综合布线系统的设计思路与施工的基本方法

综合布线系统的设计思路与施工的基本方法

摘要：综合布线是智能建筑的“信息高速公路”,综合布线系统的组合要素,综合布线系统的设计思路及施工。

关键词：综合布线；系统；拓扑结构

综合布线是一个模块化的、灵活性极高的建筑内或建筑物群之间的信息传输通道，是智能建筑的“信息高速公路”。它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。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）以及电器保护设备等。这些部件可用来构筑各种子系统，他们都有自己各自的用途，不仅易于实施，而且能随需求的变化而平稳升级。一个良好的综合布线对其服务的设备应具有一定的独立性，并能连接许多不同的应用设备，如模拟式或数字式机的公共系统设备，也应能支持图像等设备。

1 综合布线系统的组合要素

综合布线采用模块化的结构。按每个模块的作用，可把它划分６个部分，这６个部分可以概括为“一间、二区、三个子系统”即设备间；工作区；管理区；水平子系统；干线子系统；建筑群干线子系统。

1.1设备间

设备间是在每一栋大楼的适当地点放置综合布线线缆和相关连接硬件及应用设备的场所。为了便于设备搬运，设备间最好位于每一栋大楼的第二层或第三层。在设备间内，可把公共系统的各种设备互相连起来。如电信部门的中继线和公共系统设备。设备间还包括建筑物的入口区的设备或电器保护装置及其连接到符合要求的建筑物接地点。它相当于电话系统的站内配线设备及电缆、导线连接部分。

1.2工作区

工作区是放置应用系统终端设备的地方。它由终端设备接到信息插座的连线（或接插软线）组成，它用接插软线在终端设备和信息插座之间搭接。它相当于电话系统中连接电话机的用户线及电话机终端部分。在进行终端设备和信息插座连接时，可能需要某种电器转换装置。如：适配器，可使不同尺寸和类型的插头与信息插座相匹配，提供引线的重新排列，可使多对电缆分成较小的几股，使终端设备与信息插座相连接。

工作区布线是用接插软线把终端设备连接到工作区的插座上。工作区布线随着应用系统的终端设备不同而改变,因此它是非永久性的。

1.3 管理区

管理区在配线间或设备间的配线区域,它采用交联和互连等方式，管理干线子系统和水平子系统的线缆。管理区为连通各个子系统提供连接手段，它相当于电话系统中的每层配线箱或电话分线盒部分。管理子系统应由交接间的配线设备，输入／输出设备组成。

1.4 水平子系统

水平子系统是将干线子系统经配线间的管理区连接并延伸到工作区的信息插座。水平子系统与干线子系统的区别在于，水平子系统总处于同一层上，线缆一端接在配线间的配线架上，另一端接在信息插座上。在建筑物内，干线子系统总是位于垂直的弱电井内或垂直的弱电间内。并采用大对数电缆或光缆，而水平子系统多为４对双绞电缆。这些双绞电缆能支持大多数终端设备。在需要较宽带应用时，水平子系统也可以采用“光纤到桌面”的方案。当水平工作面积较大时，在这个区域可设置二级交接间。这种情况的水平线缆一端接在楼层配线间的配线架上，另一端还要通过二级交接间的配线架连接后，再端接到信息插座上。

1.5 干线子系统

干线子系统是由设备间和楼层配线间之间的连接线缆组成。采用大对数双绞电缆或光缆，两端

分别端接在设备间和楼层配线间的配线架上，它相当于电话系统的干线电缆。干线子系统应由设备间的配线设备和跳线以及设备间至各楼层配线间的连接电缆组成。

1.6 建筑群子系统

建筑群由两个及两个以上建筑物组成。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之内的线缆组成。建筑群综合布线所需的硬件，包括铜电缆、光缆和防止电缆的浪涌电压进入建筑物的电器保护设备。它相当于电话系统中的电缆保护箱及建筑物之间的干线电缆。一般情况下，建筑群子系统宜采用光缆。

2 综合布线系统的设计思路及施工

2.1 总体规划

一般来说，国际通信技术标准是随着科学技术的发展逐步修订完善的。综合布线也是随着新技术的发展和新产品的问世而逐步问世逐步完善趋向成熟。我们在设计智能化建筑物的综合布线期间，要提出并研究近期和长远的需求是非常必要的。

为了保护建筑物投资者的利益，我们可采取“总体规划，分步实施，水平布线尽量到位”的设计原则。干线一般都设置在建筑物弱电间内，更换或扩充比较省事。而水平布线是在建筑物的吊顶内、天花板或水泥地板内，如果更换水平布线，要损坏建筑物结构，影响整体美观。因此，我们在设计水平布线时，要尽量选用档次较高的线缆及相关的连接硬件，缩短布线周期。在设计时强调的是，一定从实际出发，不可脱离实际，盲目追求高标准，造成浪费。

2.2系统设计步骤

设计一个合理的综合布线系统一般有七步：

ａ、分析用户需求；

ｂ、获取建筑物平面图；

ｃ、系统结构设计；

ｄ、布线路由设计；

ｅ、可行性论证；

ｆ、绘制综合布线施工图；

ｇ、编制综合布线用料清单。

一个完善而又合理的综合布线，其目标是，在既定时间内，允许在有新需求的集成过程中，不必再去进行水平布线，以免损坏建筑装饰而影响美观。

2.3 水平子系统的设计与施工

2.3.1 水平子系统设计步骤

ａ、确定信息插座的数量和类型

根据用户的要求和设计的要求确定信息插座的数量及信息插座的类型。

ｂ、确定每个楼层配线间的服务区域

根据建筑物结构和用户需求，确定每个楼层配线间和二级交接间的服务区域及可应用的传输介质。

ｃ、确定路由

根据建筑物结构、用途，确定水平子系统路由设计方案。新建筑物的施工设计图完成后，我们可按照施工图设计水平子系统布线。档次较高的建筑物一般都有吊顶，水平走线可在吊顶内进行。

ｄ、确定线缆的类型

确定线缆类型：

综合布线设计的原则是向用户提供能支持语音和数据的传输通道。按照水平子系统对线缆及长度的要求，在水平区段楼层配线间到工作区的信息插座之间，应优先选用４对双绞线缆。这种双绞电缆具有支持办公室环境中的语音和大多数数据传输要求所需的物理特性和电器特性。

2.3.2 水平子系统的拓扑结构

水平布线宜采用星型拓扑结构，水平子系统的线缆一端与工作区的信息插座端接，另一端与楼层配线间的配线架相连接。

2.3.3 水平子系统线缆长度

水平电缆最大长度为90m，这是楼层配线架上电缆机械终端到信息插座之间的电缆长度。另有10m分配给工作区电缆，设备电缆和楼层配线架上的接插软线或跳线。其中，接插软线或跳线的长度不应超过5m，并在整个建筑物内应与各子系统中线缆相一致。

2.3.4 水平子系统施工布线方法

水平布线，是将线缆从配线间接到每一层的工作区的信息插座上。设计者要根据建筑物的结构特点，从路由最短、造价最低、施工方便、布线规范和扩充简便等及各方面考虑。但由于建筑物中的管线比较多，往往遇到一些麻烦，所以，设计水平子系统必须折中考虑，优选最佳方案。根据我们多年来设计和实施综合布线工程的经验，一般可采取三种类型。即直接埋管方式；先走吊定内线槽再走直管到信息出口的方式；适合大开间及后打隔断的地面线槽方式。其余都是这三种方式的改良型和综合性。

2.3.4.1 直接埋管方式

直接埋管布线方式由一系列密封在混凝土里的金属布线管道组成。这些金属管道从配线间向信息插座的位置辐射。

由于信息点较多，布管数量较多，钢管的费用相应增加。相对于吊顶内走线槽方式的价格优势不大，而局限性较大，在现代建筑中慢慢被其它布线方式所取代。不过在地下层、信息点比较少、也没吊顶，一般还继续使用直埋管布线方式。

2.3.4.2 先走吊顶内线槽再走支管方式

线槽由金属或阻燃强度高的PVC材料制成，并配有各种转弯线槽，T型线槽等各种规格。线槽通常安装于吊顶内或悬挂在天花板上方的区域内。由弱电间引出的线缆先走吊顶内的线槽，到个房间后，经分支线槽，再从分支线槽上引管至墙或柱，剔墙而下到本层的信息出口，或剔墙而上引到上一层的信息出口，最后端接在用户的信息盒上。在设计、安装线槽时应多方考虑，尽量将线槽放在走廊的吊顶内，并且去各房间的支管应适当集中至检修孔附近，便于维护。

2.3.4.3 地面线槽方式

地面线槽方式就是由弱电间出来的线缆走地面线槽到地面出线盒，或由分线盒出来的支管到墙的信息出口。地面线槽适用于大开间或打隔断的场合。

2.4 干线子系统的设计与施工

2.4.1 干线子系统的设计要求

干线子系统由设备间的配线设备和跳线以及设备间至各楼层配线间的连接线缆组成。在确定干线子系统所需要的线缆总对数之前，必须确定线缆中信息共享的原则。

2.4.2 干线子系统布线的拓扑结构

通常综合布线由主配线架、分配线架和信息插座等基本单元经线缆连接组成。主配线架放在设备间，分配线架放在楼层配线间，信息插座安放在工作区。规模比较大的建筑物，在分配线架于信息插座之间也可设置中间交叉配线架。中间配线架安装在二级交接间。连接主配线架与分配线架的线缆称为干线；连接分配线架和信息插座的线缆称为水平线。若有二级交接间，连接主配线架和中间交叉配线架称为干线；连接中间交叉配线架和信息插座的线缆称为水平线。我们可以把综合布线中的基本单元定义为节点，两各相邻节点之间的连线缆称为链路。从拓扑学观点看，综合布线可以说是由一组节点和链路组成的。节点和链路的几何图形就是综合布线拓扑结构。

2.4.2.1 星型拓扑结构

星型拓扑结构由一个中心节点（主配线架）向外辐射延伸到各从节点（楼层配线架）组成。由于每一条通道从中心节点到从节点的链路均与其它链路相对独立，所以，我们设计综合布线可以采用一种模块的方案。主节点采用集中式访问控制策略。主节点的控制设备较为复杂，而从节点必须经过中心节点转接才能通信。星型结构有两类：一类为中心节点的接口设备为功能很强的中央控制设备，它具有处理和转接各从节点信息的双重功能。一旦建立了通道连接，可以在两个节点之间传递信息。另一类是转接中心，仅起从节点间的连通作用。

2.4.2.2 总线型拓扑结构

总线型拓扑结构采用公共干线作为传输介质，所有的分配线架都通过相应楼层配线间的设备硬件接口直接连接到干线上。任何一个楼层配线间的设备发送信号都可以沿着干线传播，而且能被所有其它楼层配线间的设备接收。智能建筑的消防报警系统常采用这种结构。

2.4.2.3 环型拓扑结构

环型拓扑结构，各节点通过各层配线间的有源设备相接形成环形通信通路，各节点之间无主从关系。

2.4.2.4 树状型拓扑结构

树状型拓扑结构实际是星型拓扑结构的发展和扩充，也是一种分层结构。具有主节点和各从节点。它使用于分级控制系统，也是集中控制的一种。

以上是综合布线一些典型结构。在实际工作中，除了可以单独采用上述结构外，还常常将两种或多种拓扑结构有机的结合起来，即所谓的混合拓扑结构。

拓扑结构的选择，要考虑有关建筑物的结构、几何形状、预定用途以及用户意见等方面的情况。

2.4.3 干线系统的设计与施工

2.4.

3.1 确定干线子系统的规模

干线子系统线缆是建筑物内的主馈电缆。在大型建筑物内，都有开放型通道和弱电间。开放型通道通常是从建筑物的最底层到楼顶的一个开放空间，中间没有隔板。弱电间是一连串上下对齐的小房间，每层都一间。干线子系统通道是由一连串弱电间地板垂直对准的电缆孔或电缆井组成。弱电间的每层封闭房间作为楼层配线间。

确定干线通道和配线间的数目时，主要从服务的可用楼层空间来考虑。如果在给定楼层所要服务的所有的终端设备都在配线间的７５ｍ范围之内，则采用单干线接线系统。凡不符合这一要求的，需采用二级交接间。

2.4.

3.2 确定每楼层的干线

在确定每楼层的干线线缆类别和数量时，应当根据水平子系统所有的语音、数据、图像等信息插座需求进行推算。

在确定干线子系统所需的电缆总数之前，必须了解同一电缆中语音和数据信息的共享有什麽限制。每组语音通道所含的双绞线，基本型每个工作区可选定２对，增强型的每个工作区可选顶３对，综合型的每个工作区可选定４对。

2.4.

3.3 确定整座建筑物的干线

整座建筑物的干线子系统信息道的数量，是根据每楼层布线密度来确定的。在确定了各层干线的规模后，将所有楼层的干线分类相加，就可确定整座建筑物的干线线缆数目和类别。

2.4.

3.4 确定楼层配线间至设备间的干线布线路由

建筑物垂直干线布线通道可采用电缆孔和电缆井两种方法：一种是电缆孔法，就是将每层弱电间适当位置的楼层隔板中放上套管，以便电缆垂直穿过。另一种是电缆井法，在每层的弱电间的楼板上开出一些方孔，使电缆可以穿过这些电缆井从这层楼伸到相邻的楼层。

2.5建筑群干线子系统的设计与施工

2.5.1设计方法

2.5.1.1了解敷设现场

确定整个建筑物群大小；确定建筑物地界；确定共有多少栋建筑物。

2.5.1.2确定电缆的一般参数

确定起点位置；确定端点位置；确定每个端点所需的电缆对数；确定每栋建筑物所需的电缆总对数。

2.5.1.3确定建筑物的电缆入口

2.5.1.4确定主电缆路由和备用电缆路由

2.5.1.5选择所需电缆类型

确定电缆长度；画出最终的系统结构图；画出所选定的路由位置和挖沟祥图；确定入口管道的规格。选择每种设计方案所需的专用电缆；