現(xiàn)代綜合布線系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)與難點(diǎn)

2020-01-26 11:24:21

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供稿：網(wǎng)友

　　1 工程概況
　　本工程是某非洲國(guó)家的外交部大樓，是中國(guó)政府重點(diǎn)援外工程項(xiàng)目，地處該國(guó)首都，占地2萬(wàn)m2，工程總投資 1 億元人民幣，總建筑面積 1 萬(wàn)余 m2，總高度 22.5m.大樓為五層智能辦公建筑，消防控制室、保安監(jiān)控室、空調(diào)自控室等設(shè)在大樓1層;電話及電腦設(shè)備間設(shè)在大樓 2 層。變配電房、發(fā)電機(jī)房、水泵房、冷凍機(jī)房等設(shè)在大樓東側(cè)的附屬設(shè)備用房?jī)?nèi)。
　　為滿足外方的使用要求，實(shí)現(xiàn)大樓智能化辦公和管理，本工程設(shè)置綜合布線系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要支持電話通信和計(jì)算機(jī)通信，系統(tǒng)組網(wǎng)要求具備較好的兼容性、開放性和靈活性。
　　2 設(shè)計(jì)要點(diǎn)
　　本工程電話語(yǔ)音及電腦數(shù)據(jù)系統(tǒng)構(gòu)成綜合布線系統(tǒng)，該系統(tǒng)由工作區(qū)子系統(tǒng)、配線子系統(tǒng)、干線子系統(tǒng)、管理子系統(tǒng)及設(shè)備間子系統(tǒng)等組成。
　　根據(jù)外方實(shí)際需求，全樓共設(shè)有語(yǔ)音信息點(diǎn)276 個(gè)(其中 1 層 42 個(gè)，2 層 76 個(gè)，3 層 97 個(gè)，4層61個(gè));數(shù)據(jù)信息點(diǎn)276個(gè)(其中1層42個(gè)，2層76 個(gè)，3 層97個(gè)，4層61個(gè))，信息點(diǎn)總計(jì)552個(gè)。
　　系統(tǒng)按增強(qiáng)型配置，其設(shè)計(jì)要點(diǎn)如下：
　　1) 每個(gè)工作區(qū)(10m2)設(shè)置2 個(gè)信息點(diǎn)(1個(gè)雙孔信息插座)，任一信息點(diǎn)均可提供語(yǔ)音和高速數(shù)據(jù)應(yīng)用。
　　2) 每個(gè)工作區(qū)的水平配線采用2條4對(duì)六類非屏蔽雙絞線。
　　3) 每個(gè)工作區(qū)的語(yǔ)音干線電纜采用三類大對(duì)數(shù)(100對(duì))銅纜、數(shù)據(jù)干線電纜采用六類4對(duì)非屏蔽雙絞電纜。
　　4) 水平配線，先沿走道吊頂內(nèi)的弱電金屬線槽(GXC-65)敷設(shè)，后分別穿鋼管(φ 20)沿吊頂和墻體暗敷至各雙孔信息插座;垂直干線，沿弱電豎井內(nèi)的弱電金屬線槽(200 × 100)敷設(shè)。
　　5) 主配線架(MDF)設(shè)在系統(tǒng)設(shè)備間內(nèi)，樓層配線架(IDF)設(shè)在各層弱電豎井間內(nèi)。主配線架端接語(yǔ)音和數(shù)據(jù)干線電纜，管理全樓各信息點(diǎn)，層配線架管理本層各信息點(diǎn)。
　　6) 電話、電腦主機(jī)房設(shè)備間設(shè)在大樓2層，內(nèi)設(shè)程控?cái)?shù)字用戶電話交換機(jī)、計(jì)算機(jī)主機(jī)、網(wǎng)絡(luò)交叉連接設(shè)備等。
　　7) 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)形式采用兩級(jí)星形，以實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)在連接、配置上的靈活性。系統(tǒng)內(nèi)部形成局域網(wǎng)，對(duì)外可接入Internet(因特網(wǎng))。
　　3 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
　　本系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)形式采用兩級(jí)星形，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是：由一個(gè)中心主節(jié)點(diǎn)(主配線架)向外輻射延伸到各從節(jié)點(diǎn)(樓層配線架)，再由從節(jié)點(diǎn)(樓層配線架)向外輻射延伸到各目標(biāo)節(jié)點(diǎn)(信息插座)。由于每一條鏈路(相鄰節(jié)點(diǎn)間的連接線路)均與其它線路相對(duì)獨(dú)立，所以布線系統(tǒng)設(shè)計(jì)是一種模塊化的設(shè)計(jì)。
　　主節(jié)點(diǎn)采用集中式訪問(wèn)控制方式，它可與各從節(jié)點(diǎn)直接通信，而從節(jié)點(diǎn)之間必須經(jīng)過(guò)主節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)接才能通信。因此，主節(jié)點(diǎn)的信息處理量大，對(duì)控制設(shè)備要求高，而從節(jié)點(diǎn)的信息處理負(fù)擔(dān)相對(duì)較小。
　　這種星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)具有以下優(yōu)點(diǎn)：
　　1) 維護(hù)管理容易。由于星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的所有信息通信都要經(jīng)過(guò)中心主節(jié)點(diǎn)來(lái)支配，所以維護(hù)管理比較容易。
　　2) 重新配置靈活。在樓層配線架上，可以移動(dòng)、增加或拆除任何一個(gè)信息插座所連接的終端設(shè)備，而不影響其它終端設(shè)備。因此配置靈活、操作方便、適應(yīng)性強(qiáng)。
　　3) 故障易于檢測(cè)和隔離。由于各信息點(diǎn)都直接連接到樓層配線架，所以故障容易檢測(cè)和隔離，可很方便地將有故障的信息點(diǎn)從系統(tǒng)中隔離。
　　4) 網(wǎng)絡(luò)平均延時(shí)小。因終端設(shè)備到中心處理機(jī)有直接通路，故網(wǎng)絡(luò)平均延時(shí)小。
　　5) 利于結(jié)構(gòu)化布線。模塊化的系統(tǒng)設(shè)計(jì)為結(jié)構(gòu)化布線提供了便利條件。
　　當(dāng)然，星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)存在線纜較長(zhǎng)、安裝量大的缺點(diǎn)。同時(shí)系統(tǒng)依賴于中心主節(jié)點(diǎn)，若中心處理系統(tǒng)發(fā)生故障，將造成全網(wǎng)癱瘓，故要求中心信息處理設(shè)備的可靠性和冗余度都很高。
　　隨著幀中繼與信元交換技術(shù)的發(fā)展，以及電子元器件制造工藝的不斷提高，以 Hub(集線器)或Switch(交換機(jī))為代表的網(wǎng)絡(luò)中心處理系統(tǒng)的可靠性越來(lái)越高，因此綜合布線系統(tǒng)主要采用星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。
　　系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)見圖1.

綜合,布線系統(tǒng),設(shè)計(jì),要點(diǎn),難點(diǎn)

綜合,布線系統(tǒng),設(shè)計(jì),要點(diǎn),難點(diǎn)

　　4 自適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)的應(yīng)用
　　為實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)要求，并保證系統(tǒng)具有高可靠性、高穩(wěn)定性，本設(shè)計(jì)采用了 3COM 公司具備創(chuàng)新技術(shù)的SuperStack 3 Switch 4400 交換機(jī)作為主交換機(jī)。這是一款可網(wǎng)管、可感知應(yīng)用(Application-aware)(第4層)的線速可堆疊(可堆疊8臺(tái))、可進(jìn)行VLAN(虛擬局域網(wǎng))劃分定義的24口10M/100Mbps自適應(yīng)快速智能以太網(wǎng)交換設(shè)備。該設(shè)備具有千兆光纖模塊或千兆銅纜模塊及堆疊的插槽，可根據(jù)未來(lái)發(fā)展需要，增加千兆光纖模塊或千兆銅纜模塊、堆疊模塊套件，極易快速實(shí)現(xiàn)升級(jí)。

　　設(shè)計(jì)采用 3COM 公司推出的 SuperStack 3Switch 4226T 26 端口交換機(jī)作為層交換機(jī)，以接入各層信息點(diǎn)。該交換機(jī)具有 24 個(gè) 10M/100Mbps自適應(yīng)端口加 2 個(gè) 1 0 M / 1 0 0 M /1000M bps自適應(yīng)端口，其性能簡(jiǎn)介如下：

　　1) 靈活性。兩個(gè)內(nèi)置千兆端口提供簡(jiǎn)便的千兆銅介質(zhì)連接，可提高連接的靈活性和堆疊能力。
　　2) 彈性。支持快速生成樹協(xié)議、鏈路集合(用于千兆端口)和冗余電源，可實(shí)現(xiàn)不間斷運(yùn)行。
　　3) 高速率。轉(zhuǎn)發(fā)速率高達(dá)660萬(wàn)/s個(gè)數(shù)據(jù)包(26端口)。
　　4) 管理簡(jiǎn)便。3COM NetworkSupervisor可配置、映射和監(jiān)控系統(tǒng)，并提供定制報(bào)警和報(bào)告。
　　可見，該款交換機(jī)同樣具有與上級(jí)主交換機(jī)極易快速實(shí)現(xiàn)升級(jí)的能力。
　　考慮網(wǎng) 絡(luò) 系統(tǒng) 余量不低于10%，另加 3 臺(tái) 3COM16794(8 口)10M/100Mbps 自適應(yīng)交換機(jī)以增加系統(tǒng)冗余度。
　　5 交換機(jī)、配線架的選配
　　5.1 主配線架MDF 及2 層配線架2IDF
　　主機(jī)房的主交換機(jī)與各層交換機(jī)有15根4對(duì)線相聯(lián)，故主交換機(jī)采用 1 臺(tái) 3COM 4400 型 10M/100Mbps自適應(yīng)交換機(jī)，主數(shù)據(jù)配線架選用 1 臺(tái) AVAYA24 口即可;主交換機(jī)冗余 8 口，冗余率 50%.
　　2層配線架 2 IDF共152個(gè)信息點(diǎn)，按設(shè)計(jì)要求分為 76 個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)及76 個(gè)語(yǔ)音點(diǎn)。用3 臺(tái)3COM4200及2臺(tái)8口10M/100Mbps自適應(yīng)交換機(jī)，共有89口可用數(shù)據(jù)出口，冗余 1 3 口，冗余率 1 7 % .采用AVAYA48 × 3+24 × 1 共 168 口配線架。信息點(diǎn)冗余16口，冗余率10.5%.因2層2 IDF與主機(jī)房MDF極近，因此其語(yǔ)音及數(shù)據(jù)設(shè)備全部放入 2層主機(jī)房2m 高主機(jī)柜內(nèi)。
　　5.2 1層配線架1IDF
　　1層共84個(gè)信息點(diǎn)，按設(shè)計(jì)要求分為42個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)及 42 個(gè)語(yǔ)音點(diǎn);采用 2 臺(tái) 3COM4200 型 10M/100Mbps 自適應(yīng)交換機(jī)，共有 50 口可用數(shù)據(jù)出口，冗余 8 口，冗余率 19%;采用 AVAYA48 × 2 共 96口配線架，信息點(diǎn)冗余12口，冗余率14.3%.放入1 層 1.6m 高機(jī)柜內(nèi)。
　　5.3 3層配線架3IDF
　　3 層共 194 個(gè)信息點(diǎn)，按設(shè)計(jì)要求分為 97個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)及 97 個(gè)語(yǔ)音點(diǎn);采用 4 臺(tái) 3COM4200 型及 1 臺(tái)8口10M/100Mbps自適應(yīng)交換機(jī)，共有107口可用數(shù)據(jù)出口，冗余 10臺(tái)，冗余率10.3%.采用AVAYA48× 4+24×1口共 216口配線架，信息點(diǎn)冗余22口，冗余率 11.3%.放入 3 層 1.6m 高機(jī)柜內(nèi)。
　　5.4 4層配線架4IDF
　　4 層共 122 個(gè)信息點(diǎn)，按設(shè)計(jì)要求分為 61個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)及 61 個(gè)語(yǔ)音點(diǎn)。采用 3 臺(tái) 3COM4200 型 10M/100Mbps 自適應(yīng)交換機(jī)，共有 75 口可用數(shù)據(jù)出口，冗余 14 口，冗余率 23%.采用 AVAYA48 × 3 口共144 口配線架，信息點(diǎn)冗余 22 口，冗余率 18%.放入4層 1.6m 高機(jī)柜內(nèi)。
　　自適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)的配置見圖 1;語(yǔ)音及數(shù)據(jù)配線架配置見圖2.

綜合,布線系統(tǒng),設(shè)計(jì),要點(diǎn),難點(diǎn)

　　6 程控交換機(jī)及中繼線

　　程控電話交換機(jī)選用滬光 SW2000 型 400 門數(shù)字程控用戶電話交換機(jī)，要求有 32 路中繼接入及368門分機(jī)電話，配置主機(jī)箱一臺(tái)，包括：主機(jī)板、分機(jī)控制板、23塊用戶板(可實(shí)現(xiàn)接入368門分機(jī)電話)、4塊中繼板(可實(shí)現(xiàn)32 路中繼接入)、計(jì)費(fèi)及管理控制軟件。
　　另考慮其高可靠性，增設(shè)一套電腦及12V 65A.h蓄電池4節(jié)，以滿足日常管理及市電斷電時(shí)繼續(xù)使用的要求。
　　由當(dāng)?shù)仉娦殴疽齺?lái)100條外線(含32條中繼線)，其中 68 條外線為直撥，不需經(jīng)過(guò)程控電話交換機(jī)，直接接入大樓重要的指定場(chǎng)所。另外32路中繼線直接接 100 對(duì) AVAYA 語(yǔ)音配線架，并接入程控電話交換機(jī)環(huán)路中繼板。368 路分機(jī)線由交換機(jī)用戶板引出經(jīng) 400 對(duì) AVAYA 語(yǔ)音配線架，按設(shè)計(jì)的分區(qū)要求，由 CAT3(三類)100對(duì)大對(duì)數(shù)電纜接入相對(duì)應(yīng)樓層 AVAYA 語(yǔ)音配線架，再經(jīng) CAT6(六類)UTP 雙絞線接入各終端信息模塊。
　　系統(tǒng)主要設(shè)備材料清單，見表1.

綜合,布線系統(tǒng),設(shè)計(jì),要點(diǎn),難點(diǎn)

　　7 系統(tǒng)供電、接地及防火要求

　　7.1供電要求
　　本設(shè)計(jì)由大樓變配電所的低壓配電柜專門供給綜合布線系統(tǒng)二路獨(dú)立電源，一用一備，在電話及電腦主機(jī)房設(shè)備間內(nèi)設(shè)置雙電源切換專用盤。供交換機(jī)用的交流220V電源線應(yīng)單獨(dú)穿管敷設(shè)，不能與語(yǔ)音及數(shù)據(jù)信號(hào)線共管或共線槽敷設(shè)。
　　7.2接地及防火要求
　　綜合布線系統(tǒng)的接地，設(shè)計(jì)采用聯(lián)合接地方式，即與電源中性線工作接地、電氣保護(hù)接地、防雷接地等共用基礎(chǔ)鋼筋作接地裝置，要求其接地電阻不大于 1 Ω，否則應(yīng)增設(shè)人工接地體。
　　設(shè)計(jì)中另在主機(jī)房?jī)?nèi)設(shè)置專用接地端子板，用專用接地干線引至接地體;主機(jī)房設(shè)備的專用接地線選用 BV-4.0mm2銅芯線，并采用一點(diǎn)接地方式，以防止低頻干擾和交流雜波干擾。布線用的金屬線槽或鋼管應(yīng)保持連續(xù)的電氣連接，并應(yīng)在兩端有良好的接地;
　　電纜引入大樓時(shí)，其金屬護(hù)套應(yīng)有良好的接地，并采用氣體放電管保護(hù)器作過(guò)壓保護(hù)，采用能夠自復(fù)的保護(hù)器作過(guò)流保護(hù)。系統(tǒng)布線采用LSHF-FR低煙無(wú)鹵阻燃型電纜，以達(dá)到防火要求。
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