综合布线设计方案(一)


    1.1 系统概述


    对于现代化的大楼,其内部信息传输通道系统(布线系统)已不仅仅要求能支持一般的语音传输,还应能够支持多种计算机网络协议及多种厂商设备的信息互连,可适应各种灵活的,容错的组网方案,因此一套开放的,能全面支持各种系统应用(如语音系统,数据通讯系统,楼宇自控,安全防范等)的综合布线系统,对于现代化办公大楼的必不可少的。

    综合布线系统(即结构化布线系统)即是一套用于建筑物或建筑群内的传输网络,它将话音、数据、图像等设备彼此相连,也使上述设备与外部通信数据网络相连接。

    综合布线系统由各种系列的部件组成,包括传输介质(含铜缆或光缆),电路管理硬件(交叉连接区域和连接面板),连接器,插座,适配器,传输电子设备(调制解调器,网络中心单元,收发器等)、电气保护装置(电浪涌保护器)以及支持的硬件(安装和管理系统的各类工具)。

    综合布线系统一般由六个独立的子系统组成:工作区子系统(Work Area), 水平子系统(Horizontal),管理区子系统(Administration),干线子系统(Backbone),设备间子系统(Equipment),建筑群子系统(Campus)等。综合布线系统能支持多种不同的应用环境,即同一标准信息插座,可方便地通过跳线定义后接插不同通讯协议不同种类的信息设备。

    综合布线系统结构图如下:


     



    1.2 用户需求分析


    综合医疗楼是一个集医疗办公、医疗手术和病房为一体的现代化医疗场所。总医院综合医疗楼分为地下1层、地上11层(含设备层)。

    为满足高速增长的信息传输需求,提高大楼的技术层次及使用管理水平,减少运行和维护人员,本大楼将设置一套综合布线系统,作为大楼内部语音、数据及图像的统一传输媒介,实现大楼内部之间及与大楼外部信息资源的共享。综合布线系统作为综合医疗楼智能化系统的重要组成部分及信息传输的基础设施,在系统规划时以“统一考虑、分别实施、物尽其用、经济合理”为原则,具有模块化、灵活性、可靠性、易扩展等特点。

    综合医疗楼综合布线系统覆盖以下部分:

    1) 涉及计算机网络互联的计算机系统以及各类计算机外部设备;
    2) 涉及传统电话通信系统(包括电话、传真、电话会议、无线分机的控制站点设备等);
    3) 为大楼其他智能化子系统提供基础布线。
    4) 系统分为外网与内网2部分。综合布线系统外网承载业务为总公司局域网、语音电话网、IPTV信息、公共信息显示;内网承载业务为医疗专网,走廊、电梯厅、门厅、大堂、体检中心设置无线AP,实现重要区域医疗专网无线覆盖。内外网采用物理隔离(各自独立的管路、机柜、配线架、桥架内设置隔板分隔。)

    综合医疗楼综合布线系统应达到以下要求:

    (1)计算机网络系统将覆盖整幢建筑物,同时,计算机网络系统可以通过路由器接入Internet;
    (2)主干网可以适应FDDI,快速以太网,千兆以太网,ATM网等;
    (3)可以根据具体用途配置各种级别的网络设备,可以对网络设备灵活更新和移动,同时可以适应网络设备的扩充和调整;
    (4) 既要适应各大楼内部计算机组网的要求,又能完成与外界信息的交换,包括与上级主管单位、与国内外同行之间的信息交换要求;
    (5)综合布线系统中的所有水平线缆及其接插件均应符合六类布线标准。

    根据以上设计依据,结合大楼各层平面图和我们对医院设计的多年经验,我们为综合医疗楼设计出一套经济、适用、安全、便于管理的综合布线方案。


    1.3 设计原则


    为保证综合医疗楼现在及未来网络系统应用的需要,使综合布线系统能够支持各种电子信号的传输和交换,并有足够的储备以支持将来计算机网络中所需的高频率信号,要求综合布线系统能满足并超前用户需求,具有如下特点:

    实用性:满足医院电话通信系统、办公自动化、医疗信息系统等应用对布线的需求,能兼容语音、数据、图像的传输,并可于外部网络连接,系统必须能够满足向后兼容要求。
    灵活性:为开放式结构,能支持话音及多种高速计算机数据系统的需要。即任一信息点能够连接不同类型的设备,如计算机、打印机、终端或电话、传真机,同时还为大型主机提供光纤的接口插座,可以满足将来各种业务的需求。
    模块化:布线系统中,除去固定在建筑物内的线缆外,其余所有的接插件都是积木式的标准间,以方便管理和使用。
    扩充性:布线系统是可扩充的,以便将来有更大的发展时,很容易将设备扩展进去。本方案采用树状星型结构,以支持目前和将来各种网络的应用。通过跳线和不同的网络设备,可以实现各种不同逻辑拓扑结构的网络,一旦系统扩充时仅需要在相关的“树杈”上添入新的线缆就可以实现。
    可靠性:在设计中充分考虑到系统的长期可靠性。
    经济性:在满足应用要求的基础上,尽可能降低造价。


    1.4 设计目标


    综合布线系统PDS(Premises Disrtibution System)是智能化建筑的最基本的基础设施,被世人称为智能化建筑的神经系统。综合布线系统是建筑物或建筑群内的信息传输网络,它既能使语音、数据通信设备及其它信息管理系统彼此相连,也能使这些设备与外部通信网络相连。系统也是信息社会各类通讯和交换的网络基础设施系统,成为现代化建筑必有的基础设施之一。

    综合医疗楼这一大型综合性智能化工程,综合布线系统的设计不仅要解决各建筑物内的语音数据通信问题,而且还应从全局考虑今后的建筑物间的汇聚管理,为医院语音、数据、视频等应用提供良好先进的信息通道。

    本项目布线设计采用结构化布线系统,以便对医院中的电话系统、计算机网络系统等智能化系统进行统一管理,最终为其上的各系统的智能化管理提供一个开放的、灵活的、先进的和可扩展的线路基础;在符合规范标准的基础上设置配线间。

    综合布线系统是目前国内外推广使用的比较先进的综合布线方式,它较传统布线方式具有以下功能与特点:

    (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,能满足不同生产厂商终端设备传输信号的需要。
    (2)灵活性、适应性强
    采用传统的专业布线系统时,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,传统的专业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,只需采用简单的接插工序,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。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)技术经济合理
    综合布线系统各个部分都采用高质量材料和标准化部件,并按照标准施工和严格检测,保证系统技术性能优良可靠,满足目前和今后通信需要,且在维护管理中减少维修工作,节省管理费用。采用综合布线系统虽然初次投资较多,但从总体上看是符合技术先进、经济合理的要求。


    1.5 系统设计



    1.5.1 总体设计规划


    综合布线系统本身具有很高的兼容性,根据用户要求,本方案主要综合话音,数据,图像及多媒体系统的应用。每个信息点能够灵活的应用,可随时转换接插电话、微机或数据终端,并可随着用户的进一步应用需求,通过相应适配器或转换设备,满足门禁系统、视频监控(CCTV),有线电视(CATV)以及多媒体会议电视等系统的传输应用。整个布线系统由工作区子系统,水平干线子系统,管理子系统,主干子系统,设备间子系统等五个子系统构成。方案设计充分考虑了高度的可靠性,高速率传输特性,灵活性及可扩充性。

    系统结构规划:

    综合布线系统采用模块化的结构,按照每个模块的不同作用,美国国家标准协会的EIA/TIA 568A综合布线标准规定了综合布线系统由六个子系统构成:

    工作区子系统(Work Area)
    工作区是指从信息出口到终端设备之间所包括的各种布线设备,如各种适配器、平衡器等,常用终端设备是计算机、电话、传真机、ATM机、医疗设备等。
    水平子系统(Horizontal Cabling)
    实现信息插座和管理子系统(配线架)间的连接,包括信息插座、水平传输介质和端接水平线的配线架。常用信息插座为RJ45,传输介质为屏蔽、非屏蔽 8芯双绞线或光纤。
    主干线子系统( Backbone Cabling)
    实现计算机设备,程控交换机 ( PBX ),监控中心与各管理子系统间的连接,也实现楼与楼之间的连接,常用介质是多对数双绞线电缆或光缆。
    管理子系统(Administration)
    它是由交叉连接的端接硬件(配线架)和色标规则组成,以提供对所有系统的连接和对与其相连信息插座的功能进行灵活的管理,并包含系统管理文档。
    设备区子系统(Equipment Room)
    主要是放置计算机系统设备,网络集线器 ( HUB ),程控交换机,楼宇自控中心设备,音响输出设备,闭路电视控制装置和报警控制中心等等。
    建筑群子系统(Campus Subsystem)(本系统占不考虑)
    建筑群是由两个及两个以上的建筑物组成。这些建筑物彼此之间要进行信息交流,综合布线的建筑群干线子系统是由连接各建筑物内的线缆组成。


    根据以上描述,可以将综合布线系统结构图示如上。

     

    1.5.2 工作区子系统设计


    工作区布线子系统由终端设备连接到信息插座的连线(或软线)组成,它包括装配软线、适配器和连接所需的扩展软线,并在终端设备和I/O之间搭桥。

    工作区子系统的设计要点主要包括信息点数量确定、工作区跳线设计。

    1)信息点数量确定
    根据使用要求及设计要求,工作区子系统中铜缆信息插座均选用满足ISO 11801及EIA/TIA 568A标准的RJ45插座,每个信息插座均带有永久性的防尘门,为国标86型。
    语音、数据插座均采用6类非屏蔽模块。
    2)工作区跳线设计
    语音点选择110-RJ45跳线;数据点跳线选用六类非屏蔽RJ45-RJ45成品跳线。

    1.5.3 水平子系统设计


    水平布线子系统是整个布线系统的一部分,它将干线子系统线路延伸到用户工作区。水平布线子系统与干线子系统的区别在于:水平布线子系统总是处在一个楼层上,并端接在信息插座或区域布线的中转点上。一般来说,水平子系统的电缆数为4对UTP(非屏蔽双绞线),它们能支持大多数现代通信设备。在需要某些更高带宽应用时,可以采用光缆。

    水平子系统的设计要点主要包括信息模块类型、面板类型、水平线缆类型的选择、水平线缆的走线方式及水平线缆数量的统计等:

    1)信息模块类型
    语音点和数据点信息模块均选用六类非屏蔽模块,可支持千兆比以太网的传输(速率1Gbps);每个信息插座均带有永久性的防尘门,为国标86型。
    2)面板类型
    信息插座面板类型为标准86面板,根据本系统的实际情况,选择单孔、双孔和地面插座形式,带防尘盖,并带有图形、文字标识:语音点采用电话标识,数据点采用电脑标识。所有符合标准的模块均可以安装在该面板上。
    3)水平线缆类型的选择
    水平布线子系统的非屏蔽双绞线全部采用六类非屏蔽4对双绞线缆。
    4)走线方式
    水平线缆的走线方式取决于信息点的位置和水平线槽的安装方式,本系统的水平线槽应以在吊顶铺设为主,信息点为墙面型或地面型。

    1.5.4 主干子系统设计


    干线子系统是整个建筑物综合布线系统的一部分。它提供建筑物的干线电缆的路由。通常由垂直大对数铜缆或光缆组成,它的一端端接于设备机房的主配线架上,另一端通常端接在楼层接线间的各个管理分配线架上。

    干线子系统的设计要点主要有干线路由的选择及走线方式、干线线缆类型的确定、干线线缆用量的统计等:

    1)干线路由的选择及走线方式
    本次系统设计的主干线缆路由以走弱电竖井为主,进入主机房部分将根据现场实际情况确定。走线方式即为桥架敷设。

    2)主干线缆类型的确定
    本工程主干电缆分为语音和数据两种,语音主干采用50对3类UTP大对数电缆,数据主干采用室内12芯多模光纤。外网采用单链路12芯多模光纤上联,内网采用双链路俩根12芯多模光纤上联。

    1.5.5 管理子系统设计


    管理子系统由交连、互连配线架、信息插座式配线架以及相关跳线组成。管理点为连接其它子系统提供连接手段。交连和互连允许你将通信线路定位或重定位到建筑物的不同部分,以便能更容易地管理通信线路。

    管理子系统的设计主要是指管理间机柜的选型及数量的确定,机柜的固定方式,管理子系统配线架的选型及数量的确定、配线架的安装方式、管理间跳线种类的选择、跳线方式的确定等:

    1) 机柜的选型及数量的确定

    外网:
    本项目共设置8个弱电竖井,一层设置2个,分别位于C-D/5轴与C-D/8轴。每三层的点汇集到一层集中管理。外网弱电间与内网弱电间错层设置。

    内网:
    本项目共设置8个弱电竖井,一层设置2个,分别位于C-D/5轴与C-D/8轴。每三层的点汇集到一层集中管理。外网弱电间与内网弱电间错层设置。

    综合布线系统的管理间设于弱电竖井内,管理间放置2m 19英寸标准机柜。机柜的大小足够安装所需全部布线设备及网络交换机。机柜材料选用金属喷塑,并配有网络设备专用配电电源端接位置,可将网络设备同放置其中。此种安装模式具有整齐美观、可靠性高、防尘、保密性好、安装规范、并具有一定的屏蔽作用等优点。

    2)机柜的固定方式
    管理间内机柜可直接放置在水平地面上,但与四周墙面要留有一定的水平距离(不小于10厘米)。

    3)配线架的选型及数量的确定
    管理子系统的配线架分为铜缆配线架和光纤配线架两种。
    铜缆水平配线架:语音点的主干和水平配线架均采用110型100对无腿配线架;数据点的水平铜缆连接配线架采用六类24口快接式配线架,主干采用光纤配线架。

    4)配线架的安装方式
    以上配线架分别安装于19英寸语音、数据标准机柜中,机柜由上至下的安装顺序为:网络设备、光纤配线架、数据水平配线架、语音水平配线架、语音主干配线架。

    5)管理间跳线种类的选择及跳线方式的确定
    语音跳线:选用110-RJ45鸭嘴语音跳线。本方案按语音信息点的100%配置语音跳线。
    数据跳线:由数据水平24口模块式配线架到光电转换器采用RJ45-RJ45快接式跳线,选用六类非屏蔽跳线,100%配置。
    光纤跳线:本方案光纤跳线根据光纤根数与交换机数量进行考虑。

    1.5.6 设备间子系统设计


    本工程设备间设置在1层网络中心机房。设备间子系统由设备间中的跳线电缆、适配器组成,它把中央主配线架与各种不同设备互连起来,如PBX,网络设备和监控设备等与主配线架之间的连接等。通常该子系统设计与网络具体应用有关,相对独立于通用的结构布线系统。

    设备间配线架均采用19”机柜安装方式。主设备间的机柜应固定在架空地板的安装支架上。

    设备间子系统的设计主要是指设备安装方式确定、配线架的选型及数量确定、设备间跳线种类的确定、设备间环境要求等:

    1)设备安装方式确定
    主设备间管理设备全部采用机柜安装,机柜为2米42U,19英寸标准,并配有网络设备专用配电电源及风扇,可将设备间网络设备一同放置其中。此种安装模式具有整齐美观、可靠性高、防尘、保密性好、安装规范、并具有一定的屏蔽作用等优点。

    2)配线架的选型及数量确定
    数据主配线架:用于连接来自各管理间的数据主干(12芯室内多模光纤),以及连接由运营商接入的光纤,采用了与管理间相同的24口机柜式光纤配线架。
    语音主配线架:用于连接来自各管理间的语音主干(50对大对数电缆),以及连接由运营商或院区接入的主干电缆,采用与管理间相同的110型100对无腿配线架。

    3)设备间跳线种类的确定与管理间相同。

    1.5.7 系统色标管理方案


    整个系统要实行统一的色标管理,即对不同的区域采用不同的标准颜色加以标记,具体颜色的含义如下:

    蓝色:代表水平子系统的区域,端接在蓝色区域的电缆敷设在接线间水平区至信息插座之间。
    白色:代表垂直干线子系统的区域,端接在白色区域的电缆敷设在主接线间和楼层接线间之间。
    绿色:从电话总局来的输入中继线。
    紫色:从 PBX 或数据交换机之类的系统公共装置来的引线。

    1.5.8 布线系统的安全性


    1)电气防护
    综合布线的标准规定:当布线区域内存在的电磁干扰场强大于3V/m时,应采取防护措施。电磁干扰一般来自于电磁场或电力场,这些干扰源会影响数据的传输。
    为了减弱干扰的影响,最佳的解决办法是将电缆远离干扰源。

    2)接地
    大楼自装备了金属部件时起,就应当加以保护防止所有的干扰,为防止干扰可能对系统产生的破坏,我们建议大楼内用网格形结构做成等电位金属接地体,目的是减少布线和金属导体之间产生的回路面积,并保证所有设备共同的参考等电位。针对布线系统,我们还将采取以下保护手段:

    (1)布线系统涉及的金属部件可靠接地:由于我们采用了非屏蔽布线系统,涉及到的金属部件为金属线槽、钢管以及配线间的金属机柜。金属线槽、钢管应保持连续的电气连接,并在两端有良好的接地;配线柜内的有源设备外壳应与布线机柜绝缘,并用单独的导线引至接地汇流排。接地方式宜采用联合接地方式,接地电阻不大于1欧姆。
    (2)在进入大楼的导线上进行过压保护:由大楼外部接入的铜缆应加装过压保护装置,铠装光缆外壳应有良好的接地。