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1、第第4章章综合布线系统工程设计综合布线系统工程设计本章学习目标本章学习目标本章主要讲述了系统设计中的常见术语与符号、系统设计等级、设计原则与步骤，并对各子统的构成及设计原则与注意事项进行了较为详尽的说明。应掌握以下基本知识：认识系统设计中的常用符号掌握系统设计的原则，并能遵循系统设计的基本步骤完成系统设计 4.1 概述概述学习目标：了解系统设计的常见术语。知道系统设计的设计等级和一般原则。学习重点：掌握系统设计的原则。学习难点：熟练掌握系统设计的原则。一一、综合布线的术语综合布线的术语结构化布线（Structured Cabling System）：是将建筑群内的若干种线路系统，包括电话系统、
2、数据通信系统、报警系统、监控系统合为一种布线系统。建筑与建筑群综合布线系统（Generic Cabling Ssystem for Building and Campus）：建筑物或建筑群内的传输网络，既使话音和数据通信设备、交换设备和其他信息管理系统彼此相连，又使这些设备与外部通信网络相连接。配线系统（水平子系统）（Horizontal Subsystem）：由信息插座、配线电缆或光缆、配线设备和跳线等组成。国外称之为水平子系统。工作区（Work Area）：是需要设置终端设备的独立区域。管理（Administration）：管理是针对设备间、交接间、工作区的配线设备、缆线、信息插座等设施，
3、按一定模式进行标识和记录。设备间（Equipment Room）：安装各种设备的房间，对综合布线言，主要是安装配线设备。建筑群子系统（Campus Subsystem）：由配线设备、建筑物之间的干线电缆或光缆、跳线等组成。交接间：安装楼层配线设备的房间。安装通道：布放综合布线缆线的各种管网、电缆桥架、线槽等布线空间的统称。安装空间：安装各种设备所需的房间或场地的统称。实体安全（Physical Security）：保护计算机设备、设施（含网络）以及其他媒体免遭地震、水灾、火灾、有害气体和其他环境事故（如电磁污染等）破坏的措施、过程。二、二、综合布线系统的设计等级综合布线系统的设计等级1.设计等
4、级划分按照GB50311中的规定，综合布线系统的设计可以划分为三种标准的设计等级：最低型、基本型、综合型。1)最低型综合布线系统 它的基本配置：每一个工作区有1个信息插座；每个信息插座的配线电缆为1条4对对绞电缆；完全采用110A交叉连接硬件，并与未来的附加设备兼容；干线电缆的配置，对计算机网络宜按24个信息插座配2对对绞线，或每一个集线器（HUB）或集线器群（HUB群）配4对对绞线；对电话至少 它的特性为：能够支持所有语音和数据传输应用；支持语音、综合型语音/数据高速传输；便于维护人员维护、管理；能够支持众多厂家的产品设备和特殊信息的传输。2)基本型综合布线系统 它的基本配置：每个工作区有2
5、个或2个以上信息插座；每个信息插座的配线电缆为1条4对对绞电缆；具有11 0 A交叉连接硬件；干线电缆的配置，对计算机网络按24个信息插座配置2对对绞线 或每一个HUB或HUB群配4对对绞线；对电话至少每个信息插座配1对对绞线 它的特点为：每个工作区有2个信息插座，灵活方便、功能齐全；任何一个插座都可以提供语音和高速数据传输；便于管理与维护；能够为众多厂商提供服务环境的布线方案。3)综合型综合布线系统它的基本配置：以基本配置的信息插座量作为基础配置；垂直干线的配置：每48个信息插座宜配2芯光纤，适用于计算 机网络；电话或部分计算机网络，选用对绞电缆，按信息插座所需线对的25%配置垂直干线电缆按
6、用户要求进行配置，并考虑适当的备用量；当楼层信息插座较少时，在规定长度的范围内，可几层合用HUB，并合并计算光纤芯数，每一楼层计算所得的光纤芯数还应按光缆的标称容量和实际需要进行选取；如有用户需要光纤到桌面（FTTD），光纤可经或不经FD直接从BD引至桌面，上述光纤芯数不包括FTTD的应用在内；楼层之间原则上不敷设垂直干线电缆，但在每层的FD可适当预留一些接插件，需要时可临时布放合适的缆线。它的特点为：每个工作区有2个以上的信息插座，不仅灵活方便而且功能齐全；任何一个信息插座都可供语音、视频和高速数据传输；有一个很好环境，为客户提供服务；因为光缆的使用，可以提供很高的带宽。三、综合布线系统设计
7、的一般原则三、综合布线系统设计的一般原则 1设计的一般原则 兼容性原则 开放性原则 灵活性原则 可靠性原则 先进性原则 可扩展性原则 经济性原则 标准化和规范化原则 2设计要点 在具体进行设计时应把握以下要点：尽量满足用户的通信要求；了解建筑物、楼宇间的通信环境；确定合适的通信网络拓扑结构；选取适用的介质；以开放式为基准，尽量与大多数厂家产品和设备兼容；将初步的系统设计和建设费用预算告知用户4.2 系统设计系统设计学习目标：了解系统指标和技术指标。掌握系统设计的步骤和过程。学习重点：知道基本的系统指标和技术指标并掌握其设计的步骤。学习难点：掌握系统设计的步骤和过程，并会实际应用。一一、系统分级
8、与传输距离限制系统分级与传输距离限制 系统的分级是指对综合布线系统性能中的最高传输频率进行分级，其目的在于区分不同的传输带宽需要。表4-5给出了标准中关于系统分级与传输距离的限制。最高 传输频率对绞电缆传输距离(m)光缆传输距离(m)应用举例1003类1005类多模单模A100kHz20003000-PHX、X.21/V/11B1Mhz200260-N-ISDN、CSMA/CDIBASE5C16Mhz100160-CSMA/CD10BASE-T、Token Ring 4Mbit/s、Token Ring 16Mbit/sD100Mhz100-Token Ring 16Mbit/s、B-ISDN
9、(ATM)、TP-PMD光 缆-20003000CSMA/CD/FOIRL、CSMA/CD 10BASE-FToken Ring、FDDI、LCF FDDI、SM FDDI、HIPPI、ATM、FC表表4-54-5系统分级和传输距离限值系统分级和传输距离限值二、系统指标二、系统指标1.基于链路的五类系统技术指标。1)-链路最大衰减 2)-近端串音衰减 3)-桥接分岔或多组合电缆，以及连接到多重信息插座的电缆，任一对称电缆单元之间的近端串音衰减至少要比单一组合的4对电缆的近端串音衰减提高一个数值x。x=6dB+10lg(n+1)dB 式中n：电缆中相邻的对称电缆单元数。4)-回波损耗 5)-衰减
10、与近端串音比 6)-直流环路电阻 7)-传播时延 8)-光缆波长 9)-光缆链路的衰减 10)-光纤链路的最小光学模式带宽 11)-光波损耗 12)-阻抗匹配三、六类系统中基于信道的技术指标三、六类系统中基于信道的技术指标 六类布线系统中，基于信道的技术指标可参见表2-9、表2-10、2-11、表2-12。这里主要讲述出传输介质在信道中的最大传输长度。信道长度是综合布线系统中极为重要的指标。它是分别根据传输媒质的性能要求（如对称电缆的串音或光缆的带宽）与不同应用系统的允许衰减等因素来制定的。1.系统设计时的对象不同原则 1)-对于使用功能比较明确的专业性建筑物，信息插座的布置可按实际需要确定。
11、2)-对于机关或企事业单位的普通办公楼，信息插座的配置可结合单位实际，按照设计等级中规定的原则进行设计。3)-对于房地产部门开发的写字楼、综合楼等商用建筑物，宜采用开放办公环境综合布线结构。4)-采用多用户信息插座时，多用户插座宜安装在墙面或柱子等固定结构上，每一多用户插座包括适当的备用量在内，最多包含12个信息插座 四、综合布线设计的一般步骤四、综合布线设计的一般步骤设计一个合理的综合布线系统一般包含七个主要步骤：分析用户需求；获取建筑物平面图；系统结构设计；布线路由设计；可行性论证；绘制综合布线施工图；编制综合布线用料清单。综合布线系统的设计过程，可遵循图4-2的描述。图4-2 系统设计的
12、流程图4.3 工作区子系统工作区子系统学习目标：知道工作区的概念和划分原则掌握工作区适配器的选用原则和工作区的设计要点学习重点：掌握信息插座与连接器的接法学习难点：掌握信息插座与连接器的接法一、一、工作区的概念工作区的概念工作区子系统是指从设备出线到信息插座的整个区域，即一个独立的需要设置终端的区域划分为一个工作区。图4-3 工作区子系统一个独立的工作区。通常是一部电话机和一台计算机终端设备。设计的等级为基本型、增强型、综合型。二、二、工作区的划分原则工作区的划分原则 一个独立的需要设置终端设备的区域宜划分为一个工作区。三、工作区适配器的选用原则三、工作区适配器的选用原则选择适当的适配器，可使
13、综合布线系统的输出与用户的终端设备保持完整的电器兼容。适配器的选用应遵循以下原则：1在设备连接器采用不同于信息插座的连接器时，可用专用电缆及适配器2在单一信息插座上进行两项服务时，宜用Y型适配器；3在配线（水平）子系统中选用的电缆类别(介质)不同于设备所需的电缆类别(介质)时，宜采用适配器；4在连接使用不同信号的数模转换设备、数据速率转换设备等装置时，宜采用适配器；5为了特殊的应用而实现网络的兼容性时，也可用转换适配器；6根据工作区内不同的电信终端设备（例如ISDN终端）可配备相应的适配器。四四、确定信息插座的数量和类型确定信息插座的数量和类型综合布线的信息插座大致可分为嵌入式安装插座、表面安
14、装插座、多介质信息插座3类。信息插座的数量和类型确定的原则为：1根据已掌握的客户需要，确定信息插座的类别；2根据建筑平面图计算实际可用的空间，依据空间的大小来确定信息插座的数量。五、五、工作区设计要点工作区设计要点 工作区内线槽的敷设要合理、美观；信息座设计在距离地面30cm以上；信息座与计算机设备的距离保持在5 m范围内；网卡接口类型要与线缆接口类型保持一致；所有工作区所需的信息模块、信息座、面版的数量要准确；RJ45水晶头所需的数量。工作区设计时，具体操作可按以下三步进行：根据楼层平面图计算每层楼布线面积。估算信息引出插座数量，一般设计两种平面图供用户选择：为基本型设计出每9平方米一个信息
15、引出插座的平面图；为增强型或综合型设汁出两个信息引出插座的平面图。确定信息引出插座的类型。六、信息插座连接技术要求六、信息插座连接技术要求1.信息插座与终端的连接形式 每个工作区至少要配置一个插座盒。对于难以再增加插座盒的工作区，要至少安装两个分离的插座盒。信息插座是终端(工作站)与水平子系统连接的接口。其中最常用RJ45连接器。其连接如图4-4所示：图4-4 信息插座与终端的连接2.信息插座与连接器的接法 对于RJ45连接器与RJ45信息插座，与4对双绞线的接法主要有两种，一是568A标准，二是568B的标准。568A中RJ45连接器接法如图4-5所示。568B中RJ45连接器接法如图4-6
16、所示。图4-6 568B RJ45线序图4-5 568A RJ45线序568A中RJ45信息插座的接法如图4-7所示。568B中RJ45信息插座的接法如图4-8所示。图4-7 568A 模块线序图4-8 568B 模块线序4.4 配线子系统配线子系统学习目标：知道配线子系统的概念 如何选择电缆认识信息插座配线架和线缆管理器 学习重点：认识配线子系统的组成 学习难点：如何选择电缆一、配线子系统的概念一、配线子系统的概念 配线子系统应由工作区的信息插座、信息插座至楼层配线设备（FD）的配线电缆或光缆、楼层配线设备和跳线等组成.配线子系统与干线子系统的区别在于：配线子系统总是处在一个楼层上，并端接在
17、信息插座或区域布线的中转点上。配线子系统如图4-9所示。图4-9配线子系统二、二、线缆的选择线缆的选择在配线子系统中常用的线缆有4种：1.100W非屏蔽双绞线（UTP）电缆；2.100W屏蔽双绞线（STP）电缆；3.50W同轴电缆；4.62.5/125m光纤电缆。线缆选择的一般原则为：产品选型必须与工程实际相结合。选用的产品应符合我国国情和有关技术标准（包括国际标准、我国国家标准和行业标准）。近期和远期相结合 符合技术先进和经济合理相统一的原则。三、三、信息插座信息插座 1信息模块的类型 常见的信息模块主要有两种形式，一种是RJ45，还有一种是RJ11。图4-10 RJ45普通模块、紧凑式模块
18、、免打模块图4-11RJ11电话模块四、配线架四、配线架配线架的作用是使所有信息点的数据线缆均集中到配线架上.常见的配线架有RJ45配线架、电话配线架、光纤配线箱等。1RJ45配线架 RJ45配线架如图4-12所示。图4-12 RJ45配线架2电话配线架 电话配线架如图4-13所示。其接线方式为卡接式，主要应用于接收来自电话总机房的专线、直线电话和分机电话线。图4-11 电话配线架3光纤配线箱中间光纤配线箱主要应用于纯光网的光纤配线中。五、线缆管理器五、线缆管理器 线缆管理器又称理线器，如图4-15所示。图4-15 线缆管理器图4-14 光纤配线箱4.5 干线子系统干线子系统学习目标：知道干线
19、子系统的概念掌握干线子系统设计原则和布线设计步骤学习重点：掌握干线子系统设计原则 学习难点：掌握布线设计步骤及应用一、一、干线子系统的概念干线子系统的概念干线子系统由设备间的建筑物配线设备、跳线以、及设备间至各楼层交接间的干线电缆组成。二二、干线子系统的设计原则干线子系统的设计原则1干线子系统的设计应遵循以下的一般原则：在确定干线子系统所需要的电缆总对数之前，必须确定电缆中话音和数据信号的共享原则。应选择干线电缆最短，最安全、最经济的路由。干线电缆可采用点对点端接，也可采用分支递减端接以及电缆直接连接的方法。如果设备间与计算机房处于不同的地点，而且需要把话音电缆连至设备间，把数据电缆连至计算机
20、房，则宜在设计中选干线电缆的不同部分来分别满足话音和数据的需要。2干线中的双绞线电缆 干线中的双绞线电缆设计时应注意以下几点：线要平直，走线槽，不要扭曲；两端点要标号；室外部要加套管，严禁搭接在树干上；双绞线不要拐硬弯。三、三、干线子系统布线设计的步骤干线子系统布线设计的步骤 1确定每层楼的干线电缆要求 根据不同的需要和经济因素选择干线电缆类别。2确定干线电缆路由 选择干线电缆路由的原则,应是最短、最安全、最经济。3绘制干线路由图 采用标准中规定的图形与符号绘制垂直子系统的线缆路由图，图纸应清晰、整洁。4确定干线电缆尺寸 干线电缆的长度可用比例尺在图纸上实际量得,也可用等差数列计算。每段干线电
21、缆长度要有备用部分（约10%）和端接容差。四、主干光缆的选择四、主干光缆的选择 光纤分单模(8.3/125m)、多模(62.5/125m、50/125m)两种。从目前国内外局域网应用的情况来看,采用单模结合多模的形式来铺设主干光纤网络,是一种合理的选择.4.6 设备间设备间学习目标：知道设备间的概念掌握设备间设计原则 学习重点：掌握设备间设计步骤 学习难点：掌握设备间设计步骤一、设备间的概念一、设备间的概念 设备间子系统由设备室的电缆、连接器和相关支撑硬件组成，通过电缆把各种公用系统设备互连起来。二、二、设备间的设计原则设备间的设计原则 设计中应该把握以下的原则：1最近与方便原则 2主交接间面
22、积、净高选取原则 3.接地原则 4.色标原则 5.操作便利性原则三、设备间的设计步骤三、设备间的设计步骤 实施设计时可分为两步走。1选择和确定主布线场的硬件规模 2选择和确定中继场/辅助场 四、四、设备间内的主要设备设备间内的主要设备 设备间子系统的硬件大致同管理子系统的硬件相同，基本由光纤、铜线电缆、跳线架、引线架、跳线构成，只不过是规模比管理子系统大得多。4.7 管理子系统管理子系统学习目标：知道管理子系统的概念及其交连的形式掌握管理子系统设计原则学习重点：掌握管理子系统交连的几种形式 学习难点：熟练掌握管理子系统交连的几种形式和设计原则 一、管理子系统的概念一、管理子系统的概念 管理子系
23、统由交连/互连的配线架、信息插座式配线架、相关跳线组成。二、二、管理子系统的交连硬件部件管理子系统的交连硬件部件 在管理间子系统中，信息点的线缆是通过“信息点集线面板”进行管理的，而语音点的线缆是通过110交连硬件进行管理。信息点的集线面板有12口、24口、48口等，应根据信息点的多少配备集线面板三、管理子系统交连的几种形式三、管理子系统交连的几种形式 在不同类型的建筑物中管理子系统常采用单点管理单交连、单点管理双交连和双点管理双交连3种方式。1单点管理单连接 这种方式使用的场合较少，它的结构图见图4-17。图4-17 单点管理单交连3双点管理双连接 2单点管理双连接图4-18单点管理双连接图
24、4-16双点管理双连接 四四、管理子系统的设计原则管理子系统的设计原则1管理子系统中干线配线管理宜采用双点管理双交接。2管理子系统中楼层配线管理应采用单点管理。3配线架的结构取决于信息点的数量、综合布线系统网络性质和选用的硬件4端接线路模块化系数合理。5设备跳接线连接方式要符合下列规定：对配线架上相对稳定一般不经常进行修改、移位或重组的线路，宜采用卡接式接线方法；对配线架上经常需要调整或重新组合的线路，宜使用快接式插接线方法；6列管理接线间墙面材料清单应全面，并画出详细的墙面结构图。4.8 建筑群子系统建筑群子系统学习目标：知道建筑群子系统的概念掌握建筑群子系统设计要点和电缆敷设方法 学习重点
25、：掌握建筑群子系统设计要点和电缆敷设方法 学习难点：掌握电缆敷设的四种方法和比较一、一、建筑群子系统的概念建筑群子系统的概念 建筑群子系统也称楼宇管理子系统。连接各建筑物之间的传输介质和各种支持设备（硬件）组成一个建筑群综合布线系统。连接各建筑物之间的缆线及相应设备组成了建筑群子系统二、二、建筑群子系统的设计要点建筑群子系统的设计要点 1建筑群数据网主干线缆一般应选用多模或单模室外光缆。2建筑群数据网主干线缆需使用光缆与电信公用网连接时，应采用单模光缆，芯数应根据综合通信业务的需要确定。3建筑群主干线缆宜采用地下管道方式进行敷设，设计时应预留备用管孔，以便为扩充使用。4当采用直埋方式时，电缆通
26、常离地面60.96cm以下的地方或按当地法规三、三、建筑群子系统中建筑群子系统中电缆敷设方法电缆敷设方法 在建筑群子系统中电缆布线方法有4种。1架空电缆布线图4-17 架空布线 2直埋电缆布线 3管道系统电缆布线 4隧道内电缆布线四、四、四种建筑群布线方法比较四种建筑群布线方法比较表表4-13 4-13 四种建筑群布线方法比较四种建筑群布线方法比较方法优点缺点管道内提供最佳的机构保护，任何时候都可敷设；电缆的敷设、扩充和加固都很容易；保持建筑物的外貌挖沟、开管道和入孔的成本很高直埋提供某种程度的机构保护；保持建筑物的外貌挖沟成本高；难以安排电缆的敷设位置；难以更换和加固架空如果本来就有电线杆，
27、则成本最低没有提供任何机械保护；灵活性差；安全性差；影响建筑物美观；隧道保持建筑物的外貌，如果本来就有隧道，则成本最低、安全热量或漏泄的热水可能会损坏电缆；可能被水淹没4.9电气防护、接地及防火电气防护、接地及防火学习目标：了解电气防护 知道接地设计和防火措施 学习重点：掌握接地设计的原则。学习难点：熟练掌握接地设计的原则，并会实际运用。一、一、接地设计接地设计 综合布线系统接地的结构包括接地线、接地母线（层接地端子）、接地干线、主接地母线（总接地端子）、接地引入线、接地体六部分，在进行系统接地的设计时，可按下述6个要素分层次地进行设计。接地线 接地母线（层接地端子）接地干线主接地母线（总接地端子）接地引入线 接地体二、防火措施二、防火措施智能建筑中综合布线的用量在逐渐增多，现在计算机的应用以约每年以25的速度在增长。而图像通信，如监控电视、会议电视与语音、数据等等多媒体通信也在不断发展，使用的缆线保护层材料一般有聚乙烯、聚氯乙烯PE/PVC，低烟无卤LSZH（for Low Smoke Zero Halogen）及氟树脂Tefion FEP（铁氟龙 聚全氟乙丙树脂）几种。PVC材料在综合布线的线缆中大量用到，PVC材料的燃烧值与其他材料相比见图4-18。图4-18 几种材料的燃烧值通信电缆的防火测试标准有UL910、IE3321及IEC3323。