第5章綜合布線系統的構成5.1概述5.2綜合布線系統的組成部分5.3綜合布線系統拓撲結構5.4綜合布線系統的服務網絡

5.1概述

近年來，智能建筑(IntelligentBuilding)與綜合布線系統越來越受到政府和企業的重視。智能建筑是現代信息化社會發展的產物，它已成為當代建筑業和電子信息業共同謀求發展的方向。目前世界各國政府和各大跨國企業集團均對智能建筑表示出了極大關注，并制定了種種法規和政策以促進其迅速發展。據了解我國不少省市也均已出臺了旨在促進智能建筑發展的一些規定，而眾多的物業開發商，更是出于商業利益的需要，積極促進智能建筑與綜合布線系統的發展。1．何謂智能建筑

智能建筑的概念，起源于20世紀80年代，即1984年由美國聯合技術公司將哈特福德市一幢舊金融大廈改建時，開發商為其市場的開拓而使用了“智能建筑”詞組。這個新名詞的實質是運用當時的計算機及網絡技術、電子技術和傳感器技術等，對整個大廈的建筑設備，如空調、照明、供電、供水、電梯、消防等進行自動化控制與管理，從而提高建筑物的信息與技術含量，增強其整體競爭力。

圖5.1智能建筑與智能大廈、智能小區、智能家居的關系2．智能建筑的發展過程

就智能建筑的功能來看，可以將其發展大致劃分為以下四個階段：①單功能系統階段（1980～1985年）②多功能系統階段（1986～1990年）③集成系統階段（1990～1995年）④智能建筑智能管理系統階段（1995年至今）3．智能建筑的組成部分

(1)中央計算機控制系統（系統集成）SI(2)建筑自動化系統BAS(3)辦公自動化系統OAS(4)通信自動化系統CAS(5)綜合布線系統GCS4．綜合布線系統

綜合布線系統采用模塊化和分層星狀拓撲結構設計，能適應任何建筑物或建筑群的布線系統，其代表產品有建筑物與建筑群布線系統（PDS）等。PDS一詞（PremisesDistributionSystem）的含義是預先的布線系統，又稱開放式布線系統（OpenCablingsystems），有時也稱之為建筑物結構化綜合布線系統（SCS）；按功能則稱為綜合布線系統。PDS與IBS（智能建筑布線系統）和IDS（工業布線系統）的差別是，PDS以商務環境和辦公自動化環境為主。綜合布線系統在國內許多建筑物中已經被采用，甚至成為一些建筑物的宣傳重點。綜合布線系統是伴隨智能建筑的發展而崛起的，是智能建筑得以實現的“信息高速公路”。在智能建筑尚不成熟和有待完善的今天，綜合布線系統甚至成為智能建筑的代名詞，因此它的發展將會更快更為迅速。由此可知，綜合布線系統只是智能建筑中的一部分，但卻是整個智能建筑的“命脈”。5.2綜合布線系統的組成部分圖5.2綜合布線系統總體構成5.2.1工作區圖5.3工作區

1.工作區的布線 非永久性布線

2.注意事項選用工作區適配器時應符合下列要求：①工作區電纜距離；②RJ-45插座須安裝在墻壁上或不被碰撞的地方，插座距地面30cm以上；③插座和水晶頭（與對絞電纜）不要接錯線頭；④在進行終端設備和I/O連接時，可能需要某種電子傳輸裝置，但這種裝置并不是工作區的一部分。

1.工作區子系統由終端設備連接到信息插座的連線組成，用于連接終端設備與IO。所使用的連接器必須具備國際ISDN標準的8位接口，這種接口能接受大廈自動化系統所有低壓信號以及高速數據網絡信息和數碼聲頻信號。信息插座工作區5.1工作區子系統的設計

1、工作區選用的適配器應符合下列要求：（1）在設備連接器處采用不同信息插座的連接器時，可以用專用接插電纜或適配器。（2）當在單一信息插座上進行兩項服務時，應用“Y”型適配器。（3）在水平子系統中選用的電纜類別（介質）不同于設備所需的電纜類別（介質）時，應采用適配器。（4）在連接使用不同信號的數模轉換或數據速率轉換等相應的裝置時，應采用適配器。（5）為了網絡的兼容性，可采用協議協議轉換適配器。（6）根據工作區內不同的應用終端設備,可配備相應的終端適配器。5.1工作區子系統的設計

2、工作區信息插座的安裝應符合下列要求：（1）根據樓層平面計算每層樓的布線面積，確定信息插座安裝位置。l安裝在地面上的信息插座應采用防水和抗壓的接線盒。

l安裝在墻面或柱子上的信息插座底部離地面的高度宜為300mm。（2）根據設計等級，估算信息插座數量。基本型設計，每10m2一個信息插座。增強型或綜合型設計，每10m2兩個信息插座。

5.1工作區子系統的設計

2、工作區信息插座的安裝應符合下列要求：

（3）信息模塊類型和數量。

3類信息模塊。支持16Mbit／s信息傳輸

超5類信息模塊。支持1000Mbit／s信息傳輸6類信息模塊。支持1000Mbit／s信息傳輸光纖插座模塊。支持1000Mbit／s以上信息傳輸，適合語音、數據和視頻應用。

信息模塊的需求量一般為：

m=n+n×3％

5.1工作區子系統的設計

3、跳接軟線要求（1）、工作區連接信息插座和計算機間的跳接軟線應小于5m。（2）、跳接軟線可訂購也可現場壓接。一條鏈路需要二條跳線，一條從配線架跳接到交換設備，一條從信息插座連到計算機。（3）、現場壓接跳線RJ45所需的數量：RJ45頭的需求量一般用下述方式計算：

m=n×4+n×4×15％

m：表示RJ45的總需求量。n：表示信息點的總量。n×4×15％：表示留有的富余量。

5.1工作區子系統的設計

4、用電配置要求綜合布線工程中對工作區子系統設計時，同時要考慮終端設備的用電需求。每組信息插座附近宜配備220V電源三孔插座，為設備供電，其間距不小于10cm。暗裝信息插座（RJ45）與其旁邊電源插座應保持20cm的距離。且保護地線與零線嚴格分開。如圖所示。

5.2、水平子系統的設計

1、設計原則1）根據工程提出的近期和遠期的終端設備要求；2）每層需要安裝的信息插座的數量及其位置（工作區子系統已討論）；3）終端將來可能產生移動、修改和重新安排的預測情況；4）一次性建設或分期建設的方案；

5.2、水平子系統的設計

2、設計內容

1）

布線路由設計2）

管槽設計3）

電纜類型、布線長度設計4）

管槽、線纜、其它布線材料預算5.2、水平子系統的設計

3、強電與弱電電纜技術要求

1）

屏蔽的電源電纜與電信電纜并線時不需要分隔。2）

可以用電源管道（金屬或非金屬）來分隔通信電纜與電源電纜。3）

對非屏蔽的電源電纜，最小距離為10cm。4）在工作區的信息插座，電信電纜與電源電纜的距離最小應為6cm。5.2、水平子系統的設計

4、網絡拓撲結構

水平布線子系統的網絡拓撲結構都是星型結構，它以樓層配線架FD為主結點，各工作區信息插座為分結點，二者之間采用獨立的線路相互連接，形成以FD為中心向工作區信息點輻射的星型網絡。通常用雙絞線敷設水平布線系統，此時水平布線子系統的最大長度為90m。這種結構的線路長度較短，工程造價低，維護方便，保障了通信質量。5.2、水平子系統的設計

6、水平子系統布線距離

水平線纜是指從樓層配線架到信息插座間的固定布線，一般采用100Ω雙絞電纜，水平電纜最大長度為90m，配線架跳接至交換設備、信息模塊跳接至計算機的跳線總長度不超過10m，通信通道總長度不超過100m。在信息點比較集中的區域，如一些較大的房間，可以在樓層配線架與信息插座之間設置轉接點（TP、最多轉接一次）,這種轉接點到樓層配線架的電纜長度不能過短（至少15m）,但整個水平電纜最長90m的傳輸特性保持不變。

5.2.2水平子系統管槽路由設計

1、天花板吊頂內敷設線纜方式（1）分區法

（2）內部布線法（3）電纜槽道法

5.2.2水平子系統管槽路由設計2、地板下敷設纜線的方式

(1)、直接埋管方式

（2）地面線槽布線法（3）蜂窩狀地板布線法（4）高架地板布線法

高架地板布線法5.2.2水平子系統管槽路由設計3、走廊槽式橋架方式

5.2.2水平子系統管槽路由設計4墻面線槽方式

5.2.2水平子系統管槽路由設計

5護壁板管道布線法

5.2.2水平子系統管槽路由設計

6地板導管布線法

5.2.3大開間辦公室布線設計

1．多用戶信息插座設計方案

2．轉接點設計方案

5.2.3干線子系統1．干線子系統的組成圖5.5干線子系統

2．干線子系統拓撲

工業布線標準要求干線子系統中的所有纜線都要安裝成分層星形拓撲結構。 干線子系統所采用的星狀拓撲結構通常是將各個樓層的電信間連接到設備間的結構，如圖5.6所示。圖5.6干線子系統拓撲結構（a）（b）

3．干線子系統的纜線選用

干線子系統實際選用的傳輸介質類型由多種因素決定，主要因素是：①必須支持的電信業務；②通信系統所需的使用壽命；③建筑物或建筑群的大小；④當前和將來用戶數的多少。 主干電纜和光纜所需的容量要求及配置應符合以下規定：①對語音業務，大對數主干電纜的對數應按每一個電話8位模塊通用插座配置1對線，并在總需求線對的基礎上至少預留約10％的備用線對。②對于數據業務應以集線器(Hub)或交換機(SW)群(按4個Hub或SW組成1群)；或以每個Hub或SW設備設置1個主干端口配置。③當工作區至電信間的水平光纜延伸至設備間的光配線設備(BD／CD)時，主干光纜的容量應包括所延伸的水平光纜光纖的容量在內。

4．干線子系統布線距離限制

干線子系統的最大布線距離由所選用的傳輸媒體類型所決定。各種類型傳輸媒體的最大傳輸距離在ANSI/TIA/EIA568-B.1標準中做了明確規定。

5．注意事項

①干線子系統一般選用光纜，以提高數據傳輸速率。 ②光纜可選用多模光纖（室內、近距離），也可以是單模光纖（室外、遠距離）。 ③垂直干線纜線的拐彎處，不要直角拐彎，應有一定的弧度，以防光纜受損。 ④垂直干線纜線要防遭破壞，如埋在路面下，要防止挖路、修路對纜線造成的危害；架空纜線要防止雷擊。 ⑤確定每層樓的干線要求及防雷電設施。 ⑥滿足整棟建筑物干線要求和防雷擊設施。5.3垂直子系統設計干線子系統基本要求

干線電纜、干線光纜布線的交接不應多于兩次。點對點端接是最簡單、最直接的接合方法，干線電纜宜采用點對點端接。主干路由應選在該管轄區域的中間

纜線不應布放在電梯、供水、供氣、供暖、強電等豎井中

5.3垂直子系統設計干線子系統線纜類型選擇（1）100Ω雙絞電纜。（2）62.5／125μm多模光纜。（3）50/125μm多模光纜。（4）8.3／125μm單模光纜。垂直干線線纜類型4對大對數單多模光纖垂直干線布線距離即建筑群配線架（CD）到樓層配線架（FD）間的距離不應超過2000m，建筑物配線架（BD）到樓層配線架（FD）的距離不應超過500m。

根據使用介質和傳輸速率要求，布線距離還有變化

干線子系統的布線路由

（1）電纜孔方法

（2）電纜井方法

干線子系統的接合方法

（1）點對點端接法

（2）分支接合方法

5.2.4建筑群子系統

建筑群子系統由連接多個建筑物之間的主干電纜和光纜、建筑群配線設備（CampusDistributor，CD）及設備纜線和跳線組成。建筑群配線設備是指終接建筑群主干纜線的配線設備。建筑群子系統將建筑物內電纜延伸到建筑群的另外一些建筑物中的通信設備和裝置上，是建筑物外界網絡與內部系統之間的連接系統，如圖5.7所示。圖.5.7建筑群子系統5.2.5設備間1．設備間的構成

一般情況下，設備間應該包含如下部分：①大型通信和數據設備；②電纜終端設備；③建筑物之間和內部的電纜通道；④通信設備所需的電保護設備，如圖5.8所示。圖5.8設備間

2．設備間的位置和大小

具體確定設備間位置時，應考慮以下幾點：①設備間應位于主干路由預留通道處，易于從建筑物承重部分進入，并且處于配線電纜、干纜線線或兩種纜線集中的地方，以方便主干纜線的進出；②盡量遠離強振動源和強噪聲源，盡量避開強電磁場的干擾，應盡量遠離有害氣體源以及腐蝕、易燃、易爆物；③盡量避免設在建筑物的高層（考慮承重量）或地下室（考慮環境條件）。選擇設備間位置時應考慮線路延伸問題。選擇一個本身有利于延伸而不被建筑設施包圍的區域，以方便日后設備間的擴容；④應便于安裝通信設備及接地裝置。通過計算確定每個設備間的安裝傳輸媒體類型和數量，確定所需的端接空間、機架和機柜的尺寸。

3．注意事項

①設備間要有足夠的空間，保障設備的存放；②設備間應有良好的工作環境。③設備間的建設標準應按機房建設標準設計。5.2.6進線間

進線間是建筑物外部通信和信息管線的入口部位，并可作為入口設施和建筑群配線設備的安裝場地。進線間主要作為室外電纜、光纜引入建筑物的成端或分支處，也是光纜作盤長的空間位置。另外，在此空間也可作為各種入口設施（如配線架、傳輸設備和接入網設備等）。 隨著信息與通信業務的發展，進線間的作用越來越顯得重要，原來從電信線纜的引入角度考慮將其稱為交接間。進線間的功能已不僅僅是完成配線方面的功能了，但它又不同于電信樞紐樓對進線間的使用要求。體現在管道容量上，進線間也是在現階段被得到認識和引起設計上的重視的一個原因。因此，GB50311-2007將進線間列入了綜合布線系統的7個部分之一。5.2.7管理

1．管理子系統的主要功能

圖5.9管理子系統5.2.7配線子系統圖5.4配線子系統配線子系統配線子系統由交連、互聯和I/O組成。配線間為連接其他子系統提供手段，它是連接垂直干線子系統和水平布線子系統的設備，其主要設備是配線架、HUB和機柜、電源。通過配線子系統很容易地管理通信線路，終端移動只需插拔跳線即可。干纜水平線纜管理間

1．配線布線距離

所有安裝在配線子系統中配線電纜的長度為90m。這個距離是電信間中HC（水平跳接）的電纜終端到信息插座/連接器的電纜終端的距離。

2．注意事項

①配線子系統的傳輸媒體一般為對絞線電纜。②最好采用線槽或在天花板吊頂內布線，盡量不采用地面線槽方式。③采用3類對絞線，傳輸速率為16Mb/s；采用5類對絞線，傳輸速率為100Mb/s。④確定傳輸媒體布線方法和纜線的走向。⑤確定距交接間距離最近的I/O位置。⑥確定距交接間距離最遠的I/O位置。⑦計算配線區所需纜線長度。

3．綜合布線系統的分級管理

①一級管理：針對單一電信間或設備間的系統； ②二級管理：針對同一建筑物內多個電信間或設備間的系統； ③三級管理：針對同一建筑群內多棟建筑物的系統，包括建筑物內部及外部系統； ④四級管理：針對多個建筑群的系統。4．電信間

電信間（TelecommunicationsRoom，TR）是指放置電信設備、電纜和光纜終端配線設備并進行纜線交接的專用空間。（1）電信間的位置與數目 電信間的位置應盡量靠近建筑物的中心或者接受服務的工作區中心。 電信間的數目，應從所服務的樓層范圍來考慮。（2）電信間的大小 電信間的大小和構造可根據ANSI/TIA/EIA568-B標準所定義的規范而確定。（3）電信間的電源配置 電信間中的照明應加以排列，提供地面最大照明面積。（4）注意事項①配線架的配線對數可由管理的信息點數決定。②利用配線架的跳線功能，可使布線系統具有靈活、多功能的能力。③配線架一般由光纖配線盒和銅纜配線架組成。④管理子系統應有足夠的空間放置配線架和網絡設備（集線器、交換機等）。⑤對于密封式樓層電信間，門的最小尺寸一般應寬900㎜、高1800㎜，并最好是向外開的。此外，從安全角度考慮，門應從外面加鎖。⑥電信間應有良好的通風，安裝有源設備時，室溫宜保持在10～30℃，相對濕度宜保持在20～80%。

5．綜合布線的標識系統

（1）標識符 標識符可由數字、英文字母、漢語拼音或其他字符組成，布線系統內各同類型的器件與纜線的標識符應具有同樣特征(相同數量的字母和數字等)。（2）色標及其應用 不同顏色的配線設備之間應采用相應的跳線進行連接，色標及其應用場合宜按照圖5.10所示使用。①橙色：用于分界點，連接入口設施與外部網絡的配線設備。②綠色：用于建筑物分界點，連接入口設施與建筑群的配線設備。③紫色：用于與信息通信設施PBX、計算機網絡、傳輸等設備)連接的配線設備。④白色：用于連接建筑物內主干纜線的配線設備(一級⑤灰色：用于連接建筑物內主干纜線的配線設備(二級主干)。⑥棕色：用于連接建筑群主干纜線的配線設備。⑦藍色：用于連接水平纜線的配線設備。⑧黃色：用于報警、安全等其他線路。⑨紅色：預留備用。圖5.10色標及其應用場合示意6．管理方式 在每個配線區實現線路管理的方式是在各色標區域之間按應用的要求，采用跳線連接。色標用來區分配線設備的性質，分別由按性質劃分的配線模塊組成，且按垂直或水平結構進行排列。 綜合布線系統使用的標簽可采用粘貼型和插入型。 電纜和光纜的兩端應采用不易脫落和磨損的不干膠條標明相同的編號。 目前，市場上已有配套的打印機和標簽紙供應。 管理涉及到硬件系統和軟件系統，例如，利用電子配線系統可對布線進行實時管理。

5.3綜合布線系統拓撲結構

拓撲，簡單地說就是一張網絡連接圖。網絡的拓撲結構是指組成網絡節點的物理分布。我們可以把綜合布線系統中的基本單元定義為節點，把兩個相鄰節點之間的連接線稱為鏈路。從拓撲學觀點看，綜合布線系統可以說是由一組節點和鏈路組成的。節點和鏈路的幾何圖形就是綜合布線拓撲結構。選擇正確的拓撲結構非常重要，因為它影響網絡設備的選型、布線方式、升級方法和網絡管理等各個方面。5.3.1常見網絡拓撲結構圖5.11各種網絡拓撲結構1．星狀拓撲結構（1）基本星狀拓撲結構圖5.12基本星狀拓撲結構（2）多級星狀拓撲結構圖5.13多級星狀拓撲結構

2．環狀拓撲結構

環狀拓撲結構要求網絡中的所有節點通過一條首尾相連的通信鏈路連接成為一個連續的圓形。在環狀拓撲結構中，網絡中的每個節點直接連接，數據信息沿著鏈路從一個節點傳輸到另一個節點。

3．總線拓撲結構

總線拓撲結構是最簡單的網絡拓撲結構，它將各節點與一根總線相連接。總線拓撲結構中所有節點發送的信號都通過總線向電纜的兩端同時輸送，為避免這些信號在電纜兩端彈回并在纜線中繼續傳輸，須在電纜兩端安裝“終結器”，即匹配電阻。

4．樹狀拓撲結構

樹狀拓撲結構是總線拓撲結構的一種演化，是天然的分級結構，又被稱為分級的集中式網絡結構。5.3.2綜合布線系統的結構1．綜合布線系統的基本結構

圖5.14綜合布線系統的基本結構2．綜合布線各子系統結構

圖5.15綜合布線各子系統結構3．入口設施及引入部分結構

圖5.16綜合布線系統引入部分結構圖5.17ANSI/TIA/EIA568-A拓撲結構4．綜合布線系統宜采用分層星狀拓撲結構

5.3.3綜合布線纜線長度限值

1．GB50311-2007纜線長度限值

圖5.18配線子系統纜線劃分①綜合布線系統水平纜線與建筑物主干纜線及建筑群主干纜線之和所構成信道的總長度不應大于2000m。②建筑物或建筑群配線設備之間(FD與BD、FD與CD、BD與BD、BD與CD之間)組成的信道出現4個連接器件時，主干纜線的長度不應小于15m。③配線子系統的纜線長度應符合圖5.18所示的劃分，并要求：配線子系統信道的最大長度不應大于100m；工作區設備纜線、電信間配線設備的跳線和設備纜線之和不應大于10m，當大于10m時，水平纜線長度(90m)應適當減少；樓層配線設備(FD)跳線、設備纜線及工作區設備纜線各自的長度不應大于5m。圖5.19綜合布線系統組網各部分纜線長度限值圖2．ANSI/TIA/EIA568-A纜線長度限值

5.4綜合布線系統的服務網絡

在智能建筑中，計算機網絡主要由建立在綜合布線系統基礎上的局域網、主干網和廣域網三個部分組成：①局域網（LAN）②主干網（Backbone）③廣域網（WAN）5.4.1以太網

以太網技術不斷發展，成為迄今最廣泛應用的局域網技術，并產生了多種局域網技術標準。 1.10Base-5 2.10Base-2 3.10Base-T 4.10Base-F ①10Base-FL ②10Base-FB ③10Base-FP5．100Base-T①100Base-TX②100Base-FX③100Base-T4④100Base-T2

6．千兆位以太網（1）IEEE802.3zIEEE802.3z具有下列千兆位以太網標準：①1000Base-SX②1000Base-LX③1000Bas