布线工程设计

综合布线系统 讲义编写 易建勋 第6章布线工程设计 1 设计要求设计前应做好需求分析说明书 要求设计人员能深入用户单位 了解实际情况 掌握第一手的资料 从而保证方案能切合用户的实际 在需求不明的情况下必须参照标准进行 标准中详细规定了综合布线系统中配置标准较低场合的 最低配置要求 中等配置标准场合的 基本配置要求 配置标准较高场合的 综合配置要求 第6章综合布线工程设计技术 1 系统设计原则 2 具体设计原则方案中所选用的线缆 各种连接电缆 跳线 信息模块 线槽 线桥 暗管等 应符合相应标准的各项规定 且类别应一致 配线设备 交换硬件最好选用绝缘压穿连接 IDC 或RJ45卡接式模块 以适应模型块化设计的需要 系统宜设置中文显示的计算机信息管理系统 与外部通信网连接时 应符合相应的接入网标准 系统的组网和各段缆线的长度限值应符合标准的规定 第6章综合布线工程设计技术 1 系统设计原则 3 方法与步骤综合布线系统一般包括工作区子系统 水平区子系统 管理子系统 干线子系统 建筑子系统和设备间子系统等 设计步骤如下 获取建筑物平面图 分析用户需求 生成问题清单 系统结构设计 生成物理拓扑技术文档 布线路由设计 生成逻辑拓扑 插座和电缆索引表 设备MAC地址和IP地址索引表等技术文档 绘制布线施工图 生成插座标号 电缆标号等技术文档 编制布线用料清单 第6章综合布线工程设计技术 1 系统设计原则 4 设计中应当考虑的问题用户的数量和可能的增长速度用户的位置及他们之间的最长距离用户位置发生变化的可能的概率与当前和今后计算机及软件的连接电缆布线的可用空间网络拥有者的总投资法规及安全性要求防止服务丢失和数据泄密的重要性 第6章综合布线工程设计技术 1 系统设计原则 4 设计中应当考虑的问题网络集线器和节点 信息口 之间的最大距离在管道和地板 天花板中的布线可用空间电磁干扰 EMI 的程度系统服务设备可能的变化情况和它们的使用方式系统复元力的水平网络要求的生命周期电缆走线的限制和电缆弯曲半径的限制所有应用的数据流量大小和峰值负载持续时间 第6章综合布线工程设计技术 1 系统设计原则 第6章综合布线工程设计技术 1 系统设计原则 工作区子系统是指从终端设备到信息插座的整个区域 即一个独立的需要设置终端设备的区域划分为一个工作区 工作区可支持电话机 数据终端 计算机 电视机 监视器以及传感器等终端设备 1 工作区子系统的设计信息插座的数量 基本型 9平方米一个信息插座 微机或电话 增强型 9平方米两个信息插座 到底需要多少信息插座还要根据实际需求决定 信息插座的类型 嵌入式 新建筑物 表面安装式 老建筑物 多介质式信息插座 第6章综合布线工程设计技术 2 工作区子系统设计 第6章综合布线工程设计技术 2 设计工作区子系统时要注意的问题低速数据和语音信号 3类线 高速数据和复合信号 5类线或光纤 从RJ 45插座到终端设备之间的连线用UTP双绞线 一般不要超过6m RJ 45插座需安装在墙壁上或不宜碰的地方 插座区距离地面30cm以上 配线架上的信息模块与信息插座和插头的线缆的制作要采用同一标准 比如568A或568B 不可接错 2 工作区子系统设计 3 工作区子系统设计范例每层楼面积为1200平方米 实际可用面积约为1000平方米 合计信息点和语音点各100个 工作区子系统由各个办公区域构成 其中均为六类配置 可支持2 4Gbps的数据网络通讯及多媒体通信 包括网络应用及话音通信 数据线使用F NETFD8CM 7FT原装跳线100条 第6章综合布线工程设计技术 2 工作区子系统设计 水平子系统由建筑物各层的接线间至各工作区信息插座之间所配置的线缆构成 根据用户需求可以选用支持话音 数据 图象传输信号的双绞线和光纤 水平子系统的设计确定线缆的类型 低速数据和语音信号 3类线 高速数据和复合信号 5类线或光纤 确定线缆的长度确定布线方式 管道法和托架法 和线缆走向 确定管理间区域 指水平系统的区域 第6章综合布线工程设计技术 3 水平子系统设计 第6章综合布线工程设计技术 综合布线系统结构图 3 水平子系统设计 第6章综合布线工程设计技术 以ISO11801性能参数得出的水平布线模式 3 水平子系统设计 第6章综合布线工程设计技术 水平子系统设计要注意以下几点 水平布线子系统用线一般为UTP双绞线 长度一般不超过90m UTP双绞线必须敷设线槽或在天花板吊顶内布线 不提倡敷设地面线槽 用5类双绞线可传输速率为100Mbps 用超5类双绞线可传输速率为1000Mbps 确定介质布线方法和电缆的走向 确定距服务接线间距离最近的I O距离 确定距服务接线间距离最远的I O距离 计算水平区所需线缆长度 3 水平子系统设计 第6章综合布线工程设计技术 表 水平电缆UTP和工作区电缆的最大长度 3 水平子系统设计 计算线缆的长度 确定离接线间最远的信息插座的距离 确定离接线间最近的信息插座的距离 计算平均线缆长度 两条实际线缆的总长 2 水平子系统的线缆总长 平均线缆长度 备用部份 平均线缆长度的10 端接密差 6米 材料选择 信息模块数量 种类 面板型号 数量 水平线缆种类 数量 用户区跳线类型 数量 第6章综合布线工程设计技术 3 水平子系统设计 布线方式 根据不同的建筑物的结构特点 布线方式可分为 直接埋管方式 对于线缆比较少的建筑物 老的建筑物 管道 过线盒 各个支管 缺点是穿线比较 先走线槽后走支管方式 金属线槽走吊顶 至各房间后剔墙而下走支管 布线方便 价格较贵 地面线槽方式 在地面垫层中埋线槽 每隔4 8米安装一个过线盒或出线盒 与直接埋管方式类似 第6章综合布线工程设计技术 3 水平子系统设计 水平子系统设计范例 每层楼设管理间一个 靠近弱电井 各点到楼层管理间子系统水平线缆最长为50米 最短为10米 线缆从天花板上走 数据系统及语音系统均采用增强型超五类铜缆系统 信息模块采用 FMPS100E 水平线缆采用先进的FC8001线缆 面板采用国标8602或8601 水平线平均距离 最远点距离 最近点距离 2 1 1 7 每层楼高度余量 7 米余量 线缆箱数 总点数 305米 水平线平均距离 1 第6章综合布线工程设计技术 3 水平子系统设计 水平子系统设计范例 续 每层水平子系统及工作区子系统所需材料计算如下 所需2口墙上型面板8602 100个 所需CAT5 铜缆水平子系统平均距离 50 10 2 1 1 7 7 47米每箱线可拉水平线数 305 47 6 4 取6根 8001004CSL 200 6 1 34箱 所需超五类模块FMGS300BH 262 200个 第6章综合布线工程设计技术 3 水平子系统设计 表 高速数据应用 第6章综合布线工程设计技术 3 水平子系统设计 1 设计原则确定线缆对数 根据每个楼层的线缆对数 计算出整个建筑物的线缆对数 选择干线线缆最短 最安全和最经济的路由 干线线缆可采用点对点端接 每个楼层铺设一根专用线缆 或采用干线分支递减端接以及线缆直接连接的方法 2 干线的布线方法线缆管道法 专用管道 线缆井法 建楼时已做设计 管道井法 利用已有的管道或竖井 通风井或强电井 托架法 架设专用的托架走线 第6章综合布线工程设计技术 4 垂直子系统设计 第6章综合布线工程设计技术 3 设计时要注意以下事项垂直子系统一般选用超五类UTP电缆 或多模光纤 提高传输速率 垂直电缆的拐弯处不要直角拐弯 应有相当的弧弯 以防线缆受损 垂直电缆要安装在PVC管内或槽内 架空电缆要防止雷击 确定每层楼的垂直要求和防雷击的设施 综合整幢大楼垂直要求和防雷击的设施 4 垂直子系统设计 4 垂直主干子系统的设计范例垂直主干线系统由连接主设备间MDF与各管理子系统IDF之间的干线光缆及大对数电缆构成 语音及电控信号主干采用SYSTIMAX1061025五类大对数电缆 垂直干线采用6芯室内多模光纤FFC 006D LRX 光纤长度 148米 15 14 358米 5类25对大对数线8001025CSL 每层四根 按实际长度算需要6轴 或三类100对大对数8010100AGY 每层一根 3轴 第6章综合布线工程设计技术 4 垂直子系统设计 第6章综合布线工程设计技术 4 垂直子系统设计 第6章综合布线工程设计技术 4 垂直子系统设计 第6章综合布线工程设计技术 1 设计与安装时要注意以下几点 设备间要有足够的空间 以保障设备间的设备存放 设备间要有良好的工作环境 设备间的建设标准应按机房建设标准设计 要有性能良好的接地保护系统 5 设备间子系统设计 设备间是进行网络管理及管理人员值班的场所 它是由建筑物的进户线 设备 电话 计算机及保安设备等构成 设备间应根据实际情况设置在建筑物的适当位置 设备间子系统的硬件大致同管理子系统的硬件配置相同 基本上是由光纤 铜线线缆 跳线架 引线架 跳线架构成 只不过规模比管理子系统更大 不同的是设备间要增加防雷 防过压 过流的保护设备 语音主设备间内配线架类型 数量 数据主设备间内配线架类型 数量 相关跳线类型 数量 第6章综合布线工程设计技术 5 设备间子系统设计 2 设备间子系统设计范例语音及数据的主设备间子系统均位于大厦的2层的设备机房内 主干线路经过主跳线架 MDF 连接到各系统主机系统 本层数据主配线架采用全机柜式快接式配线架配置FPatchMAX GS2160语音主配线架采用F110PB2 900FT 设备间数据主配线架全部采用光纤配线架机柜安装 第6章综合布线工程设计技术 5 设备间子系统设计 2 设备间子系统设计范例 续 每层管理子系统所需材料计算如下 水平数据接入用FPM 2160B 24GS 100 24 5个 千兆跳线FD8CM100条 水平语音接入用F110DW2 100FT 100 24 5个 或1个 根抽一对 连接块110C 4 10包 或110C 5 2包 垂直数据接入用FCF024一个 FCF12STpanel一个 ST光纤接口FP20C Z 125 6个 耦合器FC20A 2 6个 FFL2EP SC 3根 垂直语音接入用F110DW2 100FT 100对 100 1个 或水平共用300FT两个 F110C 5两包 与水平子系统跳接用FCCW F1 2轴 或F110P2CAT5 5B100根 第6章综合布线工程设计技术 5 设备间子系统设计 语音MDF配线架配置 第6章综合布线工程设计技术 5 设备间子系统设计 光纤主设备间配置 第6章综合布线工程设计技术 5 设备间子系统设计 7 建筑群子系统建筑群子系统是指由两个以上的建筑物的电话 数据 电视系统等组成的一个建筑群综合布线系统 由连接各建筑物之间的缆线组成建筑物子系统 室外铜缆类型 数量 室外光缆类型 数量 电气保护配线架类型 数量 这部份的布线方法可以采用架空法 直埋法 底下管道法等 第6章综合布线工程设计技术 6 建筑群子系统设计 第6章综合布线工程设计技术 在建筑群子系统中 为了能进行远距离通信 大于100m 以及防止雷击对网络设备造成的损坏 一般采用多模或单模光缆 室外敷设光缆 一般有三种情况 架空 直埋和地下管道 或者是这三种的任意组合 具体情况应根据现场的环境来决定 有条件的情况下 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2 4个备用管孔 以供扩充之用 建筑群子系统采用直埋沟敷设时 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 6 建筑群子系统设计 第6章综合布线工程设计技术 6 建筑群子系统设计 管理子系统被设置在建筑物每层的接线间中 它是由接线间的配线设备 双绞线跳线架 光纤跳线架组成 以及一些设备组成 其交连 连线 方式取决于工作区设备的需求和网络的拓扑结构 在不同类型的建筑物中管理子系统可供选择的有两种方式 即单点管理和多点管理 单点管理双交接如果建筑物规模不大 管理点就设在大楼的中枢 设备间内 在各楼层的接线间内不在做配线的管理点 楼层配线间内水平配线架类型 数量 楼层配线间内语音 数据主干配线架类型 数量 相关跳线类型 数量 第6章综合布线工程设计技术 7 管理子系统设计 第6章综合布线工程设计技术 设计时要注意如下几点 配线架的配线对数由可管理的信息点数决定 利用配线架的跳线功能 可使布线系统灵活 功能多样化 配线柜一般由配线模块 配线架和理线面板组成 管理子系统应有足够的空间放置配线柜和网络设备 网络设备需配有安全接地保护系统和功率匹配的净化电源或UPS电源 设备房间内保持一定的温度和湿度 保养好设备 7 管理子系统设计 机房环境要求 空气含尘浓度 0 5 m尘粒数 18000粒 每升空气无线电干扰场强 126dB 0 15 10000MHz 磁场干扰环境场强 800A m机房温度 23 2 18 28 机房湿度 40 70 20 80 照明主机房的平均照度 300 500Lx辅助房间的平均照度 150 200Lx应急照明 主机房5Lx 主要通道1Lx 第6章综合布线工程设计技术 7 管理子系统设计 管理子系统的设计范例 管理子系统由15个楼层分设的管理间构成 管理间位于楼层弱电竖井旁的配线间内 第2层信息点直接纳入MDF管理区 IDF安排在每层的竖井附近处 以节省线缆长度 铜缆主干采用8001025五类大对数电缆 建议主干端语音配线架采用110型卡接式配线架 并机柜式安装 既方便语音跳线同时安装体积小 机柜产品型号为F110DW 100FT 主干线缆按每个语音信息点配1对主干线缆配置 第6章综合布线工程设计技术 7 管理子系统设计 管理子系统的设计范例 续 光纤管理配线系统数据信息点主干端由于采用光纤系统 每个IDF分别由MDF引入1条6芯多模光纤 建议采用FCF024光纤配线架 采用FCF12STpanel偶合器面板采用6个FC20A 2多模耦合器 数据管理配线系统每个信息点配置一个信息口 采用全机柜式快接式配线架配置 FPatchMAX GS2160 交换机数量由各IDF按数据信息点除以24得出 此处共有100个点 需要的数量为5个 用FD8CM型跳接软线 可灵活地实现网络配置的改变 第6章综合布线工程设计技术 7 管理子系统设计 管理子系统的设计范例 续 语音管理配线系统用110型卡接式配线架F100DW 100FT管理水平子系统语音信息点 采用FCCW F1或F110P2CAT5型超五类快接跳线跳接水平子系统和垂直子系统110配线架 可灵活地实现语音配置的改变 第6章综合布线工程设计技术 7 管理子系统设计 1 过压与过流的保护综合布线的过压保护可选用气体放电管保护器或固态保护器 气体放电管保护器使用断开或放电间隙来限制导体和地之间的电压 放电间隙由粘在陶瓷外壳内密封的两个金属电柱形成 并充有惰性气体 当两个电极之间的电位差超过交流250V或雷电浪涌电压超过700V时 气体放电管出现电弧 为导体和地电极之间提供一条导电通路 8 布线系统的保护 第6章综合布线工程设计技术 过压与过流的保护固态保护器适合于较低的击穿电压 60 90V 而且其电路中不能有振铃电压 它利用电子电路将过量的有害电压泄放至地 而不影响电缆的传输质量 固态保护器是一种电子开关 在未达到击穿电压前 可进行稳定的电压箝位 一旦超过击穿电压 它便将过电压引入地 固态保护器为综合布线提供了最佳的保护 过流保护器串联在线路中 当线路发生过流时 就切断线路 为了维护方便 过流保护一般都采用有自动恢复功能的保护器 8 布线系统的保护 第6章综合布线工程设计技术 干扰和辐射的屏蔽辐射能量与发送信号的电压和频率有关 屏蔽包括两方面 一方面是减少电缆本身向外辐射的能量 另一方面是提高电缆抗外来电磁干扰的能力 屏蔽有静电屏蔽和磁场屏蔽两种 屏蔽的原理是在屏蔽层接地后 使干扰电流经屏蔽层短路入地 因此 屏蔽的接地是十分重要的 否则不但不能减少干扰 反而会使干扰增大 当接地点安排不正确 接地电阻过大 接地电位不均衡时 会引起接地噪声 即在传输通道的某两点产生电位差 从而使金属屏蔽层上产生干扰电流 这时屏蔽层本身就形成了一个最大的干扰源 导致性能远不如非屏蔽传输通道 8 布线系统的保护 第6章综合布线工程设计技术 综合布线系统的接地综合布线电缆和相关连接硬件接地是提高网络系统可靠性 抑制噪声 保障安全的重要手段 交流工作接地 安全保护接地 直流工作接地 防雷接地等四种接地之间的距离应大于25m 尤其要使防雷装置与其他接地体之间保持足够的安全距离 接地系统是以接地电流易于流动为目标 同时也可以降低电位变化引起的干扰 故接地电阻越小越好 一般 交流工作接地 安全保护接地和防雷接地电阻值 4 直流工作接地电阻值 1 网络机房建设期间 应考虑好等电位连接 8 布线系统的保护 第6章综合布线工程设计技术 地线布线 8 布线系统的保护 第6章综合布线工程设计技术 线材预算表设计范例所需水平线总长度折合 XXX箱 305米 箱 所需语音主干线总长度折合 XX轴 305米 轴 所需主干线光纤总长度 XXX米 第6章综合布线工程设计技术 10 设计范例 布线器材统计表 第6章综合布线工程设计技术 10 设计范例 1 网络工程的总体设计按有效面积 每十平方米设一个语音点和一个数据点要求工程能够满足未来20年的需求每个信息点能够灵活的应用 可随时转换接插电话 微机或数据终端 门禁 消防等 2 设计依据综合布线国际标准ISO IEC11801 商业建筑物电信布线标准 美国国家标准TIA EIA568A 建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范 YD T926 1 1997大楼通信综合布线系统标准 邮电部部颁行业标准 用户提供的技术需求报告 第6章综合布线工程设计技术 10 设计范例 3 用户需求分析某中学占地面积120亩 包括高中部 初中部 北校区 校中校 三个校园区 信息点501个 多模光缆 50 125um 设备端口至设备端口距离不得超过550m 双绞线设备端口至终端 信息模块 距离不得超过90m 数据传输 三个校区之间1000Mbps 图书馆1000Mbps 其他建筑楼200Mbps 楼内水平区100Mbps 交流电压 相电压380 400V 线电压180 230V 需要采用净化电源和UPS 部分建筑楼的设备间需要安装防雷地和工作保护地 接地电阻小于4 第6章综合布线工程设计技术 10 设计范例 4 信息点产品型号的选型信息输入输出口采用的是双模块插座及单孔模块插座 采用拆装灵活的慧锦FNET超五类 五类模块式8PIN信息插座 其输入 输出的线规都符合EIA TIA568标准 5 UTP电缆和配线架选型配线架采用慧锦F NET24 48口超五类配线架 该配线架具有满足超五类传输标准 1U 2U高度 符合19英寸机架安装标准 背部全封闭结构 适用于设备间的水平布线或设备端接 以及集中点的互配端接 理线架采用慧锦F NET1U 2U高度理线架 该理线架符合19英寸机架安装标准 设计简洁 对于各种线缆提供灵活 有效和安全的管理 使布线系统整洁美观 第6章综合布线工程设计技术 10 设计范例 6 光缆和光纤跳线及配线盒选型建筑楼互连采用慧锦FNET多模 50 125um 八芯室外金属光缆 光纤跳线采用慧锦F NET双芯SC SC多模3m 50 125 跳线 光纤配线盒采用慧锦F NET简易式12 24 48口机架式光纤盒和简易式8口墙挂式光纤盒 7 布线系统应符合的工业标准ISO IEC11801 信息技术 布线标准 ANSIEIA TIA568A 商务建筑电信布线标准 GBT T50312 2000 建筑与建筑群综合布线系统工程验收规范 第6章综合布线工程设计技术 10 设计范例 8 方案的预期目标符合最新国际标准ISO IEC11801和ANSIEIA TIA568A 568B标准 充分保证计算机网络高速 可靠的信息传输要求 能在现在和将来适应技术的发展 实现数据通讯 语音通讯和图像传输 除去固定于建筑物内的线缆外 其余所有的接插件都是模块化的标准件 以方便将来有更大的发展时很容易地将设备扩展进去 能满足灵活应用的要求 即任一信息点能够连接不同类型的计算机或微机设备 能够支持10 100 1000Mbps的数据传输 可支持快速以太网和交换以太网的应用 第6章综合布线工程设计技术 10 设计范例 9 建筑群骨干光缆敷设 图3 6XX学校建筑楼群光缆连接示意图 第6章综合布线工程设计技术 10 设计范例 10 垂直干线子系统垂直干线的设计必须满足用户当前的需求 同时又能适合用户今后的要求 为达此目的 采用超五类UTP电缆 支持数据信息100 1000Mbps的传输 采用5类25对非屏蔽电缆 支持语音信息的传输 从大楼主设备间主配线架上至楼层分配线间各个管理分配线架的铜线缆安装路径要避开电磁干扰源区域 如马达 变压器 并符合ANSITIA EIA 568安装规定 大楼垂直主干线缆长度小于90m时 建议按设计等级标准来计算主干电缆数量 但每个楼层至少配置两条CAT5UTP做主干 大楼垂直主干线缆长度大于90m 则每个楼层配线间至少配置一条室内八芯多模光缆做主干 主配线架在现场中心附近要保持路由最短原则 10 设计范例 第6章综合布线工程设计技术 11 水平子系统采用星型拓扑结构 每个信息点均需连接到管理子系统 由UTP线缆构成 最大水平距离 90m 295ft 综合布线的水平线缆采用超五类双绞线 所需水平电缆长度 Y 电缆总长度 信息点数 平均电缆长度 501 90 25 2 1 1 31688m Y 305m 箱 103箱 10 设计范例 第6章综合布线工程设计技术 12 工作区子系统工作区指从由水平系统而来的用户信息插座延伸至数据终端设备的连接线缆和适配器组成 工作区的UTP跳线为软线材料 即双绞线的芯线为多股细铜丝 最大长度不能超过5m 如图7所示 图