（本科）单元6 水平子系统的设计和安装技术ppt课件.pptx

课程主讲人：单元6 水平子系统的设计和安装技术2综合布线技术单元6 水平子系统的设计和安装技术王公儒王公儒 主编主编综合布线技术西元西元 工程技术实训室的开创者与领导者36.1 6.1 水平子系统的基本概念和工程应用水平子系统的基本概念和工程应用水平子系统指从工作区信息插座至楼层管理间（TO-FD）的部分，在GB 503112016国家标准中包括在配线子系统中，以往资料中也称水平干线子系统。水平子系统一般在同一个楼层上，它是从工作区的信息插座开始到管理间的配线架，由用户信息插座、水平电缆、配线设备等组成。在综合布线系统中，由于水平子系统最为复杂、布线路由长、拐弯多、造价高，安装施工时电缆和光缆等缆线承受拉力大，因此水平布线子系统的设计和安装质量，直接影响信息传输速率，它也是网络应用系统最为重要的组成部分。图6-1所示为水平子系统的实际应用案例图。综合布线技术西元西元 工程技术实训室的开创者与领导者4综合布线技术西元西元 工程技术实训室的开创者与领导者图6-1 水平子系统实际应用案例图5目前，网络应用系统全部采用星型拓扑结构，这也直接体现在水平子系统的布线中，也就是从楼层管理间直接向各个信息点布线。一般安装对双绞线电缆，如果有磁场干扰或信息保密需要时，应安装屏蔽双绞线电缆或者全部采用光缆系统。在实际工程中，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，即暗埋管布线方式、桥架布线方式、地面敷设布线方式。综合布线技术西元西元 工程技术实训室的开创者与领导者66.1.1 6.1.1 暗埋管布线方式暗埋管布线方式暗埋管布线方式是将各种穿线管，在土建阶段提前预埋，或者浇筑在建筑物的隔墙、立柱、楼板或地面中，然后穿线的布线方式。穿线管只能有序地平铺，不能重叠，如图6-2所示。埋管时必须保证信息插座与管理间穿线管的连续性，根据布线要求、地板和隔墙厚度等空间条件设置。暗埋管布线一般采用薄壁钢管或PVC线管，设计简单明了，安装、维护都方便，工程造价也低。综合布线技术西元西元 工程技术实训室的开创者与领导者7综合布线技术西元西元 工程技术实训室的开创者与领导者图6-2 水平子系统暗埋管布线方式8如果楼层面积比较大，信息点较多时，可分为若干区域，每个区域设置一个分管理间或配线箱。先由弱电井的楼层管理间，通过暗埋管到各区域的分管理间或者配线箱，然后再由分管理间向信息点暗埋管，将网络电缆布线到工作区的信息点出口，如图6-3所示。设置分管理间的布线方式，不仅能够减少线管长度和数量，也能缩短永久链路的长度，还能降低布线成本和施工难度。这种暗埋管布线方式在新建建筑物中普遍应用，也在旧楼改造时墙面开槽暗埋管时有所应用。综合布线技术西元西元 工程技术实训室的开创者与领导者9综合布线技术西元西元 工程技术实训室的开创者与领导者图6-2 水平子系统暗埋管布线方式106.1.2 6.1.2 桥架布线方式桥架布线方式桥架布线方式是将金属桥架安装在建筑物楼道或者吊顶等区域，在桥架中再集中安装各种缆线的布线方式。桥架布线方式具有集中布线和管理缆线的优点。6.1.3 6.1.3 地面敷设布线方式地面敷设布线方式地面敷设布线方式是先在地面铺设线槽或桥架，然后把缆线安装在线槽或桥架内的布线方式。一般应用在安装抗静电地板的设备间或网络机房，地面铺设的线槽或桥架设置在抗静电地板的下面。综合布线技术西元西元 工程技术实训室的开创者与领导者116.2 6.2 水平子系统的设计原则水平子系统的设计原则 根据相关标准设计配置与安装工艺要求规定，以及作者多年实践经验，在水平子系统的设计中，一般要遵循以下基本原则： （1）性价比最高的原则。 水平子系统范围广、布线长、材料用量大，对工程总造价和质量有比较大的影响。 （2）预埋管的原则。 在新建建筑物中预埋线管的成本比明装布管、槽的成本低，工期短， 外观美观。 综合布线技术西元西元 工程技术实训室的开创者与领导者12 （3）水平缆线最短的原则。 为了保证水平缆线最短原则，一般把楼层管理间设置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 m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，这样既能节约成本，又能降低施工难度，因为布线距离短时，线管和电缆也短，拐弯减少，布线拉力也小一些。 （4）水平缆线最长的原则。 按照GB 503112016国家标准规定，双绞线电缆的信道长度不超过100 m，水平缆线长度一般不超过90 m。因此在前期设计时，水平缆线最长不宜超过90 m。 综合布线技术西元西元 工程技术实训室的开创者与领导者13 （5）避让强电的原则。 一般尽量避免水平缆线与36 V以上强电供电线路平行走线。在工程设计和施工中，一般原则为网络布线避让强电布线。 （6）地面无障碍的原则。 在设计和施工中，必须坚持地面无障碍原则。一般考虑在吊顶上布线，楼板和墙面预埋布线等。对于管理间和设备间等需要大量地面布线的场合，可在地板下布线。综合布线技术西元西元 工程技术实训室的开创者与领导者14 水平子系统一般设计步骤如图6-4所示，首先进行需求分析和技术交流，然后阅读建筑物土建、水暖等前期设计图纸，最后进行规划和设计，完成材料规格和数量统计表，本节我们重点介绍规划和设计。图6-4 水平子系统设计步骤综合布线技术西元西元 工程技术实训室的开创者与领导者156.3.1 6.3.1 水平缆线与连接方式的设计规定水平缆线与连接方式的设计规定水平缆线以及相关器材的具体设计要求，具体内容如下：1配线子系统应根据工程近期和远期的实际需求确定，具体包括终端设备的设置要求、用户性质、网络构成及发展需要等，也包括确定建筑物各层需要安装信息插座模块的数量及其位置，配线子系统应留有发展余地。2水平缆线应与各工作区的光、电信息插座类型相适应，水平缆线包括非屏蔽或屏蔽4对双绞线电缆、室内光缆。3.每一个工作区信息插座模块数量不宜少于2个，并应满足各种业务的需求。综合布线技术西元西元 工程技术实训室的开创者与领导者164.底盒数量应由插座盒面板设置的开口数确定。5.工作区的信息插座模块，应支持不同的终端设备接入，每一个8位模块通用插座应连接1根4对对绞电缆。每一个双工或2个单工光纤连接器件及适配器应连接l根2芯光缆。综合布线技术西元西元 工程技术实训室的开创者与领导者176.3.2 6.3.2 水平缆线长度的设计规定水平缆线长度的设计规定在GB50311-2016综合布线系统工程设计规范国家标准系统设计中，给出了缆线长度和信道长度的具体设计要求，具体内容如下：1主干缆线组成的信道出现4个连接器件时，缆线的长度不应小于15m。2如图6-5所示，配线子系统信道的最大长度不应大于lOOm。综合布线技术西元西元 工程技术实训室的开创者与领导者图6-5 配线子系统缆线划分183 3缆线长度计算应符合以下规定：缆线长度计算应符合以下规定：1）配线子系统（水平）信道长度应符合下列规定：配线子系统信道，应由永久链路的水平缆线和设备缆线组成，可包括设备缆线（跳线）和CP缆线。图6-6为信息点（TO）直接连接管理间配线架，再用跳线连接接入层网络交换机的传统应用案例，只适合单纯的网络数据综合布线系统，因为没有二次交叉配线架，无法将数据点转换为传统的语音点。配线子系统的信道总长度为100米，包括工作区设备缆线+永久链路+管理间设备缆线。综合布线技术西元西元 工程技术实训室的开创者与领导者19发达国家直接将语音信息点（TP）全部采用4对双绞线电缆，直接连接管理间网络配线架，再用网络跳线连接语音交换机，这时必须选用RJ45口的语音交换机。综合布线技术西元西元 工程技术实训室的开创者与领导者图6-6 信息点（TO）直接连接管理间配线架，再用跳线连接网络交换机的传统应用案例20图6-7为信息点（TO）直接连接管理间配线架，在管理间内，通过设备缆线连接接入层网络交换机的典型应用案例，配线子系统的信道总长度为100米，包括工作区设备缆线+永久链路+管理间设备缆线。这种典型应用案例适合数据信息点和语音信息点的快速转换，在管理间用电缆跳线重新连接即可。综合布线技术西元西元 工程技术实训室的开创者与领导者图6-7 信息点（TO）直接连接管理间配线架的典型应用案例21图6-8为永久链路中增加CP集合点的特殊应用案例，在传统的永久链路中增加了CP集合点，出现了CP缆线，配线子系统的信道总长度仍然为100米，包括工作区设备缆线+CP缆线+永久链路+管理间设备缆线。综合布线技术西元西元 工程技术实训室的开创者与领导者图6-8 永久链路中增加CP集合点的特殊应用案例22图6-9所示为永久链路中增加CP集合点的典型应用案例，配线子系统的信道总长度为100 m， 包括工作区设备缆线+CP缆线+永久链路+管理间设备缆线。综合布线技术西元西元 工程技术实训室的开创者与领导者图6-9 永久链路中增加CP集合点的典型应用案例232）配线子系统信道长度计算方法应符合表6-2规定。 表6-2 配线子系统信道长度计算综合布线技术西元西元 工程技术实训室的开创者与领导者24计算公式中的符号说明如下：计算公式中的符号说明如下：H为水平缆线的最大长度（m）。F为楼层配线设备（FD）缆线和跳线及工作区设备缆线总长度(m)。C为集合点（CP）缆线的长度(m)。X为设备缆线和跳线的插入损耗（db/m）与水平缆线的插入损耗（db/m）之比。Y为集合点（CP）缆线的插入损耗（db/m）与水平缆线的插入损耗（db/m）之比。2和3为余量，以适应插入损耗值的偏离。综合布线技术西元西元 工程技术实训室的开创者与领导者256.3.3 6.3.3 开放型办公室电缆长度的设计规定开放型办公室电缆长度的设计规定开放型办公室电缆长度的具体设计规定，具体内容如下：1对于办公楼、综合楼等商用建筑物或公共区域大开间的场地，宜按开放型办公室综合布线系统要求进行设计。2采用多用户信息插座(MUTO)时，每一个多用户插座，宜能支持12个工作区所需的8位模块通用插座，并宜包括备用量。3各段电缆长度规定如下。在开放型办公室计算机网络综合布线系统中，各段电缆的应用如图6-10所示，各段电缆长度应符合表6-3的规定。综合布线技术西元西元 工程技术实训室的开创者与领导者26综合布线技术西元西元 工程技术实训室的开创者与领导者图6-10 开放型办公室计算机网络综合布线系统各段电缆应用示意图27表6-3 各段电缆长度限值（m）综合布线技术西元西元 工程技术实训室的开创者与领导者284采用集合点(CP)时，集合点配线设备与FD之间水平缆线的长度不应小于l5m，并应符合下列规定；1）集合点配线设备容量宜满足l2个工作区信息点的需求。2）同一个水平电缆路由中不应超过一个集合点(CP)。3）从集合点引出的CP电缆应终接于工作区的8位模块通用插座或多用户信息插座。4）从集合点引出的CP光缆应终接于工作区的光纤连接器。5多用户信息插座和集合点的配线箱应安装于墙体或柱子等建筑物固定的永久位置。综合布线技术西元西元 工程技术实训室的开创者与领导者296.3.4 6.3.4 水平子系统的布线拓扑结构水平子系统的布线拓扑结构1使用110配线架、语音配线架和网络配线架的传统布线系统拓扑图图6-11所示为传统的水平布线子系统的布线拓扑结构图，为星型结构。每个信息点过来的双绞线电缆，首先必须端接110型配线架的模块下层，完成永久链路端接，然后从110型配线架的模块上层，再分别端接到110型配线架或网络配线架，最后再用跳线分别连接语音交换机或网络交换机。综合布线技术西元西元 工程技术实训室的开创者与领导者30图6-11使用110配线架、语音配线架和网络配线架的传统布线系统拓扑图综合布线技术西元西元 工程技术实训室的开创者与领导者316.3.4 6.3.4 水平子系统的布线拓扑结构水平子系统的布线拓扑结构1使用网络配线架的新型布线系统拓扑图图6-12所示为近年来发达国家普遍使用的水平布线子系统的布线拓扑结构图，也是星型结构，不再使用110型通信跳线架，全部采用网络配线架，每个信息点过来的4对双绞线电缆全部端接到第1个网络配线架，然后再分别端接到第2个网络配线架，分别用网络跳线连接网络交换机或语音交换机，当然这种应用案例的语音交换机也必须是RJ45接口。综合布线技术西元西元 工程技术实训室的开创者与领导者32图6-12使用网络配线架的型布线系统拓扑图综合布线技术西元西元 工程技术实训室的开创者与领导者336.3.5 6.3.5 水平子系统缆线的布放根数水平子系统缆线的布放根数1.1.水平子系统缆线布放规定水平子系统缆线布放规定1）在水平布线系统中，缆线必须安装在线槽或者线管内。2）在建筑物墙或者地面内暗埋布线时，一般选择线管，不允许使用线槽。3）在建筑物墙面明装布线时，一般选择线槽，很少使用线管。4）在楼道或者吊顶上长距离集中布线时，一般选择桥架。综合布线技术西元西元 工程技术实训室的开创者与领导者345）选择线槽时，建议宽高之比为2：1，这样布出的线槽较为美观、大方。6）选择线管时，建议使用满足布线根数需要的最小直径线管，这样能够降低布线成本。7）缆线布放在线管与线槽内的管径与截面利用率，应根据不同类型的缆线做不同的选择。综合布线技术西元西元 工程技术实训室的开创者与领导者358）常用线槽、线管内布放线缆的最大条数也可以按照以下公式进行计算和选择。（1 1）线缆截面积计算）线缆截面积计算S=d23.14/4式中 S-表示双绞线截面积； d-表示双绞线直径。（2 2）线管截面积计算）线管截面积计算S=d23.14/4式中 S-表示线管截面积； d-表示线管的内直径。综合布线技术西元西元 工程技术实训室的开创者与领导者36（3 3）线槽截面积计算）线槽截面积计算S=LW式中 S-表示线槽截面积； L-表示线槽内部长度； W-表示线槽内部宽度。（4 4）容纳双绞线最多数量计算）容纳双绞线最多数量计算N=槽(管)截面积70%(40-50%)/线缆截面积其中： N-表示容纳双绞线最多数量； 70%表示布线标准规定允许的空间； 40%-50%表示线缆之间浪费的空间。综合布线技术西元西元 工程技术实训室的开创者与领导者376.3.6 6.3.6 布线弯曲半径规定布线弯曲半径规定缆线的弯曲半径首先按照厂家产品说明书规定。标准规定应符合下列规定。 （1）非屏蔽4对双绞电缆的弯曲半径不应小于电缆外径的4倍。（2）屏蔽4对双绞电缆的弯曲半径不应小于电缆外径的4倍。（3）主干双绞电缆的弯曲半径不应小于电缆外径的10倍。（4）2芯或4芯水平光缆的弯曲半径应大于25mm。（5）其它芯数的水平光缆、主干光缆和室外光缆的弯曲半径不应小于光缆外径的10倍。综合布线技术西元西元 工程技术实训室的开创者与领导者386.3.7 6.3.7 综合布线电缆与电力电缆的间距规定综合布线电缆与电力电缆的间距规定1.综合布线电缆与电力电缆的间距综合布线电缆与电力电缆的间距应符合表6-7的规定。表6-7 综合布线电缆与电力电缆的间距（mm）综合布线技术西元西元 工程技术实训室的开创者与领导者392.综合布线的线管与其他线管的间距 室外墙上敷设的综合布线线管与其他线管的间距应符合表6-8的规定。表6-8 综合布线线管与其他线管的间距（mm）综合布线技术西元西元 工程技术实训室的开创者与领导者406.3.8 6.3.8 缆线的暗埋设计缆线的暗埋设计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，应设置线管过线盒装置；在有2个弯时，不超过15m应设置过线盒。新建建筑物暗埋线管的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管，如图6-15所示为同层暗埋管，如图6-16所示为跨层暗埋管和地面暗埋管。综合布线技术西元西元 工程技术实训室的开创者与领导者41综合布线技术西元西元 工程技术实训室的开创者与领导者图6-15 水平子系统同层暗埋线管示意图42综合布线技术西元西元 工程技术实训室的开创者与领导者图6-16 水平子系统跨层/同层暗埋线管示意图43综合布线技术西元西元 工程技术实训室的开创者与领导者6.3.9 6.3.9 缆线的明装设计缆线的明装设计楼道桥架布线如图6-17所示，主要应用于楼间距离较短，且要求采用架空的方式布放干线缆线的场合。图6-17 楼道桥架布线示意图446.4.1 6.4.1 研发楼一层地面埋管布线方式研发楼一层地面埋管布线方式图6-18为一层地面埋管布线路由平面图，图6-19为立面埋管图，图6-20为102销售部埋管布线路由平面图及现场布线照片。综合布线技术西元西元 工程技术实训室的开创者与领导者图6-18 一层地面埋管布线路由平面图45图6-19 埋管立面图综合布线技术西元西元 工程技术实训室的开创者与领导者46图6-20 102销售部埋管布线路由平面图及现场布线照片综合布线技术西元西元 工程技术实训室的开创者与领导者476.4.2 6.4.2 二层至四层楼板埋管布线方式二层至四层楼板埋管布线方式图6-21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，减少了“U”字型拐弯，拐弯少，成本低，穿线时拉力也比较小。综合布线技术西元西元 工程技术实训室的开创者与领导者48图6-21 跨层埋管布线路由立面示意图综合布线技术西元西元 工程技术实训室的开创者与领导者496.5.1 6.5.1 水平子系统线管安装施工技术水平子系统线管安装施工技术在预埋线管和穿线时一般遵守下列原则：1.埋管最大直径原则。2.穿线数量原则。3.保证管口光滑和安装护套原则。金属管内的毛刺、错口、焊渣、垃圾等必须清理干净，否则会影响穿线，甚至损伤缆线，如图6-22所示。综合布线技术西元西元 工程技术实训室的开创者与领导者图6-22 钢管接头示意图504.保证曲率半径原则。5.横平竖直原则。6.平行布管原则。7.线管连续原则。要保证管接头处的线管连续，管内光滑，方便穿线，如图6-23所示。如果留有较大的间隙时，管内有台阶，将来穿牵引钢丝和布线困难，如图6-24所示。综合布线技术西元西元 工程技术实训室的开创者与领导者51图6-23 PVC管连续 图6-24 PVC管有较大间隙综合布线技术西元西元 工程技术实训室的开创者与领导者528.拉力均匀原则。四对双绞线最大允许的拉力为1根100N，2根为150N，3根为200N。N根拉力为N5+50N，不管多少根线对电缆，最大拉力不能超过400N。9.预留长度合适原则。在管理间电缆预留长度一般为36m，工作区为0.30.6m；光缆在设备端预留长度一般为510m。有特殊要求的应按设计要求预留长度。10.规避强电原则。11.穿牵引钢丝原则。12.管口保护原则。综合布线技术西元西元 工程技术实训室的开创者与领导者53图6-25 吊装桥架 （1）桥架吊装安装方式，如图6-25所示。 （2）桥架壁装安装方式，如图6-26所示。6.5.2 6.5.2 水平子系统桥架安装施工技术水平子系统桥架安装施工技术综合布线技术西元西元 工程技术实训室的开创者与领导者图6-26 壁装桥架54图6-27 墙面明装线槽施工图 （3）墙面明装线槽施工图如图6-27所示。水平子系统明装线槽安装时要保持线槽水平，必须确定统一高度。 综合布线技术西元西元 工程技术实训室的开创者与领导者55（4）吊顶上架空线槽布线施工图。吊顶上架空线槽布线由楼层管理间引出来的线缆先走吊顶内的线槽，如图6-28所示。 图6-28 墙面明装线槽施工图综合布线技术西元西元 工程技术实训室的开创者与领导者566.5.3 6.5.3 水平子系统水平子系统电缆电缆抽线和理线操作方法抽线和理线操作方法在建筑物综合布线施工过程中，经常需要把多根缆线穿入1根钢管，要求在穿线时，多根缆线不能缠绕或者打结，否则无法正常穿线，而电缆都采用整轴或者整箱盘绕的方式包装，当把缆线从整箱中抽出时，都会自然缠绕在一起，如图6-29所示，因此在穿线前都需要理线。 图6-29 综合布线理线对比综合布线技术西元西元 工程技术实训室的开创者与领导者571. 1. 铜缆抽线的方法铜缆抽线的方法第一步：抽线前，首先看清楚线头长度标记，然后左手抓住线头，右手连续抽线，把抽出的线临时放在旁边，估计快到10米时，检查长度标记，最后确认抽到10米时，用剪刀把线剪断，如图6-30图6-32所示。注意把长度标记保留在没有抽出的线端。综合布线技术西元西元 工程技术实训室的开创者与领导者58 图6-30 检查标记 图6-31抽线 图6-32 剪线综合布线技术第3版西元西元 工程技术实训室的开创者与领导者59第二步：把第2根线头和第1根线头并在一起，如图6-33所示，用左手抓住线头，右手连续抽线，如图6-34所示，同时把已经抽出的2根线捋顺，临时放在旁边，估计快到10米时，检查长度标记，确认抽到10米时，用剪刀把线剪断。 图6-33 并第二根线线头 图6-34抽第二根线综合布线技术西元西元 工程技术实训室的开创者与领导者60第三步：把第3根线头和第1、2根线头并在一起，如图6-35所示，用左手抓住线头，右手连续抽线，如图6-36所示，同时把已经抽出的3根线捋顺，临时放在旁边，估计快到10米时，检查长度标记，确认抽到10米时，用剪刀把线剪断。 图6-35 并第三根线线头 图6-36 抽第三根线综合布线技术西元西元 工程技术实训室的开创者与领导者61第四步：把多余的线头塞回网线箱内，如图6-37所示，将3根剪好的网线线头对齐，用胶布绑扎在一起，如图6-38所示。 图6-37 收回线头 图6-38 绑扎线头综合布线技术西元西元 工程技术实训室的开创者与领导者622. 2. 铜缆理线的方法铜缆理线的方法第一步：左手持线，线端向前，如图6-38所示。第二步：根据需要的线盘直径，右手手心向下，把线捋直约1米，如图6-40所示，向前划圈，如图6-41所示，同时右手腕和手指向上旋转网线，如图6-42所示，消除网线的缠绕力，把线收回到左手，保持线盘平整，完成第一圈盘线，如图6-43所示。综合布线技术西元西元 工程技术实训室的开创者与领导者63 图6-39 左手持线 图6-40 测量尺寸综合布线技术西元西元 工程技术实训室的开创者与领导者64 图6-41 划圈 图6-42 线向上翻转 图6-43 完成第一圈理线综合布线技术西元西元 工程技术实训室的开创者与领导者65第三步：右手把线捋直约1米，如图6-44所示，向前划圈，如图6-45所示，同时右手腕和手指向下旋转，如图6-46所示，消除网线的缠绕力，把线收回到左手，保持线盘平整，完成第二圈盘线。图6-44 测量尺寸 图6-45 划圈 图6-46 完成第二圈理线综合布线技术西元西元 工程技术实训室的开创者与领导者66第四步：按顺序重复第二步和第三步的动作，完成盘线。在盘线过程中，注意通过右手腕和手指的上下反复旋转，消除网线的缠绕力，始终保持线盘平整。如果线盘不平整时，通过右手腕和手指的旋转角度调整，始终保持线盘的平整。综合布线技术西元西元 工程技术实训室的开创者与领导者