3.3　计算机局域网络系统设计

计算机网络系统的设计应遵循四高（高宽带、高可靠、高性能、高安全性）、三易（易管理、易扩充、易使用）、两支持（支持虚拟局域网、支持多媒体应用）的原则。

3.3.1　工作区子系统设计

工作区子系统由用户计算机、语音点、数据点的信息插座、数据跳线、电话机、电话跳线组成。如图3-15的1所示。

图3-15所示的1是一个独立的工作区，通常拥有一台计算机和一部电话机，设计的等级主要分为基本型、增强型以及综合型。目前绝大部分新建工程采用增强型设计等级，为语音点和数据点互换奠定基础。其中，设备间子系统是一个公用设备存放的场所，也是设备日常管理的地方，有服务器、交换机、路由器、稳压电源等设备。

通常，一个语音点可端接的电话机数，应视用户采用什么样的线路而定。如果是二线制电话机，可端接四门电话机；如果是四线制电话机，只能端接二门电话机；如果是六线制、八线制电话机，只能端接一门电话机，应根据用户的实际情况来决定。

工作区子系统由终端设备连接到信息插座的跳线组成。它主要包括信息插座、信息模块、网卡以及连接所需的跳线，并在终端设备和输入/输出（I/O）之间搭接，相当于电话配线系统中连接话机的用户线及话机终端部分。终端设备可以是电话机、计算机和数据终端，也可以是仪器仪表、传感器的探测器。

工作区可支持电话机、数据终端、微型计算机、电视机、监视以及控制等终端设备的设置和安装。

工作区子系统设计要点主要有以下几个方面。

（1）工作区内线槽布置应合理、美观。

（2）信息插座要设计在距离地面30cm以上。

（3）信息插座与计算机设备的距离保持在5m范围内。

（4）购买的网卡类型接口要与线缆类型接口保持一致。

（5）确定所有工作区所需的信息模块、信息插座、面板的数量。

（6）确定RJ45所需的数量。

（7）基本链路长度限制在90m内，信道长度限制在100m内。

信息模块的需求量通常为

m=n+n×3％　　（3-1）

式中　m——信息模块的总需求量；

n——信息点的总量；

n×3％——富余量。

面板主要有一口、二口、四口的面板，根据需求决定购买量。信息插座的需求量通常按实际需要计算。信息插座可容纳一个点、两个点、四个点，依照统计需求量。

工作区使用的槽通常采用25mm×12.5mm的较为美观，槽的使用量计算通常为：

（1）1个信息点状态为1×10（m）；

（2）2个信息点状态为2×8（m）；

（3）3～4个信息点状态为（3～4）×6（m）。

3.3.2　配线子系统设计

图3-15所示的2是配线子系统。配线子系统的设计涉及系统的传输介质和部件集成，主要注意点应包括以下几个方面。

（1）确定线路走向。

（2）确定线缆、槽、管的数量和类型。

（3）确定电缆的类型和长度。

（4）订购电缆和线槽。

（5）如果打吊杆走线槽，确定所用吊杆的数量。

（6）如果不用吊杆走线槽，确定所用托架的数量。

确定线路走向通常应由用户、设计人员、施工人员到现场根据建筑物的物理位置和施工难易度来确立。

信息插座的数量和类型、电缆的类型以及长度通常在总体设计时便已确立，但考虑到产品质量和施工人员的误操作等因素，在订购时要留有余地。

订购电缆时，应主要考虑以下几点。

（1）确定介质布线方法和电缆走向。

（2）确认到管理间的接线距离。

（3）留有端接容差。

在配线布线通道内，关于电信电缆与分支电源电缆应主要注意以下几点。

（1）屏蔽的电缆与电信电缆并线时不需要分隔。

（2）可用电源管道障碍（金属或非金属）来分隔电信电缆与电源电缆。

（3）对非屏蔽的电源电缆，最小的距离为10cm。

（4）在工作站的信息口或间隔点，电信电缆与电源电缆的距离最小应为6cm。

（5）打吊杆走线槽时吊杆需求量计算：打吊杆走线槽时，一般是间距1m左右一对吊杆。吊杆的总量应为水平干线的长度（m）×2（根）。

（6）托架需求量计算：使用托架走线槽时，一般是1～1.5m安装一个托架，托架的需求量应根据水平干线的实际长度去计算。

托架应根据线槽走向的实际情况来选定。通常有以下两种情况。

①水平线槽不贴墙，则需要订购托架。

②水平线槽贴墙走，则可购买角钢的自做托架。

水平布线，是将电缆线从管理间子系统的配线间接到每一楼层工作区的信息输入/输出（I/O）插座上。设计者要根据建筑物的结构特点，从路由（线）最短、造价最低、施工方便、布线规范等几个方面考虑。但由于建筑物中的管线比较多，往往要遇到一些矛盾，所以，设计配线子系统时必须折中考虑，优选最佳的水平布线方案。通常可采用以下三种类型。

①直接埋管式。

②先走吊顶内线槽，再走支管到信息出口的方式。

③适合大开间及后打隔断的地面线槽方式。

其余都是这三种方式的改良型和综合型。

3.3.3　电信间子系统设计

图3-15所示的3是电信间子系统。现在，许多大楼在综合布线时都考虑在每一楼层设立一个电信间，用来管理该层的信息点，摒弃了以往几层共享一个电信间子系统的做法，这也是布线的发展趋势。

作为电信间，通常包括以下设备。

（1）机柜。

（2）集线器或交换机。

（3）信息点集线面板。

（4）语音点S110集线面板。

（5）集线器、交换机的稳压电源线。

作为电信间子系统，应根据管理信息点实际状况，安排使用房间的大小和机柜的大小。如果信息点多，就应该考虑设立一个房间来放置；如果信息点少，就没有必要单独设立一个管理间，可选用墙上型机柜来处理该子系统。

3.3.4　干线子系统设计

图3-15所示的4是干线子系统。干线子系统的任务是通过建筑物内部的竖井或管道放置传输电缆，把各个服务接线间的信号传送到设备间，直到传送到最终接口，再通往外部网络。它必须满足当前的需要，又要适应今后的发展。

（1）干线子系统包括如下内容。

①供各干线接线间之间的电缆走线用的竖向或横向通道。

②主设备间与计算机中心间的电缆。设计评审时考虑：

a.确定每层楼的干线要求；

b.确定整座楼的干线要求。

③确定从楼层到设备间的干线电缆路由。

④确定干线接线间的接合方法。

⑤选定干线电缆的长度。

⑥确定敷设附加横向电缆时的支撑结构。在敷设电缆时，对不同的介质电缆要区别对待。

a.光纤电缆。光纤电缆敷设时不应该绞接；光纤电缆在室内布线时要走线槽；光纤电缆在地下管道中穿过时要用PVC管或铁管；光纤电缆需要拐弯时，其曲率半径不能小于30cm；光纤电缆的室外裸露部分要加铁管保护，铁管要固定牢固；光纤电缆不要拉得太紧或太松，并要有一定的膨胀收缩余量；光纤电缆埋地时，要加铁管保护；光纤电缆两端要有标记。

b.同轴粗电缆。同轴粗电缆敷设时不应扭曲，要保持自然平直；粗缆在拐弯时，其弯角半径不应小于30cm；粗缆接头安装要牢靠；粗缆布线时必须走线槽；粗缆的两端必须加终接器，其中一端应接地；粗缆上连接的用户间隔必须在2.5m以上；粗缆室外部分的安装与光纤电缆室外部分安装相同。

c.双绞线。双绞线敷设时线要平直，走线槽；双绞线的两端点要标号；双绞线的室外部分要加套管并考虑防雷电措施，严禁搭接在树干上；双绞线不要拐硬弯。

d.同轴细电缆。同轴细电缆的敷设与同轴粗电缆有以下几点不同：细缆弯曲半径不应小于20cm；细缆上各站点距离不小于0.5m；通常细缆长度为183m，粗缆为500m。

（2）确定从管理间到设备间的干线路由，应选择干线段最短、最安全和最经济的路由。在大楼内通常有如下两种方法。

①电缆孔方法。干线通道中所用的电缆孔是很短的管道，通常用直径为10cm的刚性金属管做成。它们嵌在混凝土地板中，这是在浇筑混凝土地板时嵌入的，比地板表面高出2.5～10cm。电缆往往捆在钢绳上，而钢绳又固定到墙上已铆好的金属条上。当配线间上下都对齐时，通常采用电缆孔方法。

②电缆井方法。电缆井方法常用于干线通道。电缆井是指在每层楼板上开出一些方孔，使电缆可以穿过电缆井并从某层楼伸到相邻的楼层。电缆井的大小依所用电缆的数量而定。与电缆孔方法一样，电缆也是捆在或箍在支撑用的钢绳上，钢绳靠墙上金属条或地板三脚架固定住。离电缆井很近的墙上立式金属架可以支撑很多电缆。电缆井的选择性非常灵活，可以让粗细不同的各种电缆以任何组合方式通过。电缆井方法虽比电缆孔方法灵活，但在原有建筑物中开电缆井安装电缆造价较高，并且使用的电缆井很难防火。如果在安装过程中没有采取措施防止损坏楼板支撑件，则楼板的结构完整性将受到破坏。

在多层楼房中，经常需要使用干线电缆的横向通道才能从设备间连接到干线通道，以及在各个楼层上从二级交接间连接到任何一个配线间。请记住，横向走线需要寻找一个易于安装的方便通道，因而两个端点之间很少是一条直线。

3.3.5　设备间子系统设计

图3-15所示的5是设备间子系统。设备间子系统是一个公用设备存放的场所，也是设备日常管理的地方，主要有服务器、交换机、路由器以及稳压电源等设备。设备间设计要点主要包括以下几个方面。

（1）设备间应设在位于干线综合体的中间位置。

（2）应尽可能靠近建筑物电缆引入区和网络接口。

（3）设备间应在服务电梯附近，便于装运笨重设备。

（4）设备间内要注意：室内无尘土，通风良好，要有较好的照明亮度；要安装符合机房规范的消防系统；使用防火门，墙壁使用阻燃漆；提供合适的门锁。至少要有一个安全通道。

（5）防止可能的水害带来的灾害。

（6）防止易燃易爆物的接近和电磁场的干扰。

（7）设备间空间应保持2.55m高度的无障碍空间，门高为2.1m，宽为0.9m，地板承重压力不能低于500kgf/m2。

（8）温度和湿度要求。通常将温度和湿度分为A、B、C三级，设备间可按某一级执行，也可按某级综合执行。

（9）照明要求。设备间内在距地面0.8m处，照度不应低于200lx。还应设事故照明装置，在距地面0.8m处，照度不应低于5lx。

（10）噪声控制要求。设备间的噪声应小于70dB。若长时间在70～80dB噪声的环境下工作，不但影响人的身心健康和工作效率，还可能造成人为的噪声事故。

（11）电磁场干扰。设备间无线电干扰场强，在频率为0.15～1000MHz范围内不大于120dB。设备间内磁场干扰场强不大于800A/m（相当于10Ω）。

（12）供电。设备间供电电源应满足下列要求。

①频率为50Hz。

②电压为380V/220V。

③采用三相五线制或三相四线制/单相三线制。

（13）安全要求。设备间的安全主要分为三个基本类别：

①对设备间的安全有严格的要求，有完善的设备间安全措施；

②对设备间的安全有较严格的要求，有较完善的设备间安全措施；

③对设备间的安全有基本的要求，有基本的设备间安全措施。

3.3.6　建筑群子系统设计

图3-15所示的6是建筑群子系统。建筑群子系统又称为楼宇管理子系统。一个企业或某政府机关可能分散在几幢相邻建筑物或不相邻建筑物内办公，但彼此之间的语音、数据、图像和监控等系统可用传输介质和各种支持设备（硬件）连接在一起。连接各建筑物之间的传输介质和各种支持设备（硬件）组成一个建筑群综合布线系统。连接各建筑物之间的缆线组成建筑群子系统。建筑群子系统设计要点如下。

（1）确定敷设现场的特点

①确定整个工地的大小。

②确定工地的地界。

③确定共有建筑物数量。

（2）确定电缆系统的一般参数

①确认起点位置。

②确认端接点位置。

③确认涉及的建筑物和每座建筑物的层数。

④确定每个端接点所需的双绞线对数。

⑤确定有多个端接点的每座建筑物所需的线缆总对数。

（3）确定建筑物的电缆入口确定建筑物的电缆入口应注意的要点主要有以下几个方面。

①对于现有建筑物，要确定各个入口管道的位置；每座建筑物有多少入口管道可供使用；入口管道数量是否满足系统的需要。

②如果入口管道不够用，则要确定在移走或重新布置某些电缆时是否能腾出某些入口管道；在不够用的情况下应另装多少入口管道。

③如果建筑物尚未建起来，则要根据选定的电缆路由完成电缆系统设计，并标出入口管道的位置；选定入口管道的规格、长度和材料；在建筑物施工过程中安装好入口管道。

（4）确定明显障碍物的位置

①确定土壤类型，如砂质土、黏土、砾土等。

②确定电缆的布线方法。

③确定地下公用设施的位置。

④查清拟定的电缆路由中沿线各个障碍物位置或地理条件：铺路区、桥梁、铁路、树林、池塘、河流、山丘、砾石土、截留井、人孔（人字形孔道）、其他。

⑤确定对管道的要求。

（5）确定主电缆路由和备用电缆路由

①对于每一种待定的路由，确定可能的电缆结构。

②所有建筑物共用一根电缆。

③对所有建筑物进行分组，每组单独分配一根电缆。

④每座建筑物单用一根电缆。

⑤查清在电缆路由中哪些地方需要获准后才能通过。

⑥比较每个路由的优缺点，从而选定最佳路由方案。

（6）选择所需电缆类型和规格

①确定电缆长度。

②画出最终的结构图。

③画出所选定路由的位置和挖沟详图，包括公用道路图或任何需要经审批才能动用的地区草图。

④确定入口管道的规格。

⑤选择每种设计方案所需的专用电缆。

⑥参考有关电缆部分，线号、双绞线对数和长度应符合有关要求。

⑦应保证电缆可进入口管道。

⑧如果需用管道，应选择其规格和材料。

⑨如果需用钢管，应选择其规格、长度和类型。