《综合布线知识》word版.doc

综合布线知识结构化布线子系统的六个子系统：1.工作区子系统；2.水平布线子系统；3.管理区子系统4.垂直主干子系统5.设备间子系统6.建筑群子系统工作区子系统(Work Area)工作区子系统是指从水平布线子系统的线缆末端，通过信息插座、跳线、适配器和其他各种信息连接设备，与用户使用的各种设备连接的部分。用户可以使用的设备不仅包括电话、数据终端和计算机设备，还可以包括控制器、传感器、可视设备等几乎所有的弱电通信设备。工作区子系统的主要内容包括信息插座、信息连接线和适配器。信息插座是指在用户的工作区域内，固定水平电缆和光缆的末端，并向用户提供模块化的信息插孔的设备。电缆插座内使用镀金的模块化弹片，用于与镀金的导线连接，保持可靠和稳定的电接触，向用户终端传送语音、数据、图像、视频信号和低压电源。插座采用整体锁定技术，在插头和插孔接触处提供较大的拉拔强度。光缆插座往往与电缆插座混合使用，称为多介质信息插座，也同样用于提供良好的连接。信息连接线实际是水平线缆的延伸，用以连接终端设备和信息输出端。最常见的连接线是两端有RJ45插头的电缆，一般长度不超过3米，这是计算机设备在通信系统中最常用的连接线。除此之外，两端有光纤连接器的光纤跳线和有50-Pin、AUI等各种连接器的电缆跳线。适配器是不同通信规范之间的连接和转换设备，随着通信设备的种类和功能越来越丰富，而同时通信介质和协议越来越统一的变化，适配器的功能也越来越强大，包括：1.在不同的信息插座、连接线缆与用户终端之间提供连接和转换的途径。2.在一根线缆上连接多个设备时提供一对多的转换。3.在水平布设的线缆与用户终端要求的通信介质不同时提供无源的转换。4.在不同通信协议的通信系统之间，对通信信号进行有源的转换。5.在部分场合提供线缆的交叉连接。6.在部分系统中提供通信终结器。水平布线子系统(Horizontal Cabling)水平布线子系统是指从工作区子系统的信息插座出发的，连接管理区子系统的通信间中交叉配线设备的线缆部分。除了水平分布的电缆和光缆之外，一般还将工作区子系统和管理区子系统的信息连线和交叉跳线视作水平线缆的扩展，共同加以考虑。水平的含义来自于那些在地板之下和天花板之上水平放置的电缆和光缆。在进行水平布线子系统的设计时，需要重点考虑以下几个方面的通信要求：1.语音通信系统。2.建筑物控制系统；3.数据通信系统；4.计算机网络通信系统；5.其他大厦信号通信系统。鉴于现代智能大厦中通信的要求，水平布线子系统需要设计成易于维护、更换和移动的配置结构，也需要注意适应各种系统和设备在未来发展变化的要求。水平布线子系统贯穿智能大厦内部的每个角落，绝大多数通信线缆包括在这个子系统中。相对于垂直干缆子系统，水平布线子系统一般安装地十分隐蔽，在大厦完工之后，该子系统很难接近，因此更换和维护水平线缆的时间开支、费用开支和技术要求高出许多。另外，如果经常地对水平线缆进行维护和更换的操作，会经常打扰大厦的用户以及他们所需要的通信系统。上述因素使得水平布线子系统的设计和规划，成为整个结构化综合布线系统设计最重要的部分。对各种用户提出的需求中的差异尤其需要重点考虑，只有这样才能在用户需求发展时，减少或消除对水平布线子系统的更动。当水平布线子系统中的金属电缆部分靠近电力设备时，会导致较强的电磁干扰，支持大厦设备日常运作的发电机和变压器，用户办公室中使用的大型复印机都会引起电磁干扰，EIA/TIA 569中要求水平电缆与电磁干扰源保持一定距离。1.水平布线子系统的拓扑结构星型结构是水平布线子系统最常见的拓扑结构，每个信息插座都必须通过一根独立的线缆连接到管理区子系统的配线架上，每个楼层都有一个通信配线间为次楼层的各个工作区服务。未来使各种设备都可以连接到星型结构的布线系统上去，在信息插座上可以使用大量的外接的适配器，这样有助于提高水平布线子系统的灵活性。星型拓扑结构布线系统示意图如图：2.水平布线子系统的距离限制排除了水平线缆合理通信距离上的因素，水平布线子系统要求限制在90m的距离范围以内，这个距离是指从楼层接线间的配线架到工作区的信息插座之间的线缆实际长度。与水平布线子系统有关的其他线缆，包括配线架上的跳线和工作区中的连线总共不应超过10m。一般要求跳线长度小于6m，信息连线长度小于3m。3.推荐的通信介质在大量的通信介质中，有三种通信线缆是EIA/TIA推荐在水平布线子系统中重点使用：1)100的4线对非屏蔽双绞线2)150的2线对屏蔽双绞线3)62.5/125m的两芯多模光纤1.选择通信介质在智能大厦，尤其是办公和金融用途的智能大厦中，在每个工作区中提供语音和数据综合通信是极其重要的。在每个工作区中，至少应该有两个信息插座，一个用于电话通信，另一个用于计算机数据通信。在选择通信介质时可以参考下列推荐：1)语音通信：3类或更高的100非屏蔽双绞线。2)一般的数据通信：5类的100非屏蔽双绞线；150屏蔽双绞线。3)高速数据通信：2芯的62.5/125m光纤。4)可视通信：5类的100非屏蔽双绞线；2芯的62.5/125m光纤。2.水平线缆的安装和接地考虑良好的安装可以保证水平布线子系统在其运作生命周期内始终保持良好和稳定的性能，尤其对于一些高性能的通信电缆和光缆，安装工程质量的影响尤其显着，EIA/TIA 569就是专门对布线系统安装工程进行规范化的标准。接地考虑同样是电信号通信系统通常整体考虑的内容，良好的接地设计可以防止突变的电压冲击对通信设备的损坏，减少电磁干扰对通信质量的影响。EIA/TIA 607就是专门对布线系统接地和屏蔽设计进行规范化的标准。主干子系统(Backbone Cabling)主干子系统是指用于将管理区子系统的配线间同设备间子系统或建筑群接入子系统相连接的主干线缆部分，除了大厦竖井中的垂直主干之外，还包括建筑物之间的建筑群主干，和卫星接线间与楼层配线间之间的卫星主干等。另外，主干与主干之间的交叉连接跳线也可以看作主干的延伸部分。主干子系统的数量和施工方法使得在设计时并不一定也不可能采用最高和最完整的计划，在布线系统的整个使用生命中，一般将主干子系统分成几个设计阶段，每个设计阶段为五到十年。在每个阶段中，都应该根据用户需求的发展和变化，对主干子系统进行调整。设计阶段的长短和采用技术的高低，都完全应该建立在大厦用户的要求基础之上。在每个设计阶段的最初，都必须对主干子系统要求的最大数量作出充分的估计。在与主干子系统有关的各管理区、设备间和建筑群接入设备间中，都应该充分估计到主干连接设备要求的数量。为大厦中日益增加的各种设备提供通信主干，主干子系统及其相应的连接设备必须有充足的裕量。在对铜缆主干的布线路由和结构进行设计时，必须特别注意避开强度高的电磁干扰源，因为强电干扰对主干的影响是非常巨大的，甚至会危害整个布线系统的性能。ANSI/TIA/EIA-569中对主干子系统如何避开各种典型的电磁干扰源有十分具体的规定。主干子系统的拓扑结构主干子系统一般采用传统的层次结构的星型拓扑结构，即从管理区中的水平布线配线架，通过主干连接到主配线架，或者从卫星接线间先经过楼层配线架，再连接到主配线架。一般条件下，要求主干子系统的层次结构不多于2层，即从水平子系统到设备间之间不能经过2层配线架。而且，主干子系统有事还需要承担两个水平布线配线架直接连接的工作，在这种情况下一般要求楼层配线间与主配线间之间没有别的配线设备。主干子系统中不允许采用总线结构和桥连设备。主干子系统在设计中采用星型的物理拓扑结构，但是系统在实际应用中不可能只有一种拓扑结构的要求，也可能要求构成环型、总线型和树型的拓扑结构，因此主干子系统还必须考虑足够的容量以构成其他各种逻辑结构。推荐的通信介质推荐在主干子系统中使用的通信介质与在水平布线子系统中使用的基本相同。但是在具体形态上与水平子系统完全不同，在下面作简单的列举：100非屏蔽双绞线(UTP)4对、25对或更大对数。1)150屏蔽双绞线(STP)大对数。2)62.5/125m多模光纤2芯、6芯、12芯或更大。3)单模光缆。4)同轴电缆。除了上述通信线缆之外，目前在主干子系统中也同样使用混合电缆或光缆，尤其在建筑物之间大量使用，可以大大降低室外架设光电缆的工作量，在大厦的垂直竖井中则相对较少使用。各种介质的通信主干要求在设计中分别加以考虑，并分别配置充足的管理设备和跳线。选择通信介质主干子系统的设计必须与大厦所有用户的要求相适应，在通信主干的选取时尤其需要注意以下方面：在为各种使用设备提供支持时需要保留足够的弹性。通信主干在整个使用阶段中的发展需要。用户的数量和配线场所的数量。商业建筑物用户对通信的要求很复杂，不但通信的设备会随时产生变化，通信的对象也会随时调换。无论是目前可以预计的内容，还是难以构想的应用，都必须保持足够的重视。而且，在条件允许的情况下，一些特殊的应用要求应该首先考虑。在一般情况下，可以将一些类似的设备归类，例如语音系统、数据系统、可视系统和计算机局域网络系统等，同一类设备可以使用一致的通信介质，数量和质量需要综合地加以考虑。在用户需求不明确时，应该从最严格情况出发作出主干子系统的选择，当不确定的用户需求越高，主干子系统需要的品质和复杂性越高。每种推荐的通信主干都有各自的特性，都可以满足一系列设备的通信要求，但是不可能满足所有用户的通信要求，因此在智能大厦的主干子系统中选择合适的多种通信介质就十分重要。主干子系统的距离限制主干子系统的最大长度在很大程度上依赖于选择的通信介质的类型，同时也同通信系统传输的通信信号的种类有关。将通信主干的配线中心设计在大厦通信场所的中心，可以大大减少通信主干的长度。当要求的通信主干长度超过标准规定的长度时，就需要将整个主干划分为几个部分，每个部分中主干的长度都应该在标准规定的范围之内，各部分之间可以通过通信设备和配线设备加以连接，保证整个通信主干的正常运行。以下内容中，将简单介绍各种通信介质在传输各种通信信号时可以达到的最大长度。1)当使用多对数的3类非屏蔽双绞线(Cat.3UTP)，传输通信带宽从5MHz到16MHz的信号时，可以达到90m(295ft.)2)当使用多对数的4类非屏蔽双绞线(Cat.4UTP)，传输通信带宽从10MHz到20MHz的信号时，可以达到90m(295ft.)3)当使用多对数的5类非屏蔽双绞线(Cat.5UTP)，传输通信带宽从20MHz到100MHz的信号时，可以达到90m(295ft.)4)当使用150屏蔽双绞线(STP-A)，传输通信带宽从20MHz到300MHz的信号时，可以达到90m(295ft.)5)当使用62.5/125m的多模光纤，传输通信各种带宽的数据信号时，可以达到2000m(6560ft.)6)当使用单模光纤，传输通信各种带宽的数据信号时，可以达到3000m(9840ft.)通信主干的总长度中应该留出大约5m(16ft)，用作配线间中的交叉跳线管理。单模光缆的传输距离可以达到60km，但是这只有在智能城市的范围内才有采用的必要。管理区子系统对结构化综合布线系统，管理区子系统是实现各种不同功能的重要部分，而且在分层次的布线系统中，是最重要的组成部分。在各主干子系统和水平布线子系统之间，在不同的通信系统之间建立起可以灵活管理的桥梁。管理区子系统根据安防位置的不同，可以分为主接线间、楼层接线间、卫星接线间和办公室接线间。主接线间管理整栋智能大厦的布线系统，楼层接线间在楼层范围进行配线管理，卫星接线间将一个楼层分为几个部分进行管理，办公室接线间以办公室为单位进行管理，各种配线间可以串联，最终形成以树型结构分布的层次配线管理结构。管理子系统的安装和配置，在ANSI/TIA/EIA-569标准中有详细的介绍。管理区子系统的功能管理区子系统的基本功能是作为水平布线子系统的终结，而各种推荐通信介质的主干也都连接到管理区子系统，同样在各管理区地配线设备上终结。水平布线子系统和主干子系统中的各种通信线缆在管理区中灵活交叉连接。在水平线缆和主干之间，利用各种连接线缆、可变化的跳线和开关连接在一起，这种交叉连接方式提供了十分灵活的管理手段，也是实现各种使用设备在结构化综合布线系统中综合应用的必要保障。在管理区子系统中，除了水平线缆与主干的交叉连接功能外，还能够在不同的主干之间，甚至在不同通信介质的主干之间构成交叉连接。主干之间的交叉连接除了可以在各主干之间交换信息，还可以将主干子系统构成环型、总线型和树型等拓扑结构，这是实现各种系统物理结构的保证。管理区子系统中的线缆安装水平或主干线缆进入管理区后，应该在各种配线架和相应的管理设备上终结，选择合适的配线管理设备、线缆与管理设备的良好连接对整个布线系统的性能有重大影响。在管理区子系统中，必须充分考虑到线缆的预留，这不仅可以保证有足够的线缆长度用于安装配线架，也可以逐步消除在布线系统工程中形成的线缆拉力，这可以影响到整个布线系统的使用寿命和品质。不应该将所有的线缆紧紧地捆绑成一束，这不利于消除线缆的残余应力，也可能扩大相互之间的干扰。应该将各种类型的通信线缆分开，分别选择各自最合理的路由，使用合适的护套或绑扎绳，将线缆分成一个个小束；然后，通过一些过线槽之类的设备，将线缆束盘绕起来，保留一定的余量；最后，在安装到各自的配线设备上去。交叉连接和相互连接水平和主干线缆都端接在各自的连接设备上，连接设备和连接方法的选择都必须满足通信特性标准的要求。这些连接设备应该适应对布线系统移动、增加和变化的管理要求。因此，在水平线缆和主干之间的连接一般都采用交叉连接方式。线缆安装在连接配线设备上时，可以在同一个配线设备上安装多种用途的线缆，在配线架之间可以采用交叉连接的跳线进行管理，也可以直接进行相互连接。直接的相互连接可以节省一半的配线设备和大量的跳线，但是这是以牺牲了整个系统的灵活性为代价而换来的，因此除非在投资有限或者整个系统结构简单、变动较少的条件下才建议采用。设备间子系统对于结构化综合布线系统，设备间子系统与管理区子系统的功能十分接近，尤其与主配线间之间甚至难以区分。但是出于对设备间子系统中安装的设备的性质和复杂程度的原因，还是必须将两者之间的接线划清楚。主配线间中有各种系统的配线管理设备，而设备间子系统中只有一个或几个系统的配线管理设备，而且一般还会安装这些系统的中央设