综合布线系统设计与实现

综合布线系统设计与实现 · ·邓永红··
　　智能化大厦和智能化小区的建设是计算机技术、网络技术、控制技术、有线电视技术、通信技术等高新技术发展的必然结果，也是人们物质文化生活质量提高的必然要求，它将成为未来高速信息公路的主要站点。

　　智能化大厦可分为综合性大型商厦、商务写字楼、大型企业办公大楼、政府办公大楼、新闻、通信、银行、医院、宾馆、住宅大楼等，不同用途的建筑有不同的功能和特点。当然也有不同的布线要求，本文以邵阳广电办公大楼计算机综合管理网络系统的综合布线为例，从综合布线系统的设计原则、要求、设计依据、组成、产品选型、管槽设计与管线铺设及系统测试几个方面，阐述智能化办公大楼综合布线系统的设计与实现。

　　一、网络系统建设目的和具体要求

　　1)．系统建设目的：邵阳广电计算机综合管理网络信息平台是要利用当前先进的计算机网络技术，在总体规划的前提下，将邵阳广电的所有计算机网络资源互联起来，进行合理利用、配置和共享，充分体现计算机网络技术所带来的先进、高效、快捷的特性。实现电视台及有线电视网络综合管理自动化。包括新闻稿件处理系统、磁带管理系统、有线电视网络地理信息系统、有线电视网络收费系统、有线电视网络故障申告系统及人事、收支管理系统。

　　2)．网络建设的具体要求：邵阳广电计算机综合管理网络主干采用交互式百兆以太网技术，实现以邵阳广播电视局为网络中心的网络主干的百兆带宽传输。网络小型机、服务器和计算机可以通过超五类双绞线（10M/100M自适应）联结到主交换机。网络协议采用TCP/IP。

　　二、综合布线系统的设计原则

　　1)．用户至上原则

　　邵阳广电计算机综合管理网络系统楼宇内的结构化综合布线系统的设计原则首先是基于智能化大厦对综合布线系统的要求为基础，并以满足用户需求为目标，最大限度满足用户提出的功能需求，并针对业务的特点，确保使用性。

　　2)．先进性

　　在满足用户需求的前提下，充分考虑信息社会迅猛发展的趋势，在技术上适度超前，使提出的方案保证将大厦建成先进的、现代化的信息大厦。

　　3)．灵活性和可扩展性

　　充分考虑楼宇内所涉及的各部门信息的集成和共享，保证整个系统的先进性合理性，实现分散式控制，集中统一式管理。总体结构具有可扩展性和兼容性，可以集成不同厂商不同类型的先进产品，使整个系统可随技术的进步和发展，不断得到充实和提高。

　　4)．标准化和扩展性

　　网络结构化综合布线系统的设计依照国际和国家的有关标准进行。此外根据系统总体结构的要求，各个子系统必须结构化和标准化，并代表当今最新的技术成就。

　　5)．经济性

　　在实现先进性、可靠性的前提下，达到功能和经济的优化设计。结构化综合布线系统的设计采用新技术、新材料、新工艺使综合化布线大楼能够满足智能大厦的各项指标。

　　三、综合布线系统的要求

　　邵阳广电计算机综合管理网络所涉及的综合布线大楼有两栋。大楼综合布线应满足现代化办公要求，即用户能快捷准确地传输文件、发送传真、上网查询、收发电子邮件以及能够满足办公自动化和多媒体应用的要求。具体如下：

　　1)．能支持数据高速高质量的传输；

　　2)．能支持话音的准确传输；

　　3)．提供统一线路规格和设备接口；

　　4)．具备完整的产品结构，从UTP、光纤、连接、模块以及工具等系列产品。

　　四、综合布线系统设计依据

　　1)．标准：IEEE802.3 10-BASE-T; IEEE802.3 100BaseTx,100BaseFx; IEEE802.3 1000BaseSx,1000BaseLx;EIA/TIA 568EIA/TIA-TSB 36/40工业标准及国际商务建筑布线标准；ISO/IEC 11801；ISO/IEC JTC1/SC25/WG3；ANSI FDDI/TPDDI 100Mbps；CCITT ATTM155Mbps；CCITT ATM622Mbps。

　　2)．安装与设计规范：中国建筑电气设计规范；工业企业通信设计规范；中国工程建设标准化协会标准“建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范”；结构化布线系统设计总则；市内电话线路工程施工及验收技术规范。

　　五、综合布线系统的组成

　　综合布线系统由六个子系统组成，即建筑群子系统、设备间子系统、垂直干线子系统、管理子系统、水平子系统、工作区子系统。从理论上讲，大型布线系统需要用铜介质和光纤介质部件将六个子系统集成在一起，根据IBDN的设计思想，本系统设计方案包括：

　　建筑群子系统

　　采用多模光缆连接新、旧广电大楼、工商银行中心计算机房的主机及网络设备；

　　垂直干线子系统

　　垂直干线子系统实现数据终端设备,程控交换机和各管理子系统间的连接。

　　设备间子系统

　　采用BIX跳接式配线架，连接交换机；采用光纤终结架连接主机及网络设备；设备间子系统是综合布线系统中为各类信息设备(如计算机网络互联设备、程控交换机等设备)提供信息管理,信息传输服务。针对计算机网络系统,它包括网络集线器(HUB)设备、网络智能交换集线器(Intelligent Switcher)及设备的连接线。我们采用了标准的19”机柜，可以将这些设备（Switch, Hub）集成到柜中，便于统一管理。它将计算机和网络设备的输出线通过主干线子系统相连接, 构成系统计算机网络的重要环节,同时它通过配架的跳线控制所有总配线架(MDF)的路由。

　　水平子系统

　　将设备间子系统的线路延伸到用户工作区，数据部分和语音部分均用采用ISDN增强型五类双绞线；水平子系统的作用是将主干子系统的线路延伸到用户工作区子系统。水平子系统的数据、图形等电子信息交换服务将采用四对超5类非屏蔽双绞线（Cat. 5 UTP ）布线。超5类非屏蔽双绞线是目前性能价格比最好的高品质传输介质，其性能指标完全符合ANSI/EIA/TIA-568标准，能够保证在100米范围内传输率达到并超过100MBps。根据超5类UTP用于支持100MBps传输的最大距离为100米设计，设计线从配线架至最远端（工作区）的端口小于90米。

　　水平子系统由8芯非屏蔽双绞线组成。常用的双绞线有3类线和超5类线。3类线可用于电话和16Mbps的数据传输；超5类线传输数据的速度可到100Mbps。为适应以后扩展的要求并最大限度保护投资，本方案采用全超5类线模式。

　　工作区子系统

　　为用户提供一个既符合IBDN标准，又可满足高速数据传输的标准。工作区子系统由终端设备连接到信息插座的跳线和信息插座所组成，通过插座即可以连接计算机或其它终端。水平系统的双绞线一端在这里端接。每个面板有超5类插座，插座装在面板上。安装在每一个工作位置上。插座选用8芯RJ45型。跳线用于连接插座与PC。跳线的两端带RJ45插头。考虑配备双孔插座。电脑、电话可按用户的需要，随意跳接。

　　管理子系统

　　配线架管理模块，与水平双绞线连接选用先进通用的19”标准模块化配线架。电脑配线采用单跳方式，跳线在集线器与配线架之间跳接。跳线采用超5类UTP，RJ45接头。可用带黄4534535aaa色标号绳的HUB跳线，考虑调节距离后定长制作，每一根跳线均经过五类测试仪的多指标测试，完全满足标准所规定的跳线各项指标，支持超过100M的数据传输速率。标号绳加在跳线的两端，标号对应，避免了将来管理中查线的不便，非常便于管理。

　　本系统全部采用超五类标准信息模块连接数据和语音设备，为以后计算机系统扩展打下坚实的基础。

　　六、综合布线产品的选型

　　楼宇间采用光缆连接，主干网为百兆光纤以太网。楼宇内的室内布线我们采用IBDN结构化布线系统，从端到端采用超五类接插件产品，支持Ethernet 、Token Ring、 CDDI 、ATM及多媒体技术，且以开放式的原则，支持众多厂家的产品及设备。

　　1)．信息插座：数据和语音均采用MDVO模块式超五类信息插座。

　　2)．传输介质：水平——数据和语音均采用IBDN　Plus超五类非屏蔽双绞线；
　　　　　　　　　建筑群——采用室外六芯多模光纤。

　　3)．配线架：数据采用IBDN光纤终端盒及PS5 HD系列模块式配线架。

　　4)．跳线：数据部分采用两芯SC－SC光纤跳线和高速模块跳线。

　　七、布线系统管槽设计与管线铺设

　　由于安装的是非屏蔽双绞线，对接地要求不高，可在与机柜相连的主线槽处接地。

　　线槽的规格是这样来确定的：线槽的横截面积留40%的富余量以备扩充, 超5类双绞线的横截面积为0.3平方厘米。

　　线槽安装时,应注意与强电线槽的隔离。布线系统应避免与强电线路在无屏蔽、距离小于20cm情况下平行走3米以上。如果无法避免，该段线槽需采取屏蔽隔离措施。进入家具的电缆管线由最近的吊顶线槽沿隔墙下到地面，并从地面镗槽埋管到家具隔断下。

　　管槽过渡、接口不应该有毛刺，线槽过渡要平滑。

　　线管超过两个弯头必须留分线盒。

　　墙装底盒安装应该距地面30厘米以上，并与其他底盒保持等高、平行。

　　线管采用镀锌薄壁钢管或PVC

　　八、布线系统的测试

　　1．双绞线系统的测试

　　1)．连接正确性测试

　　A．双绞线系统中，水平子系统的4对非屏蔽双绞线（UTP）的连接都是按标准来进行的，在配线架一端都按以下方式来连接。

　　第一对：白蓝　　　　第二对：白橙
　　　　　　蓝白　　　　　　　　橙白

　　第三对：白绿　　　　第四对：白棕
　　　　　　绿白　　　　　　　　棕白

　　而对信息插座的连接，则是按几种标准来实现的，即4对双绞线可按EIA/TIA568A、EIA/TIA568B、USOC等标准来实现连接。

　　建议采用568A连接方式，该方式如下所示：

　　　1　　 2　 　3　 　4　 　5　 　6 　　7 　　8

　　白绿　绿白　白橙　橙白　白蓝　蓝白　白棕　棕白

　　EIA/TIA568A是IBDN习惯用的方式。

　　在穿线施工中，负责穿线施工的单位，可能因为用力过大或不正确的穿线方法或被所用金属线槽之边沿的锋刃将线缆全部或部分割断、拉断而造成缆线开路，也即缆线不能连续。


　　测试结果：所有连接完好的信息点连接的正确性要保证100%；必须保证所有信息点无短路现象存在，即无短路信息点；所有信息点中，一对线开路的信息点所占的比例不超过5%；所有信息点中，二对线开路的信息点所占比例不超过1%。


　　B．垂直子系统中，缆线的连接正确性由色码得到保证，色码编排如下：

　　线对号　　　　端部颁标准　　　　环箍

　　 1—5　　　　白(W)　　　　　　蓝(BL)

　　 6—10　　　　红(R)　　　　　　橙(O)

　　11—15　　　　黑(BK)　　 　　　绿(G)

　　16—20　　　　黄(Y)　　　　　　棕(BR)

　　21—25　　　　紫(V)　　　　　　灰(S)

　　按排序组合，如1—5线对有：白蓝、蓝白为第一对线；白橙、橙白为第二对线；白绿、绿白为第三对线；白棕、棕白为第四对线；白灰、灰白为第五对线。其它依此类推，安装时按顺序按此色标进行，方可保证连接的正确性。

　　2)．衰减测试

　　衰减是由于线缆阻抗（R、L、C）的原因而导致信号变弱。

　　测试条件：对五类线及相关产品实现从1.0MHZ—100MHZ的测试，测试温度为20℃—30℃，信息点到配线室距离不超过90米。

　　测试方法：被测线路一端接仪器；另一端接Loopback；仪器的显示器上将显示测试结果或结论，一般显示通过或不通过。

　　测试结果：测试结果在不超过表格（1）所示结果的情况下，视为测试通过。



表（1）

　　对垂直子系统中的多芯双绞线之衰减测试，其结果不大于表（2）所示的值视为通过。



表（2）

　　3)．近端串扰(NEXT)测试

　　近端串扰对本身终接点(跳线架、信息插座)处的非双绞线金属介质很敏感，同时，对粗劣的安装也非常敏感。例如在终点处的不绞线长度至多不能超过13mm（对五类线而言），或25mm（对四类线而言）等。因此，对NEXT的测试相当重要。

　　NEXT（dB）=20log10　Vn/Vi

　　Vi 输入值（也是正常电压值），Vn是所产生干扰信号，因为 Vn< Vi，下面表中出现的NEXT值实为负数。

　　测试对象：五类产品的联合测试。

　　测试条件：五类线及相关产品实现从1.0MHZ—100MHZ测试，测试温度为20℃—30℃；信息点到配线架距离不超过90米。

　　测试结果：测试结果将显示在仪器上，一般显示通过或不通过，显示的测试结果不应超过表（3）所示之值。（注意，表中值为负数）



表（3）

　　对垂直子系统中的多芯双绞线之测试，其结果如表（4）所示的值视为通过。


表（4）

　　2．光缆系统的测试

　　由于在光缆系统的实施过程中，涉及到光缆的镉铺设，光缆的弯曲半径，光纤的熔接、跳线，更由于设计方法及物理布线结构的不同，导致两网络设备间的光纤路径上光信号的传输衰减有很大不同。

　　邵阳广电办公大楼计算机管理网络综合布线系统的设计，完全遵循EIA/TIAS568的标准进行，使用星型的物理拓扑结构。这样，任两个网络设备连接时，其间光信号的传输衰减可绝对限制在FDDI或IEEE802.3FOIRL规定的范围之内。

　　根据标准规定和设计方法，应充分保证任两段已熔接好的光缆中的光纤，连同跳线与连接线一起，总的衰减应在10dB(850nm)之内。

　　测试条件：熔接后的光缆连同跳线的综合测试：被测光纤规格62.5/125微米多模光纤。

　　测试结果：对任一段熔接好的光纤数据通路，其衰减值限制如下：

　　4DB：1300nm

　　5dB：850nm

　　这样才能绝对保证任两段光纤连接起来，总的衰减值小于9dB(1300nm)或 10dB(850nm)。

　　自1984年美国康乃克州的一幢智能大楼问世以来，智能化建筑受到各国普遍重视，并对其制定出相应的技术政策和标准，使得其迅猛发展，风靡于欧美、日本等发达国家。在我国，1995年上海世贸大厦的投入使用，开创国内智能化大厦的先河。目前，智能化大厦和智能化小区的建设已经在各大城市和沿海地区兴盛起来，正受到人们的普遍关注。综合布线系统是智能化建筑的产物，同样应受到大家的高度重视。
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