垂直和建筑群子系统的设计和安装技术

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1、物联网工程布线技术 单元八单元八 垂直和建筑群子系统的垂直和建筑群子系统的 设计和安装技术设计和安装技术 主要内容主要内容 8.1 垂直子系统的设计和安装技术 8.2 建筑群子系统的设计和安装技 术 8.3 典型行业应用案例 8.4 工程经验 8.5 练习题 8.6 实训项目：光纤熔接实训 1.了解工程布线中垂 直和建筑群子系统的 设计思路和方法。 2.通过实训掌握安装 和施工技术。 重点重点 8.1 垂直子系统的设计和安装技术 8.1.1 垂直子系统的基本概念和工程应用 垂直子系统连接设备间子系统和管理间子系统。它是建筑物内综 合布线的主干缆线，垂直子系统一般使用光缆传输。图8-1为垂直子

2、系统示意图。垂直子系统的布线也是一个星型结构，从建筑物设备间 向各个楼层的管理间布线，实现大楼信息流的纵向连接，图8-2为垂 直子系统布线原理图。 图8-1 垂直子系统示意图 图8-2 垂直子系统布线原理图 8.1 垂直子系统的设计和安装技术 8.1.2 垂直子系统的设计原则 1.星形拓扑结构原则 2.保证传输速率原则 垂直子系统首先考虑传输速率，一般选用光缆。 3.无转接点原则 垂直子系统中的光缆或者电缆路由比较短，而且跨越楼层或者区 域，布线路由中不允许有接头或者CP集合点等各种转接点。 4.语音和数据电缆、控制电缆分开原则 语音电缆一般使用大对数电缆，数据一般使用光缆，在基本型综 合布线

3、系统中也常常使用双绞线电缆，监控系统使用同轴电缆，门禁 系统和报警系统往往使用双绞线电缆或者组合电缆实现信号传输控制 与供电。语音电缆工作电压一般高于数据电缆工作电压，为了防止语 音传输对数据传输的干扰，必须遵守语音电缆和数据电缆分开的原则 。 5.大弧度拐弯原则 垂直子系统对数据传输速率要求高，涉及终端用户多，因此在设 计时，垂直子系统的缆线应该垂直安装，如果在路由中间或者出口处 需要拐弯时，必须设计大弧度拐弯。 8.1 垂直子系统的设计和安装技术 8.1.3 垂直子系统的设计步骤和方法 垂直子系统的设计步骤如图8-3所示。 图8-3 垂直子系统设计步骤 1.需求分析 2.技术交流 重点了解

4、每个楼层的具体用途、重点需求、运行环境等因素。 3.阅读建筑物图纸 通过阅读建筑物图纸掌握建筑物的竖井位置、设备间和管理间位 置及土建结构、强电路径，重点掌握在垂直子系统路由上的电器设备 、电源插座、暗埋管线等。 8.1 垂直子系统的设计和安装技术 8.1.3 垂直子系统的设计步骤和方法 4.规划和设计 1）确定缆线类型 根据布线环境和综合布线系统设计等级，确定缆线类型为光缆或 铜缆。根据工程实际需求，确定所需的电缆总对数和光纤总芯数，并 留有适当的备份。主干缆线宜设置电缆与光缆，并互为备份路由。 2）垂直子系统路径的选择 垂直子系统主干缆线应选择最短、最安全和最经济的路由，根据 建筑物结构以

5、及建筑物内预留的电缆孔、电缆井等通道位置确定。建 筑物内一般有封闭型和开放型两类通道，宜选择带门的封闭型通道。 3）缆线容量配置 （1）语音业务，大对数主干电缆应按每一个电话8位模块通用插座配 置1对线，并在总需求线对的基础上至少预留约10备用线对。 （2）对于数据业务每个交换机至少应该配置1个主干端口。主干端口 为电端口时按4对线容量，为光端口时则按2芯光纤容量配置。 （3）当工作区至电信间的水平光缆延伸至设备间的光配线设备(BD CD)时，主干光缆的容量应包括所延伸的水平光缆。 8.1 垂直子系统的设计和安装技术 8.1.3 垂直子系统的设计步骤和方法 4.规划和设计 4）垂直子系统线缆敷

6、设保护方式 （1）缆线不得布放在电梯或供水、气、暖管道和强电竖井中。 （2）电信间、设备间、进线间之间干线通道应沟通。 5）垂直子系统干线线缆交接 干线电缆、干线光缆布线的交接不应多于两次。从楼层配线架到 建筑群配线架之间只应通过一个配线架，即建筑物配线架（在设备间 内）。当综合布线只用一级 干线布线进行配线时，放置 干线配线架的二级交接间可 以并入楼层配线间。 6）垂直子系统干线线缆端接 干线电缆可采用点对点 端接，也可采用分支递减端 接连接，如图8-4和图8-5。 图8-4 干线电缆点对点端接方式 图8-5 干线电缆分支接合方式 8.1 垂直子系统的设计和安装技术 4.规划和设计 7） 确

7、定垂直子系统通道规模 通常使用的垂直子系统通道是由一连 串穿过管理间地板且垂直对准的通道组 成，如图8-6所示。 确定垂直子系统的通道规模,主要就 是确定垂直通道和配线间的数 目。如果给定楼层的所有信息插座都在 配线间的75m范围之内，那么采用单干线 接线系统。如果有部分信息插座超出配 线间的75m范围之外，那就要采用双通道 干线子系统，或者采用经分支电缆与设 备间相连的二级交接间。 如果同一幢大楼的管理间上下不对齐 ，则可采用大小合适的线缆管道系统将 其连通，如图8-7所示。 5.完成材料规格和数量统计表 图8-7 双干线电缆通道 图8-6 穿过弱电间地板的线缆井和线缆孔 8.1.3 垂直子

8、系统的设计步骤和方法 8.1 垂直子系统的设计和安装技术 垂直子系统布线必须选择缆线最短、最安全和最经济的路由，同 时考虑未来扩展需要。设计和施工时，一般应预留冗余信道。 1.标准规定 GB50311-2007综合布线系统工程设计规范国家标准第6章要求 ：垂直子系统垂直通道穿过楼板时宜采用电缆竖井方式。也可采用电 缆孔、管槽的方式，电缆竖井的位置应上、下对齐。 2.垂直子系统线缆选择 根据建筑物的结构特点以及应用系统的类型，决定干线线缆的类 型。在垂直子系统设计中常用多模光缆和单模光缆、4对双绞线电缆 、大对数对绞电缆等，在住宅楼也会用到75有线电视同轴电缆。 目前，针对电话语音传输一般采用3

9、类大对数对绞电缆(25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75 同轴电缆。6类网络布线系统通常使用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的高速网络系统时，电缆长度 不宜超过90m，否则宜选用光缆。 8.1.4 垂直子系统安装技术 8.1 垂直子系统的设计和安装技术 3.垂直子系统布线通道的选择 垂直型的干线布线路由主要采用电缆孔和电 缆井两种方法。对于单层平面建筑物水平型的 干线布线路由主要用金属管道和

10、电缆托架两种 方法。 干线子系统垂直通道有三种方式可供选择： 1）电缆孔方式 电缆捆在钢绳上，钢绳固定在墙上已铆好的 金属条上，见图8-8。 2）管道方式 包括明管或暗管敷设。 3）电缆竖井方式 竖井的具体大小要根据所布线的干线电缆数 量而定，如图8-9所示。电缆井比电缆孔更为灵 活，可以让各种粗细不一的电缆以任何方式布 设通过。但在建筑物内开电缆井造价较高，而 且不使用的电缆井很难防火。 8.1.4 垂直子系统安装技术 图8-9 电缆竖井方式 图8-8 电缆孔方法 8.1 垂直子系统的设计和安装技术 4.垂直子系统线缆容量的计算 在确定每层楼的干线线缆类型和数量时，要根据楼层水平子系统 所有

11、的各个语音、数据、图像等信息插座的数量来进行计算： （1）语音干线缆线，一个电话信息插座至少配1个线对。 （2）计算机网络干线线缆的线对容量计算原则是：电缆干线按24个 信息插座配2对对绞线，每一个交换机或交换机群配4对对绞线；光缆 干线按每48个信息插座配2芯光纤。 （3）信息插座较少时，可多个楼层共用交换机，并合并计算芯数。 （4）如有光纤到用户桌面的情况，光缆直接从设备间引至用户桌面 ，干线光缆芯数应不包含这种情况下的光缆芯数。 （5）主干系统应留有足够的余量，以作为主干链路的备份。 5.垂直子系统缆线的绑扎 垂直子系统敷设缆线时，应对缆线进行绑扎。对绞电缆、光缆及 其他信号电缆应根据缆

12、线的类别、数量、缆径、缆线芯数分束绑扎, 绑扎间距不宜大于1.5米。绑扎缆线时应特别注意按照楼层进行分组 绑扎。 8.1.4 垂直子系统安装技术 8.1 垂直子系统的设计和安装技术 6.线缆敷设要求 1）光缆 l光缆敷设时不应该绞结。 l光缆在室内布线时要走线槽。 l光缆在地下管道中穿过时要用钢管或者PVC管。 l光缆需要拐弯时，其曲率半径不得小于300毫米。 l光缆的室外裸露部分要加铁管保护，铁管要固定牢固。 l光缆不要拉得太紧或太松，并要有一定的膨胀收缩余量。 l光缆埋地时，要加铁管保护。 2）双绞线 l双绞线敷设时要横平竖直，走桥架或者线槽，不要扭曲。 l双绞线的两端点要标号。 l双绞线

13、的室外部分要加套管，严禁搭接在树干上。 l双绞线不要拐硬弯。 在竖井中敷设缆线时一般有两种方式，向下垂放电缆和向上牵引 电缆。相比较而言，向下垂放比较容易。 8.1.4 垂直子系统安装技术 8.1 垂直子系统的设计和安装技术 6.线缆敷设要求 3）向下垂放线缆的方法和步骤 （1）把线缆卷轴放到最顶层。 （2）在离房子开口34米处安装线缆卷轴，并从卷轴顶部馈线。 （3）在线缆卷轴处安排布线施工人员，每层楼上要有一个工人， 以便牵引下垂的线缆。 （4）旋转卷轴，将线缆从卷轴上拉出。 （5）将拉出的线缆引导进竖井中的孔洞。在此之前，先在孔洞中 安放一个塑料的套管状保护物，以防止孔洞不光滑的边缘擦破线

14、缆的 外皮。 （6）慢慢地从卷轴上放缆并进入孔洞向下垂放，注意速度不要过 快。 （7）继续放线，直到下一层布线人员将线缆牵引到下一个孔洞。 （8）按前面的步骤继续慢慢地放线，直至线缆到达指定楼层进入 横向通道。 8.1.4 垂直子系统安装技术 8.1 垂直子系统的设计和安装技术 6.线缆敷设要求 4）向上牵引线缆的方法和步骤 向上牵引线缆需要使用电动牵引绞车，其主要步骤如下： （1）按照线缆的质量，选定绞车型号，并按说明书操作，首先往 绞车中穿一条绳子。 （2）启动绞车，并往下垂放一条拉绳，直到安放线缆的底层。 （3）如果缆上有一个拉眼，则将绳子连接到此拉眼上。 （4）启动绞车，慢慢地将线缆通

15、过各层的孔向上牵引。 （5）缆的末端到达顶层时，停止绞车。 （6）在地板孔边沿上用夹具将线缆固定。 （7）当所有连接制作好之后，从绞车上释放线缆的末端。 8.1.4 垂直子系统安装技术 8.2 建筑群子系统设计和安装技术 建筑群子系统也称为楼宇子系统，主要实现建筑物与建筑物之间 的通信连接，一般采用光缆并配置光纤配线架等相应设备，它支持建 筑物之间通信所需的硬件，包括缆线、端接设备和电气保护装置。设 计时应考虑布线系统周围的环境，确定建筑物之间的传输介质和路由 ，并使线路长度符合相关网络标准规定。 8.2.1 建筑群子系统基本概念和工程应用 图8-10 建筑群子系统实际案例图 8.2 建筑群子

16、系统设计和安装技术 1.地下埋管原则 建筑群子系统的室外缆线，一般通过建筑物进线间进入大楼内部 的设备间，室外距离比较长，设计时一般选用地埋管道穿线或者电缆 沟敷设方式。也有在特殊场合使用直埋方式，或者架空方式。 2.远离高温管道原则 避免高温损坏缆线或者缩短缆线的寿命。 3.远离强电原则 避免对网路系统的电磁干扰。 4.预留原则 方便未来升级和维护。 5.管道抗压原则 地埋管道穿越园区道路时，必须使用钢管或者抗压PVC管。 6.大拐弯原则 实际施工时，一般在拐弯处设立接线井，方便拉线和后期维护。 8.2.2 建筑群子系统的设计原则 8.2 建筑群子系统设计和安装技术 1.需求分析 1） 确定敷设现场的特点 2） 确定电缆系统的一般参数 3） 确定建筑物的电缆入口 4） 确定明显障碍物的位置 5） 确定主电缆路由和备用电缆路由 6） 选择所需电缆的类型和规格 7）确定每种选择方案所需的劳务成本 8）确定每种选择方案的材料成本 9）选择最经济、最实用的设计方案 2.技术交流