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综合布线系统设备选型

来源:宋先生 发布时间:2018-7-26 2:33:01
 传输媒质

综合布线系统常用的传输媒质有对绞线(又称双绞线)、对绞线对称电缆(简称对称电缆)、同轴电缆和光纤光缆(简称光缆)4种。

?1、对绞线 目前,国内外对绞线导体的直径标准有所不同,国外厂商常以美国线规(AWG)作为缆线导体直径的标准。美国线规每递增三档,它所表示的导体横截面积减少一半,而电阻值可以增加一倍。

2、对绞线对称电缆 当多对对绞线组成电缆结构时,即成为对绞线对称电缆。根据在电缆结构中是否采用屏蔽措施,又可分为非屏蔽对绞线对称电缆(UTP)和屏蔽对绞线对称电缆。根据屏蔽层材料不同又可分成各种型号,如FTP、STP和SFTP等屏蔽对绞线对称电缆。UTP是无屏蔽层结构的非屏蔽缆线,它具有重量轻、体积小、弹性好、使用方便和价格适宜等特点,所以使用较多,甚至在传输较高速数据的链路上也有采用。但是,它的抗外界电磁干扰的性能较差,安装时也因受到牵拉和弯曲而使其均衡绞度易遭破坏,因此,不能满足EMC(电磁兼容性)的规定,在传输信息时向外辐射,容易泄密,在党政军和金融等重要部门的工程中不宜采用。STP(每对芯线和电缆绕包铝箔、加铜编织网)、FTP(纵包铝箔)和SFTP(纵包铝箔、加铜编织网)对绞线对称电缆都是有屏蔽层的屏蔽缆线,具有防止外来电磁干扰和向外辐射的特性,但它们都存在重量重、体积大、价格贵和不易施工等问题,在施工中要求完全屏蔽和正确接地,才能保证特性效果。因此,在是否采用屏蔽缆线时,应从安防工程建设、智能化建筑和智能化小区的使用性质、所在环境和今后发展综合考虑选定。根据我国通信行业标准《数字通信用对绞/星绞对称电缆》(YD/T838.1—41996-1997)和《大楼通信综合布线系统》(YD/T926.1-3 1997-1998)的规定,在机关报建的综合布线系统工程中不允许再采用120Ω产品。 这里要说明的是我国发布的两个通信行业标准,它们之间的关系极为密切,互相补充和完善,但两者各有其适用范围。前者是一个通用性的电缆产品标准,该标准所覆盖的电缆品种中有一些并不属于综合布线系统的范畴,所以标准的内容较宽。而后者的标准主要是综合布线系统的内容,有一些要求是前面通信行业标准中(YD/T838)没有包括的内容。因此,在后面的标准中除另有规定的条款外,综合布线系统中所用的电缆也应符合《数字通信用对绞/星绞对称电缆》中(YD/T838)的规定。 对绞线对称电缆可用于建筑群主干布线子系统、建筑物主干布线子系统和水平布线子系统。

3、同轴电缆 在综合布线系统中一般不用同轴电缆,它主要用于计算机网络系统。 计算机网络系统所采用的同轴电缆分为基带同轴电缆和宽带同轴电缆两种类型,具体使用如下所述。

(1)基带同轴电缆基带同轴电缆采用了铜金属编织网状的屏蔽层,其特性阻抗为50Ω,如RG—8和RG—11粗同轴电缆以及RG—58细同轴电缆。粗同轴电缆的外径约13mm。细同轴电缆的外径为6.4mm。目前计算机系统的网络广泛使用以太网,其电缆连接按接口标准不同分为粗缆接口方式和细缆接口方式两种。粗同轴电缆在网络接口安装时,不需要将同轴电缆切断,可以根据用户实际需要,灵活调整计算机的入网位置,但是在网络上必须安装收发器和收发器连接电缆(又称收发器电缆或收发电缆),因此,安装施工难度较大,总体造价较高。粗同轴电缆接口方式一般用在比较大型的局域网络,它的标准距离长、工作可靠性高。细同轴电缆接口方式,在安装时要切断电缆,两头须装基本网络连接头,然后接到T型连接器两端,因此,安装施工简单,工程造价较低,但是当接头过多时容量产生接触不良的隐患,这是目前以太网在运行中最常见的故障。在计算机系统的网络中不论采用粗同轴电缆或细同轴电缆,都需注意以下两点: a、当网络拓扑结构为总线型,且在一根同轴电缆上连接多个计算机时,由于某处发生故障,就会直接影响到整根电缆上所有计算机的工作,并会对诊断和排除故障都有影响。为此,这种网络结构虽能适用于计算机分布密集的场合,但在设计中仍然应考虑连接计算机的数量,否则应采用对绞线或光缆。 b、为了使同轴电缆的电气特性保持不变,其电缆屏蔽层必须完整,且应有良好接地。同时在同轴电缆的两端要装有终端器等以削弱信号反射作用,保证信息传输质量。

(2)宽带同轴电缆 宽带同轴电缆主要用于电视节目或宽带数据的传输,同轴电缆的屏蔽层为铝箔冲压制成,其特性阻抗为75Ω,常用的宽带同轴电缆有RG—59等。

4、光纤光缆 目前光缆使用的光导纤维(简称光纤)根据所采用的材料成分、光纤的制造方法、光纤的传输模式(或称传输总模数)、光纤横断截面上的折射率分布和工作波长等可以划分不同类别,现以综合布线系统中最常用的工作波长、传输模式和光纤纤芯直径几种划分来介绍。

(1)按工作波长划分 ·短波长区(第一窗口)0.85μm(0.8μm-0.9μm); ·长波长区(第二窗口)1.30μm(1.25μm-1.35μm); ·长波长区(第三窗口)1.55μm(1.53μm-1.58μm)。

(2)按传输模式划分 ·多模光纤(MMF)它包括缓变型(又称梯度型、渐变型)和突变型(又称阶跃型)两种。0.85μm短波长区为多模光纤,在1.30μm长波长区内有多模光纤,也有单模光纤; ·单模光纤(SMF)一般为突变型。在1.55μm长波长区中均为单模光纤。

(3)按光纤纤芯直径划分以光纤纤芯直径和包层直径表示其分类。 ·50μm/125μm(光纤纤芯直径/包层直径)折射率为缓变型的多模光纤; ·62.5μm/125μm折射率为缓变型的增强多模光纤; ·8.3μm/125μm折射率为突变型的单模光纤。目前,在综合布线系统中按工作波长采用的光纤是0.85μm和1.30μm两种。以多模光纤纤芯直径考虑推荐采用50μm/125μm或62.5μm/125μm两种类型的光纤,在要求较高的场合,也可采用8.3μm/125μm突变型单模光纤,其中以62.5μm/125μm缓变型增强多模光纤使用较多。因为它具有光耦合效率较高、光纤纤芯直径较大、在安装施工时光纤对准要求不高、配备设备较少,对于光缆微小弯曲或较大弯曲时,其传输特性不会有太大的改变等优点。

连接硬件

连接硬件是综合布线系统中配线架(柜)和各种连接部件等的统称。配线架等设备有时又称为接续设备,连接部件包括主件的连接器(有时又称适配器)、成对连接器及接插软线,但不包括某些应用系统对综合布线系统用的连接部件、有源或无源电子线路的中间连接器或其它器件(例如阻抗匹配变量器、终端匹配电阻、局域网设备、滤波器和保护器件)等。连接硬件是综合布线系统中的重要组成部分。由于综合布线系统中连接硬件的使用功能、连接方式、用途和装设位置以及结构有所不同,所以分类的方法也有区别,一般有以下几种:

1、按连接硬件在综合布线系统中的线路段落来划分 ·终端连接硬件:如总配线架(箱、柜)、终端安装的分线设备(如电缆分线盒、光纤分线盒等)和通信引出端(即各种信息插座)等。 ·中间连接硬件:如中间配线架(盘)和中间的分线设备等。

2、按连接硬件在综合布线系统中的使用功能来划分 ·配线设备:如配线架(箱、柜)等; ·交接设备:如配线盘(交接间的交接设备)和屋外设置的交接箱等; ·分线设备:有电缆分线盒、光纤分线盒和各种信息插座等。

3、按连接硬件的设备结构和安装方式来划分 ·设备结构:有架式和柜式(箱式、盒式); ·安装方式:有壁挂式和落地式;信息插座有明装和暗装方式,且有墙上、地板和桌面等多种安装方式。

4、按连接硬件装设地方来分 在综合布线系统中通常以装设配线架(柜)的地方来划分,有建筑群配线架(CD)、建筑物配线架(BD)和楼层配线架(FD)等。 此外,连接硬件尚有按外壳材料或组装结构以及特殊要求来分,因分类繁多且不常用所以不作细述。目前国内外产品的连接硬件主要有100Ω电缆布线用、150Ω电缆布线用、光纤或光缆用(它们都包括通信引出端的连接硬件)三大类型。

综合布线系统用电缆的技术要求

100Ω对称电缆

1、主要电气特性 有些电气特性有可能随着温度变化而变化,还有一些常用的普通绝缘材料可能使电缆的电气特性随温度变化呈非线性变化。因此,当温度超过40℃时,需要采用特殊绝缘材料的电缆。电缆电气特性的温度系数由生产厂家或有关产品标准规定。

2、机械物理性能 100Ω对称电缆的机械物理性能应符合标准规定。150Ω对称电缆 1、主要电气特性 由于温度变化或采用特殊绝缘材料等情况与100Ω对称电缆一样规定办理。 2、150Ω对称电缆的机械物理性能应符合标准规定。 100Ω和150Ω对称软电缆及接插件软线用电缆的主要电气特性和机械物理性能与一般对称电缆相似,具体规定的要求如下所述:

(1)衰减和直流电阻不宜大于规定值的150%,按照这种比例关系,10m机械长度(即实际长度)的电缆,其等效电气长度最大可达到1.5m。但是由于带连接器或不带连接器的短段软电缆有所不同,其等效近端串音衰减和衰减要求需作进一步研究,目前尚难确定。

(2)绞合的接插件软线用电缆和设备电缆的电气特性宜满足相同类别的100Ω水平电缆或150Ω水平电缆的电气特性要求,设备电缆也宜按此要求考虑。工作区电缆则应符合《数字通信用对绞/星绞对称电缆第三部分:工作区对绞电缆》(YD/T838.3—1997)的规定要求。

(3)150Ω接插件软线用电缆和设备电缆的附加机械物理性能要求见表1规定,其它机械物理性能应与150Ω对称电缆相同。

其它技术要求

1、对称电缆附加串音要求 在综合布线系统中如在同一根电缆中需要传送多个信号时,应考虑附加近端串音要求。

(1)在主干布线子系统中的电缆,其近端串音应以反映总串音能量的功率和来考核,其要求的数值需计算得出。某一频率下的近端串音衰减功率和,可按《数字通信用对绞/星绞对称电缆第一部分:总规范》(YD/T838.1—1996)的规定计算。

(2)在水平布线子系统中,当线对数超过四对电缆时,其近端串音要求与主干布线子系统的电缆相同;当一根电缆连接到两个或多个通信引出端时,电缆线对间的近端串音衰减应考虑对称电缆附加串音要求。同样,综合电缆、光电综合缆、多个单位电缆以及通过转接点或其它方式,与多个通信引出端连接的电缆要求也相同,要考虑附加串音要求,这些电缆还应满足100Ω和150Ω对称电缆的有关要求。综合电缆、多单位电缆内单位之间或与多个通信引出端连接的电缆线对之间的近端串音衰减,应比规定的近端串音衰减要求提高△NEXT,△NEXT按下式计算,式中n为电缆内的相邻单位数。

△NEXT=6+10log10(n+1)(dB)

应该说明的是尽管电缆已符合近端串音衰减功率和的要求,但在同一根电缆内的线对,也有可能不支持不同传输方式的几种应用。当满足上面计算公式时,能使同一根电缆内的不兼容性降到最小。为此,在这里设定不同传输方式的应用间的最大功率电平差不超过6dB,这就是说当使用对称电缆进行布线时,在同一根电缆内的线对不支持最大功率电平差超过6dB的不同传输方式的应用。

2、关于测量电气特性的要求 在测量100Ω和150Ω对称电缆的衰减、近端串音衰减、特性阻抗和结构回波损耗时,均应使用扫频测量。使用线性或对数频率间隔,扫频测量所用的频率点数,应不少于规定频率范围覆盖的10倍,频程数的100倍,以保证测量结果的正确程度。

综合布线系统用光缆的技术要求

在综合布线系统中采用的光缆有多模光纤和单模光纤两种。它们的技术要求主要是包括光纤类型、光纤光缆传输特性要求、光缆的机械性能和环境性能要求。多模光纤光缆

1、光纤类型 在综合布线系统中推荐采用多模缓变型折射率光纤,纤芯/包层标称直径为62.5μm/125μm光纤光缆,此外还允许采用有50μm/125μm多模缓变型光纤光缆。

2、光缆传输特性要求 根据我国通信行业标准(YD/T926.2—1997)规定,要求多模光缆(不论其类型)中的每一根光纤都应该满足表2中的传输特性要求。

3、光缆机械性能和环境性能要求 屋内或屋外光缆的机械性能和环境性能要求应分别按国家推荐性标准《光缆的机械性能试验方法》(GB/T7425-87)和《光缆的环境性能试验方法》(GB/T8405—87)的规定进行试验,并要求必须符合上述标准规定。

单模光纤光缆

在综合布线系统中采用单模光纤光缆的品种不多,其主要技术要求如下:

1、光纤类型 根据我国通信行业标准规定,在综合布线系统中允许采用的单模光纤光缆,其光纤为国家推荐性标准《通信用单模光纤系列》(GB/T 9771—1989)规定的BI.I类光纤。

2、光缆传输特性要求 根据我国通信行业标准(YD/T 926.2)的规定,单模光缆传输特性要求如下:

(1)衰减 单模光缆中每一根光纤的衰减都应符合传输特性要求。当工作波长为1310nm时,应小于0.45dB/Km;在工作波长1550nm时,应小于0.3dB/Km。光缆的衰减测量应按照《光纤的传输特性和光学特性测试方法》(GB/T8401—87)的有关规定办理。

(2)截止波长 每一根光纤的截止波长应按《光纤的传输特性和光学特性测试方法》(GB/T8401—87)中有关规定,当采用2m长的光纤试样测量时,λc应在1100nm与1280nm之间;当采用22m长的光纤试样测量时,λc应小于1270nm。

(3)波长色散 零色散波λo应在1300nm与1324nm之间,并且在λo处的色散斜率的最大值不应大于0.093ps/nm·km。

?3、光缆机械性能和环境要求 光缆机械性能和环境性能要求应分别按《光缆的机械性能试验方法》(GB/T7425—87)和《光缆的环境性能试验方法》(GB/T8405—87)的规定进行试验,并要求符合上述标准规定。

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? 布线系统的设计及选型

? 结构化综合布线系统采用模块化和分层星型拓扑结构,它一般分为六个子系统。

综 合 布 线 系 统 的 组 成,系统采用星型树状结构,由主配线架(MC)到层配线间(TC)的路由,可适应多区管理的需求。使得维护管理比较容易,重新配置灵活,故障隔离和检测容易。

工作区子系统设计

工作区子系统布线由信息插座至终端设备的连线组成,是插座至电用户终端的区域。它包括信息插座、信息模块、网卡和连接所需的跨接线,并在终端设备和信息口I/O连接时,可能需要某种传输电子装置,但是这种装置并不是工作区子系统的一部分。本布线系统的信息端口总数为

114个,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。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5类系列信息模块。

?水平布线子系统设计

水平子系统是由建筑物各管理间至各工作区之间的电缆构成。水平子系统的作用是将垂直干线 教学楼综合布线系统设计及组网实现(二层)子系统电缆延伸到用户工作区,该系统从各个子配线间出发到达每个

工作区的信息插座。水平线缆采用超5类4对UTP线缆。满足百兆、千兆以及多媒体传输业务的要求。本方案中水平线缆直接延伸到用户工作区,由配线间向各工作区连接;数据点采用超5类UTP线缆、语音点采用3类UTP线缆。由于所用的数据线均采用了超5类UTP双绞线,超5类布线与垂直干线一起使用,为带宽应用程序提供完全的端到端布线解决方案,适用于网络的扩展及升级,成本底、维护费用少。

管理子系统设计?

管理子系统连接水平电缆和垂直干线,是综合布线系统中关键的一环,常用设备包括配线架、理线架、跳线和各种标识,其作用是为连接其它子系统提供连接手段,允许将通信线路定位或重新定位到建筑物的不同部分,以便能容易地管理通信线路,使设备移动时能方便的进行跳接。配线间安装布线管理设备和网络设备。同时为方便日后的更改、增加、维护,必须要对整个布线系统的电缆、连接硬件、空间、走道等进行统一管理。在使用跨接线或插入线时,交叉连接允许将端接在单元一端的电缆上的通信线路连接到端接在单元另一端电缆上的线路。跨接线是一根根短的单根导线,可将交叉连接处的两条导线连接起来;插入线包含了几根导线,而且每根导线末端有一个连接插座重新提供一种简易的方法,而且不需要安装跨接线使用的专用工具。在本项目中采用超5类快接式配线架。配线间的网络设备的电源均由机房的不间断电源(UPS)供电。

垂直干线子系统设计

由连接设备间与各层配电间的干线电缆构成。干线子系统是整个建筑物综合布线系统的一部分。它提供建筑物的干线(馈电线)电缆的路由。它通常是两个单元之间,特别是在位于中央点的公共系统设备外,提供多个线路设施;该系统由所有的布线电缆组成。或者由导线和光缆以及将此光缆连到其它地方的支撑硬件组合而成;传输介质可能包括一层多幢建筑物的楼层之间垂直布线的内部电缆或从主要单元(如计算机房或设备间和其它干线间)来的电缆。

设备间子系统设计

? 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。由综合布线系统的建筑物进线设备、数据、计算机等各种主机设备及其保安配线设备等组成。设备间子系统所有的进线终端设备采用色标区别各类用途的配线区。

? 各配线间安装:

机柜采用落地方式安装,

对所有信息点均通过一定的编码规则和颜色规则加以区别,使管理变得透明、简单、显得整洁漂亮,方便了用户的使用和管理。数据主配线间设在整个校园的网络中心,用光缆连接到各栋楼的配线机柜内,本机柜另外还担负着一楼的所有信息点的配线架的任务。

? 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的要求,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。

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