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本次綜合布線工程分為主樓和副樓,主樓為中心樓包括夾層共有樓層8層,地下1層,共設有2300個房間;副樓共有6層,地下1層,建筑面積約48000平方米。
采用綜合布線系統作為語音、數據及圖像通信等系統的傳輸媒質。考慮到現代化智能建筑對公環境和通信自動化(CA)、辦公自動化(OA)等系統信息傳輸的需求,系統應具有高度靈活性、可靠性及綜合性,并方便擴容和維護管理,能適應未來的技術發展。
作為每棟大樓信息基礎設施之一的綜合布線系統,將提供高質量、高性能、完備的物理通信鏈路,是各樓內計算機網絡通信、語音通信、智能建筑管理系統及其他弱電監控系統的通訊傳輸基礎設施,也是各區上述系統到信息中心/網絡中心/智能控制中心的物理通信鏈路。為此,必須建立一套完整的高品質綜合布線系統。
綜合布線系統要求能在提供滿足數據、圖像、音頻、視頻等多媒體應用的服務和傳輸能力,同時還能適應今后10年甚至更長時間內網絡和通信技術的高速發展,能適合當今流行的網絡技術(如交換以太網技術及1000BASE-T),甚至為今后更先進的如萬兆位千兆網絡系統應用打好堅實的基礎。
本次綜合布線系統工程,我們選用美國通貝公司六類布線系統。我公司作為通貝公司的布線系統優秀集成商,將嚴格按照招標文件要求,各種配套設備按用戶需求書規定的時間交貨,以確保綜合樓能按時交付使用。
系統建設要求
(1)本工程建立支持語言通信、辦公自動化、計算機網絡、視頻會議電話與多媒體傳輸的六類綜合布線系統。
(2)主樓、副樓綜合布線大對數語音銅纜總配線架安裝在展覽一夾2層通信機房內。語音主干采用三類大對數電纜,數據光纜總配線架安裝在展覽二夾二層網絡機房內。
(3)主樓、副樓綜合布線數據主干采用12芯50微米多模OM3光纜,語音主干采用三類UTP大對數銅纜。
(4)信息接口一律設計為86型國際面板。
(5)綜合布線水平子系統采用六類4對UTP,終端模塊采用六類RJ45。
(6)樓層IDF采用19標準機柜,信息點均采用六類插件模塊,光纖采用LC模塊。
(7)綜合布線系統主干大對數銅纜要求采用UL-CMP級別阻燃產品,光纜要求采用UL-OFNP阻燃型產品。
(8)綜合布線系統水平六類4對水平雙絞線要求采用低煙、無鹵、無毒、阻燃(符合IEC60332-3/UL910)環保型產品。
(9)共設房間2300個,按每個房間安裝1只雙插型RJ45信息點,辦公部分按5m2~6m2辦公面積安裝1只雙插型RJ45信息點,其余部位按需配置。
系統設計原則
布線設計常參照的設計原則很多:包括先進性、實用性、可靠性、靈活性、可擴充性等等。而用戶的需求,決定了布線系統的設計重點要求,我們根據用戶需求,分析應以下原則為重點進行規劃實施。
先進性原則:布線系統的先進性保證了數據信息傳輸基礎設施的持久生命力;保證順應網絡系統的更新應用;保證當今辦公區局域網應用向全國廣域網的擴展。
可擴展性原則:在不破壞裝修效果的前提下,不僅要滿足現有需求,還必須充分考慮未來信息點與應用擴展的需要。
可管理性原則:為方便將來管理人員進行網絡管理,應重視網絡管理規劃設計。
綜合考慮用戶需求和網絡設計一般原則,我們的布線系統設計將以先進性、可擴展性、可管理性為主要指導思想,并兼顧其他設計原則,如實用性原則等。
系統總體設計思路
綜合布線系統是智能建筑中非常重要的環節,在本次方案設計如下:
(1)電腦網絡主機房設置在主樓二樓二夾層計算機網絡中心機房;語音主機房設在主樓一樓二夾層語音中心機房。
(2)每個數據系統IDF通過主干至少6芯多模光纖,與主配線架MDF相連;每個語音分系統IDF通過主干采用大對數室內電纜連接與主配線架MDF相連。相鄰樓層之間同時放置一條4對六類雙絞線和3類大對數雙絞線,一旦此樓層線纜斷裂,可由相鄰樓層線纜應急補充。
(3)各分系統數據語音水平部分采用六類室內UTP和六類模塊化RJ45插座組成各功能房/區的單/雙口信息插座。
(4)綜合布線系統的各子系統(包括:工作區子系統、水平干線系統、管理子系統、設備間子系統、垂直干線系統)的設計均符合 ISO/IEC 11801《用戶樓宇運用布線標準》, EIA/TIA 568B和GB/T50314-2000智能建筑設計標準中對各子系統的規定。
(5)網絡整體采用星型物理拓撲結構,實現主干千兆,百兆交換到桌面。
系統設備配置
1.選型原則
能提供滿足音頻、數據、圖像、視頻等多媒體應用的服務和傳輸能力。
能適應今后10年甚至更長時間內網絡和通信技術的高速發展。
能為綜合樓內的各個相互獨立的子系統建立有機的聯系提供保證。
具有經濟性、可靠性、可擴充性。
2.品牌選型
目前,市場上可供我們選擇的綜合布線系統產品供應商很多,我公司根據在多年工程實踐中對不同廠商產品的使用經驗,結合對綜合布線系統的使用要求以及各廠商產品性能特點、設備外觀、服務質量等諸多因素,從眾多品牌中選擇了美國通貝公司公司開發和研制的綜合布線系統。
零誤碼布線系統:
綜合布線是一個匹配的系統,它由不同的元器件組成,如線纜、配線架、跳接線、信息模塊等組成,各元器件必須基于100歐姆阻抗,但可以存在15歐姆偏差。因此不同器件間最大阻抗偏差可達30歐姆,從而在連接處形成強大的信號反射,不利于信號傳輸。因此標準組織要求綜合布線系統的各元器件必須互相匹配認證, 才能真正達到5類、超5類甚至6類的要求。其它廠家的器件,如果沒有經過認證 匹配,并不一定形成5類、超5類信道帶寬,更不可能形成6類信道帶寬。不匹配的信道將引起數據出錯,從而使數據包不停重發,嚴重浪費網絡資源。而有時這種浪費并不都為人所知,因為普通網絡設備的綠色信號燈只代表網絡連通,不代表網絡傳輸效率。有時綠色燈亮,但網絡并沒有真正在傳輸數據,因為網絡在不斷地重發數據包。
從表1中可看出誤碼率對傳輸速率的影響:
即1%的誤碼率將損壞80%的網絡資源!
從表2中可以看出匹配信道和不匹配信道的差別:
從上表中可看出匹配信道和不匹配信道傳輸信號的差別。
顯然,不匹配系統傳輸中接收端無法辨別接收到的是信號還是噪聲,當然信道已嚴重損耗了整個網絡投資。因此布線系統需要認證匹配。
作為世界著名連接系統供應商和國內著名的線纜廠商,美國通貝公司推出的是互相認證匹配的布線系統,保證零誤碼傳輸,并對系統提供至少20年的系統保證。
系統設計方案
根據本工程綜合布線的功能需求,結合該工程的具體特點,該綜合布線系統按模塊化設計,分為建筑群子系統、管理區子系統、設備間子系統、垂直干線子系統、水平子系統及工作區子系統。
其結構按二級星型設計:
1.一級為網絡中心機房(MDF)的光纖配線架至各樓層分配線間(IFD)光纖配線架的6芯多模光纜、連接主樓語音中心配線間的語音配線架至各樓層分配線間(IFD)語音配線架的大對數電纜干線。
2.二級為連接各個分配線間(IFD)的48口、24口銅纜配線架至各工作區數據、語音工作站的6類UTP。
整個布線系統完全采用非屏蔽雙絞線布線,模塊化組合壓接方式,從而構成一個完整的集成化的通訊傳輸系統,以保障本工程建筑信息基礎鏈路的正常開通和可靠使用。
系統測試
為使該樓綜合布線系統的實施實現系統的建設目標,必須從系統實施的各階段嚴格質量的檢驗,包括產品的驗收、施工、安裝及調試的質量控制等,更要注意系統安裝完成后,能確保全系統的質量。
1.測試原因
本設計方案所用布線系統的產品均為美國通貝公司和其指定配套產品。雖然產品都滿足國際標準并通過了ISO 9001及UL驗證,但因設計和實施過程中又加入了很多人為因素,必將對整個線纜系統在諸如連接正確性、連接性、短路、開路、信號衰減、串擾、信噪比、回波損耗、突發性干擾、計算機網絡的連通性、誤碼率及性能等方面產生很大的影響,計算機網絡安裝時,所產的錯誤有80%是線纜和接插件安裝問題。因此在工程完工后,有必要在諸方面對整個系統進行全面測試,以證明布線系統的安裝是合格的。
2.測試模型
對布線系統的測試是聯合測試的,而不是指對某一個或幾個部件的測試,測試通路應為真正的應用環境,在下圖中反響了幾種測試的模型分別是:
(1)基本鏈路測試模型;
(2)永久鏈路測試模型;
(3)信道(Channel)測試模型。
3. 測試標準
測試將以TIA/EIA-568-B、TSB 67和ISO/IEC 11801標準規范定義的信道(Channel)方式進行。
(1)ANSI/TIA/EIA-568-B
ANSI/TIA/EIA-568修定版B的標準中收錄了TSB 36與TSB 40的連用UTP“信道”在最壞性形下的電性能參數值,該情況信道被定義為從NIC卡到LAN集線器或交換器之間的所有設備,在該信道中各組件定義如下:
一個信息插座/插頭
一個轉換節點
90米均衡非屏蔽雙絞線(UTP)電纜
兩個連接塊或接線面板組成的配線架
總長10米的設備線纜和跳線
由于現場測試設備不能將設備插頭與設備接口分開,因此設備接頭不計在內。
(2)ISO/IEC 11801
國際標準化組織(ISO)和國際電子技術委員會(IEC)頒布了ISO/IEC 11801國際標準,同TIA/EIA-568B標準一樣,ISO/IEC 11801標準地信道定義為包括跳線(除少數設備跳線外)在內的所有水平線,ISO也將鏈路(Link)定義為從配線架到工作區信息插座的所有部件,而墻內的設備也應考慮在內,鏈路包括兩個連接塊之間的跳線,但不包括設備線纜。
(3)TSB
TIA/EIA組織在TIA/EIA-568-B之后又公布了第67號通訊系統公告(TSB 67)――《商用建筑通訊布線測試標準》,即對非屏蔽雙絞線(UTP)布線系統傳輸性能現場測試的技術要求,TSB 67的宗旨是為了更明確地定義建筑布線系統的性能要求和如何進行現場測試,該TSB包括了關于“信道”的“基本鏈接”區別說明并為他們規定了不同的性能等級,根據基本鏈接的這組數據對以后增加跳線和維持信道的性能要會更加嚴格。TSB 67還規定了手持式測試儀的測量精度以便控制結果的可靠性。
盡管大樓綜合布線系統安裝后的測試將按如圖4所示的TIA/EIA-568-B,TSB 67和ISO/IEC 11801標準定義的通道測試進行,測試包括通道的衰減(ATTENUATION)、近端串擾(NEXT)、近端串擾總和(Power Sum NEXT)、等級遠端串擾(ELFEXT)、等級遠端串擾總和(Power Sum ELFEXT)、信噪比(ACR)、信噪比總和(Power Sum ACR)和回波損耗(RETURN LOSS)等數值。
4.測試設備
關鍵詞:智能建筑;弱電設計;綜合布線
一、引言
對于現代化智能建筑,尤其是辦公樓宇的弱電設計,采用結構化綜合布線系統已成為共識。綜合布線應用將建筑物內的電力、照明、空調、給排水、防災、保安、車庫管理等設備或系統以集中監視、控制和管理為目的,構成綜合系統。本文對分析了智能建筑設計中弱電系統設計方案以及結構綜合布線的應用,根據我國國情進行建筑設計,并對應用中存在的問題進行了研究探討。
二、問題的提出
智能建筑的智能化程度是多少,已是一個國家和一個城市科學技術和經濟水平的體現,建設智能城市與智能化建筑將成為世界經濟發展的必然趨勢。智能建筑采用的布線系統一定要有超前性,力求高標準,并且有很強的適應性、擴展性、可靠性和長遠效益。
布線技術是從電話預布線技術發展起來的,經歷了非結構化布線系統到結構化布線系統的過程。作為智能建筑的基礎,綜合布線系統是必不可少的,它可以滿足建筑物內部及建筑物之間的所有計算機、通信以及建筑物自動化系統設備的配線要求。
三、智能弱電結構化綜合布線的優點
(一)先進性。結構化綜合布線的擴展能力強,因為對于五類非屏蔽雙絞線可以提供155Mb/s信息的傳輸能力,除了滿足當前各種網絡的需要外,還能滿足未來發展的需要。(二)兼容性。結構化綜合布線是一套綜合式的全開放式系統,因此它可以使用相同的電纜與配線端子排,以及相同的插頭與模塊化插孔及適配器,可以將不同廠商設備的不同傳輸介質全部轉換成相同的屏蔽或非屏蔽雙絞線。(三)靈活性。傳統布線方式由于各個系統是封閉的,其體系結構是固定的,若要遷移或增加設備是相當困難的,甚至是不可能的。而綜合布線系統采用相同的傳輸介質、物理星形拓撲結構,因此所有信息通道都是通用的,信息通道可支持電話、傳真、多用戶終端、ATM、10BASET工作站。所有設備的開通及更改均不需改變布線系統,只需增減相應的網絡設備以及進行必要的跳線管理即可。(四)可靠性。系統采用高品質的標準材料和組合壓接的方式構成一套高標準的信息通道。每條通道都采用專用儀器校核線路衰減、串音、信噪比,以保證其電氣性能。(五)經濟性 綜合布線系統與傳統布線方式相比,綜合布線是一種既具有良好的初期投資特性,又具有極高的性能價格比的高科技產品。
綜上所述,一般都在弱電設計中把電話系統及計算機網絡系統的配線統一納入結構化綜合布線,而對其他弱電系統保持相對的獨立性,仍采用傳統的配線方式。 所以,采用上述方法還有其他一些原因,如當前大多數弱電設備廠家的系統與結構化綜合布線系統不兼容。要想使這些弱電系統在結構化綜合布線平臺上運行,則必須增加轉換設備。這樣做既麻煩又不經濟。
綜合布線在應用中存在的問題
(一)產品品種單一與我國國情結合不夠,難以適應不同需要。目前,國內智能化小區存在高低不同的檔次,不同的類型的現實,但智能化系統卻越來越趨于雷同,家居布線系統的配置,基本上是大同小異,品種比較單一,其系統功能和信息服務卻毫無特色,這就很難適應不同層次居住用戶的需要。(二)標準不符合國內實情,國內標準制定工作相對滯后。目前,國內外生產廠商的智能化住宅建筑綜合布線系統產品,基本上都按國外標準ANSI/TIA/EIA570A(以下簡稱570A標準)進行生產。但它與我國智能化住宅建筑發展的現狀并不符合,近期,國內智能化居住小區的建設蓬勃發展,在工程中選用大量國內外生產的智能化系統產品(包括智能家居布線系統),由于是各個生產廠商各自開發生產,往往會出現接口協議不規范,或開發時無標準可依。因此產品之間存在難以協調和配合的諸多問題,給系統集成帶來困難,造成建設投資大、效果不理想,甚至不能使用的后果。(三)產品應符合住宅建筑用戶真正的信息需要。國內智能化小區或智能化住宅建筑中采用的有關智能化系統產品(包括智能家居布線系統),主要來源于國外,少數由國內供應。總體看來,開發生產的產品品種少,水平低,有些性能還不能滿足各類智能化小區的要求。這一方面急需加強研究開發,積極生產適合用戶需要的產品。智能化住宅建筑應該面向廣大人民群眾,實事求是地研究他們的需要,建設成符合國情民意、功能實用、物美價廉的住宅。
五、小結
綜上所述,目前智能建筑內,一些弱電子系統還不能完全融合于結構化綜合布線內。這既有規范條件的限制,也有產品技術規格單一的制約,以及性能價格比的因素存在。建議有關研究和生產單位,盡快研究和生產出能滿足各種線徑和不同傳輸信號要求的綜合布線系統產品,使所有弱電系統均納入結構化綜合布線。
參考文獻
【1】袁世琪. 大型建筑中強弱電系統的接地問題[J]. 建筑安全, 2003,06
開放性:在結構上真正實現開放,可滿足將來各種聯網及通信要求。
靈活性及可擴展性:具有良好的擴展性,可根據管理要求,方便擴展信息點的覆蓋范圍,提供技術升級、設備更新的靈活性。
模塊化:布線系統所有的接插件都是模塊化的標準件,各模塊之間具有相對獨立性并能按標準格式連接,方便維護人員管一理和使用。
先進性:采用先進成熟的產品,滿足各種應用需要。
經濟性:以較高的性能價格比構建系統,使資金的產出投入比達到最佳。能以較低的成本、較少的人員投入來維持系統運轉,達到高效能與高效益。
可靠性:布線系統的可靠性是一個十分重要的指標,本系統在方案設計過程中采取有效的措施來保證系統的可靠性。
設計思路
上海市閘北區人民法院綜合布線系統實施在三幢樓的建筑群內,三幢建筑群由1號辦公樓、2號審判樓和3號接待樓組成。1號辦公樓有七個層面,每個層面由辦公室及會議室等房間組成,2號審判樓有4個層面,在各個層面中,分布有小法庭、中法庭等房間,3號接待樓也有4個層面組成,在各個層面中,分布有接待室及調解室等房間,并且在2號樓和3號樓的4層形成一個聯合的層面,整個層面用作閘北區人民法院的一個大法庭。
上海市閘北區人民法院的綜合布線系統中,包括內網和外網的設計,但在設計時可以合并為一個大網的綜合布線系統,在實際使用時,根據國家對公、檢、法系統保密的要求,在網絡設備系統的安裝時,將內網和外網將以物理上分開。
在對整個建筑群的綜合布線設計中,建筑群的主配線間(CD)設在辦公樓二層,由主配線間向各子配線問鋪設數據主干和語音主干。我們將1號辦公樓分成3個子配線間,辦公樓的1層、2層及3層設為一個子配線間系統,子配線問(FD1)設在主配線間內(辦公樓的2層);辦公樓的4層和5層設為一個子配線間系統,子配線間(FD2)設在4層;辦公樓的6層和7層設為一個子配線間系統,子配線間(FD3)設在7層;2號審判樓的1層、2層、3層設為一個子配線間系統,子配線間(FD4)設在審判樓的2層;3號接待樓的1層、2層、3層及4層設為一個子配線間系統,子配線間(FD5)設在接待樓的2層。
由CD到FD1、FD2和FD3的數據主干選用Rosenberger的4對八的芯非屏蔽雙絞線(uTP),語音主干選用25對三類大對數。CD到FD4和FD5的數據主干選用6芯多模光纜。語音主干選用25對三類大對數。由各個子配線間到用戶端的信息端之間的所有鏈路,選用4對非屏蔽電纜(UTP)。
系統設計方案
整個上海市閘北區人民法院綜合布線系統可分為:工作區子系統、水平布線子系統、主干布線子系統、管理子系統和設備間子系統。
布線系統方案采用星型拓撲結構,語音交換配線間和數據配線問在辦公樓2層樓面的某一區域,所有信息點的鏈路布線方式如設計思路所述。水平區域點到點無斷點不超過90米,整個綜合布線系統約有1100個信息點可用。系統水平數據線采用超五類UTP水平線,保證其水平區的先進性。同時為避免將來更換水平電纜所帶來非常昂貴的費用,所以語音點也采用超五類UTP雙絞線,保證各種應用。數據點采用超五類雙絞線能支持1 55MbpsATM,FastEthe rnetMultjMedia等及將來的GiGAbltEthernet技術,并可以使該信息點通過大樓內部的信息高速通道,與外部的DDN網、衛星接收系統、微波系統相連接,實時接收和發送各類資訊信息,而使用戶能充分享受信息隨手可得的便利。
根據要求,擬配置系統如下 工作區子系統數據和語音都采用超五類uTP信息模塊,信息盒及信息面板采用通用的86*86型英式產品;信息模塊經水平的超五類uTP線纜連接至管理子系統,管理子系統水平配線架均采用24口五類雙絞線跳線盤(19機柜式)。所有管理子系統和設備間子系統的設備均安裝在19標準機柜內。同時19機柜內已考慮了將來放置數據交換機(switch)及hub的空間。
1.工作區子系統
工作區子系統由終端轉換適配器,工作站和電話終端連接線及相關的布線部件組成。一個獨立的需要設置終端設備的區域可劃分為一個工作區。工作區子系統由信息插座延伸到工作站終端的用戶連接電纜及適配器組成。
各信息點均采用86型的面板。各信息模塊均自帶語音或電腦標識,可由業主自主確定。所有信息點均采用超五類單口或雙孔信息模塊,出線盒面板為86型面板。
工作區由終端設備連接到信息插座的連線和信息插座所組成,通過插座既可以引出電話也可連接數據終端及其它傳感器和弱電設備。系統中信息輸入端口均采用標準RJ45信息插座。信息接口(I/o)采用的是雙孔或單孔模塊插座,外形典雅優美,有話音或數據的圖標顯示,又是蓋板設計可內藏系統編號方便管理,具有性能高、尺寸小、安裝簡便前面板操作等特點,其輸入、輸出線的線規都符合EIA/TIA568及IS011801標準。全五類插座的每對線對在100MHzI~寸的串擾大于40db。
2,水平布線子系統
從配線間(數據和語音)的配線架到各通信引出端屬于水平布線子系統,包括水平電纜等。
根據要求,所有終端的語音及數據水平線纜均選用超五類uTP雙絞線,考慮到水平線纜敷設后較難再進行第二次增補施工,設計時已將所有信息點敷線所需水平線纜考慮在內。也可根據業主進一步要求分別考慮,即許擴容時,應該在其他區域再設計信息點,現在的設計唯一考慮的是擴容時配線間可有足夠的空間利用。
線纜具有以下特點
高速多媒體電纜,
超五類,檢測到200MHz,適用于基帶及數字視頻、以太網、令牌網、CDDl/TP-PMD、ATM、ISDN、電話及其它多種應用;
先進的電纜結構提供極高的NEXT值,保證信號的可靠傳輸和極低的誤碼率;
也可提供LSHF-FR阻燃型外皮及PLENUM外皮電纜,
滿足EN50173、ANsI/TIA/EIA568A及ISO/lECll801要求,經過UL、ETL及DELTA認證,
可滿足將來的千兆通信需求。
3.主干布線子系統
從建筑物配線架到各樓層配線架屬于建筑物主干布線子系統。包括:建筑物主干電纜、主干光纜及其在建筑物配線架和樓
層配線架上的機械終端和建筑物配線架上的接插軟線和跳線。
語音及數據主干分別從總配線問引至大樓各樓層配線間。根據業主要求,所有語音主干電纜選用3類25對大對數電纜。數據主干則采用6芯多模光纜和四對八線的雙絞線非屏蔽電纜。
設備選型:室內6芯主干多模光纜,其有以下特點
適用于多媒體應用,作主干光纜;
加強結構;
每個分支光纜的套管采用顏色或數字編碼;
體積小,重量輕,便于敷設與安裝;
采用低煙、無鹵素、阻燃型綠色護套:
標準的62.5/125um光纖,符合IEc793/2及FDDl規范。
4.管理子系統
管理子系統設置在各機房配線間內,由相應的配線盤、跳線及輔助配件等組成。借助于管理子系統,可以實現不同的網絡拓撲結構。當工作人員位置遷移或調整時,可以靈活地改變用戶的路由。
在本設計方案中,管理子系統中水平區配線架數據部分和語音部分分別采用超五類24口配線架110配線架。所配配線架它獨有的結構使配線模塊靈活配置,更便于用戶日后的更改、維護和管理。跳線均選用RJ45-RJ45及110-110跳線。在19機柜高度的選擇方面,充分考慮了以后數據設備(switch、hub等)放置的需求并予留了足夠的擴容空間。
設備選型:雙絞線機械終端24口模塊化跳線盤
具有以下特點:
1Hu,24口雙絞線式跳線盤是19機架式,高度為1Hu;
輕松管理;
內置帶有鉗子的電纜導線架可以快速,有效的固定電纜和接地;
跳線導線架使跳線有序排列;
超五類RJ45端口符合ISO11801,色系編碼有568A和568B。
電纜及跳線管理單元:整理水平進線的CLlP-ONTM電纜導線架(Cable Guide)集成在每個配線盤的后面。為了管理跳線,在機柜正面配備了封閉式的跳線理線架(Patch Guide)用于水平方向管理跳線,在機柜的兩側配備了跳線導線環(Parch Ring)用于垂直方向管理跳線。所有這些管理措施使得機柜整齊有序,極大地方便了系統管理工作。
5.設備間子系統
設備間子系統由主配線架與主控室內各系統的連接部分組成,包括通訊系統,計算機系統等。
語音、數據配線間合并設在辦公樓的2層的某一區域,數據和語音總配線架分別采用24口配線盤和110語音配線架。
主機房內所有配線架及附件均安裝在4個42Hu的19機柜內,墻面上沒有任何配線架或其它設備。
1智能建筑弱電方案確定基本思路
首先分析一下結構化綜合布線的優點:
(1)結構化綜合布線使用了標準化的線纜和接插頭模塊,非常便于各樓層及本樓層間的信息點管理,使得因辦公室搬遷等因素造成的大量終端設備、電話機移位時,只需將插頭拔出、插入新的位置,然后在弱電設備間內做跳線處理或僅僅作些軟件上的更改,即可重新投入使用,而不像傳統布線那樣無統一標準。當設備需要移位時,會帶來許多管理上的不方便或需要重新布線,對建筑裝璜造成較大的破壞。
(2)結構化綜合布線的擴展能力強,因為對于五類非屏蔽雙絞線可以提供155Mb/s信息的傳輸能力,除了滿足當前各種網絡的需要外,還能滿足未來發展的需要。
根據上述結構化綜合布線的兩個優點,結合建筑物實際的各弱電系統,具有發展性和不穩定性的只有電話系統和計算機網絡系統。而對于其他弱電系統,如火災自動報警系統、保安監視系統、廣播系統、電纜電視系統等設備,具有很好的固定性,且位置一般不會移動,對于一個固定的建筑物,這些系統的設備一經選定,頻繁更新換代的可能性和必要性均很低。
根據以上所述,一般都在弱電設計中把電話系統及計算機網絡系統的配線統一納入結構化綜合布線,而對其他弱電系統保持相對的獨立性,仍采用傳統的配線方式。
然而,采用上述方法還有其他一些原因,如當前大多數弱電設備廠家的系統與結構化綜合布線系統不兼容。要想使這些弱電系統在結構化綜合布線平臺上運行,則必須增加轉換設備。例如保安監控系統的攝像機,其輸出的視頻信號通常以同軸電纜傳輸,如果將其納入結構化結合布線系統中,需在線路兩端增加信號轉換設備。顯然,這樣做既麻煩又不經濟。
2綜合布線在應用中存在的問題
應用中發現有的綜合布線產品,如三類、五類非屏蔽雙絞線其截面均為0.5mm2(美國線規AWG24),與之相配套的配線架,出線座都只能適用于截面為0.5mm2的線纜。因此,它在支持如下幾個弱電子系統時,就存在局限性或不足。
2.1廣播系統(PAS)
根據我國電氣規范,一般將電氣設備工作電壓為220/380V(交流50Hz)、有效值24V以下的交流信號確定為弱電信號。而在廣播系統中,如采用定壓輸出,線路電壓可分為70V、100V、120V三檔。故在廣播系統中采用綜合布線,會對線纜產生過電壓,長期使用會對線纜的壽命產生不良影響。另外,廣播系統的線路用線截面一般為1.0~2.5mm2,而非屏蔽雙絞線的線芯截面只有0.5mm2,相差甚遠。
2.2火災報警及控制系統(FAS)
根據我國現行的火災自動報警系統設計規范規定:火災自動報警系統的信號傳輸線路的芯線截面,穿管敷設的絕緣導線不應小于1.0mm2,線槽內敷設的絕緣導線不應小于0.75mm2。而作為綜合布線系統的非屏蔽雙絞線其截面積為0.5mm2。顯然不能滿足我國火災自動報警系統設計規范的要求。另外,在總線制的火災報警系統中,電源線與控制線多采用1.5~2.5mm2的導線,綜合布線系統也不能滿足要求。
特別需要指出的是:我國現行消防規范要求所有消防信號線、通訊線均不可與非消防線路共管敷設。因而要用綜合布線產品支持火災報警與控制系統,必須先獲得當地消防主管部門的特許。
2.3共用天線電 視系統(CATV)
用綜合布線產品支持CATV一般都采用光纖,因此,在線路放大器、分配器、分支器的兩端要加裝適配器,這無疑增加投資,而且因中間環節增多,系統的可靠性也降低了。
以上闡述了綜合布線系統在我國支持各弱電子系統目前仍在的一些問題,那么是不是說結構化綜合布線系統不能支持上述各個弱電系統?答案是否定的。對于一座智能化程度要求很高的建筑物,在規范允許和獲得特許的前提下,可以利用綜合布線產品的光纖和各種對數非屏蔽雙絞線纜支持計算機網絡和電話通訊系統,用同軸電纜支持CATV和CCTV(監視電視),采用截面為1.0~1.5mm2的特殊定貨的非屏蔽雙絞線支持FAS、PAS。
3結束語
目前智能建筑內,一些弱電子系統還不能完全融合于結構化綜合布線內。這既有規范條件的限制,也有產品技術規格單一的制約,以及性能價格比的因素存在。建議有關研究和生產單位,盡快研究和生產出能滿足各種線徑和不同傳輸信號要求的綜合布線系統產品,使所有弱電系統均納入結構化綜合布線。
參考文獻
[1]基于平等模式智能建筑弱電系統集成技術研究與軟件開發. 汪勇.中南大學碩士論文[D].
[2]智能化住宅小區弱電系統的研究與設計. 周舟.廣西大學碩士論文[D]
關鍵詞:辦公樓弱電系統綜合布線 配線
中圖分類號: TN405.97 文獻標識碼: A 文章編號:
一、前言
根據EIA/TIA 568標準,建筑物綜合布線系統由六個獨立的子系統組成:
* 工作區子系統(用戶端子):由終端設備連接到信息插座的連線組成,它包括裝配軟線、連接器和連接所需的擴展軟線,并在終端設備和I/O之間搭橋。
* 水平子系統(平面樓層系統): 實現信息插座和管理子系統(配線架)之間的連接。一般采用雙絞線,為語音及數據的輸出點。
* 主干子系統(垂直豎井系統):實現計算機設備、程控交換機和各管理子系統間的連接。
* 管理間子系統(布線配線系統):實現配線管理,通過使用顏色編碼,使得追蹤和跳線變得很容易。此外,它的體積小,比傳統的配線箱節省50%的空間。
* 設備間子系統(機房子系統):提供主干與網絡連接的硬件環境與接口,如PBX、大型機、計算機網絡通訊中樞等設備。在該子系統中有大量硬件設備,集中了大量的通訊干線。
* 建筑群子系統(戶外系統):實現建筑物之間相互連接,包括支持樓群之間通信的傳輸介質及各種支持設備。
二、性能要求
計算機網絡涉及到許多內容和協議,每個協議都擁有在遵循國際標準的基礎上各自的特點,對布線要求有著一些差別,同時隨著技術的發展,用戶對帶寬和頻寬需求的增加, 對布線的要求是在不用作較大的改變的同時,適應新的技術和用戶站點的增加或傳輸速率的增加,具有更好的智能性和靈活性。
結構化布線滿足當今市場的需求:如語音通信、計算機網絡、保安監控、樓宇自控、以及電腦輔助設計工作站和集中控制系統。
作為整個網絡系統乃至整個集成系統的基礎,布線系統必須具有這樣一些特性:
(1)可靠、實用性
布線系統要能夠充分適應現代和未來技術發展,實現話音、高速數據通信、高顯像度圖片傳輸,支持各種網絡設備、通訊協議和包括管理信息系統、商務處理活動、多媒體系統在內的廣泛應用。布線系統還要能夠支持其它一些非數據的通訊應用,如電話系統等。
(2)先進性
布線系統作為整個大樓的基礎設施,要采用先進的科學技術,要著眼于未來,保證系統具有一定的超前性,使布線系統能夠支持未來的網絡技術和應用。
(3)靈活性
布線系統對其服務的設備有一定的獨立性,能夠滿足多種應用的要求,每個信息點可以聯接不同的設備,如數據終端、模擬或數字式電話機、程控電話或分機、個人計算機、工作站、打印機、多媒體計算機、和主機等。布線系統要可以連接成包括星型、環型、總線型等各種不同的邏輯結構。
(4)模塊化
布線系統中除去固定于建筑物內的水平線纜外,其余所有的設備都應當是可任意更換插拔的標準組件,以方便使用、管理和擴充。
(5)擴充性
布線系統應當是可擴充的,以便在系統需要發展時,可以有充分的余地將設備擴展進去。
(6)標準化
布線系統要采用和支持各種相關技術的國際標準、國家標準及工業標準,這樣可以使得作為基礎設施的布線系統不僅能支持現在的各種應用,還能適應未來的技術發展。
三、綜合布線系統圖
綜合布線系統總體布局邏輯結構示意圖如下:
四、綜合布線系統設計
××大學辦公樓弱電系統項目數據機房及語音機房均放在主樓改造部分一層網絡機房,整個工程共分為三部分:主樓改造部分(共八層)、裙樓改造部分(共五層)和主樓擴建部分(共八層)。
4.1工作區子系統
本工程工作區子系統數據模塊采用康普六類信息模塊,語音模塊采用康普超五類信息模塊,各部分信息點點表如下:
4.2水平子系統
水平子系統部分:數據點水平布線采用六類4對非屏蔽雙絞線,語音點水平布線采用超五類4對非屏蔽雙絞線。主樓改造部分共設置2個配線間,分別設置在二層和五層;裙樓改造部分在每層設置兩個配線間,共10個配線間;主樓擴建部分共設置1個配線間,設置在一層弱電間。
水平布線路由
一般地,水平電纜自插座(距地面通常為30CM)走墻內預埋管,至吊頂出房間匯至走廊水平線槽,最后至樓層配線間。
走廊的吊頂上應安裝有金屬線槽,進入房間時,從線槽引出金屬管,以埋入方式沿墻壁而下(或上)到各個信息點。
水平布線設計
下圖是水平部分電纜沿公共的水平線槽分支到工作區各個插座的針對本工程的直觀示意圖:
RJ45埋入式信息插座與其旁邊電源插座應保持20cm的距離,信息插座和電源插座的低邊沿線距地板水平面30cm。
4.3垂直子系統
垂直子系統數據垂直主干分別選用康普室內單模6芯光纜、單模16芯光纜,語音垂直主干分別選用康普25對、50對、100對大對數。
數據主干為從主樓改造部分網絡中心引1根單模16芯光纜至裙樓改造部分一層弱電間(南側),再此設置一個數據分中心,裙樓改造部分一層弱電間(南側)向上引4根單模6芯至二至五層南側弱電間,引5根單模6芯至一至五層北側弱電間;從主樓改造部分網絡中心引3根室內單模6芯光纜分別至主樓改造部分二層、五層配線間和主樓擴建部分一層配線間。
語音主干為從主樓改造部分網絡中心引3根100對大對數至裙樓改造部分一層弱電間(南側),在此設立語音分中心,雙110配線架設置,在裙樓改造部分一層弱電間(南側)向上引4根50對大對數至二至五層南側弱電間,引5根單模25對大對數至一至五層北側弱電間;從主樓改造部分網絡中心引2根100對大對數分別至主樓改造部分二層、五層配線間和1根50對大對數至主樓擴建部分一層配線間。
在再整個建筑物的主干線纜在每層有橋架相連,經各個弱電豎井至各樓層配線間FD、再經豎井內垂直預設橋架、最后匯至主配線間BD,樓內主干在豎井橋架里走線并良好綁扎。豎井中應立有金屬線槽,且每隔兩米焊一根粗鋼筋,以安裝和固定垂直子系統的電纜。豎井中的線槽應和各層配線室之間有金屬線槽連通。
4.4配線間子系統
線纜路由
各配線間線纜一般可從主干線槽經過防靜電地板進入相應機柜,在完成分組、上架、理線、綁扎后進行最后的線纜卡接,具體情況應根據現場施工要求靈活處理,但總體須保證線纜的安全和理線的整齊美觀。
配線間器件
配線間就是一管理子系統,它把水平子系統和垂直干線子系統連在一起或把垂直主干和設備子系統連在一起。通過它可以改變布線系統各子系統之間的連接關系,從而管理網絡通信線路。
在配線間,配線架器件安裝在落地式的機柜中,機柜置于高架地板上。到配線架來的電纜應從吊頂上通過線槽從上方進入機柜。
數據配線選用24口配線架,語音配線選用100對110配線架,配線采用15%的冗余考慮,光纜配線使用光線配線架,其中網絡中心采用48口光纖連接中心。
配線架打接表格
配線架打接表格直接提供了各個配線間之配線架的線纜打接順序,是工程施工安裝和竣工維護必備文檔,非常重要!一方面能指導正常的施工,協調任務分配,另一方面是最終核對器件搭配是否合理的重要依據和日后管理維護的參考。
所有標簽必須采用電腦或打字機打印,色標必須符合TIA/EIA 606 布線管理規范。
配線架上有明顯顏色區分水平數據信息點(藍色)、水平語音信息點(橙色),網絡設備引線(紫區)。另外所有電纜在距末端10~20公分處我方將進行永久性色碼標記。
照明
按有關設計要求,配線間室內照明不低于150Lx。強電總體設計時機房應有設計院特別考慮。
接地
配線間接地要求如下:
提供合適的接地端,機架/機柜應用直徑4mm*4mm的銅線連接至接地端;
單獨接地電阻不大于4歐姆;聯合接地電阻不大于1歐姆。
4.5設備間子系統
各設備間及配線間是整個布線系統的中心,它的布放、選型及環境條件的考慮是否恰當都直接影響到將來信息系統的正常運行及維護和使用的靈活性。
設備間的環境條件如下:
室內照明不低于150Lx。
溫度保持在18-27攝氏度之間。
濕度保持在30%-50%之間。
通風良好,清潔。
室內應提供UPS電源配電盤以保證網絡設備運行及維護的供電。
每個電源插座的容量不小于3000W。
設備間應安裝符合法規要求的消防系統。耐火等級應符合現行國家標準《高層民用建筑防火規范》、《建筑設計防火規范》及《計算站場地安全要求》的規定。
設備間的室內裝修、空調設備系統和電氣照明等安裝應在裝機前進行。設備間內的裝修應滿足工藝要求,經濟適用。若根據設備、環境要求需設活動地板時,活動地板應作防靜電處理。
應盡量靠近服務電梯,以便裝運笨重設備;
應盡量遠離有害氣體源以及存放腐蝕、易燃、易爆炸物處。