综合布线系统安装与调试1.docx

1、综合布线系统安装与调试1综合布线系统安装与调试相关知识一、综合布线系统概述1综合布线系统的发展概况50年代，发达国家在兴建大型高层建筑中，首先提出楼宇自动化的要求。即用独立的传输线路将分散在建筑物内部不同部位且功能相同的设备连接起来，采取集中监控的方法，以便于运行操作和维护管理。这种线路称为专业布线。80年代以来，随着科学技术的发展，大楼内要布置设备的种类和数量越来越多，专业布线的缺陷就显露了出来。 各种系统分别独立设置，无法兼容。 各种系统的线路分别设计和施工，既提高了工程造价，又增加了施工难度，且不利于维护管理。 工程投产后，如有变化难以更改。为此，美国率先研究和推出综合布线系统(Prem

2、ises Distribution System，简称PDS)，以替代专业布线系统。2综合布线系统的定义综合布线系统，是指一个建筑物（或场地）的内部之间或建筑群体中的信息传输媒介系统。它将话音、数据（包括计算机）、图像（包括有线电视、监控系统等）各种设备所需的布线、接续构件组合在一套标准、通用的传输介质中。即建筑物内所有系统内部间的信息传递，都可以靠综合布线系统这一套布线系统来完成。因此，综合布线最大限度地减少了安装成本。3综合布线系统的特点兼容性所谓兼容性是指综合布线系统具有综合多种系统并互相兼容的特点。在传统的专业布线系统中，不同的系统传送话音、数据及图像等信号，需使用不同的电缆电线配线插

3、座及接头等，一旦要改变终端设备位置时，就必须敷设新的缆线及插座和接头。而综合布线系统在使用时可不定义信息插座的具体应用，只需把某种所需设备接入信息插座然后在设备间和管理间的交连设备上做相应的跳线操作即可。开放性综合布线系统是开放式体系结构，符合多种国际上流行的标准。它几乎对所有着名厂商的产品都是开放的，并支持所有的通信协议。灵活性综合布线系统的灵活性主要表现在三个方面：灵活组网、灵活变位和应用类型的灵活变化。即在任意信息点上，能够连接不同类型的设备，所有设备的开通及更改均不需要改变系统布线，只需增减相应的网络设备以及进行必要的跳线管理即可。可靠性综合布线系统采用高品质的材料和组合压接的方式构成

4、一套高标准的信息通道。每条信息通道都采用星状拓扑结构的物理布线，任何一条线路的故障不影响其他线路的运行，并且维护及故障检修方便，从而保障了系统的可靠运行。先进性 综合布线系统多采用光纤与对绞线混合布线方式，极为合理地构成一套完整的布线系统。信息通道均按国际布线标准采用八芯配置，对重要部门可支持光纤到桌面的应用，完全能够满足未来的发展需要。经济性传统的布线方式，每个系统都是独立设计、独立布线。而综合布线系统虽然初期投资较大，但以后投资就很少了。而且综合布线系统的维护费用极低。4综合布线系统目前的实际应用从理论上讲，建筑物内各个弱电系统都可以利用综合布线系统作为传输介质。但实际上，由于各种原因，目

5、前在国内我们还没有这样做。原因如下：(1)系统成本原因： 由于综合布线所采用的线缆材料的造价高于各个系统的专用线缆材料。 各个系统和综合布线系统进行接口连接时需要用适配器进行接口转换。 楼控系统布线的拓扑结构为总线型，即在2芯线上可串联很多控制单元，而综合布线系统采用的是星型拓扑结构，要求每根8芯线只能接一个设备。(2)行业限制：由于消防报警系统，保安监控系统的各个行业规范中规定各个系统必须独立于其他系统，使得它们无法采用综合布线来传输信号。基于以上原因，目前智能建筑内部的各个系统基本上均是独立系统，综合布线系统仅为电话系统和计算机网络系统服务，偶尔也为保安监控系统和楼宇自控系统服务。5综合布

6、线系统的系统组成综合布线系统由工作区子系统、水平区子系统、管理子系统、垂直干线子系统、设备间子系统及建筑群子系统等六个子系统组成，见下图所示。（1）工作区子系统工作区子系统位于终端设备接线处和信息插座之间，是综合布线系统的最末端。它由连接软线和适配器组成。可将各种终端设备接入到综合布线系统中。工作区子系统规模的大小由信息插座的数量决定，不做统一规定。（2）水平子系统水平子系统一端接在信息插座，另一端接在楼层配线间的配线架上，功能是将干线子系统线路延伸到工作区，它是局限于同一楼层的布线系统，多采用4对非屏蔽对绞线。水平子系统的电缆长度应小于90 m。（3）管理子系统管理子系统设置在每个楼层中的配

7、线间内，主要设备是楼层配线架，主要功能是将干线子系统与各楼层间的水平子系统进行连接，同时又可为同层组网提供条件。管理子系统是充分体现综合布线灵活性的地方，是干线子系统和水平子系统的桥梁，是综合布线的一个重要的子系统。（4）干线子系统干线子系统是综合布线系统的主干系统，由两端分别接到管理子系统和设备间子系统配线架上的大对数电（光）缆组成，将每层楼的通信间与本大楼的设备间连接起来。（5）设备间子系统设备间子系统由设备间中的电（光）缆、各种大型设备、总配线架及防雷电保护装置等构成，可完成各楼层水平子系统间线路的连接和调配，还与公用通信网连接形成对外传输的通道。它是整个综合布线系统的中心单元。（6）建

8、筑群子系统建筑群子系统两端分别安装在设备间子系统的配线架上，主要设备有大对数电缆或光缆及建筑群配线架，并设有防止电缆的浪涌电压进入建筑的电器保护装置，功能是将两个以上建筑物间的通信信号连接在一起，实现建筑物间的通信连接。6综合布线系统的系统组成（2007年国标）（1）工作区：工作区应由配线子系统的信息插座模块(TO)延伸到终端设备处的连接缆线及适配器组成。（2） 配线子系统：配线子系统应由工作区的信息插座模块、信息插座模块至电信间配线设备(FD)的配线电缆和光缆、电信间的配线设备及设备缆线和跳线等组成。（3）干线子系统：干线子系统应由设备间至电信间的干线电缆和光缆，安装在设备间的建筑物配线设备

9、(BD)及设备缆线和跳线组成。（4）建筑群子系统：建筑群子系统应由连接多个建筑物之间的主干电缆和光缆、建筑群配线设备(CD)及设备缆线和跳线组成。二、综合布线系统的传输介质1对绞线（1）对绞线的结构对绞线由两根2226号绝缘铜导线按一定密度相互缠绕而成，每根铜导线的绝缘层上分别涂有不同的颜色。把一对或多对对绞线放在一个绝缘套管中便构成了对绞线电缆。（2）对绞线绞合的作用可降低信号干扰程度，每一根导线在传输中辐射出来的电波会被另一根线上发出的电波抵消，一般扭线越密其抗干扰能力就越强。（3）对绞线绝缘铜导线线芯的规格按照美国线缆标准（American Wire Gauge，AWG），有22、24和

10、26等规格。（4）4对对绞线电缆的线色线对1：白蓝蓝线对2：白橙橙线对3：白绿绿线对4：白棕棕（5）对绞线电缆的分类1）按结构分类按结构分，对绞线电缆可分为非屏蔽对绞线（UTP）电缆和屏蔽对绞线电缆。其中，屏蔽对绞线电缆根据屏蔽层材料和结构的不同，又分为STP（每对芯线和电缆绕包铝箔，加铜编织网）、SFTP（纵包铝箔，加铜编织网）和FTP（纵包铝箔）。UTP电缆抗干扰能力：40dBFTP电缆抗干扰能力：85dBSFTP电缆抗干扰能力：90dBSTP电缆抗干扰能力：98dB2）按性能指标分类对绞线电缆目前分为1类、2类、3类、4类、5类、5e类、6类、7类。1类对绞线：最高频率带宽是750MHz

11、，主要用于语音传输。2类对绞线：最高频率带宽是1MHz，用于语音传输和最高传输速率4Mb/s的数据传输。3类对绞线：最高频率带宽是16MHz，主要用于语音和最高传输速率10Mb/s的数据传输。4类对绞线：最高频率带宽是20MHz，主要用于语音和最高传输速率16Mb/s的数据传输。5类对绞线：最高频率带宽是100MHz，主要用于语音和最高传输速率100Mb/s的数据传输。5e类对绞线：是目前市场的主流产品。与5类对绞线相比，虽然最高频率带宽相同，但5e类对绞线的衰减和串扰更小，在4对线都工作于全双工通信时，最高传输速率可达1000Mb/s。6类对绞线：标准规定6类对绞线的频率带宽为250MHz。

12、和5e类对绞线相比，6类对绞线可以更好地满足1000Mb/s数据传输的需求。7类对绞线：7类对绞线是屏蔽对绞线，频率带宽为600MHz以上。3）按特性阻抗分类对绞线电缆有100欧姆、120欧姆和150欧姆等几种。在我国一般用100欧姆的对绞线电缆。4）按对绞线对数多少分类有1对、2对、4对对绞线电缆，以及大对数对绞线电缆。其中，大对束电缆以25对为一束，构成电缆的基本单元。它采用颜色编码进行管理，每个线对束都有不同的颜色编码，同一束内的每个线对又有不同的颜色编码。2光纤光纤通信是从上世纪70年代开始发展起来的，和其他有线传输介质相比，光纤具有频带宽（理论上通频带可达30亿兆赫兹）、重量轻（光纤

13、每40km纤芯的重量是1kg）、体积小（单模光纤的纤芯直径约为810m；多模光纤的纤芯直径约为5075m）、传输距离长（多模光纤传输距离为几Km，单模光纤传输距离可达几十Km）、抗干扰能力强（光纤是由非金属材料制成，不导电、无电感，因此不受电磁干扰）等优点，是目前综合布线系统中不可缺少的一种传输介质。但是，光纤本身也有缺点，如质地较脆、机械强度低就是它的致命弱点。稍不注意，就会折断于光缆外皮当中。（1）光纤的结构光纤由纤芯、包层、涂敷层、加强件和护套构成。纤芯的材料为高纯度SiO2，并参有少量参杂剂，以提高折射率。包层通常也用高纯度SiO2制造，并参有参杂剂，起到保护纤芯和封闭光束的作用。为了

14、完全封闭光束，使光波实现全反射传输，要求包层材料的折射率要低于纤芯。涂敷层的材料是环氧树脂或硅橡胶，其作用是增强光纤的机械强度，增加柔韧性。加强件用来提高光纤的强度。因为光纤非常脆弱，不用加强件来提高强度很难进行敷设。护套起到对光纤的保护作用。（2）光纤的分类1）按制造光纤所用材料分类可分为以下三类：玻璃光纤纤芯与包层都是玻璃，损耗小，传输距离长，成本高。胶套硅光纤纤芯是玻璃，包层为塑料，特性同玻璃玻璃光纤差不多，成本较低。塑料光纤纤芯与包层都是塑料，损耗大，传输距离很短（100m），价格很低。多用于家电、音响，以及短距离的图像传输。2）按传输模式分类按照光在光纤中的传输模式分为单模光纤和多模

15、光纤。单模光纤纤芯直径很小，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，传输距离长。多模光纤在给定的工作波长上能以多个模式同时传输，形成模分散，从而限制了多模光纤的带宽和传输距离。但多模光纤的成本较低，一般用于建筑物内或地理位置相邻的环境下。3）按折射率分类按折射率分类光纤可分为跳变式光纤和渐变式光纤两种。跳变式光纤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。单模光纤一般采用跳变型折射率分布。渐变式光纤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。这样能减少模间色散，提高光纤带

16、宽，增加传输距离。目前，多模光纤多为渐变式光纤。4）按工作波长分类按工作波长分类，有短波长光纤、长波长光纤和超长波长光纤。多模光纤的工作波长为短波长850nm和长波长1300nm，单模光纤的工作波长为长波长1310nm和超长波长1550nm。（3）常用光纤规格单模光纤：8.3/125m、9/125m、10/125m。多模光纤：50/125m(欧洲标准)、62.5/125m（美国标准）。三、综合布线系统的连接硬件1配线架配线架是综合布线系统的核心产品，起着对传输信号的转接、分配及管理的作用。综合布线工程中常用的配线架有对绞线配线架和光纤配线架。对绞线配线架有110系列和模块化系列，110系列中经

17、常使用的有110A和110P两种。110A 配线架安装困难，且安装后不易改动，但价格较低，适合于系统一经完成就不再进行改动的场合。110P配线架安装简便，安装后容易改动，但价格较高，适用于经常重组线路的场合。近几年还出现了一种多媒体配线架，它是一个模块化、高密度、灵活性强且应用广泛的系统，它可以安装UTP、STP、光纤、同轴电缆等。2适配器适配器又称转换器，是一种充分展现综合布线系统兼容性的设备。它可使不同大小或类型的插头同信息插座相匹配，保持综合布线系统与多种用户终端设备的兼容。通过它可使不同类型的终端设备接入到综合布线系统中。3分线设备综合布线系统的分线设备有电缆分线盒、光纤分线盒及各种信

18、息插座等。（1）电缆分线盒电缆分线盒是为综合布线系统中的转接点设计的分配线设备，有时也可作为过渡设备使用。（2）光纤分线盒光纤分线盒用于光纤系统分线配线。（3）信息插座信息插座由信息插座面板、信息模块和底盒组成，安装在墙面、桌面和地面，用来完成终端设备和综合布线系统的连接。4交接设备综合布线系统的交接设备主要有电缆交接箱和光缆交接箱。交接箱多安装在户外，是主干电缆（光缆）和配线电缆（光缆）的成端设备，在设备内部可用跳线使主干电缆（光缆）与配线电缆（光缆）之间进行任意连接。5跳线跳线的作用是实现系统中配线架之间的链路连接和系统的管理。6光纤连接器光纤连接器是光纤与光纤之间进行可拆卸（活动）连接的

19、器件，它是把光纤的两个端面精密对接起来，以使发射光纤输出的光能量能最大限度地耦合到接收光纤中去，并使由于其介入光链路而对系统造成的影响减到最小。四、综合布线系统的设计1综合布线系统设计指标综合布线系统的设计指标是指综合布线的通道、缆线及相关连接硬件的技术性能指标。（1）铜缆综合布线系统的分级铜缆布线系统有A级、B级、C级、D级、E级和F级等6种应用级别，其中A级综合布线系统支持的带宽为100kHz；B级综合布线系统支持的带宽为1MHz；C级综合布线系统支持的带宽为16MHz；D级综合布线系统的最高传输频率为100MHz；E级综合布线系统支持的带宽达到250MHz；F级综合布线系统支持的带宽达到

20、600MHz。（2）光纤综合布线系统的分级光纤信道分为OF-300、OF-500 和OF-2000 三个等级，各等级光纤信道应支持的应用长度不应小于300m、500m 及2000m。2工作区子系统设计（1）确定信息插座的端接标准RJ45信息插座的端接有T568A和T568B两个国际标准，并且两个端接标准在同一个RJ45信息插座中都能实现。在设计中要注意，同一个综合布线系统中只能使用一个标准，即两个标准在同一工程中不能混用。（2）确定信息插座的类别信息插座有3类、5类、超5类、6类等多种类别。在使用要求还不明确的情况下，宜全部采用5类以上类别的信息插座。在使用要求明确的情况下，可以在满足用户要求

21、的前提下尽量降低综合布线系统的投资。（3）计算信息模块的需求量信息模块的需求量一般用下述公式计算：m=n+n*3%其中 m表示信息模块的总需求量； n表示信息点的数量； n*3%表示富余量。（4）确定信息插座的安装方式新建筑物的信息插座通常采用暗装的方式，旧建筑物的信息插座多采用明装的方式（同时进行内装修的旧建筑物除外）。（5）确定RJ45水晶头的需求数量RJ45水晶头所需的数量一般用下述公式计算：m=n*4+n*4*15%其中 m表示RJ45的总需求量； n表示信息点的总量； n*4*15%表示富余量。（6）工作区子系统设计的注意事项1）信息插座设计在距地面30cm以上；2）信息插座与计算机

22、设备的距离保持在5m范围内。3水平子系统设计水平子系统是综合布线结构中重要的一部分，由于其分布在建筑的各个角落，且一般安装得十分隐蔽，系统完工后很难再进行维修和更换。所以，水平布线子系统的管路敷设、线缆选择成为综合布线系统中重要的组成部分。（1）水平子系统的线缆选择水平子系统的线缆选择，必须根据建筑物信息的类型、容量、带宽和传输速率等因素来确定，常见的有以下三种类型。四对100非屏蔽对绞线电缆四对100屏蔽对绞线电缆。62.5/125 m多模光纤：有两种类型 长波LX：波长为1300 nm，衰减1 dB/km，带宽500 MHzkm，传输距离小于2000 m。 短波SX：波长为850 nm，衰

23、减3.75 dB/km，带宽160 MHzkm，传输距离小于550 m。（2）水平子系统的布线长度对绞线电缆从楼层配线架的机械终端到信息插座之间的缆线的最大长度为90m。系统可在楼层配线架和信息插座之间设置转接点，但最多转接一次，且转接点到楼层配线架的电缆长度不应小于15m，并保证整个水平电缆最大长度90m的要求不变。水平光缆在保证链路性能的前提下，距离可适当加长。（3）水平子系统的设计步骤1）确定电缆类型水平子系统目前多采用超5类4对对绞线，对于用户有更高要求的场合，可采用6类对绞线或采用光纤直接布设到桌面的方案。2）确定布线方式水平布线的方式有很多，需要根据建筑物的特点及用户的不同需要灵活

24、掌握，基本原则是隐蔽、安全、美观、整洁、安装和维护方便、节省材料。一般多采用桥架和线管相结合的布线方式。对于大开间的办公场所，一般采用地板下线槽布线法和地板下管道布线法。3）确定电缆长度根据水平子系统的布线方法、线缆走向和配线间的位置来确定离配线间最远和最近的信息插座的距离。求出平均电缆长度平均电缆长度=最近和最远的两条电缆的总长/2。计算总电缆长度（每层）总电缆长度（每层）= 平均电缆长度+备用部分(平均长度的10)+端接冗余6m（变量）信息点数量。估算总定购线缆箱数总定购线缆箱数=电缆总长度（每层电缆长度的总和）/305m。（4）水平子系统其他部分的设计水平子系统除了要完成以上内容的设计外

25、，还需要确定管槽及其安装附件的规格、数量。（5）注意事项进行路由设计时要保证转弯处一定要圆滑过渡，并保持走线的一致与美观。UTP的弯曲半径要大于线外径4倍；STP应大于线外径6倍；干线双绞线的弯曲半径要大于线外径10倍；光缆要大于其线外径20倍。4管理子系统设计管理子系统的主要设备是配线架，因此该子系统的设计主要是确定配线架的类别及配线架的数量。（1）确定配线架的类别配线架分为光纤配线架和对绞线配线架两类，具体使用哪类取决于布线系统使用哪类传输介质。（2）确定管理子系统配线架容量配线架的类别确定之后，根据每个楼层水平子系统的布线数量即可算出所需楼层配线架的容量。1）110配线架110配线架的基

26、本单元规格为100对，由4个25对模块组成。一个规格为100对基本单元的110配线架在至水平电缆侧可接24根4对对绞线电缆（即24个信息点），在干线电缆侧可接100对对绞线。2）RJ-45配线架RJ-45配线架的基本单元规格为24口，至水平电缆侧每个端口可接1根4对对绞线电缆（即可支持1个信息点）。3）光纤配线架光纤配线架的基本单元规格为24芯，每芯可接1芯光纤。在至水平光缆侧每2芯可支持1个光纤插座。5干线子系统设计（1）干线子系统的布线距离干线子系统的布线距离应根据传输介质及带宽要求而定。对绞线电缆的长度不宜超过90m；1000Base-SX多模短波不宜超过550 m，100Base-SX

27、不宜超过2 km，1000Base-LX单模光纤不宜超过3 km。（2）干线电缆的连接方法干线电缆的连接方法有点对点端接法、分支递减端接法和直接连接法三种。1）点对点端接方法点对点端接方法是最简单、最直接的连接方法，只用一根电缆独立供应整个一层楼。2）分支递减端接法分支递减端接方法是用1根大容量干线电缆经过电缆绞接盒分出若干根小容量电缆，分别延伸到每个楼层，并端接于目的地的连接硬件。3）直接连接方法直接连接方法是将线缆直接从设备间敷设到各信息插座的一种连接方法，这种方法一般在整个综合布线系统信息点的数量较少的情况下采用。（3）干线子系统线缆选择1）确定线缆中语音和计算机信号的分设原则。2）根据

28、综合布线系统的配置确定线缆的类型及规格支持语音的干线电缆为每个语音信息插座配1对对绞线。支持计算机的干线光缆，2芯光纤可支持1个HUB群(或交换机群)或1个HUB(或交换机)，但2芯光纤最多可支持96个计算机插座。并且每个HUB群(或交换机群)备用2芯光纤作为冗余。未采用HUB群(或交换机群)时，每2-4台备用2芯光纤作为冗余。支持计算机的干线采用4对对绞电缆时，1根4对对绞电缆可支持1个HUB群(或交换机群)或1个HUB(或交换机)，但1根4对对绞电缆最多可支持96个计算机插座。并且每个HUB(或交换机)群备用1根4对对绞电缆作为冗余。未采用HUB群(或交换机群)时，每24台备用1根4对对绞

29、电缆作为冗余。（4）布线方式1）电缆孔法电缆孔是很短的管道，通常用直径l0cm的金属管做成。它们嵌在混凝土地板中，比地板表面高出2.510cm。当接线间上下都对齐时，一般采用电缆孔法。2）电缆井法电缆井是指在每层楼板上开出一些方孔，方孔的大小依据所用的电缆数目而定。电缆井的选择非常灵活，可以让粗细不同的各种电缆以任何组合方式通过，是目前经常使用的干线电缆敷设方法。6设备间子系统设计设备间的硬件大致与管理子系统的硬件相同，基本是由光纤、铜线电缆、配线架及跳线构成，只不过规模比管理子系统大得多，并且有时要增加防雷、防过压、防过流的保护设备。(1）设备间的位置要求设备间的位置一般应按下列原则确定：1

30、）设备间应尽量建在干线子系统的中间位置。2）设备间应尽量靠近建筑物电缆引入区和网络接口。3）设备间应尽量避免设在建筑物的高层或地下室以及用水设备的下层。4）设备间应尽量远离强震动源和强噪声源,远离有害气体源，避开强电磁场的干扰源。（2）设备间的建筑要求1）设备间的最小面积至少应为14m2，应铺设架空地板、地面线槽或网络地板。2）设备间应满足保温、隔热、防火等要求。3）设备间内应禁止不相关的管道穿过。7建筑群子系统设计建筑群子系统的硬件由建筑群配线架、大对数铜缆（或光缆）构成。由于是户外敷设，与室内敷设的电缆相比，在外层保护上有所不同，以适应户外使用。对于进入建筑物的外线一定要接入独立的配线架，

31、对于铜缆要进行电气保护，以保护接入设备不受过流过压的损坏。建筑群子系统的电缆可以采用架空敷设、直埋敷设、地下管道敷设、巷道敷设或者这四种敷设方式的任意组合进行敷设。建筑群电缆布线方案的设计，一般应按如下步骤进行：1）确定建筑物的电缆入口； 2）确定主电缆路由和候选电缆路由；3）选择所用电缆类型和规格4）确定所选方案的成本。五、综合布线系统的施工1.线管的敷设(1)硬塑料管的敷设硬塑料管一般适用于室内和有酸碱等腐蚀性介质的场所的敷设，但不适于在易受机械损伤的场所进行明敷。1）明敷所谓明敷就是用线卡子将线管固定在墙壁上、楼板下、支架上或吊杆上。固定硬塑料管明敷的固定间距明管固定时，应先确定线管的路由，再确定固定点的位置，然后用电钻在墙上打孔，用塑料胀管将管卡子固定住，把线管压入管卡的开口