干线电缆的不同部分来分别满足不同路由干线(垂直)子系统话音和数据的需要。
当需要时,也可采用光缆系统予以满足。
2.3.1干线子系统的设计原则
(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)应选择干线电缆最短,最安全、最经济的路由。
。
(3)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。
(4)如果设备间与计算机房处于不同的地点,而且需要把话音电缆连至设备间,把数据电缆连至计算机房,则宜在设计中选干线电缆的不同部分来分别满足话音和数据的需要。
2.3.2干线中的双绞线电缆设计时注意事项
线要平直,走线槽,不要扭曲;两端点要标号;室外部要加套管,严禁搭接在树干上;双绞线不要拐硬弯。
2.4管理子系统
管理子系统设置在每层配线设备的房间内。
管理子系统应由交接间的配线设备,输入/输出设备等组成,管理子系统也可应用于设备间子系统。
管理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,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。
交接间及二级交接间的配线设备宜采用色标区别各类用途的配线区。
交接设备连接方式的选用宜符合下列规定:
1.对楼层上的线路进行较少修改、移位或重新组合时,宜使用夹接线方式。
2.在经常需要重组线路时应使用插接线方式。
3.在交接场之间应留出空间,以便容纳未来扩充的交接硬件。
2.5设备间子系统
设备间子系统是整个布线数据系统的中心单元,实现每层楼汇接来的电缆的最终管理。
设备间是在每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。
设备间位置的确定应满足:
(1)尽量靠近建筑物电缆引入区和网络接口;
(2)不能与卫生间相邻或在其楼下;(3)不宜设在建筑的顶层或地下层。
所以该方案中的设备间设在一楼进门口的位置。
对设备间环境的要求:
设备间对环境有较高要求,主设备间内需建立一个照明良好、经过仔细调节、安全而又得到保护的环境。
保持室内无尘土,具有良好的通风条件。
室温保持在18℃到27℃之间,安装合适的符合相关规定要求的消防系统。
2.6线槽及线缆布设要求
1、PVC管道的布设:
管道可以明敷,也可预埋,在线路布设时要注意管道的拐弯半径必须满足穿线管道最小半径要求。
金属管道和强电系统应保持相应规定的要求,并且还要做好保护接地。
2、金属桥架安装:
金属桥架用于弱电系统的线缆敷设,桥架的大小尺寸要求考虑本系统中线缆的使用,并有一定的冗余。
同时,桥架和强电系统也应保持相应规定的要求,并且做保护接地。
3、布线线缆要求在管道和桥架内分开布放并绑扎,同时做好标识,以便方便识别。
在布置线缆时,应避免拉力过大和不均。
3.系统测试
综合布线系统的测试可以分为三类:
验证测试、鉴定测试和认证测试。
对于测试仪器的选用基本上也是这三类,它们之间在功能上虽会有些重叠,但每类测试所使用的测试仪器各有其特定目的。
1、验证测试
验证测试是在施工过程中及验收之前,由施工者对所铺设的传输链路进
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