智能化弱電人要知道的綜合佈線系統基礎知識

前言:

綜合佈線系統是弱電行業中最重要的一個子系統,一些基礎知識在家學習一下。


綜合佈線系統由六個子系統組成,它們是工作區子系統、水平幹線子系統、管理子系統、垂直幹線子系統、建築群子系統和設備間子系統。子系統之間的關係如圖6-39所示。

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圖6-39 綜合佈線系統的結構示意圖

綜合佈線系統中需要用到的功能部件,一般有以下幾種。

(1)建築群配線架(CD)。

(2)建築群幹線電纜或建築群幹線光纜。

(3)建築物配線架(BD)。

(4)建築物幹線電纜或建築物幹線光纜。

(5)樓層配線架(FD)。

(6)水平電纜或水平光纜。

(7)轉接點(選用)(TP)。

(8)信息插座(IO)。

(9)通信引出端(TO)。

1.工作區子系統

工作區子系統由終端設備連接到信息插座的連線(或軟線)組成,它包括裝配軟線、適配器和連接所需的擴展軟線,並在終端設備和I/O之間搭橋。在進行終端設備和I/O連接時,可能需要某種傳輸電子裝置,但是這種裝置並不是工作區子系統的一部分。例如,有限距離調制解調器能為終端與其他設備之間的兼容性和傳輸距離的延長提供所需的轉換信號。有限距離調制解調器不需要內部的保護線路,但一般的調制解調器都有內部的保護線路。

工作區佈線是用接插軟線把終端設備連接到工作區的信息插座上。工作區佈線隨著系統終端應用設備不同而改變,因此它是非永久的。工作區子系統的終端設備可以是電話、微機和數據終端,也可以是儀器儀表、傳感器和探測器。圖6-40所示為工作區子系統的信息插座配置,圖6-41為工作區子系統組成示意圖。

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圖6-40 工作區子系統的信息插座配置


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圖6-41 工作區子系統

2.水平配線子系統

從樓層配線架到各信息插座的佈線屬於水平佈線子系統。水平佈線子系統是整個佈線系統的一部分,它將幹線子系統線路延伸到用戶工作區。水平佈線子系統總是處在一個樓層上,並端接在信息插座或區域佈線的中轉點上。SYSTIMAX SCS將上述的電纜數限制為4對或25對UTP(非屏蔽雙絞線),它們能支持大多數現代通信設備。在需要某些寬帶應用時,可以採用光纜。水平佈線子系統一端端接於信息插座上,另一端端接在幹線接線間、衛星接線間或設備機房的管理配線架上。

水平子系統包括水平電纜、水平光纜及其在樓層配線架上的機械終端、接插軟線和跳接線。水平電纜或水平光纜一般直接連接至信息插座。必要時,樓層配線架和每一個信息插座之間允許有一個轉接點。進入和接出轉接點的電纜線對或光纖應按1∶1連接,以保持對應關係。轉接點處的所有電纜或光纜應作機械終端。轉接點處只包括無源連接硬件,應用設備不應在這裡連接。轉接點處宜為永久連接,不應作配線用。

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圖6-42 水平子系統

圖6-42所示為水平子系統,它由工作區用的信息插座及其至樓層配線架(FD)以及它們之間的纜線組成。水平子系統設計範圍遍及整個智能化建築的每一個樓層,且與房屋建築和管槽系統有密切關係。

(1)水平配線子系統概述

水平配線子系統涉及水平子系統的傳輸介質和部件集成,主要有以下5點。

1)確定線路走向。

2)確定線纜、槽、管的數量和類型。

3)確定電纜的類型和長度。

4)訂購電纜和線槽。

5)如果採用吊杆或托架走支撐線槽,需要用多少根吊杆或托架。

(2)水平子系統佈線線纜

水平子系統佈線中常用的線纜有以下4種。

1)100Ω非屏蔽雙絞線(UTP)電纜。

2)100Ω屏蔽雙絞線(STP)電纜。

3)75Ω同軸電纜。

4)62.5/125μm光纖線纜。

(3)水平子系統佈線方案。水平子系統佈線根據建築物的結構特點,按路由(線)最短、造價最低、施工方便、佈線規範等幾個方面考慮,優選最佳的水平佈線方案。如圖6-43所示,水平佈線方案一般可採用3種佈線方式。

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圖6- 43 水平子系統佈線方案

(a)直接埋管佈線方式;(b)先走線槽再走支管佈線方式;(c)地面線槽方式

1)直接埋管式。

2)先走吊頂內線槽,再走支管到信息出口。

3)地面線槽方式。

水平子系統的網絡結構都為星型結構,它是以樓層配線架(FD)為主節點,各個信息插座為分節點,二者之間採取獨立的線路相互連接,形成以FD為中心向外輻射的星型線路網狀態。這種網絡結構的線路較短,有利於保證傳輸質量,降低工程造價和維護管理。

佈線線纜長度等於樓層配線間或樓層配線間內互連設備電端口到工作區信息插座的線纜長度。水平子系統的雙絞線最大長度為90m。工作區、跳線及設備電纜總和不超過10m,即A+B+E≤10m。圖6-44(a)給出了水平佈線的距離限制。當需要有轉換接點時,佈線距離如圖6-44(b)所示。要合理安排好弱電豎井的位置,如水平線纜長度超過90m,則要增加IDF(樓層配線架)或弱電豎井的數量。

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圖6-44 水平子系統佈線距離限制

(a)不帶轉換接點的距離限制;(b)帶轉換接點的距離限制

3.管理子系統

管理子系統的作用是提供與其他子系統連接的手段,使整個綜合佈線系統及其所連接的設備、器件等構成一個完整的有機體。通過對管理子系統交接的調整,可以安排或重新安裝系統線路的路由,使傳輸線路能延伸到建築物內部的各工作區。管理子系統由交連、互連以及I/O組成。管理應對設備間、交接間和工作區的配線設備、線纜、信息插座等設施,按一定的模式進行標識和記錄。

(1)管理交接方案。一般有兩種管理方案可供選擇,即單點管理和雙點管理。常用的管理方案如圖6-45所示。

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圖6-45 管理交接方案

(a)單點管理—單交連;(b)單點管理—雙交連;(c)雙點管理—雙交連;(d)雙點管理—三交連

單點管理位於設備間裡面的交換機附近,通過線路直接連至用戶間或連至服務接線間裡面的第二個硬件接線交連區。如果沒有服務間,第二個交連可安放在用戶房間的牆壁上。

(2)綜合佈線交連繫統標記。綜合佈線交連繫統標記是管理子系統的一個重要組成部分,標記系統能提供如下信息:建築物名稱(如果是建築群)、位置、區號和起始點。

綜合佈線系統使用了3種標記:電纜標記、場標記和插入標記。其中插入標記最常用。插入標記所用的底色及其含義如下。

1)藍色:對工作區的信息插座(I/O)實現連接。

2)白色:實現幹線和建築群電纜的連接。端接於白場的電纜佈置在設備間與樓層配線間及二級交接間之間或建築群各建築物之間。

3)灰色:配線間與二級交接間之間的連接電纜或二級交接之間的連接電纜。

4)綠色:來自電信局的輸入中繼線。

5)紫色:來自PBX或數據交換機之類的公用系統設備的連線。

6)黃色:來自控制檯或調制解調器之類的輔助設備的連線。

標記方法如下。

1)端口場(公用系統設備)的標記。

2)設備間幹線/建築群電纜(白場)的標記。

3)幹線接線間的幹線電纜(白場)標記。

4)二級交接間的幹線/建築群電纜(白場)標記。

4.垂直幹線子系統

(1)垂直幹線子系統概述。垂直幹線子系統的功能是通過建築物內部的傳輸電纜或光纜,把各接線間和二級交接間的信號傳送到設備間,直至傳送到最終接口,再通往外部網絡。垂直幹線子系統如圖6-46所示。垂直幹線子系統必須既滿足當前的需要,又能適應今後的發展。

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圖6-46 垂直幹線子系統

(2)垂直幹線子系統包括的內容如下。

1)接線間和二級交接間與設備間之間的豎向或橫向電纜通道。

2)幹線接線間和二級交接間之間的連接電纜通道。

3)主設備間與計算機中心間的幹線電纜。

(3)幹線子系統佈線的拓撲結構。綜合佈線系統中幹線子系統的拓撲結構主要有:星型、總線型、環型、樹型和網型。推薦採用星型拓撲結構。

(4)幹線子系統常用的介質。

1)100Ω大對數非屏蔽電纜。

2)150ΩFTP電纜。

3)62.5/125μm多模光纜。

4)8.3/125μm單模光纜。

(5)幹線子系統佈線的距離。幹線子系統佈線的最大距離,即樓層配線架到設備間主配線架之間的最大允許距離,與信息傳輸速率、信息編碼技術以及所選的傳輸介質和相關連接件有關。

5.設備間子系統

設備間子系統是安裝公用設備(如電話交換機、計算機主機、進出線設備、網絡主交換機、綜合佈線系統的有關硬件和設備)的場所。設備間使用面積的大小主要與設備數量有關,最小不得小於20m2。設備間淨高一般與使用面積有關,但不得低於2.5m。門的高度不小於2.0m,寬不小於0.9m。樓板承重一般不低於500kg/m2。設備間內在距地面0.8m處,照度不應低於300lx。應設事故照明,在距地面0.8m處,其照度不應低於5lx。設備間供電電源為50Hz、380V/220V,採取三相五線制/單相三線制。一般應考慮備用電源。可採用直接供電和不間斷供電相結合的方式。噪聲、溫度、溼度應滿足相應要求,安全和防火應符合相應規範。

6.建築群子系統

連接各建築物之間的傳輸介質和各種支持設備(硬件)組成了綜合佈線建築群子系統。

(1)建築群子系統佈線內容。

1)根據小區建築詳細規劃圖瞭解:整個小區的大小、邊界、建築物數量。

2)確定電纜系統的一般參數。

3)確定建築物的電纜入口。

4)查清障礙物的位置,以確定電纜路由。

5)根據前面資料,選擇所需電纜類型、規格、長度、敷設方式,穿管敷設時的管材、規格、長度;畫出最終的施工圖。

6)進行每種選擇方案成本核算。

7)選擇最經濟、最實用的設計方案。

(2)電纜佈線方法。電纜佈線方法有架空、直埋和管道佈線,如圖6-47所示。

電纜架空安裝方法通常只用於具有現有的電線杆,電纜的走法不是主要考慮內容的場合下,從電線杆至建築物的架空進線距離不超過30m為宜。建築物的電纜入口可以是穿牆的電纜孔或管道,入口管道的最小口徑為50mm。建議另設一根同樣口徑的備用管道,如果架空線的淨空有問題,可以使用天線杆型的入口。該天線的支架一般不應高於屋頂1200mm。如果再高,就應使用拉繩固定。此外,天線型入口杆高出屋頂的淨空間應有2400mm,該高度正好使工人可摸到電纜。

通信電纜與電力電纜之間的距離必須符合我國室外架空線纜的有關標準。

架空電纜通常穿入建築物外牆上的U形鋼保護套,然後向下(或向上)延伸,從電纜孔進入建築物內部,如圖6-47(a)所示,電纜入口的孔徑一般為50mm,建築物到最近處的電線杆通常相距應小於30m。

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圖6-47 電纜佈線方法

(a)架空電纜佈線;(b)直埋電纜佈線;(c)管道電纜佈線

在挖掘電纜溝槽和接頭坑位時,應符合以下要求。

1)挖掘電纜溝槽和接頭坑位,一般採取人工挖掘方式。電纜溝槽的中心線應與設計路由的中心線一致,允許有左右偏差,但不得大於10cm。電纜溝槽的深度應符合設計規定的電纜埋設深度要求,溝槽底面的高程偏差不應大於±5/10cm。彎曲的電纜溝槽不論是平面彎曲或縱面彎曲,都要符合直埋電纜最小曲率半徑的規定和埋設深度的要求。電纜溝槽底面應加工平整,溝底必須清理乾淨,無碎亂石或帶有尖角的雜物,以保證直埋電纜在敷設後不受機械損傷。

2)在敷設直埋電纜前,應對溝槽底部再次檢查和清理,務必使溝槽底部平整,無雜物和碎石。如系砂礫碎石地基層或有一般的腐蝕性土壤時,應先將溝底部加挖深度約10cm,並加以夯實抄平,然後在溝底鋪墊一層10cm細土或細砂後,再在上面覆土10cm(覆土中不得含有大量碎石塊或有尖角的雜物),予以大致抄平後,再蓋紅磚或預製的混凝土板保持平整,以保護直埋電纜不會受到外界機械損傷。

3)直埋電纜在溝槽或接頭坑的底部時,應平直安放於溝坑底基上,不得上下彎曲,也不宜過於拉緊,在敷設電纜時,要隨時注意保護電纜,不應發生有折裂、碰傷、刮痕和磨破現象。如發現有上述情況時,必須及時檢修,並經檢驗測試確認電纜質量良好時,才允許進行下一道工序。同時,應將上述情況詳細記錄,以備今後查驗。

4)直埋電纜在彎曲路由或需要作電纜預留盤放時,電纜應採取“S”形或“弓”形的布放(包括在電纜接頭坑內的盤留長度)方式。這時要求電纜的最小曲率半徑不應小於電纜直徑的15倍。

5)直埋電纜敷設完畢後,應立即進行對地絕緣等電氣特性的測試。複核檢驗電纜施工後的電氣特性有無顯著變化,如果發現有問題,應及時查找電纜出現障礙的原因,並及早進行處理。否則不得覆蓋紅磚或混凝土板以及回填土等施工工序。

6)直埋電纜的電纜芯線接續和電纜接頭套管的封合方法,均與一般的管道電纜相同,可參見管道電纜部分所述的內容。直埋電纜外面沿有鋼帶鎧裝保護層,為了保證鋼帶鎧裝的電氣連接,應將電纜接頭兩端鋼帶在電纜接頭處互相依次環繞包好,在電纜接頭外面採用鋼筋混凝土線槽或其他管材等保護,具體細節可見有關標準或其他資料。

7)管道系統的設計方法就是把直埋電纜設計原則與管道設計步驟結合在一起。當考慮建築群管道系統時,還要考慮接合井。

8)在建築群管道系統中,接合井的平均間距約180m,或者在主結合點處設置接合井。

接合井可以是預製的,也可以是現場澆築的。應在結構方案中標明使用哪一種接合井。


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