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1、物联网工程布线技术,单元六 水平子系统的设计 和安装技术,主要内容,6.1 水平子系统的基本概念和工程应用 6.2 水平子系统的设计原则 6.3 水平子系统的设计步骤和方法 6.4 水平子系统的设计案例 6.5 水平子系统的安装施工技术6.6 典型行业应用案例 6.7 工程经验 6.8 练习题 6.9 实训项目,1.了解水平子系统的设计思路和方法。 2.掌握水平子系统的安装和施工技术。,重点,6.1 水平子系统的基本概念和工程应用,水平子系统，GB50311国家标准中称为配线子系统，指从工作区信息插座至楼层管理间（FD-TO）的部分，一般在同一个楼层上，由用户信息插座、水平电缆、配线设备等组成
2、。图6-1为水平子系统的实际应用案例图。 目前，网络应用系统全部 采用星型拓扑结构，直接体 现在水平子系统中。实际工 程中，水平子系统的安装布 线范围一般全部在建筑物内 部，常用的有三种布线方式：暗埋管布线方式、桥架布线方式、地面敷设布线方式。,图6-1 水平子系统实际应用案例图,6.2 水平子系统的设计原则,1.性价比最高原则 因为水平子系统范围广、布线长、材料用量大，对总工程影响较大 2.预埋管原则 认真分析布线路由和距离，确定缆线的走向和位置。新建建筑物优先考虑在建筑物梁和立柱中预埋穿线管，旧楼改造或者装修时考虑在墙面刻槽埋管或者墙面明装线槽。 3.水平缆线最短原则 一般把楼层管理间设置
3、在信息点居中的房间，保证水平缆线最短。对于楼道长度超过100米的楼层，或者信息点比较密集时，可以在同一层设置多个管理间。 4.水平缆线最长原则 GB50311规定，铜缆双绞线电缆的信道长度不超过100米，水平缆线长度一般不超过90米。因此前期设计中水平缆线最长不宜超过90米。 5.避让强电原则 如果确实需要平行走线时，应保持一定的距离。如果需要近距离平行布线甚至交叉跨越布线时，需要用金属管保护网络布线。 6.地面无障碍原则,6.3 水平子系统的设计步骤和方法,水平子系统设计的一般工作流程如图6-2所示。,图6-2 水平子系统设计步骤,1.需求分析 首先按照楼层进行分析，分析每个楼层的设备间到信
4、息点的布线距离、布线路径。 2.技术交流 重点了解每个信息点路径上的电路、水路、气路和电器设备的安装位置等详细信息。在交流过程中必须进行详细的书面记录，每次交流结束后要及时整理书面记录。 3.阅读建筑物图纸 重点掌握在综合布线路径上的电器设备、电源插座、暗埋管线等。在阅读图纸时，进行记录或者标记，正确处理水平子系统布线与电路、水路、气路和电器设备的直接交叉或者路径冲突问题。,6.3 水平子系统的设计步骤和方法,4.规划和设计 1）水平子系统的拓扑结构 水平布线子系统为星型结构，如图6-3所示。每个信息点都必须通过一根独立的缆线与楼层管理间的配线架连接，然后通过跳线与交换机连接。,2）水平子系统
5、的布线距离规定,图6-3 水平子系统拓扑结构,图6-4 水平电缆和信道长度,6.3 水平子系统的设计步骤和方法,4.规划和设计 2）水平子系统的布线距离规定 水平子系统的长度应符合下列要求： 1）信道最大长度不应大于100m。其中水平电缆长度不大于90m，一端工作区设备连接跳线不大于m，另一端设备间（电信间）的跳线不大于m，如果两端的跳线之和大于10m时，水平电缆长度应适当减少，保证配线子系统信道最大长度不大于100m。 2）信道总长度不应大于2000m。信道总长度包括了综合布线系统水平缆线和建筑物主干缆线及建筑群主干三部分缆线之和。 3）建筑物或建筑群配线设备之间(FD与BD、FD与CD、B
6、D与BD、BD与CD之间)组成的信道出现4个连接器件时，主干缆线的长度不应小于15m。,6.3 水平子系统的设计步骤和方法,4.规划和设计 3）开放型办公室布线系统长度的计算,也可按下式计算： C=(102-H)1.2 W=C-5 式中 C=W+D 4）CP集合点的设置 同一个水平电缆上只允许一个CP集合点，而且CP集合点与FD配线架之间水平线缆的长度应大于15m。 CP集合点的端接模块或者配线设备应安装在墙体或柱子等建筑物固定的位置，不允许随意放置在线槽线管内或暴露在外边。 CP集合点只允许在实际布线施工中应用并应尽量避免使用。在前期项目设计中不允许出现CP集合点。,表6-1各段缆线长度限值
7、,6.3 水平子系统的设计步骤和方法,4.规划和设计 5）缆线的布放根数 缆线布放在线管与线槽内的数量，应根据不同类型的缆线做不同的选择。线管内布放大对数电缆或4芯以上光缆时，直线管路的管径利用率应为50%60%，弯管路的管径利用率应为40%50%。线管内穿放4对对绞电缆或4芯光缆时，截面利用率应为25%35%，布放缆线在线槽内的截面利用率应为30%50%。双绞线根数计算公式为： N=管(槽)截面积线缆截面积利用率 N表示容纳双绞线最多数量； 常用线管和线槽内布放缆线的最大数量可以按照表6-2和6-3速查表查询。,表6-2 表 6-3,6.3 水平子系统的设计步骤和方法,4.规划和设计 6）布
8、线弯曲半径要求,表6-4管线敷设允许的弯曲半径,注：采用电缆桥架布放时，桥架内侧的弯曲半径不应小于300mm。 在布线施工拉线过程中，缆线宜与管中心线尽量相同，如图6-5所示，以现场允许的最小角度按照A方向或者B方向拉线，不要与管口形成90度拉线，如图6-6所示。不允许将缆线缠绕在手中或者工具上拉线，也不允许用钳子夹住缆线中间缆线。,图6-5 正确拉线方向 图6-6 错误拉线方向,6.3 水平子系统的设计步骤和方法,4.规划和设计 7）网络缆线与电力电缆的间距 8）缆线与电器设备的间距,表6-5 综合布线电缆与电力电缆的间距,表6-6综合布线缆线与电气设备的最小净距,6.3 水平子系统的设计步
9、骤和方法,4.规划和设计 9）缆线与其他管线的间距 10）其他电器防护和接地 综合布线系统应根据环境条件选用相应的缆线和配线设备，或采取防护措施，并应符合相关规定。,表6-7 综合布线缆线及管线与其他管线的间距,6.3 水平子系统的设计步骤和方法,4.规划和设计 11）缆线的暗埋设计 水平子系统缆线的路径，在新建筑物设计时宜采取暗埋管线。暗管的转弯角度应不小于90度，在路径上每根暗管的转弯角度不得多于2个，并不应有S弯出现，有弯头的管段长度超过20m时，应设置管线过线盒装置；在有2个弯时，不超过15m应设置过线盒。 新建公共建筑物暗埋管路径一般有三种做法，分别是同层暗埋管、跨层暗埋管和地面暗埋
10、管，如图6-7所示和图6-8所示。,图6-7 水平子系统同层暗埋管示意图 图6-8水平子系统跨层暗埋管和地面暗埋管示意图,6.3 水平子系统的设计步骤和方法,4.规划和设计 12）缆线的明装设计 住宅楼、老式办公楼、厂房进行改造或者需要增加网络布线系统时，一般采取明装布线方式。住宅楼增加网络布线常见的做法是，将机柜安装在每个单元的中间楼层，然后沿墙面安装PVC线槽到每户门上方墙面固定插座，如图6-9所示。使用线槽外观美观，施工方便，但是安全性比较差，使用线管安全性比较好。 在已经入住的住宅楼需要增加信息插座时，一般设计在楼道，,图6-9 图6-10,位于入户门上方。这是因为每个住户家里的布局和
11、装饰结构不同，进入室内施工不方便。 楼道明装布线时，宜选择PVC塑料线槽，线槽盖板边缘最好是直角，特别在北方地区不宜选择斜角盖板，斜角盖板容易落灰，影响美观，如图6-10所示。,6.3 水平子系统的设计步骤和方法,5.材料规格和数量统计表 以图6-9为例，这是一个一梯三户的单元，图中表示了6层至9层结构。我们按照层高3.2米，楼道宽度3米，每户2个信息点做材料统计表。使用的主要材料有PVC线槽、堵头、阴角、三通、四通、网络插座、双口面板、网络模块、网线等。电缆和线槽等从6层地面开始计算。线槽按照右,表6-8 6层至9层信息点材料统计表,边住户水平2米，中间住户垂直3.2米，水平2米，左边住户水
12、平2米。线槽两端必须安装堵头，中间使用三通或者四通连接，我们看到在9层有一个三通，各层为四通。表6-8为完成的材料统计表。,6.4 水平子系统的设计案例,以“西元”研发楼的典型水平子系统设计为例讲述水平子系统的埋管布线设计方法。 6.4.1 研发楼一层地面埋管布线方式 图6-11为一层水平子系统埋管图。一层信息点全部采用地面暗埋管布线方式，一般在地面或者楼板埋管时只能使用16，20或者25管等直径较小的钢管，由于地面垫层或者楼板厚度的限制，不能使用较大直径的管子，因此往往从楼层管理间到信息点有很多管子铺满楼板。图6-12为一层信息点立面图，标明了地面埋管位置。,图6-11 一层地面埋管布线路由
13、平面图 图6-12 埋管立面图,6.4 水平子系统的设计案例,6.4.1 研发楼一层地面埋管布线方式 具体布线路由和方式如下： 1）直接埋管布线到管理间方式 距离一层管理间比较近的展室、接待台、大厅右边和门口的信息点直接布线到一层管理间。一般选择使用20管，每根管子穿4根网线，先将4根网线敷设到第一个信息插座出线，然后将另外2根网线用16管敷设到第二个信息插座出线。如图6-13。,图6-13 展室信息点布线路由平面图,6.4 水平子系统的设计案例,6.4.1 研发楼一层地面埋管布线方式 2)设置102房间分管理间方式 按照单元五5.4.3集体办公室信息点设计数量知道，102（104）销售部共设
14、计有34个数据点和34个语音点计算。如果全部埋管布线到一层管理间时，管路多，地面埋管困难，而且布线路由比较长，拐弯多。因此在102（104）房间设置1个分管理间，将全部信息点缆线布线到该分管理间，然后从分管理间再连接到一层管理间。如图6-14所示。,图6-14 102销售部埋管布线路由平面图,6.4 水平子系统的设计案例,6.4.1 研发楼一层地面埋管布线方式 3）设置区域分管理间方式 对于信息点比较密集的几个房间一般划分为一个区域，设置区域分管理间。像图6-11中109接待室，111市场部，113市场部会议室，115市场部经理办公室四个房间的信息点比较密集，就在111市场部设置了一个区域分管
15、理间。105销售部，103销售部会议室，101销售部经理室三个房间也设置了一个区域分管理间。这样设计不仅布线路由短，施工方便，而且施工难度低。,图6-11 一层地面埋管布线路由平面图,6.4 水平子系统的设计案例,6.4.2 二层至四层楼板埋管布线方式 图6-15为二层至四层水平子系统埋管布线图，从图中我们可以看到，采用了跨层布线方式。四层信息点的桥架位于三层楼道，三层信息点的桥架位于二层楼道，二层信息点的桥架位于一层楼道。从信息插座处隔墙向下垂直埋管到横梁或者楼板，然后在横梁或楼板内水平埋管到下一层楼道出口，最后引入楼道桥架。这种设计方式不仅减少了桥架和机柜，而且布线路由最短，材料用量少，减
16、少了“U”字型拐弯，拐弯少，成本低，穿线时拉力也比较小。,图6-15 跨层埋管布线路由立面示意图,6.5 水平子系统的安装施工技术,6.5.1 水平子系统线管安装施工技术 1.埋管最大直径原则 墙体中间暗埋管的最大管外径不宜超过50mm，楼板中暗埋管的最大管外径不宜超过25mm，室外管道进入建筑物的最大管外径不宜超过100mm。 2.穿线数量原则 不同规格的线管，根据拐弯的多少和穿线长度的不同，管内布放线缆的最大条数也不同。 3.保证管口光滑和安装护套原则 在钢管现场截断和安装施工中，两根钢管对接时必须保证同轴度和管口整齐，如图6-16所示。在与插座底盒连接的钢管出口，需要安装专用的护套，保护穿线，如图6-17所示。,图6-16 钢管接头示意图 图6-17钢管端口安装保护套,6.5 水平子系统的安装施工技术,6.5.1 水平子系统线管安装施工技
