智能大厦弱电综合布线方案

一、弱电综合布线概述    

       综合布线是一种模块化的、灵活性极高的建筑物内或建筑群之间的信息传输通道。通过它可使话音设备、数据设备、交换设备及各种控制设备与信息管理系统连接起来，同时也使这些设备与外部通信网络相连的综合布线。它还包括建筑物外部网络或电信线路的连接点与应用系统设备之间的所有线缆及相关的连接部件。综合布线由不同系列和规格的部件组成,其中包括：传输介质、相关连接硬件(如配线架、连接器、插座、插头、适配器)以及电气保护设备等。这些部件可用来构建各种子系统,它们都有各自的具体用途,不仅易于实施,而且能随需求的变化而平稳升级。     

       随着全球计算机技术、现代通信技术的迅速发展，人们对信息的需求也是越来越强烈。这就导致具有楼宇管理自动化(BA，BuildingAutomation)、通信自动化(CA，CommunicationAutomation)、办公自动化(OA，OfficeAutomation)等功能的智能建筑在世界范围蓬勃兴起。而综合布线系统正是智能建筑内部各系统之间、内部系统与外界进行信息交换的硬件基础。楼宇综合布线系统(PDS)是现代化大楼内部的“信息高速公路”，是信息高速公路在现代大楼内的延伸。

二、综合布线的特点     

       综合布线同传统的布线相比较,有着许多优越性,是传统布线所无法相比的。其特点主要表现在它具有兼容性、开放性、灵活性、可靠性、先进性和经济性。而且在设计、施工和维护方面也给人们带来了许多方便。

     

(1)兼容性：综合布线的首要特点是它的兼容性。所谓兼容性是指它自身是完全独立的而与应用系统相对无关,可以适用于多种应用系统。     

       过去,为一幢大楼或一个建筑群内的语音或数据线路布线时,往往是采用不同厂家生产的电缆线、配线插座以及接头等。例如用户交换机通常采用双绞线,计算机系统通常采用粗同轴电缆或细同轴电缆。这些不同的设备使用不同的配线材料,而连接这些不同配线的插头、插座及端子板也各不相同,彼此互不相容。一旦需要改变终端机或电话机位置时,就必须敷设新的线缆,以及安装新的插座和接头。     

       综合布线将语音、数据与监控设备的信号线经过统一的规划和设计,采用相同的传输媒体、信息插座、交连设备、适配器等,把这些不同信号综合到一套标准的布线中。由此可见,这种布线比传统布线大为简化,可节约大量的物资、时间和空间。     

       在使用时,用户可不用定义某个工作区的信息插座的具体应用,只把某种终端设备(如个人计算机、电话、视频设备等)插人这个信息插座,然后在管理间和设备间的交接设备上做相应的接线操作,这个终端设备就被接入到各自的系统中了。   

  

（2）开放性：对于传统的布线方式,只要用户选定了某种设备,也就选定了与之相适应的布线方式和传输媒体。如果更换另一设备,那么原来的布线就要全部更换。对于一个已经完工的建筑物,这种变化是十分困难的,要增加很多投资。     

       综合布线由于采用开放式体系结构,符合多种国际上现行的标准,因此它几乎对所有著名厂商的产品都是开放的,如计算机设备、交换机设备等；并对所有通信协议也是支持的,如ISO/IEC8802-3,ISO/IEC8802-5等。

     

（3）灵活性：传统的布线方式是封闭的,其体系结构是固定的,若要迁移设备或增加设备是相当困难而麻烦的,甚至是不可能。    

       综合布线采用标准的传输线缆和相关连接硬件,模块化设计。因此所有通道都是通用的。每条通道可支持终端、以太网工作站及令牌环网工作站。所有设备的开通及更改均不需要改变布线,只需增减相应的应用设备以及在配线架上进行必要的跳线管理即可。另外,组网也可灵活多样,甚至在同一房间可有多用户终端,以太网工作站、令牌环网工作站并存,为用户组织信息流提供了必要条件。

    

 (4)可靠性：传统的布线方式由于各个应用系统互不兼容,因而在一个建筑物中往往要有多种布线方案。因此建筑系统的可靠性要由所选用的布线可靠性来保证,当各应用系统布线不当时,还会造成交叉干扰。     

       综合布线采用高品质的材料和组合压接的方式构成一套高标准的信息传输通道。所有线槽和相关连接件均通过ISO认证,每条通道都要采用专用仪器测试链路阻抗及衰减率,以保证其电气性能。应用系统布线全部采用点到点端接,任何一条链路故障均不影响其它链路的运行,这就为链路的运行维护及故障检修提供了方便,从而保障了应用系统的可靠运行。各应用系统往往采用相同的传输媒体,因而可互为备用,提高了备用冗余。    

 (5)先进性：综合布线,采用光纤与双绞线混合布线方式,极为合理地构成一套完整的布线。所有布线均采用世界上最新通信标准,链路均按八芯双绞线配置。5类双绞线带宽可达100MHz,6类双绞线带宽可达200MHz。对于特殊用户的需求可把光纤引到桌面(FiberToTheDesk)。语音干线部分用钢缆,数据部分用光缆,为同时传输多路实时多媒体信息提供足够的带宽容量。  

  

 (6)经济性：综合布线比传统布线具有经济性优点,主要综合布线可适应相当长时间需求,传统布线改造很费时间,耽误工作造成的损失更是无法用金钱计算。     

       通过上面的讨论可知,综合布线较好地解决了传统布线方法存在的许多问题,随着科学技术的迅猛发展,人们对信息资源共享的要求越来越迫切,尤其以电话业务为主的通信网逐渐向综合业务数字网(ISDN)过渡,越来越重视能够同时提供语音、数据和视频传输的集成通信网。因此,综合布线取代单一、昂贵、复杂的传统布线,是"信息时代"的要求,是历史发展的必然趋势。 

三、综合布线系统设计     

       综合布线系统应是开放式结构,应能支持电话及多种计算机数据系统,还应能支持会议电视、监视电视等系统的需要。以下是综合布线系统可划分成六个子系统：

配线(水平)子系统     

       水平子系统的走线管道由两部分构成：一部分是每层楼内放置水平传输介质的总线槽，另一部分是将传输介质引向各房间信息接口的分线管或线槽。从总线槽到分线槽或线管需要有过渡连接。     

       总线槽要求宽度与高度的比例为3:1，在线槽中放置的双绞线应不超过三层。在线槽中放置的双绞线密度过大会影响底层双绞线的传输性能。     

       水平线槽一般有多处转弯，在转弯处应留有足够大的空间以保证双绞线有充分的弯曲半径。根据EIA/TIA569标准，超五类4对非屏蔽双绞线的弯曲半径应不小于线径的8倍。最新的标准认为，弯曲半径大于线径的4倍已可以满足传输要求了。但有一点是重要的，即保持足够大的弯曲半径可以保证系统的传输性能。在水平线槽的转弯处，应有垫衬以减小拉线时的摩擦力。水平子系统线槽或线管应采用镀锌铁槽或铁管。    

       双绞线和光纤对安装有不同的要求，双绞线垂直放置于竖井之内，由于自身的重量牵拉，日久之后会使双绞线的绞合发生一定程度的改变，这种改变对传输语音的三类线来说影响不是太大，但对需要传输高速数据的超五类线，这个问题是不能被忽略的，因此设计垂直竖井内的线槽时应仔细考虑双绞线的固定。双绞线的固定时的力的大小是应该受到重视的一种技巧，如果扎线太紧可能会降低NEXT值，从而影响线缆的传输性能。     

       缆线一般应按下列要求敷设：缆线的型式、规格应与设计规定相符。缆线的布放应自然平直，不得产生扭绞、打圈接头等现象，不应受外力的挤压和损伤。缆线两端应贴有标签，应标明编号，标签书写应清晰，端正和正确。标签应选用不易损坏的材料。缆线终接后，应有余量。交接间、设备间对绞电缆预留长度宜为0.5~1.0m，工作区为10~30mm；光缆布放宜盘留，预留长度宜为3~5m，有特殊要求的应按设计要求预留长度。 缆线的弯曲半径应符合下列规定： 

（1）非屏蔽4对对绞线电缆的弯曲半径应至少为电缆外径的4倍； 

（2）屏蔽4对对绞线电缆的弯曲半径应至少为电缆外径的6~10倍； 

（3）主干对绞电缆的弯曲半径应至少为电缆外径的10倍； 

（4）光缆的弯曲半径应至少为光缆外径的15倍。     

       电源线、综合布线系统缆线应分隔布放，缆线间的最小净距应符合设计要求。在暗管或线槽中缆线敷设完毕后，宜在信道两端出口处用填充材料进行封堵。     

      预埋线槽和暗管敷设缆线应符合下列规定：

      敷设线槽的两端宜用标志表示出编号和长度等内容。敷设暗管宜采用钢管或阻燃硬质PVC管。布放多层屏蔽电缆、扁平缆线和大对数主干光缆时，直线管道的管径利用率为50%~60%，弯管道应为40%~50%。暗管布放4对对绞电缆或4芯以下光缆时，管道的截面利用率应为25%~30%。预埋线槽宜采用金属线槽，线槽的截面利用率不应超过50%。 

       设置电缆桥架和线槽敷设缆线应符合下列规定： 

      •电缆线槽、桥架宜高出地面2.2m以上。线槽和桥架顶部距楼板不宜小于30mm；在过梁或其它障碍物处，不宜小于50mm。

      •槽内缆线布放应顺直，尽量不交叉，在缆线进出线槽部位、转弯处应绑扎固定，其水平部分缆线可以不绑扎。垂直线槽布放缆线应每间隔1.5m固定在缆线支架上。 

      •电缆桥架内缆线垂直敷设时，在缆线的上端和每间隔1.5m处应固定在桥架的支架上；水平敷设时，在缆线的首、尾、转弯及每间隔5~10m处进行固定。

      •在水平、垂直桥架和垂直线槽中敷设缆线时，应对缆线进行绑扎。对绞电缆、光缆及其它信号电缆应根据缆线的类别、数量、缆径、缆线芯数分束绑扎。绑扎间距不宜大于1.5m，间距应均匀，松紧适度。 •楼内光缆宜在金属线槽中敷设，在桥架敷设时应在绑扎固定段加装垫套。

      •采用吊顶支撑柱作为线槽在顶棚内敷设缆线时，每根支撑柱所辖范围内的缆线可以不设置线槽进行布放，但应分束绑扎，缆线护套应阻燃，缆线选用应符合设计要求。

      •建筑群子系统采用架空、管道、直埋、墙壁及暗管敷设电、光缆的施工技术要求应按照本地网通信线路工程验收的相关规定执行。

       预埋暗管保护要求如下： 

    （1）预埋在墙体中间的最大管径不宜超过50mm，楼板中暗管的最大管径不宜超过25mm。 

     （2）直线布管每30m处应设置过线盒装置。 

     （3）暗管的转弯角度应大于90度，在路径上每根暗管的转弯角度不得多于2个，并不应有S弯出现，有弯头的管段长度超过20m时，应设置管线过线盒装置；在有2个弯时，不超过15m应设置过线盒。 

     （4）暗管转弯的曲率半径不应小于该管外径的6倍，如暗管外径大于50mm时，不应小于10倍。  

     （5）暗管管口应光滑，并加有护口保护，管口伸出部位宜为25~50mm。 

       网络地板缆线敷设保护要求如下： 

     （1）线槽之间应沟通。 

     （2）线槽盖板应可开启。 

     （3）主卟鄣目矶扔赏绲匕甯前宓目矶榷ǎ话阋嗽?00mm左右，支线槽宽不宜小于70mm。 

     （4）地板块应抗压、抗冲击和阻燃。

       •塑料线槽槽底固定点间距一般宜为1m。 

       •铺设活动地板敷设缆线时，活动地板内净空应为150~300mm。 

       •采用公用立柱作为顶棚支撑柱时，可在立柱中布放缆线。立柱支撑点宜避开沟槽和线槽位置，支撑应牢固。立柱中电力线和综合布线缆线合一布放时，中间应有金属板隔开，间距应符合设计要求。 

       •干线子系统缆线敷设保护方式应符合下列要求： 

       •缆线不得布放在电梯或供水、供汽、供暖管道竖井中，亦不应布放在强电竖井中。  

干线(垂直)子系统     

       主干子系统用于大楼之间的传输，一般采用多对数双绞线或多模光纤，光纤有极强的抗干扰能力，所以安装后不会发生如双绞线那样的问题，但光纤本身较为脆弱，强力牵拉或弯折会使纤芯折断，因此安装时应有有经验的工程师在现场指导。     

       光纤的架设可以采用架空、直埋、管道等方法，直埋时应在光纤经过的地方做警告标志，以防以后的施工破坏。由于光纤的纤芯是石英玻璃的极易弄断，所以在施工时绝对不允许超过允许的最小弯曲半径。捆扎时至少为光纤外径的10倍；拉线时至少为光纤外径的15倍。其次，光纤的抗拉强度比铜缆小，因此在施工时，决不允许超过抗拉强度（46N）。    

       光纤配线架分挂墙式、机架式两种，根据端接光纤数目可分为24口、48口、72口几种，配线架上有适配板，用来安装耦合器。光纤进入配线架前要适当地捆扎，进入配线架之后要预留有一定备用线缆，以方便安装、维护。备用的线缆应盘在光纤配线架的卷轴上。 

管理子系统     

       管理区子系统是工程施工中考虑最复杂的部分。这部分施工应充分考虑环境影响和端接工艺的影响。电磁辐射是考虑管理区子系统安装环境的主要因素。电磁辐射的影响主要来自两个方面，一是环境对系统传输的影响，一是系统在信息传输过程中对环境设备的影响。在建筑物内，环境对系统传输的影响主要来自强电磁辐射源，如电台，建筑物内的电梯，马达，UPS电源等。如果环境中这些干扰源的影响较大，应考虑采取屏蔽措施，或选择距离较远的位置。     

       布线系统的端接工艺是直接影响系统性能的重要因素。连接配件的安装工艺主要影响布线系统的近端串扰和衰减，而这两个参数是判断系统性能的重要依据。在管理区子系统还要考虑环境的通风，照明，酸碱度，湿度等条件，这些因素将对端接配件造成腐蚀和老化，日久之后会影响系统的性能。管理区子系统内的安全性也要加以考虑，端接配件最好安装在布线机柜或墙柜内。 

工作区子系统     

       工作区子系统在施工时要考虑的因素较多，因为不同的房间环境要求不同的信息墙座与其配合。在施工设计时，应尽可能考虑用户对室内布局的需要，同时又要考虑从信息墙座联接应用设备（如计算机，电话等）方便和安全。墙上安装型信息墙座一般考虑嵌入式安装。在国内采用的是标准的86型墙盒，该墙盒为正方形，规格80×80mm，螺丝孔间距60mm。信息墙盒与电源墙座的间距应大于20cm。     

       桌上型墙座应考虑和家具，办公桌协调，同时应考虑安装位置的安全性。信息墙盒与电源墙座的间距应大于20cm。抬高式地板安装在预制的地板盒内，盒内可以安装信息墙座和电源墙座。信息墙座接头的端接安装必须由专业工程师完成。与管理区子系统的端接一样，它的安装工艺对系统的性能有直接的影响。     

       设备间子系统和建筑群子系统省略。 

四、智能建筑与智能建筑园区的工程设计 

       应根据实际需要,可选择以下三种类型的综合市线系统： 

       1)基本型：适用于综合布线系统中配置标准较低的场合,用铜芯双绞线电缆组网。基本型综合布线系统配置如下： 每个工作区有一个信息插座； 每个工作区的配线电缆为1条4对双绞线电缆； 采用夹接式交接硬件； 每个工作区的干线电缆至少有1对双绞线。

        2)增强型：适用于综合布线系统中中等配置标准的场合,用铜芯双绞电缆组网。增强型综合布线系统配置如下： 每个工作区有2个或以上信息插座； 每个工作区的配线电缆为2条4对双绞电缆； 采用夹接式或插接交接硬件； 每个工作区的干线电缆至少有2对双绞线。     

      3)综合型,适用于综合布线系统中配置标准较高的场合,用光缆和铜芯双绞电缆混合组网。综合型综合布线系统配置应在基本型和增强型综合布线系统的基础上增设光缆系统。综合布线系统应能满足所支持的数据系统的传输速率要求,并应选用相应等级的缆线和传输设备。综合布线系统应能满足所支持的电话、数据和电视系统的传输标准要求。    

        注：①100m距离包括连接软线/跳线、工作区和设备区接线在内的10m允许总长度,链路的技术条件按90m水平电缆,7．5m长度的连接电缆及同类的3个连接器来考虑。如果采用综合性的工作和设备区电缆附加总长度不大于7．5m,则此类用途是有效的。②3000m是国际标准范围规定的极限,不是传输媒体极限。当距离大于水平电缆子系统中的长度100m,应协商可行的应用标准。③系统分级E因为尚未正式出台,表内未列出。但是由于D级E及E级在市场上已大量应用,因此在下面的各表格中予以列出有关指标仅供参考。

        综合布线系统工程设计,选用的电缆、光缆、各种连接电缆、跳线,以及配线设备等所有硬件设施,均应符合ISO/IEC11801：1995(E)国际标准的各项规定,确保系统指标得以实施。     综合和线系统应设置汉显计算机信息管理系统。人工登录与综合布线系统相关的硬件设施的工作状态信息,这些状态信息包括：设备和缆线的用途和使用部门、组成局域网的拓扑结构、传输信息速率、终端设备配置状况、占用硬件编号和色标、链路的功能和各项主要特征参数、链路的完好状况和故障记录等内容。还应登录设备位置和缆线走向内容以及建筑物名称、位置、区号、楼层号和房间号等内容。在系统设计时,全系统所选的缆线、连接硬件、跳线、连接线等必须与选定的类别相一致。如采用屏蔽措施时,则全系统必须都按屏蔽设计。 

五、施工过程要求     

        施工过程由三个方面完成：管道安装，拉线安装和配件端接。     

        1、管道安装：由具有电信部门二级通信工程安装资格的工程队完成，工艺质量满足国家电信部门有关的施工规范和EIA/TIA569标准。布线桥架的焊接，线槽的过渡联接满足国家电工标准中对强电安装的工艺和安全要求。             2、拉线安装：开放式布线系统对拉线施工的技能要求较其它布线高得多，这主要是由传输介质的特点决定的。在开放式布线系统中，采用的传输介质一般有两种类型，一类为双绞线，另一类为光纤，它们的材料构成和传输特征虽然不同，但在拉线时都要求轻拉轻放，不规范的施工操作有可能导致传输性能的降低，甚至线缆损伤。 

        在施工中经常可以看到下列情况： 

      （1）双绞线外包覆皮起皱或撕裂，这是由于拉力过大和线槽的转角，过渡联接不符合要求造成的。 

      （2）双绞线外包覆皮光滑，看不出问题，但用仪表测量时发现传输性能达不到要求，这是由于拉线时拉力过大，使双绞线的长度拉长，绞合拉直造成的。这种情况用于语音和10Mbps以下的数据传输时，影响也许不太大，但用于高速数据传输时则会产生严重的问题。 

      （3）光纤没有光信号通过，这是由于拉线时操作不当，线缆严重弯折使纤芯断裂造成的。这种情况常见于光纤布线的弯折之处。 为了避免施工中出现上述问题，在ISO/IEC11801标准EIA/TIA569标准中规定： 双绞线（尤其是超五类双绞线）拉线时的拉力不能超过13磅（约20公斤）。光纤的拉力不能超过5磅（约8公斤）。

        为了保证施工的质量，规定： 

      （1）拉线时每段线的长度不超过20米，超过部分必须有人接送； 

      （2）在线路转弯处必须有人接送。 

        3、配件端接：配件端接的工艺水平将直接影响布线系统的性能。公司对其严格把关，所有的端接操作都将由专业工程师完成。 

六、施工工艺技术要求 

        1、严格按图纸施工，在保证系统功能质量的前提下，提高工艺标准要求，确保施工质量。 

        2、予埋（留）位置准确、无遗漏。 

        3、管路两端设备处导线应根据实际情况留有足够的冗余。导线两端应按照图纸提供的线号用标签进行标识，根据线色来进行端子接线，并应在图纸上进行标识，作为施工资料进行存档。 

        4、设备安装牢固、美观、预装设备、竖成列，墙装设备端正一致，资料整理正规完整无遗漏，各种现场变更手续齐全有效。

        电缆（线）的敷设： 在布线系统中，大多信号都是电流信号或数字信号，故对电缆（线）的敷设工作应注意以下几点： 

        1、电缆敷设必须设专人指挥，在敷设前向全体施工人员交底，说明敷设电缆的根数，始末端的编号，工艺要求及安全注意事项。 

        2、敷设电缆前要准备标志牌，标明电缆的编号、型号、规格、图位号、起始地点。 

        3、在敷设电缆之前，先检查所有槽、管是否已经完成并符合要求，路由与拟安装信息口的位置是否与设计相符，确定有无遗漏。 

        4、检查预埋管是否畅通，管内带丝是否到位，若没有应先处理好。 

        5、放线前对管路进行检查，穿线前应进行管路清扫、打磨管口。清除管内杂物及积水，有条件时应使用0.25Mpa压缩空气吹入滑石粉风保证穿线质量。所有金属线槽盖板、护边均应打磨，不留毛刺，以免划伤电缆。         6、核对电缆的规格和型号。 

        7、在管内穿线时，要避免电缆受到过度拉引，每米的拉力不能超过7公斤以便保护线对绞距。 

        8、布放线缆时，线缆不能放成死角或打结，以保证线缆的性能良好，水平线槽中敷设电缆时，电缆应顺直，尽量避免交叉。 

        9、做好放线保护，不能伤保护套和踩踏线缆。 

        10、对于有安装天花的区域，所有的水平线缆敷设工作必须在天花施工前完成；所有线缆不应外露。 

        11、留线长度：楼层配线间、设备间端留长度（从线槽到地面再返上）铜缆3~5m，光缆7~9m，信息出口端预留长度0.4m。 

        12、线缆敷设时，两端应做好标记，线缆标记要表示清楚，在一根线缆的两端必须有一致的标识，线标应清晰可读。标线号时要求以左手拿线头，线尾向右，以便于以后线号的确认。 

        13、垂直线缆的布放：穿线宜自上而下进行，在放线时线缆要求平行摆放，不能相互绞缠、交叉，不得使线缆放成死弯或打结。 

        14、光缆应尽量避免重物挤压。 

        15、绑扎：施工穿线时作好临时绑扎，避免垂直拉紧后再绑扎，以减少重力下垂对线缆性能的影响。主干线穿完后进行整体绑扎，要求绑扎间距≤1.5M。光缆应时行单独绑扎。绑扎时如有弯曲应满足不小于10CM的变曲半径。 

        16、安装在地下的同轴电缆须有屏蔽铝箔片以阴隔潮气。 

        17、同轴电缆在安装时要进行必要的检查，不可有损伤屏蔽层。 

        18、安装电缆时要注意确保各电缆的温度要高于5ºC。         

        19、填写好放线记录表：记录中主干铜缆或光纤给定的编号应明确楼层号、序号。 

        20、电缆敷设完毕后，两端必须留有足够的长度，各拐弯处、直线段应整理后得到指挥人员的确认符合设计要求方可掐断。 

        21、线槽内线缆布放完毕后应盖好槽盖，满足防火、防潮、防鼠害之要求。 

        机柜（箱）内接线： 

        1、按设计安装图进行机架、机柜安装，安装螺丝必须拧紧。 

        2、机架、机柜安装应与进线位置对准；安装时，应调整好水平、垂直度，偏差不应大于3mm。 

        3、按供货商提供的安装图、设计布置图进行配线架安装。 

        4、机架、机柜、配线架的金属基座都应做好接地连接。

        5、核对电缆编号无误。 

        6、端接前，机柜内线缆应作好绑扎，绑扎要整齐美观。应留有1米左右的移动余量。 

        7、剥除电缆护套时应采用专用剥线器，不得剥伤绝缘层，电缆中间不得产生断接现象。 

        8、端接前须准备好配线架端接表，电缆端接依照端接表进行。 

        9、来自现场进入机柜（箱）内的电缆首先要进行校验编号。 

        10、来自现场进入机柜（箱）内的电缆要进行固定。 

        11、来自现场进入机柜（箱）内的电缆，应留有一定的余量。 

        12、来自现场进入机柜（箱）内的电缆一般不容许有接头。 

        13、来自现场进入机柜（箱）内的电缆尽量避免相互交叉。 

        14、按图施工接线正确，连接牢固接触良好，配线整齐、美观、标牌清晰。 

        15、选用同一区段的电缆跳线颜色要尽可能统一，便于安装调试和日常维护。