综合布线说明工程中对配线架的要求

1、.综合布线 说明工程中对配线架的要求4.综合布线系统的产品构造本文13部分的内容只是一个引子,它们可以用于技术交流、可以用于简单的理解布线系统,无线网卡,也可以用于思路展开.而真正作为一名工程师去从事布线系统工程,却不得不经历以下几个环节：?熟悉产品.?理解布线系统的构造.?熟悉各种类型建筑物或建筑群对布线的需求和施行特点.?掌握各种类型的设计院、业主对布线的思路和想法.?亲身参加布线工程,知道施工人员包括施工工人的心态和施行手段.?经历测试关,从测试仪上分析工程的质量以及故障的原因.?在工程质量不理想的时候,还要经历验收关.?在工程完工后,应该反思所遇到的一切,让自己的经历上升到理论.工程设

2、计的前提是产品,高脚杯,没有产品就无法进展工程配置,自然就谈不上工程施行穿线、模块端接等等.在这一部分,将分析综合布线的产品构造：有些人会说：没有必要理解产品,那太花时间.当标书到手后,找厂家工程师做一下设计,自己排个版就行了.殊不知,这样做快是快了,但由于厂家工程师的局限性如：无法与业主方屡次见面、不理解同一工程中其它工种的情况等等,导致所提供的只能是千篇一律的设计,无法形成对工程形成具有强烈针对性的设计,这使得布线设计有可能在初始阶段就留下了隐患.同时,用于工程商的工程师并没有亲身经历设计,致使他们在工程施行时无法把握设计的准确意图.所以,假设要做好一个布线工程,工程商的工程师还是应该自己

3、动手,在熟悉了产品后自己进展工程设计.言归正传：每一家厂商的综合布线系统产品都包含着许多产品系列,如：程度双绞线、模块、面板、配线架、跳线、大对数电缆、光缆、耦合器、尾纤、光纤连接件、光纤配线架、光纤面板、适配器、工具、仪器等等.每一个产品系列中又有着许多划分,如：电缆和光缆的室内型、室外型；光纤耦合器和连接件的ST、SC、MTRJ、LC型；双绞线的3类、5类、6类、7类；光缆的OM1、OM2、OM3、OS1等等.大量的因素穿插在一起,形成了数一千计的综合布线产品.在本文中,仅产品各项性能中对布线工程有影响的常规情况进展介绍,而常规的技术参数、技术理论、尺寸、产品特色、新产品等等可以查询相关的

4、厂商技术手册和厂商推广性文章,当然,有时机听厂商工程师介绍时印象会更深些.4.1.布线产品构成的主线怎样把握主线,将这些产品一一记入心中?对于一个初学者是一件头疼的事,对于一个要想将这些产品以最系统的方式介绍给听众的布线厂商讲师而言,也是一件头疼的事.为了到达这一目的,在本文中,笔者将试图用另一种方式描绘这些产品：1.综合布线的本质是线和线的敷设；2.隐蔽的线必须保证不被碰到,可能被碰到的线必须可以被更换.由此引入了模块、插头等接插件、连接件,将线分为固定部分和活动部分；3.面板是模块等接插件、连接件的固定支架,也是隔离线缆的固定部分和活动部分的"封锁面",配线架是面板的集

5、合.而机柜的后侧同样也是保护固定部分空间,为了保证线的固定部分不被碰到,应该将多余的面板空间全部使用空面板封闭.以上三个观点互相组合成为笔者在分析综合布线产品品质时的重要根据当然还有其它根据,如：可观性、受力分析、施工难度、兼容性等等,至于性价比那么会随着人们对性能的观念而变化,详细解释如下：4.2.线缆：双绞线电缆和光缆"综合布线系统"这一名词可以分解为三个单词：?综合：指的是各种各样的弱电线缆都可以使用同一类产品去取代；?布线：指的是这一系统的工作就是线缆敷设.其中"布"为动词,"线"为名词；?系统：指的是为了到达布线的目的,已经

6、形成了一组产品和一组施工工艺当然也包含着一组设计理论.由此,可以看出,"综合布线系统"中最核心的产品是"线",即双绞线和光缆.这一点可以从最普通的"网线"中看出：所谓网线,就是一根双绞线两端各装一个RJ45水晶头,一头插入网络交换机Switch Hub十年前为网络集线器HUB,另一端插入台式计算机的网卡,形成了一个最简单的网络传输通道.这一构造早在1993年以前已经在中国大地上出现,至今仍然在许多场合中可以看到、在许多工程中正在施行.无论是性能测试还是实用,它们都可以圆满的完成任务.应该说这是一种最廉价、最实用的布线解决方案.但是它不

7、是标准的综合布线解决方案.为什么?因为它无法解决可靠性问题.经过十几年笔记本电脑从新奇到普及的历程,许多人都知道,笔记本电脑的电源线容易折断,而其断点往往在两端,即在插头附近或在电源适配器附近,其原因在于这两处被弯曲的可能性最大、被弯曲的次数最多、被弯曲的角度最大、受力也最大.同样道理,网线断线的地方往往也在两端,记得我曾经问过一个小学的网络管理员,断线了怎么办?他说两端多留几米,断了再重新压水晶头.我又问他：假设双绞线不是断在水晶头旁边,而是断在墙跟处即双绞线分开墙面的地方,那怎么办?他答复说那就没有方法,只能放弃这根线了.在一栋建筑物中,网络交换机与台式交换机大多不在同一个房间,90米长的

8、双绞线需要经过天花、墙壁、地板才能到达指定的位置.这就是说,事实上整根网线中有几米暴露在人们的视线中,其它都"藏"在天花、墙壁、地板中,这段被"隐藏"起来的线段通常不会损坏除非是墙壁倒塌之类的硬伤,真正容易损坏的部分是在办公室、在机房里的暴露部分.房间里暴露的双绞线是从墙壁到办公桌上计算机网卡之间的那一段.由此可见,最容易断线的位置就是墙边、电脑旁,无线网卡320GB硬盘,有时也会因为搬动办公桌、挪动桌旁的资料、杂物等无意中扯断双绞线.假设使用网线,从网络交换机到办公桌上的电脑为一根完好的双绞线,那一旦断线可是非常难以找到断线的位置,超五类,也不容易修复

9、.在电脑已经普及的今天,假设网络传输发生故障,将直接导致日常工作受阻,严重时造成重大经济损失.通过分析可以知道：安装在天花、墙壁好地板内的双绞线因人们碰不到而不容易发生故障.这时,玻璃酒杯,假设将一根长的程度双绞线分解成三段：1.办公桌到墙面出线位置；2.墙面出线位置到机房内的配线架位置；3.机房内的配线架位置到网络设备.这时,最容易断线的线段在1和3两段,铜包银,而2由于受到强有力的保护,根本上不会出现故障.假设在墙面使用模块、面板,在机房中使用配线架、机柜将三段线缆有机的结合起来,那就可以保证绝大部分线缆是不会出现故障的.4.2.1.线缆的传输才能决定了模块的传输才能综合布线用的线缆可以分

10、为铜缆双绞线和光缆两大类.其中双绞线的传输性能等级用类表示,玻璃器皿,如标准中的3类、5类、超5类、6类、6A类、7类、7A类；光缆那么有OM1、OM2、OM、OS1等类别,有些厂商还有自定义的其它类别.在双绞线模块、光纤连接件选型时,它们的传输性能等级必须与所连接的线缆等级一致,这样才能形成这一等级的链路.例如：使用6类双绞线就要求使用6类模块,而不可以使用超5类模块.4.2.2.线缆的护套层由环境所决定线缆的护套有多种多样：阻燃、低烟无卤、室外铝铠、室外平行钢丝铠装、室外玻璃纤维铠装等等,而选用原那么是根据环境的情况而定.例如：?建筑物内的电力电缆使用低烟无卤,就意味着双绞线的首选是低烟无

11、卤.?室外管道内敷设的光缆可以采用无金属光缆,一方面可以降低造价,另一方面具有本质上防雷击的效果.4.2.3.线缆是否抗电磁干扰直接影响模块的选型和施工工艺双绞线分为屏蔽和非屏蔽两类,它们所对应的模块是不一样的：屏蔽双绞线要使用屏蔽模块,非屏蔽双绞线那么应使用非屏蔽模块.因为屏蔽双绞线链路要求做到全程屏蔽,即：双绞线、模块/配线架、跳线全部为屏蔽产品,少一样就不能到达两端接地一端为配线架、另一端为计算机/网络设备的效果.同样,屏蔽模块的施工比非屏蔽模块多了一个屏蔽层双绞线屏蔽层与模块屏蔽壳体互联的工序,虽然这一工序所花的时间很少,但假设施工端接人员没有掌握这一技术,就会造成整个屏蔽链路失效的后

12、果.尽管屏蔽层不接地不会比非屏蔽更差,但屏蔽双绞线与非屏蔽双绞线直接的价格差却会使人苦笑.4.2.4.线缆的选型是应用及应用场合决定在每一根传输链路中,应该使用什么样的线缆,应该使用哪一个传输等级、哪一种防护等级的线缆,事实上是由应用需求而定的.例如：?在桌面电脑上,传输百兆网可以使用超5类线5类线根本上已经淡出市场；传输千兆网建议使用6类线.?重要的信息点,可以使用光纤到桌面,但应在电脑中装备光纤网卡.因为假设是采用光电转换器+RJ45网卡的廉价方式,由于光电转换器需要附加电源变送器,在实际使用中假设电源被拉松,造成传输中断,那还是被认为是传输故障.?在传输紧急播送的线路包括光缆中,应该使用

13、耐火等级的电缆.因为紧急播送要求在火灾发生后30120分钟即E30E120,随要求而定内保持线路仍然可以传输信号,而阻燃类的缆线即美国的CM系列和欧洲的低烟无卤系列都是考虑火灾不蔓延、不伤害人和设备,不应用于这类场合,只有符合IEC 60331标准或相应的国家标准的线缆才适宜.在大量的招标书中都明确了对各种线缆的要求,由此确定对模块等接插件的要求.4.2.5.双绞线的品质因素双绞线的品质主要取决于原材料的质量、消费线的品质和操作工人的素质,而双绞线的构成方式也对工程来说也是至关重要的.在工程商能看得见的层面上看,可以看到以下一些现象：?紧护套与松护套早期的双绞线都是属于松护套的,其特点是：护套

14、层呈圆型,根本上看不出内部双绞线；当剪出200mm时,内部的芯线可以很轻松地用手抽出.这就意味着护套层与芯线之间存在着很大的缝隙,在工程中一旦遇到弯曲、受压等现象,内部的芯线线对容易变形,可能会造成进场测试散放在地上与工程测试在线槽、桥架和电线管中的性能测试结果有差异.在上世纪末期,国外的程度双绞线开场转向使用紧护套型构造.这种双绞线的外观不漂亮：在圆型的护套外表,双绞线绞距所造成的凹凸明晰可见,护套层紧急地裹在芯线外.在剪出200mm时,用手很难把内部的芯线抽出.这种双绞线的绞距被护套层紧紧地固定着,即使是在工程中弯曲、受压也很难改变绞距,因此它的工程测试结果可以认为与进场测试根本一致.当然

15、,紧护套构造也有一些副作用：由于护套材料与芯线的绝缘材料往往不是同一种材料,因此它们的温度系数也不会完全一样.当护套层紧紧地裹在芯线外时,护套随温度变化时,就会牵动内部的芯线,造成绞距出现变化.由于这些变化影响不大,而松护套对工程性能的影响十清楚显,因此紧护套型双绞线越来越流行.如今,进口的程度双绞线根本上都已经采用了紧护套构造.?双绞线的铜芯线径双绞线的铜芯直径是影响双绞线品质的重要因素,在许多性能参数的公式推演中都引入了直流阻抗这一与线径之间相关的数据,各种常用的双绞线线径大致如下：五类双绞线的线径通常大于0.511mmAWG 24；六类非屏蔽双绞线那么常到达0.57mm以上AWG 23；

16、6A类非屏蔽双绞线为0.62mm以上AWG 22；7类屏蔽双绞线为0.58-0.62mmAWG 23至AWG 22.有时,在市场上会看到线径小用游标卡尺可以明确的得到结论的双绞线,例如线径小于0.50mm的五类双绞线.这些双绞线可以通过工程用的性能测试仪所进展的链路测试或信道测试,但它们大多通不过专用双绞线测试仪所进展的线缆级测试.当芯线直径减少时,双绞线所使用的铜明显减少,而且可以减少包裹在外层的绝缘材料和护套材料,从而到达降低本钱的作用.?绝缘层厚度绝缘层的厚度并非是越厚越好,通常可以到达或超过击穿电压指标的厚度即可,并非必须到达0.2mm厚度.因此,有些双绞线的绝缘层厚度很薄,但在进展击

17、穿电压试验后觉察没有问题,这样的厚度仍然是可以使用的,因为在国家标准中也没有规定最小的绝缘层厚度指标.?护套层厚度护套层的作用很多,其中有一个作用是抗拉强度.双绞线护套必须具有一定的抗拉强度,否那么在施工时就会造成芯线绞距因受力而改变.从前几年开场,双绞线的护套层有加厚的趋势尤其是在国外,其主要目的就是加强双绞线的抗拉强度.有人说,六类双绞线内有十字骨架,可以起到加强筋的作用,那么护套层就不必加厚了.事实上,这不是一回事：在施工时,施工人员的力是用在护套层上的,假设护套层受力而变形,那么十字骨架根本起不了作用.而十字骨架只有在护套层通过芯线将力传导到十字骨架上时才能发挥作用十字骨架与护套之间没

18、有接触,可这时,护套层、芯线都早已受力,没准已经变形.因此只能认为十字骨架在受到缓慢变化的持续力时才能发挥作用,而且这种作用应该属于摩擦阻力在发挥作用.?六类双绞线中各线对的抗电磁干扰隔离手段自从双绞线问世以来,近端串扰是它的一项重要的性能测试指标.而近端串扰的简单含义是：两对双绞线同时在传递信号,其中一对双绞线在受到另一对双绞线干扰时的信噪比.在3类线、5类线时,由于工作频率低,信号在双绞线中辐射到空间的分量相对较弱,与此同时信号的幅度也比较大,两者结合的结果,近端串扰的影响不是很大.到了6类双绞线问世的年代,由于传输信号的工作频率越来越高,辐射干扰的强度明显进步,而高频信号的幅度又相对减小

19、了,因此信噪比的影响就明显增大.为理解决近端串扰所带来的负免效应,六类非屏蔽双绞线除了具有与超5类双绞线一样的仅在护套层中有4对芯线的普通构造外,又出现了带有一字片和带有十字骨架又称为扭十字骨架,由于双绞线芯线在护套层内除了对绞外,四个线对始终呈现改变的状态,因此插在芯线之间的十字骨架必然随着芯线改变,故十字骨架与扭十字骨架其实是一回事的品种.用肉眼来看,无论是一字片还是十字骨架,其作用都是让线对之间保持一定的间距.在电磁理论中,任何一点的电磁辐射强度与间隔 的平方呈反比,由此稍有一点间隔 绝缘层还提供了一些间隔 ,就可以使电磁干扰大幅度下降.另外,一字片或十字骨架可以防止一对双绞线插入另一对

20、双绞线的芯线之间,假设插入那么会使这两对芯线的电磁性能都变差.至于一字片好还十十字骨架好,各有说法,只是如今绝大多数六类非屏蔽工程的招标书中都要求采用十字骨架.在某些具有总屏蔽层的6类屏蔽双绞线也使用十字骨架来抑制线对之间的电磁干扰如：近端串扰等等.?线对屏蔽与总屏蔽屏蔽的目的是切断空间电磁辐射通往双绞线芯线的途径,或者是减弱空间电磁辐射到达的强度.传统的屏蔽双绞线符号为F/UTP、SF/UTP是在四对芯线的外层添加多种屏蔽层如：铝箔屏蔽层、丝网屏蔽层,一层不够就再加一层.它们的作用是抑制外部空间与双绞线之间的电磁辐射干扰和辐射泄密,而不是抑制线对与线对之间的电磁干扰.这一方法在三类双绞线和五

21、类双绞线上非常有效,然而在六类屏蔽双绞线中,当仍然使用上述屏蔽方法时,线对之间就需要添加十字骨架尚未看到添加一字片的去抵御线对之间的电磁干扰.这样使得屏蔽双绞线的外径明显增大屏蔽层的厚度+十字骨架的空间.线对屏蔽双绞线符号为U/FTP是在每个线对上裹一层铝箔,但不在4个线对外再设总屏蔽层.这4张屏蔽层同时起到了三个作用：1.抑制了外部空间与双绞线之间的电磁辐射干扰好辐射泄密.由于每个线对均有屏蔽层,使对外抗电磁干扰的才能明显强于同等厚度的铝箔总屏蔽双绞线定性说明：当电磁干扰来自一个方向时,面向它的两对线仅有一层屏蔽保护,效果与总屏蔽一样,后两对线那么至少有2层屏蔽保护,效果高于总屏蔽.而双绞线

22、的4个线对是始终在改变的,因此平均的结果是每个线对所受到的电磁辐射小于同等厚度的铝箔总屏蔽双绞线；2.抵御了同一根双绞线内各线对之间的电磁辐射干扰,不再需要十字骨架.同时使同一根线对屏蔽双绞线可以传送4路保密 信号；3.不会出现相邻两根双绞线中同色线对之间的电磁干扰ANEXT.在近端串扰这个指标上,可以通过专用线缆测试仪的测试进展定量分析：以上三张图依次从左到右分别为不带十字骨架的六类非屏蔽双绞线、带十字骨架的六类非屏蔽双绞线和线对屏蔽的六类屏蔽双绞线.它们是由同一套消费线、同一批消费工人制造的,三张图全部来自信息产业部数据产品质量检测中心.比较三张图可以看出：1.带十字骨架的六类非屏蔽双绞线

23、比不带十字骨架的六类非屏蔽双绞线提供了平均45dB的富裕量；2.六类线对屏蔽双绞线的NEXT比带十字骨架的六类非屏蔽双绞线的NEXT值下降了大约35dB,明显优于非屏蔽双绞线；3.线对屏蔽双绞线的线对之间是两张铝箔,那么单张铝箔的抑制才能大约是1720dB.这与北京建筑设计院在上世纪九十年代赴欧洲考察报告中所述的"FTP比UTP的抗干扰才能高一个数量级"的说法根本一致.应该说明的是：这三张图是线缆的NEXT测试值,不是链路的NEXT值,因此它们与经常看到的使用福禄克等链路测试仪测出的数据图是不一样的,因为其中没有包含模块的值和端接所引入的NEXT值.应该说明的是：屏蔽双绞线

24、会引入"二次辐射",即屏蔽层上感应到的电压再次进展辐射.正因为如此,所以屏蔽层需要接地,让感应电压转换成电流排放到大地,这时由于屏蔽层上所残留的感应电压已经很低,二次辐射的干扰就变得很小.4.3.接插件和连接件这里所述的接插件好连接件是指安装在线缆两端,在传输链路中发挥作用的部件,包括：模块、配线架含模块、光纤尾纤、光纤连接器ST、SC、MTRJ、LC等等.接插件如：模块的作用是将两段别离的缆线连接起来,以到达保护线缆和灵敏应用、进步系统可靠性的重要目的.正因为如此,尽管引入接插件会引入各种指标的下降,但它仍然是布线系统中必不可少的重要组成部分.目前的接插件和连接件种类很多

25、,常见的有以下几类：?铜缆系列?RJ45型模块：8针,可以装在面板中也可以装在配线架里.符合IEC 60603-7系列标准,可以与8芯适配双绞线连接.在端接方式上分有IDC打线式、免工具压线式等,在电磁方面分有非屏蔽型和屏蔽型.?RJ45型一体化配线架：属早期的配线架构造,如今仍然在使用.它使用大块的线路板将RJ45模块全部焊接在配线架上,省去了许多其它材料.?RJ45型模块式配线架采用空的配线架安装标准RJ45型模块.优点是更换方便,一个模块损坏不必更换整个配线架.缺点是造价略高.配线架背后应该带有可以绑扎程度双绞线的托线架.它作用至少有三项：固定程度双绞线、预留少量线缆、进步长期可靠性.详

26、细用处将在工程篇中介绍,因为它与施工工艺亲密相关.?RJ45型语音配线架采用RJ45型插座构造传输 /语音信号,每个RJ45口内仅使用2-3对线,而不是具有8针的标准构造.这种类型的产品是由于维护人员越来越不愿意使用打线刀去更换跳线所致.跳线有两类：一类是采用标准的快捷式跳线,如RJ45-RJ45跳线、RJ45-110跳线、RJ11-RJ11跳线等等,使用这类跳线在进展维护时很方便,只要用手指插拔跳线就可以了；另一类是采用打线方式的跳线,如：传统的红白跳线,或一端是RJ45插头的尾线等等,这类跳线要带着打线刀,费力的去将老线勾出,然后用力打入新的跳线,假设没有打好还要重新打.因此,使用标准的快

27、捷式跳线对于维护人员来说非常方便,这就造成了与快捷式跳线配套的配线架越来越流行.?110型配线架110型配线架是最早出现的配线架,原来是壁挂式构造,如今已经开展到机柜式构造.其特点是安装密度高,平均1U的机柜高度可以安装100对双绞线.110型配线架需要使用110型连接块配套使用,从工程角度上看,由于110连接块在打入配线架后很难取下,所以在工程中应尽量检查无误后再将连接块打入配线架.110型配线架分有5类和6类两种,其中6类通常为48、96、288对构造,由于它的线间距与5类配线架不一样,因此需要使用特殊的4对打线工具将连接块打入配线架,而不象5类配线架那样使用5对打线工具.?Krone型配

28、线架Krone型配线架是国内仿制最多的配线架,它采用背架+8对或10对模块的构造.在电信行业中大量使用这种配线架.Krone型配线架的优点是可以安装避雷器过压型或过流型,但缺点是安装密度低,需要更多的安装空间.与Krone型配线架类似的还有VS型配线架.?光纤系列?光纤连接器常见的光纤连接器有ST、SC、MTRJ和LC型等等,电脑之家PC-最具活力的时尚科技门户,有些厂商还有VF45、FJ等类型.从原理上说,光纤连接器并不应该列入接插件系列,因为它们不参与光的传输,而只能算做光纤纤芯外围的定位装置,确保两个光纤纤芯之间可以对准.由于光纤尾纤只能列入接插件范围,故还是将光纤连接器列入了接插件内.

29、?光纤尾纤光纤尾纤是一端已经安装了光纤连接器的一段光纤,长度大多为1-3米,当将它的另一端与光缆中的纤芯连接成一体使用熔接或冷接后,光缆的纤芯上就装上了光纤连接器,可以插入光纤耦合器与另一根光纤对接.各种产品的详细介绍可以翻阅各厂商的产品手册.由于本文并非针对产品,因此就不花费过多的篇幅了.在此仅以RJ45型配线架的外部机械构造为例,说明工程中对配线架的要求：RJ45型配线架无论是一体化配线架、模块式配线架,还是空配线架+模块的方式,除了其传输性能必须到达标准所规定的参数、模块插口的机械尺寸必须符合RJ45的标准尺寸、插拔次数必须到达标准规定的次数IEC 60603标准规定为两档：750次或2500次、两侧螺丝孔的中心距必须符合19英寸19t 25.4mm=482.6mm外,还有许多与施工有关的不确定构造要求.其根本要求主要有：?标准容量目前RJ45型配线架的标准容量为1U24口,其中1U为配线架的高度单位,相当于44.45mm.这一容量只所以得到广泛的使用,是由于它很好的平衡了跳线、模块、程度双绞线等各方面的关系,例如：跳线护套的宽度、程度双绞线的绑扎、程度双绞线的预留等等,使安装人员和维护人员不会觉得空间太小而影响操作的效果.?程度双绞线托线架在当今使用的大多数RJ45型配线架的背后,都配有程度双绞线使用的托线架或可以另配托线架.目前,