第3章 综合布线系统设计基础

综合布线技术与工程第3章综合布线系统设计基础,主要内容,综合布线系统选择,综合布线系统结构,产品选型,综合布线术语、符号与名词,综合布线分级与类别,用户需求分析,设计原则与步骤,综合布线系统标准,图纸设计,3.1综合布线术语、符号与名词,综合布线术语(一）,3.1综合布线术语、符号与名词,综合布线术语（二）,3.1综合布线术语、符号与名词,综合布线术语（三）,3.1综合布线术语、符号与名词,综合布线术语（四）,3.1综合布线术语、符号与名词,综合布线术语（五）,3.1综合布线术语、符号与名词,综合布线符号与缩略词（一）,3.1综合布线术语、符号与名词,综合布线符号与缩略词（二）,3.1综合布线术语、符号与名词,综合布线符号与缩略词（三）,3.1综合布线术语、符号与名词,综合布线符号与缩略词（四）,表3-3GB50311-2007与ANSITIA/EIA568-A主要术语对照表,3.1综合布线术语、符号与名词,名词数据传输速率数据传输速率就是指每秒钟传送的二进制脉冲的信息量，其单位通常为bit/s。衡量的是线路传送信息的能力。通道的频率是衡量单位时间内线路电信号的振荡次数。而单位时间内线路传输的二进制位的数量由单位时间内线路中电信号的振荡次数与电信号每次振荡所携带二进制位(bit)的数量（信号编码效率）来决定。带宽传输介质的带宽定义为介质所能携带的信息的容量，用MHz表示，表示介质所支持的频率范围传输通道的带宽与数据传输速率的关系类似于高速公路上行车道数量与车流量的关系。,3.1综合布线术语、符号与名词,名词特性阻抗特性阻抗定义为通信电缆对电流的总抵抗力，用欧姆作计量单位。所有的铜质通信电缆都有一个确定的特性阻抗指标。一种通信电缆的特性阻抗指标是该电缆的导线直径和覆盖在电缆导线外面的绝缘材料的电介质常数的函数。UTP电缆的特性阻抗指标为100欧姆+/-15%RG-58电缆的特性阻抗指标为50欧姆+/-1%RG-59电缆的特性阻抗指标为75欧姆+/-1%阻抗匹配设备的特性阻抗必须与通信电缆的特性阻抗指标相匹配。通信电缆与通信设备的错误匹配会导致信号反射。阻抗不匹配会导致电缆或局域网电路中的信号反射。设备与线缆阻抗不匹配时必须使用一种阻抗匹配部件，比如介质滤波器来消除信号反射。,3.1综合布线术语、符号与名词,名词平衡电缆和非平衡电缆同轴电缆属于非平衡电缆，就是说中心导线和电缆屏蔽层的电气特性是不相等的。双绞线电缆属于平衡电缆，即电缆线对中的两根导体对地具有相同的电压。平衡电缆更适合于传输通信信号。平衡电缆支持差分信令。,3.1综合布线术语、符号与名词,名词电磁干扰与电磁兼容性电磁干扰噪声也称为电磁干扰（EMI）。电气和电子系统共用相同的空间。许多这样的系统会产生操作频率相同或者有部分频率重叠的信号，在相同频率范围内操作的系统之间，或者在类似频率范围内部分重叠的系统之间，将会互相干扰。EMI源分为人工干扰源和自然干扰源。在铜质通信电缆中传输的信号很容易受噪声的影响。EMI可以通过如下方式中的任何一种进入通信电缆：电感、传导和耦合。铜质通信电缆必须防止EMI的影响，可以运用适当的安装技术，或者运用一种屏蔽电缆来阻挡有害的信号进入。电磁兼容性电磁兼容性是指设备或者设备系统在正常情况下运行时，不会产生干扰或者扰乱其他在相同空间或者环境中的设备或者系统的信号的能力。电磁兼容具有两个方面：放射和免疫。,3.1综合布线术语、符号与名词,名词分贝分贝（deciBel，dB）是一种标准信号强度度量单位。用来衡量两个信号之间的比例或差别，例如输入信号和输出信号的间隔差别人类的耳朵是种非常敏感的器官，它能够感受到的最小的分贝值变化是1dB。人类习惯了周围时时刻刻都有噪音。一个相对安静的环境的噪声数为55dB；吵闹的环境的噪声级数大概是70dB；当噪声级数达到90dB或更高值时，就会对你的听力造成伤害。分贝是一个对数形式度量标准dB=10log（P1/P2）分贝是常用的度量通信电缆的单位。在综合布线测试验收中分贝用于衡量衰减、近端串音(NEXT)、近端串音功能和(PSNEXT)、等电平远端串音衰减(ELFEXT)、等电平远端串音衰减功能和(PSELFEXT)、衰减串音比(ACR)和回波损耗（RL）等电气性能指标。,3.2综合布线系统结构,3.2.1综合布线系统组成综合布线进线间的入口设施及引入线缆构成,3.2综合布线系统结构,3.2.2综合布线的网络结构星型网络结构树型（多级星型）网络结构,3.2综合布线系统结构,3.2.3综合布线系统的结构变化1建筑物标准FD-BD结构2建筑物FD/BD结构,3.2综合布线系统结构,3.2.3综合布线系统的结构变化3建筑物FD-BD共用楼层配线间4综合建筑物FD-BD-CD结结构构,3.2综合布线系统结构,3.2.3综合布线系统的结构变化5建筑群FD-BD-CD结构,3.2综合布线系统结构,3.2.4双绞线信道组成综合布线双绞线信道从电信间设备到终端，由最长90m水平线缆、最长10m的跳线和设备线缆及最多4个连接器件组成，包括设备线缆、配线架跳线、永久链路和工作区线缆，其中永久链路则由90m水平线缆及3个连接器件组成。,3.2.5光纤信道组成水平光缆和主干光缆至楼层电信间的光纤配线设备经光纤跳线连接构成水平光缆和主干光缆在楼层电信间经端接(熔接或机械连接)构成水平光缆经过电信间直接连至大楼设备间光配线设备构成,3.2综合布线系统结构,3.2综合布线系统结构,3.2.7电信间设备连接方式1电话系统连接,3.2综合布线系统结构,3.2.7电信间设备连接方式2数据系统连接经跳线连接经设备线缆连接,3.3综合布线系统标准,北美标准主要标准：TIA/EIA-568系列从TIA/EIA-568-TIA/EIA-568A-TIA/EIA-568BTIA/EIA-568BANSI/TIA/EIA568-B.1:CommercialBuildingTelecommunicationsCablingStandard(商业建筑通信布线系统标准)第一部分：一般要求。这个标准着重于水平和主干布线拓朴、距离、介质选择、工作区连接、开放办公布线、电信与设备间、安装方法，以及现场测试等内容。,3.3综合布线系统标准,TIA/EIA-568BANSI/TIA/EIA568-B.2:CommercialBuldingTelecommunicationsCablingStandard(商业建筑通信布线系统标准)第二部分：平衡双绞线布线系统。这个标准着重于平衡双绞线电缆、跳线、连接硬件（包括ScTP和150的STP-A器件）的电气和机械性能规范，以及部件可靠性测试规范，现场测试仪性能规范，实验室与现场测试仪比对方法等内容。ANSI/TIA/EIA568-B.3:CommercialBuildingTelecommunicationsCablingStandard(商业建筑通信布线系统标准)第三部分：光纤布线部件标准。这个标准定义光纤布线系统的部件和传输性能指标，包括光缆、光跳线和连接硬件的电气与机械性能要求，器件可靠性测试规范，现场测试性能规范。该标准将取代ANSI/TIA/EIA568-A中的相应内容,3.3综合布线系统标准,国际标准：ISO/IEC11801ISO/IEC11801InformationTechnologyGenericCablingforCustomerPremises.(信息技术-用户房屋的综合布线)。目前该标准有3个版本：ISO/IEC11801:1995ISO/IEC11801:2000ISO/IEC11801:2002ISO/IEC11801:1995标准定义到100MHz，定义了使用面积达100万平方米和5万个用户的建筑和建筑群的通信布线，包括平衡双绞电缆布线（屏蔽和非屏蔽）和光纤布线、布线部件和系统的分类计划，确立了评估指标“类（Categories）”，即Cat3，Cat4，Cat5等，并规定电缆或连接件等单一部件必须符合相应的类别。同时，为了定义由某一类别部件所组成的整个系统（链路、信道）的性能等级，国际标准化组织建立了“级（Classes）”，即ClassA，ClassB，ClassC，ClassD等级的概念。,3.3综合布线系统标准,国际标准：ISO/IEC11801ISO/IEC11801：2000是对ISO/IEC118011995的一次主要的更新，它增加了新的测量方法的条件。ISO/IEC认为以往的链路定义应被永久链路和通道的定义所取代，对永久链路和通道的等效远端串扰ELFEXT、综合近端串扰、传输延迟等进行规定.ISO/IEC11801:2002这个新标准定义了6类、7类线缆的标准,3.3综合布线系统标准,国家标准综合布线系统工程设计规范(GB50311-2007)综合布线工程验收规范(GB50312-2007)。两个标准于2007年4月6日发布，2007年10月1日开始执行国家标准2000版,建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范(GB/T50311-2000)、建筑与建筑群综合布线系统工程验收规范(GB/T50312-2000)。只是关于100MHz5类布线系统的标准，不涉及超5类布线系统以上的布线系统。2007版和2000版比较，最大的特点是定义到了F级7类综合布线系统。,3.3综合布线系统标准,其它标准北美标准569(1990)商业建筑电信布线路径和空间标准570(1991)居住和轻型商业建筑标准606(1993)商业建筑电信布线基础设施管理标准607(1994)商业建筑中电信布线接地及连接要求欧洲标准EN50173与国际标准ISO/IEC11801是一致的。但是EN50173比ISO/IEC11801严格，它更强调电磁兼容性，提出通过线缆屏蔽层，使线缆内部的双绞线对在高带宽传输的条件下，具备更强的抗干扰能力和放辐射能力。中国其它相关标准防火、机房及防雷等,3.3综合布线系统标准,在GB50311-2007和GB50312-2007出台之前国际标准与国家标准相结合用户指定布线系统集成商推荐选定GB50311-2007和GB50312-2007实施后该标准已定义到了最先进的F级7类综合布线系统,综合布线系统要求按GB50311-2007和GB50312-2007进行设计和施工验收。,3.4综合布线分级与类别,按类或级分类综合布线系统,铜缆布线系统分级与类别对应表,3.4综合布线分级与类别,按类或级分类综合布线系统,布线系统等级与类别选用要求,注：其他应用指数字监控摄像头、楼宇自控现场控制器(DDC)、门禁系统等采用网络端口传送数字信息时的应用。,3.5综合布线系统选择,3.5.1屏蔽与非屏蔽双绞线的选择为什么要采用非屏蔽系统UTP线缆结构设计可很好地抗干扰线缆传输数据速率要求不高管槽系统的屏蔽作用安装维护方便，整体造价低屏蔽系统安装困难、技术要求较高和工程造价较高。为什么要采用屏蔽系统非屏蔽系统线缆结构有可能降低其技术性能非屏蔽系统容易对外辐射保密性差非屏蔽系统的高速数据传输性能较差,3.5综合布线系统选择,3.5.1屏蔽与非屏蔽双绞线的选择选择非屏蔽系统与屏蔽系统的考虑因素当综合布线工程现场的电磁干扰场强度低于防护标准的规定，或采用非屏蔽布线系统能满足安装现场条件对线缆的间距要求时，综合布线系统宜采用非屏蔽系统产品。当综合布线区域内存在的电磁干扰场强高于3Vm时，或建设单位(业主)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，综合布线系统宜采用屏蔽系统产品。在综合布线系统工程中，对于选用的传输媒介和连接硬件，必须从综合布线系统的整体和全局考虑，要求保证系统工程的一致性和统一性。当布线环境处在强电磁场附近需要对布线系统进行屏蔽时，可以根据环境电磁干扰的强弱，采取三个层次不同的屏蔽措施。在一般电磁干扰的情况下，可采用金属槽管屏蔽的办法;在存在较强电磁干扰源的情况下，可采用屏蔽双绞线和屏蔽连接件的屏蔽系统，再辅助以金属桥架和管道，可取得较好的屏蔽效果;在有极强电磁干扰的情况下，可以采用光缆布线。采用光缆布线成本较高，但屏蔽效果最好，而且可以得到极高的带宽和传输速率。,3.5综合布线系统选择,3.5.2超5类与6类布线系统的选择基本数据比较,3.5综合布线系统选择,3.5.2超5类与6类布线系统的选择电气性能比较,3.5综合布线系统选择,3.5.2超5类与6类布线系统的选择CAT5e和CAT6在在1000Mbps上应用的比较用双绞线作为传输介质的千兆网络技术有：1000BASE-T和1000BASE-TXCAT5e只支持1000BASE-TCAT6既支持1000BASE-T也支持1000BASE-TX,1000BASE-T传输机制,1000BASE-TX传输机制,CAT5e和CAT6在在1000Mbps上应用的比较,3.5综合布线系统选择,3.5.2超5类与6类布线系统的选择CAT5e支持100Mbps，较好支持1000Mbps投资少，安装易具有较高的性价比较好满足未来网络发展需求CAT6支持100Mbps，很好支持1000Mbps投资大，安装难性能高能更好地满足未来网络发展需求适合有经济实力、通信速率和质量要求高的单位,3.5综合布线系统选择,3.5.3双绞线与光缆的选择光纤与非屏蔽双绞线相比具有以下优点：1)它具有更高的带宽；2)允许的距离更长；3)安全性更高；4)完全消除了RFI和EMI，允许更靠近电力电缆，而且不会对人身健康产生辐射威胁。,3.5综合布线系统选择,3.5.3双绞线与光缆的选择千兆以太网的光纤选择,多模、单模光纤千兆网络传输距离表,3.5综合布线系统选择,3.5.3双绞线与光缆的选择10G以太网中光纤的选择,10G以太网光纤应用传输距离表,3.5综合布线系统选择,3.5.3双绞线与光缆的选择光纤布线是数据干线的首选1）干线用缆量不大。2）用光缆不必为升级疑虑3）处于电磁干扰较严重的弱电井，光缆比较理想4）光缆在弱电井布放，安装难度较小,3.5综合布线系统选择,3.5.3双绞线与光缆的选择光纤到桌面的机遇1）由于CAT5E线缆实现了支持千兆以太网，并且其标准已正式公布，而6类布线规范直到2002年初才正式公布。使得6类线缆应用比预测的结果要差。2）6类系统部件的费用比5E类高得多，与光纤布线系统相比价格优势不大。3）6类系统的施工要求也比5E类高，其难度近似于光缆，但其供应商往往不象光缆供应商那样能够提供专业水平的一条龙服务，竣工后系统不合格率较高4）光纤布线长度可以比铜缆长，几层楼合用光纤集线器的范围5）对于光纤到桌面（FTTD，FiberToTheDesk）来说，光缆布线可以考虑省去FD（FloorDistributor，楼层配线设备），直接从BD（BuildingDistributor，建筑物配线设备）引至桌面。6）7类铜缆与光缆相比，二者相比光纤具有较大的优势。,3.5综合布线系统选择,3.5.3双绞线与光缆的选择促进光纤在综合布线中应用的新技术1）小型化（SFF）光纤连接器2）理想的VCSEL（垂直腔表面发射激光）光源3）光电介质转换器未来的解决方案是光缆在综合布线系统中有着重要的地位，但在目前和今后一定时期，它还不能完全立即取代铜线电缆。光缆主要是在建筑物间和建筑物内的主干线路，而双绞线电缆将会在距离近、分布广和要求低的到工作区的水平布线系统广泛应用，只是当水平布线距离很远电缆无法达到、桌面应用有高带宽和高安全性等要求时，水平布线就需要采用光纤布线系统。目前综合布线系统的首选方案光纤主干系统+双绞线水平系统,3.6产品选型,3.6.1产品选型原则满足功能需求结合环境实际选用同一品牌的产品符合相关标准技术性与经济性相结合,3.6产品选型,3.6.2综合布线产品市场现状综合布线最早是从美国引入我国的，因此市场上最早的综合布线产品主要是美国品牌，随着市场的发展，欧洲、澳洲、台湾等地的产品相继进入中国市场。近几年，国内品牌所占市场份额也大幅攀升下图为千家综合布线网公布的2008年7月国内市场的综合布线产品的品牌指数排名,3.7用户需求分析,3.7.1建筑物现场勘察查看各楼层、走廊、房间、电梯厅和大厅等吊顶的情况计算机网络线路可与哪些线路共用槽道没有可用的电缆竖井，则要和甲方技术负责人商定垂直槽道的位置，并选择垂直槽道的种类是梯级式、托盘式、槽式桥架还是钢管等在设备间和楼层配线间，要确定机柜的安放位置，确定到机柜的主干线槽的敷设方式如果在竖井内墙上挂装楼层配线箱，要求竖井内有电灯，并且有楼板，而不是直通的确定到卫星配线箱的槽道的敷设方式和槽道种类讨论大楼结构方面尚不清楚的问题。,3.7用户需求分析,3.7.2用户需求分析的对象与范围1需求分析对象通常，综合布线系统建设对象分为智能建筑和智能小区两种类型。智能建筑智能小区住宅智能小区商住智能小区校园智能小区,3.7用户需求分析,3.7.2用户需求分析的对象与范围2用户信息需求分析的范围工程区域的大小信息业务种类的多少语音、数据和图像通信系统保安监控系统卫星电视接收系统消防监控系统,3.7用户需求分析,3.7.3用户需求分析的基本要求确定工作区数量和性质主要考虑近期需求，兼顾长远发展需要。多方征求意见。,3.8设计原则与步骤,3.8.1设计原则尽量将综合布线系统纳入到建筑物整体规划、设计和建设之中。尽可能将更多的