统合布线系统选择包括电缆和光缆的选择,屏蔽与非屏蔽双绞线的选择,不同级别双绞线的选择。当建筑物在建成已建成但尚末投大使用时,为确定综合布线系统的选型,首先应做好需求分析,应测定建筑物周围环境的干扰场强度,对系统与其他干扰源之间的距离是否符合规范要求进行摸底,根据取得的数据和资料,用规范中规定的各项指标要求进行衡量,选择合适的器件和采取相应的措施。
1 屏蔽与非屏蔽双绞线系统比较
综合布线系统的产品有非屏蔽和有屏蔽两种,这两种系统产品的优劣,在综合布线系统中是否采用屏蔽结构的布线系统,一直有不同的意见。抛开两种系统产品的性能优劣、现场环境和数据安全等因素,采用屏蔽系统还是非屏蔽系统,很大程度上取决于综合布线市场的消费观念,在欧洲屏蔽系统是消费主流,而且已成为地区的法规,而以美为代表的其他国家则更喜欢采用非屏蔽系统(UTP)。我国最早从美国引人综合布线系统,所以工程中使用最多的是UTP,采用屏蔽系统的产品较少。我们必须熟悉不同系统的电气特性,以便在实际综合布线工程中根据用户需求和现场环境等条件,选择合适的非屏蔽或屏蔽布线系统产品。
(1)采用非屏蔽系统的原因
采用非屏蔽系统产品主要有以下原因。
①UTP线缆结构设计可很好地抗干扰。由于UTP双绞线对称电缆中的线对采取完全对称的平衡传输技术,其结构本身安排科学合理,各线对双绞的结构使得电磁场隅合产生的互相干扰影响相等,从而彼此抵消和有效去除,可以将线对的干扰减少到最低限度;甚至忽略不计。国际标准化组织有关单位对非屏蔽系统进行抗电磁干扰测试,其测试结果表明非屏蔽双绞线对称电缆的抗干扰性能良好,系统稳定可靠,且容易安装和维护。
②线缆传输数据速率要求不高。UTP双绞线对称电缆主要用在综合布线系统中接入到桌面的水平布线子系统,网络接入层90%左右是10Mbit/s以太网或100Mbit/s快速以太网,数据传输速率要求不高,网络的信息量经过网络设备的编码和调制后,对线缆和带宽的需求并没有过高的要求。在一般情况下,非屏蔽系统是完全可以胜任的,尤其是要求不高的一般办公性质的网络应用,UTP双绞电缆更是适合。
③管槽系统的屏蔽作用。在水平布线子系统中,UTP非屏蔽双绞电缆都是敷设在钢筋混凝王结构的房屋内,如果电缆是敷设在金属线槽、金属桥架或金属线管中的话,对于电缆来说形成多层屏蔽层。因此,水平布线子系统的电缆所受到的电磁千扰的影响必然会大大地降低。据有些工程进行的实际测试可知,在布线的环境中电磁千扰场强的指标值绝大部分是低于标准规定限值的。
④安装维护方便,整体造价低。由于非屏蔽系统还具有重量轻、体积/、弹性好、种类多、价格便宜、技术比较成熟和安装施工简便等很多优点,所以目前大部分综合布线系统大都采用非屏蔽系统,现在传输速率为100Mbit/s比的链路也都采用非屏蔽双绞线系统。
⑤屏蔽系统安装困难、技术要求较高和工程造价较高。屏蔽布线系统整体造价比非屏蔽布线系统高,在安装施工中,因为屏蔽电缆只有在端到端的全程中保证完全屏蔽和正确接地后,才能较好地防止电磁向外辐射和受到外界千扰。为此,要求屏蔽系统的所有电缆和连接硬件的每一部分,都必须是完全屏蔽而无缺陷,才能取得理想的屏蔽效果。同时,除了完全屏蔽外,还要求有正确的接地系统。在屏蔽系统中如有一个不正确的接地系统,就有可能成为一个主要的向外辐射或受到干扰的来源,起不到屏蔽作用,安装甚至效果更坏。屏蔽系统必须采用一端接地或在两端都接地的方式,对于高频信号传输,屏蔽系统至少要在两端接地,有时需多处接地,因为只在一端接地的屏蔽系统对磁场的干扰会不起作用。在接地系统中采用的接地导体不能过长,否则就失去接地的作用。
(2采用屏蔽系统的原因
随着通信技术和信息产业的高速发展,人们对信息的要求越来越高,最基本的要求是信息传输必须非常精确、迅速、安全及保密。尤其在政府机关、金融机构和军事、公安等重要部门更为突出。同时在有强电磁干扰源环境的综合布线工程中,非屏蔽系统是难以达到较好的抗千扰效果的。采用屏蔽系统产品主要有以下原因。
①非屏蔽系统电缆结构有可能降低其技术性能。虽然U仰双绞电缆中的线对采取互相绞合方式和完全对称平衡传输技术,具有一定的防止电磁干扰作用,但双绞线的绞合长度有限,使其抗干扰效果受到限制。目前UTP的绞合长度更适合30一40MHz的数据传输。同时在安装施工线缆时,在牵引电缆时线对受到拉伸力或线缆弯曲半径过小等因素,会使非屏蔽双绞电缆的线对均衡绞合遭到破坏,其技术性能必然会有所降低。
②非屏蔽系统容易对外辐射,保密性差。UTP系统的近端串扰和衰减值的结果比屏蔽系统线缆低很多,约低10Db,即屏蔽系统线缆对外辐射是屏蔽系统的I0倍,这就是说,使用非屏蔽系统的线缆很容易被外界窃取信息,其安全性和保密性显然较差。
③非屏蔽系统的高速数据传输性能较差。目前,大多数局域网以10Mbit/s和100Mbit/s快速以太网来传送数据,采用UTP较好。如果数据传输频率超过100MHz,传输速率在1Gbit/s以上时,在这种高速数据传输时,非屏蔽系统的链路比屏蔽系统链路会出现更多的错误,如丢失的帧、点混杂,记号出错,突发的错误等,整个网络传输效果不良甚至失败。
(3)选择非屏蔽系统与屏蔽系统的考虑因素
在综合布线系统工程中,应根据用户通信要求、现场环境条件等实际情况,分别选用屏蔽系统或非屏蔽系统,具体选用要求有以下凡点。
①当综合布线工程现场的电磁干扰场强度低于防护标准的规定,或采用非屏蔽布线系统能满足安装现场条件对线缆的间距要求时,综合布线系统宜采用非屏蔽系统产品。
②当综合布线区域内存在的电磁干扰场强高于3V/m时,或建设单位(业主)对电磁兼容性有较高的要求(电磁干扰和防信息泄漏)时,或网络安全保密的需要,综合布线系统宜采用屏蔽系统产品。
③在综合布线系统工程中,选用的传输媒介和连接硬件时必须从综合布线系统的整体和全局考虑,要求保证系统工程的一致性和统一性。如决定选用屏蔽系统的产品时,则要求各种传输媒介和连接硬件都应具有屏蔽性能,不得混合采用屏蔽和非屏蔽的两种产品,以保证布线系统的整体性。
④当布线环境处在强电磁场附近需要对布线系统进行屏蔽时,可以根据环境电磁干扰的强弱,采取3个层次不同的屏蔽措施。在一般电磁干扰的情况下,可采用金属槽管屏蔽的办法,即把全部电缆都封闭在预先铺设好的金属桥架和管道中,并使金属桥架和管道保持良好的接地,这样就可以把干扰电流导大大地,取得较好的屏蔽效果。在存在较强电磁干扰源的情况下,可采用屏蔽双绞线和屏蔽连接件的屏蔽系统,再辅助以金属桥架和管道,可取得较好的屏蔽效果。在有极强电磁干扰的情况下,可以采用光缆布线。采用光缆布线成本较高,但屏蔽效果最好,而且可以得到极高的带宽和传输速率。
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