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1、住宅小区综合布线技术 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望综合布线标准、技术及方法1 综合布线概述综合布线概述 1.1 综合布线的含义综合布线的含义 综合布线系统是一个用于语音、数据、影像和其他信息技术的标准结构化布线系统。综合布线的发展过程综合布线的发展过程 1984年,世界上第一座智能大厦产生。1985年初,计算机工业协会(CCIA)提出对大楼布线系统标准化的倡仪 1991年7月，ANSI/EIA/TIA568即商业大楼电信布线标准问世，同时，与布线
2、通道及空间、管理、电缆性能及连接硬件性能等有关的相关标准也同时推出 1995年底，EIA/TIA 568标准正式更新为EIA/TI A/568A，同时，国际标准化组织(ISO)推出相应标准ISO/IEC/IS11801。1997年TIA出台六类布线系统草案，同期，基于光光纤的千兆网标准推出。1999年至今，TIA又陆续推出了六类布线系统正式标准，ISO推出七类布线标准。综合布线的应用综合布线的应用综合布线的应用综合布线的应用 综合布线系统的适用场合和服务增多，目前主要有以综合布线系统的适用场合和服务增多，目前主要有以下几类：下几类：（1 1）商业贸易类型商业贸易类型 （2 2）综合办公类型）综
3、合办公类型 （3 3）交通运输类型）交通运输类型 （4 4）新闻机构类型）新闻机构类型 （5 5）其它重要建筑类型）其它重要建筑类型 此外，在军事基地和重要部门的建筑以及高级住宅小此外，在军事基地和重要部门的建筑以及高级住宅小区等也需要采用综合布线系统。区等也需要采用综合布线系统。l1.2.综合布线的特点综合布线的特点l (1)兼容性好l (2)开放性好 l (3)灵活性高l (4)可靠性好l (5)先进性高l(6)维护性好 1.3综合布线的重要性综合布线的重要性 系统结构清晰，便于管理和维护。由于选用的材料统一先进，有利于今后的发展需要。系统的灵活性强，可适应各种不同的需求。便于扩充，节约费
4、用，提高系统的可靠性。作为开放系统，有利于各种系统的集成。l l 传统布线结构化综合布线1方案设计各个系统独立进行设计，在路上存在着过多的牵制，需要多次进行图纸汇总才能得到一个妥协的方案，设计周期长。将各个系统综合考虑，设计思路简洁，并可以根据用户的需要方便灵活地变更设计方案，节省大量时间2传输介质不同的系统采用不同的传输介质：1.电话系统采用专用的电话线2.电脑系统采用同轴电缆3.电话线，电脑线不能互用 采用统一的传输介质：1.全部采用双绞线传输2.电话线、电脑线可以互用3灵活性及开放性1.各个系统相互独立，互不兼容，造成用户极大的不方便2.设备的改变或移动都会导致整个布线系统的变化3.难于
5、维护和管理，用户无法改变布线系统来适应自己的要求1.用户可以灵活地管理大楼内各个系统2.设备改变、移动后，只需方便地变更跳线即可3.大大减少了维护人员和管理人员的数量4扩展性1.计算机和通讯技术的飞速发展，使现在的布线难以满足以后的需求2.很难扩展，需要重新施工，造成时间、材料、资金及人员上的浪费1.在15-20年内充分适应计算机及通讯技术的发展，为办公自动化打下了坚实的线路基础2.在设计时已经为用户预留了充分的扩展余地，保护了用户的前期投资5施工各个系统独立施工，施工周期长，造成人员、材料及时间上的浪费1.各个系统统一施工，周期短，节省大量时间及人力、物力表表1.1 综合布线与传统布线的实施
6、过程比较综合布线与传统布线的实施过程比较2综合布线标准 一个设计完好的综合布线系统应建立在构件或布线单元的基础之上。如图所示：是一个以写字楼的每一层为一个布线单元的例子。图通过水平布线连接到唯一布线间的典型小型办公室综合布线系统标准 在国际上，制订综合布线系统标准的主要国际组织有：1、国际标准化委员会ISO/IEC2、北美的工业技术标准化委员会TIA/EIA3、欧洲标准化委员会CENELEC 国际标准-北美标准 1)、TIA/EIA-568商业建筑通信布线标准2)、TSB363)、TSB404)、ANSI/TIA/EIA-568-A（1995）5)、TIA/EIATSB956)、TIA/EIA
7、/IS-7297)、TIA/EIA-568-B8）TIA/EIA-569-A（商业建筑电信通道和空间标准）9）TIA/EIA-570-A(住宅电信布线标准)10）TIA/EIA-606（商业建筑电信基础设施管理标准）11）TIA/EIA-607(商业建筑物接地和接线规范)主要使用的标准是TIA/EIA-568TIA/EIA-568发展lTIA/EIA-568（1991）lTIA/EIA-568 A（1995）lTIA/EIA-568 B（2002）TIA/EIA-568B内容lTIA/EIA568-B.1：一般要求 这个标准着重于水平和主干布线拓朴、距离、介质选择、工作区连接、开放办公布线、电
8、信与设备间、安装方法，以及现场测试等内容。l/TIA/EIA568-B.2:：平衡双绞线布线系统 这个标准着重于平衡双绞线电缆、跳线、连接硬件的电气和机械性能规范，以及部件可靠性测试规范，现场测试仪性能规范，实验室与现场测试仪比对方法等内容。l-TIA/EIA 568-B.3：光纤布线部件标准 这个标准定义光纤布线系统的部件和传输性能指标，包括光缆、光跳线和连接硬件的电气与机械性能要求，器件可靠性测试规范，现场测试性能规范国际标准-欧洲标准EN50173欧洲标准CELENECEN50173该标准先后有3个版本lEN50173：1995lEN50173A1：2000lEN50173：2002中国
9、标准1、协会标准2、行业标准3、国家标准 两个l（GB/T50311-2000)建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范l（GB/T50312-2000)建筑与建筑群综合布线系统工程验收规范中国标准其它相关标准（1）高层民用建筑设计防火规范GB50045-95（2）建筑设计防火规范GBJ16-87（3）建筑室内装修设计防火规范GB50222-95（4）建筑物防雷设计规范GB50057-94（5）电子计算机机房设计规定GB50174-93（6）计算机场地技术要求GB2887-2000（7）计算机场站安全要求GB9361-88标准的使用标准的使用 选择标准时主要考虑以下因素：1、国际标准与国家标准相结
10、合l有关电气性能测试标准采用目前最新的国际标准l管槽、线缆及设备的安装标准采用国家标准l防火、接地、机房等相关的标准也采用国家或行业标准2、用户指定2、根据综合布线的性质和功能由布线系统集成商推荐选定3综合布线系统的结构与组成新的国家标准，6个组成部分（下图）：1、工作区子系统2、垂直(干线)子系统3、水平（配线）子系统4、设备间子系统5、管理间子系统6、建筑群子系统综合布线系统的结构与组成1 1、工工作作区区提提供供从从水水平平子子系系统统端端接接设设施施到到设设备备的的信信号号连连接接，通通常常由由连连接接线线缆缆、网网络络跳跳线和适配器组成。线和适配器组成。2 2、配线（水平）子系统、配
11、线（水平）子系统提供楼层配间至用提供楼层配间至用户工作区的通信干线和端接设施。水平主干线通户工作区的通信干线和端接设施。水平主干线通常使用屏蔽双绞线（常使用屏蔽双绞线（STPSTP）和非屏蔽双绞线）和非屏蔽双绞线（UTPUTP），也可以根据需要选择光缆。端接设施），也可以根据需要选择光缆。端接设施主要是相应通信设备和线路连接插座。（下图）主要是相应通信设备和线路连接插座。（下图）3 3、管理区（子系统）、管理区（子系统）在在结结构化布构化布线线系系统统中，中，管理子系管理子系统统是垂直子系是垂直子系统统和水平子系和水平子系统统的的连连接管接管理系理系统统，由通信，由通信线线路互路互连设连设施和
12、施和设备组设备组成，通常成，通常设设置在置在专门为专门为楼楼层层服服务务的的设备设备配配线间线间内，包括双内，包括双绞线绞线配配线线架、跳架、跳线线（有快接式跳（有快接式跳线线和和简简易跳易跳线线之之分）。分）。水平子系统与管理区水平子系统与管理区子系统线缆长度子系统线缆长度 配线子系统中的配线电缆（光缆）长度不应超过90m。在能保证链路性能时，水平光缆距离可适当加长。RJ45连接头RJ45连接头信息模块打线模块打线模块免打线模块免打线模块配线交叉连接一般为双绞线4 4、干线子系统（垂直子系统、干线子系统（垂直子系统）它是建筑物中最重要的通信干道，通信它是建筑物中最重要的通信干道，通信介质通常
13、为大对数铜缆或多芯光缆，安装介质通常为大对数铜缆或多芯光缆，安装在建筑物的弱电竖井内。在建筑物的弱电竖井内。干线线缆不应该放在电梯、供水、供气、干线线缆不应该放在电梯、供水、供气、共暖、强电等竖井中（下图）共暖、强电等竖井中（下图）干线子系统（垂直子系统）干线子系统（垂直子系统）5 5、设备间、设备间 它是智能建筑最重要的场所，整个建筑物的它是智能建筑最重要的场所，整个建筑物的各种信号都经过各类通信电缆汇集到该子系统。各种信号都经过各类通信电缆汇集到该子系统。1 1、设备间的总体要求、设备间的总体要求l 总配线设备应用色标区别总配线设备应用色标区别l 综合考虑设备间的位置及大小综合考虑设备间的
14、位置及大小l 应遵循接口标准，预留相应接入设备的位置应遵循接口标准，预留相应接入设备的位置2 2、设备间的设计、设备间的设计 l 位置选定：位置选定：处于主干网的中间位置，距各楼层距离最短处于主干网的中间位置，距各楼层距离最短易于运输大型设备易于运输大型设备不应低于水平面，远离干扰源不应低于水平面，远离干扰源周围环境好、安全、易于维护周围环境好、安全、易于维护便于安装接地装置便于安装接地装置l 大小的确定大小的确定l 装修要求：装修要求：温度温度0-27 湿度湿度60%-80%符合消防规定符合消防规定满足通信机房的要求满足通信机房的要求防止灰尘和有害气体防止灰尘和有害气体6 6、建筑群子系统、
15、建筑群子系统 作用是构建从一座建筑位延伸到建筑作用是构建从一座建筑位延伸到建筑群内的其他建筑物的标准通信连接。系群内的其他建筑物的标准通信连接。系统组成包括连接各建筑物之内的线缆、统组成包括连接各建筑物之内的线缆、建筑群综合布线所需的各种硬件，如电建筑群综合布线所需的各种硬件，如电缆、光缆和通信设备、连接部件，以及缆、光缆和通信设备、连接部件，以及电气保护设备等等。电气保护设备等等。4综合布线系统的等级1、最低配置l标准要求较低的场合，铜芯双绞线组网l每工作区1个信息插座l每个信息插座配线为1条4对双绞线l计算机网络按24个信息插座配2对双绞线lHUB配4对双绞线l电话每个信息插座配1对双绞线
16、2、基本配置l标准要求中等的场合，铜芯双绞线组网l每工作区2个或以上信息插座l每个信息插座配线为1条4对双绞线l计算机网络按24个信息插座配2对双绞线lHUB配4对双绞线l电话每个信息插座配1对双绞线3、综合配置l标准要求较高的场合，光缆和铜芯双绞线组网l以基本配置的信息插座量为基础配置l每48个信息插座分配2芯光纤l光纤可直接到桌面l楼层间不敷设垂直干线电缆5综合布线系统的主要部件一、传输介质：1、双绞线 非屏蔽双绞线非屏蔽双绞线（UTP）屏蔽双绞线屏蔽双绞线STP6类双绞线-CAT6 两种结构 大对数电缆大对数电缆 大对数电缆一般为25线对（或更多）成束的电缆结构。它也同样采用颜色编码进行
17、管理。2、同轴电缆l同轴电缆其组成由里往外依次是铜芯、塑胶绝缘层、金属网状屏蔽网和塑料护套而组成。l这种结构的金属屏蔽网可防止中心导体向外辐射电磁场，也可用来防止外界电磁场干扰中心导体的信号。3、光纤光纤 1)1)光纤的物理结构光纤的物理结构 l光缆由一捆光导纤维组成。光缆由一捆光导纤维组成。l为为了了改改善善光光纤纤的的性性能能，人人们们一一般般在在光光纤纤纤纤芯芯包层的外面再涂上一层涂覆层包层的外面再涂上一层涂覆层 纤芯纤芯包层包层涂覆层涂覆层典型的光纤结构如所示：自内向外为纤芯、包层及涂覆层。2)2)光纤优点光纤优点l较宽的频带较宽的频带 l电磁绝缘性能好电磁绝缘性能好 l衰减较小衰减较
18、小l光中继器的间隔距离较大光中继器的间隔距离较大l重量轻，体积小，环境温度范围宽，寿命长重量轻，体积小，环境温度范围宽，寿命长 l光纤不带电，使用安全，可用于易燃，易爆场所光纤不带电，使用安全，可用于易燃，易爆场所 l抗化学腐蚀能力强，适用于一些特殊环境下的布线抗化学腐蚀能力强，适用于一些特殊环境下的布线 l光光纤纤也也有有质质地地脆脆，机机械械强强度度低低；切切断断和和连连接接中中技技术术要求较高等缺点要求较高等缺点3)3)光纤的分类光纤的分类 l从构成光纤的材料分从构成光纤的材料分玻璃光纤：计算机通信中常用玻璃光纤：计算机通信中常用 胶套硅光纤胶套硅光纤 塑料光纤塑料光纤 l按传输模式分类
19、按传输模式分类 单模光纤单模光纤多模光纤多模光纤单模单模/多模类多模类单模光纤单模光纤(SMF)SMF)l采用固体激光器做光源采用固体激光器做光源l在给定的工作波长上只能以单一模式传输，在给定的工作波长上只能以单一模式传输，传输频带宽，传输容量大。传输频带宽，传输容量大。l光信号可以沿着光纤的轴向传播，因此光信光信号可以沿着光纤的轴向传播，因此光信号的损耗很小，离散也很小，传播的距离较号的损耗很小，离散也很小，传播的距离较远。远。l单模光纤芯径为单模光纤芯径为8 10 m,8 10 m,包括外包层，其包括外包层，其直径为直径为125 m 125 m。l单模模导入波入波长 1310nm1310n
20、m、1550 nm1550 nm 多模光纤多模光纤是在给定的工作波长上，能以多个模式是在给定的工作波长上，能以多个模式同时传输的光纤。同时传输的光纤。多模光纤的纤芯直径一般为多模光纤的纤芯直径一般为5050至至200 m 200 m，而包层直径的变化范围为，而包层直径的变化范围为125230 m 125230 m，国内计算机网络常用的光纤芯直径为国内计算机网络常用的光纤芯直径为62.5 m 62.5 m，包层为，包层为125 m 125 m，也就是通常，也就是通常所说的所说的62.5 m62.5 m规格。规格。多模多模导入波入波长 850nm850nm、1300nm1300nm 单模光纤和多模
21、光纤光轨迹图单模光纤和多模光纤光轨迹图按折射率分布分按折射率分布分l可分为跳变式光纤和渐变式光纤两种 l跳变式光纤纤芯的折射率和保护层的折射率都是常数。在纤芯和保护层的交界面折射率呈阶梯型变化。l渐变式光纤纤芯的折射率随着光纤半径的增加而按一定规律减小，到纤芯与保护层交界处减小为保护层的折射率按工作波长分按工作波长分 l按光纤的工作波长分类，有短波长光纤、长波长光纤和超长波长光纤l多模光纤的工作波长为短波长850nm和长波长1300nml单模光纤的工作波长为长波长1310nm和超长波长1550nm光光纤纤通信系通信系统组统组成成l以光波为载体、光导纤维为传输介质的通信方式。起主导以光波为载体、
22、光导纤维为传输介质的通信方式。起主导作用的是光源、光纤、光发送机和光接收机。作用的是光源、光纤、光发送机和光接收机。l实际通信时，光路是成对出现的，形成双向光纤通信系统。实际通信时，光路是成对出现的，形成双向光纤通信系统。每个光纤端接设备都同时具有光发射机和光接收机的功能。每个光纤端接设备都同时具有光发射机和光接收机的功能。光纤端接设备与光缆之间通过光跳接线相连。光纤端接设备与光缆之间通过光跳接线相连。光纤的衰减l造成光纤衰减的主要因素有：本征，弯曲，挤压，杂质，不均匀和对接等。l本征：是光纤的固有损耗，包括：瑞利散射，固有吸收等l弯曲：光纤弯曲时部分光纤内的光会因散射而损失掉，造成的损耗l挤
23、压：光纤受到挤压时产生微小的弯曲而造成的损耗l杂质：光纤内杂质吸收和散射在光纤中传播的光，造成的损失l不均匀：光纤材料的折射率不均匀造成的损耗l对接：光纤对接时产生的损耗光缆l光纤传输系统中直接使用的是光缆而不是光纤。光纤最外面常有100m厚的缓冲层或套塑层l把若干根光纤疏松地置于特制的塑料绑带或铝皮内，再被涂覆塑料或用钢带铠装，加上外护套后才成光缆l缓冲层：松缓冲层、紧缓冲层光缆左图为单芯光缆结构图，右图为多芯光缆结构图光缆光缆的分类光缆的分类 l按敷设方式分有：架空光缆、管道光缆、铠装地埋光缆、水底光缆和海底光缆等l按光缆结构分有：束管式光缆，层绞式光缆，紧抱式光缆，带式光缆，非金属光缆和
24、可分支光缆等。l按用途分有：长途通讯用光缆、短途室外光缆、室内光缆、混合光缆等 局域网中常用的光缆局域网中常用的光缆 l局域网中的光纤产品主要包括布线光缆、光纤跳线、局域网中的光纤产品主要包括布线光缆、光纤跳线、光纤连接器、光纤配线架等。常用的有多模光纤和光纤连接器、光纤配线架等。常用的有多模光纤和单模光纤两种。单模光纤两种。l多模光纤纤芯直径较大，其传输距离较短（一般在多模光纤纤芯直径较大，其传输距离较短（一般在2 k m2 k m之内）之内）常用的为常用的为62.5 m 62.5 m 芯芯/125 m/125 m 和和50 50 m m 芯芯/125 m/125 m l单模光纤纤芯直径较小
25、，传输距离长（如单模光纤纤芯直径较小，传输距离长（如3 k m3 k m甚甚至几十千米）常用的为至几十千米）常用的为8.3 m 8.3 m 芯芯/125 m/125 ml在使用光缆互联多个节点的应用中，在使用光缆互联多个节点的应用中，必须考虑光必须考虑光纤的单向特性，如果要进行双向通信，就要使用双纤的单向特性，如果要进行双向通信，就要使用双根光纤根光纤 光纤配线设备光纤配线架有机架式光纤配线架、挂墙式光缆终端盒和光纤配线箱等类型 光光纤纤配配线线架架 光纤连接器l传统主流的光纤连接器品种是FC型（螺纹连接式）、SC型（直插式）和ST型（卡扣式）3种，共同特点是都有直径为2.5mm的陶瓷插针 l
26、小型化（SFF）光纤连接器是发展方向，目前最主要SFF光纤连接器有四种类型 LC型，MU型，MT-RJ，VF45型 光纤连接器光纤连接器二、配线架l在配线架或设备间，双绞线用配线架来连接l连接的结构：互相连接结构、交叉连接结构l互连结构的配线系统，主要用于计算机通信，一般称为数据配线架 l交叉连接的配线系统，主要用于语音通信，称为110配线架。1）数据配线架l数据配线架都是安装在19英寸标准机柜上的，主要有24口和48口两种规格 l有固定端口配线架和模块化配线架两种结构2）110配线架l110型连接管理系统的基本部件是110配线架、连接块、跳线和标签。l有25对、50对、100对、300对多种
27、规格 l110配线架其上装有若干齿形条，沿配线架正面从左到右均有色标，以区别各条输入线 l110系列配线架有多种结构，两种主要类型：夹接式（110A型）和接插式（110P型）110A型110P型110C连接块 110配线系统中都用到了连接块，称为110C，有3对线（110C-3）、4对线（110C-4）和5对线（110C-5）三种规格的连接块。综合布线的性价比是极高的，从技术与灵活性角度看：综合布线的性价比是极高的，从技术与灵活性角度看：(1)1)采用标准的综合布线后，只需将电话或终端插入采用标准的综合布线后，只需将电话或终端插入早已敷设在墙壁上的标准插座，然后在同层的弱电井配线间早已敷设在墙
28、壁上的标准插座，然后在同层的弱电井配线间隔的跳线架做相应跳接线操作，就可解决用户的需求。隔的跳线架做相应跳接线操作，就可解决用户的需求。(2)2)大厦的使用者当需要把设备从一个房间搬迁到另一大厦的使用者当需要把设备从一个房间搬迁到另一层的房间去，或者在一个房间中增加其它新的设备时，同样层的房间去，或者在一个房间中增加其它新的设备时，同样只要在原电话插口作简单的分线处理，然后在同层弱电井的只要在原电话插口作简单的分线处理，然后在同层弱电井的配线间和总设备间做跳线操作，而不需要重新布线。配线间和总设备间做跳线操作，而不需要重新布线。(3)3)如果采用光纤、超五类或三类线缆混合的综合布线如果采用光纤
29、、超五类或三类线缆混合的综合布线方式，可以解决诸如三维多媒体的传输和用户对方式，可以解决诸如三维多媒体的传输和用户对ISDNISDN、ATMATM的需求，可以实现大厦与未来全球信息高速公路的接轨等具的需求，可以实现大厦与未来全球信息高速公路的接轨等具有前瞻性的需求。有前瞻性的需求。综合布线与传统布线的性能价格比曲线如图所示。综合布线与传统布线的性能价格比曲线如图所示。6 综合布线的经济分析及应用综合布线的经济分析及应用 从图1-1中可以看到，随着时间的推移，综合布线的曲线是上升的，传统布线的曲线是下降的。这样形成一个剪刀差，时间越长，两种布线方式的性能价格比的差距越大。由于综合布线是将原来相互独立、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，并由一个施工单位完成几乎全部弱电线缆的布线，因而可省去大量的重复劳动和设备占用。并且，随着系统个数的增加，综合布线的初投特性体现越明显。图 综合布线与传统布线性能价格比l l 综合布线初始投资与系统个数的关系如图所示。综合布线初始投资与系统个数的关系如图所示。图 综合布线初始投资与系统个数 由图1-2可见，当应用系统数为2个以上时，传统布线方式的投资高于综合布线的投资。作业综合布线系统的6个组成部分以及各部分的内容.