Tyco/AMP 小区布线案例...

第二章智能小区综合布线系统

2.1  智能小区发展

现代化的小区生活随着物资文明的提高和信息技术的发展而日新月异，个人电脑和计算机网络进入了千家万户，各种智能化家用设备也快速进入了家庭，传统上只有电视和电话服务的住宅已经不能满足住户日益增长的需要，Internet、视频电话会议、家庭办公、网上购物、网上大学等科技在家庭中得到应用，家庭保安监控（CCTV）系统、智能门禁系统、IC卡一卡通系统、家庭电子自控系统进入了智能住宅。在世界范围内电信业的重新调整，使电讯服务商，有线电视商及其它新兴企业参与家庭业务的竞争。随着数字广播卫星和电讯供应商支持视频服务，有线电视（CATV）将面临一个崭新的竞争时代。同时，家庭PC的需求达到了创纪录的数字，他们将花费更多的钱购买PC，而不是购买电视和录像机，因而计算机成为家庭的必需品。Internet和WWW上Web网站服务器数量不断递增，家庭对Internet服务，家庭娱乐，互动电视的应用及带宽将有更大的要求。这样为智能住宅提供了广阔的天地，在今后，没有家庭布线和网络及一定自动化的房子就如没有抽水马桶的房子一样过时。
智能住宅的总的概念就是将家庭中的各种与信息有关的设备，如计算机、电话、家用电器、保安系统、门禁系统、抄表系统和电子自控系统通过小区总线连接到小区管理中心和家庭控制中心，对住所进行集中管理和自动控制，提供给住户一个安全、高效、舒适、方便，适应现代科技发展需求的住宅环境。
智能小区的设计安装将涉及到视频、语音和数据传输以及家用电器控制和布线方式标准化等技术问题，在1983年美国电子工业协会（EIA）就组织专门机构制订家庭电气设计标准，并于1988年制定了适用于家庭住宅的电气设计标准，〈〈家庭自动化系统通讯标准〉〉，也称为家庭总线系统标准，在其制定的设计规范与标准中，智能住宅的电气设计要求必须满足以下条件，即：
 具有家庭总线系统
 通过家庭总线系统提供各种服务功能
 能和住宅以外的外部相连接
而我国从1997年制定的〈〈小康住宅电气设计导则〉〉中规定小康住宅小区电气设计在总体上应满足以下要求：
 高度的安全性
 合适的生活方式
 综合的信息服务
 家庭智能化系统
建设部已将建设智能化小康示范小区列入国家重点发展方向，在经济发达的地区如深圳、广州、北京、上海等地建成了一大批智能住宅小区，而且正快速向内地辐射发展。智能住宅建设将是我国21世纪新的经济增长点，智能小区的建设已成为房地产开发商的新机遇和热点。

2.2  智能住宅小区综合布线系统概述

综合布线是智能小区住宅所依赖的网络基础设施，它是随住宅小区土建同时建设的，其他智能系统都建立在布线系统上，所以布线系统的好坏直接影响智能系统的运行，选择一个好的智能住宅布线系统非常重要。
速度与带宽对Internet服务及其它通讯是非常重要的。当今大多数用户在家里使用28.8Kbps的调制解调器来访问Internet。但新的技术可提供一个更高的带宽，使访问速度比28.8Kbps的调解器快350倍，比ISDN的速度80倍。目前的解调器和家庭内的布线不能充分满足需求，而日后新增改造这些线路除了消耗人力物力外，还会影响家庭正常生活。所以智能住宅的布线应充分考虑满足现今与未来的新技术的应用。
智能小区的布线系统分为：
 室外园区一级主干布线系统
 楼层间的二级主干布线系统
 室内布线系统。
智能小区的综合布线系统的传输介质一般采用：超五类非屏蔽双绞线，50、75同轴线缆和光纤电缆。
智能住宅布线系统作为各种功能应用的传输的基础媒介，为楼宇自控系统、保安监控系统、门禁系统、IC 卡一卡通系统、智能家居设备控制及管理系统、停车场自动管理系统以及Internet、ISDN、IP电话、数字传真等通讯系统提供一个优良的系统平台。

2．3  家居布线标准（TIA/EIA570A）
§2.3.1  标准内容
美国国内标准委员会（ANSI）TIA/EIA TR-41委员会内的TR-41.8分委会的TR41.8.2工作组于1991年5月份订出首ANSI/TIA/EIA570的家居布线标准，并于1998年9月，TIA/EIA协会正式修定及更新家居布线的标准，并重新定ANSI TIA/EIA570A-家居电讯布线标准。
在这个发展要求中，工作组主要作出以下一些技术的更改：
 标准不涉及商业大楼
 基本规范将跟丛TIA手册中所更新的的内容及标准
 标准不涉及家居布线中的外线数量
 订出家居布线的等级
 认可介面包括光缆，同轴电缆，五类非屏蔽双绞电缆（UTP）
 键路长度由插座到配线箱不可超出90米，信道长度不可超出100米
 主干布线将包括在内
 固定装置布线，如对讲机，火警感应器将包括在内通讯插座或插头座只适合于T568-A接线方法及使用四UTP电缆端八位模块或插头。

§2.3.2  标准目的
TIA/EIA 570-A所草议的要求主要是制订出新一代的家居布线与现今及将来的电讯服务。标准主要提出有关布线的新等级，并建立一个布线介质的基本规范及标准，主要应用支持话音、数据、影像、视频、多媒体、家居自动系统、环境管理、保安、音频、电视、探头、警报及对讲机等服务。标准主要规划于新建筑，更新增加设备，单一住宅及建筑群等。

§2.3.3  标准范围
TIA 570-A标准适用于现今的综合大楼布线标准及有关的管道空间的标准于建筑群内，并且可支持不同种类的电讯应用于不同的家居环境中。标准中主要包括室内家居布线及室内主干布线。
标准的规范主要跟随国际电气规范（National Electric code），国际电气安全规范（National Electric Saftey Code）。FCC第68项目中的规则及管理。

§2.3.4  家居布线等级
等级系统的建立有助于选择适合每一个家居单元不同服务的布线基础结构。表一和表二列出了可选择的家居布线基础结构，主要满足家居自动化、安全性的布线要求。
 等级一：
等级一提供可满足电讯服务最低要求的通用布线系统，该等级可提供电话，CATV和数据服务。等级一主要采用双绞线及使用星型拓扑方法连接，等级一布线的最低要求为一根四对非屏蔽双绞线（UTP），并必须满足或ANSI/TIA/EIA-568A规定的三类电缆传输的要求；以及一根75欧姆同轴电缆（Coaxial），并必须满足或SCTE IPS-SP-001的要求，建议安装五类非屏蔽双绞线（UTP）方便升级至等级二。
 等级二：
  等级二提供可满足基础，高级和多媒体电讯服务的通用布线系统，该等级可支持当前和正在发展的电讯服务。等级二布线的最低要求为一或二根的四对非屏蔽双绞线（UTP），并必须满足或超出ANSI/TIA/EIA-568-A规定的五类电缆传输特性要求，以及一或二根75欧姆同轴电缆（Coaxial），并必须满足或SCTE ZPS-SP-001的要求。可选择的光缆，并必须满足或超出ANSI/ICEAS-87-640的传输特性要求。

表一：各等级支持的典型家居服务
服务等级一等级二
电话支持支持
电视支持支持
数据支持支持
多媒体不支持支持

表二：各等级认可的家居传输介质
布线等级一等级二
4对非屏蔽双绞线建议使用五类电缆五类
75欧姆同轴电缆支持支持
光缆不支持可选择

§2.3.5  智能住宅布线系统具有的优点
 能够提供集中管理的家庭服务控制的各种功能应用
 支持视频、数据及监控等信号传输
 高带宽、高速率
 灵活性及高可靠性
 开放性与兼容性
 易于管理
 适应网络目前及将来的发展
 整齐美观

§2.3.6  智能住宅布线设计规则
规划和安装布线系统准则，有助于提高智能家居布线系统的性能和灵活性，主要体现在以下两方面：

（1）决定有关的服务种类和需求，包括一切小区内和小区外的接线、如语音、数据、视频等；
（2）确定用户插座的数量、种类和位置。

根据以上的资料作出以下的选择：
（1）设备服务中心机房的种类和型号必须符合和满足外线以及分配信号到每户家庭中。
（2）家庭配线箱所需的模块板和配件之种类和数量。
（3）用户插座的数量和种类。
（4）由用户插座至配线箱及中心机房的电缆数量，长度和路径，包括非屏蔽双绞线和同轴电缆等。
（5）安装配线箱最佳位置，如地下室，车房，总配电箱旁等，并提供足够的照明，电源插座和维护空间于适合的位置。
（6）配线箱必须固定于墙上，木背板上或嵌入式安装。
（7）采用非屏蔽双绞线将电讯公司提供的外线与每户的配线箱端接。
（8）采用75欧姆同轴电缆视频（CATV）信号与每户的配线箱端接。可支持卫星电视，有线电视，天线，闭路电视和电缆调解器（cable  modem）。

以下是根据不同用户设计的插座配制方案：
方案说明插  座  数  量
语音数据区域网电视
  基本型适用一般公寓及中小型住宅 3 1 0 2
扩展型适用于有更高灵活性要求的公寓及中小型住宅 6 3 0 3
完备型适用于大中型住宅或要建立家庭办公室 2 5 5 6

§2.3.7 智能住宅布线系统带来的效益
 提高住宅的竞争力
据美国市场统计调查，具有智能布线的住宅小区因其先进性和现代化，能够提高住宅销售的知名度,售房率和出租率则比常规建筑约高出15%,智能小区意味着能为住户提供一个安全、便利、舒适高效、节能、娱乐的家居环境，众多的高新技术更能吸引现代住户。
 投资小，见效快
智能住宅布线系统的成本仅仅占整栋建筑投资的微不足道的一部分（大约1%左右），而人们却越来越看重投入很大资金购买的住宅是否支持他们多种多样的家庭电子产品的应用（包括家庭电脑等），符合IT发展的智能化住宅，更受现代人士的青睐，为住宅安装了智能布线系统，提供对外的电子、通讯接口、防盗、保安系统等接口，这将对住户开发商有极大的吸引力。
 住宅小区总的初装费用降低
智能小区的布线系统采用开放式布线系统，具有很强的灵活性，兼容性，能够连接各种系统。一次性统一安装，小区所有系统共用一个配线系统，使小区的布线具有整体性、协调性、美观方便，与分散的安装方式相比总的初装费用大致减少15—30%
 住宅小区管理及运行费用的降低
智能住宅布线系统配附智能管理软件为住宅管理人员提供方便的管理手段，当住户的位置变更，功能变更，业务请求（如电话机、传真机、计算机、保安监控等设备的重新布局）时，不需要对线路进行更改或增加，只需要对计算机的数据作修改并在机柜中进行跳线就可以完成，提高了管理效率，并可以减少管理人员，降低管理费用和维修费用，降低能耗。

2.4  系统设计目标

该小区的综合布线系统包含了以下几部分：
 计算机局域网络线
 电话通讯线
 监控监视线
 门控门禁线
 家居智能设备控制线
 有线电视线
 广播信号线

2.5 系统设计原则

我们的设计采用目前国际上最先进技术，使整个网络系统具有实用性、灵活性、可扩充性，以及真正的开放性。一次性布线，保证在十五年到二十年内，其系统性能不会下降,功能不会落后,不会因为网络配置的变化而如旧式布线方法那样重复土木工程，破坏建筑物原有结构，增加不必要的投资，真正地达到一次性投资，长年受益。

该系统将按以下原则进行设计：
实用性
能支持各种数据通信、多媒体技术以及信息管理系统等，并且能适应现代和未来技术的发展。
灵活性
任意信息点能够连结不同类型的设备。如微机、打印机、终端、服务器等。在系统中，可以任意增加、减少和改动信息点。
开放性
能够支持任何厂家的任意网络产品，支持任意网络结构(总线、星型、环型等)。
模块化
除去铺设建筑内的水平线缆外其余所有的插件都是积木化的，以方便使用、管理和扩充。
扩充性
实施后结构化布线系统是可扩充的，以便将来有更大的需求时, 很容易将设备安装进去。
经济性
一次性投资,维护费用极低,使整体投资达到最小。
安全性
在整个综合布线系统中，所有信息点都是一一对应的，一些信息点出现故障，不会影响整个系统的功能。

2.6  系统选择及厂商介绍

§2.6.1 厂商介绍
目前国际上可供选择的综合布线产品品牌及厂商有很多，如 AMP、AT&T、IBDN、SIEMON等。
Lucent Technologies是原AT&T系统及科技公司。1995年AT&T公布其重组计划，将其分成三家独立的上市公司。其中经营电信服务业务的公司继续使用AT&T的名字；经营系统及科技业务则由贝尔实验室、网络系统部、商业通信系统部、消费产品部及微电子部组成，命名为朗讯科技（Lucent Technologies）公司，它是目前世界上最大的通信设备公司。
朗讯科技公司于1996年9月30日正式与AT&T完全分离，成为一家独立公司。
在网络布线系统的产品方面，Lucent公司可以提供全线产品。
北方电信公司（NORTEL）将其电缆集团（NORDX）在1996年售与电缆设计技术公司CDT后，NORDX成为美国CDT公司的一部分，组成了北美第二大结构化布线产品供应商NORDX/CDT。
IBDN即大楼内网络智能化结构化布线系统，起始于1986年。提供布线系统的全线产品：电缆、连接器、接插板和室外光缆等。
安普（AMP）有限公司创立于1941年，总部位于美国宾夕法尼亚的哈里斯堡，AMP公司是当今世界上最大的电子及电气连接器生产商。由于不断开拓新市场，产品已由连接器扩展到网络及布线市场，而且能够提供网络布线的全线产品。
安普的产品有：十多万种接头、连接器、电缆及配电盘组件、光电子器件、光纤互连系统、荧光屏接触感应数据输入系统和各种应用工具以及其它连网产品。是目前世界上唯一一家从RJ45水晶头到光纤全线生产网络基础产品的公司。
西蒙（SIEMON）公司1903年建立于美国康州水城，在中国设立了分支机构，1996年在北京成立了办事处。
SIEMON公司的产品有配线系统、连接硬件、跳线、各类耦合器、工作区插座、工具及其测试仪器。
其它厂家的器件或线缆有些是从AMP以OEM方式而来的(如IBM等)与其从这些厂家采购还不如直接从AMP购买更为合理。

§2.6.2  布线系统选择

根据该项目的情况，我们将选用AMP的综合布线系统作设计方案。美国AMP公司的NETVONNECT OPEN CABLING SYSTEM通过对建筑物的四个基本要素：即结构、系统、服务、管理以及它们之间的关联的最优化考虑，提供一个高效率和促进经济效益的舒适、便利的环境。
NETCONNECT OPEN CABLING SYSTEM  通过一套完整的配线系统，采用光缆及高品质的双绞线来传输语音、数据、图像信号，并能连接IBM、HP、DEC、JOHNSON、HONEWELL等电脑网络和楼宇自控系统，传输高速数据、高精度图片，并符合FDDI、ISDN的传输和系统标准。
(1) AMP NETCONNECT 布线系统的特点
以一套单一的标准布线系统，把程控交换器、电脑、各种监控设备综合集成为一个功能齐全的通讯网络系统，并提供一个开放性结构平台，能使任何不同工业标准的设备能在这个系统中运行，以满足众多的日常需要。如：
 模拟和数字语音系统
 高速和低速的数字传输
 传真机和图形终端机以及绘图机的资料或图像传输
 办公室电视会议与安全系统的监控信号
 建筑物中的各种楼宇自控信号
AMP NETCONNECT布线系统的设计思想主要有如下特点：
先进性：开放式布线系统的模块化设计与传统配线之间有本质的区别，开放式布线系统传输的速率高达155Mbps，最高达600Mbps，传统布线系统传输数率一般在10Mbps以下。
可靠性：开放式布线系统使用的材料均需符合国际和国内认可的有关标准，经过严格的检测而出品，因而均有质量保证的许诺，一般质量保证期为5-15年。
扩展性：根据开放式布线系统的设计思想，该布线系统充分考虑对未来设备的变更和移动，最大限度地满足不断变动的需要。
灵活性：根据开放式布线系统的设计思想，可以随时任意地构造网络，以满足不断发展的网络需要。
根据开放式布线系统的设计规范，该系统可以支持任何符合国际标准的厂商设备，为使用者提供最充分的选择余地。
(2) AMP NETCONNECT布线系统的组成
根据AMP ENTCONNECT OPEN CABLING SYSTEMS各子系统的设计思想，布线系统由以下子系统构成：
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，它将垂直主干子系统的线路延伸到用户工作区，采用AMP超五类双绞线作为数据、图象或语音的传输的介质。
垂直布线子系统（Backbone Cabling）：提供建筑物的干线电缆路由，实现计算机设备、PBX和各管理子系统间的连结，常用大对数电缆或光纤作为传输介质，一般利用楼内的竖井作为铺设通路。
工作区子系统（Work Area）：它由终端设备连接到信息插座的连线和连接器组成，常用的终端设备是计算机、电话、传真机等。
电讯段子系统（Telecommunications Closet）：由垂直主干进入各水平布线系统的过渡性分支配线间，用来管理各分支的水平布线，采用ＡＭＰ五类配线架（Patch Panel）、光纤接继箱连接相应的网络设备，管理数据通道。
室外附件子系统（Enrtance Facilitates）：连接由室外另一幢建筑物主干缆进入本楼的转接单元。
设备间子系统（Equipment Room）：集中放置计算机主机和通信设备的场所，如大型机，SERVER、PABX等网络通信中枢设备，采用接线式配线架连接主机和网络设备，局域网中的主干缆往往由此引出。
管理子系统（Administration）：实现配线管理，由交连、互连配线架组成，允许将通信线路定位或重定位到建筑物的不同部分，使用颜色编码，很容易对网络中的终端进行追踪和跳线。
(3) AMP布线系统的分类
AMP Communication Outlet System
ACO是AMP公司独创的，具有最大灵活性的布线系统。采用双口插入件，适用多种不同应用。
 双路令牌环网（IBM）
 双路10BASE-T
 双路TP_PMD
 混合令牌环网
 混合RJ11，RJ45
 DEC
 BNC
 IBM 3270
 IBM 数据接口
 阻抗匹配器
超五类ACO布线系统具有以下功能：
 所有五类插入件可任意交换使用，已安装的布线系统可以自由升级而不用再次端接。即“一次布线到墙”。
 提供屏蔽和非屏蔽系统。
 UTP FTP STP 等。
 提供双口五类插入件，使一条四对线可同时进行两路传送。即“共享电缆”。
 插入件更换而不需要重新端结。如果标准或应用改变，系统可继续运作。
 UTP传输视频信号
 更先进的网络接口
 六类
 上升地板工作站模块
 支持多种通讯口和电源的联合使用，通过UL验证。
超五类110系统：
110系统是基于常规标准的解决方案，也是一般投标案件所采用的系统。AMP 110系统使用工业标准110式连接，密度高，占地少。如：
  支持多种类线缆：  100VTP
  100FTP
  50同轴线
  75视频线
  62.5多模光缆
  支持多种连接方式：RJ45/RJ11 非屏蔽接口
  RJ45屏蔽接口
  ST、SC、MIC 光纤接头
  BNC同轴接头
  F型CATV接口
AMP 110系统中配线架通过插座内针脚的交错技术达到五类要求，有568A和568B连接方式。
110快接式跳线架由基架、接线排、墙上固定板、跳线及走线支架组成。
光纤系统：
AMP公司是光纤领域的专家，拥用多项专利。AMP公司可以提供单模、多模、架空、直埋、尾纤等光纤，从2－144芯。AMP的光纤连接头占世界光纤接头市场的70％以上，可以提供ST、SC、MIC、FC等各种接头。同时AMP还提供完整的光纤管理系统。如ATDU:Wall_mount、Rack_Mount 、Patch Panel等等。
不仅如此，AMP拥有XTC区接专利技术传统光纤头连接是通过环氧树脂加热凝固，花时长，对周围环境要求高，而且还需要电源。AMP的XTC采用压接技术，可以在三分钟内连接一个ST、SC头。特别适用于恶劣环境现场施工中。
 抽头系统
 地板下布线系统
 地毯下布线系统

2.7  布线系统设计

根据仙湖山庄智能小区的设计要求和功能定位及开发商的实际应用需求，在本项目中，综合布线系统按照综合型开放式布线系统规范进行设计。
语音、门禁、监控主干采用大对数双绞线，数据主干采用光纤（并备份一根超五类双绞线），工作区全部采用超五类双绞线，信息出口采用AMP110系统。视频监视、有线电视等图象传输线采用75同轴电缆。

§2.7.1  工作区子系统
工作区子系统由终端设备连接到信息插座的连线和信息插座组成，通过插座既可以引出电话也可以连接数据终端或其它传感器及弱电设备。
采用AMP超五类110方案，除考虑了电脑、电话的信息点外，还预布放了8-10个左右的智能家居设备点，供房主安装智能家居设备（如：电动窗帘、带电脑接口的高清晰电视、微波炉、洗衣机、厨房电控设备、灯光控制设备、家庭音视频设备等）时使用。
超五类UTP与普通五类UTP比较，其衰减更小，串扰更少，同时具有更高的ACR和SRL及更小的时延误差。性能的提高意味着您的布线系统将有以下四大优点：
 提供坚实网络基础，可以方便转换到更新网络技术。
 能满足多对数应用，并且满足低偏差和低串扰总值的要求。
 今天已为将来网络应用提供了解决方案。
 充足的性能余量，会给安装和测试带来方便。
作为在世界上占领导地位的连接系统制造商，AMP认识到在一个高性能的布线系统中，线缆和连接器件密切相关，所以超五类系统的所有元器件AMP均有生产。

§2.7.2  水平区子系统
水平区子系统的作用是将干线子系统的线路延伸到工作区子系统，该水平区子系统在各楼栋装修前穿入墙及吊顶中，之后几乎无法更改，故需充分考虑今后发展的需要，因此，数据线、语音线、监控线全部采用超五类双绞线，数据传输率大于100Mbps，视频线采用75同轴线。

§2.7.4  主干区子系统
本设计中，数据、语音、门禁、监控二级主干采用大对数超五类双绞线，一级数据主干采用光纤。

§2.7.5  管理区子系统
根据小区规划，将主配线间设在会所三层，主配线架、主跳线架置于主配线间内。每四个或五个别墅设一个配线箱，公寓楼各门栋分设一个配线柜。
每户设一个家居布线系统用的综合配线箱，提供家庭内部数据、语音、视频的配线管理及家居安防、三表抄送、家电设备管理的配线操作，并预留了网络设备的安装位置。

§2.7.6  管道空间与接地
由于资料不全，故详细设计待正式设计时再作，本处只作一些设计的原则性考虑。
管路及空间设计：
水平区子系统管路采用桥架及PVC管，在特别需要屏蔽的地段可采用金属管。主干线采用桥架结构，主干线需采用埋设方式，中间留一两个地坑，以便穿线、施工及维修。
配管弯曲半径应为管外径六倍以上，弯曲角度不大于90°，弯曲不得超过两处，以保证五类双绞线不因施工影响其特性。
接地：
设置电信管线保护接地，接地电阻需小于15。电脑设备的系统接地电阻需在4以下。
电信保护地不能与避雷针及电力保护地设备共地。
接地应置于各栋楼一楼适当位置，各配线架经接地导线汇于此。接地线用PVC电力线，并穿入PVC管内。