智能化大廈和智能化小區的建設是計算機技術、網絡技術、控制技術、有線電視技術、通信
技術等高新技術發展的必然結果,也是人們物質文化生活質量提高的必然要求,它將成為未來高速信息公
路的主要站點。
智能化大廈可分為綜合性大型商廈、商務寫字樓、大型企業辦公大樓、政府辦公大樓、新聞、通信、銀
行、醫院、賓館、住宅大樓等,不同用途的建筑有不同的功能和特點。當然也有不同的布線要求,本文以
邵陽廣電辦公大樓計算機綜合管理網絡系統的綜合布線為例,從綜合布線系統的設計原則、要求、設計依
據、組成、產品選型、管槽設計與管線鋪設及系統測試幾個方面,闡述智能化辦公大樓綜合布線系統的設
計與實現。
一、網絡系統建設目的和具體要求
1).系統建設目的:邵陽廣電計算機綜合管理網絡信息平臺是要利用當前先進的計算機網絡技術,在總體
規劃的前提下,將邵陽廣電的所有計算機網絡資源互聯起來,進行合理利用、配置和共享,充分體現計算
機網絡技術所帶來的先進、高效、快捷的特性。實現電視臺及有線電視網絡綜合管理自動化。包括新聞稿
件處理系統、磁帶管理系統、有線電視網絡地理信息系統、有線電視網絡收費系統、有線電視網絡故障申
告系統及人事、收支管理系統。
2).網絡建設的具體要求:邵陽廣電計算機綜合管理網絡主干采用交互式百兆以太網技術,實現以邵陽廣
播電視局為網絡中心的網絡主干的百兆帶寬傳輸。網絡小型機、服務器和計算機可以通過超五類雙絞線(1
0M/100M自適應)聯結到主交換機。網絡協議采用TCP/IP。
二、綜合布線系統的設計原則
1).用戶至上原則
邵陽廣電計算機綜合管理網絡系統樓宇內的結構化綜合布線系統的設計原則首先是基于智能化大廈對綜合
布線系統的要求為基礎,并以滿足用戶需求為目標,最大限度滿足用戶提出的功能需求,并針對業務的特
點,確保使用性。
2).先進性
在滿足用戶需求的前提下,充分考慮信息社會迅猛發展的趨勢,在技術上適度超前,使提出的方案保證將
大廈建成先進的、現代化的信息大廈。
3).靈活性和可擴展性
充分考慮樓宇內所涉及的各部門信息的集成和共享,保證整個系統的先進性合理性,實現分散式控制,集
中統一式管理。總體結構具有可擴展性和兼容性,可以集成不同廠商不同類型的先進產品,使整個系統可
隨技術的進步和發展,不斷得到充實和提高。
4).標準化和擴展性
網絡結構化綜合布線系統的設計依照國際和國家的有關標準進行。此外根據系統總體結構的要求,各個子
系統必須結構化和標準化,并代表當今最新的技術成就。
5).經濟性
在實現先進性、可靠性的前提下,達到功能和經濟的優化設計。結構化綜合布線系統的設計采用新技術、
新材料、新工藝使綜合化布線大樓能夠滿足智能大廈的各項指標。
三、綜合布線系統的要求
邵陽廣電計算機綜合管理網絡所涉及的綜合布線大樓有兩棟。大樓綜合布線應滿足現代化辦公要求,即用
戶能快捷準確地傳輸文件、發送傳真、上網查詢、收發電子郵件以及能夠滿足辦公自動化和多媒體應用的
要求。具體如下:
1).能支持數據高速高質量的傳輸;
2).能支持話音的準確傳輸;
3).提供統一線路規格和設備接口;
4).具備完整的產品結構,從UTP、光纖、連接、模塊以及工具等系列產品。
四、綜合布線系統設計依據
1).標準:IEEE802.3 10-BASE-T; IEEE802.3 100BaseTx,100BaseFx; IEEE802.3 1000BaseSx,1000BaseL
x;EIA/TIA 568EIA/TIA-TSB 36/40工業標準及國際商務建筑布線標準;ISO/IEC 11801;ISO/IEC JTC1/SC2
5/WG3;ANSI FDDI/TPDDI 100Mbps;CCITT ATTM155Mbps;CCITT ATM622Mbps。
2).安裝與設計規范:中國建筑電氣設計規范;工業企業通信設計規范;中國工程建設標準化協會標準
“建筑與建筑群綜合布線系統工程設計規范”;結構化布線系統設計總則;市內電話線路工程施工及驗收
技術規范。
五、綜合布線系統的組成
綜合布線系統由六個子系統組成,即建筑群子系統、設備間子系統、垂直干線子系統、管理子系統、水平
子系統、工作區子系統。從理論上講,大型布線系統需要用銅介質和光纖介質部件將六個子系統集成在一
起,根據IBDN的設計思想,本系統設計方案包括:
建筑群子系統
采用多模光纜連接新、舊廣電大樓、工商銀行中心計算機房的主機及網絡設備;
垂直干線子系統
垂直干線子系統實現數據終端設備,程控交換機和各管理子系統間的連接。
設備間子系統
采用BIX跳接式配線架,連接交換機;采用光纖終結架連接主機及網絡設備;設備間子系統是綜合布線系統
中為各類信息設備(如計算機網絡互聯設備、程控交換機等設備)提供信息管理,信息傳輸服務。針對計算機
網絡系統,它包括網絡集線器(HUB)設備、網絡智能交換集線器(Intelligent Switcher)及設備的連接線。
我們采用了標準的19”機柜,可以將這些設備(Switch, Hub)集成到柜中,便于統一管理。它將計算機和
網絡設備的輸出線通過主干線子系統相連接, 構成系統計算機網絡的重要環節,同時它通過配架的跳線控制
所有總配線架(MDF)的路由。
水平子系統
將設備間子系統的線路延伸到用戶工作區,數據部分和語音部分均用采用ISDN增強型五類雙絞線;水平子
系統的作用是將主干子系統的線路延伸到用戶工作區子系統。水平子系統的數據、圖形等電子信息交換服
務將采用四對超5類非屏蔽雙絞線(Cat. 5 UTP )布線。超5類非屏蔽雙絞線是目前性能價格比最好的高品
質傳輸介質,其性能指標完全符合ANSI/EIA/TIA-568標準,能夠保證在100米范圍內傳輸率達到并超過100M
Bps。根據超5類UTP用于支持100MBps傳輸的最大距離為100米設計,設計線從配線架至最遠端(工作區)的
端口小于90米。
水平子系統由8芯非屏蔽雙絞線組成。常用的雙絞線有3類線和超5類線。3類線可用于電話和16Mbps的數據
傳輸;超5類線傳輸數據的速度可到100Mbps。為適應以后擴展的要求并最大限度保護投資,本方案采用全
超5類線模式。
工作區子系統
為用戶提供一個既符合IBDN標準,又可滿足高速數據傳輸的標準。工作區子系統由終端設備連接到信息插
座的跳線和信息插座所組成,通過插座即可以連接計算機或其它終端。水平系統的雙絞線一端在這里端
接。每個面板有超5類插座,插座裝在面板上。安裝在每一個工作位置上。插座選用8芯RJ45型。跳線用于
連接插座與PC。跳線的兩端帶RJ45插頭。考慮配備雙孔插座。電腦、電話可按用戶的需要,隨意跳接。
管理子系統
配線架管理模塊,與水平雙絞線連接選用先進通用的19”標準模塊化配線架。電腦配線采用單跳方式,跳
線在集線器與配線架之間跳接。跳線采用超5類UTP,RJ45接頭。可用帶黃色標號繩的HUB跳線,考慮調節距
離后定長制作,每一根跳線均經過五類測試儀的多指標測試,完全滿足標準所規定的跳線各項指標,支持
超過100M的數據傳輸速率。標號繩加在跳線的兩端,標號對應,避免了將來管理中查線的不便,非常便于
管理。
本系統全部采用超五類標準信息模塊連接數據和語音設備,為以后計算機系統擴展打下堅實的基礎。
六、綜合布線產品的選型
樓宇間采用光纜連接,主干網為百兆光纖以太網。樓宇內的室內布線我們采用IBDN結構化布線系統,從端
到端采用超五類接插件產品,支持Ethernet 、Token Ring、 CDDI 、ATM及多媒體技術,且以開放式的原
則,支持眾多廠家的產品及設備。
1).信息插座:數據和語音均采用MDVO模塊式超五類信息插座。
2).傳輸介質:水平——數據和語音均采用IBDN Plus超五類非屏蔽雙絞線;
建筑群——采用室外六芯多模光纖。
3).配線架:數據采用IBDN光纖終端盒及PS5 HD系列模塊式配線架。
4).跳線:數據部分采用兩芯SC-SC光纖跳線和高速模塊跳線。
七、布線系統管槽設計與管線鋪設
由于安裝的是非屏蔽雙絞線,對接地要求不高,可在與機柜相連的主線槽處接地。
線槽的規格是這樣來確定的:線槽的橫截面積留40%的富余量以備擴充, 超5類雙絞線的橫截面積為0.3平方
厘米。
線槽安裝時,應注意與強電線槽的隔離。布線系統應避免與強電線路在無屏蔽、距離小于20cm情況下平行走
3米以上。如果無法避免,該段線槽需采取屏蔽隔離措施。進入家具的電纜管線由最近的吊頂線槽沿隔墻下
到地面,并從地面鏜槽埋管到家具隔斷下。
管槽過渡、接口不應該有毛刺,線槽過渡要平滑。
線管超過兩個彎頭必須留分線盒。
墻裝底盒安裝應該距地面30厘米以上,并與其他底盒保持等高、平行。
線管采用鍍鋅薄壁鋼管或PVC
八、布線系統的測試
1.雙絞線系統的測試
1).連接正確性測試
A.雙絞線系統中,水平子系統的4對非屏蔽雙絞線(UTP)的連接都是按標準來進行的,在配線架一端都按
以下方式來連接。
第一對:白藍第二對:白橙
藍白橙白
第三對:白綠第四對:白棕
綠白棕白
而對信息插座的連接,則是按幾種標準來實現的,即4對雙絞線可按EIA/TIA568A、EIA/TIA568B、USOC等標
準來實現連接。
建議采用568A連接方式,該方式如下所示:
1 2 3 4 5 6 7 8
白綠 綠白 白橙 橙白 白藍 藍白 白棕 棕白
EIA/TIA568A是IBDN習慣用的方式。
在穿線施工中,負責穿線施工的單位,可能因為用力過大或不正確的穿線方法或被所用金屬線槽之邊沿的
鋒刃將線纜全部或部分割斷、拉斷而造成纜線開路,也即纜線不能連續。
測試結果:所有連接完好的信息點連接的正確性要保證100%;必須保證所有信息點無短路現象存在,即無
短路信息點;所有信息點中,一對線開路的信息點所占的比例不超過5%;所有信息點中,二對線開路的信
息點所占比例不超過1%。
B.垂直子系統中,纜線的連接正確性由色碼得到保證,色碼編排如下:
線對號端部頒標準環箍
1—5白(W)藍(BL)
6—10紅(R)橙(O)
11—15黑(BK) 綠(G)
16—20黃(Y)棕(BR)
21—25紫(V)灰(S)
按排序組合,如1—5線對有:白藍、藍白為第一對線;白橙、橙白為第二對線;白綠、綠白為第三對線;
白棕、棕白為第四對線;白灰、灰白為第五對線。其它依此類推,安裝時按順序按此色標進行,方可保證
連接的正確性
2).衰減測試
衰減是由于線纜阻抗(R、L、C)的原因而導致信號變弱。
測試條件:對五類線及相關產品實現從1.0MHZ—100MHZ的測試,測試溫度為20℃—30℃,信息點到配線室
距離不超過90米。
測試方法:被測線路一端接儀器;另一端接Loopback;儀器的顯示器上將顯示測試結果或結論,一般顯示
通過或不通過。
測試結果:測試結果在不超過表格(1)所示結果的情況下,視為測試通過。
表(1)
對垂直子系統中的多芯雙絞線之衰減測試,其結果不大于表(2)所示的值視為通過。
表(2)
3).近端串擾(NEXT)測試
近端串擾對本身終接點(跳線架、信息插座)處的非雙絞線金屬介質很敏感,同時,對粗劣的安裝也非常敏
感。例如在終點處的不絞線長度至多不能超過13mm(對五類線而言),或25mm(對四類線而言)等。因
此,對NEXT的測試相當重要。
NEXT(dB)=20log10 Vn/Vi
Vi 輸入值(也是正常電壓值),Vn是所產生干擾信號,因為 Vn< Vi,下面表中出現的NEXT值實為負數。
測試對象:五類產品的聯合測試。
測試條件:五類線及相關產品實現從1.0MHZ—100MHZ測試,測試溫度為20℃—30℃;信息點到配線架距離
不超過90米。
測試結果:測試結果將顯示在儀器上,一般顯示通過或不通過,顯示的測試結果不應超過表(3)所示之
值。(注意,表中值為負數)
表(3)
對垂直子系統中的多芯雙絞線之測試,其結果如表(4)所示的值視為通過。
表(4)
2.光纜系統的測試
由于在光纜系統的實施過程中,涉及到光纜的鎘鋪設,光纜的彎曲半徑,光纖的熔接、跳線,更由于設計
方法及物理布線結構的不同,導致兩網絡設備間的光纖路徑上光信號的傳輸衰減有很大不同。
邵陽廣電辦公大樓計算機管理網絡綜合布線系統的設計,完全遵循EIA/TIAS568的標準進行,使用星型的物
理拓撲結構。這樣,任兩個網絡設備連接時,其間光信號的傳輸衰減可絕對限制在FDDI或IEEE802.3FOIRL
規定的范圍之內。
根據標準規定和設計方法,應充分保證任兩段已熔接好的光纜中的光纖,連同跳線與連接線一起,總的衰
減應在10dB(850nm)之內。
測試條件:熔接后的光纜連同跳線的綜合測試:被測光纖規格62.5/125微米多模光纖。
測試結果:對任一段熔接好的光纖數據通路,其衰減值限制如下:
4DB:1300nm
5dB:850nm
這樣才能絕對保證任兩段光纖連接起來,總的衰減值小于9dB(1300nm)或 10dB(850nm)。
自1984年美國康乃克州的一幢智能大樓問世以來,智能化建筑受到各國普遍重視,并對其制定出相應的技
術政策和標準,使得其迅猛發展,風靡于歐美、日本等發達國家。在我國,1995年上海世貿大廈的投入使
用,開創國內智能化大廈的先河。目前,智能化大廈和智能化小區的建設已經在各大城市和沿海地區興盛
起來,正受到人們的普遍關注。綜合布線系統是智能化建筑的產物,同樣應受到大家的高度重視。