時間:2022-03-30 06:00:29
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇布線設計,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
校園網正逐漸成為各學校必備的信息基礎設施,其規模和應用水平將是衡量學校教學與科研綜合實力的一個重要標志。校園網的本質是以網絡為工具,以用戶為中心,以應用為靈魂,以教育為目的,利用在寬帶校園網絡基礎設施上,用最新的計算機信息技術,構建校園信息化平臺。而結構化布線是網絡實現的物理平臺,和網絡技術息息相關,是現今和未來計算機網絡和通信系統的有力支撐環境。所以如何有計劃、有步驟分階段地進行合理規劃,如何更好地進行戰略性統籌考慮,避免那種短期的、重復的低水平網絡建設,以及從布線的角度協調局域網絡飛速發展和實際應用需求之間的矛盾,這些都是值得認真探討的重要問題。靈活的網絡布線,系統運行的穩定可靠是整個校園網系統綜合設計的關鍵。
2綜合布線系統設計
結構化綜合布線系統是在傳統布線方法上的一次重大革新,線纜的傳輸能力百倍于舊的傳輸線纜,接口模式已成為國際通用的標準,并把舊的各種標準兼容在內。因此用戶無需擔心目前和日后的系統應用和升級能力,它采取了模塊化結構,配置靈活,設備搬遷,擴充都非常方便,從根本上改變了以往建筑物布線的死板,混亂,復雜的狀況。
校園綜合布線系統是校園網絡的重要基礎,是樓宇通信與計算機網絡建設的基石。綜合布線系統建設應能為語音、數據、視頻和圖像的傳輸提供實用、先進、擴展方便的通道,充分保證校園計算機網絡的高速可靠運行,并適應計算機和通信網絡產業技術的發展,支持多種網絡結構及網絡設備,達到使用靈活、管理簡便、擴充方便、技術先進、運行可靠的高標準布線系統要求。
為保證校園網綜合布線系統的功能和發展要求,以及性能價格比,布線系統應采用光纖加銅纜布線的解決方案,拓撲結構為星型結構,這樣可使系統具有配置靈活、維護管理方便、故障隔離和檢測容易等優點。星型的結構化物理布線,可通過在配線室內的跳線靈活變換,可方便改變布線系統拓撲結構,根據實際可將系統改造為總線型(如Ethernet/IEEE802.3)、環型(IEEE802.5/TOKEN-RING,X3T9.5TPDDI/FDDI)或混合型(含有環、總線等形式)等不同拓撲結構。
2.1綜合布線系統的組成
從功能上看,綜合布線系統包括工作區子系統、水平子系統、管理子系統、垂直干線子系統、設備間子系統、建筑群子系統。
2.1.1工作區子系統(WORKLOCATION)
工作區子系統由設在各辦公區內的信息插座至終端設備之間的連接線纜構成。
2.1.2水平子系統(HORIZONTAL)
連接各辦公區的信息插座至各層配線間之間的線纜,主要有屏蔽/非屏蔽雙絞線。當需要更高帶寬應用時,亦可以采用光纖。通過提供各種性能的線纜,滿足不同的客戶需求。
2.1.3管理子系統(ADMINISTRATION)
管理子系統由各層分設的配線間構成。由各種規格的配線架實現水平、垂直主干線纜的端接及分配;由各種規格的跳線實現布線系統與各種網絡、通訊設備的連接,并提供靈活方便的線路管理能力。
2.1.4垂直干線子系統(BACKBONE、RISER)
垂直干線子系統由連接主設備間至各樓層配線間的線纜構成,提供高速數據通訊主干通道。主要由高性能室內光纖、雙絞線纜、大對數通訊電纜組成。
2.1.5設備間子系統(EQUIPMENT)
設備間子系統是綜合布線系統與各類應用系統進行連接的配線間,由連接垂直主干系統及各類系統如電腦主機、程控交換機等的配線架通過跳線實現各個系統的連接。設備間子系統同時也是連接各建筑群子系統的場所。
2.1.6建筑群子系統(CAMPUS)
實現樓群之間網絡通訊系統的信息連接。主要由室外光纖(其中包括單模光纖和多模光纖)、室外大對數通訊電纜組成;建筑群子系統將一棟建筑的線纜延伸至建筑群內的其它建筑的通信設備和設施。它包括銅線,光纖以及避免延及其它建筑的銅線漏電的保護設備,推薦使用注膠線纜(gelfilledcables)以避免線芯受潮。
2.2綜合布線系統的網絡結構設計
從結構上看綜合布線系統是一個高性價比的網絡設計方案。一般來說綜合布線系統設計為三層網絡布線。通過無數次實驗證明,三層布線結構不但有效的減少了整個系統的故障率,增強了系統的穩定性和強健度,而且在充分保證每個信息端點的數據通信速度的同時,起到中心設備對下級或下下級設備的管理控制能力加強的優勢。下圖為SUNFPU100(臺灣百年松普)綜合布線產品實現的三層布線結構。
圖1三層網絡布線結構圖
2.2.1第一層結構
由中心機房到匯聚層交換機柜,如核心交換機到匯聚層交換機或中心通信交換設備至樓棟交接箱,通常采用單(多)模光纖(短距離內也可采用六類電纜)或幾百對的大對數電纜進行連接。
2.2.2第二層結構
由匯聚層交換機柜到多個樓層交換機柜,如匯聚交換機到樓層交換機或樓棟交接箱至樓層交接箱,通常采用多模光纖(100米內的短距離采用雙絞線)或幾十對電纜進行連接。
2.2.3第三層結構
由樓層交換機柜內的配線架到用戶端信息點接口,通常采用超五類線或六類線(也可以使用光纖直接連至用戶桌面)或少對數電纜與用戶端設備進行連接。
2.3綜合布線設備的選型
綜合布線系統的選型應滿足以下要求:
開放性:具有可傳輸語音、數據、圖像、視頻信號、控制信號等功能;系統能夠支持目前及今后所有的數據、話音及控制設備廠商的應用系統。
靈活性:由于所有信息系統采用相同的傳輸介質,因此所有信息通道應是通用的。信息通道應該可以支持電話、傳真、多用戶終端、以太網、令牌環網、CDDI、ATM以至RS232、RS422、RS485、IEEE488等等。所有設備的開通均應該不需要改變系統布線,只需作必要的跳線管理即可使用;系統組網也應靈活多樣,各部門既可獨立組網,又可方便地互聯,這樣為合理組織信息流提供了必要條件。系統不僅應該滿足當前信息傳輸的需求,而且還應該適應將來的網絡結構的更改或設備的擴充,做到以不變應萬變。
可靠性:應采用高品質的標準材料,以組合壓接的方式構成一套高標準的信息通道。每條信息通道都應采用專用儀器測試,以保證其電氣性能。系統布線應全部采用物理星型拓撲結構。使點到點端接、任何一條線路故障均不影響其他線路的運行;應為線路的運行維護及故障檢修提供較大的方便,保障系統的可靠運行。系統的配線架及各種插座都應該可以反復插接數百次,以滿足網絡結構更改、線路重新連接和應用環境不斷的變化。
模塊化:應采用模塊化結構,能通過輕易更改網絡的結構和線路的連接方式,來滿足科學技術的發展和應用環境的變化。系統能適應不同規模的綜合布線環境,可隨用戶的需要而增減(跳線、跳線面板等)。
免工具安裝:系統應采用組合壓接的方式,使安裝人員僅需配備剪刀就可以安裝跳線面板和插座面板,減輕安裝人員和維護人員身上的負擔,提高壓接時的可靠性。
3綜合布線應用實例
本設計思想已成功應用于東莞市松山湖國際學校,東莞市松山湖國際學校是東莞市考慮到東莞今后的經濟發展的需要,加上更好落實科學文化教育工作能夠為地方經濟的發展服務,決定投資建造這所先進、高水準的現代化學校;因此,該項目在嚴格把好質量關的同時,更加注重該項目的信息化的建設。東莞市松山湖國際學校的建設分為兩期,一期工程已經全面展開;緊跟著二期工程也會隨后展開。考慮到該工程的建筑面積很廣,以及兼顧到今后二期工程的設計需要,設計方案總的思想是結構力求嚴密、靈活、開放及技術超前,多采用模塊化結構設計,具體情況如下:
3.1布線系統的網絡結構
整個方案設計力求采用兩層結構至三層結構。方案把整個校園一期分為兩個部分(中學部和小學部),各設一個信息中心,考慮到整個網絡的穩定可靠性,通過兩根6芯室外單模光纖相連接,其中一根作備份之用。再從每個信息中心通過一根6芯室外多模光纖與每棟樓棟相連完成了整個結構的第二層,部分樓棟采用直接接入用戶端信息點,另一部分通過一根6芯室內多模光纖連接至第三層交換機,然后接入用戶端。網絡拓撲圖見圖2。
3.2材料選型
該項目的材料選擇上,多數(少數室外大對數電纜采購除外)采用由SUNFPU100(臺灣百年松普)綜合布線產品,完成了整個網絡部件之間的兼容問題。
3.3技術實現
松山湖國際學校作為一所現代化的學校,設計上保證綜合布線技術的先進性。在設計的過程中,多數采用了SUNFPU100(臺灣百年松普)公司新設計的白金布線——六類線布線產品,主干采用全部的光纖作為網絡主干,采用全套六類線部件完成了網絡結構的第三層。
3.4系統優勢
系統布線性價比高,且易于擴展升級。當需要網絡升級時,只需要更換網絡設備,無須更換布線設備,真正做到“一次布線,終身受用”的目標。但是系統需要升級時,須更換部分網絡設備。
圖2東莞市松山湖國際學校網絡拓撲圖
【關鍵詞】DDR總線;高速PCB;反射;串擾
Routing high-speed DDR Bus Research and Design
ZHU Gui-xia1YINFei2
(1.Institute of Automation, Wuhan University of TechnologyHubeiWuhan430070;
2.College of science, Jiangxi University of science and technologyJiangxiGanzhou341000)
【Abstract】It is the basic structure introuduced of DDR bus that is one product of the embedded. The interpretation of general rules is to meet so high-speed signal routing and signal integrity requirements. Then it combines with Allegro15.2 which is dedicated high-speed PCB design, and overcomes the destruction of the main factors of reflection,crosstalk and so on. Through the use of serentine line,all signals remain a delay in a range,and guarantee the effective data of system in a cycle. According to this general rule for high-speed DDR cabling, wiring results meet the requirements of some high-speed situations.
【Key words】DDR Bus;High-Speed PCB; Reflection;Crosstalk
0.引言
隨著嵌入式的發展,以及人們對終端產品要求處理的信息越多越快,高速DDR存儲器應運而生。由于總線速度的提高,信號完整性以及破壞信號完整性的反射、串擾等問題,DDR總線的布線越來越受到人們的關注。近些年,國內外接口速率的不斷增加為系統提供了更高的數據處理速率和數據處理流量,但同時隨著時鐘周期變小給DDR總線的布線帶來了嚴峻的挑戰,甚至使布線問題成為影響芯片速率進一步提高的重要因素,所以對高速DDR總線的布線研究與設計必須給予重點關注。
1.DDR的特點和基本操作原理
與傳統的SDR(Single Data Rate)和SDRAM(Synchronous Dynamic Random Access Memory)一樣同,DDR(Double Data Rate)也是通過命令字進行控制的存儲器,地址信息和命令控制信息在時鐘的單沿鎖存的,但是其數據信號卻是在時鐘的上升沿和下降沿都進行傳輸的,因此相對于SDR,DDR在數據傳輸速度上有很大提高。DDR內部采用了雙倍預取結構,也就是其內部總線位寬(2n bits)是外部總線位寬(n bits)的兩倍,這樣在一個時鐘周期內,每半個時鐘就有n bits的數據在I/O上完成傳輸。
因為DDR的工作頻率較高,且采用的是雙倍速率數據傳輸,所以若采用自由時鐘的工作方式,隨著板級系統集成時的時延和溫度效應的影響,有效數據窗口寬度必然會減少,進而限制了其最大工作頻率。為減少這些限制,DDR使用了雙向Strobe(DQS)控制數據傳輸的方法以及使其片內的DLL同步DQS的方法。
2.DDR總線結構
因DDR工作頻率較高(100、133、166、200MHz),且采用雙倍速率數據傳輸,因此若采用自由時鐘的工作方式,由于板級系統集成時的時延和溫度效應的影響,有效數據窗口寬度必然會減少,從而限制了其最大工作頻率。為了減少這些限制,DDR使用了雙向Strobe(DQS)控制數據傳輸的方法以及使其片內的DLL同步DQS的方法。
圖1 DDR總線的體系結構
圖2是DDR總線“讀”“寫”操作時序,Addr/Cmd Bus是地址/命令總線,都是時鐘的上升沿有效,命令由/CS,/RAS,/CAS,/WE決定。操作命令 主要是NOP,Active,Write,Read等(請參考:Jedec規范JESD79)。DataBus是數據總線,由DQS的上升沿和下降沿判斷[1]。
圖2 DDR總線“讀”“寫”操作時序
3.DDR信號完整性分析
3.1信號完整性概念
信號完整性(Signal Integrity,簡稱SI)指信號在電路中以正確的時序和幅度做出響應的能力,可理解為信號在線路上的傳輸質量。高速DDR設計應考慮信號完整性問題,破壞信號完整性的主要原因有反射、串擾和地彈等[2]。
3.2反射
反射是指互連線上的回波,信號沿互連線傳播時所受到的瞬態阻抗不連續,則一部分信號功率將被反射。只要信號遇到瞬態阻抗突變,反射就會發生。反射會使信號質量下降,引起振鈴現象。 消除反射的根本辦法是使阻抗具有良好的匹配,負載阻抗與傳輸線的特性阻抗相差越大反射也越大,所以應盡可能使信號傳輸線的特性阻抗與負載阻抗相等。同時還要注意PCB上的傳輸線不能出現突變或拐角,盡量保持傳輸線各點的阻抗連續,否則在傳輸線的各段之間也將會出現反射。
3.3串擾
圖3 串擾產生的示意圖
串擾是指信號在傳輸線上傳播時,產生的電磁場通過互容和互感耦合對相鄰的傳輸線產生噪聲干擾,如圖3所示。大量的線間耦合主要會產生兩方面的影響:首先,會改變總線中傳輸線的特性,其次,串擾會對其它傳輸線產生噪聲[3]。形成串擾的根本原因是信號變化引起周邊的電磁場發生變化,所以解決串擾的方法主要從減少干擾源強度和切斷干擾路徑兩個方面進行。實踐證明,用這種辦法消除串擾有時能立即見效。
4.PCB設計信號完整性分析
4.1主芯片電源去耦
上百個同時執行開關操作的FO,會產生很高的地彈噪聲,為微處理器提供一個具有干凈電源的嵌入式處理器,對于保持信號完整性來是至關重要的。在原理圖設計中,采用去耦電容濾除地彈噪聲來維持一個干凈的電源,以保證供電電壓的穩定性[4]。對于去耦電容來說,電容都有一個有效的頻率范圍,超出這個頻率,電容的去耦作用非常小。電容的等效電阻(ESR)決定了有效的頻率范圍,在設計中微處理器電源管腳采用由陶瓷電容和鉭電容組成的電容網絡,陶瓷電容選用0.01uF到4.7uF的X7R,鉭電容選用47uF電容,為了加強高頻信號的抗干。
本文為全文原貌 未安裝PDF瀏覽器用戶請先下載安裝 原版全文
圖4 1.3V去耦電容網絡
4.2 PCB設計信號完整性設計
本設計用到的PCB設計軟件是Allegro15.2,Cadence的Allegro SPB軟件平臺是Cadence公司的一種產品,主要用于高速PCB設計。
4.2.1元件布局
元器件布局是PCB設計中的一個重要環節,它直接影響PCB布線的效果,合理的布局是高速PCB設計成功的重要基石。設計中,由于主處理芯片與DDR接口信號多、對時序要求高,因此在布局過程中,先要對DDR芯片進行布局,使兩片DDR芯片盡量靠近主芯。
4.2.2蛇形延遲線
PCB上的任何走線在高頻信號的情況下,都會對信號造成延時,通過采用蛇形線可以對“同組相關”信號中延時較小的部分進行補償,實現“同組相關” 信號的等長走線,各信號的延遲差保持在一個范圍內,保證系統在一個周期內讀取的數據有效性。要求間距最小是線寬的兩倍[5]。時鐘信號組的布線優先級是最高的,差分線離開器件引腳后,盡量靠近;兩根信號線在走線時,背靠背走線,并且在同一個布線層內;當差分信號需要切換布線層時,兩根信號線在相同的地方通過過孔切換到另一個布線層。圖5是按上述要求在Allegro PCB Design 610(PCB Design Expert)的進行布線的布線圖,為了顯示清楚,只截取了上下兩層信號層的部分圖,隱去了內層電源層和地層。
圖5 蛇形延遲線
5.總結
本設計是在符合部分高速要求的情況下設計的,針對總線結構和高速信號走線的完整性信號要求,演繹出符合這種基本要求的高速DDR總線的通用規則,然后結合專用于高速PCB設計的Allegro15.2,通過采用蛇形線,按照此通用規則對高速DDR布線,效果較好。但由于國內加工工藝和成本所限,線寬和板子層數均很難使DDR跑到400MHZ,在四層板且元器件要求較高情況下,僅能跑到200MHZ。所以若使DDR達到400MHZ還有很多東西要研究,特別是6層板及其以上的層板的布線和同步開關噪聲的研究?!?/p>
【參考文獻】
[1]李博.高速并行總線-DDR接口噪聲與時序分析[D].西安電子科技大學,2010.
[2]張鵬.嵌入式DDR總線的布線分析與設計[J].單片機與嵌入式系統應用,2008,(5):8-10.
[3]李小平,黃卡瑪,陳誼.高速電路中的串擾的仿真及解決對策[J].電訊技術,2005,(01):92-95.
[4]楊建平,羅克義,李貴山.高速系統的接地策略與電源抗干擾研究[J].自動化技術與應用,2001,(2):47-49.
[5]王劍宇,蘇穎.高速電路設計實踐[M].北京:電子工業出版社,2010.
現在市面上流行的EDA工具軟件很多,但除了使用的術語和功能鍵的位置不一樣外都大同小異,如何用這些工具更好地實現PCB的設計呢?在開始布線之前對設計進行認真的分析以及對工具軟件進行認真的設置將使設計更加符合要求。下面是一般的設計過程和步驟。
1、確定PCB的層數
電路板尺寸和布線層數需要在設計初期確定。如果設計要求使用高密度球柵數組(BGA)組件,就必須考慮這些器件布線所需要的最少布線層數。布線層的數量以及層疊(stack-up)方式會直接影響到印制線的布線和阻抗。板的大小有助于確定層疊方式和印制線寬度,實現期望的設計效果。
多年來,人們總是認為電路板層數越少成本就越低,但是影響電路板的制造成本還有許多其它因素。近幾年來,多層板之間的成本差別已經大大減小。在開始設計時最好采用較多的電路層并使敷銅均勻分布,以避免在設計臨近結束時才發現有少量信號不符合已定義的規則以及空間要求,從而被迫添加新層。在設計之前認真的規劃將減少布線中很多的麻煩。
2、設計規則和限制
自動布線工具本身并不知道應該做些什幺。為完成布線任務,布線工具需要在正確的規則和限制條件下工作。不同的信號線有不同的布線要求,要對所有特殊要求的信號線進行分類,不同的設計分類也不一樣。每個信號類都應該有優先級,優先級越高,規則也越嚴格。規則涉及印制線寬度、過孔的最大數量、平行度、信號線之間的相互影響以及層的限制,這些規則對布線工具的性能有很大影響。認真考慮設計要求是成功布線的重要一步。
3、組件的布局
為最優化裝配過程,可制造性設計(DFM)規則會對組件布局產生限制。如果裝配部門允許組件移動,可以對電路適當優化,更便于自動布線。所定義的規則和約束條件會影響布局設計。
在布局時需考慮布線路徑(routing channel)和過孔區域。這些路徑和區域對設計人員而言是顯而易見的,但自動布線工具一次只會考慮一個信號,通過設置布線約束條件以及設定可布信號線的層,可以使布線工具能像設計師所設想的那樣完成布線。
4、扇出設計
在扇出設計階段,要使自動布線工具能對組件引腳進行連接,表面貼裝器件的每一個引腳至少應有一個過孔,以便在需要更多的連接時,電路板能夠進行內層連接、在線測試(ICT)和電路再處理。
為了使自動布線工具效率最高,一定要盡可能使用最大的過孔尺寸和印制線,間隔設置為50mil較為理想。要采用使布線路徑數最大的過孔類型。進行扇出設計時,要考慮到電路在線測試問題。測試夾具可能很昂貴,而且通常是在即將投入全面生產時才會訂購,如果這時候才考慮添加節點以實現100%可測試性就太晚了。
經過慎重考慮和預測,電路在線測試的設計可在設計初期進行,在生產過程后期實現,根據布線路徑和電路在線測試來確定過孔扇出類型,電源和接地也會影響到布線和扇出設計。為降低濾波電容器連接線產生的感抗,過孔應盡可能靠近表面貼裝器件的引腳,必要時可采用手動布線,這可能會對原來設想的布線路徑產生影響,甚至可能會導致你重新考慮使用哪種過孔,因此必須考慮過孔和引腳感抗間的關系并設定過孔規格的優先級。
5、手動布線以及關鍵信號的處理
盡管本文主要論述自動布線問題,但手動布線在現在和將來都是印刷電路板設計的一個重要過程。采用手動布線有助于自動布線工具完成布線工作。如圖2a和圖2b所示,通過對挑選出的網絡(net)進行手動布線并加以固定,可以形成自動布線時可依據的路徑。
無論關鍵信號的數量有多少,首先對這些信號進行布線,手動布線或結合自動布線工具均可。關鍵信號通常必須通過精心的電路設計才能達到期望的性能。布線完成后,再由有關的工程人員來對這些信號布線進行檢查,這個過程相對容易得多。檢查通過后,將這些線固定,然后開始對其余信號進行自動布線。
6、自動布線
對關鍵信號的布線需要考慮在布線時控制一些電參數,比如減小分布電感和EMC等,對于其它信號的布線也類似。所有的EDA廠商都會提供一種方法來控制這些參數。在了解自動布線工具有哪些輸入參數以及輸入參數對布線的影響后,自動布線的質量在一定程度上可以得到保證。
應該采用通用規則來對信號進行自動布線。通過設置限制條件和禁止布線區來限定給定信號所使用的層以及所用到的過孔數量,布線工具就能按照工程師的設計思想來自動布線。如果對自動布線工具所用的層和所布過孔的數量不加限制,自動布線時將會使用到每一層,而且將會產生很多過孔。
在設置好約束條件和應用所創建的規則后,自動布線將會達到與預期相近的結果,當然可能還需要進行一些整理工作,同時還需要確保其它信號和網絡布線的空間。在一部分設計完成以后,將其固定下來,以防止受到后邊布線過程的影響。
采用相同的步驟對其余信號進行布線。布線次數取決于電路的復雜性和你所定義的通用規則的多少。每完成一類信號后,其余網絡布線的約束條件就會減少。但隨之而來的是很多信號布線需要手動干預?,F在的自動布線工具功能非常強大,通??赏瓿?00%的布線。但是當自動布線工具未完成全部信號布線時,就需對余下的信號進行手動布線。
7、自動布線的設計要點包括:
7.1 略微改變設置,試用多種路徑布線;
7.2 保持基本規則不變,試用不同的布線層、不同的印制線和間隔寬度以及不同線寬、不同類型的過孔如盲孔、埋孔等,觀察這些因素對設計結果有何影響;
7.3讓布線工具對那些默認的網絡根據需要進行處理;
7.4信號越不重要,自動布線工具對其布線的自由度就越大。
8、布線的整理
如果你所使用的EDA工具軟件能夠列出信號的布線長度,檢查這些數據,你可能會發現一些約束條件很少的信號布線的長度很長。這個問題比較容易處理,通過手動編輯可以縮短信號布線長度和減少過孔數量。在整理過程中,你需要判斷出哪些布線合理,哪些布線不合理。同手動布線設計一樣,自動布線設計也能在檢查過程中進行整理和編輯。
關鍵詞:綜合布線;結構化布線;網絡主機房;網絡劃分;域網拓撲圖
根據國家衛生信息化發展規劃綱要和邯鄲市數字化城市建設要求,邯鄲市擬建設衛生信息網絡中心并委托我院進行邯鄲市疾控中心大樓綜合布線設計。按照“統籌規劃、一網多用、資源共享、安全可靠”的建設指導思想,最終達到既可縱向進行國家、省、市、縣、鄉鎮五級網絡的數據傳輸和通訊,也可以橫向整合衛生局、市疾控中心、市衛生監督所和各級醫療機構的信息資源,本人特將設計思路公布如下,并請同行斧正。
一、 總體規劃。
遵循內外網硬件分離原則,設立兩套網絡布線系統,干線為光纖(可擴充到千兆),百兆到桌面,中心機房設三層核心交換機,管理間設可管理的匯聚層交換機。節約設備投入。
二、結構化布線設計
綜合布線系統是整個大樓未來智能化系統的神經。擬采用SCS結構化布線系統,能支持電話及高速數據傳輸,還能支持視頻會議、監視電視等系統的需要,滿足“三網合一”的要求。布線分下列6個子系統。
1、 設備間子系統:設備間設在六層的主機房內。設內外網三層核心交換機2臺。通過光纖收發器連接各控制間。
2、 垂直干線子系統:語音電纜采用50對大對數電纜,數據部分采用六芯多模光纖。所有線纜走大樓弱電管井,同時采用適當屏蔽接地裝置。
3、 管理子系統:每2~3層設置一個管理間,共7個管理間,位置在樓層弱電室,設50對電話子配線架,24口配線架、收發器、匯聚層交換機等,全部安裝在19寸標準機柜內。
4、 水平子系統:采用超五類非屏蔽雙絞線,管線采用pvc槽,兩端做好永久性標簽,要求分類標記。
5、 工作區子系統:信息點采用雙口面板(出口采用不同標志),分布在大樓的辦公室、實驗室、會議室和配套辦公用房,設置標準為大辦公室4個,小辦公室2個,大實驗室3個,小實驗室2個,中會議室8個,大、小會議室4個,庫房、準備室、樣品保存室、儀器室等房間設1個,辦公大廳設置2個,采用暗埋管方式鋪設到墻壁、地板或辦公桌。上外網的微機采用專機或使用內外網物理隔離卡。
6、 附樓子系統:在三樓西頭設置2個控制間,其他設置同主樓。
門診樓、食堂、車庫等二期建筑的布線可通過加設控制室和主樓連接。一期工程中在一樓控制室預留出網絡干線擴展出口。
三、網絡主機房
主機房位于主樓六層西南角。包括設備室(35 M2)、電池間(10 M2)和網管室(50 M2),總面積95M2。選用六類線布線,要求服務器等主要設備接交換機千兆口,采用一體式地插,金屬線槽墊高鋪設。
(一)機房設備
1、 網絡設備:三層機箱式交換機2個,帶6個千兆電口,24個百兆電口;光纖終端盒2個(64口機架式),2M機柜3個;
2、 機房布線:一體式銅地插16個、六類布線。
(二)樓層控制室設備
共9個控制室,設2M機柜9個,24口可管理交換機15個,50對電話子配線架9個,24口網絡配線架62個,六口光纖收發器18個。
(三)工作區設備
雙孔信息插座點數和位置詳見附表和圖紙。其中采取墻盒665個、地插20個。內外網物理隔離卡10塊。
四、網絡劃分
關鍵詞:綜合布線;光纖;數據中心;萬兆以太網;三網合一;
Abstract: the paper briefly introduces the integrated wiring components of the system, and definition. Corresponding data, test the computer integrated wiring system function, characteristics, technical requirements to do a detailed analysis. Data center is the nerve center of net enterprises, data center infrastructure construction, an important part of the construction is the computer room. The design of the quality of computer room directly related to the use of the party work efficiency and reliable operation of the computer system, whether to ensure that all kinds of information communication clear. And integrated wiring system is the foundation of network data transmission room system, it makes voice and data channel equipment, switch equipment and other information management system connected to each other. So in building electrical design, integrated wiring system more and more attention by people, it can adapt to the different communication services, and constantly improve the flexibility of structured wiring project, improve space utilization, reduce the energy consumption. This paper studies the range is for the design of the data center and the user with a reasonable structured cabling design, puts forward the future data center structured cabling system planning concepts, technical development demand.
Keywords: integrated wiring; Optical fiber; Data center; Net of Ethernet; Combination of three nets;
中圖分類號:S611文獻標識碼:A 文章編號:
0 引言
綜合布線系統采用標準化的語音、數據、圖像、監控設備,各線綜合配置在一套標準的布線系統上,統一布線設計、安裝施工和集中管理維護。 以屏蔽雙絞線和光纜為傳輸媒介,采用分層星型結構,傳送速率高。近幾年來,隨著光通信技術和計算機網絡技術的發展,網絡通信業務量不斷的提高,數據中心已經進入以萬兆傳輸速率為標志的時代,這樣選擇一套先進的數據中心綜合布線系統是極其必要的,它將為今后一段時間內的發展預留余量。相對于傳統樓宇結構化布線,數據中心的布線技術具有更多的技術細節與應用特征,在一棟建筑中,既有數據中心,又有其他功能性區域,怎樣把傳統綜合布線與數據中綜合布線有效的連接,組成一套高性能、高效率、整合優化以及節能環保的布線系統是我們設計的重要方向。
1系統概述
1.1綜合布線系統簡介
綜合布線系統(即結構化布線系統)即是一套用于建筑物或建筑群內的傳輸網絡,它將語音、數據、圖像等設備彼此相連,也使上述設備與外部通訊數據網絡相連接。綜合布線系統由各種系列的部件組成,包括傳輸介質(含銅纜或光纖),連路管理硬件(交叉連接區域和連接面板),連接器,插座,適配器,電氣保護裝置(浪涌保護器及保護接地)以及支持的硬件(安裝管理系統的各類工具)。綜合布線系統一般由六個獨立的子系統組成:
1.1.1工作區子系統
一個獨立的需要設置終端設備的區域宜劃分為一個工作區。工作區應由配線(水平)布線系統的信息插座延伸到工作站終端設備處的連接電纜及適配器組成。
1.1.2水平子系統
配線子系統應由工作區的信息插座、信息插座至樓層配線設備(FD)的配線電纜或光纜、樓層配線設備和跳線等組成。
1.1.3電訊配線間子系統
電訊配線間又稱為電信間,主要用于主干線與樓層水平線路的交換,電信間的數量及面積應根據水平配線的長度和信息點數量綜合考慮。
1.1.4主干線子系統
干線子系統應由設備間的建筑物配線設備(BD)和跳線以及設備間至各樓層配線間的干線電纜組成。
1.1.5設備間子系統
設備間是在每一幢大樓的適當地點設置電信設備和計算機網絡設備,以及建筑物配線設備,進行網絡管理的場所。對于綜合布線工程設計,設備間主要安裝建筑物配線設備(BD)。電話、計算機等各種主機設備及引入設備可合裝在一起。設備間內的所有總配線設備應用色標區別各類用途的配線區。設備間位置及大小應根據設備的數量、規模、最佳網絡中心等因素,綜合考慮確定。
關鍵詞:Dijkstra最短路算法;AutoCAD VBA;路由優化;設計
中圖分類號:TP311文獻標識碼:A文章編號:1009-3044(2011)12-2751-02
Optimization Design and Realization about Wiring System of Generic Cabling Systems
SHI Wei-zhong1, WEN Jian -jing2
(1.Shanxi Institute of Mechanical & Electrical Engineering, Changzhi 046011, China; 2.Shanxi Engineering Vocatinal Collge, Taiyuan 30009, China)
Abstract: Based on the graph of AutoCAD 2004, this paper uses the technology of the improved Dijkstra shortest path algorithm, AutoCAD VBA and database technology to analyse and study the route optimization in Generic Cabling System. This paper emphasizes on the study of the route optimization of the horizontal subsystem And the method of generating the materials and the corresponding cost lists automatically is anylysed in the developed optimization route system.
Key words: the Dijkstra shortest path algorithm; AutoCAD VBA; route optimization; design
作為智能建筑的“中樞神經”系統,綜合布線系統是智能建筑必備的基礎設施。但發生故障導致智能系統癱瘓的根源,有70%以上是由于智能系統的布線不善[1]。當前國內綜合布線的工程設計,采用AutoCAD優化網絡圖替代手工設計已成為趨勢,但對其設計方案中器件數量的統計和各種線纜長度的測量、計算,既費力又很容易出錯。因此,有必要對綜合布線的配線子系統路由進行優化和研究。
1配線系統路由優化算法
針對綜合布線配線子系統的路由進行優化,可分為房間內的布線和廊道內布線(即樓層配線間至房間引入點)兩部分進行。其路由優化計算方法采用改進的迪杰斯特拉算法[2-3],以找出樓層配線間V1至各布線點的最短路徑。
改進的迪杰斯特拉(Improved Dijkstra)最短路算法不僅可以求出圖中從一個特定頂點至所有其他頂點的最短路由,且能給出經過的最短路徑點,計算出各點間的最短距離。知道了各點間的最短路由及距離,就知道了各布線路由的分支情況,便于后面利用計算機對布線材料的自動統計。
2 綜合布線配線子系統路由優化設計
子系統路由優化設計的重點,即從AutoCAD圖中正確地讀取優化網絡圖中需要的數據,構建優化網絡圖矩陣,以便進行高效率地最短路徑分析計算,最后由計算機自動地進行最短路徑的布線繪制。
2.1 構建優化網絡圖矩陣
從布線工程圖中讀取優化網絡圖中需要的數據時,計算機可以直接對各點編號,生成節點表。但在畫出線纜路由前,各點是相互孤立的,計算機無法自動辨別哪些點按實際布線情況是不可能相連的。解決這個問題的思路是,因廊道內的線纜必定沿著廊道走線,在廊道內初選樓層所有接至房間內引入口處的分支點和因廊道走向形成的拐點和廊道匯合點的坐標,然后將所選取的點中將任意點的X或Y值之差小于一定范圍(程序中取2.5m)內的點修正在一條直線上,接著選取最靠近起始點(樓層管理間引出點)的一點(程序中取1m)作為最終的起始點,這時只有位于同一條這類直線上的點才可能相連,從而形成了廊道內可能的布線路由。這時,計算機就能夠提取到廊道內的可能布線點和這些點間的距離即優化網絡圖中的弧長,而不在同一直線上的點,在優化網絡圖的矩陣中弧長初始值為∞,由此可以將這些數據形成和構建優化網絡圖的矩陣。
2.2 自動繪制布線優化路徑
在進行優化路徑分析計算時,采用改進的迪杰斯特拉算法。該算法的網絡圖中的特殊點、其它點和距離參數對應于布線工程圖中為:樓層配線間引出點設定為特定頂點V1,由每個房間的引出點定為必經點,廊道拐點形成廊道內可能的布線路由點。計算機從圖中讀取以上所有這些點(以下將所有這些點統稱網絡圖頂點)收入集合S并作為網絡圖中的頂點;廊道內必須布置到的布線點(即為各房間的引入點)同時收入集合A。網絡圖中直接相連的頂點沿廊道形成的連線為相鄰點距離,將其長度填入優化網絡圖矩陣對應兩點的位置。然后經過改進的迪杰斯特拉算法進行廊道內布線路由優化計算。
最后計算機自動將前面生成的廊道內可能的布線路由按照優化計算結果進行修訂,將優化計算結果中的節點連接,并生成廊道內的最優布線路由圖,從而實現優化結果下的計算機自動布線。
3 設備材料表及工程造價報表的自動生成
3.1 自動生成設備材料表和工程造價表的方法
3.1.1 概述
綜合布線系統的設備和材料用量是計算工程造價的主要依據之一。材料用量的統計計算是綜合布線系統施工圖設計中的一項重要工作,也是施工圖設計過程中最繁瑣和最容易出錯的工作。綜合布線的路由優化系統給出了計算機自動計算綜合布線系統主要設備和材料用量并生成材料用量報表的程序。
計算機自動統計和計算綜合布線系統主要設備和材料用量的過程,實際上是計算機從數據庫的相關表中讀出已經存儲的必須的參數進行計算,并將計算結果(設備或材料的用量)寫入數據庫的“材料用量報表”的過程。這部分程序對數據庫的操作很頻繁,因此采用AutoCAD VBA[4]編寫。
3.1.2 信息插座及配線電纜用量的計算
1) 信息插座用量的統計計算
平面圖中有關信息插座的數據已經被寫入數據庫的“插座信息”表中,這里統計信息插座和插座模塊用量就利用表中的這些數據。統計信息插座和插座模塊的用量時,只需對“插座信息”表中的記錄逐行檢查。將“插座信息”表中的所有數據檢查完后,將累加的結果寫入“材料用量報表”就完成了信息插座和插座模塊的統計計算過程。
2) 配線電纜用量的計算
目前,國內綜合布線工程中的配線電纜多采用非屏蔽雙絞線,特殊情況下也有采用屏蔽雙絞線的,本文考慮非屏蔽雙絞線的用量,從指定的樓層管理間引出點開始計算線纜用量,程序中求出從該樓層管理間引出點到其他各點的線纜用量之和加上各房間內所用線纜之和即為最后應得的線纜用量總和。
對于每根配線電纜,上述計算取所在樓層配線電纜平均長度的10%作為備用部分,端接容差取6m。
由于配線子系統的配線間至每個信息插座應是一整根線纜,而且線纜以箱為單位出售,所以不能純粹以線纜的米數計算。
通常的包裝方式有305m/箱和1000m/箱。
每箱可走信息插座個數=包裝長度÷平均線纜長度(F+N)/,所需訂購箱數=信息插座總數÷每箱可走信息插座個數,最后將訂購箱數取整,其中:
F―最遠的信息插座離樓層配線間的距離
N―最近的信息插座離樓層配線間的距離
通過對主要設備和材料用量的統計,將設備和材料的單價以及相關的預算定額輸入到,即可使計算機自動生成綜合布線各子系統路由優化后的造價報表,原理與自動生成設備材料表原理相同。
3.2 設備材料表和工程造價表的數據庫設計
設備材料表和工程造價報表的數據庫具體邏輯結構設計如下:
表1為綜合布線各子系統設備材料及報價表,具體如工作區子系統、配線子系統、干線子系統、設備間子系統、管理間子系統、建筑群子系統。各子系統設備視具體子系統分析,如樓層配線架、線纜、光纜等相關設備。
表2為綜合布線各子系統所用線纜、線纜穿管類型、穿管管徑以及所用技術金屬線槽規格表,視具體子系統進行分析,本文主要考慮配線子系統。
4 結論
本綜合布線配線子系統路由優化系統,經校園環境綜合布線工程實踐應用,能快速選擇出優化的布線路由,減少設計環節的工作量,顯著提高設計效率。以本文在研究過程中編寫的程序為基礎,綜合布線系統的設計人員可根據不同工程實際的需要,進行二次開發。
參考文獻:
[1] 薛頌石.智能建筑與綜合布線系統[M].北京:人民郵電出版社,2002:167-171.
[2] 韋鶴平.最優化技術應用[M].上海:同濟大學出版社,2000:71-76.
在信息時代的今天,建筑物的布線不再是一項基本的公共設施,它不僅能夠提供電訊服務,而且已成為整個通訊網絡的一部分,為昂貴的高科技系統傳播各種系統信號,具有更寬的頻帶和更高的速率,滿足日益增長的對資訊共享的需求。
工程概況
本次綜合布線工程主要是該廠新建廠房的綜合布線,新廠房、廠辦公大樓以及另外兩棟廠房建筑的數據聯網共享。新廠房共3層,框架結構,數據點為每一辦公室兩個,計算機中心機房設辦公大樓二樓資訊部。要求在進行大樓裝修的同時完成辦公樓的大樓的綜合結構化布線。按辦公用來設計綜合結構化布線。設有布線豎井,供結構化布線走線用。計算機機網絡服務器和交換機,主配線價,機柜均放在辦公大樓二樓計算機網絡控制室。
工廠的建筑群光纖系統主要用于連接三座廠房和一棟辦公大樓,有兩座廠房已經和辦公大樓通過光纖聯網,新建的廠房因距離較遠須通過光纖與已有的網絡組成一個大的環型網絡,并且網絡中所有電腦工作站受辦公大樓資訊部計算機中心統一控制。新建的2號廠房處在另外一家工廠的一側,光纖布線宜采用架空敷設。
系統特點
1 綜合性
針對電腦、通訊和控制的要求而設計,集合各種技術、系統、設施在一座大樓或建筑物內而成,滿足各種不同模擬或數字信號的傳輸需求,將所有的語言、數據、圖象、監控設備的布線組合在一套標準的布線系統上,設備與信息出口之間只需一根標準的連接線通過標準的接口把它們接通即可。
2 模塊化
結構化布線系統中除去固定于建筑物內的水平線纜外,其所有的接插件都是積木式的標準件,以方便使用管理和擴充。可以使得在投入運行后的維護工作中,備口備件儲備少,故障檢查定位快,運行管理簡單。它運用星形結構方式,由中心點進行一些配線更動,即可將各種電路信號帶入任意結構上。
3 完整性
包括非屏蔽雙絞線、交叉連接、適配器、連接器、插座及接頭、傳播電器、設備、測試設備及工具等。
4 靈活性
系統傳輸介質的選擇可根據實際的帶寬需求做出經濟的靈活搭配,且不需與不同的廠商進行布線協調,能夠方便地與不同廠商的不同產品結合起來,組成完整的網絡系統。同時它的靈活組合性給服務與管理提供了最大的方便。由于采用跳接線的設計,為以后自行進行布線系統線路上的更動及管理,減少了因為辦公室的搬動在線路的布放及管理上所耗費的時間和金錢。
5 開放性
系統目標是用建立布線系統的標準來簡化工程的標準系統,使得很成功且很簡單地聯結所有不同廠商各種通信、電腦、監控及圖象設備。這些系統與設備包括:
語音:系統支持符合當今國際標準的模擬和數字PBX和CENTREX電路,也支持ISDN的基本和初級速率傳輸。
數據:系統滿足EIA、CCITT各項通信及IBM、HP、WANG、FUJITSU等各大計算機公司產品的通信標準。
本設計方案主要考慮數據傳輸、語音傳輸和視頻傳輸等方面的需要,但線路本身提供了多種應用的基礎。
設計總體目標及設計指導思想
1 指導思想
首先應充分考慮未來系統集成的需要,智能系統需要集成共同發揮作用或單獨實施功能時,可以非常方便靈活在綜合布線平臺上實現,綜合布線系統嚴格按照國際EIA/TIA568工業及商業建筑物布線標準設計,并且保證能滿足未來十年內系統運行的穩定性和可靠性。綜合布線系統設計應具有兼容性、開放性、可擴性。
2 設計等級
依照智建筑綜合布線系統信息點設計等級(見下表1),根據廠房綜合結構化布線的實際情況和需求,擬按照丙級進行設計。即按每個辦公室二個數據點、二個語音點(一個內線、一個外線)來設計。
方案設計
根據客戶的實際情況及需求,我們對辦公樓的綜合布線按丙級標準設計,即每個房間設數據點、語言點各二個,并且二者均可以通用,初步設計該客戶2號廠房綜合布線信息點分布點如下表2所示。
注:1 按照客戶2號廠房辦公區分布,每個辦公室設計二個數據點和一個語音點。
2 二樓設外線專線點二個,用于連接INTERNET及建立廣域網的連接和辦公大樓的連網,設內線點一個,設數據點8個,連接計算機設備。
3 其他數據點和語音點,主要用于連接生產車間而預留。
整棟樓共設信息點22個,其中數據點16個,語音點6個。所有信息點均按超五類標準設計,達到100M的數據傳輸速度并且所有的信息點通過調線均可達到語音、數據通用。在二樓貯藏室設置配線架,同時將光纖終端箱和網絡交換機放置在里面,從二樓貯藏室到一樓和三樓最遠的信息點的垂直距離加水平距離之和小于90M,為了便于集中管理,在每層不再設水平配線間,2號廠房內所有配線和管理均在二樓進行,線纜從配線架直接到各個信息點,所有線纜至配線架從樓層中間的弱電井中走出后到天花板下剔墻到各個信息點,所有信息點均采用暗盒方式。所有綜合布線產品我們均采用岳豐布線超五類產品,即超五類雙絞線、超五類信息插座、超五類跳線、超五類模塊等,能提供100M的數據傳輸速度,滿足高速以太網及ATM網絡數據傳輸的需求,從而為高速數據傳輸打下了基礎。
下面對整個布線系統的幾個子系統進行詳細描述。
1 工作區子系統
工作區子系統由各個辦公區域構成,每個辦公區域設置一個超五類雙孔信息插座,通過連接軟線連接一個電話和一臺電腦。所需材料包括超五類連接軟線、超五類信息模塊、面板、RJ45頭等。
2 水平布線子線系統
水平干線系統是將電纜從管理子系統的配線架上延伸到用戶信息插座,水平干線系統的電纜我們選用超五類非屏蔽雙絞線,它能提拱100M/s的數據傳輸速率,是一種性能非常優良的超五類非屏蔽雙絞線,估計共需超五類雙絞線箱(305M/箱),計算依據如下:
C=[0.55(L+s)+6]*[I/O]
I/O為配線架連接的信息點:22
L為配線架到最遠信息點的距離:3*4+28+4+5=49 M
s為配線架到最近信息點的距離:4+5=9M
c為總的用線量
c=-0.55(49+9)+6]*22=792M=3箱(300m/箱)
3 管理子系統
管理子系統設在2號廠房二樓貯藏室由交連、互連和I/O設備組成:根據此大樓實際布線需求的特點,我們整個布線系統只在貯藏室設一個管理系統,管理子系統的全部設備均采用超五類設備,包括配線架、安裝托板、繞線環、2對超五類跳線、白色標簽、膠條、出口信息標簽等,具體采用設備如下:
選用安裝托板,數量:1個
選用4口配線架,數量:2個
選用繞線環,數量:4個
選用白色膠條,白色標簽,信息出口標簽等。
4 設備間子系統
網絡交換機放置于2號廠房二樓儲藏室,通過跳線和線纜連接到配線架上,計算機網絡服務器放置在辦公大樓資訊部的計算機網絡中心機房,網絡服務器通過HUB后由跳線和電纜連接到主配線架上。
線路布防及安裝
1 工作區
根據辦公樓建筑結構,選擇岳豐中式雙口墻壁型信息插座提拱標準的RJ45接口,可接電話、計算機。為了美觀,信息插座均采用暗埋式,對于有源設備,信息插座附近應設單孔三相電源。
2 水平線纜敷設
水平電纜由配線間經弱電豎井,再由天花板上順墻而下暗埋,至標準信息插座,所有線纜都必須上PVC套管,并且強、弱電線槽在施工中必須分開走,距離應在30CM以上。
1UG/Wiring布線功能簡介
UG作為大型三維輔助設計軟件,集CAD/CAM/CAE于一體,功能強大,其中UG/Wiring是實現三維布線的主要功能模塊。利用UG/Wiring進行電子設備的三維立體布線設計的優勢在于[3]:1)我院在結構樣機設計方面采用UG軟件為三維設計平臺,因此采用UG/Wiring能夠很好地實現設計平臺的統一;2)UG/Wiring模塊可以從電原理圖和ASCII文本文件中獲取電訊的接線信息,實現了與電訊數據的融合;3)UG/Wiring通過元器件列表和接線表線實現手動或自動的布線,在對線纜路徑賦予導線材料屬性后即生成三維立體模型;4)UG/Wiring模塊的Formboard功能模塊能夠在三維的線束模型設計以后,將三維線纜模型展平,生成生產用釘板圖;5)UG/Wiring具有表報統計功能,設計中的各種參數,如線纜的長度、重量、成本等信息均可以以報表的形式進行自動統計。一般來講,利用UG/Wiring進行布線的基本步驟如下:1)創建電接插件的三維模型,同時定義必要的端口(PORT);2)導入電子設備的三維模型,作為布線裝配的主體;3)加載創建的電接插件,在此必須采用PART功能引入,而不能通過ASSEMBLE模塊以裝配的方式加載,否則布線模塊將無法識別線纜路徑;4)創建元器件列表和接線表,UG/Wiring模塊依靠元器件表和接線表來建立布線路徑的邏輯關系;5)創建布線路徑,各端口之間的連接關系要和接線表保持一致;6)手動或自動布線;7)對建立的線纜模型進行干涉分析;8)由三維的線纜裝配模型生成二維的工程圖。
2UG/Wiring布線技術實現途徑
UG/Wiring模塊依托于UG的三維CAD建模環境,輸入為元器件列表和接線列表,輸出為三維的線纜數字樣機和二維的線纜工程圖,其實現線纜快速設計的框架如圖1所示。通過此流程圖可以看出,在利用UG/Wiring實現三維布線的過程中有以下幾點關鍵技術:1)電子設備的精確數字樣機的建立。在此既可以通過UG/CAD直接建模的方法實現,也可以利用電路設計軟件生成IDF格式文件,通過UG/PCB.Xchang模塊生成電路組件的模型。2)元器件庫的建立。這里的元器件主要指連接線纜的各類電接插件,UG/Wiring自身具有一定規模的接插件庫,但是在實際的應用中往往需要自己建立適合設計需要的接插件。3)元件表及接線表的建立、導入。對于簡單的線纜模型,由于線纜數量較少,涉及的管腳不多,可以采用按照標準格式手工填寫的方式建立。而對于比較復雜的模型元件數量多,布線路徑復雜,手動填寫的方式不僅效率低,且準確率不高。UG/OpenAPI是系統提供給用戶用C語言進行二次開發的接口,利用OPENAPI進行UG布線的二次開發,能自動將從電路設計軟件中讀取的線纜連接信息生成元件表和接線表,實現線纜組件中各接插件管腳之間的三維自動連接,很好地解決了復雜線纜模型元件表及接線表的創建問題。
3UG/Wiring布線技術應用實例
在此以某型號記錄艙檢查儀為實例,具體說明UG/Wiring在電子設備三維布線設計中的應用。UG/Wiring模塊中本身具有電連接器庫,但是多數情況下需要根據實際的情況自行建立電連接器的模型,并定義相關的端口屬性[4]。接插件端口一般要進行配合端口(FittingPort)和分線端口(MultiPort)的屬性設置。電連接器如SMA、J30J都是成對配合實用,配合端口(FittingPort)屬性的設置就是在兩個連接器配合處設置定位矢量,矢量的原點決定裝配的位置,而矢量的方向決定配合的朝向,只有當正確的設置端口屬性時,一對連接器才可以正確裝配。分線端口(MultiPort)的屬性設置就是使用UG/Wiring軟件對接插件的接線點進行唯一的編號,從而保證接線表中各連接器之間點對點的一一對應關系。如圖2為15芯J30J電連接器的三維實體模型,在UG/Wiring中定義了兩個端口:配合端口(FittingPort)、分線端口(MultiPort),如圖2和圖3所示。完成連接器的端口屬性定義,需要通過元件表和接線表建立UG/Wiring可以識別的各個端口之間聯系邏輯關系。在UG/Wiring模塊中,元件表和接線表是實現布線設計的核心要素,是對電子設備數字模型進行布線頂層文件。這其中元件表中包含所有連接器的屬性信息,包括連接器類型、名稱、唯一識別的ID,是模型與路徑之間的橋梁。接線表包含各個連接器之間的總線連接關系以及各連接器之間的不同端口之間的對應關系。元件表是接線表的建立的基礎,只有先建立元件表,給各接插件指定ID號,才能編寫接線表。而且在布線過程中元件表導入在先,接線表導入在后,否則系統可能會發生無法識別路徑的錯誤。在UG/Wiring模塊中元件表和接線表有不同的表達方式,而每種類型都有各自的格式,Example類型是在實際設計中使用較多的一種。元件表的文本格式如圖4所示。其中Part_name是連接器等電子器件的三維模型的文件名,Unique_id每個元器件在布線模型中的唯一名稱,Connector_id是連接器類型編號,同一種類型的連接器可以為同一ID。在UG/wiring中需要通過手動或者自動的方式將Unique_id和該器件的三維實體模型一一對應。當基本的準備工作完成之后即可以進行具體的裝配和布線工作,首先導入電子設備的結構模型,通過已定義的配合端口屬性實現電接連器的子件和母件的配合,利用UG/Wring的路徑(path)功能實現各個端口的之間的走線路徑,保證和接線表的端口連接關系一致。按以上步驟完成某型號記錄艙檢查儀的布線。為了得到電纜的長度等尺寸以用來生產,需要把其余的結構模型剔除,只留下電纜組件本身,通過UG/Wiring的Formboard功能把三維的空間布線轉換稱二維的平面線扎圖,隱藏主體機構而只保留電纜裝配組件的模型如圖7所示,生成的線扎圖如圖8所示。在二維圖模塊中可以直接調入通過UG/Wiring生成的電纜平面展開圖,采用和工程圖一樣的方法在視圖中標注電纜尺寸,生成技術條件,明細欄、接線表、材料清單等,這樣就完成了二維工程圖的創建,通過必要的手工修改工作即可輸出可用于電纜生產的二維工程圖。
4結論
針對傳統電子設備線纜設計的缺陷,提出了將三維布線技術應用到電纜設計中來的方法,著重介紹了UG/Wiring模塊的功能、特點以及具體的布線流程,并以某型號記錄艙檢查儀為實例說明的UG/Wiring的使用方法,通過三維布線軟件進行設計,使得電子設備的電纜組件的設計工作效率得到明顯的提高、資源合理配制得到明顯的優化、設計合理性及質量等方面都有顯著的提高。同時利用三維線纜設計模塊可以為電子設備的質量之心、干涉檢查、甚至電磁兼容等方面的分析提供支持,從而設計出性能更加優異的電纜組件,并有助于推進電子設備的小型化和模塊化進程[5]。同時,降低了研發費用,改變了傳統線扎制作的滯后性的缺點。
作者:崔亮 單位:中國空空導彈研究院
關鍵詞:綜合布線系統、設計要領、設計目標、設計內容
中圖分類號:N945.23文獻標識碼: A 文章編號:
依據國家和國際標準規范,以及對辦公自動化系統和計算機網絡的要求,以及辦公建筑工程的功能劃分,確定各子系統的目標、功能;確定系統設備和用戶設備安裝位置、連接介質的種類、信息插座的數量及其分布;預測未來數年擴充可能性;評估系統可靠性,提出綜合布線的方案。
工程介紹
本項目為淄博高新區先進陶瓷創新中心研發綜合樓及北區公寓樓,綜合樓建筑高度裙樓:23.25米,塔樓:98.35米;總建筑面積176387.8平方米,其中地上119815.4平方米,地下56572.4平方米。北區主要由五棟單體公寓組成,其中1#公寓樓為18層,2#公寓樓為24層,3#公寓樓為18層,4#公寓樓為15層,5#公寓樓為15層,物業商業樓為4層,由地下一層車庫相互貫通。是集辦公、實驗、會議、公寓等多種功能于一體的綜合型園區。
系統設計要項
總體規劃
綜合布線系統是隨著技術發展和新產品問世,逐步發展和完善的。我們在設計時要提出并研究近期及長遠的需要是非常必要的。為了保護建筑物投資利益,我們采用 "總體規劃,分布實施,水平布線一步到位"的方針。數據及語音主干敷設在建筑物的弱電井內,更換和擴充比較容易。水平布線是在建筑物的天花板內和管道里,如果更換水平布線,既損壞建筑物結構又影響整體美觀。因此,我們在設計水平布線時,盡量選用檔次較高的線纜及連接件(如:選用6類的雙絞線)縮短布線周期。
系統設計
設計與實現一個合理的綜合布線系統一般有六個步驟:
獲取建筑物的平面圖;
分析用戶的需求;
系統結構設計;
布線路由設計;
繪制布線施工圖;
典型的綜合布線系統采用星型的拓撲結構布線方式,具有多元化的功能,可以使任一子系統單獨的布線,更改任一子系統時,均不會影響其它子系統。一個完善確定設計的布線走線系統,其目標是,在既定的時間以外,允許再有新的集成過程中,不必再去進行水平布線損壞建筑物裝飾而影響審美。
設計目標
實用性
實施后的通信布線系統,將能夠在現在和將來適應技術的發展,并且實現數據通信、語音通信、圖像通信。
靈活性
系統中任一部分之連接都應是靈活的,即從物理接線到數據通信、語音通信、自動控制設備之間的連接,都不受或極少受物理位置和設備類型的限制。
模塊化
布線系統中,除去敷設在建筑內的纜線外,其余所有的接插件都應是積木式的標準件,以方便管理和使用。
可擴充性
由于所有基礎設施(材料、部件、通信設備)都采用國際標準,因此無論計算機設備如何隨技術發展,將來都可很方便地將網絡設備連到系統中去。
先進性
布線系統適應日益廣泛的數據通信和應用,符合業界的發展趨勢,從而保護用戶在纜線及網絡系統上的投資以及應用。
經濟性
在滿足應用要求的基礎上,盡可能降低造價。
標準化
嚴格按照EIA/TIA 568B及ISO/IEC 11801標準設計系統,并連接眾多滿足國際網絡標準的網絡設備。
設計詳細內容
依據國家規范、甲方交流文件要求以及工程的實際情況,針對該大樓的功能要求,設計如下:
本設計綜合布線系統由Internet網絡數據點、語音網兩部分構成,并明確標識數據、語音的線路以便于區分和以后維護方便。
綜合布線系統信息點的分布在滿足目前使用要求的前提下,應具有適當的余量,以滿足將來網絡應用的要求。
根據淄博高新區先進陶瓷創新中心的實際情況,各區域單體樓的布點原則如下:
南區A塔樓/B塔樓單體樓:
在A座塔樓/B座塔樓的對外出入口、電梯廳設置1~4組數據點作為信息系統、ATM機、觸摸屏查詢機的接入點;
在A座塔樓/B座塔樓的對外大門、一層大堂處+設置2~4組數據點作為門禁控制器、考勤控制器的接入點;
在A座塔樓/B座塔樓的小型辦公室設置3~6組信息點(每組包含1個數據點和1個語音點);
在每個大開間辦公區域預留1個CP箱(每個箱體內有1根4芯多模光纖和2根超五類線纜),方便入駐業主自行布線;
在實驗室根據實驗臺布局采用桌面式的信息插座;
南區展廳及餐廳區單體樓:
在展廳餐廳單體樓的對外出入口、展廳門外、電梯廳設置1~2組數據點作為信息系統、大屏幕顯示、ATM機、觸摸屏查詢機的接入點;
在展廳餐廳單體樓的對外大門、一層大堂處設置2~4組數據點作為門禁控制器、考勤控制器的接入點;
在展廳、健身房各設置1組無線AP接入點;
在展廳設置4~8組信息點(每組包含1個數據點和1個語音點);
在三層主食加工間、主食庫、副食庫等廚房配套間各設置1組語音點;
在三、四層餐廳設置4~6組數據點作為消費機的預留點;
在餐廳每個包間設置1組語音點;
在各服務臺設置2組信息點(每組包含1個數據點和1個語音點);
南區會議區單體樓:
在會議單體樓的對外出入口、電梯廳設置1~2組數據點作為信息系統、大屏幕顯示、ATM機、觸摸屏查詢機的接入點;
在會議單體樓的對外大門、一層大堂處設置2~4組數據點作為門禁控制器、考勤控制器的接入點;
在報告廳、大會議室、中型會議室、休息廳各設置1組無線AP接入點;
在會議室內根據會場的面積和家具初步擺放情況配置1-6組信息點(每組包括1個數據點和1個語音點)
南區實驗區單體樓:
在實驗單體樓的對外出入口、電梯廳設置1~2組數據點作為信息系統、ATM機、觸摸屏查詢機的接入點;
在實驗單體樓的對外大門、一層大堂處設置2~4組數據點作為門禁控制器、考勤控制器的接入點;
在實驗單體樓的每層樓梯人口設置2組數據點作為門禁控制器的接入點;
在實驗室根據實驗臺布局采用桌面式的信息插座;
在一層消防控制室設置8組信息點(每組包含1個數據點和1個語音點);
南區地下層:
在地下一、二層的電梯廳設置8組數據點作為信息系統的接入點;
在地下一層停車場各個出入口設置2組信息點(每組包含1個數據點和1個語音點);
在地下一、二層設置10組信息點(每組包含1個數據點和1個語音點),作為建筑管理系統預留接入點;
在地下一層的主食庫、副食庫、粗加工間各預留1組語音點;
北區1#樓~5#樓5個單體樓:
在每個單體樓公寓一層電梯廳設置1組數據點作為信息系統的接入點;
在各個單體樓住戶內在起居室設置1組信息點(每組包含1個數據點和1個語音點),在主次臥室各在床頭設置1組語音點,并在主次臥室各預留1組數據點;
在各單體樓內的營業廳、活動室、會所等設置1~3組信息點(每組包含1個數據點和1個語音點);
北區物業商業辦公單體樓:
在商業辦公一層電梯廳設置1組數據點作為信息系統的接入點;
在南區辦公一層出入口大門、大堂處設置2~4組數據點作為門禁控制器、考勤控制器的接入點;
在小型辦公室設置3~6組信息點(每組包含1個數據點和1個語音點);
在每個大開間辦公區域各預留1個CP箱(每個箱體內有1根4芯多模光纖和兩根六類四對雙絞線),方便入駐業主自行布線;
北區地下層:
在地下一層停車場各個出入口設置2組信息點(每組包含1個數據點和1個語音點);
在地下一、二層設置4~12組信息點(每組包含1個數據點和1個語音點),作為建筑管理系統預留接入點;
數據垂直干線采用室內六芯千兆多模光纖,語音垂直干線采用三類25對大對數電纜/三類50對大對數電纜。
在本工程外進線統一引入南區裙樓三層的網絡機房。數據點及語音的主配線間也位于此網絡機房。在南區主配線間內設置一臺核心交換機。其匯聚交換機的分布情況如下:
在南區A座塔樓一層弱電間設置一臺匯聚交換機,管理A座塔樓與展廳餐廳區單體樓內的信息點;
在南區B座塔樓一層弱電間設置一臺匯聚交換機,管理B座塔樓單體樓內的信息點;
在南區會議區單體樓一層弱電間設置一臺匯聚交換機,管理會議區及實驗區單體樓內的信息點;
在北區在1~5號公寓各設置一臺匯聚交換機,管理本棟單體樓內的信息點;
Internet外網及語音的分配線間共設置110個,在各分配線間設置接入交換機,管理相應的信息點。其分布情況如下:
南區A塔樓/B塔樓地上每層各設一個分配線間,每個單體樓各設置26個分配線間;
南區展廳餐廳、會議、實驗三個單體樓地上每層各設一個分配線間,每個單體樓各設置5個分配線間;
南區地下一層、地下二層的信息點均引至就近單體樓一層的配線間;
北區公寓1號樓共設置6個分配線間,分別位于一、四、七、十、十三、十六層;
北區公寓2號樓共設置6個分配線間,分別位于二、五、九、十三、十七、二十二層;
北區公寓3號樓共設置7個分配線間,分別位于二、四、七、十、十三、十六、十八層;
北區公寓4號、5號樓各設置5個分配線間,分別位于二、六、九、十二、十五層;
北區物業商務樓地上每層各設一個分配線間即設置4個分配線間;
北區地下一層、地下二層的信息點均引至就近單體樓一層的配線間;
本綜合布線系統中Internet網絡數據及語音的外進線引至裙樓三層的網絡機房,通過南區地下一層的水平/垂直弱電橋架將南區各個單體樓的布線相貫通,通過南北區域的室外管井及北區地下一層的水平/垂直弱電橋架將北區各個單體樓的布線相貫通。
結束語
隨著生活水平的不斷提高,人們對于網絡的需求量越來越大,這就需要我們設計人員在設計的過程中站在業主的角度考慮,為業主提供安全、舒適、快捷的數據網絡和通信網絡服務,建立從有線到無線、從一般功能電話到寬帶網絡業務的全方位通訊平臺。
參考文獻:
《智能建筑設計標準》 GB/T50314-2006
某某校綜合布線工程
需求分析
某某此次校園網絡綜合布線包括:校園以太網絡布線、背景音樂廣播系統(消防廣播)、監控及安防系統、門禁系統、停車場系統、電視電話會議系統以及防雷和ups電源系統。
結合貴校“宏觀設想,長遠規劃,分步實施”的招標原則,在布線的物理結構方面我們認為采用星型拓撲結構,能夠滿足在流行的各種網絡結構,配置比較靈活,便于集中管理。在本結構化綜合布線系統方案設計中,我們將根據大樓的具體情況,全面考慮實際應用需求和未來的發展,系統結構上應能根據業務發展變化的需要靈活調整和擴展,易于維護管理;系統技術上以最新的國際標準為依據,充分考慮技術的先進性以支持未來高速網絡應用的發展;遵循“投資合理、規劃統一、立足現在、適度超前”的指導思想,提供智能大廈內部通信系統發展應用的堅實基礎。
由于超五類和五類非屏蔽雙絞線的成本相差不大,考慮到綜合布線系統對一次性施工的要求較高,我們在本方案中采用非屏蔽超五類傳輸系統解決方案。因為綜合目前各國布線系統供應廠家解決方案和系統集成商施工的實際情況,我們認為可使用超五類系統產品可保證未來千兆位速率以上數據傳輸的可靠性與穩定性,避免系統在短期內步入技術落后的淘汰周期。考慮到普通綜合布線系統的廠家質量保證年限一般是20年,而根據著名的摩爾定律計算,10年后的網絡傳輸數率應達到100gbps級別。盡管未來的有源網絡信號編碼技術肯定會相應提高,但是毫無疑問,我們現在設計網絡系統的一個重要原則應是盡量將整個計算機網絡的傳輸瓶頸盡量從無源網絡中排除,正常情況下應使其形成于交換機背板上或服務器連接上,這樣一來才能易于網絡升級,保護用戶投資。故在此我們推薦使用超五類系統是完全有必要的,根據以上分析,建議大樓的結構化布線系統應達到下列目標:
結構化綜合布線系統具備端至端的150mhz以上的信道傳輸帶寬(根據不同的編碼方式支持從十兆網絡到千兆網絡的有效傳輸);
建成后的結構化綜合布線系統符合相關國際、國內標準對五類布線系統的性能指標要求;
建成后的結構化綜合布線系統應滿足155mbps/622m/1.2g/2.4g bps atm傳輸網絡、端至端千兆以太網、fddi/cddi等網絡組網要求;
系統具備高速大容量的信息通信傳輸能力,提供大樓內全方位的業務支持,應支持高速計算機網絡平臺,多媒體音視頻平臺,樓宇控制、電子保安等現代樓宇智能管理平臺等的高速可靠的信息傳輸;
考慮到對網絡可操作性和管理性能的要求較高,應以具有高可靠性的機柜型配線系統為核心,努力提高系統可管理性和安全性;
具有開放式的結構,擁有一系列高品質的組件與周邊設備,能與眾多廠家網絡傳輸及接入技術兼容,具有模塊化、可擴展、面向用戶的特點,遵從工業標準和商業建筑布線標準;
不僅充分滿足當前信息傳輸需求,而且能適應將來一段時間內的網絡設備的升級與擴充;
根據以上情況及貴校提供的建筑平面圖,我們對此次布線工程的設計及工程實施方案如下。
某某綜合布線工程
設計方案
1 綜合布線系統
1.1 綜合布線系統設計依據
1.1.1 遵循國際標準和國家標準
建筑結構化綜合布線系統所使用元件是基于標準的組合與標準的測試,從而形成完整的標準系統,保證整個系統的完備性,可以得到最高保證。
ansieia/tia 商用建筑的電信布線標準;
eia/tia569 商用建筑標準中對電信路由和空間的規定;
eia/tia570 照明、住宅和輕工業建筑布線標準;
eia/tia606 配線間的管理;
eia/tia607 屏蔽與接地;
iso/iec11801 商用建筑電信布線標準;
en/50173 歐洲商用建筑電信布線標準;
ies/tia tsb-67 測試標準;
《建筑與建筑群綜合布線系統設計規范》;
城市住宅區和辦公樓電話通信設施設計標準》;
ccitt isdn 綜合業務數據網絡標準;
ieee802.3 10base-t 網絡標準;
ieee802.5 token ring 網絡標準;
ansi rkki 110mbps 光纖分布數據高速局域網標準;
atm 155mbps/mbps 異步傳輸模式標準;
rs232、x.21、rs422 異步、同步傳輸標準。
1.1.2 兼容多廠商的設備
1、綜合多種服務
實施后,布線系統將能夠適應現代和未來通信技術的發展,并且實現話音、數據通信等信號的統一傳輸。
2、使用標準信息插座
布線系統能滿足各種應用的要求,即任一信息點能夠連接不同類型的終端設備,如電話、計算機、打印機、電腦終端、電傳真機、各種傳感器件以及圖象監控設備等。
3、適用新技術應用的需要
綜合布線系統是可擴充的,以便將來有更大的用途時,很容易將新設備擴充進去。并可達到多系統共容的模式。
4、高度的靈活性、采用星型物理連接
5、適應各種網絡拓撲結構的需要,易于重新配置
6、完善的文檔,易于管理和維護
1.1.3 安裝及設計規范
中國建筑電氣設計規范
工業企業通信設計規范
結構化布線系統設計總則
1.2 綜合布線系統總體設計
1.2.1 設計概述
考慮到信息點一旦定位,重新改動將很困難,且布線系統的壽命超過20年。因此在信息點的設定上,盡量做到一步到位,以應付未來突飛猛進的信息浪潮。信息點是依據貴方提供的各層信息點數分配要求設定。另外,我們充分考慮到通信的日益發展、對多媒體傳輸的需求及經濟性的因素。
1.2.1.1 信息點分布說明
某某校此次校園網絡綜合布線包括:校園以太網絡布線、背景音樂廣播布線、監控及安防布線、有線電視等系統。校園網管理中心設在大樓四樓,信息點分布情況詳見工程設計平面圖及系統圖。
1.2.1.2 工作區子系統設計說明
工作區子系統是由各個辦公區域構成,把水平子系統和計算機連接起來,主要是指從信息插座到計算機或電話機的連線。
對于本方案所涉及的建筑物,水平通道采用金屬線槽、預埋pvc管、暗盒的方式。rj45埋入式信息插座與其旁邊電源插座應保持30cm的距離,信息插座和電源插座的低邊沿線距地板水平面30cm。如下圖所示:
在用戶端口上,選取了超5類模塊。面板上可安識別標簽,以識別不同的信息系統。本工程布線系統的端口總數為308個,根據需要選取單/雙口插座。工作區采用“avaya”國際86標準的面板。所有接口按8芯線設計,為今后高速局域網的擴展留有發展空間
1.2.1.3 水平子系統設計說明
水平子系統完成由接線間到工作區信息出口線路連接的功能。采用走吊頂的輕型裝配式電纜橋架的方案,這種方式較適用于本工程的兩棟大樓,為水平線系統提供機械保護和支持。
裝配式槽形電纜橋架是一種閉合式的槽架,一般安裝在吊項內,從弱電井引向各個設有信息點的房間,再由預埋在墻內的不同規格的線管,將線路引到墻上的暗裝盒內。
線槽可以根據情況選用不同的規格(根據招標文件要求豎井線槽選用300×150、水平線槽選用200×150的規格)。為保證線纜的轉彎半徑,線槽須配以相應規格的分支輔件,以提供線路路由的彎轉自如。
如果不能確定信息出口的準確位置,拉線時可先將線纜盤在吊頂內的出線口,待具置確定后,再引到各信息出口。
由于鋪設水平線纜之前先得鋪設線管,在鋪設時因當注意不能有連續的兩個90度的拐角,若實際情況限制則應加過線盒。
1.2.1.4 垂直干線子系統設計說明
垂直干線子系統,是由一連串通過豎井垂直對準的接線間組成的,它的走線設計分為兩部分。
1、干線的垂直部分:
垂直部分的作用是提供弱電井內垂直干纜的通道。這部分采用預留電纜井方式,在每層樓的弱電井中留出專為綜合布線大對數電纜通過的長方形地面孔,電纜井的位置設在靠近支電纜的墻壁附近,但又不妨礙端接配線架的地方。在預留有電纜井一側的墻面上,還應安裝電纜爬架或線槽,爬架或線槽的橫檔上開一排小孔,大對數電纜用緊固繩綁在上面,用于固定和承重,如果附近有電梯等大型干擾源,則應使用封閉的金屬線槽為垂直干纜提供屏蔽保護。
2、干線的水平通道部分:
水平通道部分的作用是,提供垂直干纜從主設備間到所在樓層的弱電井的通路,這部分也應采用走吊頂的輕型裝配式槽形電纜橋架的方案,用來安放和引導電纜,可以對電纜起到機械保護的作用,同時還為垂直干纜提供防火、密封、堅固的空間使線纜可以安全地延伸到目的地。其選材算法與水平子系統設計部分的線槽算法一致,且若一根線管連續有兩個90度的拐角時,應在一處加過線盒,以便拉線時不破壞線纜。與垂直部分一樣,水平通道部分也必須保留一定的空間余量,以確保在今后系統擴充時不致需要安裝新的管、槽。
1.2.1.5 管理區子系統設計說明
管理子系統由交連、互連配線架組成。管理點為連接其它子系統提供連接手段。交連和互連允許將通訊線路定位或重定位到建筑物的不同部分,以便能更容易地管理通信線路,使在移動終端設備時能方便地進行插拔。分配線間是各管理子系統的安裝場所;分配線間可位于大樓的某一層或以多層共用一個配線間的方式分布,用于將連接至工作區的水平線纜與自主配線間引出的垂直線纜相連接,并通過有源設備對水平區超過90米的情況進行信號放大;對于信息點不是很多,使用功能又近似且不超長的樓層,為便于管理,可共用一個子配線間;對于信息點較多或水平距離較遠的樓層應在該層設立配線間。配線間的位置可選有弱電豎井內或距該豎井近的房間內。配線間用于安裝配線架和安裝計算機網絡通訊設備。
根據大樓的平面圖和我公司在綜合布線領域多年的經驗,整個網絡拓撲結構采用星型集中管理的方式:中心機房設在綜合樓四樓,結合大樓平面圖我們考慮到設置一個管理間將無法保證其水平線纜的傳輸距離問題,所以我們在四樓考慮增設管理間的方式解決其傳輸距離受限的問題。學員宿舍樓的管理間設置在三樓,管理該大樓的信息點。
1、管理間主要設備有:
數據: 快接式配線架、光纖配線架、光收發器、網絡設備等;
以上設備放置在標準配線柜(12u)內。
2、中心機房設備有:
數據: 快接式配線架、光纖配線架、光收發器、網絡設備等;
在中心機房內放置一個標準配線柜(42u)中。
3、設備要求:
根據甲方要求所提出的設計要求及技術條件,設備選型為:
水平線纜:采用avaya超5類4對非屏蔽雙絞線,保證足夠帶寬;
數據主干線纜:采用天津力孚室外八芯多模光纜;
數據配線架:采用模塊化快接式配線架;
1.2.1.6 建筑群子系統設計說明
建筑群子系統是把相鄰建筑物或不相鄰但彼此間有公用道路的建筑物連接在一起的布線原則。要把用戶的兩個或更多的建筑物互連起來,就必須在室外敷設電纜。這一部分可以有多種的布放方式。
根據某某校向我方提供的某某校各建筑群平面圖特對建筑群子系統做如下設計:
1、數據線纜部分采用8芯室外多模光纜;語音部分采用大對數通信電纜。
2、主干電纜的布放:
綜合樓至宿舍樓的干線連接,盡量利用電信井內的通信管道實現互連。若電信管道未涉,處理則采用其它管道或以架空或直埋的方式進行線纜的敷設。
1.2.1.7 設備間子系統的設計說明
設備間子系統一般位于配線室內,配線室面積不應小于6平方米;應盡量保持室內無塵,通風良好,室溫全年應保持在100c-270c之間,相對濕度應保持60%至80%;室內照明不低于150lux。設備間應安裝符合規范要求的消防系統,應使用防火門,至少耐火一小時以上的防火墻和阻燃漆,有門鎖。有足夠的電源插座,每個電源插座的容量應不少于300w,室內應提供ups電源,以保證網絡設備運行及維護的供電。安裝106歐姆靜電地板,有接地體。配線間面積應以便于安裝、調試、檢修為準。
2 接地系統
綜合布線接地系統,可根據大樓接地系統的情況而定并應滿足以條件:
(1) 保護地線的接地電阻值,單獨設置接地體時,不應大于4歐姆;采用聯合接地體時,不應大于1歐姆。
(2) 主配線間和各管理間及豎井內,應具備專用接地裝置。配線架的金屬外殼與水平、垂直線槽應與接地裝置牢固連接。
(3)防止感應雷、側擊雷沿電源線進入機房損壞機房內的重要設備,在電源配電柜電源進線處應安裝浪涌防雷器。
所選用材料應完全符合eia/tia-568、569工業標準及國際商業辦公樓布線標準和建筑與建筑群綜合布線系統工程設計規范gb/t50311-2000中華人民共和國國家標準。
某某綜合布線工程
施工方案
1.1項目部組織機構
為保證施工質量,本公司選派責任心強、質量意識高、施工經驗豐富、技術業務精干的工程技術人員參加本項目的施工管理,實施項目經理、項目工程師質量負責制。
項目部設項目經理一人,技術負責人一人,下設配管班組、布線班組、調試組三個班組,負責該工程所有的施工任務,對該工程的施工進度、質量、安全及經濟效益直接負責。
1.2 施工前的準備
1.2.1 施工規范及依據
施工合同
弱電施工圖紙
國際及國家標準規范
iso/iec 11801; iso/iec cd 14673;
eia/tia 568a; eia/tia tsb 67; eia/tia tsb 72; eia/tia tsb 75; tia pn 3772;tia pn 2948; tia pn 3193; eia/tia 569a; eia/tia 570-b; eia/tia 606; eia/tia607; tsb36/tsb40;
ieee802.3, 802.3u, 802.5, fddi/cddi/tpddi;
《民用建筑電氣設計規范》 (jgj/t16-92)
《電器設備安裝工程施工及驗收規范》 (gbj232-90、92)
《安全防范工程程序與要求》(ga/t75-94)
《民用閉路監視電視系統工程技術規范》(gb50198-94)
《建筑與建筑群綜合布線系統工程設計規范》 (cecs72-97)
《智能建筑設計標準》 (ebd-03-95)
《工業企業通信接地設計規范》
1.2.2 技術準備
在工程部技術負責人的領導下,項目經理、項目技術負責人、施工員
等要做好圖紙會審、三級技術交底的工作。準備好各種施工所需的技術資料,認真熟悉圖紙,做好技術準備工作。在施工過程之前,不清楚或圖紙有疑問的地方,應以書面形式向甲方及監理提出,做到不清楚的地方不擅作主張。
項目部施工現場應齊備相應的施工圖集、施工規范等國家、地方標準文件資料。
1.2.3 施工器具配置
本項目施工工具包括:
五對打線器,主要用于主干線纜與配線架和壓線模塊的壓接,亦為最基本工具之一,為一套工具。
單對打線器,用于超五類雙絞線纜的端接。
安裝消耗品為施工輔材,包括扎帶,膠帶,油筆等。
線纜測試儀( fluke-4000), 可迅速方便地測試1對~4對線纜的開路、 短路、反接、錯接以及線對交錯等情況, 可測試t568a, t568b,usoc, 10base-t,token-ring和tp-tmd的接線組合。
具體如下:
施工工具配置表
序號 名稱 型號 數量
1 多對打線器 s788j1 1把
2 多對刀片 s788bi 2付
3 單對打線器 s814-110 1套
4 線纜測試儀 fluke-4000 1臺
5 剝線器 cpt 4套
6 光纜熔接機 1套
工程必備工具
7 手電鉆 1套
8 電 錘 2套
9 手提切割機 1套
10 500v搖表 1個
11 zc地阻表 1個
12 萬 用 表 2個
13 鋁合金人字梯 2個
14 焊機 1臺
1.2.4 施工場地準備
1、施工前做好“三通一平”及臨設搭建準備。
2、因目前土建早已進場,其水、電均已到位接通。施工道路也已平通。而我們進場后,只需按甲方所指定的位置搭建臨設即可。
3、臨設場地約需40平方米,有臨時倉庫、現場辦公室、臨時加工場地。臨時庫房、現場辦公室及臨時加工場地要求保持整潔、平坦。各功能用房在門口處或明顯位置處做上明顯用途標識。
1.2.5 材料準備
材料的供應:由項目部依據工程的進度計劃和實際的工程進度,按實依次向工程部提出采購申請計劃,經審批后由材設部進行采購。
材設部在對材料、設備進行采購時,應對供貨商進行嚴格考察,向考察合格的供貨商進行采購。公司采購的物品應對其所采購物的質量、功能、有關相應的文件要求、產品合格證、產品銷售地準入證等進行嚴格把關,以防不合格產品進入現場,并向監理公司報驗,并填寫好《進貨檢驗單》,不合格品,堅決退回。橋架、管材等條形材料分類堆放于貨架上;設備、線材、管件等儲存于干燥處,并掛牌標識清晰。其標牌上應有數量、規格及型號等相應項目。所有入庫物品要求質量合格,并有相應的合格證,凡不合格產品一律不能入庫并進行安裝。所有入庫物品的合格證要保存好,以備日后制作竣工資料或備查。材料出入庫管理嚴格按照公司《倉庫管理制度》進行管理。
1.3 施工過程控制
1.3.1 工程質量保證措施
項目質量管理和控制按公司iso9002質量保證模式進行管理。
1.3.1.1 組織保證措施
1、項目部組建一支強有力的質量管理小組,分工合作,各負其責,從而保證在具體施工過程中對產品質量的監督。
2、貫徹執行質量“三檢”制和專職質檢員檢查。自檢、互檢、交接檢,將不合格點盡早消滅于萌芽中。質檢員要經常抽查,不局限抽檢10%,重要部位、關鍵工序要全面進行檢查,以加強施工過程中的質量檢查和控制。
3、每周定期開質量碰頭協調會議,解決施工中出現的技術問題,商討解決問題的方法、方案,各區段部門對材料、質量、進度、技術信息等相互交流、學習,以避免質量事故的發生。
4、虛心接受業主、監理的旁站督促,對提出問題虛心接受,及時整改。作好質量信息匯報、交流、協調,消除障礙,使工作順利進行,每道工序質量符合規范要求。
5、施工過程中,認真做好土建、機電設備安裝及各專業施工隊伍之間的配合協調關系,及早解決各專業工種之間配合矛盾,確保施工質量一次達標。
1.3.1.2 技術保證措施
1、認真閱讀設計圖說,較好地完成設計交底,并根據設計圖說,交底紀要,規程及規范,有針對性地編制出切實可行的工組織設計。
2、加強對施工過程中的工序質量控制,施工過程中的工序控制是保證穩定提高工程質量的科學方法,它基本特點是從過去的事后檢驗把關為主轉變為預防和改進為主。工序控制是要使整個工程的施工進程都處于受控狀態。
1.3.2施工工序安排與質量控制
1.3.2.1 設備材料控制
原材料、半成品的采購必須考察比較信譽好、質量有保證的供應商供應產品,必須資質法定手續齊備,產品須有合格證和質保檢驗證明。采購物品入場后,應及時向監理單位報驗,合格后,方可入庫,并作好入庫、抽檢、發放、使用的各環節記錄和明細臺帳,以備查證追溯。
根據現場施工條件,我們在較大型或超長的設備材料(如pvc管材、金屬線槽等)的搬運過程中,嚴格按照公司的〈搬運規程〉進行操作。
1.3.2.2 線管預埋
本工程布線系統線管預埋工作量較大,預留預埋十分重要,為保證預留預埋施工質量,在施工前必須對操作人員進行上崗培訓,培訓合格后方可上崗。并要求技術負責人和技術員對圖紙理解深刻。
1、 硬質阻燃型塑料管(pvc)暗敷設工藝流程:
彈線定位 墻面開槽 加工管彎 穩固盒箱 暗敷管路 掃管穿帶線
2、 質量控制點
1)定點定位準確,嚴格按照圖紙及規范進行施工,水平高度要找好五零線,
2)封塞嚴密、標記清楚
接線盒、轉線盒要用沙土、軟紙等填充物塞滿填死,并要緊貼模板,用鐵釘釘牢,防止在灌漿時水泥漿進入盒內。
3)綁扎牢固
不論是接線盒、線管,一定要用扎絲或鐵釘綁扎固定牢固,特別是有接頭的地方,一定要防止在土建灌漿是,因震動泵震動而移位,進而管子斷裂,灌進沙漿,造成以后管線及管路的堵塞。
管路敷設及盒、箱安裝允許偏差
項次 項 目 允許偏差(mm) 檢驗方法
1 管子最小彎曲半徑 ≤6d 尺量檢查及檢查安裝記錄
2 管子彎曲處彎曲偏度 ≤0.10 尺量檢查
3 箱垂直度 高50cm以下 1.5 吊線、尺量檢查
高50cm以上 3
4 箱高度 5 尺量檢查
5 盒垂直度 0.5 吊線、尺量檢查
6 盒高度 并列安裝高度 0.5 尺量檢查
同一場所高差 5
7 盒箱凹進墻面深度 10 尺量檢查
預埋電線管時應注意的質量問題:
1)暗配電線管宜沿最近的路經,電線管超過下列長度時,中間加裝轉線盒:
管子長度超過45米,無彎曲時;管子長度超過30米,有一個彎曲時;管子長度超過20米,有二個彎曲時;管子長度超過12米,有三個彎曲時。
2)管路有外露現象,或保護層不足15mm,剔槽時要保證深度,并且及時將管子固定,再用水泥保護。
3)穩筑預埋的盒、箱有歪斜、坐標不準,灰漿不飽滿等現象:穩筑盒、箱時一定要找準位置,先注入適量的水泥砂漿,再用線墜找正,然后用水泥砂漿將盒、箱周圍的縫隙填實。
4)管子彎曲時凹扁度過大及彎曲半徑應大于等于6d,彎曲應按要求操作并及時地固定和保護。
5)同一室內成排安裝的信息盒,其高度差不大于5mm,相鄰成排安裝高度相差不大于2mm。
6)剔槽敷設暗管時,必須用強度不小于100號水泥砂漿抹面保護(宜用200細石砼),厚度不應小于150mm。
在敷設線管時,應注意與其他類型的線纜保持一定的間距。下表給出了弱電系統線纜與其他線纜的位置關系:
表一:雙絞線纜與電力線的最小凈距
單 位 范圍 條 件 最小凈距(mm)
380v<2kva 380v2.5~5kva 380v>5kva
雙絞線纜與電力線纜平行敷設 130 300 600
有一方在接地的金屬槽道或鋼管中 70 150 300
雙方均在接地的金屬槽道或鋼管中 注 80 150
注:雙方都在接地的金屬槽道或鋼管中,且平行長度小于10m時,最小間距可為10mm。表中雙絞線纜若采用屏蔽電纜時,最小凈距可適當減小,并符合設計要求。
表二: 電纜、光纜暗管敷設與其他管線的最小凈距
管線種類 平行凈距(mm) 垂直交叉凈距(mm)
避雷引下線 1000 300
保護地線 50 20
熱力管(不包封) 500 500
熱力管(包封) 300 300
給水管 150 20
煤氣管 300 20
壓縮空氣管 150 20
1.3.2.3 金屬線槽安裝
1金屬線槽安裝工藝流程:
彈線定位 清理孔洞 支架與吊架安裝 線槽安裝 線槽內保護地線安裝 線槽內配線
2金屬線槽配線安裝應注意的質量問題
1)支架與吊架固定不牢:主要原因是金屬膨脹螺栓的螺母未擰緊,或者是焊接部位開焊,應及時將螺栓母擰緊,將開焊處重新焊牢。金屬螺栓固定不牢,或吃墻過深或出墻過多,鉆孔偏差過大造成松動應及時修復。
2)支架或吊架焊接處未做防腐處理:應及時補刷遺漏處的防銹漆。
3)保護地線的線徑和壓接螺絲的直徑不符合要求,應全部接規范要求執行。
4)線槽穿過建筑物變形縫時未做處理:過變形縫的線槽應斷開底板,并在變形縫兩側加以固定,保護地線和導線留有補償余量。
5)線槽接茬處不平齊,線槽蓋板有殘缺,線槽與管連接處的護口破損遺漏,暗敷線槽未做檢修入孔,應調整加以完善。
6)導線連接時,線芯受損,纏繞卷數和倍數不符合規定要求,涮錫不飽滿,絕緣層包扎不嚴密,應按照導線連接的要求重新進行導線連接。
7)線槽內的導線放置雜亂無章,應將導線理順平直,并綁扎成束。
8)豎井內配線未做防墜落措施,應按要求予以補做。
9)不同等級電壓線路,敷設于同一線槽內,應分開。
1.3.2.4 機柜、配線架安裝
各系統的主機柜及端子箱開孔位置要求準確,在定點定位時,一定要考慮以后設備使用維護等情況。施工要點如下:
1)從樓層配線架fd到工作區域to(即水平布線區域)采用分層星型布線拓撲結構;
2)每個fd都應直接連到bd(大樓配線架);
3)布線距離限制參見圖2.0;
4)水平布線中一般不允許過渡點(tp),tp不能用作對線對的管理(跳線);
5)絕對不允許在樓層配線架fd到工作區域to(即水平布線區域)出現t型橋接;
6)絕對不允許在樓層配線架fd到工作區域to(即水平布線區域)出現有源設備。(布線思想:不要在fd至to間插入任何東西。想插入的設備,要么置于配線間或箱中,要么置于終端中);
7)絕對不允許在樓層配線架到工作區域(即水平布線區域)出現末端配線點fdp。參見傳統電話布線示意圖(圖2.1)
8)水平布線距離超過100米的特大型建筑,可采用多個大樓配線架bd的方法進行分割處理。
9)用戶電纜不能與高壓(ac>1000v,dc>1500v)電纜一起(捆綁)走線。通信電纜的終端與高壓電纜的終端最小間隔450mm;
10)用戶電纜一般情況下避免與低壓(ac<1000v,dc<1500v)電線一起(捆綁)走線。通信電纜的終端與低壓電線的終端(在有牢固間隔物的情況下)最小間隔150mm;
11)通信電纜彎曲半徑應大于通信電纜直徑的8倍(49mm左右);
12)通信電纜捆扎間距為200mm;
13)通信電纜的最大捆扎電纜數:25~30根;
14)通信電纜懸空呈“u”字型,其與最低點離墻面間距應大于150mm;
15)固定水平布線應在fd到to之間預留一定長度備用。
1.3.2.5 線纜敷設
由布線工程師根據施工圖組織施工班組對工程進行施工交底工作。施工班組在對工程實施的同時作好施工隱蔽資料記錄,以備將來對工程檢測及維護的工作。
1、網絡系統布線
1) 水平子系統的布線施工
水平子系統完成由接線間到工作區信息出口線路連接的功能。采用走輕型裝配式電纜橋架的方案,這種方式適用于大型建筑物,為水平線系統提供機械保護和支持。
2)垂直干線子系統的布線施工
垂直干線子系統,是由一連串通過豎井垂直對準的接線間組成的,它的走線設計分為兩部分。
垂直干線的垂直部分
垂直部分的作用是提供弱電井內垂直干纜的通道。這部分采用預留電纜井方式,在每層樓的弱電井中留出專為綜合布線大對數電纜通過的長方形地面孔,電纜井的位置設在靠近支電纜的墻壁附近,但又不妨礙端接配線架的地方。在預留有電纜井一側的墻面上,還應安裝電纜爬架或線槽,爬架或線槽的橫檔上開一排小孔,大對數電纜用緊固繩綁在上面,用于固定和承重。
垂直干線的水平通道部分
水平通道部分的作用是,提供垂直干纜從主設備間到所在樓層的弱電井的通路,用來安放和引導電纜,可以對電纜起到機械保護的作用,同時還提供了一個防火保護,為垂直干纜提供密封,堅固的空間使線纜可以安全地延伸到目的地,在線纜的敷設過程中,每敷設一根線纜,應同時在該線纜兩端做上標記,便于在設備安裝階段區分線纜的對應點位。
3)光纜敷設
光纜敷設所走的線槽與雙絞線相同。
在光纖敷設過程中,需注意以下幾點:
(1)光纜敷設前應按長度及環境條件進行配盤,選擇合適的接頭位置。
(2)光纜施工中宜整盤敷設,不得任意切斷光纜。
(3)光纜敷設時的牽引力不應大于光纜允許張力的80%,瞬時最大牽引力不得大于光纜允許張力。
(4)敷設時與其他管線最小凈距應符合表二所列參數要求
1.3.2.6 機房設備安裝及端接
1、機房設備安裝
設備安裝應在控制中心裝修完工后進行,安裝前應對控制中心進行合理布置,并應考慮操作方便和檢修位置。柜內布線應整齊有序,柜內專用元器件按國家標準或行業標準執行。全部設備安裝完畢后,應逐個對每臺設備及線路進行調試、檢測、記錄數據并存檔。
2、光纖的接續
光纖接續主要是指光纖的熔接,光纖熔接應符合下列規定:
1)使用光纖機時應嚴格遵守廠家提供的使用說明及要求。
2)光纖接續適應按光纖排列順序,一一對應接續。
3)光纖熔接時其端面必須按端面傾斜度小于0.5°要求切割合格。
4)當使用的光纖熔接機缺乏接續質量檢驗功能,或雖有檢驗功能但不能保證接續質量時,應在接續時采用otdr進行監測。
5)熔接合格后的光纖接續部位應立即進行熱縮加強管的保護,加強管收縮應均勻、無氣泡。
6)光纖護套、涂層的去除,光纖端面制備,光纖熔接,熱可縮加強保護管等作業應連接完成,不得任意中斷。
7)接續后的光纖收容余長單端引入引出不應小于0.8m,兩端引入引出不應小于1.2m,對于水底光纜不應小于1.5m。光纖收容時的彎曲半徑不應小于40mm。
光纖接頭應符合下列規定:
1)接頭盒裝配應按照工廠說明書進行操作。盒內應放入接續記錄卡一份,另一份交施工主管部門保管。
2)接頭盒外表應進行絕緣防腐處理,絕緣要求不應小于光纜或光電綜合纜外護套的對地絕緣電阻。
1.3.2.7 安全文明施工
我公司進場后,接受監理方的監督和管理,遵守土建方的各項現場管理制度,在施工過程中,注意對成品的保護,要保護自己的成品,同時也要保護好其他協作單位的成品,做到文明、安全施工。
安全施工重點做好以下幾個方面的工作:
1、項目部每周召開一次工作會議、會上重點強調安全事項和安全要求;各專業施工前必須進行安全交底
2、安全員必須經常在施工現場監督、檢查“三?!钡氖褂们闆r。
3、施工人員和到達現場的技術人員,必須頭戴安全帽、施工證配戴整齊;
4、嚴禁違章操作、跨工種操作;
5、材料、設備搬卸及運輸時必須正確佩戴安全帽,防止高空墜物;穿好工作服,戴好手套,防止掛傷碰碰傷等;正確使用各項必須的搬運工具。
1.4 施工進度
根據裝飾工程進度情況,合理安排施工,工程進度保證招標文件60天的工期要求。
1.5 系統的測試、驗收及竣工資料
1.5.1 網絡系統測試
1.5.1.1 準則
cscs綜合布線系統測試,采用eia/tia568的綜合布線測試標準,最終測試結果將需要獲得avaya認可,保證用戶能獲得avaya二十五年的品質保證。
1.5.1.2 測試形式
綜合布線系統的數據傳輸系統的驗收測試,采用基本鏈路測試形式;對語音傳輸系統的驗收測試,采用通斷測試形式。
測試儀器 —— fluke或microtest或lancat等電纜測試儀。
1.5.1.3 測試方案
為保證工程質量,線纜敷設及配線架等器件安裝完畢后,選用符合標準的測試儀器對系統主干電纜、水平雙絞線進行百分之百的測試。
1.5.1.4 重要的測試指標
1、 接線極性:
非屏蔽雙絞線對必須正確接于信息端口,不允許有任何形式的錯接。從水平配線區至信息端口之間的非屏蔽雙絞線必須保證連通,線對間不能短路。
2、 長度:
基本鏈路的物理長度不應超過94米。信道的物理長度不應超過100米。
3、 衰減:
基本鏈路的衰減不超過下表的規定值。(20℃, 最差線對)
頻率 mhz 1.0 4.0 8.0 10.0 16.0 20.0 25.0 31.25 62.5 100.0
d類(五類線) db 2.1 4.0 5.7 6.3 8.2 9.2 10.3 11.5 16.7 21.6
注: 1) 水平線長度:90米,測試電纜長度:4米
2) 衰減的溫度修正系數為,五類線4.0%。信道的衰減不超過下表的規定值
頻率 mhz 1.0 4.0 8.0 10.0 16.0 20.0 25.0 31.25 62.5 100.0
d類(五類線) db 2.5 4.5 6.3 7.0 9.2 10.3 11.4 12.8 18.5 24.0
注: 1)水平線長度:90m,設備電纜和跳線長度:10cm
2)衰減的溫度修正系數為:三類線1.5%,五類線4.0%。
4、 近端串音衰減:
基本鏈路的近端串音衰減不小于下表的規定值:
基本鏈路衰減(20℃,最差線對)
頻率 mhz 1.0 4.0 8.0 10.0 16.0 20.0 25.0 31.25 62.5 100.0
d類(五類線) db 60.0 51.8 47.1 45.5 42.3 40.7 39.1 37.6 32.7 29.3
5、 表面分布電容:
在20攝氏度時在10到5600pf之間。
6、 阻抗:
在20攝氏度時在80到125 ohms之間;
7、 環路阻抗:
在20攝氏度時在0到18.8 ohms之間;
1.5.1.5 大對數電纜垂直測試
從總配線區至相應水平分配線區之間的大對數線纜必須保證連通,線對間不能短路,不允許有任何形式的錯接。
1.5.2 驗收
本公司在完成大樓綜合布線系統的施工后,將積極協助業主完成整個系統的開通調試。并提供業主一套完整的竣工資料報告。包括以下內容:
1、各子系統設備、線纜合格證、產品技術說明書和技術資料。
2、各系統安裝工程隱蔽資料、檢驗記錄。
3、設計變更洽商記錄、竣工圖。
4、配管及管內穿線分項工程質量檢驗評定記錄。
5、系統的點表、程序清單和用戶數據文件、以及磁盤操作說明等文件。
6、各系統安裝調試記錄、測試報告。
7、驗收報告書。
8、維修保證書。
某某綜合布線工程
方案建議
1.1 水平工作區子系統建議
根據我公司在多個工程的施工經驗,考慮到一些信息接點在工程實施中很難定位的情況,所以在工作區的信息點我們有如下安裝建議。
對于大開間而言,要使用分隔板將大開間分成若干個小工作區,對信息插座的選用、安裝方法、安裝位置就受分隔板使用的影響。
1、對于辦公家具的布局不能確定,或家具布局需要經常變動的情況:
(1) 根據tia tsb-75中關于開放辦公環境下布線的建議,采用在家具附近的永久墻或柱子上設置多用戶通信輸出集合,通過交連方式從多用戶通信輸出集合引出的工作區線纜沿檔板或辦公家具的走線空間直接連接設備,不必再安裝信息插座。按照建議的要求,每個多用戶輸出設備限制服務最多12個工作區。此種方案適于辦公家具布置變動較頻繁的環境。
(2) 根據tia tsb-75中關于開放辦公環境下布線的建議,采用在家具附近的永久墻或柱子上設置結合點,從結合點引出的線纜通過互連的方式,沿檔板或辦公家具的走線空間引至工作區的信息插座。按照建議的要求,每個結合點限制服務最多12個工作區。此種方案適于辦公家具布置不經常變動環境。
2、對于辦公家具位置固定的情況,也可采用以下幾種方式:
(1) 信息插座安裝于地面上。要求安裝于地面的金屬底盒應當是密封的、防水、防塵并可帶有升降的功能。多媒體技術的日益發展,對金融、學校及醫院等行業的網絡硬件要求日益增加,促使我們以超前的意識對網絡設計及建設,以迎合未來信息技術的發展。所以,我們建議在綜合樓大廳中安裝地面信息插座,為以后的媒體(觸摸屏、視屏設備等)接入提供硬件保證。
(2) 信息插座安裝于分隔板上。即首先將水平線纜從相應的分配線間引至靠近家具簇的墻或柱子處,并且沿垂直方向至地面。待業主入住時(即家具位置確定),在地毯下引至隔板或家具的走線空間,至各個工作區。最后將信息插座安裝于相應位置。此方法安裝造價較為便宜。
(3) 信息插座安裝于墻上。此方法可沿辦公家具附近的墻面或柱子每隔一定距離均勻地安裝 rj45埋入式插座。此方法對面積較大的開放式辦公環境可實施性較差。但適用于面積較小的辦公環境。
1.2 對于橋架的選型
本著對建設方網絡成本建設費用的考慮并結合標準的線槽設計方法:線槽的橫截面積=水平線截面積之和*3。
我們建議,在工程實施中可根據實際情況并滿足線槽選型標準的要求,在豎井主干、水平主干末端對線槽進行變徑處理。
某某綜合布線工程
用戶培訓、服務與保證期
1.1 培訓
工程結束后,本公司將為用戶提供技術培訓,通過培訓使用戶能夠獨立處理綜合布線系統有關方面的問題,更好地對大樓進行智能化的管理。培訓人員一般為大樓控制中心管理員及有關負責弱電工程實施的工程師。
培訓地點:甲方現場
培訓時間:一周
培訓人員:用戶方網絡維護人員
培訓內容:布線系統的概念,此次布線系統的結構、器件、文檔,器件、工具的使用,布線系統的維護、管理故障診斷。
1.2 質量保證期
材料質量
提供布線系統材料25年的保證,除人為因素(如機械性損傷)及鼠害等不可抗力外,在布線材料交付用戶25年內,材料如出現質量問題將提供更換。
工程質量
本公司對所實施的工程項目提供五年的保修服務。除人為因素(如機械損傷及不可抗力)外,在工程完工后五年內,承包方將免費提供工程維修。
1.3 技術服務
1.3.1 在保修期內的支持與服務
聯系方便、響應迅速:公司對合同所承擔的內容,嚴格實施保修。同時鄭重承諾保證提供24小時不間斷的服務與支持,當您遇到問題時,請立即撥打熱線電話,4小時內即有我們的工程師到達現場處理解決問題且于24小時內排除故障。
完善的用戶檔案:自項目實施當日起,公司將有專人為用戶設備建立檔案,并由維護工程師更新、完善數據記錄。根據檔案,可以有效地進行系統分析、追蹤處理,安排維護計劃。
定期巡視檢測:即使在平時系統正常運作的過程中,公司也將指派專人對您的系統進行不定期常規性檢查,掌握系統運行狀況的基本情況,以達到未雨綢繆,防范于未然的目的。
事后分析報告:每一次故障排除或常規檢查后,公司都將做詳細的記載,提交用戶存檔并報告給原廠家;對每一次故障均做出詳細故障原因分析報告,并以此為用戶提供系統維護資料和數據,及時給出適當建議。
1.3.2 保修期后的支持與服務
對于用戶來講,系統運行的正常與否,對業務經營效果有著舉足輕重的影響;并且隨著信息技術的飛速發展,新技術產品也日新月異,不斷出現;同時用戶也會因為切實的需要提出改造系統以滿足不斷發展的業務需求。從以上角度出發,公司將在不斷調整和維護系統、擴展系統等各方面為用戶提供良好的售后支持與服務。
保修期過后,根據用戶選擇,公司可提供包干或單項收費的維修服務。
公司將站在用戶的立場上,本著服務用戶,保護和節約投資的原則,為用戶提供保修期以后的多項服務。
定期維護:公司對超出保修期的設備也有完整的檔案記錄,并據此幫助用戶制訂維護計劃,并按計劃指導用戶執行。
維修服務:公司有自己的維修中心,在保修期后,本公司維修中心可對設備出現的硬件問題進行維修,只計成本費。
及時的升級、擴容技術支持:處在當今飛速發展的信息時代,技術的發展與突破層出不窮,各種產品不斷更新。用戶需要考慮如何使投資更有效和持久地發揮作用;如何不斷地將新技術、新產品運用到自己的已建系統中,以適應業務的不斷發展變化。公司將隨時注意您的業務的發展情況,及時向您介紹新產品或新版本,并為您提供完善的升級和擴展的技術方案。當你需要時及時為你的系統擴充硬件設備、增加容量等。
用戶除享受以上等級的服務外,還可享受到本公司提供的基本服務,例如電話咨詢、對具備條件的用戶進行遠程登錄診斷并排除故障、系統備品備件耗材建議、系統備份建議、系統擴充、升級建議等。
1.3.3 服務質量保證
我公司承諾嚴格按照本工作說明書的要求向用戶提供合乎質量保證的服務。為達到此目的,每次服務完畢用戶對本公司的服務進行驗收,由雙方工程師共同簽署《服務/維護實施記錄》。同時用戶定期對本公司的服務要給出書面評價,并填寫《用戶信息反饋卡》,評價內容包括:
1)響應是否及時;
2)工程師到位是否及時;
3)人員、工具、資料等技術準備是否充分;
4)故障是否迅速排除;
5)故障是否完全排除;
6)有否提供一步建議以防止故障重現;
【關鍵詞】印制電路板 設計 布線技巧
設計電路是檢查一個電子工程師是否具備過硬功夫的硬性條件。如果一個電子工程師將電路原理圖設計得很完美,電路板卻不合理,電氣性能必將受到影響,嚴重時電氣甚至不能正常運轉。布線是電路板的設計中,完成產品設計的重要步驟,簡單來說,前面所做的一切準備工作都是為它而做的,同時,布線的設計過程也是限定最高, 技巧最細、工作量最大的。在 PCB 設計工作之初,以下幾項步驟是電路板設計的基礎,為后面的PCB設計扮埋下伏筆。
1 原理圖的設計
原理圖設計是PCB 板設計的基礎,在現實生活中,有人為了圖方便,就直接去畫PCB 板,不按流程來,結果造成設計的電路錯誤百出。 在畫原理圖的時候,一定要養成一個好習慣,按章程辦事,按次序設計。 首先,一定要保證電氣性能連接正確,確保電路圖繪制正;其次,分層設計時,特別注意各個部件能連成一個整體,這對后面的布線工作意義重大。
2 元件和網絡的加載
在加載元件之前,我們首先要保證 PCB 板的邊框大小合適,免得以后會出現安裝問題。其次,要確保組件放置的適用性,方便布線。邊界的確定、網絡組件和組件之間的連接加載到框架。在這個過程中,必須注意包裝形式元素,因為組件封裝代表組件的外觀和焊盤的形狀大小等,正確的封裝形式有利于后面的電路板的正確性。
3 PCB設計規則和布線原則
3.1 PCB的設計規則和限制性因素
PCB的設計布線是一項非常甚微的工作,因為它專業性強,要確保在最短的時間內做出最合理的布線設計,必須遵守一定的規則,堅持科學、合理布線的原則,并確保設計和施工的限制性條件。接下來,要考慮打印線寬度和孔的最大數量,并行性,和各種因素的相互影響,綜合深入分析,并結合各種布線工具的性能綜合探究,做出科學合理的設計,保證布線的順利高效完成。
3.2 自動布線的設計要點原則
(1)首先,布線過程中可以對布線的位置在必要時候作出細微的變化,并結合實際情況,選擇使用多種路徑的布線方法。其次,要堅持布線的基本規程,在設計過程中,對不同的布線層,印制線的質量,寬度,以及各種類型各異的盲孔,埋孔作出試用,并記錄各種不同的試用結果,進行數據統計分析,探究各種因素對設計布線結果的作用。
(2)在進行對印制線和過孔的探究之后,要采用先進科學的布線工具,并應用布線工具結合實際情況對開始默認的網絡適當做出調整。同時,在整個印制線設計和布線過程中,信號和布線工具的自由度有著密切的關系,信號重要性越小,布線工具受到的限制便會越小,自由度就會越高。
4 PCB設計流程和布線技巧分析
4.1 PCB設計流程
PCB的流程設計如圖1所示,首先是制作原理圖也就是根據設計制作原理圖,并對原理圖進行調試,直到ECR編譯通過,通過后產生網絡表,并制作物理邊框,封閉的物理邊框元件布局、走線基本平臺,自動布局起著約束作用,這是整個流程中重要的環節,之后便是要將元件和網絡引入,并開始元件的布局,注意元件的通風散熱,并采取科學合理的放置順序。
4.2 PCB布線技巧研究
4.2.1 PCB層數的確定
電路板尺寸和布線層數需要在設計初始階段就確定下來。布線層的數量以及層疊(stack-up)方式會直接影響到印制線的布線和阻抗。板的大小有助于確定層疊方式和印制線寬度,達到預期的設計效果。目前多層板之間的成本差別很小,在開始設計時最好采用較多的電路層并使敷銅均勻分布。
4.2.2 組件的布局
組件的布局是布線中比較關鍵的環節,布局會受到可制造性設計規則的限制,在裝配單位要求可以元件的移動時候,便于電路的優化組合,便于實施布線的自動化,圖2即是在相同的組件下,不同的布局策略。一般而言,組件的布局要重點關注幾個關鍵點,首先,在電源線的布置過程,在PCB布局中要把電源的退耦電路安排在相關電路附近,避免和電源相近,其次,電路內部的電流方向安排,要堅持按照優先級來進行供電,比如從最后一級到最前面一級的開始供電,一般而言,電源的濾波電容會設計在最后最末尾的一級,最后是對主流電流通道的設計,要在印制導線上設計電流的缺口,方便后續調試和監測。
4.2.3 扇出設計
在扇出設計階段,表面貼裝器件的每一個引腳至少應有一個過孔,以便在需要更多的連接時,電路板能夠進行內層連接、在線測試和電路再處理。為了使自動布線工具效率最高,一定要盡可能使用最大的過孔尺寸和印制線,間隔設置為50mil較為理想。
4.2.4 手動布線以及關鍵信號的處理
手動布線是在整個印制板電路設計布線中的重要環節之一。通過手動布線可以讓自動布線工具能更方便更順利的實施自動布線過程,在手動布線中,手動選出網絡,并加以固定,有利于形成自動布線的可靠布線路徑。
4.2.5 自動布線技術
對關鍵信號的布線需要考慮在布線時控制一些電參數,比如減小分布電感等,在了解自動布線工具有哪些輸入參數以及輸入參數對布線的影響后,自動布線的質量在一定程度上得到保證。
在對信號進行自動布線時應該采用通用規則。
5 結語
伴隨著經濟的發展,生產工作中對電路的穩定性和和PCB設計布線的要求越來越高,因此,設計施工人員要不斷提高自身專業素質,研究布線技能,本著嚴謹,科學的設計態度,認真負責進行布線設計,促進PCB更好的服務于社會經濟的發展和人們生活水平的提高。
參考文獻
[1]周濤,姚炯輝.對高頻PCB設計的研究[J].電子工程師,2011(11).
[2]李勝章,龔利平.基于 DXP的PCB布線技巧探索[J].科技信息(學術版),2008(07).
[3]唐燕影.PCB布局和布線的設計技巧[J].科技廣場,2012(10).
關鍵詞:計算機;網絡;綜合布線系統;設計
中圖分類號:TP393 文獻標識碼:A 文章編號:1009-3044(2016)22-0032-02
隨著網絡技術的不斷發展計算機已經走進了千家萬戶,得到了廣泛的應用,與人們的生活息息相關。綜合布線系統與計算機網絡技術二者之間有著密切的聯系,促進了網絡技術的實現。因此,社會各界必須要高度重視起綜合布線系統設計問題,采用科學的手段來解決網絡和現實應用需求之間存在的一些矛盾。保證計算機網絡綜合布線系統的穩定性、靈活性以及可靠性。
1 綜合布線系統的概述
最近幾年以來,我國各地的建筑數量日益增加,建筑物內以及各個建筑之間的布線結構對網絡信息的傳輸有著很大影響。綜合布線系統與普通的軟件系統有著很大的區別,它可以通過利用硬件設施將語音系統、視頻系統等各種信息系統進行連接,然后將這些設備和建筑物內外信息建立聯系,以此進行信息通信,從本質上來說屬于一個信息間的傳輸通道。綜合布線系統主要通過劃分模塊進行設計的,一共由6個子系統組合而成,因此,必須要對這些子系統進行良好的設計,在節約投資成本的同時提高使用效益,使得綜合布線系統能夠充分發揮最大的作用。
2 傳統布線系統中存在的相關問題
隨著科技的不斷進步,傳統布線系統逐漸暴露出了越來越多的問題,主要有以下幾個問題:
1)各專業之間無法協調共存
計算機網絡布線中涉及各種各樣的專業,每個專業之間都存在著密切的聯系。傳統的網絡布線系統各個專業之間由于限制過多,根本無法實現協調共存,使得設施管道雜亂不堪,因此,要想保證各個專業之間能夠協調統一,相關工作人員必須要建立一套完善的方案。
2)布線投資成本高
傳統網絡布線的過程中,因為存在專業無法統一的現象,所以經常會導致重復施工,這種情況使得人員和材料等都造成了很大的流失,大大增加了投資成本。
3)設備維護困難
以往傳統的計算機網絡布線過程中,設備移動現象時有發生,這種情況的出現為用戶帶來了很大的不便,要想緩解這種情況,用戶必須要對原有的布線進行重新設計和調整,這樣就會造成嚴重的資源浪費,不僅如此,還會破壞建筑物的整體美觀,給設備維護工作增加了許多不必要的麻煩.
3 傳統布線與現代布線的不同之處
隨著我國社會經濟的發展,信息產業與科學技術不斷進步,將計算機技術運用到各種機械設備中已經成為了當今建筑智能化的重要標志,社會各界對關于計算機的網絡布線也逐漸給予了越來越高的重視?,F代的結構化布線與傳統的布線根本上存在著很大的不同之處,具體體現在以下幾個方面:
1)傳輸介質不同
在整個計算機網絡布線系統中,有很多種傳輸介質,不同的布線方式也有著不同傳輸介質。傳統的布線系統一般情況電腦采用同軸電纜做傳輸介質,電話則都采用電話線作為傳輸介質;而現代的結構化布線系統相對于傳統布線系統來說傳輸介質比較單一,電話和電腦的傳輸介質可以互相通用,一般的時候都是使用雙絞線傳輸信息。
2)電腦系統的處理方式不同
傳統布線和結構化布線二者在電腦系統的處理方式上也有很大的不同。傳統的布線系統在處理電腦系統的時候,完全是根據電腦和網絡的類型來選擇電纜的類型,而且在使用過程中,電腦和電話不能互相使用,線路也不可以通用。而現代的結構化布線在這方面來說有很大的不同,結構化布線在處理電腦系統的時候,所有的部件都是完全統一的,而且電腦和電話的以及其他設備的插座全部可以通用,同時也可以和Internet直接連接。
3)標準化不同
在標準化方面傳統的布線系統沒有標準可循;而結構化布線系統卻必須要滿足很多個標準,例如:商用建筑通信布線接地保護連接標準;比如說商用建筑通信布線標準;商用建筑通信布線測試標準;商用建筑標準等等。
4 現代計算機網絡綜合布線系統的相關優點
1)具有兼容性和綜合性
現代計算機網絡綜合布線系統擁有統一的配置,并且相關規格完全符合國家標準。極大滿足了不同廠商的不同需要,具有很強的兼容性和綜合性。
2)易于管理和維護
網絡綜合布線系統擁有很多的子系統,其主要結構為星型結構,部件設計完全遵照了模塊化設計。這些子系統十分容易管理,即使其中一個出現了問題,也根本不影響到其他系統的工作。
3)具有靈活性和適應性
對于綜合布線系統來說,如果想改變設備的位置和數量是很容易的,因為在綜合布線系統中任何信息點與終端設備都可以連接,具有較好的靈活性。如果系統的部分結構需要變化時,只要用插接工序就可以完成。
5 計算機網絡綜合布線原則
1)開放性原則:支持所有的標準、設備、技術。
2)靈活性原則:對于設備的管理和控制具有很強的靈活性。
3)可擴展原則:當刪除或增加設備時,不需要重置系統,可以擴展系統余量。
4)穩定性原則:必須要保證布線系統的穩定性和可靠性,利用屏蔽、過壓保護等方法都可以。
除了以上四點之外,計算機網絡布線系統在設計的時候一定要滿足用戶所需,設計科學合理的布線方式,保證布線系統充分發揮其最大作用。
6 計算機綜合布線系統的設計
綜合布線系統一共包括6個子系統,分別是:工作區子系統、干線子系統、配線子系統、管理間、設備間、建筑群。以下對各個子系統的設計進行了深入分析。
1)工作區子系統:主要由很多歌工作區域組成。設計工作區子系統的時候,要保證信息插座的類型全面,同時將其安置在合適的位置上。除此之外,也要選擇類型適合的數據插座,以便為網絡正常的運行提供保障。
2)干線子系統:在對干線子系統進行設計時,要保證電纜在符合現狀的同時也要符合未來發展。選擇極具安全性和經濟性的布線。在實際應用的過程中應該設計好信道,增強綜合布線系統的可擴展性與可靠性。
3) 配線子系統:設計配線子系統時,要按照建筑物的特點選擇線纜。但是一旦要求綜合系統要具有較高的整體性時,注意所有布線必須要規格統一。
4)管理子系統:設計管理子系統時,要在合適的位置選擇主配線,例如建筑物中間部位。在節省布線的同時避免主配線受到電磁干擾,同時也要在主配線間做好防靜電措施,控制好其溫度。
5)設備間子系統:設備間子系統含有大量不同設備,在設計的時候,這些設備的安裝位置不固定,但是必須要控制在一棟建筑內。設備的數量比較多的時候,可以把布線密實的放在同一區域內。
6) 建筑群子系統:在設計的時候要充分了解建筑物之間的通信設施,隨后便可建立通信。
7 結束語
綜上所述,在對計算機綜合系統進行設計時,必須要按照相關標準進行設計,同時從多個方面認真考慮設計方案,將計算機技術合理的應用在內,以確保網絡綜合布線系統可以滿足人們的日常生活所需。
參考文獻:
[1] 馬洪江.計算機網絡綜合布線系統中的數據安全性探討[J].成都理工學院報,1999,26 (3):259-262.
[2] 黃鶯.對計算機網絡綜合布線系統設計的分析研究[J].信息技術教學與研究,2013(93):120.
[3] 劉賀.計算機網絡綜合布線系統淺析[J].長江大學學報:自然科學版,2011,8(11):89-90.