土木工程综合布线与网络工程3综合布线系统设计.ppt

项目3 综合布线系统设计,知识点：熟悉综合布线系统设计步骤，掌握综合布线系统工程七个部分的设计方法。能力目标：会编制综合布线系统的设计方案，进行设备选型；能熟练应用绘图软件绘制综合布线系统施工图。,项目3 综合布线系统设计,3.1综合布线系统设计步骤3.2工作区的设计 3.3配线子系统设计3.4干线子系统设计 3.5设计间的设计3.6建筑群子系统的设计,3.7管理设计3.8电气保护与接地设计3.9绘制施工图，编写设计说明和主要设备材料表3.10设计方案编制3.11综合布线系统工程实例,3.1综合布线系统设计步骤,综合布线系统工程的设计步骤如下：1、调查布线环境和用户需求。2、工作区设计；3、配线子系统设计；4、干线子系统设计；。,5、设备间设计；6、建筑群子系统设计；7、管理设计；8、绘制施工图、编写设计说明和主要设备材料表；9、编写设计方案,3.2工作区的设计,3.2.1 工作区的设计步骤3.2.2 确定信息插座数量3.2.3 确定信息插座的安装方式3.2.4 确定信息模块、面板、信息插座底盒数.量及类型3.2.5 列出各楼层信息插座统计表,工作区的设计步骤,工作区的设计步骤如下：（1）确定信息插座数量。（2）确定信息插座的安装方式。（3）确定信息模块、面板、插座盒的数量及类型。（4）列出各楼层信息插座统计表。（5）工作区的电源插座，可按每个工作区配置1个220V的电源插座，需要向强电设计人员提出要求。,3.2.2 确定信息插座数量,信息插座数量又称信息点数量。每个工作区信息点数量可根据用户需求、建筑物的功能和网络构成来确定。1、根据用户要求确定 在综合布线系统工程设计中，当房间的使用功能明确时，通常用户会提供各房间信息点的配置。,2.根据建筑物的功能确定 当用户未提出明确的要求时可采用此法。,表3.1 信息点数量配置,注：大客户区域也可以为公共实施的场地，如商场、会议中心、会展中心等。,各楼层每个房间的工作区和信息点数量的计算式为：WnmSnmSb TnmWnmT式中 Wnm第n层第m个房间的工作区数量,取上整数；Snm第n层第m个房间的面积（）Sb一个工作区的面积（）Tnm第n层第m个房间的信息点数量，取上整数；T 一个工作区内的信息点数量。,工作区面积需求可参照表3.2所示内容。,表3.2工作区面积划分表,将每个房间的信息点数及类型标注在用户提供的楼层平面图中，方便绘制综合布线平面图。,每层楼的信息点数量等于该层楼各房间的信息点数之和，整栋楼的信息点数量等于各楼层信息点数量的总和。【例题3.1】某综合布线工程的一层平面图中有面积为35、50 的办公室各为8间、3间，是一般的办公区，用户只对电话配置提出了要求，要求每间办公室有内、外线电话插座各一个，求该层的信息点数。【解】按一般的办公区配置T2，办公室可取Sb=10，则面积为35 的每间办公室的信息点数为：,WnmSnmSb35103.5，取4TnmWnmT42=8（个）其中，语音插座2个，数据插座6个；同理，面积为50 m2的每间办公室配置10个信息点，2个语音插座和8个数据插座，该楼层的信息点数为：88+310=94个，其中，语音插座22个，数据插座72个。,确定信息插座的安装方式,信息插座的安装方式有嵌入式安装和表面式安装两种，其中嵌入式安装又分为嵌墙安装和嵌楼板安装两种，实际工程多用嵌墙安装方式，插座的安装高度宜为300mm，嵌楼板安装方式主要用于大开间场所。,确定信息模块、面板、信息插座底盒数量及类型,信息模块数量与信息点数量相同，购买量可考虑3%的备用量。信息插座面板用单孔面板时，面板的数量与信息模块的数量相同；当用双孔面板时，面板数量为信息模块数的1/2。插座底盒数量与面板数量相同，每一个底盒支持安装的信息点数量不宜大于2个。信息面板及插座盒规格均采用国家标准，型号与类别可根据插座的安装方式及产品手册选择。,列出各楼层信息插座统计表,信息插座统计表如表3.3所示，便于系统布线方案的确定和设备材料表编制。,表3.3 各楼层信息插座统计表,3.3 配线子系统设计,配线子系统的设计包括电信间设计和配线子系统缆线设计。电信间的设计配线子系统缆线的设计,电信间的设计,电信间的设计内容主要包括：1、电信间位置及数量的确定 电信间的最理想的位置是位于楼层平面的中心电信间的数量应按所服务的楼层范围及工作区面积来确定。2、电信间设备选择 电信间的设备选择包括：配线架、交换机、跳线、设备电缆、设备光缆、理线架、机柜、电源等设备的型号、规格及数量。,3、计算机网络系统（1）确定楼层配线架(FD)的配线方案 楼层配线架的配线方案常用的有五种，如图3.13.5所示。以上五种方案均有跳线管理功能。还有一种配线方案，光纤配线方案如图3.6所示，整个信道都用光缆，因造价高而应用不多。,（2）确定楼层配线架、跳线、交换机的型号、规格和数量,交换机的规格和数量 在工程中，常用24口和48口规格的交换机，当电信间使用几个交换机时，可以使用堆叠技术将几个独立的交换机组成一个交换机群。当主干缆线用光缆时，采用带光端口的交换机。电信间交换机的数量=TD24(或48口)(取上整数)电信间交换机群的数量=TD96(取上整数)式中，TD为该电信间所服务的所有数据插座。,【例题3.2】某电信间管理的计算机插座有100个，应选用多少个交换机或交换机群？【解】若用24口的交换机，应用100245个，若组成交换机群，为100962个群，一个群由3台24口交换机组成，一个群由2台24口交换机组成；若用48口的交换机，则需要3个交换机，可组成2个群，交换机端口数有20%的备用量。,水平侧RJ-45型配线架数量确定 RJ-45型配线架包括RJ-45模块和配线架。水平侧RJ-45型配线架数量的配置原则：配线架的RJ-45模块端口数该配线架端接的数据插座总和主干侧配线架数量确定 主干侧配线架用配置：最低量配置和最高量配置。如图3.73.8所示。主干侧配线架端口数应按不小于交换机或交换机群的主干端口数来配置。,设备缆线和跳线的选择 水平侧连接交换机的设备电缆根数及RJ-45配线架之间的跳线数量与其端接的插座数量相同。跳线材料与水平线相同。光纤跳线宜按每根1芯或2芯光纤配置，光跳线连接器件采用ST、SC、LC或SFF型等，按每个交换机(或交换机群)主干端配2芯光纤配置，如图3.8。,4、电话系统（1）确定FD配线方案：直接连接方式、有跳线IDC连接方式和有跳线IDC-RJ45连接方式，如图3.93.11所示。,（2）配线架、连接块及跳线选择包括：水平侧110配线架及连接块的数量 水平侧RJ-45配线架数量 主干侧110型配线架及连接块的数量 跳线（3）确定理线架的数量（4）机柜确定：各种综合布线系统设备的参考高度如表3.4。,表3.4 各设备的参考高度,配线子系统线缆的设计,1、配线子系统缆线的设计步骤（1）确定线路走向、布线方式。（2）确定线缆类型、规格、长度。（3）确定线槽、管的规格和数量。（4）确定支、吊架的数量。2、确定线路走向、布线方式,3、配线子系统缆线的型号、规格和长度确定水平缆线长度计算公式：Ln(DS)21.1预留量 T或 Ln0.55(DS)预留量T LLn N=L305式中 Ln-本层水平缆线的平均长度(m)；D-本层离电信间最远的信息点长度(m)；S-本层离电信间最近的信息点长度(m)；1.1-备用系数；,预留量-是水平缆线接入电信间和工作区用于端接、检测和变更的预留长度，可取615m。T-本层的信息点总数；L-整幢楼的水平线缆总长度(m)；N-整幢楼需用305/箱的电缆箱数，取上整数。4、确定槽、管规格和数量,3.4 干线子系统设计,3.4.1 干线子系统设计步骤3.4.2 确定干线的介质3.4.3 确定干线的布线路由及接合方法3.4.4 确定干线缆线的规格及用量,3.4.1 干线子系统设计步骤,干线子系统可按下列步骤进行设计：（1）确定干线的介质（2）确定干线的布线路由及接合方法（3）确定干线缆线的规格及用量,3.4.2 确定干线的介质,干线线缆可选择如下几种传输介质，它们可单独使用也可混合使用。（1）100双绞电缆（2）62.5m125m多模光缆（3）50m125m多模光缆（4）8.310m125m单模光缆,确定干线的布线路由及接合方法,1、确定设备间位置2、干线的布线路由 从设备间到电信间干线的垂直通道宜采用电缆竖井方式，也可采用电缆孔、管槽的方式。3、干线在电信间的接合方法 可以直接用点对点端接，干线子系统的每根电缆或光缆直接延伸到楼层电信间的配线设备(FD)处。电缆还可用分支递减终接。,确定干线缆线的规格及用量,从设备间到各电信间主干缆线用量计算如下：每个电信间的主干电（光）缆用量=每根电（光）缆长度+预留长度根数 式中，预留长度电（光）缆在设备间和电信间的端接预留长度，电缆取12m，光缆取610m。注意，主干缆线从设备间配线架(BD)到电信间配线架（FD）的距离不应超过300m。建筑内的电（光）缆用量为各电信间电（光）缆用量的总和。,3.5 设备间的设计,3.5.1 数据光纤配线架3.5.2 语音配线架、连接块及跳线3.5.3 网络交换机,3.5.1 数据光纤配线架,光纤配线架的数量由主干光纤总芯数确定，计算式为：主干光纤总芯数每个光纤配线架的端口数结果取整数。,3.5.2 语音配线架、连接块及跳线,设备及主干侧均用110配线架时计算如下。1、主干线侧配线架数量：M1=GPn每根电缆线对数每个配线架的线对数 2、程控交换机侧配线架数量：M2=TP 每个配线架的线对数式中：GPn大对数电缆的总根数；TP建筑内电话插座总数。,3、配线架总量：M=M1+M24、跳线及连接块：跳线用1对双绞线，数量与电话插座总数同，并考虑一定的备用量；采用5对连接块，数量为：跳线数量25。,网络交换机,交换机总端口数(2芯/口)交换机群总数，再考虑适当的备用量。其余设备选型可参考中电信间设备选型内容。,3.6 建筑群子系统的设计,3.6.1 确定建筑群子系统的缆线类型及规格3.6.2 确定建筑群配线设备（CD）的位置3.6.3 确定建筑群干线电缆、光缆以及公用网.和专用网电缆、光缆的进线间位置3.6.4 确定建筑群子系统缆线的路由、敷设方.式及根数3.6.5 计算建筑群子系统的缆线长度,3.6.1 确定建筑群子系统的缆线类型及规格,建筑群语音网主干线一般选用3类大对数电缆。数据网主干缆线一般选用单模室外光缆，类型以松套型、中央束管式为首选。建筑群数据网主干线缆如果选用双绞线时，一般应选择高质量的大对数双绞线。,确定建筑群配线设备CD的位置,建筑群配线设备CD宜安装在进线间或设备间，并可与入口设施或BD合用场地。,确定建筑群干线电缆、光缆、公用网和专用网电缆、光缆的进线间位置,一个建筑物宜设置1个进线间，一般位于地下层。地下一层也可以安装配线架设备及通信设施。建筑物也可以在入口处采用挖地沟或使用较小的空间完成缆线的成端与盘长，入口设施则可安装在设备间，但宜单独地设置场地，以便功能分区。,确定建筑群子系统缆线的路由、敷设方式及根数,建筑群子系统线路路由选择应尽量短捷、平直，线路路由应沿永久性强的道路敷设，宜采用地下管道或电缆沟敷设方式。建筑群语音网主干电缆的容量:原则上每个电话信息插座至少配1对对绞线，还应考虑预留不少于20的裕量。建筑群数据网主干光缆可分别选择68芯、1012芯甚至16芯以上的单模室外光缆，并考虑预留一定的裕量。,计算建筑群子系统的缆线长度,建筑群子系统缆线长度可根据从CD引到各个建筑物的电（光）缆的长度及根数计算，并考虑一定的备用量。建筑群配线架(CD)到建筑配线架(BD)间的距离，多模光缆不应超过1700m,单模光缆不应超过2700m。,3.7 管理设计,管理是针对设备间、电信间和工作区的配线设备、缆线等设施，按一定的模式进行标识和记录的规定。内容包括：管理方式、标识、色标、连接等。综合布线的各种配线设备，应用色标区分。同时，还应采用标签表明。,3.8 电气保护与接地设计,3.8.1 电气保护3.8.2 电气防护设计3.8.3 系统接地,3.8.1 电气保护,下列情况下，线路均处于危险环境之中，应对其进行过电压、过电流保护。（1）雷击引起的影响。（2）工作电压超过250V的电力线碰地。（3）感应电动势上升到250V以上而引起的电源故障。（4）交流50Hz感应电压超过250 V。满足下列任何条件，可认为雷击的危险影响可以忽略不计：,（1）该地区雷暴日不超过15天,而且土壤电阻率小于100m。（2）建筑物之间直埋电缆短于42m，而且电缆的连续屏蔽层在电缆两端都可靠接地。（3）电缆完全处于已经接地的邻近高层建筑物或其他高层结构所提供的保护伞之内，而且电缆有良好的接地装置。综合布线的过电压保护可选用气体放电管保护器或固态保护器。,3.8.2 电气防护设计,防电磁干扰的措施有以下几种：与电磁干扰源保持一定的距离；采用金属线槽或金属管敷设；采用屏蔽电缆；采用光缆布线。,表3.5综合布线电缆与电力电缆或电力设备之间的最小净距（mm）,表3.6综合布线电缆与电气设备之间的最小净距（m）,表3.7综合布线管线与其它管线的间距,3.8.3 系统接地,1、接地形式 接地是将电路中的某点通过一定的手段与大地可靠地连接起来。综合布线系统的接地系统主要有五种：直流工作接地、交流工作接地、安全保护接地、防雷保护接地、防静电接地和屏蔽接地。几种接地系统可以单独设置，也可以采用联合接地。,图3.15 联合接地,2、接地系统的设计 综合布线接地系统的结构可分6个层次来设计。(1)接地支线 接地支线是指综合布线系统的各种设备与接地母线之间的连线。(2)接地母线（层接地端子）每层的配线间内设专用金属接线箱，内置铜排作为接地母线，以连接各设备接地线。,(3)接地干线 接地干线是由主接地母线（总接地端子）引出，连接所有层接地母线的接地导线。(4）主接地母线（总接地端子）主接地母线是综合布线接地系统中接地干线及设备接地线的转接点。(5)接地引入线接地引入线是指主接地母线与接地体之间的接地连接线。(6)接地体,3.9 绘制施工图、编写设计说明和主要设备材料表,根据设计草图，利用CAD或其它建筑电气绘图软件绘制综合布线平面图和系统图。设计说明内容包括：设计依据；建筑物功能划分；综合布线系统所支持的系统；所用缆线及线路敷设要求；设备间、电信间和进线间的位置；配线设备类型；电气防护及接地等。综合布线系统主要设备及材料表的内容包括：设备和材料的名称、型号、规格及数量等。,3.10 设计方案编制,设计方案是综合布线系统各组成部分的设备选型及配置方案，比设计说明更详细地阐述了综合布线系统工作区、配线子系统、干线子系统、设备间以及进线间的设备配置及配置原则。设计方案也是投标文件的核心内容之一。3.10.1 工作区3.10.2 配线子系统,XXX综合办公大楼，地上九层，地下一层。地下一层平时为车库，战时为人防工程。地上二三层是单身职工宿舍，地上一层、四九层是办公楼。整个布线系统由工作区、配线子系统、干线子系统、设备间和电信间构成。综合布线系统按GB 50311-2007综合布线系统工程设计规范超五类布线系统标准设计，信息传输种类主要是语音和数据，数据分为办公业务内、外网两个综合布线系统布线。综合布线系统全部采用立维腾综合布线产品。以按各部分分别进行说明。,工作区,工作区包括所有用户实际使用区域，共设有740个信息点，其中外网数据点340个、内网数据点190个、语音点210个。工作区的跳线：内网数据跳线用超五类屏蔽四对双绞线，外网数据点和语音点用超五类非屏蔽四对双绞线。,3.10.2 配线子系统,1、电信间 由于各楼层的信息点数量不多，采用了几层共用一个电信间的设计方案，分别在一、三、五、八层各设置了一个电信间。2、配线子系统缆线 配线子系统的水平缆线是由建筑物各电信间至各工作区之间的电缆构成。,3、干线子系统 干线子系统主要是将建筑物内的总配线架与各分配线架连接起来。4、设备间 本工程的综合布线总配线架、电话和网络交换设备暂定放在一楼的辅助设备间。本工程综合布线系统设计系统图见附图1。,3.11 综合布线系统工程实例,3.11.1 设计方案3.11.2 设备配置与计算3.11.3 施工图3.11.1 设计方案 见3.10节的方案设计实例。,设备配置与计算,1、工作区（1）各房间信息点配置计算（2）信息插座面板及底盒计算（3）工作区跳线计算,表3.8 各楼层信息插座数量统计表,2、电信间设备计算 按节方法计算，各电信间设备用量如表3.9所示。各设备规格和型号如下。,3.9各电信间设备用量表,3.配线子系统,表3.10 各层水平缆线用量表,4、主干线路的缆线用量（1）语音主干线 语音主干线用50对三类室内大对数双绞电（2）数据主干线 数据主干线按节方法计算，从设备间到一、三、五、八层电信间的光缆芯数分别为8芯、4芯、8芯和16芯，可选用9根型号为Of05-09L04的4芯多模光缆。,5、设备间设备计算（1）光纤配线架采用型号为0P02LC12的光纤配线架，数量为：数据光纤配线架主干光纤总芯数每个光纤配线架的端口数 9根4芯12口3（个）设备光缆用选用型号为Op06-dlc62dlc03双工LCLC头多模光纤9根，尾纤18根。,（2）语音配线架及跳线设备及主干侧均用100对110配线架，型号为YG766310。主干线侧：M1=GPn每根电缆线对数每个配线架的线对数 850100 4（个）程控交换机侧：M2=TP 每个配线架的线对数210100 2.1取3个,配线架总量：M=M1+M2 4+37（个）跳线和5对连接块：由于语音插座210个，考虑约20%的备用量，跳线为250根1对双绞线，需用100个5对连接块。（3）网络交换机总的光端口数可取9个，用2台千兆交换机。（4）机柜用1个42U的19标准机柜。（5）浪涌保护器：电话进线选用25个型号为LSA10G-230的浪涌保护器。,6、配管计算 金属线槽：地下一层及弱电井内用规格为300mm200mm的金属线槽，用量按实际长度并虑一定的备用量取200m；地上九层用规格为75 mm150 mm的金属线槽，约为800m。阻燃硬塑料管：本工程每个插座按10m管长估算，每根管穿12根线，需用PC20管约4200m。钢管：从手孔到建筑物为5m，可用5m 长的SC80管2根。,3.11.3 施工图,1、设计说明，见附录1。2、综合布线系统图，见附图1。3、综合布线平面图，见附图2。4、主要设备材料表，见附表1,3.12 综合布线系统设计实训,1实训目的 通过对综合布线系统工程设计实训，使学生熟练掌握综合布线系统设计的步骤、内容及设计规范，巩固、深化和扩展所学的知识，提高学生综合运用能力。2实训内容及要求 根据任课教师所给的某工程的建筑平面图及相关资料进行综合布线系统设计。,(1)设计方案及计算书设计方案内容及要求：内容包括设计依据、设计概况、工程特点、设计方案说明，主要设计数据。要求文字通顺，简明扼要，清晰准确。计算书内容及要求：包括水平缆线计算、干线缆线计算及插座、配线架、理线架、机柜等设备选择及计算。计算力求简洁，可适当列表。,(2)施工图：包括图纸目录（4#图纸）、材料表（4#图纸）、综合布线系统图（1/100、1#图纸）、综合布线平面图（1/150、1#图纸）。(3)交图要求：要求交纸质设计草图并交电子文档。3实训步骤参考前述的设计步骤。,本章小结,综合布线系统的设计内容包括工作区、配线子系统、干线子系统、建筑群子系统、设备间、进线间和管理七个部分的设计。工作区的设计主要是插座数量、选型及安装方式确定。每个工作区信息点数量可根据用户需求、建筑物的功能和网络构成来确定。配线子系统的设计包括电信间设计和配线子系统缆线设计。电信间的设计包括电信间位置及数量的确定、配线设备及计算机网络设备选择。配线子系统缆线设计的主要内容是水平线缆类型、路由、规格、数量及敷设方式的确定。干线子系统设计内容包括介质、布线路由、线缆规格及用量的确定。,设备间的设计内容是确定设备间的位置和设备间设备选型。设备间位置应根据设备的数量、规模、网络构成等因素，综合考虑确定。设备间设备选型包括配线架、理线架、机柜、设备电缆及跳线等设备确定。建筑群子系统设计内容有：进线间位置确定；建筑群配线设备CD的位置；缆线的路由、类型、敷设方式及数量确定。综合布线系统的电气保护有过电压、过电流保护。电气保护设计主要考虑电磁兼容性，综合布线接地系统的设计包括接地支线、接地母线、接地干线、主接地母线、接地引入线、接地体的设计。,思考题与习题,3.1试述综合布线设计的一般步骤。3.2如何确定信息插座的数量和类型？3.3如何计算配线子系统的水平双绞线的长度？3.4已知某五层楼的标准层信息插座为100个，其最近的信息插座离电信间的距离为10m，最远的息插座离配线间的距离为45m。问需订购多少箱电缆（电缆每箱长度为305m）。3.5干线子系统的布线距离有哪些规定和要求？3.6如何确定干线子系统的类别和数量？3.7某电信间服务的信息点为160个语音点和88个数据点，若语音主干线用三类大对数双绞电缆，数据主干线用多模光缆，试确定主干线的规格和数量。,3.8建筑物内干线子系统布线有哪几种方法？配线子系统布线有哪几种方法？3.9如何确定设备间的位置？3.10某一层设有一个电信间，服务的信息点为80个电话插座，150个计算机出线插座，水平线用六类非屏蔽四对双绞线。（1）试确定配线架方案、选择配线架类型并计算其数量；（2）试计算交换机（24口）数量；（3）试计算理线架数量；（4）计算配线架间的跳线和设备电缆数量；（5）若用19”标准机柜，确定机柜规格。,3.11建筑群干线布线宜用什么布线方法？3.12试述建筑群子系统的设计步骤。3.13在哪些情况下，应对综合布线线路进行过电压、过电流保护？3.14在什么情况下考虑采用屏蔽通道？3.15电气保护主要有哪几种？其目的是什么？一般安装在什么位置？3.16访问你所在院校中采用综合布线系统构建的校园网，试画出综合布线系统图，编制设计方案。3.17根据老师所给的综合布线系统施工图，编写设计方案。,