第五章综合布线技术

第五章综合布线技术综合布线技术概述综合布线概念：建筑物或建筑群内的传输网络，能支持多种应用系统。它既使话音和数据通信设备、交换设备和其他信息管理系统彼此相连，又使这些设备与外部通信网络相连接。它包括建筑物到外部网络或电话局线路上的连线点与工作区的话音或数据终端之间的所有电缆及相关联的布线部件。综合布线系统的必要性1.随着全球社会信息化与经济国际化的深入发展，信息网络系统变得越来越重要，已经成为一个国家最重要的基础设施，是一个国家经济实力的重要标志。2.网络布线是信息网络系统的“神经系。据统计，70%的网络故障出现在布线系统上，因此布线系统的重要性是显而易见的。3.网络系统规模越来越大，网络结构越来越复杂，网络功能越来越多，网络管理维护越来越困难，网络故障的影响也越来越大。4.网络布线系统关系到网络的性能，网络的投资，网络的使用，网络的维护等诸多方面，是网络信息系统不可分割的重要组成部分。5.综合布线系统是智能化建筑物连接“3A”系统的基础设施。综合布线系统设计

综合布线系统设计的第一步应与建筑设计同步进行，即要求建筑设计时考虑设置建筑物中的综合布线系统的基础设施。综合布线系统的基础设施包括设备间、楼层管理间和介质布线系统。故综合布线系统的设计首先应确定设备间的位置与大小、干线及水平线的路由及布线方式、建筑物电缆入口位置，以便建筑设计时能综合考虑设备间、楼层管理间及电井的位置，还要确定布线需要用的管线槽盒。

综合布线系统的组成

ANSI/EIA/TIA568A标准将综合布线系统划分为六个单独的子系统，它们是：建筑群子系统（建筑物间布线）垂直干线子系统（楼层间垂直布线）水平配线子系统（同一楼层布线）设备间子系统（设备管理中心布线）管理子系统（楼层机柜等的布线）工作区子系统（办公室内部布线等）建筑与建筑物综合布线系统结构综合布线系统的组成工作区子系统一个独立的工作区，通常是一部电话机和一台计算机。每个工作区至少有一个信息插座，工作区子系统的任务则是将信息插座与用户设备通过跳线连接起来。综合布线系统的组成水平子系统水平布线的任务是将管理间子系统的配线接到每一工作区（如办公室）的信息插座上。水平子系统宜采用星型拓扑结构。布线方案通常有：直接埋管（暗线）“吊顶线槽+支管”到信息出口地面线槽（适用于大开间等环境）水平电缆最大长度为90米（另有10米分配给接插线或跳线）。综合布线系统的组成垂直干线子系统负责连接管理间子系统和设备间子系统。一般使用光缆或大对数的UTP。一般采用星形拓扑结构。布线走向应选择干线段最短、最安全和最经济的路由。宜选择建筑物中封闭型通道（通常有电缆竖井、电缆孔两种）进行布线，不宜选择开放型通道（通风通道、电梯通道等）。综合布线系统的组成设备间子系统设备间：楼内中心机房，网络管理员和值班人员的工作场所。设备间的设备布线。它是布线系统最主要的管理区域，所有楼层的资料都由电缆或光纤电缆传送至此。通常，此系统安装在计算机系统、网络系统和程控机系统的主机房内。重点考虑问题：温度、湿度、供电、电磁干扰、安全（消防、接地等）、维修。设备间电力电缆应为耐燃铜芯屏蔽电缆，且不得与双绞线走向平行。交叉处应尽量垂直交叉。综合布线系统的组成管理子系统在楼层配线间内，连接垂直子系统和各水平子系统，由各楼层配线架及相关连接件、标记组成。管理的信息点多时，应单独一间，不太多时可选用墙柜等。管理区的主要硬件有：集线设备、配线架、跳线。管理区布线时的一个重要工作是做好综合布线标记（电缆标记等）。综合布线系统的组成管理子系统综合布线系统的组成管理子系统信息点分布图示例

信息点分布图示例综合布线系统的组成管理子系统综合布线系统的组成建筑群子系统提供外部建筑物与大楼内布线的连接点。一般情况下建筑群宜采用光缆。布线方式通常有4种：架空电缆布线（无机械保护，成本低）直埋电缆布线（较好保护，成本较高）管道系统电缆布线（最佳保护，成本高）隧道内电缆布线（利用现有地下水暖通道，成本最低，可能因漏泄损坏电缆）综合布线系统的常用配件配线架综合布线系统的常用配件配线架美国西蒙公司(SIMON)HD6配线架综合布线系统的常用配件跳线综合布线系统的常用配件机柜和机架综合布线系统主要品牌和公司AMP(安普公司，已并入泰科(Tyco))Alcatel(阿尔卡特)IBDN(加拿大NORDX)SIEMON(西蒙）Lucent(朗讯)Avaya(00年10月从朗讯公司拆分出来）综合布线系统的特点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、施工和维护方面带来方便。１．兼容性

所谓兼容性是指其设备或程序可以用于多种系统中的特性。综合布线系统将话音信号、数据信号与监控设备的图像信号配线经过统一的规划和设计，采用相同的传输介质、信息插座、交连设备、适配器等，把这些性质不同信号综合到一套标准的布线系统中。2．开放性

综合布线系统由于采用开放式的体系结构，符合多种国际上流行的标准，几乎对所有著名的厂商都是开放的，如：IBM、DEC、SUN的计算机设备，AT&T，NT，NEC等交换机设备。

并对几乎所有的通信协议也是开放的，如EIA-232-D，RS-422，RS-423，ETHERNET，TOKENRING，FDDI，CDDE，ISDN，ATM等。3．灵活性

由于所有信息系统皆采用相同的传输介质、物理星形拓扑结构，因此所有的信息通道都是通用的。每条信息通道可支持电话、传真、多用户终端。4．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一套高标准的信息通道。

所有器件均通过UL、CSA及ISO认证，每条信息通道都要采用物理星形拓扑结构，点到点端接，任何一条线路故障均不影响其它线路的运行，为线路的运行维护及故障检修提供方便，从而保障了系统的可靠运行。5．先进性

所有布线采用最新通信标准，信息通道均按布线标准进行设计，按八芯双绞线进行配置，通过敷设超5类的双绞线，数据最大速率可达到1000Mbps，对于需求特殊的用户，可将光纤敷设到桌面。6．经济性

衡量一个建筑产品的经济性，应该从两个方面加以考虑，即初期投资与性能价格比。

一般说来，用户总是希望建筑物所采用的设备在开始使用时应该具有良好的实用特性，而且还应该有一定的技术储备。

在今后的若干年内应保护最初的投资，即在不增加新的投资情况下，还能保持先进性。１.4综合布线系统的标准

目前国外主要有两大标准。现绝大多数的布线产品都符合综合布线国际标准。1．EIA/TIA568A、EIA/TIA568BEN50173和ISO／IEC11801布线标准（1）EIA/TIA568A是在北美广泛使用的商业建筑通信布线标准，1985年在美国开始制订，1991年形成第一个版本，后经过改进于1995年10月正式定为EIA/TIA568A。（2）EIA/TIA568B由/EIA/TIA568A演变而来，经过十个版本的修改，于2002年6月正式出台。（3）EN50173是欧洲的标准，这两个标准在基本理论上是相同的，都是利用铜质双绞线的特性实现数据链路的平衡传输，但欧洲标准更强调电磁兼容性，具备更强的抗干扰能力和防辐射能力。（4）ISO／IEC11801国际标准化组织在1995年颁布的国际标准。（5）我国对建设物综合布线系统和计算机系统也相应制定和颁布了有关国家标准。①《建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范》（GB/T50311-2000）②《建筑与建筑群综合布线系统工程验收规范》（GB/T50312-2000）③《计算机站场地技术条件》（GB2887-89）④《电子计算机机房设计规范》（GB50174-93）⑤《计算机站场地安全要求》（GB9361-88）这些标准支持下列计算机网络标准：①IEE802.3总线局域网络标准；②IEE802.5环形局域网络标准；③FDDI光纤分布数据接口高速网络标准；④CDDI铜线分布数据接口高速网络标准；⑤ATM异步传输模式。综合布线系统设计等级选择

对于建筑物与建筑群的工程设计，应根据实际需要，选择适当的综合布线系统。一般可根据使用的通信介质或相关支撑的硬件设备材料的不同，从基本型、增强型和综合型3种布线系统等级中选择一种。

工作区子系统设计

工作区是指一个独立的需要设置终端设备的区域。工作区由配线布线系统的信息插座、终端设备、连接电缆和适配器等组成。如图所示。工作区子系统的设计规范与要求

对工作区子系统设计的基本要求是：确定系统的规模，即确定在该系统中设置多少个信息插座，同时还要为将来留出一定的余量；信息插座必须具有开放性，即与应用无关；信息插座的技术指标必须符合相关标准；工作区子系统的布线长度应有一定的要求，并要求选用符合要求的适配器等。工作区子系统适配器的选用原则

在综合布线系统中，适配器可用于把不同大小或类型的插头与信息插座相匹配；提供引线的重新排列；将多芯大线缆分成较小的几股；线缆间互连等。工作区子系统适配器的选用可以遵循以下原则：当一条大对数线缆运行两种业务时，应使用Y型适配器。当开通ISDN或XDSL时，应采用网络终端或终端适配器。当设备连接采用了不同的信息插座时，应加适配器。当工作区中所用线缆类别与设备所需的线缆类别不一致时，应加线缆适配器。对于多条光纤的管理，可采用光纤耦合器。解决不同网络的兼容性时，可使用协议转换适配器。工作区子系统的设计步骤

工作区子系统的设计步骤如下：（1）确定信息点数量。工作区信息点数量主要根据用户的具体需求来确定，对于用户不能明确信息点数量的情况，应根据工作区设计规范来确定，即每5～10m2面积的工作区应配置一个语音信息点或一个计算机信息点，具体还要参照综合布线系统的设计等级来定。

（2）确定信息插座数量。如果工作区配置单孔信息插座，那么信息插座的数量应与信息点的数量相当；如果工作区配置双孔信息插座，那么信息插座的数量应为信息点数量的一半。假设信息点数量为M，信息插座数量为N，信息插座插孔数为A，则应配置信息插座的计算公式应为：N＝INT（M/A）该公式中函数INT（）的作用是取整。考虑系统应为以后扩充留有余量，因此最终应配置信息插座的总量P应为：P＝N＋N×3%该公式中N为实际所需信息插座数量，N×3%为富余量。

（3）确定工作区信息插座安装的位置。工作区的信息插座可以安装在墙面上、桌面或埋在地板下的线槽内。如果安装在墙面上，信息插座、电源插座应距离地面300mm以上，安装在地面上的接线盒应防水和抗压。为便于有源终端设备的使用，信息插座附近设置单相三孔电源插座，且二者之间保持2m左右的距离。信息插座与计算机的距离保持在5m以内。信息插座与电源插座的布局如下图所示。（4）确定信息插座的安装方式。工作区的信息插座分为暗埋式和明装式两种方式，暗埋方式的插座底盒嵌入墙面，明装方式的插座底盒直接在墙面上安装，用户可根据实际需要选用不同的安装方式。通常情况下，新建建筑物采用暗埋方式安装信息插座；已有的建筑物增设综合布线系统则采用明装方式安装信息插座。水平子系统设计

水平子系统是综合布线系统的分支部分，具有面广、点多等特点。水平子系统由工作区的信息插座及信息插座至楼层配线架（FloorDistributor，FD）以及它们之间的线缆组成，如下图所示。1．水平子系统的基本要求

水平子系统的设计包括：网络拓扑结构、设备配置、线缆选用和确定线缆最大长度等内容，它们各自独立，但又密切相关，在设计中需综合考虑。水平子系统的网络结构都为星型结构，它是以楼层配线架（FD）为主结点，各个信息插座为分结点，二者之间采取独立的线路相互连接，形成以FD为中心向外辐射的星型线路网状态。这种网络结构的线路较短，有利于保证传输质量、降低工程造价和维护管理。2．水平子系统的设计原则

水平子系统应根据用户对工程提出的近期和远期的终端设备要求，每层需要安装的信息插座数量及其位置，终端将来可能产生移动、增加和重新安排的预测情况，一次性建设或分期建设的方案等要求进行设计。3．水平子系统的线缆及选择

水平子系统线缆应按下列原则选用：普通型线缆，如非屏蔽双绞线、同轴电缆、光纤，宜用于一般场合。填充型实芯电缆，如HYAT、HYAT53、HYAT23型和HYAT22（防水、地埋）型等宜用于有空气压力的场合。选择水平子系统的线缆，要根据建筑物信息的类型、容量、带宽或传输速率来确定。在水平干线布线系统中常用的线缆、光纤的型号有以下4种：100Ω非屏蔽双绞线电缆（UTP）。100Ω屏蔽双绞线电缆（STP）。50Ω同轴电缆。62.5/125μm多模光纤。4．水平子系统的信息插座

信息插座是终端与水平子系统连接的接口。信息插座一般应为标准的RJ-45型插座，并与线缆类别相对应，信息插座面板规格应采用国家标准。多模光纤插座应采用SC或ST接插型（优选SC），单模光纤插座应采用FC接插型。

5．水平子系统的布线方法

水平布线是指将线缆从配线间接到每一楼层的工作区的信息插座上，水平布线距离应不超过90m，信息插座到终端设备连线不超过10m。水平布线要根据建筑物的结构特点，从线路最短、造价最低、施工方便、布线规范等几个方面考虑。但由于建筑物中的管线比较多，设计水平子系统时必须折中考虑，优选最佳的水平布线方案。通常采用的布线方式有3种：直接埋管布线方式、先走线槽再走支管布线方式和地面线槽布线方式。分别如下图所示。

直接埋管布线方式

吊顶线槽布线方式

地面线槽布线方式

垂直干线子系统设计

垂直干线子系统是建筑物内部的主干传输电缆，它把来自各个接线间和二级交接间的信号传送到设备间，直至最终接口，或再通往外部网络。干线子系统提供建筑物干线电缆的路由，是综合布线的主动脉。主干线必须支持和满足当前的需要，同时又能够适应未来的发展。具体如下图所示。1．垂直干线子系统的设计原则及步骤

垂直干线子系统设计的目标是选择干线线缆最短、最安全和最经济的路由，必须既满足当前的需要，又适应未来的发展。垂直干线子系统的设计通常可按下列步骤进行：（1）确定每层楼的干线要求。（2）确定整栋楼的干线要求。（3）确定从每一楼层到设备间的干线电缆的路由。（4）确定干线交接间与二级交接间之间的接合方法。（5）根据选定的接合方法确定干线线缆的尺寸。（6）确定横向线缆所需的支撑结构。2．垂直干线子系统的结构设计

目前，综合布线系统的网络结构主要有星型、环型、总线型和树状型，干线子系统设计时一般采用星型或派生出来的树状星型结构。如果要采用其他网络形式，可以在建筑群配线架（CD）、建筑物配线架（BD）和楼层配线架（FD）上进行连接构成。在实际工作中，建筑物自动化系统常常采用星型和总线型相结合的网络结构。3．干线子系统的布线距离

综合布线干线子系统布线的最大距离要求：建筑群配线架到楼层配线架间的距离不应超过2000m，建筑物配线架到楼层配线架的距离不应超过500m。采用单模光缆时，建筑群配线架到楼层配线架的最大距离可以延伸到3000m。采用六类双绞电缆时，对传输速率超过1000Mb/s的高速应用系统，布线距离不应超过90m。否则应选用单模或多模光纤。在建筑群配线架和建筑物配线架上，如果接插线和跳线的长度超过20m，应当把这个长度值从允许的干线线缆最大长度中扣除。把电信设备（如程控用户交换机）直接连接到建筑群配线架或建筑物配线架的设备电缆、光缆的长度不宜超过30m。如果使用的设备电缆、光缆超过30m，干线电缆、光缆的长度宜相应减少。

4．干线子系统的线缆及选择

干线子系统布线应能满足不同用户的需求。根据应用特点，需要选择传输媒体。选择媒体一般要考虑的因素有：业务的灵活性、布线的灵活性、布线所要求的使用期、现场大小和用户数量。每条特定介质类型的电缆都有其特点和作用，以适应不同的情况。若一种类型的电缆不能满足同一地区所有用户的需要时，就必须在主干布线中使用一种以上的介质。在这种情况下，不同的传输介质将使用同一位置的交叉连接设备。5．垂直干线子系统的布线方法

通常理解的干线子系统是指逻辑意义的垂直子系统。事实上，干线子系统有垂直型的，也有水平型的。由于大多数楼宇都是向高空发展的，干线子系统则是垂直型的；但是某些建筑物也有呈水平主干型的（不要与水平布线子系统相混）。这意味在一个楼层里，可以有几个楼层配线架。应该把楼层配线架理解为逻辑上的楼层配线架，而不要理解为物理上的楼层配线架。故主干线缆路由既可能是垂直型通道，也可能是水平型通道，或者两者综合。确定建筑物内从管理间到设备间的干线路由，通常有如下4种方法。

1）垂直干线的电缆孔方法干线通道中所用的电缆孔是很短的管道，通常用直径为100mm的一根或数根钢性金属管做成。它们嵌在混凝土地板中，这是在浇注混凝土地板时嵌入的，比地板表面高出25～100mm。电缆往往捆在钢绳上，而钢绳又固定到墙上已铆好的金属条上。当配线间上下结构都能对齐时，一般采用电缆孔方法。

1）垂直干线的电缆孔方法干线通道中所用的电缆孔是很短的管道，通常用直径为100mm的一根或数根钢性金属管做成。它们嵌在混凝土地板中，这是在浇注混凝土地板时嵌入的，比地板表面高出25～100mm。电缆往往捆在钢绳上，而钢绳又固定到墙上已铆好的金属条上。当配线间上下结构都能对齐时，一般采用电缆孔方法。

1）垂直干线的电缆孔方法干线通道中所用的电缆孔是很短的管道，通常用直径为100mm的一根或数根钢性金属管做成。它们嵌在混凝土地板中，这是在浇注混凝土地板时嵌入的，比地板表面高出25～100mm。电缆往往捆在钢绳上，而钢绳又固定到墙上已铆好的金属条上。当配线间上下结构都能对齐时，一般采用电缆孔方法。

4）水平干线的线缆托架方法托架方法有时也叫做线缆托盘，它们是铝制或钢制部件，外形像梯子。如果把它搭在建筑物的墙上，就可以供垂直线缆走线；如果把它搭在天花板上，就可供水平线缆走线。使用托架走线槽时，一般是1～1.5m安装一个托架，线缆体在托架上，由水平支撑件固定，必要时还要在托架下方安装线缆交接盒，以保证在托架上方已装有其他线缆时可以接入电缆。托架方法适合于线缆数目较多的情况。6．垂直干线子系统的接合方法

主干线路的连接方法（包括干线交接间与二级交接间的连接）主要有点对点端接、分支结合和混合连接3种。具体见以下图所示。点对点端接布线图

分支接合布线图

混合式连接方式布线图

管理区子系统设计

管理区子系统的管理功能主要是：针对设备间、交接间和工作区的配线设备、线缆、信息插座等设施，按一定模式进行标识和记录。所以，管理区子系统的设计主要包括设计管理交连方案和管理标记方案两大内容。1．管理交连方案

管理交连方案提供了交连设备与水平线缆、干线线缆连接的方式，从而使综合布线及其连接的应用系统设备、器件等构成一个有机的整体，并为线路调整管理提供了方便。所谓管理交连就是指线路的跳线连接控制，通过跳线连接可安排或重新安排线路路由，管理整个用户终端，从而实现综合布线系统的灵活性。管理交连方案有单点管理和双点管理两种。分别如下图所示。单点管理一次交连

单点管理二次交连

双点管理二次交连

2．管理标记方案

管理标记方案使用色标来区分配线设备的性质，标识按性质排列的接线模块、表明端接区域、物理位置、编号、容量、规格等，以便维护人员在现场一目了然加以识别。综合布线使用3种标记：线缆标记、场标记和接插件标记。其中接插件标记最常用，可分为不干胶标记条和插入式标记两种。线缆两端应采用不易脱落和磨损的不干胶标明相同的编号。设备间子系统设计

设备间是每一栋建筑物用以安装进出线设备、进行综合布线及其应用系统管理和维护的场所。在高层建筑物内，设备间通常设置在第2～3层，高度为3～18m。对于综合布线工程设计，设备间主要是安装建筑物配线设备（BD）。设备间应至少具有提供网络管理、设备进线和管理人员值班的场所3个功能。典型的设备间子系统如下图所示。

1．设备间的设计要点

一个设计良好的设备间可支持独立建筑或建筑群环境下的所有主要通信设备。设备间可支持程控用户交换机（PBX）、通信和文件服务器、计算机和控制器、主站、集线器、路由器、网关和其他支持局域网和广域网连接的设备，设备间还起外部通信线缆端接点的作用。就此用途来说，设备间也是放置通信接地板的最佳位置，接地板用于接地导线与接地干线的连接。设备间子系统的设计主要考虑设备间的位置、面积、供电、防火以及环境要求。2．设备间的线缆敷设

设备间内线缆的敷设方式，主要有活动地板、预埋管路、机架走线架和地板和墙壁内沟槽等方式，应根据房间内设备布置和线缆经过走向的具体情况，分别选用不同的敷设方式。3．配线间的设计

配线间（交接间）是干线子系统与水平子系统转接的地方。应从干线所服务的可用楼层面积来考虑并确定干线通道及楼层配线间的数目。建筑群子系统设计

建筑群子系统主要应用于多座建筑物组成的建筑群综合布线场合，单座建筑物的综合布线系统可以不考虑建筑群子系统。建筑群子系统的设计主要考虑布线路由、线缆选择、线缆布线方式等内容。1．建筑群子系统的设计步骤

建筑群子系统的设计可按照如下步骤进行：（1）确定敷设现场的特点。（2）确定线缆系统的一般参数。（3）确定建筑物的线缆入口。（4）确定明显障碍物的位置。（5）确定主线缆路由和备用线缆路由。（6）确定线缆的类型和规格。（7）确定每种选择方案所需的劳