综合布线系统方案.pptx
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1、第二章 综合布线系统 综合布线系统:综合布线系统:generic cabling system以智能化建筑当前和未来布线需求为目标,对建筑物内部和建筑物之间的布线进行统一规划设计,将智能建筑的BA、OA、CA系统有机结合起来,构成建筑物智能化系统。第二章 综合布线系统 综合布线系统:综合布线系统:Premises Distribution System(简称PDS)综合布线系统是以一套单一的配线系统,综合了整个通讯,包括语音、数据、图像、监控等设备需要的配线。EIA/TIA-568 民用建筑线缆标准2.1.2.1.综综合布合布线线系系统统的基本的基本概概念念综合布线系统(PDS,Premise
2、s Distribution System)是一种在建筑物和建筑群中传输信息的网络系统,1985年由美国电话电报公司(AT&T)贝尔实验室首先推出,并于1986年通过美国电子工业协会(EIA)和通信工业协会(TIA)的认证,受到全球的认同。2.1.1 2.1.1 综合布合布线系系统的由的由来来2.1.1 综合布线系统的由来它采用模块化设计和分层的星形拓扑结构把建筑物内部的语音交换和智能数据处理设备及其他广义的数据通信设施相互连接起来并采用必要的设备同建筑物外部的数据网络、电话网络和有线电视网络相连接综合布线系统包括建筑物与建筑群内部所有用以连接以上设备的线缆和相关的布线器件。2.1.1
3、 综合布线系统的由来PDS出现的意义:。(1)在于它打破了数据传输和语音传输的界限,使这两种不同的信号能够在一条线路中传输,第一次将建筑物内的计算机网络和电话网络系统综合起来,这也是当前综合布线的主要应用领域2.1.1 综合布线系统的由来(2)PDS随着房地产事业的发展进入家庭,智能化小区及家居布线系统迅速发展。当前小区综合布线的主要参考标准为小区电讯布线标准(TIAEIA-570-A)2.1.2 综合布线系统的特性及优点综合布线系统特性和优点主要表现在以下3点:(1)兼容性 (2)可扩展性 (3)应用独立性(1)兼容性综合布线系统是一套标准的配线系统,其信息插座能够插入符合同样标准的语音、数
4、据、图像与监控等设备的终端插头。一个插座能够连接不同类型的设备,灵活且实用。不同厂家的语音、数据、图像设备只要符合标准,就可以相互兼容。(2)可扩展性 综合布线系统采用星型拓扑结构、模块化设计,布线系统中除固定于建筑物内的主干线缆外,其余所有的接插件都是积木标准件,易于扩充及重新配置。(3)应用独立性网络系统最底层是物理布线,与物理布线直接相关的是数据链路层,即网络的逻辑拓扑结构。而网络层和应用层与物理布线完全不相关,即网络传输协议、网络操作系统、网络管理软件及网络应用软件等与物理布线相互独立。2.1.2 综合布线系统的特性及优点综合布线系统能够解决了人、乃至设备对信息资源共享的要求,使以电话
5、业务为主的通信网络逐渐向综合业务数字网和各种宽带数字网过渡,使其成为能够同时提供语言、数据、图像和设备控制数据的集成通信网。2.1.3 综合布线的组成按照美国ANSI/EIA/TIA568A标准划分,结构化综合布线系统根据其功能分为以下六个子系统:2.1.3 综合布线的组成工作区子系统水平子系统管理间子系统垂直干线系统设备间子系统建筑群子系统图2.1 综合布线组成示意图工作区子系统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。工作区的服务面积一般可按510m2估算,工作区内信息点的数量根据相应的设计等级要求设置。返 回工作区子系统工作区的每个信息插座都应该支持电话机
6、、数据终端、计算机及监视器等终端设备。返 回水平子系统水平子系统也称作水平干线子系统,布置在同一楼层上。一端接在信息插座上,另一端接在管理间子系统的配(跳)线架上;由工作区用的信息插座,楼层分配线架设备至信息插座的水平电缆、楼层配线设备和跳线等组成。结构一般为星型结构,水平电缆多采用4对超5类非屏蔽双绞线,长度小于90m,信息插座应在内部做固定线连接,能支持大多数现代化通信设备。如果有磁场干扰或保密需要,则采用屏蔽双绞线,在需要高速率时使用光缆。如果在楼层上有卫星接线间,水平子系统还应把工作区子系统与卫星接线间连接起来,把终端接到信息的出口。返 回垂直干线系统垂直干线子系统是用线缆连接设备间子
7、系统和各层的管理子系统。一般采用大对数电缆馈线或光缆,两端分别接在设备间和管理间的跳线架上,负责从主交换机到分交换机之间的联系,提供各楼层管理间、设备间和引入口(由电话企业提供的网络设施的一部分)设施之间的互连。垂直子系统所需要的电缆总对数一般按下列标准确定:基本型每个工作区可选定2对,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。返 回管理间子系统一般在每层楼都应设计一个管理间或配线间。其主要功能是对本层楼所有的信息点实现配线管理及功能变换,以及连接本层楼的水平子系统和骨干子系统(垂直干线子系统)。管理间子系统一般包括双绞线跳线架和跳线,如果使
8、用光纤布线,就需要有光纤跳线架和光纤跳线。当终端设备位置或局域网的结构变化时,仅需改变跳线方式,不必重新布线。返 回建筑群子系统建筑群子系统是将多个建筑物的设备间子系统连接为一体的布线系统,应采用地下管道敷设方式。管道内敷设的铜缆或光缆应遵循电话管道和人孔的各项设计规定,并安装有防止电缆的浪涌电压进入建筑物的电气保护装置。建筑群子系统安装时一般应预留12个备用管孔,以便今后扩充。建筑群子系统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、监控电缆,则应有明显的共用标志。返 回设备间子系统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。它是智能建筑线路管理的集
9、中点。设备间子系统由设备间的电缆、配线架及相关支撑硬件、防雷电保护装置等构成,将各种公共设备如中心计算机、数字程控交换机、各种控制系统等与主配线架连接起来。如果将计算机机房、交换机机房等设备间设计在同一楼层中,既便于管理,又节省投资。设备间的设置位置十分关键,它应兼顾网络中心的位置、水平干线与垂直干线的路由,以及主干线与户外线路(如市话引入,公共网络或专用网络线缆引入)的连接。市话电缆引入点与设备间的连接电缆应控制在15m之内,数据传输引入点与设备间的连接电缆长度不应超过30m。返 回2.2 2.2 综综合布合布线线系系统统的的传输传输介介质质 综合布线系统常用的媒体有同轴电缆、双绞线、光缆和
10、无线传输介质。2.2.1.同轴电缆同轴电缆由内部导体环绕绝缘层以及绝缘层外的金属屏蔽网和最外层的护套组成,这种结构的金属屏蔽网可防止中心导体向外辐射电磁场,也可用来防止外界电磁场干扰中心导体的信号。为了保持同轴电缆的正确电气特性,电缆屏蔽层必须接地。在进行综合布线时常用的同轴电缆两种,一种是50电缆,用于数字传输,称为基带同轴电缆;一种是75电缆,用于模拟传输,称为宽带同轴电缆。图2.2 同轴电缆的构造 1)基带同轴电缆基带同轴电缆易于连接,数字信号可以直接加载到电缆上,阻抗特性均匀,电磁干扰屏蔽性很好,误码率低,适用于各种局域网络。常用的基带同轴电缆为50电缆,速率最高为10Mbs,有粗缆(
11、型号为RG8)和细缆(型号为RG58)两种。粗缆传输性能优于细缆,在10Mbs传输速率下其网段最大传输距离可以达到5001000m,而细缆的最大传输距离则在200m左右。粗缆的价格也比细缆高几倍。2)宽带同轴电缆 宽带同轴电缆是指使用模拟信号进行传输的电缆,如有线电视电缆(型号为RG59,粗缆),传输性能高于基带同轴电缆,但需要附加信号处理设备,安装比较麻烦,适用于长途电话网、电缆电视系统和宽带计算机网络。常用的宽带同轴电缆是75电缆,速率最高为20Mbs,可以传输数据、语音和影像,传输距离可以达到几千米。3)同轴电缆构建网络的特点 无论宽带同轴电缆还是基带同轴电缆,按直径大小,均可分为粗、细
12、两种。粗缆直径为10mm,细缆直径为5mm。粗缆适用于较大的局部网络,它的标准距离长、可靠性高。由于安装时不需切断电缆,可以根据需要确定计算机的入网位置。但粗缆网络必须安装收发器和收发器电缆,安装复杂,总体造价高。反之,细缆安装则比较简单,造价低,但由于安装过程要切断电缆,电缆两端须装上基本网络连接头(BNC),然后接在T型连接器两端,所以当接头多时容易因接触不良而导致网络中断,这是目前以太网运行中最易发生的故障之一。以太网中粗缆和细缆的接口方式如图2.3所示。图2.3 以太网中粗缆和细缆的接口特点2.2.2 双绞线双绞线(Twisted Pair Cable,TP)是综合布线工程中最常用的一
13、种传输介质。双绞线由两根具有绝缘保护层的铜导线组成,铜导线的典型直径为1mm。在双绞线电缆内,不同线对具有不同的扭绞长度。与同轴电缆、光缆相比,双绞线在传输距离、信道宽度和数据传输速度等方面均有所不如,但价格较为低廉,主要用于短距离的信息传输。1)双绞线的类型目前,按是否有屏蔽层,双绞线分为非屏蔽双绞线(Unshielded Twisted Pair,UTP)和屏蔽双绞线(Shielded Twisted Pair,STP)。非屏蔽双绞线由绞在一起的线对构成,外面有护套,但在电缆的线对外没有金属屏蔽层。它由8根不同颜色的线分成4对,每两条按一定规则绞合在一起,成为一个芯线对,结构如图2.4所示
14、。它是综合布线系统中常用的传输介质。屏蔽双绞线(STP)与非屏蔽双绞线相比,在双绞铜线的外面加了层铜编织网,这层铜编织网起屏蔽电磁信号的作用。图2.4非屏蔽双绞线2)双绞线的应用 EIATIA(电气工业协会电信工业协会)按双绞线的电气特性定义了7种不同质量的型号,现主要使用5类线和超5类线。5类和超5类UTP是当前最常用的以太网电缆。5类UTP用于支持带宽要求达到100MHz的应用,而超5类可达155MHz,能够满足当今大部分室内工作要求。而6类线可支持250MHz,7类线可支持600MHz的带宽,能够满足未来对快速通信的需求。2)双绞线的应用T568A与T568B线序T568A线序为:白绿
15、绿 白橙 蓝 白蓝 橙 白棕 棕T568B线序为:白橙 橙 白绿 蓝 白蓝 绿 白棕 棕T586B为平常所使用的线序,在百兆数据传输中,主要用到1.2.3.6这四根线平行线:T568B线序交叉线:一端使用T568B,一端使用T568A原则:一般不同设备连接使用平行线;同种设备使用交叉线;线序说明线序说明线序说明线序说明 TIA/EIA-568-ATIA/EIA-568-B1白/绿1白/橙2绿2橙3白/橙3白/绿4蓝4蓝5白/蓝5白/蓝6橙6绿7白/棕7白/棕8棕8棕当以下设备互联时,需使用直连线:1.将交换机或HUB与路由器连接;2.计算机(包括服务器和工作站)与交换机或HUB连接。而这些设备
16、互联时,则需使用交叉线:1.交换机与交换机之间通过UPLINKS口连接;2.HUB与交换机连接;3.HUB与HUB之间连接;4.两台PC直接相连;5.路由器接口与其它路由器接口的连接;6.Ethernet接口的ADSL Modem连接到PC机的网卡接口。2.2.3 光缆光缆是一组光导纤维(光纤)的统称。光纤不仅是目前可用的媒体,而且是未来会长期使用的媒体,主要原因在于光纤具有很大的带宽,传输速度与光速相同。光纤与电导体构成的传输媒体最基本的差别表现为,它的传输信息是光束,而非电气信号。因此,光纤传输的信号不受电磁的干扰,保密性能优异。1)光纤的结构与类型图2.5 光纤结构示意图 1)光纤的结构
17、与类型 根据光在光纤中的传播方式,光纤有两种类型:多模光纤和单模光纤。多模光纤又根据包层对的折射情况分为突变型折射和渐变型折射。以突变型折射光纤作为传输媒介时,发光管以小于临界角发射的所有光都在光缆包层界面进行反射,并通过多次内部反射沿纤心传播。这种类型的光缆适用于传输速率不很高的场合。光在多模光纤与单模光纤中的传输光在多模光纤与单模光纤中的传输从上述三种光纤接受的信号看,单模光纤接收的信号与输入的信号早接近,多模渐变型次之,多模突变型接收的信号散射最严重,因而它所获得的速率最低。在网络工程中,一般为50/125m(芯径/包层直径,美国标准)规格的多模光纤,只有在户外布线大于2km时才考虑选用
18、单模光纤,常用单模光纤有(8/9/10)/125m三种。2)光缆的种类光缆由一捆光纤组成,光纤工程实际使用的是光缆。常用双芯光缆和多芯光缆。双芯光缆就是光缆护套中有两根光纤的光缆。双芯光缆通常用作光纤局域网的主干网线,因为所有的局域网连接都同时需要一根发送光纤和一根接收光纤。多芯光缆包含三根到几百根光纤不等。大多数时候,一个多芯光缆中的光纤数目是一个偶数,因为所有的局域网连接都同时需要一根发送光纤和一根接收光纤。按光缆在布线工程中的应用分类,有以下几种:(1)光纤跳线。光纤跳线是两端带有光纤连接器的光纤软线,适用于网卡与信息插座的连接以及传输设备间的连接,可以应用于管理间子系统、设备间子系统和
19、工作区子系统。(2)室内光缆。室内光缆的抗拉强度较小,保护层较差,但也更轻便、更经济。室内光缆主要适用于水平干线子系统和垂直干线子系统。(3)室外光缆。室外光缆的抗拉强度较大,保护层较厚重,并且通常为铠装(即金属皮包裹)。室外光缆主要适用于建筑群子系统,常用敷设方式有直埋式和管道式三种。3)光纤的布线方式吹光纤所谓“吹光纤”,即预先铺设特制的空管道,在需要安装光纤时,再将光纤通过压缩空气吹入到空管道内。光纤既可以吹入,也可以吹出。当网络升级需要更换光纤类型时;无需重新进行施工,可利用预先敷设的吹光纤微管,将原来的旧光纤吹出,再将所需类型的新光纤吹入,从而充分满足用户对未来的需求,节省改造费用。
20、吹光纤系统由下列组成:(1)微管。分为单微管和多微管,有室内型及室外型两类。吹光纤的单微管有两种规格,分为5mm(外径)和8mm(外径)管。(2)吹光纤纤芯。吹光纤单芯纤芯有多模625125、50125和单模三类。每根5单微管最多可同时吹8芯光纤,且吹制时无需特意绑扎光纤。(3)附件包括19英寸(48.26mm)吹光纤配线架、微管连接头、吹光纤墙上出口、吹光纤地面出口等。(4)吹光纤的安装设备极其简单。以BICC公司IM2000为例,它由两个手提箱组 成,总净质量不到35kg。2.2.4 无线介质简介传输介质除了同轴电缆、双绞线和光纤外,还可利用无线介质进行通信。无线局域网络英文全名:Wire
21、less Local Area Networks,出现于1990年WLAN称之为无线局域网,非常形象,也就是说,若干台无线设备通过某个或数个基站(通常称为热点或AP)达到互连,就可以通过无线连接构成一个内部局域网,可以共享文件,如果基站能上网,局域网内的无线设备也可以共享上网,因为同一基站下的无线设备,网段一样.而WIFI是实现无线组网的一种协议(实际上是握手协议),WIFI网络工作在2.4G或5G的频段(接近直线传播),作用距离不远,有利于频率复用.目前WLAN所包含的协议标准有:IEEE802.11b协议、IEEE802.11a协议、IEEE802.11g协议、IEEE802.11E 协议
22、、IEEE802.11i协议、无线应用协议(WAP)WIFI是WLAN的一个标准,WIFI包含于 WLAN中,属于采用WLAN协议中的一项新技术2.3.2.3.与与传输传输介介质连质连接的硬件接的硬件在综合布线时要用到各种不同的连接部件:其中包括各种信息插座、同轴电缆连接器、光纤连接器、配线架、配线盘和适配器等。连接部件按照其功能不同,分为端接设备、交连设备、传输电子设备和电气保护设备等。2.3.1 传输介质的端接设备在综合布线、中,端接设备指的是传输介质接合所需的设备,包括连接终端设备的信息插座和各种适配器。1)常用于双绞线的端接设备 信息插座 息插座在综合布线系统中用作终端点,也就是终端设
23、备连接或断开的端点。图2.7 8针信息插座与插头 图2.8 FA3-10转换插座 信息信息信息信息插插插插座在系座在系座在系座在系统统统统中的作用中的作用中的作用中的作用:信息信息信息信息插插插插座是座是座是座是终终终终端(工作站)端(工作站)端(工作站)端(工作站)与与与与水平干水平干水平干水平干线线线线子系子系子系子系统连统连统连统连接的接的接的接的接口。在水平干接口。在水平干接口。在水平干接口。在水平干线线线线子系子系子系子系统统统统中中中中双双双双绞线绞线绞线绞线的的的的两两两两端是直接端是直接端是直接端是直接压压压压接接接接到配到配到配到配线线线线架和信息架和信息架和信息架和信息插插
24、插插座中的,不需要跳座中的,不需要跳座中的,不需要跳座中的,不需要跳线线线线。水平干水平干线交换机配线架信息插座工作站跳跳线跳跳线信息信息信息信息插插插插座座座座 由信息模由信息模由信息模由信息模块块块块、面板和底座三部分、面板和底座三部分、面板和底座三部分、面板和底座三部分组组组组成成成成RJ-RJ-4545信息信息模模块RJ-RJ-4545插插座座面面板板RJ-45RJ-45RJ-45RJ-45信息模信息模信息模信息模块块一一一一种种种种正品信息模正品信息模正品信息模正品信息模块块示意示意示意示意图图2)常用于同轴电缆的端接设备 连接器 同轴电缆用同轴电缆连接器端接,现在用于布线行业的同轴
25、电缆连接器有很多不同的类型,这是因为同轴电缆有多种不同的尺寸和类型,一般常见的同轴电缆连接器有:N型连接器、BNC连接器和F型连接器。N型连接器、BNC连接器和F型连接器。(1)N型连接器。N型连接器用于50粗同轴电缆的连接,又称RG8粗缆连接器。该连接器作为大型的连接器,主要用于早期以太局域网。(2)BNC连接器。BNC连接器用于50细同轴电缆的连接,又称RG58细缆连接器。该连接器用于把两条RG58电缆连接在一起。(3)F型连接器。F型连接器一般用在TV系统和CCTV系统的75同轴电缆上,同轴电缆用F型连接器端接后接在耦合器的后面,同轴配线电缆用F型连接器端接后接在耦合器的前面,这也是家用
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