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系统设计概述

时间:2022-10-18 百科知识 版权反馈
【摘要】:综合布线系统工程设计,除应符合GB 50311—2007之外,还应符合国家现行有关标准的规定。在进行综合布线系统工程设计时,要注意电气防护及接地指标要求。综合布线系统的星形网络拓扑结构由三级组成。该标准规定综合布线系统由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组成。在国家标准GB 50311—2007关于系统设计的系统构成中规定“综合布线系统工程宜按下列7个部分进行设计”。

4.1系统设计概述

综合布线系统工程设计,除应符合GB 50311—2007之外,还应符合国家现行有关标准的规定。综合布线系统的工程设计,既要充分考虑所能预见的计算机技术、通信技术和控制技术飞速发展的因素,同时又要考虑政府宏观政策、法规的指导和实施原则。在进行综合布线系统工程设计时,要注意电气防护及接地指标要求。作为强制性条款,当电缆从建筑物外面进入建筑物时,应选用适配的信号线路浪涌保护器,信号线路浪涌保护器应符合设计要求。

综合布线系统工程宜按下列七个部分进行设计:

(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。

(2)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。

(3)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。

(4)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。

(5)设备间:设备间是在每栋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,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。

(6)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。

(7)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。

综合布线系统的基本构成应符合图4.1的要求。

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图4.1 综合布线系统的基本构成

综合布线系统子系统应符合图4.2的要求。

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图4.2 综合布线系统子系统

综合布线系统入口设施及引入缆线构成应符合图4.3的要求。

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图4.3 综合布线系统入口设施及引入缆线构成

对设置了设备间的建筑物,设备间所在楼层的FD可以和设备间中的BD/CD及入口设施安装在同一场地。

4.1.1综合布线系统网络结构

综合布线系统应采用星型拓扑结构,该结构下的每个分支子系统都是相对独立的单元,对每个分支单元系统改动都不影响其他子系统。只要改变结点连接就可使网络在星型、总线、环形等各种类型网络间进行转换。综合布线系统应采用开放式的结构并能支持各种计算机网络系统:局域/广域网(LAN/WAN)、以太网(Ethernet)、光缆分布数据接口(FDDI)等,但主要是以太网络。

综合布线系统应同时支持语音、数据、图像等多媒体业务的应用。

综合布线系统的星形网络拓扑结构由三级组成。第一级由建筑群总配线设备(CD)通过建筑群主干缆线(对绞电缆和光缆)连接至建筑物总配线设备(BD)。第二级由建筑物总配线设备(BD)通过建筑物主干缆线连接至楼层配线设备(FD)。第三级由楼层的配线设备通过缆线连至工作区的信息插座(TO)。并且同一级的配线设备之间(BD和BD、FD和FD之间)可以建立直通的路由。综合布线系统的网络拓扑结构如图4.4所示。

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图4.4 综合布线系统的网络拓扑结构

在ISO1181 2002(E)中又规定了TO可以跨过FD直接与BD建立路由; FD同样的也可以不经过BD而与CD建立路由,这为光纤的应用打开了前景,上述两路由应根据工程的实际情况而定。

需要说明的是,FD与FD之间路由的设置有本层和不同层FD两种情况。本层FD之间可以先将管槽预先敷设,它有可能属于隐蔽工程的范围,与土建工程密切相关,应考虑与土建施工同步实施。至于主干缆线是否要事先布放,可结合网络的设想与构成来确定。不同层FD之间的路由可以暂不设置,因为FD安装场地上下电气竖井是贯通的,将来如真的有需要,布放缆线也较为方便。路由的设置可为网络端口和信息端口的合理调度起到积极的作用。

外部缆线引入建筑物内及作为建筑群建筑物之间的连接如图4.5所示。

图4.5中配线设备的安装场地处于建筑物的不同位置。

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图4.5 外部缆线引入建筑物内及作为建筑群建筑物之间的连接图

(1) CD:设置于建筑群体中处于相对中心位置的某一建筑物的设备间。因此这一个建筑物的设备间内可同时设置CD和BD的配线设备,只是从模块的用途和类型上加以区别。CD的安装地点主要考虑到建筑群主干缆线的传输路由距离和管理的方便性。

(2) BD:设置于建筑物的设备间内。一般语音和数据的设备间是合用的,有的工程中为分开设置,在不同的楼层中会分别出现BD。语音的BD设备间通常考虑设于大楼的底层,有利于语音通信大对数电缆的引入。而数据的设备间则处于大楼的中间部位,这主要考虑主干电缆在计算机网络中的应用,受到传输距离90m的限制。

(3) FD:设置于楼层的电信间内,电信间是布线规范的称谓。在土建设计行业中,从建筑电气角度考虑,习惯将配线设备在楼层的安装场地称为弱电间,国外的标准则称为电信间,而且纳入建筑物机房工程中做统一设计。从建筑电气设计的整体出发,采用“弱电间”的叫法比较通用和易于理解。况且在建筑智能化设计中,弱电间除了可以设置FD以外,还可以安装在弱电系统中,诸如楼宇自控系统的DDC模块,安防系统中监控与门禁等系统中一些控制模块,有线电视放大器及相应的子系统模块等。

(4) TO:信息插座设置于建筑的工作区内。

(5) CP点:集合点。设置于配线子系统水平缆线的路由中,可以为电/光连接器件,但不具备跳接管理功能,它是可选的器件。

4.1.2综合布线系统的工程范围

我国原邮电部于1997年9月发布了通信行业标准《大楼通信综合布线系统》(YD/T 926.15.1~3)。在21世纪开始,信息产业部对通信行业标准《大楼通信综合布线系统第1部分:总规范》(YD/T 926.1—1997)进行了修订,编号改为YD/T 926.1—2001;于2001年10月19日批准发布,在2001年11月1日起实施。该标准规定综合布线系统由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组成。工作区布线因一般是非永久性的布线方式,在工程设计和安装施工中一般不包括在综合布线系统工程中。

在国家标准GB 50311—2007关于系统设计的系统构成中规定“综合布线系统工程宜按下列7个部分进行设计”。这7个部分为工作区、配线子系统、干线子系统、建筑群子系统、设备间、管理和进线间。前面所述的6个设计部分是沿袭国家标准(GB 50311—2000)及中国工程建设标准化协会标准的6个部分或6个子系统,新标准增加进线间,改为7个部分。因此,将系统组成的6个部分改为工程设计的6个部分是不太适宜的。因为工程设计部分的划分范围可大可小,设计部分的数量可多可少,它是可变的,但系统构成是综合布线系统本身固有的。

综合布线系统工程设计的内容是随主体工程需要或其他客观因素而变化的,综合布线系统工程设计的具体内容要根据主体工程的类型、性质和建设规模以及便于设计来确定,其设计部分的数量应视需要可多可少。

在综合布线系统中PABX为电话专用程控交换机,PBX为较大型程控交换机,支持相关联网接口等。人们就习惯上把一些容量大的叫做PBX(程控交换机),把一些小容量的叫做PABX(集团电话)。

4.1.3综合布线系统的线缆选择

在综合布线系统工程设计时,应按照近期和远期的通信(信息)业务以及计算机网络拓扑结构和用户今后的发展需要,同时考虑到工程造价的合理性及工程的实际需要,力求对综合布线系统的产品选用做到恰如其分,比较适宜,真正达到技术先进、经济合理和切实有用的目的,选用符合工程实际和适合今后需要的布线器件和通信(信息)设施。为了取得理想效果,国家标准《综合布线系统工程设计规范》(GB 50311—2007)对于系统应用有以下规定:

1.线缆

综合布线系统将电缆布线系统分为6个等级,光缆部分分为3个等级。综合布线铜缆系统的分级与类别划分应符合表4.1的要求。

在《商业建筑电信布线标准》ANSI/TIA/EIA 568 A标准中对于D级布线系统,支持应用的器件为5类,但在ANSI/TIA/EIA 568 B.2-1中仅提出5e类(超5类)与6类的布线系统,并确定6类布线支持带宽为250MHz。在ANSI/TIA/ EIA 568 B.2-10标准中又规定了6A类(增强6类)布线系统支持的传输带宽为500MHz。目前,3类与5类的布线系统只应用于语音主干布线的大对数电缆及相关配线设备。

光纤布线信道等级划分:对于光纤布线信道划分为OF-300、OF-500和OF-2000三个等级,各等级光纤信道所支持的应用长度不应小于300m、500m及2000m。

表4.1 铜缆布线系统的分级与类别

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注: 3类、5/5e类(超5类)、6类、7类布线系统应能支持向下兼容的应用。4类系统具有过渡性,在我国的布线工程中没有得到应用; 7类布线产品为全屏蔽布线系统。

在设计中还需注意以下问题:

(1)综合布线系统的同一布线信道和链路的缆线及连接器件,应保持系统等级与类别的一致性。例如同为5e类或D级或性能一致,不得混杂选用,以保证得到预期所需的等级、类别和性能的效果。

在选用综合布线系统的布线部件时,应考虑电缆线对和插接器件之间的连接,它们的阻抗是否匹配、平衡与非平衡的转换是否适配。在工程中要求D级至F级的特性阻抗应符合100Ω标准。在系统设计时,应保证布线系统的信道和链路在支持相应等级应用中的传输性能。例如在工程中选用6类布线产品,则要求采用的缆线、连接硬件和跳线等都应达到6类,才能保证整个系统称为6类。如果采用屏蔽结构的综合布线系统,则所有布线部件都应选用带屏蔽结构的产品,否则就成为无屏蔽效果的系统。

(2)综合布线系统工程中选用的产品类别及链路、信道等级的确定,应综合考虑主体工程(智能化建筑或智能化小区)的功能、应用网络性质、业务终端类型、业务发展的需求以及性能价格比较、现场安装条件等诸多因素,具体应符合表4.2的要求。

表4.2 综合布线系统等级与线缆类别的选用

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(3)综合布线系统工程中光纤通信应采用标称波长为850nm和1300nm的多模光纤及标称波长1310nm和1550nm的单模光纤。

(4)单模和多模光缆的选用应符合网络的构成方式、业务的互通互连方式及光纤在网络中的应用传输距离。楼内宜采用多模光纤光缆;建筑物之间宜采用多模或单模光纤光缆;需直接与电信业务经营单位的通信(信息)网络相连时,宜采用单模光纤光缆。务必使它们之间的连接缆线一致。

(5)为了保证传输质量,配线接续设备两端使用的连接跳线,宜选用产业化制造的电、光跳线,不宜使用现场制作的跳线;在电话应用时,宜选用双芯对绞电缆。这里所指的跳线两端插头,若为IDC,是指4对或多对的扁平模块,主要连接多端子配线模块;若为RJ45,是指8位插头,可与8位模块通用插座相连;跳线两端如为ST、SC、SFF光纤连接器件,则与相应的光纤适配器配套相连。

(6)工作区信息点为电端口时,应采用8位模块通用插座(即RJ45);为光端口时,宜采用SFF小型光纤连接器件及相应的适配器。当信息点为电端口时,如采用7类综合布线系统,宜采用RJ45或非RJ45型的屏蔽8位模块通用插座。

(7)在ISO/IEC 11801 2002-09的国际标准中,提出除了维持SC光纤连接器件用于工作区信息点外,同时建议在设备间、电信间、集合点等处使用SFF小型光纤连接器件及适配器。小型光纤连接器件与传统的ST、SC光纤连接器件相比体积较小,可以灵活使用在各种场合。目前SFF小型光纤连接器件被国内市场认可的产品,主要有LC、MT-RJ、VF-45、MU和FJ。

2.接续设备

我国有关标准规定:在CD、BD、FD配线接续设备上应采用8位模块通用插座或卡接式配件模块(多对、25对及回线型卡接模块)和光纤连接器件及光纤适配器(单工或双工的ST、SC或SFF光纤连接器件及适配器)。

有关标准要求设备间或电信间的配线接续设备的选用应与所连接的缆线相适应,具体规定见表4.3。

3.长度

在国家标准GB 50311—2007中,列出了按照国际标准ISO/IEC11801 2002-09版中对水平缆线与主干缆线之和的长度的规定。为了使在工程设计时了解综合布线系统各部分缆线长度的关系及要求,特依据TIA/EIA568.B.1标准列出图4.6和表4.4供工程设计时参考应用。

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图4.6 综合布线系统主干缆线组成

表4.3 配线接续设备的选用

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表4.4 综合布线系统主干缆线长度限值

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参考表4.4的同时,还需要请注意的是:

(1)如B距离小于最大值时,C为对绞电缆的距离可相应增加,但A的总长度不能大于800m。

(2)表中100Ω对绞电缆作为语(话)音的传输媒介,不作为数据传输媒介。

(3)单模光纤的传输距离在主干链路时,允许达到60km,但被认可至本规定以外范围的内容。

(4)对于电信业务经营者在主干链路中接入电信设施能满足的传输距离不在本规定之内。

(5)在总距离中可以包括入口设施至建筑群配线设备(CD)之间的缆线长度。

(6)建筑群配线设备(CD)与建筑物配线设备(BD)所设置的缆线长度不应大于20m,如超过20m时,主干缆线的长度应相应减少。

(7)建筑群配线设备(CD)与建筑物配线设备(BD)连到设备的缆线不应大于30m,如超过30m时,主干缆线的长度应相应减少。

4.电气防护

(1)综合布线系统缆线与电力电缆的间距,应符合表4.5的规定。

表4.5 缆线与电力电缆的间距

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(2)综合布线系统缆线与配电箱、变电室、电梯机房、空调机房之间的最小净距宜符合表4.6中的规定。

表4.6 缆线与电气设备间的净距

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(3)综合布线系统缆线及管线与其他管线的间距应符合表4.7中的规定。当综合布线系统的缆线采用墙壁电缆,其敷设高度超过6000mm时,与避雷引下线的交叉间距应按下式计算:

S≥0.05L

式中: S——交叉间距(mm); L——交叉处避雷引下线距地面的高度(mm)。

表4.7 综合布线系统及管线与其他管线的净距

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5.屏蔽布线

(1)综合布线区域内存在的电磁干扰场强高于3V/m时,宜采用屏蔽布线系统进行防护。

(2)用户对电磁兼容性有较高的要求(电磁干扰和防信息泄漏)时,或网络安全保密的需要,宜采用屏蔽布线系统。

(3)采用非屏蔽布线系统无法满足安装现场条件对缆线的间距要求时,宜采用屏蔽布线系统。

(4)屏蔽布线系统采用的电缆、连接器件、跳线、设备电缆都应是屏蔽的,并应保持屏蔽层的连续性。

4.1.4适于千兆位数据传输的缆线

802.3z和802.3ab是千兆以太网作为802.3在1000Mbit/s速度扩展的两个子协议。802.3z和802.3ab都能实现每秒1Gbit的数据传输,不同的是它们定义了不同传输介质的相关参数。802.3z主要定义了基于光缆和短距离铜介质的1000Base-X,802.3ab定义了基于5类非屏蔽对绞线的1000Base-T规范,它的最终目标是要实现在5类非屏蔽对绞线上达到100m的有效1000Mbit/s的以太网传输。802.3ab的主要意义在于保护大量用户现已在5类布线系统上的投资。5类布线系统已大量使用于近年建成的各类建筑,而信息产业一日千里,新的技术如果不考虑对用户以往投资的保护,则一定会失去生命力。

1. 5类电缆支持千兆以太网

由千兆以太网的特性可知,其带宽仍在100MHz之内,那么它是否可以在5类对绞线上运行呢?从10Mbit/s或100Mbit/s以太网向千兆以太网的迁移通常被视为一次需要从铜线电缆向光缆的费用昂贵的升级。实际上情况并不一定如此,目前在企业中铜缆主要是支持快速以太网,同时这些现有的5类电缆也可以为千兆以太网提供可靠的支持。

由于千兆以太网要全双工地运行于4对线上,虽然其带宽仍是100MHz,但它对电缆系统的一些其他性能提出了新的要求,如传输延迟(Propagation delay)、时延差(Delay skew)及远端串音(FEXT)等。这些参数中最重要的就是等效远端串音(ELFEXT)、它对千兆以太网能否良好运行的影响最大。显然,要在5类线上实现1000Mbit/s,必须解决5类UTP的串音和衰减问题,这就使802.3ab的开发任务比802.3z要复杂一些。目前,802.3ab标准已经出台,5类非屏蔽对绞线基础上的千兆以太网方案已经有标准可循。

IEEE 1000Base-T规范支持将5类或超5类电缆用于千兆位传输。在现有线缆上实现从100Mbit/s到千兆位的跳跃是通过集中信令的变化完成的,这些信令进一步利用了已经安装在多数企业网络中的电缆。5类电缆一般为非屏蔽对绞线,它包含四对对绞线。快速以太网(100Base-T)和10Base-T只使用这些对绞线中的两对对绞线,留下了两对对绞线未使用。千兆以太网(1000Base-T)则使用所有这四对对绞线。

与全双工快速以太网相似,1000Base-T发送和接收信号同时进行。不同的是100Base-T使用四对发送/接收对绞线,每对对绞线以250Mbit/s的速率运行。在某些方面,5类电缆上运行千兆以太网比10/100Mbit/s以太网布线更容易。1000Base-T规范具有包括自动交叉电缆连接在内的链路自动协商的特性。自动协商成功地实现了1000Base-T网卡、集线器、交换机或其他一些在端口初始化后可以以半双工运行的设备之间的电缆连接。

如果错误地连接到100Mbit/s端口的话,许多1000Base-T接口中内置的智能性还能够协商正确的速度。千兆位端口就以最高的共同速度运行,从而防止对两方设备接口中的任何一个接口造成损坏。在服务器上以及网络中相关设备上使用1000Base-T网卡,使用户可以在提供有效的高速连接的同时,继续使用5类电缆基础设施。

当以前从10Mbit/s向100Mbit/s迁移时,尽管意味着向更高质量的电缆的升级,但看起来仍像个奇迹。而今天从100Mbit/s向千兆数据传输速率更是非同寻常,同时传送和接收、改进了的数据编码方式以及非凡的过滤技术使得这种迁移成为可能。但超5类电缆和6类电缆将保证千兆位信号质量的进一步改善。

2.千兆位以太网的光纤选择

千兆位以太网是第一个千兆位应用,它被寄予结构化综合布线系统的网络所采用。千兆位以太网,包括1000Base-SX(短波长激光器)和1000Base-LX(长波长激光器)标准将提供一系列光纤的布线方式和传输距离,如表4.8所示。由此使得网络管理者更加重视它们的光纤基础设施。

表4.8 100Mbps、1Gbps以太网中光纤的应用传输距离

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(1) 62.5μm光纤已得到世界标准和用户的青睐,并在世界市场上取得了优势,62.5μm光纤最适合于间距2km范围之内的数据通信,它能与低成本LED发射器相匹配。62.5μm光纤通过从LED光源上聚集更多的光,并降低折射引起的光能损耗,因此取得了更长的连接。但是,LED已经不能满足更高的数据传输速率的要求,并且低成本的CD激光器和VCSEL(垂直孔表面发射激光器)的数据传输速率高于622Mbit/s。这些低成本激光器将用于千兆位以太网和应用于更高的数据传输率。由于这些新的激光源产生的光能很好地与62.5μm和50μm光纤相匹配,所以光纤的模式带宽现在成为确定可传输最大距离的决定因素。62.5μm和50μm光纤的主模式带宽标准在千兆位以太网标准中得到确认。

鉴于千兆位以太网的标准,50μm光纤的支持者认为,在较高带宽和较长距离条件下,比起62.5μm光纤,50μm光纤是一个更好地长期解决办法。所以用户对现有的光纤安装以及再安装光纤主干的潜在需要感到担心。但是,这种观点势必导致只重视千兆位以太网的发展,而忽视了这样一个事实,即结构化综合布线即要保证向下的兼容性,又要考虑到未来十几到二十几年应用系统发展的需要。

(2)布线系统应注意应用1000Base-SX,由于1000Base-SX比1000Base-LX费用便宜,布线安装时应在可能的地方允许发展应用1000Base-SX,但须密切重视现有的应用以及未来数据传输率的提高。尤其应注意:

①如果大楼内或校园主干网距离小于220m,160MHz/km的62.5μm光纤,可支持1000Base-SX。

②增强的200MHz·km的62.5μm光纤对千兆位以太网的支持至少达到275m,而中心光纤结构的TIA技术通告(TSB-72)和目前ISO/IEC 11801提议的中心光纤布线等级规定了300m的距离。一份美国公司关于布线的调查提出,92%的建筑物范围内的主干网距离小于550m。如果已经完成布线,而且布线距离超过62.5μm光纤支持的1000Base-SX所规定的距离,考虑到成本核算的因素,可以选择62.5μm光纤支持的1000Base-LX的电子设备。

③对于新布线系统的安装,在采用50μm光纤时须考虑与已安装的62.5μm光纤不兼容,使用LED光源的传统局域网的配置会导致2~5dB的衰减,以及对最大支持距离的影响;对某些应用不支持,如FDDI、100VG-Any LAN和光纤通道的某些形式;与TIA/EIA 568A相矛盾;市场占有份额小及供应商少等因素。

在主干网或服务器的连接中,使用62.5μm多模光纤,并结合使用更优秀的单模光纤,是支持当今先进网络应用的最经济的方式,而且能为将来更高速度的局域网和宽带视频提供保证。

3.千兆位以太网所需要的布线系统

千兆以太网将可以作为理想的手段支持10/100Base-T交换机的主干互联,支持高性能服务器的连接,同时也可作为那些需要超过100Base-T速率的高端工作站的升级,千兆位以太网是10Mbit/s及100Mbit/s之IEEE802.3系列标准的成功扩展,提供1000Mbit/s的传输速率,并保持了与以太网和快速以太网的兼容,千兆位以太网支持新型的全双工的交换机-交换机、交换机-工作站的连接,并可在使用中继器及CSMA/CD存取模式共享连接的情况下支持半双工操作模式。千兆位以太网采用先进的数字信号处理技术,使得其可在5类UTP上传输。在MAC层和PHY层之间的逻辑接口,将对光纤信道采用的8B/10B编码去耦,这样使得其他的编码方法可以应用于性能价格比高的布线系统。先进技术的应用使得千兆位以太网可以在一般5类UTP布线系统支持下传输100m距离。

4.1.5综合布线系统的设计原理与步骤

综合布线系统的设计主要是通过对建筑物结构、系统、服务与管理四个要素的合理优化,把整个系统组成为一个功能明确、投资合理、应用高效、扩容方便的实用综合布线系统。具体说来,应遵循兼容性、开放性、灵活性、可靠性、先进性、用户至上等原则。综合布线系统工程设计,除应符合GB 50311—2007之外,还应符合国家现行有关标准的规定。综合布线系统的工程设计,既要充分考虑所能预见的计算机技术、通信技术飞速发展的因素,同时又要考虑政府宏观政策、法规的指导和实施原则。它包括系统设计和工程设计两个方面。

1.系统设计原则

(1)兼容性原则。

综合布线系统是能综合多种数据信息传输于一体的信息传输系统,在进行工程设计时,需确保相互之间的兼容性。所谓兼容性指它自身是完全独立的而与应用系统无关,可以适用于多种应用系统。综合布线系统综合语音、数据、图像和监控设备,并将多种终端设备连接到标准的RJ45信息插座内;对不同厂家的语音、数据和图像设备均应兼容,而且使用相同的电缆与配线架、相同的插头和信息模块。

综合布线系统通过统一的规划和设计,采用相同的传输介质、信息插座、交连设备、适配器等,把语音、数据及视频设备的不同信号综合到一套标准的系统中。由此可见,这种布线比传统布线大为简化,可节约大量的物资、时间和空间。在使用时,用户可不用定义某个工作区的信息插座的具体应用,只把某种终端设备(如个人计算机、电话、视频设备等)插入这个信息插座,然后在电信间和设备间的交接设备上做相应的跳线操作,这个终端设备就被接入到各自的系统中了。

(2)开放性原则。

对于传统的布线方式,只要用户选定了某种设备,也就选定了与之相适应的布线方式和传输介质。如果更换另一种设备,那么原来的布线系统就要全部更换。对于一个已经竣工的建筑物,这种变化是十分困难的,要增加很多投资。

综合布线系统由于采用开放式体系结构,符合多种国际上现行的标准,因此它几乎对所有著名厂商的产品都是开放的,如计算机设备、交换机设备等,并支持所有通信标准,如ISO/IEC 11801—2002; ANSI/TIA/EIA 568; GB 50311—2007等。

在进行综合布线系统设计时,采用模块化设计,便于今后升级扩容。布线系统中除了固定于建筑物中的电缆之外,其余所有接插件全部采用模块标准部件,以便于扩充及重新配置。这样做的好处是,当用户因发展需要而改变配线连接时,不会因此而影响到整体布线系统,从而保证用户先前在布线方面的投资。同时还充分考虑了建筑物内所涉及的各部门信息的集成和共享,保证了整个系统的先进性、合理性;总体结构具有可扩展性和兼容性,可以集成不同厂商、不同类型的先进产品,使整个系统可随技术的进步和发展,不断得到改进和提高。

(3)灵活性原则。

传统的布线方式是封闭的,体系结构相对固定,若要迁移或增加设备相当困难且非常麻烦,甚至是不可能的。

综合布线系统中任一信息点应能够很方便地与多种类型设备(如电话、计算机、检测器件以及传真机等)进行连接。综合布线系统采用标准的传输缆线和相关连接器件,模块化设计。因此所有信道都通用。每条信道可支持终端、以太网工作站及令牌环网工作站。所有设备的开通及更改均不需要改变布线,只需增减相应的应用设备以及在配线架上进行必要的跳线管理即可。另外,组网也可灵活多样,甚至在同一房间可有多用户终端、以太网工作站、令牌环网工作站并存,为用户管理数据信息流提供必要条件。

(4)可靠性原则。

传统的布线方式由于各个应用系统互不兼容,因而在一个建筑物中往往有多种布线方案。因此建筑物系统的可靠性要由所选用的布线可靠性来保证,当各应用系统布线不恰当时,就会造成交叉干扰。

综合布线系统采用高品质的传输介质和组合压接的方式构成一套标准化的数据传输信道。所有线槽和相关连接件均通过ISO认证,每条信道都采用专用仪器测试链路阻抗及衰减,保证了其电气性能。应用系统布线全部采用点到点端接,任何一条链路故障均不影响其他链路的运行,为链路的运行维护及故障检修提供方便,从而也保障了应用系统的可靠运行。各应用系统往往采用相同的传输介质,因而可互为备用,提高冗余度。

(5)先进性原则。

先进性原则是指在满足用户需求的前提下,充分考虑信息社会迅猛发展的趋势,在技术上适度超前,使设计方案保证将建筑物建成先进的、现代化的智能建筑。综合布线系统工程在现在和将来都能够适应企业发展的需要,具备数据、语音和图像通信的功能。所有布线均采用最新通信标准,配线子系统链路均按8芯对绞电缆配置,对于特殊用户的需求可把光纤引到桌面(Fiber To The Desk)。语音干线部分用铜缆,数据部分用光缆,可为同时传输多路实时多媒体信息提供足够的带宽容量。

目前智能建筑大多采用5类对绞电缆及以上的综合布线系统,适用于100Mbit/s以太网、和155Mbit/sATM网。5e类以及6类对绞电缆则适用于1000Mbit/s以太网,并完全具有适应语音、数据、图像和多媒体对传输带宽的要求。在进行综合布线工程设计时,应使方案具有适当的先进性。在进行垂直干线布线时,尽量采用5e类以上的对绞电缆或者光纤等适当超前的布线技术。当未来发展需要其他业务时,只需改变工作区的相关设备或者改变管理、跳线等易更新部件即可。

2.工程设计原则

不同的建筑,入住不同的用户;不同的用户,有着不同的需求;不同的需求,构成了不同的建筑物综合布线系统。因此在工程设计中应该做到:

(1)设计思想应当面向功能需求。

根据建筑物的用户特点、需求,分析综合布线系统所应具备的功能,结合远期规划进行有针对性的设计。综合布线支持的业务为语音、数据、图像(包括多媒体通信),而监控、保安、对讲、传呼、时钟等系统如有需要也可共用一个综合布线系统。

(2)综合布线系统工程应当合理定位。

信息插座、配线架(箱、柜)的标高及水平配线的设置,在整个建筑物的空间利用中应全面考虑,合理定位,满足发展和扩容需要。关于房屋的尺寸、几何形状、预定用途以及用户意见等均应认真分析,使综合布线系统真正融入建筑物本身,达到和谐统一、美观实用。一般大开间办公区的信息插座位置应设置于墙体或立柱,便于将来办公区重新划分、装修时就近使用。普通住宅可按房间的功能,对客厅、书房、卧室分别设置语音或数据信息插座。

弱电竖井中综合布线用桥架、楼层水平桥架及入户暗/明装PVC管时,需设计预留空间位置,同时兼顾后期维护的方便性。

(3)经济性。

经济性是指在实现先进性、可靠性的前提下,达到功能和经济的优化设计。综合布线比传统布线更具有经济性优点,主要原因是综合布线可适应相当长时间需求;而传统布线改造很费时间,耽误工作造成的损失更是无法用金钱计算。

(4)选用标准化定型产品。

综合布线系统工程要选用经过国家认可的产品质量检验机构鉴定合格的、符合国家有关技术标准的定型产品;特别推荐采用国际大公司的名牌产品。因为国际大公司实力雄厚,有好的产品质量和售后服务保证。在一个综合布线系统中一般应采用同一种标准的产品,以便于设计、施工管理和维护,保证系统质量。

总之,综合布线系统工程设计应依照国家标准、通信行业标准和推荐性标准,并参考国际标准进行。此外根据系统总体结构的要求,各个子系统在结构化和标准化的基础上,应能代表当今最新技术成就。在具体进行综合布线系统工程设计时,注意把握好以下几个基本点:

①尽量满足用户的通信需求。

②了解建筑物、楼宇之间的通信环境与条件。

③确定合适的通信网络拓扑结构。

④选取适用的传输介质。

⑤以开放式为基准,保持与多数厂家产品、设备的兼容性。

⑥将系统设计方案和建设费用预算提前告知用户。

综合布线系统工程设计应采用开放式星型网络拓扑结构。综合布线系统的开放式星型拓扑结构能支持当前的各种局域网络:主要有星型网(Star)、令牌网(Token Ring)、以太网(Ethernet)、光缆分布式数据接口(FDDI)等。

3.设计步骤

在设计之前,规划系统建设是最初决策阶段。业主在委托咨询单位、设计单位编制项目建议书和撰写项目可行性研究报告中,就要将综合布线纳入信息化应用的基础设施建设内容,并确定其建设目标(如支持何种网络应用等)和投资投资估算。综合布线系统的建设项目设计阶段一般又分为三个阶段:初步设计、系统设计(又称为扩大初步设计)和施工图设计阶段。

(1)初步设计。

初步设计一般由业主委托的设计单位完成。综合布线的初步设计是决定工程采用何种技术方案的概念性设计,内容包括如采用技术、工艺、设备的要求;系统的应用等级;如何达到规划决策阶段的质量标准,并使工程概算控制在投资限额之内。

(2)系统设计。

含有综合布线的建设项目一般需要在初步设计之后做系统设计,将初步设计的内容具体化。目前我国在这一阶段设计一般通过招投标选择有资质的专业公司来完成。业主应审查:系统设计方案是否符合预定的质量标准和要求;信息点的位置和数量是否合适;布线路由的选择和缆线规格和数量;产品选型等。同时审查投标概算是否在投资限额控制之内。

(3)施工图设计。

施工图是对建筑物、设备、设施、管线等工程对象物的尺寸、布置、选材、构造、相互关系、施工及安装质量要求的详细图纸和文字说明,是指导施工的直接依据。其设计深度必须满足一定要求,如土建施工时所需预留孔洞,预埋件和线槽桥架的定位、尺寸以及走向的工艺要求与敷设方式,设备间和配线间的位置、大小、平面布置,与其他弱电子系统的配线协调等。综合布的施工图应包含系统图、各楼层信息点布置和管线布局平面图、设备间布置图、楼层交接间平面布局、保护器、信息插座、机柜、配线架安装工艺详图,各种管道线槽安装图、信息插座接线图等。中标的专业公司应配合设计单位各相关专业完成施工所需全部图纸的绘制和设备材料明细表与施工预算的编制。

为了提高设计质量,使施工单位熟悉图纸,了解工程特点和设计意图,修正图纸错误和解决技术难题,业主应在施工图设计完成后组织设计单位、中标的专业公司和施工单位及其他有关单位技术负责人进行图纸会审,写出会议纪要。图纸会审中综合布线系统会审的主要内容:各设计图之间是否一致,信息点标记是否遗漏,平面图中线缆管线、信息插座与构筑物之间有无矛盾,布局是否合理,安装有否不能实现或难于实现等技术问题。

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