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 综合布线的基本常识
发布日期:[2012-1-27]   

1 综合布线的组成

综合布线系统 (Premise Distribution System) 又称结构化布线系统( Structure Cabling System ),是目前流行的一种新型布线方式,它解决了常规布线系统无法解决的问题。常规布线系统中的电话系统、保安监视系统、电视接受系统、消防报警系统、计算机网络系统等,他们各自具有一套互不相连的系统,每个系统的终端插接件亦各不相同,当这些系统中的某一系统需要改变,将是极其困难的,甚至要付出很高的代价。相比之下,综合布线系统是采用模块化插接件,垂直、水平方向的线路一经布置,只需改变接线间中的跳线,改变集线器,增加接线间的接线模块,便可满足用户对这些系统的扩展和移动。综合布线由六个子系统组成,即工作区子系统 (Work Area) 、水平布线子系统 (Horizontal Cabling) 、垂直干线子系统 (Backbone Cabling) 、设备间子系统 (Equipment Rooms) 、管理子系统 (Administration) 和建筑群接入子系统 (Premises Entrance Facilities) 。综合布线系统采用标准化部件,和模块化组合方式,把语音、数据、图像和控制信号用统一的传输媒体进行综合,形成了一套标准、实用、灵活、开放的布线系统。提升了对弱电系统平台的支撑。

2 水平布线子系统

水平布线子系统是指从工作区子系统的信息点出发,连接管理子系统的通信中间交叉配线设备的线缆部分。由于智能大厦对通信系统的要求,需要把通信系统设计成易于维护、更换和移动的配置结构,以适用通信系统及设备在未来发展的需要。水平布线子系统分布于智能大厦的各个角落,绝大部分通信电缆包括在这个子系统中。相对于垂直干线子系统而言,水平布线子系统一般安装得十分隐蔽。在智能大厦交工后,该子系统很难接近,因此更换和维护水平线缆的费用很高、技术要求也很高。如果我们经常地对水平线缆进行维护和更换的话,就会打扰大厦内用户的正常工作,严重者就要中断用户的通信系统。由此可见,水平布线子系统的管路敷设、线缆选择将成为综合布线系统中重要的组成部分。因此电气工程师应初步掌握综合布线系统的基本知识,从施工图中领悟设计者的意图,并从实用角度出发为用户着想,减少或消除日后用户对水平布线子系统的更改,这是十分重要的。

2.1 水平布线子系统在施工前的准备

水平布线子系统的水平管路在综合布线系统中所占的比例最大,若与其它专业管路处理不当,就会给电气施工带来极大的不便,水平布线子系统的管路在预埋前,电气工程师应认真作好图纸会审工作,并向工人做好技术交底,尽量避免与其它专业管路交叉重叠,发生矛盾。可利用 AutoCAD 绘出三维大样图,在大样图上注明其它专业管路的走向、标高以及各种管路的规格型号,制定出最优敷设管路的施工方案,满足管线路由最短,便于安装的要求。目前水平布线有三种方法:钢管暗敷设法、吊顶内走线槽,线槽至信息点之间采用钢管连接方法、地面线槽暗敷设法,其中地面线槽暗敷设法适用于较高档的智能大厦。大厦内布置的信息点密集、大开间需要打隔断的办公场所,它的特点是投资比较大,工艺要求高,施工比较困难。

2.2 地面金属线槽在施工中应注意的问题

地面金属线槽布线是为了适用智能大厦弱电系统日趋复杂,出线口位置变化不定,而推出的一种新型的布线方式。地面金属线槽分为单槽、双槽、三槽和四槽,规格有 50 × 25 、 70 × 25 、 100 × 25 、 125 × 25 。地面金属线槽敷设时,电气专业应与土建专业密切配合,结合施工图出线口的位置,线槽的走向,确定分线盒的位置。线槽在交叉、转弯或分支处应设置分线盒,线槽的长度超过 6 米时,应加分线盒。设备间配线架、集线器、配电箱等设备引至线槽的线路,用终端变形连接器与线槽连接。线槽每隔 2 米处设置固定支架和调整支撑,并与钢筋连接防止移位,如图 2 所示。线槽的保护层应达到 35mm 以上,线槽连接完后应进行整体调整,请测量工用水准仪进行复核,严禁地面线槽超高。连接器、分线盒、线槽接口处应用密封条粘贴好,防止砂浆渗入腐蚀线槽内壁。在连接线槽过程中,出线口、分线盒应加防水保护盖,待底板的混凝土强度达到 50 %时,取下保护盖换上标识盖。施工中,工人应用钢锉对金属线槽的毛刺锉平,否则会划伤双绞线的外皮,使系统的抗干扰性、数据保密性、数据传输速度降低,甚至导致系统不能顺利开通。

2.3 水平布线子系统对接地的要求

综合布线系统采用屏蔽措施时,应保证有优良好的接地系统,可单独设置接地体,接地电阻≤ 4 Ω;采用联合接地体时,接地电阻≤ 1 Ω。综合布线系统所用屏蔽层必须保持连续性,并保证线缆的相对位置不变,屏蔽层的配线设备端应接地。各层配线架应单独布线到接地体,信息插座的接地利用电缆屏蔽层与各楼层配线架相连接,工作站弱电设备的金属外壳与专用接地体单独连接。采用钢管或金属桥架敷设线缆时,钢管之间、桥架之间、钢管与桥架之间应做可靠连接,并做跨接地线。综合布线系统有关的有源设备的正极或金属外壳,干线电缆屏蔽层均应接地。若同层内有均压环(高于 30 米及其以上,每层都应设置)时,应与之连接,使整个建筑物的接地系统组成一个笼式均压网。良好的接地可以防止突变的电压冲击对弱电设备的破坏,减少电磁干扰对通信传输速率的影响。

2.4 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,每个信息点都必须通过一根独立的线缆与管理子系统的配线架连接,每个楼层都有一个通信配线间为此楼层的各个工作区服务。为了使每种设备都连接到星型结构的布线系统上去,在信息点上可以使用外接适配器,这样有助于提高水平布线子系统的灵活性。

2.5 水平布线子系统的距离限制

水平布线子系统要求在 90m 的距离范围内,这个距离范围是指从楼层接线间的配线架到工作区的信息点的实际长度。与水平布线子系统有关的其它线缆,包括配线架上的跳线和工作区的连线总共不应超过 90m 。一般要求跳线长度小于 6m ,信息连线长度小于 3m 。

3 选择通信介质应注意的问题

3.1 非屏蔽双绞线和屏蔽双绞线的选择

线系统使用的传输介质主要有双绞线和光线,双绞线是由两根绝缘保护层的铜导线组成。双绞线分为非屏蔽双绞线( UTP )、屏蔽双绞线 (STP) ,而屏蔽双绞线又分为铝箔屏蔽双绞线 (FTP) 、独立屏蔽双绞线( STP )。如何选择系统传输介质,是施工中一项重要的内容,双绞线视频传输推荐使用非屏蔽双绞线( UTP ),屏蔽双绞线( STP )会缩短视频传输距离。

在系统布线中,是采用屏蔽双绞线还是采用非屏蔽双绞线,一般可分为两大派别。

非屏蔽派认为:所谓屏蔽系统是指整个系统全过程屏蔽,屏蔽系统本身只是一个好的设想,可提高信号传输的速率,但安装标准要求高,投资大。虽然屏蔽能够抵抗噪音干扰,提高传输速率,但如果在布线过程中稍有不慎,就会影响整个系统的屏蔽效果,反而会降低系统的性能。全屏蔽布线的传输带宽,低于同样成本的多棱光纤。从性能价格比来说,水平布线子系统仍将是非屏蔽双绞线和光纤的世界。而屏蔽派认为:屏蔽系统可提高稳定性能以及高质量的传输信号,并能够提供较高的传输带宽,可支持未来高速的网络系统,可提高更远的传输距离。至于施工要求高,那就是专业安装公司的事情了,只要严格按照布线规范要求操作,就会为用户提供屏蔽布线系统。

布线系统是采用非屏蔽双绞线还是屏蔽双绞线,从施工的质量、工期和投资来看,是有明显的差异。非屏蔽系统采用非屏蔽双绞线,施工比较简单,质量标准要求低,施工工期较短,投资低。而屏蔽系统采用屏蔽双绞线,对屏蔽层的处理要求很高,除了要求链路的屏蔽层不能有断点外,还要求屏蔽通路必须是完整的 360o 全过程屏蔽。从目前的施工条件来讲,很难达到整个系统的全过程屏蔽。因此从客观上,要求电气工程师在语音通信、数据通信和图像通信传输介质选择时,要对非屏蔽双绞线、屏蔽双绞线和光纤的技术指标有所了解。

语音通信: 3 类或更高的 100 Ω非屏蔽双绞线;

一般的数据通信: 5 类的 100 Ω非屏蔽双绞线, 150 Ω屏蔽双绞线;

高速数据通信: 2 芯的 62.5/125 μ m 光纤;

可视通信: 5 类的 100 Ω非屏蔽双绞线, 2 芯的 62.5/125 μ m 光纤。

3.2 双绞线缆的敷设

由于地面内暗敷金属线槽,所以它的散热条件比明敷线槽效果好。控制、信号线路为非载流线缆,不存在因散热效果不好而使线缆损坏的问题。因此双绞线缆在线槽内的填充率可达到线槽截面的 50 %。同一回路的所有双绞线缆可在同一线槽内敷设。强、弱电线缆应分槽敷设,两种线路交叉处应设置有屏蔽分线板的分线盒。线缆不得有接头,接头应在分线盒或线槽出线盒内处理。

4 在施工中需要注意的几个问题

4.1 在施工前,必须仔细查阅其他专业的施工图纸,尤其是土建结构施工图、水、电、通风施工图。因为水平路由的长短将会对设计的等级有一定的影响,而土建结构施工图、水、电、通风施工图对水平布线子系统管线路由的走向影响最大。在审图时,笔者建议不妨用比例尺在图纸上认真测量,为水平布线子系统找出最合理的路由走向,这样既节省水平线缆的长度,又避免与其他专业管路发生冲突,由于电气专业管线不可避免的要与其他各专业管路交叉重叠,发生矛盾的现象,给土建专业带来地面超高等问题。综合布线一般由专业公司负责安装调试,施工方仅做管路预埋、线缆敷设,如果我们在施工中敷衍了事,不遵循“管线路由最短”的原则,就会增加水平布线子系统管线的长度,不利于提高综合布线系统的通信能力、不利于通信系统的稳定性、不利于通信传输速率的提高。

4.2 建议在施工中应满足设计裕量。因为在实际施工中,不可能使水平线缆一直保持直线路由,所以实际安装中,需要的线缆总会比图纸上统计的量大的多,这就需要我们电气工程师考虑一定的裕量。裕量的计算方法是将一张平面图纸上离配线架最远的信息点的线缆图纸长度(图纸上用比例尺量出的长度),和最近的信息点的线缆图纸长度相加,除以 2 ,得出得数值为信息点的平均图纸长度,取平均长度的 20 %作为裕量。否则就会造成不必要的材料浪费。

4.3 在大多数设计中,水平布线子系统是被设计在吊顶、墙体或底板内的,所以可以认为水平子系统是不可更改、永久的系统。在安装中,笔者认为应尽量使用性能优良、质量可靠的管路和线缆,保证用户日后不破坏建筑结构。

4.4 良好的安装质量,可以使水平布线子系统在其工作周期内,始终保证良好工作状态和稳定的工作性能,尤其对于高性能的通信线缆和光纤,安装质量的好坏对系统的开通影响尤其显著,因此笔者认为在安装线缆中,要严格遵守 EIA/TIA569 规范标准。

4.5 由于视频信号、监控信号的传输需要有源设备的转换,所以笔者认为电视接收系统和保安监控系统不宜纳入到综合布线系统内,否则综合布线系统的灵活性和扩展性的特点,不能充分发挥出来。

4.6 综合布线系统所选用的线缆、信息插座、跳线、连接线等部件,必须与选择的类型一致,如选用 5 类标准,则线缆、信息插座、跳线、连接线等部件必须为 5 类;如系统采用屏蔽措施,则系统选用的所有部件均为屏蔽部件,只有这样才能保证系统屏蔽效果,达到整个系统的设计性能指标。

 
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