综合布线系统设计(讲稿)

综合布线系统设计
一、综合布线系统概述
1. 综合布线系统的定义：
通信电缆、光缆、各种软电缆及有关连接硬件构成的通用布线系统，它能支持多种应用系统。

即使用户尚未确定具体的应用系统，也可进行布线系统的设计和安装。

综合布线系统中不包括应用的各种设备。

综合布线系统全称为：建筑与建筑群综合布线系统，亦称结构化布线系统，综合布线系统的对象是建筑物内的传输网络，以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，并使这些设备与外部通信网络连接。

2. 综合布线系统的构成：
其主要部件有传输介质、线路管理硬件、连接器、插座、插头、适配器、传输电子线路、电气保护设施等，由以上部件构造各种子系统。

3. 综合布线系统的特性：
1）综合性、兼容性好
传统的专业布线方式需要使用不同的电缆、电线、接续设备和其它器材，技术性能差别极大，难以互相通用，彼此不能兼容。

综合布线系统具有综合所有系统和互相兼容的特点，采用光缆或高质量的布线部件和连接硬件，能满足不同生产厂家终端设备传输信号的需要。

2）灵活性、适应性强
采用传统的综合布线系统时，如需改变终端设备的位置和数量，必须敷设新的缆线和安装新的设备，且在施工中有可能发生传送信号中断或质量下降，增加工程投资和施工时间，因此，传统的综合布线系统的灵活性和适应性差。

在综合布线系统中任何信息点都能连接不同类型的终端设备，当设备数量和位置发生变化时，只需采用简单的插接工序，实用方便，其灵活性和适应性都强、且节省工程投资。

3）便于今后扩建和维护管理
综合布线系统的网络结构一般采用星型结构，各条线路自成独立系统，在改建或扩建时互相不会影响。

综合布线系统的所有布线部件采用积木式的标准件和模块化设计。

因此，部件容易更换，便于排除障碍，且采用集中管理方式，有利于分析、检查、测试和维修，节约维护费用和提高工作效率。

4. 综合布线系统的分类：
国内标准划分为8个部分：
1）工作区子系统
2）配线子系统
3）干线子系统
4）建筑群子系统
5）设备间
6）电信间
7）进线间
8）管理
5. 综合布线系统等级：
一般定为三种不同的布线系统等级：
1）基本型：是一个较为经济、有效的布线方案，支持语音或综合型语音/数据。

2）增强型：该型不仅支持语音和数据的应用，还支持图像、影像、视频会议等。

3）综合型：将双绞线和光缆纳入建筑物布线的系统
以上三种等级的确定，根据项目的具体情况而定。

6. 综合布线系统的优点：
1）结构清晰，便于管理维护。

传统的布线方法是将各种不同设施的布线分别进行设计和施工，如电话系统、网络系统、安全报警系统等都独立进行，综合布线就是将以上各系统采取标准化的统一材料，进行统一设计、统一布线、统一安装施工，做到结构清晰，便于集中管理和维护。

2）材料先进，适应今后发展需要。

综合布线系统采用先进的材料，如六类非屏蔽双绞线，传输速率为250Mbit/s，完全能够满足未来5~10年的发展要求。

3）灵活性强，适应各种不同的需求，综合布线系统使用起来非常灵活。

一个标准的插座，即可接入电话，又可以用来连接计算机终端，实现语音/数据点互换。

也适应各种不同拓扑结构的局域网。

4）便于扩充，节约费用又提高了系统的可靠性。

系统采用星形布
线方式，既提高了设备的工作能力又便于用户扩充，相比传统布线，因考虑统一安排路线走向，统一施工，这样可减少用料和施工费用，且使用的线材材料质量较高。

7. 综合布线系统的布线的构成：
分为基本构成、布线子系统和布线系统入口设施构成，具体如下：1）布线基本构成如下图所示：
2）布线子系统的构成图如下图所示：
3）综合布线系统入口设施及引入缆线构成图如下图所示：
8. 综合布线系统线缆系统的分级与类别：
1）综合布线系统铜线缆的分级。

分为A、B、C、D、E、F 7个等级，如下表：
以上7个等级的缆缆最大传输距离均为100m。

另外，3类、5/5e类、6类、7类布线系统应能支持向下兼容的应用，即线缆与连接硬件相匹配。

2）综合布线系统光缆的分级。

综合布线系统的光纤信道分为A 级光纤300m、B级光纤500m和C级光纤2000m三个等级，各等级光纤信道应支持的应用长度不应小于300m、500m、2000m。

多模光纤：62.5、50μm(纤芯直径)，单模光缆：9、10μm(纤芯直径)。

光纤级：
多模光纤——传输频率10MHz以上——支持所有类别的数据传输应用——最大传输距离≤2.0km ；
单模光纤——传输频率10MHz以上——支持所有类别的数据传输应用——最大传输距离≥2.0km 。

3）布线系统等级与类别的选用应综合考虑建筑物的功能、应用网络、业务的需求、性能价格、现场安装条件等因素，选用布线系统等级与类别如下表所示：
9. 线缆长度的划分：
综合布线系统缆线长度划分的一般要求如下：
1）综合布线系统线缆长度划分水平线缆与建筑物主干线缆及建筑群主干线缆之和所构成信道的总长度不应大于2000m。

2）配线子系统各线缆长度划分图及个线缆长度应符合以下要求：
配线子系统各线缆长度划分图
●配线子系统信道的最大长度不应大于100m；
●工作区设备缆线、电信间配线设备的跳线和设备缆线之和不应
大于10m，当大于10m时，水平缆线长度（90m）应适当减少。

●楼层配线设备(FD)跳线、设备缆线及工作区设备缆线各自的长
度不应大于5m。

配线子系统各段缆线长度限值可按下表选用：
二、综合布线系统的有关标准
JGJ 16-2008 民用建筑电气设计规范
三、综合布线系统的设计
1.综合布线系统设计步骤：
设计应根据工程项目范围来定设计，基本步骤如下：
●确定工程实施的范围。

工程实施的范围主要是：确定实施综合
布线工程的建筑物的数量；各建筑物的各类信息点数量及分布
情况；各建筑物配线间和设备间的位置；整个建筑群的中心机
房的位置。

●确定系统的类型。

确定工程是否包括计算机网络、电话语音、
门禁系统、有线电视等系统，并统计各类系统信息点的分布及
数量。

2. 系统结构设计：
（1）工作区子系统设计。

在综合布线系统中，一个独立的需要设置终端设备的区域划分为一个工作区。

工作区子系统应由配线（水平）布线系统的信息插座延伸到工作站终端设备处的连接电缆及适配器组成，工作区主要的设备有信息插座（由底盒、模块、面板组成）、软跳纤。

一个工作区的服务面积可按下表考虑：
每个工作区设置电话或计算机终端设备数量可参见下表，或按用户要求设置。

工作区子系统设计步骤：
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下，应根据工作区设计规范来确定，即一个5-10m2面积的工作应配置一个语音信息点或一个计算机信息点，或者
一个语音信息点和一个计算机信息点，具体还要参照综合布线系统的设计等级来定。

如果按照基本型综合布线系统等级来设计，则应该只配置一个信息点。

如果在用户对工程造价考虑不多的情况下，考虑系统未来的可扩展性应向用户推荐每个工作配置两个信息点。

2）确定信息插座数量
第一步确定了工作区应安装的信息点数量后，信息插座(面板)的数量就很容易确定了。

如果工作区配置单孔信息插座(面板) ，则信息插座(面板)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(面板) ，则信息插座(面板)数量应为信息点数量的一半。

工作区设计要考虑以下要点：
1）工作区内线槽的敷设要合理、美观；
2）安装在地面上的信息插座应采用防水和抗压的接线盒；
3）安装在墙面或柱子上的信息插座底部离地面的高度宜为30cm 以上，或根据特殊情况进行调整；
4）每个工作区至少应配置1个220V交流电源插座；
5）工作区的电源插座应选用带保护接地的单相电源插座，保护接地与零线应严格分开；
6)信息插座附近有电源插座时，信息插座应距离电源插座30cm 以上；
7）信息插座与计算机设备的距离保持在5m范围内，注意考虑工作区电缆、跳线和设备连接线长度总共不超过10m；
8）统计所有工作区所需要的信息模块、信息插座、面版数量时
要尽量准确。

●RJ45水晶头的需求量一般的计算方式为：
M=n*4+n*4*15%
M=RJ-45（水晶头）的总需求量
n=信息点的总量
n*4*15%=预留的富余量
●信息模块的需求量一般的计算方式为：
M=n+n*3%
M=信息模块的总需求量
n=信息点的总量
n*3%=富余量
（2）配线子系统设计。

配线子系统是从工作区的信息插座延伸到楼层配线间管理子系统。

配线间子系统由与工作区信息插座相连的水平布线电缆或光缆等组成。

配线子系统设计步骤：
1）确定路由
根据建筑物结构、用途，确定配线子系统路由方案。

一般建筑物，
配线子系统采用活动地板、管道或吊顶内线槽布线方法。

2）确定线缆的类型和长度
●确定线缆的类型
根据综合布线系统所包含的应用系统来确定线缆的类型。

对于计算机网络和电话语音系统优先选择4对双绞线电缆，对于屏蔽要求较高的场合，可选择4对屏蔽双绞线。

对于有线电视系统，应选择75Ω的同轴电缆。

●确定电缆的长度
要计算整个建筑物的水平布线用线量，首先要计算出每个楼层的用线量，然后对各楼层用线量进行汇总即可。

每个楼层用线量的计算公式如下：
C=[0.55(F+N)+6]×M
式中，C为每个楼层用线量，F为最远的信息插座离楼层管理间的距离，N为最近的信息插座离楼层管理间的距离，M为每层楼的信息插座的数量，6为端对容差（主要考虑到施工时线缆的损耗、线缆布设长度误差等因素）。

整座楼的用线量：S=M×C ，M为楼层数，C 为每个楼层用线量。

配线子系统设计要求：
根据综合布线标准及规范要求，配线子系统应根据下列要求进行设计：
●根据建筑物的结构、用途，确定配线子系统路由设计方案。

有吊顶的建筑物，水平走线尽可能走吊顶。

一般建筑物可采用沿墙、槽
盒或穿管布线方法。

●配线子系统应采用4对双绞线电缆。

如果有高速率应用的场合，也可考虑采用光缆及其连接硬件。

●配线子系统的布线电缆长度不应超过90m。

●1条4对双绞线电缆应全部固定终结在1个信息插座上，不允许将1条4对双绞线电缆终结在2个或更多的信息插座上。

●水平线缆应布设在线槽或管内，线缆数量应考虑只占用线槽截面积的70%或管内的50％，以方便以后的线路扩充的需求。

●为了方便以后的线路管理，线缆布设过程中应在线缆两端贴上标签，以标明线缆的起源和目的地，即竣工时所做的“点表”。

配线子系统线缆选择：
选择配线子系统的线缆，要根据建筑物信息点的类型、容量、带宽和传输速率的需求来确定。

在配线子系统中推荐采用的电缆和光缆规格为：
◎ 4对非屏蔽双绞线电缆（UTP）；
◎ 4对屏蔽双绞线电缆(STP或FPT)；
◎ 9.0/125μm单模光纤；
◎ 62.5/125μm或50.0/125μm多模光纤。

◎ 75Ω有线电视同轴电缆
考虑到性价比的因素，水平子系统应优先采用4对非屏蔽双绞线电缆，该线缆完全可以满足计算机网络、电话语音系统传输的要求。

如果水平布线的场合有较强的电磁干扰源或用户对屏蔽提出较高要
求的，可采用4对屏蔽双绞线电缆。

对于用户有高速率终端要求或保密性高的场合，可采用光纤直接布设到桌面的方案。

对于有线电视系统，应采用75Ω的同轴电缆，用于传输电视信号。

（3）干线子系统设计。

干线子系统是综合布系统中非常关键的组成部分，它由设备间与楼层配线间之间连接电缆或光缆组成。

干线是建筑物内综合布线的主馈缆线，是楼层配线间与设备间之间垂直布放缆线的统称。

干线线缆直接连接着几十或几百个用户，因此一旦干线电缆发生故障，则影响巨大。

为此，必须十分重视干线子系统的设计工作。

干线子系统设计要求：
根据综合布线的标准及规范，应按下列设计要点进行干线子系统的设计工作。

1）确定干线线缆类型及线对数
干线线缆主要有铜缆和光缆两种类型，具体选择要根据布线环境
的限制和用户对综合布线系统设计等级的考虑。

计算机网络系统的主干线缆可以选用4对双绞线电缆或大对数电缆或光缆（广泛采用），电话语音系统的主干电缆可以选用大对数双绞线电缆，有线电视系统的主干电缆一般采用75Ω同轴电缆。

主干电缆的线对数要根据水平布线线缆对数来确定。

2）确定干线路由
干线线缆的布线走向应选择最短、最安全和最经济的路由。

路由的选择要根据建筑物的结构以及建筑物内预留的电缆孔、电缆井等通道位置而决定。

建筑物内有两大类型的通道：封闭型和开放型。

宜选择带门的封闭型通道敷设干线线缆。

开放型通道是指从建筑物的地下室到楼顶的一个开放空间，中间没有任何楼板隔开。

封闭型通道是指一连串上下对齐的空间，每层楼都有一间，电缆竖井、电缆孔、管道电缆、电缆桥架等穿过这些房间的地板层。

3）干线线缆的端接
干线电缆可采用点对点端接，也可采用分支递减端接。

点对点端接是最简单、最直接的接合方法。

即干线子系统每根干线电缆直接延伸到指定的楼层配线间或二级交接间。

分支递减端接是用一根足以支持若干个楼层配线间或若干个二级交接间的通信容量的大容量干线电缆，经过电缆接头保护箱分出若干根小电缆，再分别延伸到每个二级交接间或每个楼层配线间，最后端接到目的地的连接硬件上。

干线子系统布线线缆选择：
根据建筑物的结构特点以及应用系统的类型，决定选用干线线缆的类型。

在干线子系统设计中常用以下五种线缆：
◎ 4对双绞线电缆(UTP、STP或FTP)；
◎大对数对绞电缆(UTF或FTP)
◎ 62.5/125μm多模光缆；
◎ 9.0／125μm单模光缆；
◎ 75Ω有线电视同轴电缆。

目前，针对电话语音传输一般采用3类大对数对绞电缆(10对、25对、30对、50对、100对等规格)，针对数据和图像传输采用光缆或5类以上4对双绞线电缆以及5类大对数对绞电缆，针对有线电视信号的传输采用75Ω同轴电缆。

要注意的是，由于大对数线缆对数多，很容易造成相互间的干扰，因此5E类或6类网络布线系统通常使用5E类/6类4对双绞线电缆或光缆作为主干线缆。

在选择主干线
缆时，还要考虑主干线缆的长度限制，如5类以上4对双绞线电缆在应用于100Mb/s及以上的高速网络系统时，电缆长度不超过90m，否则宜选用单模或多模光缆。

干线线缆容量的计算：
在确定干线线缆类型后，便可以进—步确定每个层楼的干线容量。

一般而言，在确定每层楼的干线类型和数量时，都要根据楼层配线子系统所有的各个语音、数据、图像等信息插座的数量来进行计算的。

具体计算的原则如下：
◎语音干线可按一个电话信息插座至少配1对双绞线的原则进行计算，并在总需求线对的基础上至少预留10%的备用线对；
◎计算机网络干线线对容量计算原则是：电缆干线按24个信息模块配一根4对对绞线；每一个24口交换机（最大量配置，作为1个主干端口）或4个24口交换机群（最小量配置，作为1个主干端口）配一根4对对绞线；光缆干线按每一个24口交换机（最大量配置，作为1个主干端口）或4个以内的24口交换机群（最小量配置，作为1个主干端口）配2芯光纤；最小量配置时，每个主干端口宜考虑1个备份端口，最大量配置时，每4个主干端口宜考虑1个备份端口。

◎当楼层信息插座较少时，在规定长度范围内，可以多个楼层共用交换机，并合并计算光纤芯数。

◎主干系统应留有足够的余量，以作为主干链路的备份，确保主干系统的可靠性。

◎举例说明。

如某建筑物需要实施综合布线工程，根据用户需求分析得知，其中第六层有60个计算机网络信息点，各信息点要求接入速率为100Mbps，另有50个电话语音点，而且第六层楼层管理间到楼内设备间的距离为60米，需确定该建筑物第六层的干线电缆类型及线对数。

◎60个计算机网络信息点要求该楼层应配置三台24口交换机，交换机之间可通过堆叠或级联方式连接，最后交换机群可通过一条4对6类非屏蔽双绞线连接到建筑物的设备间。

因此，计算机网络的干线线缆配备一条4对6类非屏蔽双绞线电缆。

◎50个电话语音点，按每个语音点配1个线对的原则，主干电缆应为50对。

根据语音信号传输的要求，主干线缆可以配备一根50对非屏蔽大对数电缆。

（4）建筑群子系统设计。

建筑群子系统主要应用于多幢建筑物组成的建筑群综合布线场合，单幢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选择、线缆选择、线缆布线方式等内容。

1）建筑群子系统线缆路由的选择：
考虑到节省投资，线缆路由应尽量选择距离短、线路平直的路由。

但具体的路由还要根据建筑物之间的地形或敷设条件而定。

布线方法有架空或桥架布线法、直埋布线法、地下管道布线法。

另外线缆在管道内应与电力线缆分开敷设，并保持一定间距。

2）电缆引入的要求：
建筑群干线电缆、光缆进入建筑物时，都要设置引入设备，如光缆终端盒、交换机和110配线架、用户配线架等，以用于终端转换为室内电缆、光缆。

引入设备应安装必要保护装置以达到防雷击和接地的要求。

干线电缆引入建筑物时，应以地下引入为主，如果采用架空方式，应尽量采取隐蔽方式引入。

3）建筑群子系统布线线缆选择：
建筑群子系统敷设的线缆类型及数量由综合布线连接应用系统种类及规模来决定。

一般来说，计算机网络系统常采用光缆作为建筑群布线线缆，电话系统常采用3类大对数电缆作为布线线缆，有线电视系统常采用同轴电缆或光缆作为干线电缆。

●光缆：
光缆根据纤芯类型分为单模光缆和多模光缆，单模光缆在传输速率、距离、效率方面要比多模光缆好，但成本相对较高。

在网络工程中，经常采用62.5μm/125μm规格的多模光缆，有时也用50μm /125μm和100μm /140μm规格的多模光纤。

户外布线大于2km时可选用单模光纤。

光缆根据应用的场合不同，分为室内光缆和室外光缆。

室内光缆
保护层较薄，主要用于设备间连接或光纤到桌面的布线系统。

室外光缆用于建筑群子系统中的建筑物之间的布线。

●3类大对数双绞线：
3类大对数双绞线是由多个线对组合而成的电缆，为了适合于室外传输，电缆具有金属挡潮层。

3类大对数双绞线根据线对数量分为：25对、50对、100对、250对、300对等规格，这需要根据电话语音系统的规模来选择3类大对数双绞线的相应规格及数量。

（4）设备间子系统设计。

设备间子系统是建筑物综合布线系统的线路汇聚中心，各房间内信息插座经水平线缆连接，再经干线线缆最终汇聚连接至设备间。

设备间还安装了各应用系统相关的管理设备，为建筑物各信息点用户提供各类服务，并管理各类服务服务的运行状况。

（1）设备间的位置要求：
●设备间宜处理干线子系统的中间位置，尽可能靠近建筑物电缆引入区和网络接口，以方便干线线缆的进出；
●设备间宜选择便于接地的位置；
●设备间应尽量远离高低压变配电、电机、无线电发射等有干扰源存在的场地；
●应尽量远离强振动源和强噪声源；
●应尽量远离有害气体源以及易腐蚀、易燃、易爆物。

（2）建筑结构要求：
●设备间内应有足够的设备安装空间，其实用面积不用小于10
平米，该面积不包括程控用户交换机、计算机网络设备等设施所需的面积；
●设备间梁下净高不应小于2.5米，采用外开双扇门，门宽不应小于1.5米，门高不小于2.1米；电信间应采用外开丙级防火门，门宽大于0.7米；
（3）设备间的使用面积：
设备间的使用面积要考虑所有设备的安装面积，还要考虑预留工作人员管理操作设备的地方。

设备间使用总面积S为：
S=KA
式中，A为设备间的所有设备台（架）的总数；K为系数，取值（4.5—5.5）m2/台。

（4）温度和湿度要求：
设备间室内温度应为10℃～35℃，相对湿度应为20%～80%。

（5）空气要求：
设备间内应保持空气洁净，有良好的防尘措施，并防止有害气体侵入。

允许有害气体和尘埃含量的限值分别如下表所示。

有害气体限值
（6）照明要求：
设备间内在距地面0.8m处，照度不应低于200 lx。

还应设置事故照明，在距地面0.8m处，照度不应低于5 lx。

（7）噪声要求：
设备间的噪声应小于70dB。

因为技术维护人员经常在设备间工作，如果长时间在70～80 dB噪声的环境下，不但影响人的身心健康和工作效率，还可能造成人为的噪声事故。

（8）供电要求：
设备间的电源通常采用不间断电源（UPS）的供电方式。

频率为50Hz，电压为380V/220V的三相五线制式或三相四线制/单相三线制。

设备间应提供不少于2个220V带接地的单相电源插座，但不作为设备供电电源。

（9）设备安装要求：
●机柜或机柜前面的净空不应小于800mm，后面的净空不应小于600mm。

●壁挂式配线设备底部离地面的高度不宜小于300mm。

3. 电气防护及接地:
(1)综合布线电缆与电力电缆的间距要求：
(2)综合布线电缆及管线与其他管线的间距要求：
(3)在电信间、设备间及进线间应设置等电位接地端子板。

(4)综合布线系统应采用共用接地(联合接地)的接地系统，如单独设置接地体时，接地电阻不应大于4Ω，采用联合接地体时不应大于1Ω。

(5)综合布线的电缆采用金属线槽或钢管敷设时，线槽或钢管应保持联连续的电气接地，并应有不少于两点的良好接地。

(6)当缆线从建筑物外面进入建筑物时，电缆或光缆的金属护套或金属件应在入口处就近与等电位接地端子板连接。

(7) 当缆线从建筑物外面进入建筑物时，应选用适配的信号线缆浪涌保护器。