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由于碳粉的化学性能非常稳定

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  展开全部4. 综合布线部分的内容只是一个引子,它们可以用于技术交流、可以用于简单的了解布线系统,也可以用于思路展开.而真正作为一名工程师去从事布线系统工程,却不得不经历以下几个环节:? 熟悉产品.? 了解布线系统的结构.? 熟悉各种类型建筑物(或建筑群)对布线的需求和实施特点.? 掌握各种类型的设计院、业主对布线的思路和想法.? 亲身参加布线工程,知道施工人员(包括施工工人)的心态和实施手段.

  工程设计的前提是产品,高脚杯,没有产品就无法进行工程配置,自然就谈不上工程实施(穿线、模块端接等等).在这一部分,将分析综合布线的产品结构:

  有些人会说:没有必要了解产品,那太花时间.当标书到手后,找厂家工程师做一下设计,自己排个版就行了.殊不知,这样做快是快了,但由于厂家工程师的局限性(如:无法与业主方多次见面、不了解同一工程中其它工种的情况等等),导致所提供的只能是千篇一律的设计,无法形成对工程形成具有强烈针对性的设计,这使得布线设计有可能在初始阶段就留下了隐患.同时,用于工程商的工程师并没有亲身经历设计,致使他们在工程实施时无法把握设计的准确意图.所以,如果要做好一个布线工程,工程商的工程师还是应该自己动手,在熟悉了产品后自己进行工程设计.

  言归正传:每一家厂商的综合布线系统产品都包含着许多产品系列,如:水平双绞线、模块、面板、配线架、跳线、大对数电缆、光缆、耦合器、尾纤、光纤连接件、光纤配线架、光纤面板、适配器、工具、仪器等等.每一个产品系列中又有着许多划分,如:电缆和光缆的室内型、室外型;光纤耦合器和连接件的ST、SC、MTRJ、LC型;双绞线等等.大量的因素交叉在一起,形成了数一千计的综合布线产品.

  在本文中,仅产品各项性能中对布线工程有影响的常规情况进行介绍,而常规的技术参数、技术理论、尺寸、产品特色、新产品等等可以查询相关的厂商技术手册和厂商推广性文章,当然,有机会听厂商工程师介绍时印象会更深些.

  怎样把握主线,将这些产品一一记入心中?对于一个初学者是一件头疼的事,对于一个要想将这些产品以最系统的方式介绍给听众的布线厂商讲师而言,也是一件头疼的事.为了达到这一目的,在本文中,笔者将试图用另一种方式描述这些产品:

  1. 综合布线的本质是线. 隐蔽的线必须保证不被碰到,可能被碰到的线必须可以被更换.由此引入了模块、插头等接插件、连接件,将线分为固定部分和活动部分;

  3. 面板是模块等接插件、连接件的固定支架,也是隔离线缆的固定部分和活动部分的封锁面,配线架是面板的集合.而机柜的后侧同样也是保护固定部分空间,为了保证线的固定部分不被碰到,应该将多余的面板空间全部使用空面板封闭.

  以上三个观点相互组合成为笔者在分析综合布线产品品质时的重要依据(当然还有其它依据,如:可观性、受力分析、施工难度、兼容性等等,至于性价比则会随着人们对性能的观念而变化),具体解释如下:

  ? 系统:指的是为了达到布线的目的,已经形成了一组产品和一组施工工艺(当然也包含着一组设计理论).

  这一点可以从最普通的网线中看出:所谓网线,就是一根双绞线水晶头,一头插入网络交换机Switch Hub(十年前为网络集线器HUB),另一端插入台式计算机的网卡,形成了一个最简单的网络传输通道.这一结构早在1993年以前已经在中国大地上出现,至今仍然在许多场合中可以看到、在许多工程中正在实施.无论是性能测试还是实用,它们都能够圆满的完成任务.应该说这是一种最便宜、最实用的布线解决方案.但是它不是标准的综合布线解决方案.为什么?因为它无法解决可靠性问题.

  经过十几年笔记本电脑从新奇到普及的历程,许多人都知道,笔记本电脑的电源线容易折断,而其断点往往在两端,即在插头附近或在电源适配器附近,其原因在于这两处被弯曲的可能性最大、被弯曲的次数最多、被弯曲的角度最大、受力也最大.同样道理,网线断线的地方往往也在两端,记得我曾经问过一个小学的网络管理员,断线了怎么办?他说两端多留几米,断了再重新压水晶头.我又问他:如果双绞线不是断在水晶头旁边,而是断在墙跟处(即双绞线离开墙面的地方),那怎么办?他回答说那就没有办法,只能放弃这根线了.

  在一栋建筑物中,网络交换机与台式交换机大多不在同一个房间,90米长的双绞线需要经过天花、墙壁、地板才能到达指定的位置.这就是说,事实上整根网线中有几米暴露在人们的视线中,其它都藏在天花、墙壁、地板中,这段被隐藏起来的线段通常不会损坏(除非是墙壁倒塌之类的硬伤),真正容易损坏的部分是在办公室、在机房里的暴露部分.

  房间里暴露的双绞线是从墙壁到办公桌上计算机网卡之间的那一段.由此可见,最容易断线的位置就是墙边、电脑旁,有时也会因为搬动办公桌、移动桌旁的资料、杂物等无意中扯断双绞线.如果使用网线,从网络交换机到办公桌上的电脑为一根完整的双绞线,那一旦断线可是非常难以找到断线的位置,也不容易修复.在电脑已经普及的今天,如果网络传输发生故障,将直接导致日常工作受阻,严重时造成重大经济损失.

  通过分析可以知道:安装在天花、墙壁好地板内的双绞线因人们碰不到而不容易发生故障.这时,玻璃酒杯,如果将一根长的水平双绞线. 办公桌到墙面出线. 墙面出线位置到机房内的配线. 机房内的配线架位置到网络设备.

  如果在墙面使用模块、面板,在机房中使用配线架、机柜将三段线缆有机的结合起来,那就可以保证绝大部分线缆是不会出现故障的.

  综合布线用的线缆可以分为铜缆(双绞线)和光缆两大类.其中双绞线的传输性能等级用类表示,玻璃器皿,如标准中的3类、5类、超5类、6类、6A类、7类、7A类;光缆则有OM1、OM2、OM、OS1等类别,有些厂商还有自定义的其它类别.

  在双绞线模块、光纤连接件选型时,它们的传输性能等级必须与所连接的线缆等级一致,这样才能形成这一等级的链路.例如:使用6类双绞线类模块,而不可以使用超5类模块.

  线缆的护套有多种多样:阻燃、低烟无卤、室外铝铠、室外平行钢丝铠装、室外玻璃纤维铠装等等,而选用原则是根据环境的情况而定.例如:

  ? 室外管道内敷设的光缆可以采用无金属光缆,一方面可以降低造价,另一方面具有本质上防雷击的效果.

  双绞线分为屏蔽和非屏蔽两类,它们所对应的模块是不一样的:屏蔽双绞线要使用屏蔽模块,非屏蔽双绞线则应使用非屏蔽模块.因为屏蔽双绞线链路要求做到全程屏蔽,即:双绞线、模块/配线架、跳线全部为屏蔽产品,少一样就不能达到两端接地(一端为配线架、另一端为计算机/网络设备)的效果.

  同样,屏蔽模块的施工比非屏蔽模块多了一个屏蔽层(双绞线屏蔽层与模块屏蔽壳体)互联的工序,虽然这一工序所花的时间很少,但如果施工端接人员没有掌握这一技术,就会造成整个屏蔽链路失效的后果.尽管屏蔽层不接地不会比非屏蔽更差,但屏蔽双绞线与非屏蔽双绞线直接的价格差却会使人苦笑.

  在每一根传输链路中,应该使用什么样的线缆,应该使用哪一个传输等级、哪一种防护等级的线缆,事实上是由应用需求而定的.例如:

  ? 在桌面电脑上,传输百兆网可以使用超5类线类线基本上已经淡出市场);传输千兆网建议使用6类线.

  ? 重要的信息点,可以使用光纤到桌面,但应在电脑中配备光纤网卡.因为如果是采用光电转换器+RJ45网卡的便宜方式,由于光电转换器需要附加电源变送器,在实际使用中如果电源被拉松,造成传输中断,水晶头,那还是被认为是传输故障.

  ? 在传输紧急广播的线路(包括光缆)中,应该使用耐火等级的电缆.因为紧急广播要求在火灾发生后30~120分钟(即E30~E120,随要求而定)内保持线路仍然能够传输信号,而阻燃类的缆线(即美国的CM系列和欧洲的低烟无卤系列)都是考虑火灾不蔓延、不伤害人和设备,不应用于这类场合,只有符合IEC 60331标准(或相应的国家标准)的线缆才适合.

  在大量的招标书中都明确了对各种线缆的要求,由此确定对模块等接插件的要求.

  双绞线的品质主要取决于原材料的质量、生产线的品质和操作工人的素质,而双绞线的构成方式也对工程来说也是至关重要的.在工程商能看得见的层面上看,可以看到以下一些现象:

  早期的双绞线都是属于松护套的,其特点是:护套层呈圆型,基本上看不出内部双绞线mm时,内部的芯线可以很轻松地用手抽出.这就意味着护套层与芯线之间存在着很大的缝隙,在工程中一旦遇到弯曲、受压等现象,内部的芯线线对容易变形,可能会造成进场测试(散放在地上)与工程测试(在线槽、桥架和电线管中)的性能测试结果有差异.

  在上世纪末期,国外的水平双绞线开始转向使用紧护套型结构.这种双绞线的外观不漂亮:在圆型的护套表面,双绞线绞距所造成的凹凸清晰可见,护套层紧急地裹在芯线mm时,用手很难把内部的芯线抽出.这种双绞线的绞距被护套层紧紧地固定着,即使是在工程中弯曲、受压也很难改变绞距,因此它的工程测试结果可以认为与进场测试基本一致.

  当然,紧护套结构也有一些副作用:由于护套材料与芯线的绝缘材料往往不是同一种材料,因此它们的温度系数也不会完全相同.当护套层紧紧地裹在芯线外时,护套随温度变化时,就会牵动内部的芯线,造成绞距出现变化.由于这些变化影响不大,而松护套对工程性能的影响十分明显,因此紧护套型双绞线越来越流行.

  双绞线的铜芯直径是影响双绞线品质的重要因素,在许多性能参数的公式推演中都引入了直流阻抗这一与线径之间相关的数据,各种常用的双绞线线径大致如下:

  有时,在市场上会看到线径小(用游标卡尺可以明确的得到结论)的双绞线mm的五类双绞线.这些双绞线能够通过工程用的性能测试仪所进行的链路测试(或信道测试),但它们大多通不过专用双绞线测试仪所进行的线缆级测试.

  当芯线直径减少时,双绞线所使用的铜明显减少,而且可以减少包裹在外层的绝缘材料和护套材料,从而达到降低成本的作用.

  绝缘层的厚度并非是越厚越好,通常能够达到(或超过)击穿电压指标的厚度即可,并非必须达到0.2mm厚度.因此,有些双绞线的绝缘层厚度很薄,但在进行击穿电压试验后发觉没有问题,这样的厚度仍然是可以使用的,因为在国家标准中也没有规定最小的绝缘层厚度指标.

  护套层的作用很多,其中有一个作用是抗拉强度.双绞线护套必须具有一定的抗拉强度,否则在施工时就会造成芯线绞距因受力而改变.从前几年开始,双绞线的护套层有加厚的趋势(尤其是在国外),其主要目的就是加强双绞线的抗拉强度.

  有人说,六类双绞线内有十字骨架,可以起到加强筋的作用,那么护套层就不必加厚了.事实上,这不是一回事:在施工时,施工人员的力是用在护套层上的,如果护套层受力而变形,那么十字骨架根本起不了作用.而十字骨架只有在护套层通过芯线将力传导到十字骨架上时才能发挥作用(十字骨架与护套之间没有接触),可这时,护套层、芯线都早已受力,没准已经变形.因此只能认为十字骨架在受到缓慢变化的持续力时才能发挥作用,而且这种作用应该属于摩擦阻力在发挥作用.

  自从双绞线问世以来,近端串扰是它的一项重要的性能测试指标.而近端串扰的简单含义是:两对双绞线同时在传递信号,其中一对双绞线在受到另一对双绞线类线类线时,由于工作频率低,信号在双绞线中辐射到空间的分量相对较弱,与此同时信号的幅度也比较大,两者结合的结果,近端串扰的影响不是很大.

  到了6类双绞线问世的年代,由于传输信号的工作频率越来越高,辐射干扰的强度明显提高,而高频信号的幅度又相对减小了,因此信噪比的影响就明显增大.为了解决近端串扰所带来的负免效应,六类非屏蔽双绞线类双绞线对芯线的普通结构外,又出现了带有一字片和带有十字骨架(又称为扭十字骨架,由于双绞线芯线在护套层内除了对绞外,布线 由此为国人拉开了物联网技术神秘的面纱,四个线对始终呈现扭转的状态,因此插在芯线之间的十字骨架必然随着芯线扭转,故十字骨架与扭十字骨架其实是一回事)的品种.

  用肉眼来看,无论是一字片还是十字骨架,其作用都是让线对之间保持一定的间距.在电磁理论中,任何一点的电磁辐射强度与距离的平方呈反比,由此稍有一点距离(绝缘层还提供了一些距离),就可以使电磁干扰大幅度下降.另外,一字片或十字骨架可以避免一对双绞线插入另一对双绞线的芯线之间,如果插入则会使这两对芯线的电磁性能都变差.至于一字片好还十十字骨架好,各有说法,只是现在绝大多数六类非屏蔽工程的招标书中都要求采用十字骨架.

  在某些具有总屏蔽层的6类屏蔽双绞线也使用十字骨架来抑制线对之间的电磁干扰(如:近端串扰等等).

  屏蔽的目的是切断空间电磁辐射通往双绞线芯线的路径,或者是减弱空间电磁辐射到达的强度.传统的屏蔽双绞线(符号为F/UTP、SF/UTP)是在四对芯线的外层添加多种屏蔽层(如:铝箔屏蔽层、丝网屏蔽层),一层不够就再加一层.它们的作用是抑制外部空间与双绞线之间的电磁辐射干扰和辐射泄密,而不是抑制线对与线对之间的电磁干扰.这一方法在三类双绞线和五类双绞线上十分有效,然而在六类屏蔽双绞线中,当仍然使用上述屏蔽方法时,线对之间就需要添加十字骨架(尚未看到添加一字片的)去抵御线对之间的电磁干扰.这样使得屏蔽双绞线的外径明显增大(屏蔽层的厚度+十字骨架的空间).

  线对屏蔽双绞线(符号为U/FTP)是在每个线对上裹一层铝箔,但不在4个线张屏蔽层同时起到了三个作用:

  1. 抑制了外部空间与双绞线之间的电磁辐射干扰好辐射泄密.由于每个线对均有屏蔽层,使对外抗电磁干扰的能力明显强于同等厚度的铝箔总屏蔽双绞线(定性说明:当电磁干扰来自一个方向时,面向它的两对线仅有一层屏蔽保护,效果与总屏蔽一样,后两对线层屏蔽保护,效果高于总屏蔽.而双绞线个线对是始终在扭转的,因此平均的结果是每个线对所受到的电磁辐射小于同等厚度的铝箔总屏蔽双绞线. 抵御了同一根双绞线内各线对之间的电磁辐射干扰,不再需要十字骨架.同时使同一根线路保密电线. 不会出现相邻两根双绞线中同色线对之间的电磁干扰(ANEXT).

  以上三张图依次从左到右分别为不带十字骨架的六类非屏蔽双绞线、带十字骨架的六类非屏蔽双绞线和线对屏蔽的六类屏蔽双绞线.它们是由同一套生产线、同一批生产工人制造的,三张图全部来自信息产业部数据产品质量检测中心.

  1. 带十字骨架的六类非屏蔽双绞线比不带十字骨架的六类非屏蔽双绞线. 六类线对屏蔽双绞线的NEXT比带十字骨架的六类非屏蔽双绞线的NEXT值下降了大约35dB,明显优于非屏蔽双绞线. 线对屏蔽双绞线的线对之间是两张铝箔,那么单张铝箔的抑制能力大约是17~20dB.这与北京建筑设计院在上世纪九十年代赴欧洲考察报告中所述的FTP比UTP的抗干扰能力高一个数量级的说法基本一致.

  应该说明的是:这三张图是线缆的NEXT测试值,不是链路的NEXT值,因此它们与经常看到的使用福禄克等链路测试仪测出的数据图是不一样的,因为其中没有包含模块的值和端接所引入的NEXT值.

  应该说明的是:屏蔽双绞线会引入二次辐射,即屏蔽层上感应到的电压再次进行辐射.正因为如此,所以屏蔽层需要接地,让感应电压转换成电流排放到大地,BTV-北京,北京电视台,看气象广告,天气预报广告代理,这时由于屏蔽层上所残留的感应电压已经很低,二次辐射的干扰就变得很小.

  这里所述的接插件好连接件是指安装在线缆两端,在传输链路中发挥作用的部件,包括:模块、配线架(含模块)、光纤尾纤、光纤连接器(ST、SC、MTRJ、LC)等等.

  接插件(如:模块)的作用是将两段分离的缆线连接起来,以达到保护线缆和灵活应用、提高系统可靠性的重要目的.正因为如此,尽管引入接插件会引入各种指标的下降,但它仍然是布线系统中必不可少的重要组成部分.

  8针,可以装在面板中也可以装在配线芯适配双绞线连接.在端接方式上分有IDC打线式、免工具压线式等,在电磁方面分有非屏蔽型和屏蔽型.

  属早期的配线架结构,现在仍然在使用.它使用大块的线模块全部焊接在配线架上,省去了许多其它材料.

  采用空的配线型模块.优点是更换方便,自制一个交叉适配器来检修网络设备,一个模块损坏不必更换整个配线架.缺点是造价略高.

  配线架背后应该带有可以绑扎水平双绞线的托线架.它作用至少有三项:固定水平双绞线、预留少量线缆、提高长期可靠性.详细用途将在工程篇中介绍,因为它与施工工艺密切相关.

  ? RJ45型语音配线型插座结构传输电线对线针的标准结构.这种类型的产品是由于维护人员越来越不愿意使用打线刀去更换跳线所致.

  跳线有两类:一类是采用标准的快捷式跳线跳线跳线跳线等等,使用这类跳线在进行维护时很方便,只要用手指插拔跳线就可以了;另一类是采用打线方式的跳线,如:传统的红白跳线插头的尾线等等,这类跳线要带着打线刀,费力的去将老线勾出,然后用力打入新的跳线,增强型网线,如果没有打好还要重新打.

  因此,使用标准的快捷式跳线对于维护人员来说非常方便,这就造成了与快捷式跳线配套的配线型配线型配线架是最早出现的配线架,原来是壁挂式结构,现在已经发展到机柜式结构.其特点是安装密度高,平均1U的机柜高度可以安装100对双绞线型配线型连接块配套使用,从工程角度上看,由于110连接块在打入配线架后很难取下,所以在工程中应尽量检查无误后再将连接块打入配线对结构,由于它的线类配线架不一样,因此需要使用特殊的4对打线工具将连接块打入配线类配线对打线工具.

  Krone型配线架是国内仿制最多的配线对)模块的结构.在电信行业中大量使用这种配线架.Krone型配线架的优点是可以安装避雷器(过压型或过流型),但缺点是安装密度低,需要更多的安装空间.

  常见的光纤连接器有ST、SC、MTRJ和LC型等等,有些厂商还有VF45、FJ等类型.

  从原理上说,光纤连接器并不应该列入接插件系列,因为它们不参与光的传输,而只能算做光纤纤芯外围的定位装置,确保两个光纤纤芯之间能够对准.由于光纤尾纤只能列入接插件范围,故还是将光纤连接器列入了接插件内.

  光纤尾纤是一端已经安装了光纤连接器的一段光纤,长度大多为1-3米,当将它的另一端与光缆中的纤芯连接成一体(使用熔接或冷接)后,光缆的纤芯上就装上了光纤连接器,可以插入光纤耦合器与另一根光纤对接.

  各种产品的详细介绍可以翻阅各厂商的产品手册.由于本文并非针对产品,因此就不花费过多的篇幅了.在此仅以RJ45型配线架的外部机械结构为例,说明工程中对配线型配线架无论是一体化配线架、模块式配线架,还是空配线架+模块的方式,除了其传输性能必须达到标准所规定的参数、模块插口的机械尺寸必须符合RJ45的标准尺寸、插拔次数必须达到标准规定的次数(IEC 60603标准规定为两档:750次或2500次)、两侧螺丝孔的中心距必须符合19英寸(19t 25.4mm=482.6mm)外,还有许多与施工有关的不确定结构要求.其基本要求主要有:

  目前RJ45型配线mm.这一容量只所以得到广泛的使用,是由于它很好的平衡了跳线、模块、水平双绞线等各方面的关系,例如:跳线护套的宽度、水平双绞线的绑扎、水平双绞线的预留等等,使安装人员和维护人员不会觉得空间太小而影响操作的效果.

  在当今使用的大多数RJ45型配线架的背后,都配有水平双绞线使用的托线架(或可以另配托线架).

  目前,twisted pair,托线架已经成为配线架的标准组成部分,它的造型五花八门,所能够发挥的作用也各不相同,但归纳它的主要作用,大体如下:

  水平双绞线是有重量的,如果让它在端接后就自然垂荡在机柜的后面,那最终的结果必然是在数月、数年后模块端接点因受力而被拉坏.有些人可能会说,模块上已经有了良好的防止芯线脱逃的手段,芯线不可能从端接点上被拉掉.在工程中,所强调的是多种手段同时使用,以多重保险方式确保万无一失,因此绑扎水平双绞线是完全必要的.

  托线架的详细使用方法,留待施工篇中再进行描述.为了直观的说明托线架的作用,在此以施工图片的形式列出:

  在托线架上绑扎水平双绞线的方法可以有许多种,笔者在上世纪九十年代使用3U48口配线架所配套的双向绑扎托线架时,所采用的绑扎手段如右图所示,仅供参考.

  在右图中,水平双绞线同时采用了横向绑扎和纵向绑扎,使线缆按照电工规范在每一个弯角处都有绑扎,预留了再次端接所需的双绞线,并利用双绞线形成了对模块端接点的压力,使模块的端接能够长期可靠.

  在配线架的正面,需要使用标签条,以说明每个RJ45端口的编号及作用.在通常情况下,应该使用专用的标签打印机和标签打印纸制作标签条,但由于标签的寿命要求在十年以上,在此期间纸张不能自然损坏、字迹必须清楚,而且要求能防水、防晒.这样的标签材料目前还全靠进口,造成标签成本很高.另外,标签条贴在配线架上很难做到美观.

  在大多数配线架上,都已配有有机玻璃标签框,有些甚至采用了开启式结构.这时,由于有机玻璃具有防水、防尘、防标签损坏的作用,安装在有机玻璃后的标签只要确保字迹不会淡化(使用激光打印机,由于碳粉的化学性能非常稳定,故可以确保十年内字迹仍然保持清晰),就可以在低成本下达到同样的效果.而且,有机玻璃标签框本身就比标签条美观、耐用.

  有机玻璃标签框比标签条有益的另一理由是:它允许随时更换标签,而不影响美观.在配线架这种仅由系统管理员管理的设备上,允许更换标签不可能会出现标记弄错的低级错误.

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