综合布线系统方案设计培训讲义(张绪武)

第1页共7页综合布线系统方案设计培训讲义一、综合布线的概念综合布线是一个模块化的、灵活性极高的建筑物内或建筑群之间的信息传输通道，是智能建筑的“信息高速公路”。它既能使语音、数据、图像设备和交换设备与其他信息管理系统彼此相连，也能使这些设备与外部通信网相连接。它包括建筑物外部网络或电信线路的连接点与应用系统设备之间的所有线缆及相关的连接部件。综合布线系统由不同系列和规格的部件组成，其中包括：传输介质、相关连接硬件（如配线架、模块、面板、适配器、跳线、机柜等）以及电气保护设备等。这些设备可以用来构建各种子系统，它们都有各自的具体用途，不仅易于实施，而且能随需求的变化而平稳升级。一个设计良好的综合布线系统对其服务的设备应具有一定的独立性，并能互连许多不同应用系统的设备。综合布线一般采用星型拓扑结构。该结构下的每个分支子系统都是相对独立的的单元，对每个分支子系统的改动都不影响其他子系统，只要改变接点连接方式就可使综合布线系统结构之间进行灵活转换。通俗地讲，综合布线系统就是“高速公路”，只不过上面跑的不是各种车辆而是数据流。我们的产品就是修建“信息高速公路”的“黄沙、水泥、钢筋、防护带等”。二、综合布线的发展过程回顾历史，综合布线的发展与建筑物自动化系统密切相关。早在50年代初期，一些发达国家就在高层建筑中采用电子器件组成控制系统，各种仪表、信号灯以及操作按键通过各种线路接至分散在现场各处的机电设备上，以用来集中监控设备的运行情况，并对各种机电设备系统实施手动或自动控制。由于电子器件较多，线路又多又长，因此控制点数目受到很大的限制，随着微电子技术的发展，建筑物功能的日益复杂化，到了60年代末，开始出现数字式自动化系统。70年代，BA系统迅速发展，采用专用计算机系统进行管理、控制和显示。80年代中期开始，随着超大规模集成电路技术和信息技术的发展，出现了智能化建筑物。1984年首座智能建筑在美国出现后，传统布线的不足就日益暴露出来，如电话、局域网及BA系统等，都是各自独立的。各系统分别由不同的厂商设计和安装，布线也采用不同的线缆和接插件，如闭路电视采用射频同轴电缆、电话和公共广播采用一对双绞线。。。。而且连接这些不同布线的接插件均无法兼容。当办公环境改变，需要调整办公设备或随着新技术的发展，需要更换设备时，就必须更换布线。这样一来增加新电缆而留下不用的旧电缆，天长日久，导致了建筑物内包含了一个杂乱无章的线缆“迷宫”，因而维护不便，改造也十分困难。随着全球社会信息化与经济国际化的深入发展，人们对信息共享的需求日趋迫切，就需要一个适合信息时代的布线方案。三、综合布线的特点和优越性综合布线同传统的布线相比较，有着许多优越性，是传统布线所无法比及的。其特点主要表现为它的兼容性、开放性、灵活性、可靠性、先进性和经济性。而且在设计、施工和维第2页共7页护方面也给人们带来了许多方便。兼容性：综合布线的首要特点是它的兼容性。所谓兼容性是指它自身是完全独立的而与应用系统相对无关，可以适用于多种应用系统。综合布线将语音、数据与监控设备的信号线经过统一规划和设计，采用相应的传输介质、信息插座、交连设备、适配器等，把这些不同信号综合到一套标准的布线中。由此可见，这个布线比传统布线大为简化，节省大量的物资、时间和空间。开放性：该系统采用开放式体系结构，符合多种国际上现行的标准，它几乎对所有著名厂商的产品都是开放的，并支持所有通信协议。灵活性：该系统采用标准的传输线缆和相关连接硬件，模快化设计，所有通道都是通用的，而且每条通道可支持终端、以太网工作站及令牌网工作站。所有设备的开通及更改均不需改变布线线路，组网也可灵活多变。可靠性：该系统采用高品质的材料和组合压接的方式构成一套高标准的信息传输通道，所有线缆和相关连接件均通过ISO认证，每条通道都要采用专用仪器测试链路阻抗及衰减率，以保证其电气性能。应用系统全部采用点到点端接，任何一条链路故障均不影响其它链路的运行，从而保证了整个系统的可靠运行。先进性：该系统采用光纤和双绞线混合布线方式，极为合理地构成一套完整的布线。所有布线均采用世界上最新通信标准。六类双绞线的数据最大传输率可达到1000Mbps。干线语音部分采用大对数电缆，数据部分采用光缆，为同时传输多路实时多媒体信息提供足够的余量。经济性：虽然综合布线初期投资比较高，但由于综合布线将原来相互独立、互不兼容的若干种布线集中成为一套完整的布线体系，统一设计，统一施工，统一管理。这样可省去大量的重复劳动和设备占用，使布线周期大大缩短。另外，综合布线系统使用简单、方便，维护费用低，可以满足三维多媒体的传输和用户对ISDN、ATM的需求。可见综合布线系统具有很高的性能价格比。四、综合布线标准应用原则实际项目工程中，并不需要涉及所有的标准和规范，而应根据布线项目性质（生产与销售、设计、施工或包含设计与集成两者在内的集成服务），涉及的相关技术工程情况适当地引用标准规范。通常来说，作为厂家更多地应遵循布线部件标准和设计标准，布线方案设计应遵循布线系统性能、系统设计标准，布线施工工程应遵循布线测试、安装、管理标准及防火、机房及防雷接地标准。例如一个典型的办公网络的布线系统集成方案中采用标准如下：国家标准《建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范》GB30511-2000国家标准《建筑与建筑群综合布线系统工程施工和验收规范》GB30512-2000《大楼通信综合布线系统第一部分总规范》YD/T926.1-2001《大楼通信综合布线系统第二部分综合布线用电缆光缆技术要求》YD/T926.2-2001《大楼通信综合布线系统第三部分综合布线用连接硬件技术要求》YD/T926.3-2001第3页共7页北美标准ANSI/TIA/EIA568B《商用建筑通信布线标准》国际标准ISO/IEC11801《信息技术--用户通用布线系统》（第二版）《国际电子电气工程师协会：CSMA/CD接口方法》IEEE802.3商业大楼通讯通路与空间标准ANSWIA/EIA-569商业大楼通讯基础设施管理标准ANSI/TIA/EIA-606而当用户进行招标就布线产品、部件进行选型时，需要提供产品的详细技术参数时，就需要生产厂家直接或配合销售商与集成商提供所遵循布线部件标准的名称。五、综合布线系统设计的要求及步骤1、总体规划一般来说，国际通信技术标准是随着科学技术的发展逐步修订完善的。综合布线也是随着新技术的发展和新产品的问世逐步完善而趋向成熟。我们在设计智能化建筑物的综合布线系统期间，要提出并研究近期和长远的需求是非常必要的。为保护建筑物投资者的利益，我们可以采取“总体规划、分步实施、水平布线尽量到位”的设计原则。因为干线大多数分布在垂直竖井连接设备间和管理间，更换和扩充比较省事；水平布线是在建筑物的吊顶内、天花板和管道内，要更换就要损坏建筑结构，影响整体美观，且施工费比初始投资的材料费要高，因此，我们在设计水平布线时，要尽量选用档次较高的线缆和相关连接硬件。但是，我们也要强调在设计综合布线时，一定要从实际出发，不可脱离实际，盲目追求过高标准，造成浪费。因为科学技术日新月异，我们很难预料今后科学技术发展的水平。不过，只要管道、线槽设计合理，更换线缆就比较容易。2、系统设计综合布线是智能建筑业的一项新兴产业。它不完全是建筑工程中的“弱电”工程。综合布线设计是否合理，直接影响到建筑智能化的功能。设计一个合理的综合布线系统一般有七个步骤：1）分析用户需求；2）获取建筑物平面图；3）系统结构设计；4）布线路由设计；5）可行性论证；6）绘制综合布线施工图；7）编制综合布线用料清单。一个完善而又合理的综合布线系统，其目标是：在既定时间以内，允许再有新需求的集成过程中，不必再去进行水平布线，以免损坏建筑装饰而影响美观。3、系统结构综合布线系统按作用可划分为六个子系统：工作区子系统、水平子系统、管理间子系统、垂直子系统、设备间子系统和楼群子系统。这6个部分中每个部分都是相对独立的，更改其中一个子系统，均不影响其他子系统。下面我们简要介绍这6个部分的功能：1）工作区子系统工作区指从由水平系统而来的从用户信息面板/模块延伸至数据终端设备的连接跳线和适配器组成。工作区的UTP/FTP跳线为软线（PatchCable）材料，即双绞线的芯线为多第4页共7页股细铜丝，最大长度不能超过5M。2）水平子系统水平子系统指从楼层配线间至工作区用户信息插座，由水平电缆、光缆等组成。采用星型拓扑结构。每个信息点均需连接到管理子系统。最大水平距离：90m（295ft），指从管理间子系统的配线架的JACK端口至工作区的信息插座的电缆长度。工作区的patchcord、连接设备的patchcord、cross-connection线的总长度不能超过10M。水平布线系统施工是综合布线中最大的工作量，在建筑物土建装饰工程施工完成后，不易变更。因此要按标准严格施工，保证链路性能。3）管3）管理管理子系统在综合布线六个系统中对管理子系统的理解定义上各标准、厂商有所差异，单单从布线的角度上看，称之为楼层配线间或电信间是合理的，而且也形象化；但从综合布线系统最终应用--数据、语音网络的角度去理解，称之为管理子系统更合理。它是综合布线系统区别与传统布线系统的一个重要方面，更是综合布线系统灵活性、可管理性的集中体现。因此在综合布线系统中称之为管理子系统。管理子系统设置在楼层配线房间、是水平系统电缆端接的场所，也是主干系统电缆端接的场所；由楼层分配线架、跳线、理线架、光纤配线架、适配器、尾纤、机柜等组成。用户可以在管理子系统中更改、增加、交接、扩展线缆。管理子系统提供了与其他子系统连接的手段，使整个布线系统与其连接的设备和器件构成一个有机的整体。调整管理子系统的交接则可安排或重新安排线路路由、因而传输线路能够延伸到建筑物内部各个工作区。是综合布线系统灵活性的集中体现。管理子系统三种应用：水平/干线连接；主干线系统互相连接；入楼设备的连接。线第5页共7页路的色标标记管理可在管理子系统中实现。4）垂直干线子系统垂直干线子系统由连接主设备间至各楼层管理间之间的线缆/光缆构成。其功能主要是把各分层配线架与主配线架相连。用主干电缆提供楼层之间通信的通道，使整个布线系统组成一个有机的整体。垂直干线子系统Topology结构采用分层星型拓扑结构，每个楼层管理间均需采用垂直主干线缆/光缆连接到大楼主设备间。垂直主干线缆和水平系统线缆之间的连接需要通过楼层管理间的跳线来实现。垂直主干线缆安装原则：从大楼主设备间主配线架上至楼层管理间各个分配线架的铜线缆安装路径要避开高EMI电磁干扰源区域（如马达、变压器），并符合ANSITIA/EIA-569安装规定。5）设备间子系统设备间子系统是一个集中化设备区，连接系统公共设备，如PBX、局域网(LAN)、主机、建筑自动化和保安系统，及通过垂直干线子系统连接至管理子系统。设备间子系统是大楼中数据、语音垂直主干线缆终接的场所；也是建筑群来的线缆进入建筑物终接的场所；更是各种数据语音主机设备及保护设施的安装场所。建议设备间子系统设在建筑物中部或在建筑物的一、二层，位置不应远离电梯，而且为以后的扩展留有余地，不建议在顶层或地下室。建议建筑群来的线缆进入建筑物时应有相应的过流、过压保护设施。设备间子系统空间要按ANSI/TIA/EIA-569要求设计。设备间子系统空间用于安装电信设备、连接硬件、接头套管等。为接地和连接设施、保护装置提供控制环境；是系统进行管理、控制、维护的场所。设备间子系统所在的空间还有对门窗、天花板、电源、照明、温度、湿度、接地等的要求。第6页共7页ISDNsupportscorporateVideoteleconferencingnetworkwith2T1circuits93589CISCOSYSTEMSCatalyst3000WorkgroupStockUNIXServersNTServers935816）建筑群子系统建筑群是由二个及以上建筑物组成。这些建筑物彼此之间要进行信息交流。综合布线的建筑群干线子系统是由连接各建筑物之间