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六类综合布线系统在行政办公建筑的应用研究
2014-04-24 16:52:46 来源: 作者: 【 】 浏览:1005次 评论:0

 信息设施系统(ITSI)IT System infrastructure是为确保建筑物与外部信息通信网的互联及信息畅通,对语音、数据、图像和多媒体等各类信息予以接收、交换、传输、存储、检索和显示等进行综合处理的多种类信息设备系统加以组合。作为ITSI的主要构成部分,综合布线系统连同各个功能系统构成了当今集各种高尖端技术于一体的智能网络系统,管理部门可以灵活地通过综合布线系统实施硬件管理,大大提高整个大厦的办公效率。针对行政办公领域,综合布线系统往往在安全性、可靠性、便捷性等方面有着特殊要求。

  为满足未来系统集成的需要,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。它使语音和数据通信设备、交换设备和其他信息管理系统彼此相连,并能使这些设备与外部通信网络连接。当这些智能系统需要集成共同发挥作用或单独实施功能运行时,可以非常方便灵活地在综合布线系统平台上实现。本系统采用星型拓扑结构,该结构下的每个分支子系统都是相对独立的单元,对每个分支单元系统改动都不影响其他子系统。以美国Molex企业布线网络部的布线产品,对某行政办公大楼进行综合布线设置位列。

  1、用户需求分析

  某行政办公楼综合布线系统包括主办公大楼和两侧附楼,主楼高15层,地下1层,共设有15个配线管理间,设备间设置在地下一层。附楼分别为主体6层,局部7层,分立主楼两侧,共设有12个配线管理间。

  主附楼统一规划的综合布线系统方式,其设备间设在主楼地下一。办公主要应用包括数据、语音应用,部分主要办公室和会议室设置光纤到桌面点满足视频会议及未来扩展需求。

  对大厦综合布线系统进行了划分,将整个系统分为内网、外网及电话两个综合布线子系统。这两个综合布线系统相互独立,并物理隔离,以满足大厦对内网行政办公网、外网因特网及电话系统的不同需求。

  根据以上情况,大厦综合布线系统应用主要体现在通信及网络系统上,局域网内应满足高速数据传输带宽需求,六类布线铜缆系统和服务到终端的光纤到桌面系统完全能满足用户各种应用的需要;同时为保证产品性能的可靠性,全面采用端到端美国Molex公司光纤主干产品及六类非屏蔽产品,使其达到最佳可靠传输性。主要线缆材料包括:

  楼内数据主干: 6芯OM3万兆多模光纤,用在大楼干线,防火等级为比商用级高一级别的OFNR级。

  楼内语音主干: 50对五类大对数双绞线;

  水平系统:六类非屏蔽十字骨架CM防火等级双绞线。

  光纤到桌面:4芯50/125mm紧缓冲多模室内光纤。

  2、分系统设计

  将建筑物综合布线系统分为5个子系统:工作区子系统、水平子系统、垂直干线子系统、配线间子系统、管理子系统 。建筑群子系统在中不考虑。具体设计如下:

  2.1 工作区子系统

  工作区即最终用户的办公区域。工作区子系统由线缆、跳线和信息插座组成,将电话、计算机等连接至信息插座上,信息插座由符合国际ISDN标准的八芯模块化插头组成,它可以接受从建筑自动系统的弱电信号需求到高速数据网和数字话音的复杂传送的一切信息。

  设计原则

  信息插座的数量依照修订版智能建筑设计标准GB/T 50314—2007以及实际使用功能进行设计;

  信息插座选用墙装式,根据进一步功能要求,也可以有地面、桌面等不同安装方法;

  墙上型面板距地面高度按标准应为30cm,出线盒内可安装一至四个RJ45模块,在实际安装中注意与强电电源插座的净距离不小于30cm;设计中,外网数据与语音采用双孔面板,单语音采用单孔面板。内网根据房间点数采用双孔面板或单孔面板;

  信息插座满足高速数据及语音信号的传输要求,信息模块可选择45º (斜角)安装方式,水平线缆通过IDC卡接与信息模块连接;

  光纤到桌面选用LC耦合器终端盒,每只盒内安装4只LC耦合器,2只分配给内网,2只分配给外网。斜角模块斜面向下,具有防尘功能,并为安装提供了合理空间,保证光纤到桌面安装的30mm的弯曲半径。

  选用Molex生产的原装568A/B交叉软跳线,从而可保证整个信息链路的六类性能。

  2.2 水平子系统

  水平布线子系统6类铜缆将垂直干线子系统线路延伸到用户工作区。水平铜缆子布线系统大部分处在一个楼层或相邻楼层上,一端端接于信息插座上,另一端端接在分配线间(IDF)的管理配线架上。4芯多模光纤直接从总设备间敷设到使用房间。水平光纤到桌面系统另一端端接在总设备间(MDF)的管理配线架上。

  设计原则

  水平铜缆线缆采用符合TIA/EIA-568B、ISO/IEC11801标准拟定的六类UTP铜缆指标值的布线产品,铜缆信息点为六类配置,防火等级不低于CM级。

  信息点接口形式全部为RJ45,并与现行电话系统RJ11型接口兼容,可随时转换接插电话、计算机或数据终端。

  依照EIA/TIA-606色标及标识管理的规定,信息点采用不同颜色区分。

  配线间内接线端口与信息插座之间均为点到点端接,任何改变布线系统的操作(如增减用户、用户地址改变等)都不影响整个系统的运行。

  对于铜缆双绞线,水平配线子系统线缆长度必需小于90m,中间不能有接续。主楼和附楼各信息点最远点到相应管理配线间的实际路由长度均小于90m,符合规范要求,所以按常规设置,而不需要增加放大及调节平衡设备。

  尽量选择最短、最佳的线缆路由,保持其与强电等EMI设备的足够间距。

  各种连接线缆、跳线同工作区连接成一个端到端的完整的六类信道。

  光纤采用50/125mm紧缓冲多模室内光纤,光纤到桌面4芯室内多模光纤的最不利点实际路由从房间到总设备间的长度小于550m,符合规范和设备性能要求。

  2.3 垂直干线子系统

  垂直线缆是贯穿整个建筑物各个水平区子系统连接路由的主馈线缆,它将各分配线架与主配线架以星型结构连接起来,贯穿于大楼的垂直竖井中。

  设计原则

  数据主干选用6芯室内多模OM3万兆光纤做为高速数据传输通道,支持千兆位以太网或更高速率应用,OFNR防火级别。

  光纤端点采用与尾纤进行熔解的方式进行联接。

  语音主干采用五类50大对数线缆,可支持各类语音应用,如数字/模拟电话机、传真机等。通过跳线管理可灵活配置楼内语音网络、电信局通道等。

  语音干线线对数与水平子系统语音信息点点数为2:1比例进行设置,为将来数字电话机的普遍应用打下基础,预留扩展接口。

  线缆护套应为紧密型阻燃CMR。

  铜缆语音主干的最大长度应小于500米。

  2.4 管理子系统

  管理子系统由交连、互连配线架和信息插座式配线架以及相关跳线组成。管理子系统为其它子系统之间(水平子系统和干线子系统)提供连接手段。

  设计原则

  配线间全部采用19英寸规格密封式玻璃门标准机柜,为立式结构,并配标准电源插座和散热风扇,用于放置配线设备和网络设备。

  电源插座由总控制室UPS电源统一供电,从而保证交换机等设备的工作可靠性,并为将来POE有源设备的使用打下扩展基础。

  机柜安装19英寸模块化RJ45配线架、光纤配线架,并配有线缆管理单元。

  外网、内网、电话统一采用RJ45快接式模块配线架,通过跳线接插外网交换机、内网交换机和110IDC配线架,来进行功能区分。从而实现功能的交换性和可替代性,体现出灵活性特点。

  铜缆跳线采用六类RJ45快速原装跳线,从而保证整个链路的六类性能。Molex原装跳线具有多种颜色,采用多种颜色的跳线来区分各个功能部门和应用,这样在今后的管理将非常方便。

  光纤连接采用LC多模光纤跳线。LC接口的高密度、大容量和小体积,比ST、SC、MTRJ等接口具有更高的性价比。

  配线架留有一定数量的预留端口,以便将来扩充。

  Molex特有的带盖背面理线环后面进线,管理水平线缆,在机柜的内两侧配备了跳线导线环用于垂直方向管理跳线。

  光纤配线架进行耦合连接器配套,为光纤扩展提供条件。

  2.5 设备间子系统

  设备间子系统由交连、互连配线架和信息插座式配线架以及相关跳线组成。为其它子系统之间(干线子系统和建筑群子系统)提供连接手段。为综合布线系统接入的管理核心。

  设计原则

  光纤到桌面部分在设备间中直接端接到机柜的光纤配线架上,直接通过LC/LC跳线连接到内网或核心交换机的光模块上,从而保证信息的高效性能。

  可与会议系统相配合,通过光纤跳线进行灵活组合,可以实现整个大厦各会议室内的广播式视频会议。

  语音系统采用2U背装配线架,以及10对可开断连接模块,可方便接插传入防雷模块,从而保证整个系统的操作安全性。并且在信号有干扰时,可进行插入短路,进行故障排查。

  外网、内网主干光纤通过跳线接插外网核心交换机和内网核心交换机,电话通过可开断连接模块与PABX程交换机数据线相连接,实现通讯功能。

  主设备间与弱电系统机房为一个机房,环境要求由机房工程系统统一考虑。

  机柜配置、电源、光纤配线架等技术要求同管理间子系统。

  3、系统扩展性分析

  3.1.可升级到实时布线管理系统

  随着通信技术的发展和用户需求的提高,在设计的基础上,可扩展升级到实时布线管理系统。Molex的Real Time™ 实时布线管理系统提供了自动实现布线系统连接管理的功能,即使网络扩展速度飞快、维护人员不足、语音及数据布线系统非常复杂,结构化布线系统的管理也不再是一件麻烦耗时的工作。

  这一技术在于能实现若干年后布线网络上的升级,升级时因利用了原有设备减少了浪费,避免建设方的重复投资,符合目前对绿色建筑的要求和我国国情。

  升级的方法是在原有普通配线架上加装信息采集条和更换九针跳线,再添加其他Real Time™组件即可实现。

  3.2 气体避雷器模块

  在设备间子系统中语音系统选择可断开型模块,为扩展防雷保护功能提供条件,业主可根据实际使用需要进行选配。

  气体避雷器模块提供了一个过压保护系统,防止雷电或类似事件的高压损坏电路。这些模块符合行业标准,兼容其他语音布线系统。每套气体避雷器模块DNC-00006可配10只避雷器管,与可断开型模块相配套。只需将气体避雷器模块插在可断开型模块上,便可将避雷器管串入线路,从而达到雷电保护的作用。

  3.3 级联交换机

  在工作区子系统中,信息点的设置是根据技术规范要求进行常规设计的。在实际使用中可能遇到人员过于集中而信息点不够的情况。由于计算机网络设计中介入交换机是与核心交换机进行星型拓扑连接,为在工作区进行设置小型交换机进行级联提供条件,水平子系统的光纤和六类线高性能配置,使工作区级联具有了可行性。

  根据实际需要,可选择2口、4口、8口或更多的用户交换机(用户路由器)进行级联,而不会影响到数据传输的带宽和性能。

  3.4 会议室无线AP基站

  在会议室根据需要设置2套、4套信息点,而没有设计更多。主要是由于使用频率不好确定的情况下,为了节省初期固定投入成本。

  在使用过程中如果会议室需要多台计算机同时上内网或外网,可配置会议室无线AP基站。其IP地址可以自动分配,笔记本电脑只需配置无线网卡(现在基本是笔记本标配)便可在无线AP覆盖的会议室范围内便捷上网。

  3.5 数字电话用户机

  本次设计方案中大对数电缆线芯对数的数量与语音点的数量比例为2:1,即每部电话对应2对4芯垂直干线电缆,为将来数字电话用户机的普及使用预留扩展接口。

  与传统的使用两芯线的模拟电话机相比,数字电话用户机使用4芯线,除通话的基本功能外,还具备图像视频传输,数字存储等功能。

  3.6 网络虚拟电话

  传统的模拟电话技术中终端用户机为无源设备,振铃电压由程控交换机模块局进行集中供电,即使在市电停电的情况下也不影响使用,从而保证了使用的可靠性。

  随着网络技术的发展,网络虚拟IP电话应时而生。由于走的是互联网路由,所以具备极其低廉的使用费用。但由于网络虚拟电话终端机是有源设备,从而使用的可靠性不能保证。

  中网络交换机均具备POE网络供电功能,并且交换机均为总设备间集中供电,并配有大容量UPS电源。使网络虚拟电话的使用具备可行性。

  4、结论

  以某行政办公大厦为对象进行了综合布线系统的设计,从使用需求入手,对5个子系统进行了配置,并对具体材料和设备进行了功能匹配和形式选择,从而使整个布线系统即保证了六类链路性能,又体现了投资和合理性和使用灵活性。针对将来的使用扩展需求,深入探讨了基本设计基础上的多种扩展可行性,从而为下一步网络信息通道的发展奠定基础。

  参考文献

  [1] 段培永,齐保良.智能建筑计算机网络[M].北京:人民交通出版社, 2004,9.

  [2]张永坚,周培祥,高鹤等.智能建筑技术[M].北京:中国水利水电出版社,2007,9.

  [3] Molex技术部.Molex综合布线系统产品手册[M].北京:北京邮电出版社,2007,3.

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