校園弱電系統布線分析

學校作為國家人才培養、培訓的基地，其建設應面向未來，將校園建成先進的網絡化大學、“綠色”智能校園，為學校教學、科研和學術交流提供一個良好的環境。同時，由于校園建設投入資金大，時間長，尤其是目前屬于國家宏觀調控緊縮的范圍。這種情況就對校園弱電系統的設計提出了較高的要求，而校園弱電系統的布線系統是弱電系統的“道路和橋梁”，其重要性不言而喻。

1對綜合布線的認識

從理論上講，綜合布線系統是將大樓內的各個弱電系統的傳輸介質統一為一種高性能的傳輸介質，從而使其便于管理、維護及在未來擴展；但實際上，目前在國內校園弱電建設中我們不可能也沒有必要這樣做。主要原因有四點：

1.1造價過高，性能也未必很好例如保安監控系統，目前使用的75歐姆同軸線纜價格低廉，傳輸距離遠(-5同軸線纜可傳輸500米)，其帶寬也很高；而綜合布線中用到的8芯雙絞線就沒有這方面優勢。首先，它受到100米最大傳輸距離的限制，超過100米其所傳視頻信號的衰減就會很大；此外，用戶還需要購買阻抗匹配器，使監控設備的接口與雙絞線系統兼容；還有，樓宇自控等弱電系統具有自己的布線系統，通常其布線的拓撲結構為總線型，即在2芯線上可串聯很多控制單元，而綜合布線系統采用的是星型拓撲結構，要求每根8芯線只能接一個設備。由此可見，如果樓宇自控等弱電系統也采用星型拓撲結構，那將需要大量的線纜，從而使整個系統的造價猛增。

1.2我國行業管理的限制及安全防護例如消防報警系統，按照我國《火災自動報警系統設計規范》GB50116-1998第10.2.4條規定：火災自動報警系統的傳輸網絡不應與其他系統的傳輸網絡合用。所以消防報警系統目前還是單獨設計、單獨施工、單獨管理，像這樣的系統采用綜合布線是不適宜的。從安全防護方面，同對付恐怖主義威脅一樣，傳統的網絡安全系統不能滿足快速升級的需要，大多數安防系統要求一個更獨立的布線系統。

1.3不能充分發揮綜合布線的優勢布線系統為時常變更終端設備的種類和位置的用戶提供了極大的靈活性；而對教

育建筑而言，像樓宇自控、保安監控、電話等弱電終端設備幾乎長期固定在房間或走廊的某一位置，不需要經常改變。

1.4目前技術不成熟及設備價格網絡系統軟、硬件通常需要定期更新升級，一方面增加了學校對廠家的長期依賴性，同時也增加了學校的預期支出。而校園對弱電系統中的語音系統、電視系統、BAS系統、廣播系統、安防等系統一般僅需要經常維護，不期望增加今后定期的預期升級支出負擔。由此可見，綜合布線系統并不是全能的，它主要為弱電系統中高性能的通信自動化系統提供了基礎，目前不必要求弱電系統都利用一套綜合布線系統。

2網絡布線的合理選擇

根據校園通信速率需求高的特點，應考慮采用更高層次的主干網產品，為在各子網間傳遞多媒體信息奠定基礎。目前通常采用的方案是以交換式千兆以太網作為全網主干，10M/100M交換式子網進行接入(如圖1)。

近年來布線廠商在推出“超5類”布線后，隨著千兆位以太網標準出臺，相繼推出支持千兆位以太網的“6類”甚至“7類”布線系統。推出先進的產品固然是件好事，但國內用戶不要被廠商的炒作沖昏頭腦，在選擇布線產品時冷靜地考慮一下，是否需要如此高檔的系統。其實，5類和超5類系統已經可以滿足千兆位以太網的傳輸要求，而且不管是622M、1G的ATM還是千兆位以太網，目前也只能作為網絡主干選用；而對于真正到終端的水平系統，目前國內的用戶很少有人能使用上真正獨享的10Mbps速率，大多數局域網仍采用共享10Mbps速率的聯網方式。所以當用戶有一天真要在水平到終端的系統中以1000Mbps的速率傳輸數據時，恐怕6類系統早就過時了。即使某些用戶現在馬上就需要1000Mbps傳輸速率水平的到終端系統，也不過是用來傳輸一些多媒體信息(即語音、數據和圖像)。而目前多媒體信息的傳輸應用(例如VOD、電視會議等)在25Mbps的ATM和10Mbps的以太網上即可實現。另外，6類、7類的國家標準還未正式出臺，6類系統的安裝規范和方法目前也沒有成形，更重要的是有關6類或7類系統的測試規范和方法還不成熟。目前普遍使用的測試設備仍是基于100MHz的標準。

3布線系統設計應注意的問題

3.1防雷保護室外線纜進入建筑物時，宜在轉接處應加裝防雷保護設備，這樣可以避免因線纜受到雷擊產生感應電勢接觸而給用戶設備帶來損壞。布線系統的防雷保護可選用多級浪涌保護器（SPD）防護，浪涌保護器使用斷開或放電間隙來限制導體和地之間的電壓，放電間隙由粘在陶瓷外殼內密封的兩個金屬電柱形成，并充有惰性氣體，當兩個電極之間的雷電浪涌電壓超過700V時，浪涌保護器出現電弧，為導體和地電極之間提供一條導電通路。

根據建筑物年預計雷擊次數計算公式

N =KNg#8226;Ae

可知，它的幾率與建筑物截收相同雷擊次數的等效面積Ae成正比；而Ae不僅與建筑物的長（L）、寬（W）有關，尤為與其高（H）有關，例如當H≥100m時，建筑物的等效面積為：Ae = [ LW+2H（L+W）+πH²]#8226;10^-6（km²）

由上式，Ae幾乎與H的平方成正比，也即是說建筑物年預計雷擊次數相當于跟H2成正比，所以在設計電子機房時應避免設在建筑物的高層，應選擇在大樓低層的中心部位。

3.2系統接地布線線纜和相關連接硬件接地是提高應用系統可靠性、抑制噪聲、保障安全的重要手段。因此，施工人員在進行布線設計施工前，都必須對所有設備，特別是應用系統設備的接地要求進行認真研究，弄清接地要求以及各類地線之間的關系。如果接地系統處理不當，將會影響系統設備的穩定性，引起故障，危害操作人員生命安全。布線系統機房和設備的接地，按不同作用分為直流工作接地、交流工作接地、安全保護接地、防雷保護接地、防靜電接地及屏蔽接地等。交流工作接地、安全保護接地、直流工作接地、防雷接地等四種接地宜采用一組接地裝置。接地系統是以接地電流易于流動為目標，可以降低電位變化引起的干擾，故接地電阻越小越好。因此，共用接地系統電阻值的確定應以其中最小值為準。同時要求防雷裝置和鄰近的金屬物體電位盡可能相同，以防止雷電反擊現象，保證布線系統和設備的安全。

3.3光纖布線及主干管線的冗余通常電氣設計人員對光纖布線不熟悉，在光纖設計時，往往無法下手。見表1。

由表1可看出，對于千兆以太網，通常設計時，當布線距離不大于250米采用62.5um或50um直徑多模光纖，在250米與500米之間采用50um直徑多模光纖，大于500米時采用單模光纖。因光纖布線為主干網，在設計時應考慮適當備用余量。目前對于千兆以太網而言，從網絡中心（核心層）至建筑群（分配層）宜采用12芯或16芯光纖，由建筑群（匯集層）至建筑物（接入層）宜采用6芯或8芯光纖。在設計室外管孔時，應對弱電系統布線考慮1倍的冗余管孔，為今后系統的增加和發展做預留。

所以，對電氣設計人員而言，校園弱電系統的布線設計應統一規劃，從校園需求出發，作到技術先進性和成熟性相結合；按需建設分批投資和考慮未來發展的可擴展性相結合；標準化、開放性與安全性、可靠性相結合。