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    智能化弱电工程施工工艺要点解析

      发布时间:2019-05-07 22:47

      弱电工程施工工艺中很重要的一部分就是综合布线,布线工艺的好坏直接关系到后期的使用和维护,以及系统的稳定性。今天重点讨论一下布线核心工艺,经验分享,认真读完绝对有所收获。

      机房是整个网络系统的核心所在,也是所有网线的集中之处。它的布线绝对是整个布线工程中最复杂的,因为一般的机房中都会有成百上千条各种电缆,其中包括电源线和网线,在大型的网络中,还可能有上万条,甚至几十万条电缆。作为网管员,在网络出了问题时,不得不经常在这成堆的电缆中寻找答案。这就要求在布线之初就养成良好的工作习惯,其中包括将各种设备摆放整齐,将各种电缆整齐、有序地分类扎好,并做好标识。

      机房的重要不仅是因为其中的各种电缆多,更重要的是它是整个网络系统的神经中枢,只要其中一个设备,甚至一个端口工作不正常,就有可能导致整个网络,或者一用户不能正常进行网络连接或应用。

      机房位置的选取非常重要,这要考虑到多方面的因素,如安全性、周围环境,以及它与各工作区的距离等。由于机房中的设备通常是大功率的,它所散发的热量非常大,所以要求机房应有良好的通风效果,但又不宜在有阳光直射的地方,还要防止雨淋、潮湿、鼠咬等危害。另外一个重要方面就是与各工作区的距离。如果楼层比较多(5层或以上),则最好选择建筑物的中间楼层的房间来作为机房,这样一来,连接的各楼层距离都可能不超过规定的双绞线m限制。如果楼层较少(4层或以下),则建议在底层部署机房,这对机房的布线非常有好处,而且远离工作区,用户就不会经常闻到机房中的设备所散发出来的各种不良气味,但要做好适当的防潮工作。

      布线方式目前有地板式和吊顶式两种。很显然地板式就是把各种电缆通过线槽或线管埋在地下,而吊顶式则用线槽或线管和支架将各种电缆吊在天花板上,如图1所示。

      至于选择何种布线方式,这要根据实际情况而定。如果机房选择在一楼地下,则建议选择地板方式,一是电缆埋在地下可以使整个机房显得更加整洁;二是一楼地下通常比较凉爽,有利于散热;三是在地下挖线槽也更有可能。而如果在中间楼层,通常由于楼层的地板不会很厚,所以开挖线槽在多数情况下是不允许的。新建筑楼如果在设计时就已考虑并规划好,还是有可能的,就像现在的商住楼中有一个专门的配线间,它的地板就可以向下沉许多,方便安装各种线槽和线管。

      在机房建设中,许多人只知道要求将各种设备、机柜摆放整齐,根本不会想到如果刻意追求整齐,可能会给日后的维护和管理工作带来相当大的麻烦。有时要检查某一设备的某一端口或者配线架接口,因为各机柜间没有留出空间,所以很难随意出入,给维护带来相当大的困难,最终只得一个个地挪动机柜,而机柜中安装了许多设备,很重,其困难程度是可想而知的。虽然这里谈的不是最终的设备摆放,但机房的布线在相当大程度上决定了以后设备的摆放,因此在布线时就应充分考虑到日后的设备和机柜摆放。

      一般来说有两种不同的机柜摆放方式,那就是田字形和井字形两种,在这两种摆放方式下机柜间都留有充分的空地,管理员可以非常方便地维护任意设备的正、反面端口。其中田字形摆放较适用于环形机房布局,井字形较适用于纵横式机房布局。千万别按一字形并排排列。

      首先在插座插口类型上应充分考虑,因为计算机电源采用的是比较独特的圆三角形内插式插头,所以在安装电源插座时要注意选择支持相应插头的。现在一般是双用插座,同时支持普通的扁形三角插头和计算机专用圆形三角插头。通常采用多功能插座模块,就是在一个插座上同时安装有电源接口、RJ-45网络接口和电话线所示。另外,最好安装少数其他常见的标准电源插座,以备后用。

      有的工程人员认为,电源插座问题很普通,也很容易解决,其实这是片面的。经常可以见到这样的情形,新买的大功率设备在机房中没有插座可插,有的设备电源插头采用欧式大三角形接口,而机房中却没有,或者机房中的内插式电脑专用电源插座不够,连接了大量的电源连接板,使得原本很整洁的机房变得十分零乱。这就是布线之初考虑不周所导致的后果。

      机房中虽然绝大多数设备可以采用普通的电源插座,但有些大功率的就不行,如UPS和服务器等,有的还专门安装有空调。就像家庭中的每个插座一样,都有功率限制,不能随便插用。UPS的最高功率可能高达几千瓦,一般的交换机、路由器设备的功率可能只有几十瓦,而高档的服务器的功率则可能有上千瓦。这些设备所利用的电源都应有所区别,一定要对号入座,特别是UPS的。而且还要注意,不要使几个插座共用一条线路,否则可能因连接设备过多,超过了其极限功率,导致火灾。一般来说在机房中至少要备有2个40A的UPS或空调专用电源插座,5个20A的服务器或其他大功率设备专用电源插座,其他的可以是普通的10A插座,但数量也应有足够的保证。这要根据具体的网络规模而定。

      正因为各种网络设备对电源插座都有特殊要求,所以就要求在布线时最好充分考虑一下未来机房中可能安装的设备及其各自的功率需求,再结合机柜结构,在相应位置安装好相应功率容量的电源插座(包括电源线也要适当)。当然各插座的最大容量要适当比连接设备的最大功率高些。如果还要电源连接板延长连接,则电源连接板也要遵循相应的功率容量要求,这其中也包括电源连接板的电缆。最好选择正规厂家的电源插座和连接板(一个好的电源板的价格通常在上百元)。这方面其实还可以根据电源线的线径来判别,一般来说质量差的电源插座,虽然标称有10A或者15A,但线径非常细,实际所能提供的功率远达不到标称值。

      在机房中由于各种线缆非常多,如果在布线之初没有做好相应的捆扎和标识,很可能在具体的设备安装时就无法知道该接哪条网线,采用哪个电源插座了。千万别小看这些,弄不好以前的布线工作就可能前功尽弃。在这之中,最重要的还是各种弱电布线。

      弱电布线中主要包括同轴电缆、双绞网线和电话线等,布线时应采用专门的配线架,按一定规则排列好,剪除多余部分,不要留有过多的余量,然后分门别类地用尼龙编织带捆扎好。如果确实想要留有较长的余量,则应把多余部分扎好。同时要注意,在扎线之前一定要先做好标识,并做好记录,否则到时就分不清具体每根线对应连接的设备了,特别是在布线维护时。

      另外,在机房布线还应不要忘记的就是接地线,具体的接地线的种类在前面已有介绍。由于新机房内都是高性能的计算机和网络通信设备,故对接地有着严格的要求。接地是消除公共阻抗、防止电容耦合干扰、保护设备和人员的安全、保证计算机系统稳定可靠运行的重要措施。接地线的布线通常是在机房地板下布置信号接地用的铜排,以满足机房内各种接地需要。铜排再以专线方式接入该处的弱电信号接地系统。

      在机房布线方式中的电源线和弱电线均应放在金属布线槽内,具体的金属布线槽尺寸可根据线量的多少,并考虑一定的发展余地而定。电源线槽和弱电线槽之间的距离应保持在至少5cm以上,互相之间不能穿越,以防止相互之间的电磁干扰。

      水平布线子系统是同一楼层从管理子区域到工作区子系统之间的部分。可选择的介质有3种(100UTP电缆、150STP电缆及光纤),最远的延伸距离为90m。除了90m水平电缆外,工作区与管理子系统的接插线和跨接线m。水平子系统的电缆长度应小于90m,信息插座应在内部做固定线连接。

      水平子系统应由工作区用的信息插座、楼层分配线设备至信息插座的水平电缆、楼层配线设备和跳线等组成。在一般情况下,水平电缆应采用4对双绞线电缆;在高速率应用的场合,也可采用光纤,即光纤到桌面。水平子系统根据整个综合布线系统的要求,应在二级交接间、交接间或设备间的配线设备上进行连接,以构成电话、数据、电视系统和监视系统。以下是水平子系统的布线注意要点。

      普通型电缆宜用于一般场合,填充型实芯电缆宜用于有空气压力的场合。五类线芯插座用于快速以太网类型的低速率系统,六类线芯插座用于千兆位网类型的高速率系统。而且具体位置要根据设计规划而定,不能随意。

      一个给定的综合布线系统设计可采用多种类型的信息插座。信息插座应在内部做固定线连接,这是为了在交叉连接处进行线路管理。不同服务用的信号出现在规定的导线线对上,并且用统一的色标表示。为了适应语音、数据、多媒体及监控设备的发展,应选用较高类型的线缆。设计水平线缆走向时应使其便于维护。

      虽然说标准规定每条双绞线m,但那不是指水平子系统区域中所规定的实际长度,因为每个工作区的信息插座都要和管理子系统相连,信息插座到工作区终端也有一段距离(约3m)。实际上,水平子系统与管理子系统最大的水平距离为90m,电缆长度等于配线间或配线间内互连设备端口到工作区信息插座的电线长度。

      水平布线是将电缆线从配线间接到每一楼层的工作区的信息输入/输出(I/O)插座上。设计者要根据建筑物的结构特点,从路由(线)最短、造价最低、施工方便、布线规范等几个方面考虑。但由于建筑物中的管线比较多,往往会遇到一些矛盾,所以,设计水平子系统时必须折中考虑,优选最佳的水平布线种类型:直接埋管式;先走吊顶内线槽,再走支管到信息出口式;适合大开间及后打隔断的地面线种方式的改良型和综合型。

      直接埋管布线方式由一系列密封在现浇混凝土里的金属布线管道或金属馈线走线槽组成。这些金属管道或金属线槽从配线间向信息插座的位置辐射。根据通信和电源布线要求、地板厚度和占用的地板空间等条件,直接埋管布线方式可能要采用厚壁镀锌管或薄型电线管。这种方式在老的设计中非常普遍。这是因为老式建筑一般面积不大,电话点比较少,电话线也比较细,使用一条管路可以穿3个以上的房间的线,出线盒既作为信息出口又作为过线盒,因此远端工作房间到弱电井的距离较长,可达40m,一个楼层用2~4个管路就可以涵盖。对比较大的楼层可分为几个区域,每个区域设置一个小配线箱,先由弱电井的楼层配线间直埋钢管穿大对数电缆到各分区的小配线箱,然后再直埋较细的管子将电话线引到房间的电话出口。由此可见,在老式建筑中使用直接埋管方式,不仅设计、安装、维护非常方便,而且工程造价也较低。

      现代楼宇不仅有较多的电话语音点,还有较多的计算机数据点,语音点与数据点还要求互换,以增加综合布线系统使用的灵活性。因此由弱电井出来的SC40管就较多,常规情况是将这些管子埋在走廊的垫层中形成排管,由此会产生一系列问题。

      先走线槽再分管方式中的线槽通常由金属或阻燃高强度PVC材料制成,有单件扣合式和双件扣合式两种类型。线槽通常悬挂在天花板上方的区域,用在大型建筑物或布线系统比较复杂而需要有额外支持物的场合。用横梁式线槽将电缆引向所要布线的区域。由弱电井出来的缆线先走吊顶内的线槽,到各房间后,经分支线槽从横梁式电缆管道分叉后将电缆穿过一段支管引向墙柱或墙壁,顺墙而下到本层的信息出口(或顺墙而上,在上一层楼板钻一个孔,将电缆引到上一层的信息出口),将最后端接在用户的插座上。

      地面线槽方式就是由弱电井出来的线走地面线槽到地面出线盒或由分线盒出来的支管到墙上的信息出口。由于地面出线盒或分线盒不依赖墙或柱体直接走地面垫层,因此这种方式适用于大开间或需要打隔断的场合。

      地面线槽方式是将长方形的线槽打在地面垫层中,每隔4~8m就拉一个过线盒或出线盒(在支路上出线盒也起分线盒的作用),直到信息出口的出线mm(宽×厚),有效截面积为1470mm2,占空比为30%,可穿24根水平线mm(宽×厚),有效截面积为960mm2,可穿15根水平线。分线盒与过线盒有两槽与三槽两种,均为正方形,每面可接两根或三根地面线槽。因为正方形有四面,故分线个分路汇成一个主路的功能或起到90°转弯的功能。

      工作区子系统是从工作区房间中的信息插座延伸至终端设备的区域。工作区布线要求相对简单,这样就容易移动、添加和变更设备。该子系统包括水平配线系统的信息插座、连接信息插座和终端设备的跳线及适配器。工作区的每个信息插座都应该支持电话机、数据终端、计算机及监视器等终端设备,同时,为了便于管理和识别,有些厂家将信息插座制作成多种颜色,如黑、白、红、蓝、绿、黄,这些颜色的设置应符合EIA/TIA-606标准。

      工作区子系统由终端设备连接到信息插座的连线(或软线)组成。它包括装配软线、连接件和连接所需的扩展软线,并在终端设备和输入/输出(I/O)之间搭接,相当于电话配线系统中连接话机的用户线及话机终端部分。在智能大厦综合布线系统中,工作区常用术语服务区(coveragearea)替代,通常服务区大于工作区。终端设备可以是电话、微机和数据终端,也可以是仪器仪表、传感器和探测器等。一个独立的需要设置终端设备的区域常划分为一个工作区。一部电话机或一台计算机终端设备的服务面积可按5~10m2设置,也可按用户要求设置。工作区可支持电话机、数据终端、微型计算机、电视机、监视及控制等终端设备的设置和安装。以下是工作区子系统的布线注意要点。

      在设备连接器处采用不同信息插座的连接器时,可以用专用电缆或适配器;当在单一信息插座上进行两项服务时,应用Y型适配器;当在配线(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,应采用适配器;在连接使用不同信号的数模转换或数据速率转换等相应的装置时,应采用适配器;对于网络规划的兼容性,可用配合适配器;根据工作区内不同的电信终端设备(例如,ISDN终端)可配备相应的终端匹配器。

      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。每个4对线电缆必须都终接在工作区的一个8脚(针)模块化插座(插头)上。综合布线系统可采用不同类型的信息插座和信息插头。这些信息插座和信息插头基本上都是一样的。在终端(工作站)一端,将带有8针的插头软线插入插座;在水平子系统一端,将4对双绞线连接到插座上。

      8针模块化信息输入/输出(I/O)插座是为所有的综合布线系统推荐的标准I/O插座。它的8针结构为单一I/O配置提供了支持数据、语音、图像或三者的组合所需的灵活性。标准I/O还可定义为ISDN接口。通信接线盒有两种,一种是按照T568B标准布线针模块化I/O引针与线对的布线方式;另一种是对于模拟式语音终端,应采用将触点信号和振铃信号置入工作站软线)上的方式。前者为了允许在交叉连接外进行线路管理,不同服务用的信号出现在规定的导线针I/O插座已在内部接好线针插座将工作站一侧的特定引针(工作区布线)接到建筑物布线对电缆中的线直接连通,并留做配件电源之用。凡未确定用户需要和尚未对具体系统做出承诺时,建议在每个工作区安装两个I/O。这样,在设备间或配线间的交叉连接场区不仅可灵活地进行系统配置,而且也容易管理。

      要根据楼层平面图计算每层楼的布线面积,估算I/O插座数量,一般设计以下两种平面图供用户选择。

      I/O插座分为嵌入式和表面安装式两种,可根据实际情况,采用不同的安装式样来满足不同的需要。通常新建筑物采用嵌入式I/O插座,而现有的建筑物采用表面安装式的I/O插座。

      干线子系统是连接通信室、设备间和入口设备的,包括主干电缆、中间交换和主交接、机械终端及用于主干到主干交换的接插线或插头。主干布线要采用星型拓扑结构,接地应符合EIA/TIA607规定的要求。

      干线子系统应由设备间子系统、管理子系统和水平子系统的引入口设备之间相互连接的电缆组成。它是建筑物内的主馈电缆,为楼层之间垂直(或水平)干线电缆的统称。当必要时,也可以采用光缆系统予以满足。以下是干线子系统的布线注意要点。

      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。对于基本型每个工作区可选定两对双绞线,对于增强型每个工作区可选定3对双绞线,对于综合型每个工作区可在基本型或增强型的基础上增设光缆系统。

      布线走向应选择干线电缆最短、确保人员安全和最经济的路由。建筑物有两大类型的通道,即封闭型和开放型,宜选择带门的封闭型通道敷设干线电缆。封闭型通道是指一连串上下对齐的交接间,每层楼都有一间,电缆竖井、电缆孔、管道、托架等穿过这些房间的地板层。每个交接间通常还有一些便于固定电缆的设施和消防装置。开放型通道是指从建筑物的地下室到楼顶的一个开放空间,中间没有任何楼板隔开。例如,通风通道或电梯通道不能敷设干线子系统电缆。

      干线电缆可采用点对点端接,也可采用分支递减端接及电缆直接连接方式。点对点端接是最简单、最直接的连接方法。干线子系统每根干线电缆直接延伸到指定的楼层和交接间。分支递减端接是用一根大容量干线电缆(足以支持若干个交接间或若干楼层的通信容量),经过电缆接头保护箱分出若干根小电缆,它们分别延伸到每个交接间或每个楼层,并端接于目的地的连接硬件。而电缆直接连接方法是在特殊情况下使用的技术,一种情况是一个楼层的所有水平端接都集中在干线交接间;另一种情况是二级交接间太小,在干线交接间完成端接。

      如果设备间与计算机机房处于不同的地点,而且需要把语音电缆连至设备间,把数据电缆连至计算机机房,则宜在设计中选取干线电缆的不同部分来分别满足不同路由语音和数据的需要。

      综合布线系统中的垂直干线子系统并非一定是垂直布置的,从概念上讲它是楼群内的主干通信系统。在某些特定环境中,如在低矮而又宽阔的单层平面的大型厂房中,干线子系统就是平面布置的,它同样起着连接各配线间的作用。而且在大型建筑物中,干线子系统可以由两级甚至更多级组成。

      主干线敷设在弱电井内,移动、增加或改变比较容易。很显然,一次性安装全部主干线是不经济也是不可能的。通常分阶段安装主干线年,以适应不断增长和变化的业务需求。当然,每个阶段的长短还随使用单位的稳定性变化而定。

      在每个设计阶段开始前,需要系统规划一下管理区、设备间和不同类型的服务,应估计一下在该阶段最大规模的连接,以便确定该阶段所需要的最大规模的主干线总量。主干线选用双绞线还是光缆,应根据建筑物的业务流量和有源设备的档次来确定。

      网络线一定要与电源线分开敷设,可以与电话线及电视天线放在同一个线管中。布线时在拐角处不能将网线折成直角,以免影响正常使用。

      网络设备必须分级连接,主干线是多路复用的,不可能直接连接到用户端设备,所以不必安装如此多的缆线m,当网络设备主干高速端口选用RJ-45双绞线芯五类或六类双绞线作为网络主干线。

      五类的大对数电缆容易引起线对之间的近端串扰(NEXT),以及它们之间的NEXT的叠加问题,这对高速数据传输十分不利。此外,五类25对线跳线架上的安装比较复杂,如果不细心很难达到五类的安装要求。这是很多布线系统设计者常犯的错误之一。

      在主干电缆中,电话系统、网络系统等都不要用同一保护层内的不同线芯,其原因一是同一保护层内的线芯上传输不同性质、不同速率的信号容易造成干扰,如非平衡的RS-232和平衡的网络传输信号就可能有这样的问题;二是在管理维护上容易造成误操作,从而击穿通信设备或造成相关系统中断正常工作;三是这样做在法规上也不允许。

      此部分放置电信布线系统设备,包括水平和主干布线系统的机械终端。管理子系统设置在楼层分配线设备的房间内。管理子系统应由交接间的配线设备、输入/输出设备等组成,也可应用于设备间子系统中。

      管理子系统应采用单点管理双交接。交接场的结构取决于工作区、综合布线系统规模和选用的硬件。在管理规模大、复杂,有二级交接间时,才设置双点管理双交接。在管理点,应根据应用环境用标记插入条来标出各个端接场。交接区应有良好的标记系统,如建筑物名称、建筑物位置、区号、起始点和功能等标志。交接间和二级交接间的配线设备应采用色标区别各类用途的配线.设备间子系统布线要点

      EIA/TIA-569标准规定了设备间的设备布线。它是布线系统中最主要的管理区域,所有楼层的资料都由电缆或光纤电缆传送至此。通常,此系统安装在计算机系统、网络系统和程控机系统的主机房内。

      设备间是在每一幢大楼的适当地点设置进线设备,进行网络管理及管理人员值班的场所。设备间子系统应由综合布线系统的建筑物进线设备、电话、数据、计算机等各种主机设备及其保安配线设备等组成。设备间内的所有进线终端设备应采用色标区别各类用途的配线区。设备间的位置及大小应根据设备的数量、规模、最佳网络中心等内容综合考虑确定。

      建筑群子系统是外部建筑物与大楼内布线的连接点。EIA/TIA-569标准规定了网络接口的物理规格,实现建筑群之间的连接。

      由两个以上建筑物的电话、数据、监视系统组成一个建筑群综合布线系统,它连接各建筑物之间的缆线和配线设备,组成建筑群子系统。建筑群子系统应采用地下管道敷设方式,管道内敷设的双绞线或光缆应遵循电话管道和入孔的各项设计规定。此外安装时至少应预留1~2个备用管孔,以供扩充之用。

      建筑群子系统在采用直埋沟内敷设时,如果在同一个沟内埋入了其他的图像和监控电缆,则应设立明显的公用标志。

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