综合布线毕业设计(辉鹏).doc

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实训楼综合布线系统设计

【摘要】

综合布线系统（PremisesDistributionSystem，PDS）是一个用于音频、数据、视频传输的标准结构化布线系统，它是整个网络系统的灵魂和骨干，主要包括计算机网络布线、电话通信、卫星接收和有线电视的布线。

结构化综合布线系统是一个模块化、灵活性、安全性较高的智慧型布线网络，它通过延伸到每个区域的信息点，将电话、计算机、服务器、网络设备以及各种楼宇控制与管理设备连接为一个整体，高速传输语音、数据和图像，从而为管理者和使用者提供综合服务。

【关键词】 综合布线系统传输介质系统管理

PremisesDistributionSystemoftrainingbuilding

ProfessionalTechnologyCollegeofAnhuiIndustrialUniversityChenJingjing

【Abstract】

ThePremisesDistributionSystemisoneusedintheaudiofrequency,thedata,thevideofrequencytransmissionstandardstructurizationwiringsystem,itisentiresystematicsoulofnetworkandbackbone,includescomputernetworkarrangementofwire,telephonecommunication,artificialsatellitetaking-overandthecabletelevisionarrangementofwiremainly.Structure-rizationsyntheticalarrangementofwiresystemisthatamodularization,flexibility,securityaremorenetworkthanhighwisdomtypearrangementofwire,itburnsbyextendingtoeveryareainformation,theequipmentconnectioncontrollingtelephone,computer,server,networkequipmentandthevariousbuildingworldandadministrationisaoverall,highspeedtransferspronunciation,dataandimage,servestherebyforthedirectorandauserprovidesynthesis.

【Keywords】PremisesDistributionSystemManagementofsystemTransmission

前言

综合布线是一种模块化的、灵活性极高的建筑物内或建筑群之间的信息传输通道。

它既能使语音、数据、图像设备和交换设备与其它信息管理系统彼此相连,也能使这些设备与外部相连接。

它还包括建筑物外部网络或电信线路的连接点与应用系统设备之间的所有线缆及相关的连接部件。

综合布线由不同系列和规格的部件组成,其中包括：

传输介质、相关连接硬件（如配线架、连接器、插座、插头、适配器）以及电气保护设备等。

这些部件可用来构建各种子系统,它们都有各自的具体用途,不仅易于实施,而且能随需求的变化而平稳升级。

综合布线的发展过程

　　回顾历史,综合布线的发展与建筑物自动化系统密切相关。

传统布线如电话、计算机局域网都是各自独立的。

各系统分别由不同的厂商设计和安装,传统布线采用不同的线缆和不同的终端插座。

而且,连接这些不同布线的插头、插座及配线架均无法互相兼容。

办公布局及环境改变的情况是经常发生的,需要调整办公设备或随着新技术的发展,需要更换设备时,就必须更换布线。

这样因增加新电缆而留下不用的旧电缆,天长日久,导致了建筑物内一堆堆杂乱的线缆,造成很大的隐患。

维护不便,改造也十分困难。

　　随着全球社会信息化与经济国际化的深人发展,人们对信息共享的需求日趋迫切,就需要一个适合信息时代的布线方案。

　　美国电话电报（AT＆T）公司的贝尔（Bell）实验室的专家们经过多年的研究,在办公楼和工厂试验成功的基础上,于20世纪80年代末期率先推出SYSTIMATMPDS（建筑与建筑群综合布线系统）,现时已推出结构化布线系统SCS。

经中华人民共和国国家标准GB/T50311-2000命名为综合布线GCS（Generic　cabling　system）。

　综合布线是一种预布线,能够适应较长一段时间的需求。

综合布线的特点

　　综合布线同传统的布线相比较,有着许多优越性,是传统布线所无法相比的。

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、施工和维护方面也给人们带来了许多方便。

兼容性：

综合布线的首要特点是它的兼容性。

所谓兼容性是指它自身是完全独立的而与应用系统相对无关,可以适用于多种应用系统。

　　过去,为一幢大楼或一个建筑群内的语音或数据线路布线时,往往是采用不同厂家生产的电缆线、配线插座以及接头等。

例如用户交换机通常采用双绞线,计算机系统通常采用粗同轴电缆或细同轴电缆。

这些不同的设备使用不同的配线材料,而连接这些不同配线的插　头、插座及端子板也各不相同,彼此互不相容。

一旦需要改变终端机或电话机位置时,就必须敷设新的线缆,以及安装新的插座和接头。

　　综合布线将语音、数据与监控设备的信号线经过统一的规划和设计,采用相同的传输媒体、信息插座、交连设备、适配器等,把这些不同信号综合到一套标准的布线中。

由此可见,这种布线比传统布线大为简化,可节约大量的物资、时间和空间。

　　在使用时,用户可不用定义某个工作区的信息插座的具体应用,只把某种终端设备（如个人计算机、电话、视频设备等）插人这个信息插座,然后在管理间和设备间的交接设备上做相应的接线操作,这个终端设备就被接入到各自的系统中了。

开放性：

对于传统的布线方式,只要用户选定了某种设备,也就选定了与之相适应的布线方式和传输媒体。

如果更换另一设备,那么原来的布线就要全部更换。

对于一个已经完工的建筑物,这种变化是十分困难的,要增加很多投资。

　　综合布线由于采用开放式体系结构,符合多种国际上现行的标准,因此它几乎对所有著名厂商的产品都是开放的,如计算机设备、交换机设备等；并对所有通信协议也是支持的,如ISO/IEC8802-3,ISO/IEC8802-5等。

灵活性：

传统的布线方式是封闭的,其体系结构是固定的,若要迁移设备或增加设备是相当困难而麻烦的,甚至是不可能。

　　综合布线采用标准的传输线缆和相关连接硬件,模块化设计。

因此所有通道都是通用　的。

每条通道可支持终端、以太网工作站及令牌环网工作站。

综合布线广州光纤光缆长飞光纤光缆FTTH光缆，多模光纤收发器和单模光纤收发器比单路视频光端机好用。

所有设备的开通及更改均不需要改变布线,只需增减相应的应用设备以及在配线架上进行必要的跳线管理即可。

另外,组网也可灵活多样,甚至在同一房间可有多用户终端,以太网工作站、令牌环网工作站并存,为用户组织信息流提供了必要条件。

可靠性：

传统的布线方式由于各个应用系统互不兼容,因而在一个建筑物中往往要有多种布线方案。

因此建筑系统的可靠性要由所选用的布线可靠性来保证,当各应用系统布线不当时,还会造成交叉干扰。

　　综合布线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传输通道。

所有线槽和相关连接件均通过ISO认证,每条通道都要采用专用仪器测试链路阻抗及衰减率,以保证其电气性能。

应用系统布线全部采用点到点端接,任何一条链路故障均不影响其它链路的运行,这就为链路的运行维护及故障检修提供了方便,从而保障了应用系统的可靠运行。

各应用系统往往采用相同的传输媒体,因而可互为备用,提高了备用冗余。

先进性：

综合布线,采用光纤与双绞线混合布线方式,极为合理地构成一套完整的布线。

　　所有布线均采用世界上最新通信标准,链路均按八芯双绞线配置。

5类双绞线带宽可达100MHz,6类双绞线带宽可达200MHz。

对于特殊用户的需求可把光纤引到桌面（Fiber　To　The　Desk）。

语音干线部分用钢缆,数据部分用光缆,为同时传输多路实时多媒体信息提供足够的带宽容量。

经济性：

综合布线比传统布线具有经济性优点,主要综合布线可适应相当长时间需求,传统布线改造很费时间,耽误工作造成的损失更是无法用金钱计算。

　　通过上面的讨论可知,综合布线较好地解决了传统布线方法存在的许多问题,随着科学技术的迅猛发展,人们对信息资源共享的要求越来越迫切,尤其以电话业务为主的通信网逐渐向综合业务数字网（ISDN）过渡,越来越重视能够同时提供语音、数据和视频传输的集成通信网。

因此,综合布线取代单一、昂贵、复杂的传统布线,是"信息时代"的要求,是历史发展的必然趋势。

一综合布线系统概述

（一）系统结构

ISO11801和EIA/TIA568A都对系统结构作了规定，它包括以下七个子系统：

工作区子系统

工作区子系统指终端设备和信息插座之间的连接部分，包括装配软线，连接器和连接所需要的扩展软线，并在终端设备与I/O之间搭桥。

工作区子系统所使用的连接器必须是ISDN标准的8位接口。

这种接口能接受楼宇自动化系统所有低压信号以及数据网络信息和数码音频信号。

水平布线子系统

水平子系统是从用户工作区连接到垂直主干线子系统的线。

水平子系统是整个结构化布线系统的一部分，它与主干线子系统的区别在于：

水平子系统总在同一楼层，并与信息插座相连。

在结构化布线系统中，水平子系统由 4对UTP组成，能支持大多数的现代通讯设备。

如果需要宽带应用时，可以采用光纤。

从用户工作区的信息插座开始，水平布线子系统在交连处连接，或在小型通讯系统中在任何一处进行互连：

远程通讯互连间、干线接线间或设备间。

在设备间中，当终端设备处于同一楼层时，水平布线子系统将在干线接线间或通讯接线间的交叉处连接。

干线子系统

干线子系统又称垂直主干线子系统，它提供建筑物干线电缆的路由。

干线子系统通常是在两个单元之间，特别是在位于中央点的公共系统设备处提供多个线路设施。

该子系统由所有的布线电缆组成，或光纤以及将光纤连到其它专访的相关支撑硬件组合而成。

传输介质可能包括一栋多层建筑物之间垂直布线的内部电缆或从主要单元或其它干线间来的电缆。

为了与建筑群的其它建筑物进行通讯，干线子系统将中继线交叉连接点和网络接口连接起来。

网络接口通常放在设备相邻近的房间。

网络接口是为这些设施和建筑物结构化布线系统之间划定界线。

管理子系统

管理子系统由交连、互连以及I/O组成。

管理点是为了连接其它子系统提供连接的手段。

交连和互连允许将通讯线路定位或重定位在建筑物的不同部分，以便能更容易的管理通讯线路。

I/O位于用户工作区的其它房间或办公室，使得移动终端设备时能方便的进行插拔。

在使用跨接线或插入线时，交叉连接允许将端接在单元一端的电缆上的通讯线路连接到单元另一端的电缆的线路。

跨接线是一根很短的单导线，可将交叉连接处的两条电缆端点连接起来；插入线包括几根电缆，而且每根电缆的末端均有一个连接器；插入线包括几根导线，而且每根导线的末端均有一个连接器。

插入线为重新安排线路提供了一种简易的方法，而且不需要象安排跨接线时使用专用工具。

互连与交叉连接目的相同，但不使用跨接线或插入线，只使用带插头的导线，插座和适配器。

互连和交连也适用于光纤。

光纤交叉连接要求使用光纤的插入线—在两端带有光纤连接器的短光纤。

根据布线安排和管理通讯线路以适应终端设备的位置变化的需要，在各种不同的交叉连接处可选用插入线。

但在中继线交叉连接处，布线交叉连接处和干线接线间里，通常已安装好使用插入线的交叉连接硬件。

在远程通讯连接区，如安装在墙上的布线区，交叉连接可以不要插入线，因为线路经常是通过跨接线连接到I/O上的。

在大型布线系统中的上述位置，交叉连接处经常是将干线子系统的大型电缆转接到连接I/O的小型水平电缆的过渡点。

在线路重新布置时，一般不使用这种馈给式交叉连接。

设备间子系统

设备间子系统由设备间的电缆，连接器和有关支撑硬件组成。

它的作用是把公共系统设备的各种不同设备互连起来。

该子系统将中继线交叉连接处和布线交叉连接处与公共系统设备连接起来。

该子系统还包括设备间和临近单元中的导线。

这些导线将设备或避雷装置连接到有效建筑物接地点。

建筑群子系统

建筑群子系统将一个建筑物中电缆延伸到建筑群的另一些建筑物中的通讯设备和装置上，建筑群子系统是结构化布线系统的一部分，它支持提供楼群之间通讯所需的硬件，其中包括导线电缆，光纤以及有效防止高压脉冲电压进入建筑物的电气保护装置。

当结构化布线系统需要在一个建筑群之间的长距离线路传输时，建筑内线路将电话、计算机、网络设备、专用交换机和其它信息系统组成的高速网络，或者外界与其它网络特别是与电缆网络一齐敷设有抗电磁干扰要求时宜采用光纤数字复用设备，作为传输介质。

光纤传输系统应能满足建筑与建筑群环境对电话、数据、计算机、电视等综合传输要求。

结构化布线系统的交接硬件采用光纤部件时，设备间可作为光纤主交接场所的设置点。

主干光纤从这个集中的端接和进出口点出发延伸到其它楼层，在各楼层经过光纤以及连接装置沿水平方向分布电缆。

（二）设计标准

本方案设计依据的标准有：

《建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范》GB/T50311-2000

《建筑与建筑群综合布线系统工程验收规范》GB/T50312-2000

美国国家规范与国家安全规范

EIA/TIA568B及569标准

ISO/IECDIS11801建筑及建筑群结构化综合布线系统国际标准

中国CECS72：

97《建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范》

中国通信行业标准YD/T926.1

（2）-1997《大楼通信综合布线系统》

中国民用建筑设计规范（JGJ/T16-92）

（三）设计原则

1以‘满足客户的需求’为第一前提，适当超前，统一规划；

2先进性：

选择的产品要技术领先期长、产品丰富，价格适中；具有大容量、高速率,能适应多媒体应用需求，及将来发展的应用。

3可扩展性：

布线系统不但要能满足现阶段的业务需求，还要满足将来业务增长和新技术发展的要求。

　　4便于升级：

计算机网络技术以惊人的速度向前发展，因此系统的设计要便于升级。

　　5高可靠性：

综合布线系统是网络应用所依赖的基础，因此选择的系统产品要具备较好的可靠性和抗干扰性；

　　6标准化：

通讯协议和接口符合国际标准，并应是今后的发展主流；

　　7开放性：

能容纳不同厂家的设备和不同的网络平台；

　　8安全性：

具有保证信息不被窃、不丢失的机制；

　　9实用性：

系统拓扑结构必须要满足实训楼设计的各种应用要求；

　　10设计、施工、运营与服务：

强调以人为本的设计思想，为用户提供安全、舒适、方便、快捷、高效、工作环境。

　　11由于布线系统有很长的使用期，反复布线只会造成投资上的浪费和时间上的消耗，因此在设计时应尽量做到统一规划，注重实用，适当超前，一次达到较为先进的水平；

（四）系统方案设计

总体需求:

　　◇满足主干1000Mbps,水平100Mbps交换到桌面的网络传输要求；

　　◇主干光纤的配置冗余备份，满足将来扩展的需要；

　　◇满足与电信及自身专网的连接；

　　◇信息点功能可随需要灵活调整；

　　◇兼容不同厂家、不同品牌的网络设备；

　　功能需求：

　　本设计中的综合布线系统应当能满足下述通信需要：

　　◇电话；

　　◇计算机网络；

　　◇具备实现BAS、CAS、OAS、SCS等系统网络集成的条件；

　　◇具备实现视频传输的条件；

　　◇其他符合布线标准的信号、数据传输；

　　性能需求：

有服务效率、服务质量、网络吞吐率、网络响应时间、数据传输速度、资源利用率、可靠性、性能/价格比等；

　　◇根据本工程的特殊性，语音点和数据点使用相同的传输介质，即统一使用超5类4对双绞电缆，以实现语音、数据相互备份的需要；

　　◇对于网络主干，数据通信介质全部使用光纤，语音通信主干使用大对数电缆；光缆和大对数电缆均留有余量；

　　◇对于其他系统数据传输，可采用超5类双绞线或专用线缆；

　　◇支持目前水平100M、主干1000M的网络应用，及未来扩展的需要；

环境需求：

主要指地理分布，用户数量及其位置，用户之间的距离，用户群的组织特点，还有特殊的限制（如电缆等介质的布线是否有禁区）等；本工程中，布线主要在室内，在工地现场勘测时没有发现有特殊限制等。

（五）设计目标：

选择先进、高品质的综合布线产品，以高的性能指标、好的工艺性能确保综合布线系统能够满足智能化系统应用的要求；

使用光纤作为系统主干，冗余配置，提高系统宽带并防止电磁干扰，适应未来发展；主干光缆可支持1Gbps以上的网络数据传输速率，水平超5类电缆可支持100Mbps以上的网络数据传输速率；

星型的拓扑结构，支持各种形式的网络应用；

为办公楼提供全方位的应用平台，支持办公网络设备、各种采编设备及保安设备等的系统集成；

以机柜型配线系统为核心，努力提高系统的可靠性和安全性；

具有开放式的结构，能与众多厂家的产品兼容，具有模块化、可扩展、面向用户的特点；

能完全满足现在以及今后在语音、数据及影像通信方面的需求，能将语音、数据与影像等方面的通信融于一体，可应用于各种局域网络（LAN）；能适应将来网络结构的更改或设备的扩充；

二综合布线设备和和设备选择

（一）布线设备介绍

在综合布线设备中，除了最为主要的传输介质，如双绞线、光纤线缆等以外，还有很多的布线设备在使用。

常用的有RJ45插头、信息插座、配线架、光纤连接器、剥线钳、打线钳、网线钳、网线模块等。

RJ-45插头

RJ-45插头是一种只能沿固定方向插入并自动防止脱落的塑料接头，俗称“水晶头”，专业术语为RJ-45连接器。

之所把它称之为“水晶头”，是因为它的外表晶莹透亮的原因。

双绞线的两端必须都安装这种RJ-45插头，以便插在网卡（NIC）、集线器（Hub）或交换机（Switch）的RJ-45接口上，进行网络通讯。

图2-1

如图2-1所示为RJ-45插头（水晶头）的截面示意图，从左到右的引脚顺序分别为1～8，许多用户在布线中经常出现两种错误：

一种是采用一一对应的连接方法（如下图2-2），连接距离较短时，系统不会出现连接上的故障，但当连接距离较长，网络繁忙或高速运行时，最好采用图4的连接方法，其核心是让3和6两个引脚为同一个绞对。

图2-2

常用的直通和交叉电缆

图2-3

水晶头虽小，但在网络的重要性一点都不能小看，在许多网络故障中就有相当一部分是因为水晶头质量不好而造成的。

水晶头也有几种档次之分，一般比较好的像AMP（安普）这样的名牌大厂的质量要可靠些。

不过价格要比市场上的一些杂牌的贵些。

建议在选购时千万别贪图便宜，否则质量得不到保证，主要体现在它的接触探针是镀铜的，容易生锈，造成接触不良，网络不通。

质量差的还有一点明显表现为塑料扣位不紧（通常是变形所致），也很容易造成接触不良，网络中断。

剥线钳

剥线钳在制作细缆时是必备的工具，它的主要功能是用来剥掉细缆导线外部的两层绝缘层。

图2-4

如图2-4所示的是一款剥线钳图示。

剥线钳上共有三个刀片，分别用于剥掉外层绝缘层、中间金属屏蔽层和内部绝缘层。

刀片的切割深度，可由随刀赠送的螺杆调整其相应位置的内六角形螺母实现。

顺时针方向时，抬高刀片，切割深度加重；逆时针方向时，降低刀片，切割深度变浅。

打线钳

信息插座与模块是嵌套在一起的，埋在墙中的网线是通过信息模块与外部网线进行连接的，墙内部网线与信息模块的连接是通过把网线的8条芯线按规定卡入信息模块的对应线槽中的。

网线的卡入需用一种专用的卡线工具，称之为“打线钳”，如图所示的第一、二幅是西蒙的两款单线打线钳，第三幅是西蒙的一款多对打钱工具。

多对打线工具通常用于配线架网线芯线的安装。

图2-5

网线钳

网线钳是用来卡住BNC连接器外套与基座的，它有一个用于压线的六角缺口,如图所示。

一般这种压线钳也同时具有剥线、剪线功能。

图2-6

信息插座

信息插座一般是安装在墙面上的，也有桌面型和地面型的，主要是为了方便计算机等设备的移动，并且保持整个布线的美观。

以上三种信息插座分别是如图中左、中、右边所示。

图2-7

光纤插座也叫做光纤耦合器，用于工作区光纤端口设备与水平布线子系统的互连。

配线架

配线架是管理子系统中最重要的组件，是实现垂直干线和水平布线两个子系统交叉连接的枢纽。

配线架通常安装在机柜或墙上。

通过安装附件，配线架可以全线满足UTP、STP、同轴电缆、光纤、音视频的需要。

在网络工程中常用的配线架有双绞线配线架和光纤配线架。

双绞线配线架的作用是在管理子系统中将双绞线进行交叉连接，用在主配线间和各分配线间。

双绞线配线架的型号很多，每个厂商都有自己的产品系列，并且对应3类、5类、超5类、6类和7类线缆分别有不同的规格和型号，在具体项目中，应参阅产品手册，根据实际情况进行配置。

图2-8

双绞线配线架

光纤配线架的作用是在管理子系统中将光缆进行连接，通常在主配线间和各分配线间。

图2-9

SC光纤配线架

图2-10

 ST光纤配线架

光纤连接器

光纤连接器是光纤与光纤之间进行可拆卸（活动）连接的器件，它是把光纤的两个端面精密对接起来，以使发射光纤输出的光能量能最大限度地耦合到接收光纤中去，并使由于其介入光链路而对系统造成的影响减到最小，这是光纤连接器的基本要求。

在一定程度上，光纤连接器也影响了光传输系统的可靠性和各项性能。

光纤连接器按传输媒介的不同可分为常见的硅基光纤的单模、多模连接器，还有其它媒介如塑胶等为传输媒介的光纤连接器；按连接头结构型式可分为：

FC、SC、ST、LC、D4、DIN、MU、MT等等各种型式；其中，ST连接器通常用于布线设备端，如光纤配线架、光纤模块等；SC和MT连接器用于网络设备端较多。

按光纤端面形状分有FC、PC（包括SPC或UPC）和APC型；按光纤芯数分还有单芯、多芯（如MT-RJ）型光纤连接器之分。

光纤连接器应用极广，品种繁多。

下面是最常见的FC型（即圆柱套筒型）连接器的基本结构。

图2-11

部分单模光纤连接器的主要特性

图2-12

（二）布线设备选择原则

（1）性能价格比：

选择的线缆、接插件、电气设备应具有良好的物理和电气性能，而且价格适中；

（2）实用性：

设计、选择的系统应满足用户在现在和未来10至15年内对通信线路的要求；

　（3）灵活性：

做到信息口设备合理，可即插即用；

　（4）扩充性好：

尽可能采用易于扩展的结构和接插件；

　（5）便于管理：

有统一标识，方便配线、跳线。