综合布线大作业.docx

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综合布线大作业

摘要：

本文主要针对塔大校园网建设需求提供网络综合布线解决方案，在该方案中主要对塔大校园网的综合布线的各项需求进行仔细分析，并且详细对设计目标、系统设计原则、设计标准、系统产品选型及产品简介、总体系统设计方案、线槽及线缆布设要求和综合布线测试与验收等内容进行说明。

通过塔大校园网综合布线设计方案可以为塔大校园网建设成为高性能、低成本的校园网，提高学校教学与科研的综合实力，同时也为塔大广大师生提供优质的网络。

关键字：

校园网网络　综合布线设计　综合布线测试

一引言

目前，计算机技术、通讯技术、网络技术正在以前所未有的速度发展。

这些高速发展的新技术带动人类步入了计算机技术发展的新时代---网络时代，数据、话音、视频、多媒体等信息量急剧膨胀。

信息传输的高速、安全可靠及各任意点间的计算机网络通讯对信息传输介质及结构提出了更高的要求。

如何适应当前及将来网络技术飞速发展对建筑物布线的挑战是我们在设计之初，就要认真考虑的课题。

综合布线系统正是这样一个系统，它以其极大的灵活性、适用性、可靠性、完整性等优点代替了传统的布线系统概念，并在我国很快为各级主管和技术人员所认识。

二校园网综合布线需求分析

2.1设计目标

塔大建设校园网一期工程建设，将达到以下目标：

1.构架千兆校园网主干，实现教学办公综合楼、教学楼、图书馆、教工宿舍楼群的互联。

2.每个教室、实验室、办公室、教工宿舍均可实现100M的校园网接入，实现信息资源的充.分共享。

学校领导、老师、学生可以随时随地进入校园网获取校园网信息。

3.校园网将采用10M光纤接入中国电信网络。

4.校园网将设置WWW服务、FTP服务、E-MAIL服务、VOD服务。

5.校园网必须安装内容过滤器，以过滤网站不良信息。

6.校园网将建立一个OA系统，以便于学校无纸化办公。

7.校园网将构建一个完整的网络防毒系统，以有效地杜绝病毒的传播。

8.校园网必须能进行全网的智能化管理，使系统管理员能够方便、高效地实现网络管理。

9.校园网的一期建设必须为以后网络建设预留发展和扩容的空间。

10.要求全网的交换机设备必须采用同一厂家的产品，服务器也统一品牌。

全网综合布线产品必须全部统一。

2.2网络拓扑结构

根据银海高中校园网结构具体分析之后得出网络中心设在教学办公综合楼五楼，因此各宿舍楼、教学楼、图书馆的核心交换机将采用百兆可控网管型交换机接入。

同时各宿舍楼、教学楼、图书馆配置百兆交换机连接到核心交换机。

对于核心机房也就是网络中心要求全部铺设防静电地板并做好接地和防雷措施，除此之外还应安装一台10KVA的UPS备用电源以及两个4小时的后备电池做为停电之需。

2.3塔大校园网信息点分布说明

教学办公综合楼信息点数略图

5↑楼梯↓1

20D（网管中心）

5↑楼梯↓1

40D（网络教室1）

40D（网络教室2）

教学楼信息点数略图

6↑楼梯↓1

2D（多媒体教室1）

2D（多媒体教室2）

2D（多媒体教室3）

2D（多媒体教室4）

6↑楼梯↓1

40D（计算机室1）

40D（计算机室2）

40D（计算机室3）

40D（计算机室4）

图书馆信息点略图

5↑楼梯↓1

40D（多媒体阅览室）

2D（书库1）

2D（书库2）

5↑楼梯↓1

2D（书库3）

2D（书库4）

2D学生自习室1

教工宿舍1号楼信息点略图

3↑楼梯↓1

教工宿舍2号楼信息点略图

3↑楼梯↓1

教工宿舍3号楼信息点略图

3↑楼梯↓1

教工宿舍4号楼信息点略图

3↑楼梯↓1

信息点分布表

地点

数据点数

教学办公综合楼

287

教学楼

200

图书馆

教工宿舍1号楼

教工宿舍2号楼

教工宿舍3号楼

教工宿舍4号楼

合计

332

2.4详细设计

三系统设计原则

3.1实用性：

实施后的楼宇自动化系统及其所有的子系统的通讯线路和接口都满足国际标准。

具有良好的用户使用界面，并且网络管理功能完善、使用方便，也使得安装成本可以用来降低对整个校园网长久的运行花费，从而取得良好的远期经济效益。

3.2灵活性：

系统中任一部分的连接都是灵活的，即从物理接线到数据通讯、语音通讯、智能控制设备之间的连接都不受或极少受物理位置和这些设备类型的限制，这样一来减少了对传统管路的需求，信息口设备合理，可即插即用，同时提供了一种结构化的设计来实现与管理这一系统。

3.3模块化：

所有用于连接设备的适配件都是积木式的标准件，不需要掌握很多有关这些领域的专门知识，就能够连接这些设备。

模块化结构设计使得用最小的附加布线与变化（如果需要的话）就可实现系统的搬迁、扩充与重新安装。

3.4扩展性：

由于系统的所有基础设施（材料、部件、通讯设备）都采用国际标准，因此，无论计算机设备、通讯设备、智能控制设备随技术的发展，将来都可能很方便地将其连接到楼宇自动化系统中去。

那么不管是现在还是将来，它都能对建筑物内的环境提供完全的兼容支持。

3.5可靠性：

系统中的各个部分都采用高质量的材料、组部件设备实现，并谨慎施工和测试，以保证系统的各个环节都是可靠的。

四设计标准

4.1标准

*IEEE802.310－BASE－T

*IEEE802.3uEthernet（100BASE-T）

*EIA/TIA568EIA/TIA569EIA/TIA

*TSB36/40工业标准及国际商务建筑布线标准

*ISO/IECIS11801

*ISO/IECJTC1/SC25/WG3

*ANSIFDDI/TPDDI100Mbps

4.2设计资料

*《塔大校园网建筑物示意图》

*《塔大校园网规划需求分析说明》

五防雷措施设计

5.1设计依据及原则

1设计依据

*建筑物防雷设计规范BG50057-94

*电子计算机机房设计规范GB50174-93

*民用建筑电器设计规范JGJ/T16-92

*计算站场地安全要求GB9361-88

2设计原则

由于机房雷电防护系统对所保护系统的业务正常运行具有非常重要的作用,因此雷电防护系统应具备先进性、可靠性、易维护、易升级等方面的突出特性。

3.防雷防浪涌及接地系统

3.1实施防雷工程主要就是要保证机房设备安全运行，保证计算机网络的传输质量，在各点进行不同等级的防雷保护。

根据办公楼的实际情况，提出以下防雷措施：

1对信息中心机房进行全方位的防雷接地保护；

2对监控机房等进行全方位的防雷接地保护；

3对室外摄像头进行电源、视频、控制线路进行全面保护；

3.2机房内部防雷辅助措施

1为了保证在机房内的工作人员不受静电及电磁脉冲的危害，需在静电地板下做均压网，且均压网与接地做良好的连接。

使整个机房内地板的电位一致。

2需将静电地板下方的支撑钢架与均压网做良好的电气连接，使静电地板上积累的电荷有良好的泻放通道。

3将机房内所有需要接地的设备的金属表面与均压网汇流排做良好的电气连接

5.2接地保护

综合布线电缆和相关连接硬件接地是提高应用系统可靠性、抑制噪声、保障安全的重要手段。

因此，设计人员、施工人员在进行布线设计施工前，都必须对所有设备，特别是应用系统设备的接地要求进行认真研究，弄清接地要求以及各类地线之间的关系。

如果接地系统处理不当，将会影响系统设备的稳定性，引起故障，甚至会烧毁系统设备，危害操作人员生命安全。

综合布线系统机房和设备的接地，按不同作用分为直流工作接地、交流工作接地、安全保护接地、防雷保护接地、防静电接及屏蔽接地等。

1接地系统

1.1机房独立接地要求

根据《电子计算机机房设计规范－GB50174-93》中对接地的要求：

交流工作接地、安全保护接地、防雷接地的接地电阻应≤4欧，本设计的接地电阻≤2欧，以提高安全性和可靠性。

机房设独立接地体接地网，要求接地桩距离大楼基础15-20米。

1.2机房接地系统

计算机接地系统是为了消除公共阻抗的合，防止寄生电容偶合的干扰，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。

如果接地与屏蔽正确的结合起来，那么在抗干扰设计上最经济而且效果最显著的一种，因此，为了能保证计算机系统安全，稳定、可靠的运行，保证设备人身的安全，针对不同类型计算机的不同要求，设计出相应的接地系统。

线路防护

进入建筑物的所有线路必须安装电涌保护器，低压配电线路应设计三级保护。

技术参数

SPD1：

选用I级分类试验冲击电流Iimp通过幅值电流不小于35KA（10/350μs），残压小于4KV；

SPD2：

选用标称放电电流不小于15KA（8/20μs），残压小于1.5KV；

SPD3：

选用标称放电电流不小于3.5KA（8/20μs），残压小于1.2KV；

产品验收

所有产品必须具有国家相关部级质检机构出具的检验报告。

六线槽及线缆布设要求

6.1安装前注意事项

主机房内预留接地端子，接地线与建筑共用接地系统连成一体。

各楼层配线柜单独接地，接地导线截面为20mm2，各段金属桥架和钢管应保持电气连接，并在两端做良好接地。

由于网络布线工程实施设计对布线的全过程起着决定性的作用，工程实施的设计机构应慎之又慎。

在实施设计时应注意。

6.2符合规范化标准

结构化布线的实施设计不仅要做到设计严谨，满足用户使用要求，还要使其造价合理，符合规范化标准。

国际和国内对结构化布线有着严格的规定和一系列规范化标准，这些标准对结构化布线系统的各个环节都做了明确的定义，规定了其设计要求和技术指标。

6.3线槽线缆布设要点

PVC管道布设

管道可以明敷或预埋，在线路中间要注意管道的拐弯半径必须满足线缆最小半径要求。

金属管道和强电系统保持足够距离，并且保护接地。

金属桥架安装

金属桥架用于本设计弱电系统的线缆敷设，所以其大小要求考虑所有弱电系统线缆的使用，要注意桥架的拐弯半径必须满足线缆最小半径要求。

金属桥架要尽量和强电系统的管线保持足够距离，并且保护接地。

布线线缆

每个系统线缆在管道和桥架内要求分开布放、绑扎，在布线缆时，避免拉力过大和不匀，线缆头要有标签编号，方便识别。

七综合布线测试与验收

7.1综合布线测试标准

根据TIA/EIA568标准，GB/T8401标准

连线的性能取决于电缆特性、接插硬件、跳线、各个连接点以及安装与维护的方法。

针对已凭据TIA-568标准设计的电缆工程所进行的后阶段性能测试的验收测试规格。

超五类电缆系统测试内容简述

AANSI/TIA/EIA—568—5—2000和ISO/IEC11801：

2000是正式公布的超五类D级双绞电缆系统的现场测试标准，也有符合该标准Ⅱe级精度要求的测试仪（如FlukeDSP-4X00系列）。

超五类电缆系统的测试内容，除了五类电缆系统的四项基本测试项目外，还有回波损耗、衰减串扰比（ACR）、综合近端串扰（PS—NEXT）、等效远端串扰（ELFEXT）、综合远端串扰（PS—ELFEST）、传输延迟、迟延偏离、环路电阻与阻抗等。

7.2双绞线验收测试标准

★国际商业建筑物布线标准：

TIA/EIA568标准

★中华人民共和国通讯行业标准通讯行业标准YD/T926.2-1997neqISO/IEC11801：

1995

验收测试项目

（1）双绞线测试项目

★长度

长度有物理长度与电气长度二种。

所定义基本链路/通道的物理长度是两个端点之间的电缆物理长度总和。

通过测量电缆物理长确定。

电气长度由信号传输延迟导出，并依绞合的螺旋线（结构）和介质材料而定。

基本链路的物理长度是94M。

通道的最大物理长度是100M（含快速边线与快速连线）

★线序根据EIA/TIA568国际标准，RJ45头线对顺序为：

按1、2、3、4、5、6、7、8顺序排列。

第一对线：

第1根线（白绿色）与第2根线（绿色）

第二对线：

第3根线（白橙色）与第6根线（橙色）

第三对线：

第5根线（蓝色）与第6根线（白蓝色）

第四对线：

第7根线（白棕色）与第8根线（棕色）

一般以太网的数据传输只使用双绞线的第1、2对线。

★衰减

由于集肤效应、绝缘损耗、阻抗不匹配、连接电阻等因素，造成信号沿链路传输损失的能量，称之为衰减。

衰减是针对“基本回路”／“通道回路”信号损失程度的量度。

最坏线对的衰减应小于以下“基本回路”／“通道回路”允许的最大衰减值。

链路的衰减不应超过下表所列的数值。

衰减是在基本链路或通道中信号损耗的测量，由一条链路内所有线对的最坏情况下的衰减值为基准确定。

现场测试仪报告衰减值和在不合格点上的频率，或对一个合格状态的在最大衰减值的频率。

★近端串音

电磁波从一个传输回路（主串回路）串入另一个传输回路（被串回路）的现象称为串音，能量从主串回路串入回路时的衰减程度称为串音衰减。

在ＵＴＰ布线系统中，近端串音为主要的影响因素。

布线系统都应通过ＮＥＸＴ衰减的测试，而且ＮＥＸＴ衰减的测试必须从两个方向进行，也就是双向测试。

近端串音的损耗应达到或超过下表的数值，近端串音是一个在UTP上布线链路内信号从一个线对耦合至另一个线对的度量。

在某链子路的近端一个送入平衡信号的线对线对作为干扰对。

同时在近端测量被干扰线对上所感应出的差动信号。

现场测试仪对于合格条件，报告最坏状态下的Next边限值，其中衰减与近端串音是使用现场仪表，对已安装UTP布线系统链路的扫描/步进频率电压测量中得到的。

★回波损耗

36线对的最坏情况是在频率为45.0MHz时发生的，此结果我们可以接受，因为最坏点要比标准所规定的好1.4dB。

但是，即使出现负值，我们也可以不关注这些点，因为这段范围对我们的测试结果没有影响。

另外，当链路长度很短的时候，可能整个频率段都会落在3dB的范围之内。

但是，人们不要忘记回波损耗产生的根本原因，即电缆性能和电缆与各连接器的连接。

★环路电阻

环路电阻（20℃时）：

<176Ω/Km

容抗:

54nF/100m

阻抗:

100±15Ω

★阻抗

阻抗（ Ohm ） 107 - 111

（2）双绞线测试参数

频率MHZ基本链路最大衰减（DB）（ATTENUATION）水平电缆长度：

90M设备连线长度为4M温度20度基本链路最小近端串音（DB）（NEXT）最坏对组合

（3）综合布线连接方式测试

１．水平布线测试连接方式

基本连接方式

基本连接是指通信回路的固定线缆安装部分，它不包括插座至网络设备的末端连接电缆。

基本连接通常包括：

水平线缆、双端测试跳线。

其中Ｆ≤９０ｍ，Ｇ和Ｈ≤２ｍ。

连接到测试仪上的连接头不包括在基本回路的定义中。

说明：

Ｆ－信息出口或转接点和水平跳线之间的连接线；Ｇ－测试跳线；Ｈ－测试跳线

通道连接方式

通道连接是指网络设备的整个连接。

通过通道回路测试，可以验证端到端回路（包括跳线、适配器）的传输性能。

通道回路通常包括：

水平线缆、工作区子系统跳线、信息插座、靠近工作区的转接点及配线区的两个连接点。

其中Ｂ＋Ｃ≤９０ｍ、Ａ＋Ｄ＋Ｅ≤１０ｍ。

连接到测试仪上的连接头不包括在通道回路中。

说明：

Ａ－工作区设备跳线；Ｂ－转接线；Ｃ－水平布线；Ｄ－快接式或卡接式跳线；Ｅ－通信配线架设备跳线；区域测试仪有Ｆｌｕｃｋ、ＭｉｃｒｏＴｅｋ的公司产品。

水平布线光纤测试连接方式

光纤链路长度只要在楼宇内进行，就不受严格限制。

２．楼宇内主干布线

楼宇使用多模光纤、单模光纤和大对数铜缆布线均可，测试起点为楼层配线架，测试终点为楼宇总配线架，主干链路长度＜３５０ｍ。

7.3光缆测试

测试标准:

光缆传输性能的测试可参照GB/T8401执行。

（1）光衰减

无论是水平布线子系统，建筑物主干布线子系统还是建筑群主干布线子系统，光缆中的每芯光纤的光衰减不应超过下表的规定值。

光缆布线各子系统光衰减

类型

子系统

单模光衰减（dB）

（1310nm）

单模光衰减（dB）（1550nm）

多模光衰减（dB）（850nm）

多模光衰减（dB）（1300nm）

水平布线（100m）

2.2

2.5

2.2

建筑物布线（500m）

2.7

3.9

2.6

建筑群布线（1500m）

3.6

7.4

3.6

（2）全程光衰减

由若干子系统组合成的光缆布线链路，在工作波长点，每芯光纤的全程光衰减不应超过11dB。

（3）光缆布线系统的测试元素及标准

楼宇内布线使用的多模光纤，其中主要技术参数为：

衰减、带宽。

多模光缆和单模光缆链路的传输窗口

1多模光纤：

芯线标称直径６２．５／１２５ｕｍ或５０／１２５ｕｍ，８５０ｎｍ波长时最大衰减为３．５ｄＢ／ｋｍ最小模式带宽为２００ＭＨｚ．ｋｍ；１３１０ｎｍ波长时最大衰减为１ｄＢ／ｋｍ最小模式带宽为５００ＭＨｚ．ｋｍ。

2单模光纤：

芯线符合ＩＥＣ７９３－２，型号ＢＩ或ＩＴＵ－ｔＧ．６５２标准。

１３１０或１５５０ｎｍ波长时最大衰减为１ｄＢ／ｋｍ，截止波长应小于１２８０ｎｍ；１３１０ｎｍ时色散应≤６ｐｓ／ｋｍ．ｎｍ，１５５０ｎｍ时色散应≤２０ｐｓ／ｋｍ．ｎｍ。

3光纤连接硬件：

最大衰减为０．５ｄＢ；最小反射衰减：

多模２０ｄＢ，单模２６ｄＢ。

7.4对测试仪表的性能和精度要求

１．测试仪表的性能要求

符合下述要求，按时域原理设计的测试均可用于综合布线现场测试。

（1）在１～３１．２５ＭＨｚ测量范围内，测量最大步长不大于１５０ｋＨｚ，在３１．２６～１００ＭＨｚ测量范围内，测量最大步长不大于２５０ｋＨｚ，１００ＭＨｚ以上测量步长特定，上述测量扫描步长的要求是满足设计量和近端串扰指标测量精度的基本保证。

（2）用于五类以下（含五类）链路测试，测量单元最高测量频率极限值不低于１５０ＭＨｚ。

在０～１００ＭＨｚ测试频率范围内应能提供各测试参数的标称值和阈值曲线。

用于高于五类的链路参数时，参数系统测量频率应扩展至２５０ＭＨｚ在０～２５０ＭＨｚ参数频率范围内提供各测试参数的标称值和阈值曲线。

（3）每测试一条链路时间不大于２５ｓ，且每条链路应具有一定的故障定位诊断能力。

（4）具有自动、连续、单项选择测试的功能。

２．测试仪表的精度要求

测试仪表的精度表示综合布线电气参数的实际值与仪表测量值差异程度，测试仪的精度直接决定着测量数值的准确性，用于综合布线现场测试仪表至少满足实验室二级精度，具有向上溯源能力，测试仪本身参数与参数频率直接有关。

光纤测试仪测量信号动态范围≥６０ｄＢ。

（1）测试判断临界区

　　测试结果以“通过”和“失败”给出结论，由于仪表存在测试精度和测试误差范围，当测试结果处在“通过”和“失败”临界区内时，以特殊标记如“＊”表示测试数据处于该范围之中。

测试数值处于该区时，即使报告“通过”，也应视为已接近“不通过”的危险边缘，应做为“不通过”处理。

（2）测试接头误差补偿

由基本连接方式和通道方式可知，在定义链路时并未包括测试仪远、近两端的接头部分，但只要进行测试，这两个接头就会客观存在，由前述测试ＮＥＸＴ可知，接头是造成整个链路串扰ＮＥＸＴ的主要因素。

因此，解决测试仪接头带来的测试误差问题，有两种方法：

一种是由测试仪制造方提供专用测试线；该测试线配用的缆线和接头是特制的，这种特制测试线测试时带来的ＮＥＸＴ很小，但存在下述严重缺点：

①该测试线造价昂贵而且是易磨损的消耗器材；

②在通道连接方式，用户末端线缆是要包括在链路之中的，无法由测试仪制造商给这些末端用户线缆一一配接专用插头，故这种解决办法仅仅对基本连接方式链路测试可行的通。

另一种方法是采用近端串扰数字分析技术（ＴＤＸ）的补偿法，该方法能够根据时域分析原理计算整条链路各位置的ＮＥＸＴ值，可以准确地找出定位在链路两端的接头所造成的ＮＥＸＴ值并从总测试结果中予以扣除，对测试插头带来的影响有效地起到补偿作用，克服了第一种方法的缺点，测试精度得到提高。

7.5测试程序

在开始测试之前，应该认真了解布线系统的特点、用途，信息点的分布情况，确定测试标准，选定测试仪后按下述程序进行：

１．测试仪测试前自检，确认仪表是正常的；

２．选择测试了解方式；

３．选择设置线缆类型及测试标准；

４．ＮＶＰ值核准（核准ＮＶＰ使用缆长不短于１５米）；

５．设置测试环境湿度；

６．根据要求选择“自动测试”或“单项测试”；

７．测试后存储数据并打印；

８．发生问题修复后复测；

９．测试中出现“失败”查找故障。

7.6测试结果应报告的内容

除长度、特性阻抗、环路电阻等项测试外，其余各测试项都是与频率有关的技术指标，测试仪测试结果应报告表中所规定的各项目，并按测试结果内容说明规定做出报告。

以上测试方面，在从配线架连接到数据网络设备之所有双绞线电缆都要执行。

在测试过程中，如有任何信息端口不能通过测试，需作出检查，维修或更换，直至全部通过测试为止。

而当整个布线工程完成后，全部之测试报告则会连同其他文件一并交到用户手上作为纪录。

7.7工程验收步骤及方法

工程验收

1工程竣工以后，施工单位应在工程验收以前，将工程竣工技术资料交给建设单位。

2综合布线系统工程的竣工技术资料应包括以下内容：

（1）安装工程量；

（2）工程说明；

（3）设备、器材明细表；

（4）竣工图纸为施工中更改后的施工设计图；

（5）测试记录（宜采用中文表示）；

（6）工程变更、检查记录及施工过程中，需更改设计或采取相关措施，由建设、设计、施工等单位之间的双方洽商记录；

（7）随工验收记录；

（8）隐蔽工程签证；

（9）工程决算；

3竣工技术文件要保证质量，做到外观整洁，内容齐全

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