综合布线系统的构成

第5章综合布线系统的构成5.1概述5.2综合布线系统的组成部分5.3综合布线系统拓扑结构5.4综合布线系统的服务网络

5.1概述

近年来，智能建筑(IntelligentBuilding)与综合布线系统越来越受到政府和企业的重视。智能建筑是现代信息化社会发展的产物，它已成为当代建筑业和电子信息业共同谋求发展的方向。目前世界各国政府和各大跨国企业集团均对智能建筑表示出了极大关注，并制定了种种法规和政策以促进其迅速发展。据了解我国不少省市也均已出台了旨在促进智能建筑发展的一些规定，而众多的物业开发商，更是出于商业利益的需要，积极促进智能建筑与综合布线系统的发展。1．何谓智能建筑

智能建筑的概念，起源于20世纪80年代，即1984年由美国联合技术公司将哈特福德市一幢旧金融大厦改建时，开发商为其市场的开拓而使用了“智能建筑”词组。这个新名词的实质是运用当时的计算机及网络技术、电子技术和传感器技术等，对整个大厦的建筑设备，如空调、照明、供电、供水、电梯、消防等进行自动化控制与管理，从而提高建筑物的信息与技术含量，增强其整体竞争力。

图5.1智能建筑与智能大厦、智能小区、智能家居的关系2．智能建筑的发展过程

就智能建筑的功能来看，可以将其发展大致划分为以下四个阶段：①单功能系统阶段（1980～1985年）②多功能系统阶段（1986～1990年）③集成系统阶段（1990～1995年）④智能建筑智能管理系统阶段（1995年至今）3．智能建筑的组成部分

(1)中央计算机控制系统（系统集成）SI(2)建筑自动化系统BAS(3)办公自动化系统OAS(4)通信自动化系统CAS(5)综合布线系统GCS4．综合布线系统

综合布线系统采用模块化和分层星状拓扑结构设计，能适应任何建筑物或建筑群的布线系统，其代表产品有建筑物与建筑群布线系统（PDS）等。PDS一词（PremisesDistributionSystem）的含义是预先的布线系统，又称开放式布线系统（OpenCablingsystems），有时也称之为建筑物结构化综合布线系统（SCS）；按功能则称为综合布线系统。PDS与IBS（智能建筑布线系统）和IDS（工业布线系统）的差别是，PDS以商务环境和办公自动化环境为主。综合布线系统在国内许多建筑物中已经被采用，甚至成为一些建筑物的宣传重点。综合布线系统是伴随智能建筑的发展而崛起的，是智能建筑得以实现的“信息高速公路”。在智能建筑尚不成熟和有待完善的今天，综合布线系统甚至成为智能建筑的代名词，因此它的发展将会更快更为迅速。由此可知，综合布线系统只是智能建筑中的一部分，但却是整个智能建筑的“命脉”。5.2综合布线系统的组成部分图5.2综合布线系统总体构成5.2.1工作区图5.3工作区

1.工作区的布线 非永久性布线

2.注意事项选用工作区适配器时应符合下列要求：①工作区电缆距离；②RJ-45插座须安装在墙壁上或不被碰撞的地方，插座距地面30cm以上；③插座和水晶头（与对绞电缆）不要接错线头；④在进行终端设备和I/O连接时，可能需要某种电子传输装置，但这种装置并不是工作区的一部分。

1.工作区子系统由终端设备连接到信息插座的连线组成，用于连接终端设备与IO。所使用的连接器必须具备国际ISDN标准的8位接口，这种接口能接受大厦自动化系统所有低压信号以及高速数据网络信息和数码声频信号。信息插座工作区5.1工作区子系统的设计

1、工作区选用的适配器应符合下列要求：（1）在设备连接器处采用不同信息插座的连接器时，可以用专用接插电缆或适配器。（2）当在单一信息插座上进行两项服务时，应用“Y”型适配器。（3）在水平子系统中选用的电缆类别（介质）不同于设备所需的电缆类别（介质）时，应采用适配器。（4）在连接使用不同信号的数模转换或数据速率转换等相应的装置时，应采用适配器。（5）为了网络的兼容性，可采用协议协议转换适配器。（6）根据工作区内不同的应用终端设备,可配备相应的终端适配器。5.1工作区子系统的设计

2、工作区信息插座的安装应符合下列要求：（1）根据楼层平面计算每层楼的布线面积，确定信息插座安装位置。l安装在地面上的信息插座应采用防水和抗压的接线盒。

l安装在墙面或柱子上的信息插座底部离地面的高度宜为300mm。（2）根据设计等级，估算信息插座数量。基本型设计，每10m2一个信息插座。增强型或综合型设计，每10m2两个信息插座。

5.1工作区子系统的设计

2、工作区信息插座的安装应符合下列要求：

（3）信息模块类型和数量。

3类信息模块。支持16Mbit／s信息传输

超5类信息模块。支持1000Mbit／s信息传输6类信息模块。支持1000Mbit／s信息传输光纤插座模块。支持1000Mbit／s以上信息传输，适合语音、数据和视频应用。

信息模块的需求量一般为：

m=n+n×3％

5.1工作区子系统的设计

3、跳接软线要求（1）、工作区连接信息插座和计算机间的跳接软线应小于5m。（2）、跳接软线可订购也可现场压接。一条链路需要二条跳线，一条从配线架跳接到交换设备，一条从信息插座连到计算机。（3）、现场压接跳线RJ45所需的数量：RJ45头的需求量一般用下述方式计算：

m=n×4+n×4×15％

m：表示RJ45的总需求量。n：表示信息点的总量。n×4×15％：表示留有的富余量。

5.1工作区子系统的设计

4、用电配置要求综合布线工程中对工作区子系统设计时，同时要考虑终端设备的用电需求。每组信息插座附近宜配备220V电源三孔插座，为设备供电，其间距不小于10cm。暗装信息插座（RJ45）与其旁边电源插座应保持20cm的距离。且保护地线与零线严格分开。如图所示。

5.2、水平子系统的设计

1、设计原则1）根据工程提出的近期和远期的终端设备要求；2）每层需要安装的信息插座的数量及其位置（工作区子系统已讨论）；3）终端将来可能产生移动、修改和重新安排的预测情况；4）一次性建设或分期建设的方案；

5.2、水平子系统的设计

2、设计内容

1）

布线路由设计2）

管槽设计3）

电缆类型、布线长度设计4）

管槽、线缆、其它布线材料预算5.2、水平子系统的设计

3、强电与弱电电缆技术要求

1）

屏蔽的电源电缆与电信电缆并线时不需要分隔。2）

可以用电源管道（金属或非金属）来分隔通信电缆与电源电缆。3）

对非屏蔽的电源电缆，最小距离为10cm。4）在工作区的信息插座，电信电缆与电源电缆的距离最小应为6cm。5.2、水平子系统的设计

4、网络拓扑结构

水平布线子系统的网络拓扑结构都是星型结构，它以楼层配线架FD为主结点，各工作区信息插座为分结点，二者之间采用独立的线路相互连接，形成以FD为中心向工作区信息点辐射的星型网络。通常用双绞线敷设水平布线系统，此时水平布线子系统的最大长度为90m。这种结构的线路长度较短，工程造价低，维护方便，保障了通信质量。5.2、水平子系统的设计

6、水平子系统布线距离

水平线缆是指从楼层配线架到信息插座间的固定布线，一般采用100Ω双绞电缆，水平电缆最大长度为90m，配线架跳接至交换设备、信息模块跳接至计算机的跳线总长度不超过10m，通信通道总长度不超过100m。在信息点比较集中的区域，如一些较大的房间，可以在楼层配线架与信息插座之间设置转接点（TP、最多转接一次）,这种转接点到楼层配线架的电缆长度不能过短（至少15m）,但整个水平电缆最长90m的传输特性保持不变。

5.2.2水平子系统管槽路由设计

1、天花板吊顶内敷设线缆方式（1）分区法

（2）内部布线法（3）电缆槽道法

5.2.2水平子系统管槽路由设计2、地板下敷设缆线的方式

(1)、直接埋管方式

（2）地面线槽布线法（3）蜂窝状地板布线法（4）高架地板布线法

高架地板布线法5.2.2水平子系统管槽路由设计3、走廊槽式桥架方式

5.2.2水平子系统管槽路由设计4墙面线槽方式

5.2.2水平子系统管槽路由设计

5护壁板管道布线法

5.2.2水平子系统管槽路由设计

6地板导管布线法

5.2.3大开间办公室布线设计

1．多用户信息插座设计方案

2．转接点设计方案

5.2.3干线子系统1．干线子系统的组成图5.5干线子系统

2．干线子系统拓扑

工业布线标准要求干线子系统中的所有缆线都要安装成分层星形拓扑结构。 干线子系统所采用的星状拓扑结构通常是将各个楼层的电信间连接到设备间的结构，如图5.6所示。图5.6干线子系统拓扑结构（a）（b）

3．干线子系统的缆线选用

干线子系统实际选用的传输介质类型由多种因素决定，主要因素是：①必须支持的电信业务；②通信系统所需的使用寿命；③建筑物或建筑群的大小；④当前和将来用户数的多少。 主干电缆和光缆所需的容量要求及配置应符合以下规定：①对语音业务，大对数主干电缆的对数应按每一个电话8位模块通用插座配置1对线，并在总需求线对的基础上至少预留约10％的备用线对。②对于数据业务应以集线器(Hub)或交换机(SW)群(按4个Hub或SW组成1群)；或以每个Hub或SW设备设置1个主干端口配置。③当工作区至电信间的水平光缆延伸至设备间的光配线设备(BD／CD)时，主干光缆的容量应包括所延伸的水平光缆光纤的容量在内。

4．干线子系统布线距离限制

干线子系统的最大布线距离由所选用的传输媒体类型所决定。各种类型传输媒体的最大传输距离在ANSI/TIA/EIA568-B.1标准中做了明确规定。

5．注意事项

①干线子系统一般选用光缆，以提高数据传输速率。 ②光缆可选用多模光纤（室内、近距离），也可以是单模光纤（室外、远距离）。 ③垂直干线缆线的拐弯处，不要直角拐弯，应有一定的弧度，以防光缆受损。 ④垂直干线缆线要防遭破坏，如埋在路面下，要防止挖路、修路对缆线造成的危害；架空缆线要防止雷击。 ⑤确定每层楼的干线要求及防雷电设施。 ⑥满足整栋建筑物干线要求和防雷击设施。5.3垂直子系统设计干线子系统基本要求

干线电缆、干线光缆布线的交接不应多于两次。点对点端接是最简单、最直接的接合方法，干线电缆宜采用点对点端接。主干路由应选在该管辖区域的中间

缆线不应布放在电梯、供水、供气、供暖、强电等竖井中

5.3垂直子系统设计干线子系统线缆类型选择（1）100Ω双绞电缆。（2）62.5／125μm多模光缆。（3）50/125μm多模光缆。（4）8.3／125μm单模光缆。垂直干线线缆类型4对大对数单多模光纤垂直干线布线距离即建筑群配线架（CD）到楼层配线架（FD）间的距离不应超过2000m，建筑物配线架（BD）到楼层配线架（FD）的距离不应超过500m。

根据使用介质和传输速率要求，布线距离还有变化

干线子系统的布线路由

（1）电缆孔方法

（2）电缆井方法

干线子系统的接合方法

（1）点对点端接法

（2）分支接合方法

5.2.4建筑群子系统

建筑群子系统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（CampusDistributor，CD）及设备缆线和跳线组成。建筑群配线设备是指终接建筑群主干缆线的配线设备。建筑群子系统将建筑物内电缆延伸到建筑群的另外一些建筑物中的通信设备和装置上，是建筑物外界网络与内部系统之间的连接系统，如图5.7所示。图.5.7建筑群子系统5.2.5设备间1．设备间的构成

一般情况下，设备间应该包含如下部分：①大型通信和数据设备；②电缆终端设备；③建筑物之间和内部的电缆通道；④通信设备所需的电保护设备，如图5.8所示。图5.8设备间

2．设备间的位置和大小

具体确定设备间位置时，应考虑以下几点：①设备间应位于主干路由预留通道处，易于从建筑物承重部分进入，并且处于配线电缆、干缆线线或两种缆线集中的地方，以方便主干缆线的进出；②尽量远离强振动源和强噪声源，尽量避开强电磁场的干扰，应尽量远离有害气体源以及腐蚀、易燃、易爆物；③尽量避免设在建筑物的高层（考虑承重量）或地下室（考虑环境条件）。选择设备间位置时应考虑线路延伸问题。选择一个本身有利于延伸而不被建筑设施包围的区域，以方便日后设备间的扩容；④应便于安装通信设备及接地装置。通过计算确定每个设备间的安装传输媒体类型和数量，确定所需的端接空间、机架和机柜的尺寸。

3．注意事项

①设备间要有足够的空间，保障设备的存放；②设备间应有良好的工作环境。③设备间的建设标准应按机房建设标准设计。5.2.6进线间

进线间是建筑物外部通信和信息管线的入口部位，并可作为入口设施和建筑群配线设备的安装场地。进线间主要作为室外电缆、光缆引入建筑物的成端或分支处，也是光缆作盘长的空间位置。另外，在此空间也可作为各种入口设施（如配线架、传输设备和接入网设备等）。 随着信息与通信业务的发展，进线间的作用越来越显得重要，原来从电信线缆的引入角度考虑将其称为交接间。进线间的功能已不仅仅是完成配线方面的功能了，但它又不同于电信枢纽楼对进线间的使用要求。体现在管道容量上，进线间也是在现阶段被得到认识和引起设计上的重视的一个原因。因此，GB50311-2007将进线间列入了综合布线系统的7个部分之一。5.2.7管理

1．管理子系统的主要功能

图5.9管理子系统5.2.7配线子系统图5.4配线子系统配线子系统配线子系统由交连、互联和I/O组成。配线间为连接其他子系统提供手段，它是连接垂直干线子系统和水平布线子系统的设备，其主要设备是配线架、HUB和机柜、电源。通过配线子系统很容易地管理通信线路，终端移动只需插拔跳线即可。干缆水平线缆管理间

1．配线布线距离

所有安装在配线子系统中配线电缆的长度为90m。这个距离是电信间中HC（水平跳接）的电缆终端到信息插座/连接器的电缆终端的距离。

2．注意事项

①配线子系统的传输媒体一般为对绞线电缆。②最好采用线槽或在天花板吊顶内布线，尽量不采用地面线槽方式。③采用3类对绞线，传输速率为16Mb/s；采用5类对绞线，传输速率为100Mb/s。④确定传输媒体布线方法和缆线的走向。⑤确定距交接间距离最近的I/O位置。⑥确定距交接间距离最远的I/O位置。⑦计算配线区所需缆线长度。

3．综合布线系统的分级管理

①一级管理：针对单一电信间或设备间的系统； ②二级管理：针对同一建筑物内多个电信间或设备间的系统； ③三级管理：针对同一建筑群内多栋建筑物的系统，包括建筑物内部及外部系统； ④四级管理：针对多个建筑群的系统。4．电信间

电信间（TelecommunicationsRoom，TR）是指放置电信设备、电缆和光缆终端配线设备并进行缆线交接的专用空间。（1）电信间的位置与数目 电信间的位置应尽量靠近建筑物的中心或者接受服务的工作区中心。 电信间的数目，应从所服务的楼层范围来考虑。（2）电信间的大小 电信间的大小和构造可根据ANSI/TIA/EIA568-B标准所定义的规范而确定。（3）电信间的电源配置 电信间中的照明应加以排列，提供地面最大照明面积。（4）注意事项①配线架的配线对数可由管理的信息点数决定。②利用配线架的跳线功能，可使布线系统具有灵活、多功能的能力。③配线架一般由光纤配线盒和铜缆配线架组成。④管理子系统应有足够的空间放置配线架和网络设备（集线器、交换机等）。⑤对于密封式楼层电信间，门的最小尺寸一般应宽900㎜、高1800㎜，并最好是向外开的。此外，从安全角度考虑，门应从外面加锁。⑥电信间应有良好的通风，安装有源设备时，室温宜保持在10～30℃，相对湿度宜保持在20～80%。

5．综合布线的标识系统

（1）标识符 标识符可由数字、英文字母、汉语拼音或其他字符组成，布线系统内各同类型的器件与缆线的标识符应具有同样特征(相同数量的字母和数字等)。（2）色标及其应用 不同颜色的配线设备之间应采用相应的跳线进行连接，色标及其应用场合宜按照图5.10所示使用。①橙色：用于分界点，连接入口设施与外部网络的配线设备。②绿色：用于建筑物分界点，连接入口设施与建筑群的配线设备。③紫色：用于与信息通信设施PBX、计算机网络、传输等设备)连接的配线设备。④白色：用于连接建筑物内主干缆线的配线设备(一级⑤灰色：用于连接建筑物内主干缆线的配线设备(二级主干)。⑥棕色：用于连接建筑群主干缆线的配线设备。⑦蓝色：用于连接水平缆线的配线设备。⑧黄色：用于报警、安全等其他线路。⑨红色：预留备用。图5.10色标及其应用场合示意6．管理方式 在每个配线区实现线路管理的方式是在各色标区域之间按应用的要求，采用跳线连接。色标用来区分配线设备的性质，分别由按性质划分的配线模块组成，且按垂直或水平结构进行排列。 综合布线系统使用的标签可采用粘贴型和插入型。 电缆和光缆的两端应采用不易脱落和磨损的不干胶条标明相同的编号。 目前，市场上已有配套的打印机和标签纸供应。 管理涉及到硬件系统和软件系统，例如，利用电子配线系统可对布线进行实时管理。

5.3综合布线系统拓扑结构

拓扑，简单地说就是一张网络连接图。网络的拓扑结构是指组成网络节点的物理分布。我们可以把综合布线系统中的基本单元定义为节点，把两个相邻节点之间的连接线称为链路。从拓扑学观点看，综合布线系统可以说是由一组节点和链路组成的。节点和链路的几何图形就是综合布线拓扑结构。选择正确的拓扑结构非常重要，因为它影响网络设备的选型、布线方式、升级方法和网络管理等各个方面。5.3.1常见网络拓扑结构图5.11各种网络拓扑结构1．星状拓扑结构（1）基本星状拓扑结构图5.12基本星状拓扑结构（2）多级星状拓扑结构图5.13多级星状拓扑结构

2．环状拓扑结构

环状拓扑结构要求网络中的所有节点通过一条首尾相连的通信链路连接成为一个连续的圆形。在环状拓扑结构中，网络中的每个节点直接连接，数据信息沿着链路从一个节点传输到另一个节点。

3．总线拓扑结构

总线拓扑结构是最简单的网络拓扑结构，它将各节点与一根总线相连接。总线拓扑结构中所有节点发送的信号都通过总线向电缆的两端同时输送，为避免这些信号在电缆两端弹回并在缆线中继续传输，须在电缆两端安装“终结器”，即匹配电阻。

4．树状拓扑结构

树状拓扑结构是总线拓扑结构的一种演化，是天然的分级结构，又被称为分级的集中式网络结构。5.3.2综合布线系统的结构1．综合布线系统的基本结构

图5.14综合布线系统的基本结构2．综合布线各子系统结构

图5.15综合布线各子系统结构3．入口设施及引入部分结构

图5.16综合布线系统引入部分结构图5.17ANSI/TIA/EIA568-A拓扑结构4．综合布线系统宜采用分层星状拓扑结构

5.3.3综合布线缆线长度限值

1．GB50311-2007缆线长度限值

图5.18配线子系统缆线划分①综合布线系统水平缆线与建筑物主干缆线及建筑群主干缆线之和所构成信道的总长度不应大于2000m。②建筑物或建筑群配线设备之间(FD与BD、FD与CD、BD与BD、BD与CD之间)组成的信道出现4个连接器件时，主干缆线的长度不应小于15m。③配线子系统的缆线长度应符合图5.18所示的划分，并要求：配线子系统信道的最大长度不应大于100m；工作区设备缆线、电信间配线设备的跳线和设备缆线之和不应大于10m，当大于10m时，水平缆线长度(90m)应适当减少；楼层配线设备(FD)跳线、设备缆线及工作区设备缆线各自的长度不应大于5m。图5.19综合布线系统组网各部分缆线长度限值图2．ANSI/TIA/EIA568-A缆线长度限值

5.4综合布线系统的服务网络

在智能建筑中，计算机网络主要由建立在综合布线系统基础上的局域网、主干网和广域网三个部分组成：①局域网（LAN）②主干网（Backbone）③广域网（WAN）5.4.1以太网

以太网技术不断发展，成为迄今最广泛应用的局域网技术，并产生了多种局域网技术标准。 1.10Base-5 2.10Base-2 3.10Base-T 4.10Base-F ①10Base-FL ②10Base-FB ③10Base-FP5．100Base-T①100Base-TX②100Base-FX③100Base-T4④100Base-T2

6．千兆位以太网（1）IEEE802.3zIEEE802.3z具有下列千兆位以太网标准：①1000Base-SX②1000Base-LX③1000Bas