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[2009-6-19]
 
<->布线应注意的十个问题
 
电缆系统是针对楼主的便利而设计施工的,但楼主和设施管理人员通常都没有关于房间内部的专业知识或者措施来保证电缆系统合适地设计与安装。总承包商及建筑管理人员对电信电缆一般来说也不是专家,也不能兼顾楼主及各种相关团体的最大利益,这些团体包括:终端用户、信息系统部门、电缆系统的设计者以及建筑师。
 
下面的诫示有助于设施主管人员确保在他们的设施中安装有效的电信电缆。
 
1 电缆系统不能满足用户的需求
 
在设计阶段,未充分考虑信息系统用户的需要,有时情况会更糟糕,即一开始就把他们的需要从所搜集的用户需求信息中排除出去。这样一来,用户就会在需要拨号上网或登录时遇到麻烦。有时连接电话和计算机到建筑物的电缆干线可以得到保证,然而,其它的建筑物系统或者设备——如传真机、时钟、安全与火警系统、电梯、物业部门系统以及其它的一些东西的连接,却常常被忽视了。如果发生了这种情况,可以编写一份详细的信息系统和设备的核查清单,并在系统设计之前,把它提供给每一个部门主管,让他们参与补充。通过这种方法,你就能避免上述情况的发生。
 
这一步骤不能保证不再发生问题。随着业务量的增长和业务性质的转变,员工的使用需要会有所改变,员工的办公位置会在部门内部或部门之间进行调整,部门也会变换布置。电缆设施应当设计成能满足这些状况,最好的办法是规划适用于所有设备的通用电缆设施。未使用的空间也应当铺设电缆,以备将来使用的需要,每一个工作间的电缆设施应当能满足任何用户的需要。例如,一个工作站的设置既应满足使用一部电话和一台连接到本地网的PC机的财务人员的需要,也应满足使用电话、调制解调器、以及可上网的PC机与共享打印机的研发人员的需要。
 
2 安装完的系统超出了预算
 
费用超支十分普遍的原因是楼主和设施主管人员给弱电承包商规定的工作范围不够充分。承包商的估价一般是基于固定的、充分明确规定的工作范围,各种具体的任务量也包括在这个工作范围内。如果这些任务没有包括在工作范围之内,当承包商为这些工作报价的时候,就会发生费用超支。在设计阶段未能明确用户的要求,也会导致费用超支。
 
出现建筑预算超支和额外的劳工费用的另一方面的原因包括低估了为满足用户的需要而要求使用的产品的价格、楼房建筑期的延长、建筑物结构以及其他设备销售商安装时间的改动等。通过从了解产品、售价和安装事项的电缆行业的人员那里获取一些建议,这些或其他一些问题就能避免。
 
3 建筑结构不能充分适合将安装的通信电缆的类型和数量
 
大楼中预建的布缆结构与实际要用的电缆设施不匹配,会造成极大的工期延误及费用增长。建筑师和电器工程公司通常不熟悉 5 规格要求,以及电信行业协会和电子工业联合会(TIA/EIA)对建筑物内的电缆结构如穿线管、电缆盘及设备房等所设置的设计参数。如果设计不符合规格要求,结果可能会由于已有的穿线管不能容纳需要安装的所有电缆,而要再增加穿线管;或是穿线管的弯曲部分太多以及没有连接盒,造成电缆穿线困难以及给电缆带来一些潜在的危害;或是使用了电缆盘和连接盒,却又使得水平电缆的长度超出了5类的要求。
 
4 安装的系统不符合行业5类规格要求
 
弱电承包商通常不能保证他们的技术人员都熟知TIA/EIA的规格要求。结果就会出现一系列问题:超出规格要求的限制、安装加长电缆时所做弯曲的曲率标准超出可接受的程度、不正确的接地方式、不正确或者不充分的标识,或其它一些问题。
 
5 材料交付耽误工程完工
  
忽视材料管理也是影响工程按时完成的一个关键性错误。另外,材料供应的出错也将导致延误产品的交付时间。要避免这些问题,就要了解产品市场。在获得了专用系统设备和地板盒的有关部门的详细资料之后,你就能对产品、费用和交货日期进行研究。
 
6.组合家具和地板箱的插座不合适
 
产生这个问题的直接原因通常是由于没有充分研究设备以及设备上插座的准确规格。订货以前,应同设备商密切协作,明确规定这些通信产品必须很好地符合使用要求。
 
7.过多的改动命令引起完工时的混乱
 
当用户搬进办公楼时,他们常常要求改装、增加或者拆除插座。因而,这些请求又常常要求另外安装一条主干电缆。通过制定插座的移动、增添、改换截止日期,并坚决执行之的方法可以避免许多在完工时做出的改动命令。减小完工时提出的改动命令产生的影响的另一个方法是,在工程进行到一半和四分之三时,重新审核一下合同。
 
8.当设备商进行安装时弱电承包商还没有及时结束工程
 
入住日期和完工日期混淆的话就会出现问题。通常,弱电承包商很少同设施主管人员接触。这种交流的缺乏促使弱电承包商只按照总承包商的建筑计划施工,而这个计划中或许没有包括设备安装工作的时间安排标志。而建筑物信息系统的设备,象电话、计算机、打印机以及传真机等,都必须在用户入住之前安装完毕。
 
9.设备商不知道在什么地方安装设备
 
即使弱电承包商在设备商安装之前及时完成了电缆安装,但是,如果完工后的电缆设施没有完整的记录文件,以及未转交给设备商以备他们在施工时使用的话,设备商可能不知道在什么地方安装设备。每一个工作间的电缆出口都应分配一个独一无二的标识符,并复制在最近的终止位置,以便设备能够正确地安装在合适的工作站。为了保证弱电承包商能够提供这些档案文件,要以合同的形式确保这些档案文件包括在弱电承包商的工作范围内。
 
10 安装系统的档案文件不完整
 
这个问题最初或许不会出现,但当信息系统要升级的时候,就会出现这个问题。为一合计算机或电话寻找一个正确的插座,就象在沙堆里找一根针一样困难。在电缆工程结束时,所有各方——包括楼主、设施主管人员、工程管理人员、电缆系统设计者、信息系统的负责人以及其他有关人员在内,应当一起开个会,审核一下施工档案文件,确保它的完整性。
 
<>六类布线七步骤
 
20026月,TIA/EIA组织最终核准了六类布线标准,这将最终促使所有厂商的布线产品实现标准化,而网络设备制造商也将保证它们的设备在六类布线上高速运行。综合布线是建筑物或建筑群中的传输网络,是计算机网络的线路基础,其工程步骤一般为:调研-设计-施工-安装-测试-文档-维护。
 
调研
 
主要任务是与客户协商网络需求,现场勘察建筑,根据建筑平面图、装修平面图等资料,初步预定信息点数目与位置,以及主干路由和机柜的初步定位。
 
设计
 
工程设计将对布线全过程产生决定性的影响,故设计者应根据调研结果对费用预算、应用需求、施工进度等进行多方面综合考虑,并着手作出详细的设计方案。
 
若楼群正在筹建中,就提出综合布线要求,可以根据整体布局、走线路由情况对建筑设计提出特定的要求、如楼与楼之间的主干通道连接、楼层之间通道走线规格、管道预埋等,以便后面施工合理易行。
 
施工
 
施工时必须协调施工队与业主进行职责商谈,提出布线许可,主要是钻孔、走线、信息插座具体定位、机柜具体定位、线缆标识。
 
施工现场指挥人员要有较高素质,应充分理解布线设计方案,并掌握相应的技术规范,必要时才能作出正确的临场判断。
 
当装潢与布线同时开展,布线应争取主动,早进场调查,把能做的事先做,如挖沟、打钻、敷设管道、有计划施工。一时无法解决的问题,设计人员必须尽快修改设计方案,早日拿出解决方法。
 
安装
 
主要是机柜内部安装,打分线箱配线架,打信息模块。特别是机柜内部打线,要布置整齐合理,分块鲜明,标识清楚,便于今后维护。不同品牌的产品可能有不同的打线专用设备。
 
测试
 
主要是测试光缆主干和信息点。一般测试采用21点测试仪,单人可进行,效率高,主要测试线路通断情况。深层测试有美国的FLUKE DSP-100 测试仪,可对接线图(Wiremap)、长度(Length)、衰减量(Attenuation)、近端串扰(NEXT)、传播延迟(Propagation Delay)等多方面数据进行测试,并可联机打印测试报告。
 
怎样才可以区分真正的六类系统呢?最重要的指标是检验布线系统是否可以达到最新六类标准中所有参数的要求。所有参数是指ACRNEXTPSNEXTPSELFEXT、回波损耗等等。比较简单的方法是在进行测试时,在测试仪设置列表中选择“TIA6类链路 (TIA Cat 6 Basic Link)”测试,而不要选择各个制造商专有的六类测试程序。
 
文档
 
等工程验收完后,必须提供给客户验收报告单,内容有:材料实际用量表,测试报告书、机柜配线图、楼层配线图、信息点分布图以及光纤、语音和视频主干路由图,为日后的维护提供数据依据。
 
维护
 
根据保存的文档资料作相应的扩充、修改及维护。
 
随着国内网络建设空前高涨,综合布线的发展愈加迅猛,其重要性已不容忽视。
 
本人在惠泉啤酒集团北区新厂的建设中负责整体的综合布线,在具体工作中吸取了不少经验教训,现列出以供参考:
 
1 必须与现场指挥部、土建工程队、装潢部门紧密配合,协调相互间的工作,及时通报工艺流程。
 
2 在管道预埋时,一定要考虑到拉线时的困难,要采用口径适宜的管道,特别是由于六类线缆的外径要比一般的五类线粗,为了避免线缆的缠绕(特别是在弯头处),在管线设计时一定要注意管径的填充度,一般内径20mm的线管以放2根六类线为宜。
 
3 若有些地方不得不架设桥架走明线,必须考虑颜色、款式、外观是否与周围的装修环境相匹配,尽量做到美观大方;而且必须保证合适的线缆弯曲半径,考虑要能在不压损线缆的前提下盖上盖板。
 
4 放线过程中主要是注意对拉力的控制,以免扯断线缆或线缆缠结;拉线结束后,两端留出的冗余线缆要整理好,盘线时要顺着原来的旋转方向,线圈直径不要太小,并相应地固定在桥架、吊顶上或纸箱内,做好标注,以防被不知情者破坏。
 
5 数据口,视频口须靠近电源插座。
 
6 在工程建设中,95%会碰上增删信息点,或延伸主干线缆到另一新建楼群,这时必须调整设计方案,准确及时定货,防止供货不及,浪费施工时间。
 
7 推荐在每815 平方米的区域内设计一个信息插座,作出适当的冗余。
 
8 语音电话主干必须留足线对,以利今后扩冗。
  
9 视频线,语音线切莫靠近电缆(大于380V应距离两米),预防干扰。
 
10 要等室内装修,特别是墙壁粉刷后方可做模块,上面板,以防损坏。
 
11 在工厂厂房环境中,要让线缆尽量远离高温高湿管道,以免降低线缆的带宽性能;在办公大厦里,线缆通常被安装在吊顶、排风道等环境温度往往较高的地方,此时你就必须选用新一代低衰减的布线系统,以符合六类标准布线系统在合理的最差温度条件——40摄氏度下达到目标带宽200MHz的要求。IBDN4800LX作为新一代的六类线缆可满足这一要求,提供了高可扩展的信道带宽,可支持高达4.8Gb/s的传输速率,并且克服了高温环境使系统性能降低这一难题。
 
<> 合理使用数据电缆
 
随着移动通信需求的增长,用数据电缆连接移动电话和其它移动产品将日趋普及。高数据速率移动电话标准,GPRSWCDMA以及UMTS的****要求数据电缆实现更高级功能,以及下一代智能电话内含的Internet连通性。遗憾的是,数据电缆还存在很多不尽人意的问题。例如,某些电缆只能传输TTL信号,然而当前数据电缆最常用的接口标准是RS-232
 
对移动电话与其它经济型消费类设备而言,当实际需要扩大数据量的用户不足10%,每个基本设备花约2美元来增添数据能力(内部收发器)在经济上意义不大。因此,首要的任务是确定哪一类电平变换技术能满足现有系统的要求,即应支持哪一类通信。
 
在多种应用中,由于商用E-mailWeb冲浪软件已实用化,电话多用作PC的调制解调器。实现全调制解调器DEC(数据电路终端设备)接口需5个驱动器和3个接收器。
 
数据电缆的两个连接头都易受ESD(静电放电)的冲击,因此,在逻辑与RS-232侧都要另加元件进行ESD保护。为了适应移动电话ASIC低电压的要求,电路还要增加电平变换功能。全调制解调器接口要求在电话底座上安装10针连接器,这个要求有点过份,是一种昂贵的选择。
 
另一种较经济的可选方案是实现硬件信息号交换链接,移动电话数据电缆中仅对RXTXCTSRTS信号进行电平变换。这个方案在PC侧要提供软件驱动器-更新通讯录的专用电话同步软件,或将全部8个标准RS-232信号变换为2/2格式的软件桥接器。对定制的电缆,该方案是可以接受的,也比较便宜。
 
多数数据集中电缆(IC与其它元件在电缆中可见而得名)由便携式产品供电。某些老式便携式产品用4NiMHNiCd电池,而且前最常见的是用一节LiIon电池。该电池在充满电时为4.2V,放完电后为2.4V
 
一个带外露连接器的电话放在口袋里时,存在被硬币或其它物体短路的危险。为了预防这类事故的发生,电话采用限流线性稳压器或可重复设置的开关保险丝,它在大电流下自动断开;当电流恢复到正常值时又能重新闭合。上述情况中的电池电压可为2.4V4.2v范围的任何值。
 
RS-232规范要求RS-232发送器在3kΩ负载上维持±5V电压。然而多数发送器只能保证电源输出电平不低于3.0V。发送器输出是由内部电荷泵倍压器驱动的,电荷泵的输出阻抗高,势必形成一个“压降”。因此,对小于3V的输入,芯片难以在3kΩ上维持±5.0V电压。
 
另一方面,RS-232接收器的阈值电压为高电平2.4V、低电平0.6 V。由于RS-232最初打算用作能驱动100英尺的远距离标准,这样就有2.6V的差值(5.0V供电电压减2.4V接收门限)而数据电缆的传输距离不会超过5英尺或6英尺。因此面临的问题是数据集中器必须严格遵循RS-232(满足规范中每个字的要求),还是仅仅与RS-232兼容(只在数据电缆环境下工作)
 
为了满足±5.0V发送电压的RS-232规范,使用的收发器只有在3.0V5.5V电源电压下才能保证正常工作。然而电荷泵工作电压一般以2.0V开始,远远低于要求值。这一条件稍稍降低了发送器电压,当然±4V输入电压仍能满足2.4V接收器阈值的要求。
 
如果在电源电压小于3.0V下,还要求RS-232规范电平,那末基于升压结构的RS-232收发器是最经济实用的解决方案。这些收发器工作时应配置一个外部二极管,一个电容和一个小型廉价的表面贴装片状电感,这种电路通常在输入电压低至1.8V时还能产生遵循RS-232的电平。
 
当输入至RS-232的电压降低时,收发器必然力图从电池处获取更多的电流来维持接收负载上的±5V输出电压。如果在数据电缆应用中不提供去耦措施,流过电缆分布电感与电阻的电流在Vcc处产生一个本地振铃电流,形成的振铃效应能形成高达80mA的电流尖峰。
 
振铃会产生不希望有的发射。为了尽量减少它的影响,必须提供良好的本地去耦,并在数据集中器处增加一段短电缆。还要考虑采用屏蔽电缆,因为信号总是要接地的。
 
降低移动电话的芯核电源电压(降至2.5V,甚至可能1.8V)势必在移动电话与数据集中器间出现兼容性的问题。MAX3386内置用于此目的的逻辑电平输入引脚。对3V逻辑,典型RS-232收发器的最佳VIH电平为2.0V。这个问题通常用置于电话或数据集中器中的分立逻辑电平变换器解决。若变换器的VL引脚处外加一个电压,那末它的内部阈值电平达到该电压1/32/3(分别对应于VILVIH)
 
在电池供电的系统中,电池寿命是关注的重点。除了1mA的额定静态电流,RS-232收发器的每个发送器也要消耗电流,5kΩ负载上一般为5.5V,1mA静态电流。当反射回输入电源处,该电流还要翻一番(假设VIN远大于3V,且电荷泵是理想的)。更糟的是,一个完整的调制解调器接口在发送任何数据前要消耗大于12mA的静态电流。
 
在无数据发送时,应将收发器关闭来节省电池功率。一个方案是在电话处增设一条专用线,然而电话连接器另加一个引脚又增加额外的成本。另一种方案是采用Auto shutdown+收发器。该器件监测发送器与接收器的每个输入来确定其正确的工作方式。要是IC30秒内未检测到任何输入状态变化,它将关闭内部电荷泵与驱动器,将电源电流降压至1mA。此后,TTLRS-232侧的任何瞬变都将使器件重新通电,返回到正常工作方式。
 
数据集中器上的TTLRS-232侧的ESD(静电放电)会损坏数据电缆。在EEC,数据电缆应经得住三种测试中规定的ESD标称电压。器件的输入与输出更需另加保护来满足这些严格的要求:
 
±15KV,人体模型
 
±8KV,IEC1000-4-2,接触放电法
 
±15KV,IEC1000-4-2,空气隙放电法
 
ESD保护采用Transorbs、火花隙或电阻、电容与电感的组合,安装在板的外部。由于所有输入与输出的16modem接口线都要保护,成本较高,不少制造商现在提供RS-232侧的内部ESD保护,有助于节省空间并降低成本。某些新型器件还可提供TTL侧的ESD保护。
 
板上ESD保护结构利用ESD高压短路接地的工作原理,在高压过后器件再返回到正常工作方式。经过ESD事件,某些器件要求电源执行一个通//通的循环来消除闩锁,然后恢复正常工作。由于故障电流是流向接地端的,接地连接应尽可能地短;由于接地回路在逻辑电路一侧,因而电缆长度也应尽可能地短。集中器内良好的本地去耦在发生ESD高压时能起到本地电源的作用。
 
Palm PDA在数据电缆中有新的特性-器件与PC的“热同步”能力。当器件安装在机器中后,热同步自动地更新器件与PC间的信息。器件通过RS-232连接器的振铃指示信号产生一个中断,在器件连接完毕时告知PC机的软件。该方法的软件工作量较不断查询RS-232口少,当然它需要一个额外的发送输出
 
<> 布线系统常见故障及其定位
 
在综合布线工程验收过程中,对布线系统性能的验收测试是非常重要的一个环节,这样的测试我们通常称为认证测试,即依照相应的标准对被测链路的物理性能和申,气悻能进行检测。通过测试我们可以发现链路中存在的各种故障,这些故障包括接线图(Wire Map)错误、电缆长度(Length)问题、衰减(Attenuation)过大、近端串扰(NEXT)过高、回波损耗(Return Loss)过高等。为了保证工程质量通过验收,需要及时确定和解决故障,从而对故障的定位技术以及定位的准确度提出了较高的要求。
 
1 下面介绍2种先进的故障定位技术
 
1.1 HDTDR(High Definition Time Do-main Ref|ectometry)
 
  高精度的时域反射技术,主要针对有阻抗变化的故障进行精确的定位。该技术通过在被测线对中发送测试信号,同时监测信号在该线对的反射相位和强度来确定故障的类型,通过信号发生反射的时间和信号在电缆中传输的速度可以精确地报告故障的具体位置。
 
1.2 HDTDX(High Definition Time Do-main Crosstalk)
 
高精度的时域串扰分析技术,主要针对各种导致串扰的故障进行精确的定位。以往对近端串扰的测试仅能提供串扰发生的频域结果,即只能知道串扰发生在哪个频点(MHz),并不能报告串扰发生的物理位置,这样的结果远远不能满足现场解决串扰故障的需求。而HDTDX技术是通过在一个线对上发送测试信号,同时在时域上对相邻线对测试串扰信号。由于是在时域进行测试,因此根据串扰发生的时间以及信号的传输速度可以精确地定位串扰发生的物理位置。这是目前唯一能够对近端串扰进行精确定位并且不存在测试死区的技术。
 
2 针对现场测试中常见的故障,结合上面的测试技术,下面介绍2种常见故障的定佳方法。
 
2.1 线图错误
 
主要包括以下几种错误类型反接、错对、串绕。对于前两种错误,一般的测试设备都可以很容易地发现,测试技术也非常简单,而串绕却是很难发现的。由于串绕破坏了线对的双绞因而造成了线对之间的串扰过大,这种错误会造成网络性能的下降或设备的死锁。然而一般的电缆验证测试设备是无法发现串绕位置的。利用具有HDTDX我们就可以轻松地发现这类错误,它可以准确地报告串绕电缆的起点和终点(即使串绕存在于链路中的某一部分)。
 
2.2 电缆接线图及长度问题
 
主要包括以下几种错误类型:开路、短路、超长。开路、短路在故障点都会有很大的阻抗变化,对这类故障可以利用HDTDR技术来进行定位。故障点会对测试信号造成不同程度的反射,并且不同的故障类型的阻抗变化是不同的,因此测试设备可以通过测试信号相位的变化以及相应的反射时延来判断故障的类型和距离。当然,定位的准确与否还受设备设定的信号在该链路中的额定传输速率(NVP)值的影响。发现超长链路的原理是相同的。
 
* 当电缆在两个终端有多余的电缆时,应该按照需要的长度将其剪断,而不应将其卷起并捆绑起来;
 
  
 
* 电缆的接头处反缠绕开的线段的距离不应超过2cm。过长会引起较大的近端串扰;
 
  
 
* 在接头处,电缆的外保护层需要压在接头中而不能在接头外。因为当电缆受到外界的拉力时受力的是整个电缆,否则受力的将是电缆和接头连接的金属部分;
 
  
 
* 在电缆接线施工时,电缆的拉力是香一定限制的。一般为9Kg左右。谱和电缆的供应商确认其拉力。过大的拉力会破坏电缆对绞的匀称性。

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