綜合布線系統(tǒng)傳輸介質(zhì)_第1頁
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文檔簡介

綜合布線系統(tǒng)傳輸介質(zhì)第一頁,共105頁。2.有界(或有線)介質(zhì)通常指網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的傳輸介質(zhì)。綜合布線系統(tǒng)中常用的傳輸介質(zhì)有:

雙絞線、同軸電纜、光纖等三種。(1)雙絞線非屏蔽雙絞線第3章綜合布線系統(tǒng)的傳輸介質(zhì)屏蔽雙絞線雙絞線雙絞線連接第二頁,共105頁。(2)同軸電纜·粗纜·細(xì)纜·集中式·單體式第三頁,共105頁。(3)光纖·光纖纖芯·光纖線纜第四頁,共105頁。第3章綜合布線系統(tǒng)的傳輸介質(zhì)

智能建筑綜合布線系統(tǒng)的傳輸介質(zhì)是建筑物之間及內(nèi)部的信息傳輸系統(tǒng)中的傳輸數(shù)據(jù)、連接各節(jié)點(diǎn)的實體。有界傳輸介質(zhì)它包括雙絞線、同軸線纜和光纖等三種傳輸介質(zhì)。其中:

雙絞線傳輸數(shù)據(jù)、電話、監(jiān)控、智能等信號;

同軸線纜作為有線電視的傳輸介質(zhì);

光纖則用作樓宇間的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)主干。第五頁,共105頁。第3章綜合布線系統(tǒng)的傳輸介質(zhì)傳輸介質(zhì)的劃分:第六頁,共105頁。第1節(jié)雙絞線1,雙絞線的定義及性能指標(biāo)1.1雙絞線的定義定義:兩根金屬線依距離周期性扭絞組成的電信傳輸線。雙絞線是綜合布線工程中較常用的一種傳輸介質(zhì)。它由兩根具有絕緣保護(hù)層的銅導(dǎo)線互相絞合的方式來抵御一部分外界電磁波干擾組成的一對通信線。第七頁,共105頁。第1節(jié)雙絞線1,雙絞線的定義及性能指標(biāo)原理:當(dāng)電流在一條導(dǎo)線中流通時,會產(chǎn)生一定的電磁場,干擾相鄰導(dǎo)線上的信號。頻率越高這種影響就越大。雙絞線就是利用兩條導(dǎo)線絞合在一起后,因為相位相差180度的原因而抵消相互間的干擾。絞距越緊則抵消效果越佳,也能支持的數(shù)據(jù)傳輸速率越高?!半p絞線”的名字也是由此而來。電磁波輻射第八頁,共105頁。輻射輻射是指熱,光,聲,電磁波等物質(zhì)向四周傳播的一種狀態(tài)。輻射以電磁波和粒子(如α、β、γ等)的形式向外放散。無線電波和光波都是電磁波。它們的傳播速度很快,在真空中的傳播速度與光波(3×1010厘米/秒)相同,在空氣中稍慢一些。

第九頁,共105頁。特點(diǎn):雙絞線主要是用來傳輸模擬聲音信息的,但同樣適用于數(shù)字信號的傳輸,特別適用于較短距離的信息傳輸。第十頁,共105頁。圖3-3雙絞線通訊接線圖示意圖第1節(jié)雙絞線第十一頁,共105頁。第3章綜合布線系統(tǒng)的傳輸介質(zhì)1.2性能指標(biāo)(雙絞線布線標(biāo)準(zhǔn))對于雙絞線,用戶最關(guān)心的是表征其性能的幾個指標(biāo)。這些指標(biāo)包括衰減、近端串?dāng)_、特性阻抗、衰減串?dāng)_比、電纜特性等。(1)衰減:是指發(fā)射端信號在通過傳輸介質(zhì)時不可避免地出現(xiàn)的強(qiáng)度減弱與波形變化。

第十二頁,共105頁。第3章綜合布線系統(tǒng)的傳輸介質(zhì)(2)近端串?dāng)_

串?dāng)_分近端串?dāng)_(NEXT)和遠(yuǎn)端串?dāng)_(FEXT),測試儀主要是測量NEXT。近端串?dāng)_是指在與發(fā)送端處于同一邊的接收端處所感應(yīng)到的從發(fā)送線對感應(yīng)過來的串?dāng)_信號。在串?dāng)_信號過大時,接收器將無法判別信號是遠(yuǎn)端傳送來的微弱信號還是串?dāng)_雜訊。

第十三頁,共105頁。第3章綜合布線系統(tǒng)的傳輸介質(zhì)

當(dāng)近端串?dāng)_嚴(yán)重到影響接收時,我們稱為一次“碰撞”,信號必須重發(fā)。遠(yuǎn)端串?dāng)_是電話里面有串進(jìn)的雜音,也聽不清對方的聲音。遠(yuǎn)端串?dāng)_解決就比較復(fù)雜。第十四頁,共105頁。(3)特性阻抗

或以最小的損耗傳送到接收機(jī)輸入端。例:以最小的損耗傳送到發(fā)射天線的輸入端。

第十五頁,共105頁。(3)特性阻抗是電纜對高頻信號的負(fù)載阻抗。指當(dāng)電纜無限長時該電纜所具有的阻抗。阻抗是阻止交流電流通過的一種電阻,一條電纜的特性阻抗是由電纜的電導(dǎo)率、電感、電容以及阻值組合后的綜合特性(傳輸線路中電壓信號與電流信號之比,是復(fù)數(shù))。

圖3-5特性阻抗示意圖

式中:L為一個基本節(jié)的電感,C為一個基本節(jié)的電容。通常使用的非屏蔽超五類雙絞線的阻抗為100歐姆。第十六頁,共105頁。(4)衰減串?dāng)_比(ACR)

在某些頻率范圍,串?dāng)_與衰減量的比例關(guān)系是反映電纜性能的另一個重要參數(shù)。ACR有時也以信噪比(SNR:Signal-Noiceratio)表示,它由最差的衰減量與NEXT量值的差值計算。ACR值較大,表示抗干擾的能力更強(qiáng)。一般系統(tǒng)要求至少大于10分貝。衰減串?dāng)_比(ACR)是用分貝(dB)表示的近端串?dāng)_(NEXT)與用分貝(dB)表示的衰減的差值。表達(dá)式如下:ACR(dB)=NEXT(dB)-Atten(dB)衰減串?dāng)_比測試第十七頁,共105頁。(5)電纜特性

通信信道的品質(zhì)是由它的電纜特性描述的。SNR是在考慮到干擾信號的情況下,對數(shù)據(jù)信號強(qiáng)度的一個度量。如果SNR過低,將導(dǎo)致數(shù)據(jù)信號在被接收時,接收器不能分辨數(shù)據(jù)信號和噪音信號,最終引起數(shù)據(jù)錯誤。因此,為了將數(shù)據(jù)錯誤限制在一定范圍內(nèi),必須定義一個最小的可接收的SNR。(門檻值min)數(shù)據(jù)信號強(qiáng)度強(qiáng)度測試第十八頁,共105頁。2,雙絞線的分類

按使用特征:目前,雙絞線可分為非屏蔽雙絞線(UTP:UNSHILDEDTwistedPair)和屏蔽雙絞線(STP:SHIELDEDTwistedPair)。它由8根不同顏色的線分成4對絞合在一起,成對扭絞的作用是盡可能減少電磁輻射與外部電磁干擾的影響。結(jié)構(gòu)如圖3-8所示.:第十九頁,共105頁。3,雙絞線的主要特性⑴物理特性:銅質(zhì)線芯,能提供良好的傳導(dǎo)率。⑵傳輸特性:可以用于傳輸模擬信號和數(shù)字信號。在專門的局域網(wǎng)雙絞線中,目前最高的傳輸速率可達(dá)1000Mb/s。⑶連通性:雙絞線普遍用于點(diǎn)到點(diǎn)的連接,也可以用于多點(diǎn)的連接。第二十頁,共105頁。3,雙絞線的主要特性⑷地理范圍:雙絞線可以很容易地在15km或更大范圍內(nèi)提供數(shù)據(jù)傳輸。⑸抗干擾性:在低頻傳輸時(10k以下),抗干擾性強(qiáng)于同軸電纜;但在超過10~100k時,抗干擾性弱于同軸電纜。⑹相對價格:比同軸電纜和光纜便宜得多.第二十一頁,共105頁。4,雙絞線的發(fā)展過程及趨勢4.1雙絞線的發(fā)展過程

近20年來,雙絞線按性能標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)歷了從3類線,5類線和超5類線,6類線,增強(qiáng)6類線,以及最新的7類線的發(fā)展過程.

目前,3類與5類的布線系統(tǒng)只應(yīng)用于語音主干布線的大對數(shù)電纜及相關(guān)配線設(shè)備。100對大對數(shù)電纜125對大對數(shù)電纜第二十二頁,共105頁。型號如下:

三類線:傳輸速率可達(dá)16Mbps(現(xiàn)趨于衰退)。(一般為10Mb/s)

四類線:傳輸速率可達(dá)20Mbps(不常用)。五類

(超五類)線:傳輸速率可達(dá)100Mbps(常用)。六類線:該類電纜的傳輸頻率為1MHz~250MHz,它提供2倍于超五類的帶寬。增強(qiáng)6類(6A類):(美國電信工業(yè)協(xié)會)在TIA/EIA568B.2—10標(biāo)準(zhǔn)中又規(guī)定了(6A類)布線系統(tǒng)支持的傳輸帶寬為500MHz等等。

7類電纜系統(tǒng):計劃的帶寬為600MHZ,但是其連接模塊的結(jié)構(gòu)與目前的RJ-45完全不兼容。第二十三頁,共105頁。如表2雙絞線布線系統(tǒng)的分級與類別

第二十四頁,共105頁。第2節(jié)同軸電纜

同軸電纜也像雙絞線一樣由一對導(dǎo)體組成,但它們是按“同軸”形式構(gòu)成線對。最里層是內(nèi)芯,向外依次為絕緣層、屏蔽層,最外層則是起保護(hù)作用的塑料外套,內(nèi)芯和屏蔽層構(gòu)成一對導(dǎo)體。同軸電纜分為基帶同軸電纜(阻抗為500Ω)和寬帶同軸電纜(阻抗為750Ω)?;鶐S電纜又可分為粗纜和細(xì)纜兩種(細(xì)纜:線長<185米;粗纜:線長<500米),都用于直接傳輸數(shù)字信號。

圖3-9同軸電纜示意圖第二十五頁,共105頁。第2節(jié)同軸電纜

性能指標(biāo):有特性阻抗、駐波/阻抗一致性、損耗、額定功率容量、工作電壓、屏蔽、電容、傳播速度、電長度穩(wěn)定性、截止頻率、脈沖響應(yīng)、自生電纜噪聲、工作溫度范圍、柔軟性、環(huán)境應(yīng)力、電纜強(qiáng)度等。

主要特性:

物理特性:單根同軸電纜的直徑約為1.02~2.54cm,可在較寬的頻率范圍內(nèi)工作。

傳輸特性:基帶同軸電纜僅用于數(shù)字傳輸,數(shù)據(jù)傳輸速率最高為10Mb/s?;鶐?00.寬帶同軸電纜既可用于模擬信號傳輸又可用于數(shù)字信號傳輸。寬帶750

.(帶寬:相對更寬的頻帶。在數(shù)字通信中通常指可傳送2Mbit/s以上信號的帶寬。)第二十六頁,共105頁。第2節(jié)同軸電纜

連通性:同軸電纜適用于點(diǎn)到點(diǎn)和多點(diǎn)連接。地理范圍:同軸電纜的傳輸距離取決于傳輸?shù)男盘栃问胶蛡鬏數(shù)乃俾?,典型基帶電纜的最大距離限制在幾千米以內(nèi)。

抗干擾性:同軸電纜的抗干擾性能比雙絞線強(qiáng)。前景:由于超五類的帶寬,六類布線的傳輸性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于現(xiàn)行的同軸電纜,以及價位低,同軸電纜正淡出市場。第二十七頁,共105頁。光纖結(jié)構(gòu)利于吹動的外皮緩沖層(第三層)主敷層(第二層)玻璃纖維敷層(第一層)光纖涂層纖芯第3節(jié)光纖與光纜1.光纖的結(jié)構(gòu)及性能指標(biāo)①,光纖的結(jié)構(gòu)第二十八頁,共105頁。

光纖即光導(dǎo)玻璃纖維。光纖的結(jié)構(gòu)是質(zhì)量非常高的、傳導(dǎo)光極好的、很細(xì)的玻璃或塑料絲為芯子。芯子通常是一根二氧化硅制成的圓柱體玻璃絲(纖維)、一段光頻段(工作波長:紅外光纖(短波長0.85pm、長波長1.35pm和1.55pm)的波導(dǎo)結(jié)構(gòu),它的材料組成通常是:纖芯→(石英玻璃(SiO2)摻二氧化鍺制成)、包層→,其目的就是使光纖纖芯的折射率n1大于光纖包層的折射率n2,保證光在纖芯與包層的界面上發(fā)生全反射而能夠長距離傳輸。

第二十九頁,共105頁。光纖的結(jié)構(gòu)及性能指標(biāo)②.光及其特性:光是一種電磁波,光頻段(工作波長)分為:紫外光纖、可觀光纖、近紅外光纖、紅外光纖(短波長0.85pm、長波長1.35pm和1.55pm。可見光部分波長范圍是:390~760nm。大于760nm部分是紅外光,小于390nm部分是紫外光。光纖中應(yīng)用的是:850,1350,1550三種。目前光纖通信使用的光載波頻率在1014Hz~1015Hz數(shù)量級,比常用的微波頻率高104倍~105倍,因而,通信容量原則上比微披通信高104倍~105倍。第三十頁,共105頁。光纖的結(jié)構(gòu)及性能指標(biāo)③

,光纖通信的原理:光纖通信系統(tǒng)由發(fā)送器、光纖和接收器三部分組成。如3-12圖所示。④.光纖通信的優(yōu)點(diǎn):輕便,低衰減,電磁隔離。第三十一頁,共105頁。2.光纖的傳光原理:全內(nèi)反射光有折射,反射和全反射現(xiàn)象。光在不同物質(zhì)中的傳播速度是不同的,光從一種密介質(zhì)射向另一種疏介質(zhì)質(zhì)時,在兩種物質(zhì)的交界面處會產(chǎn)生折射和反射。折射光的角度會隨入射光的角度變化而變化,當(dāng)入射光的角度達(dá)到或超過某一角度時,折射光會消失,入射光全部被反射回來,這就是光的全反射。不同的物質(zhì)對相同波長光的折射角度是不同的,相同的物質(zhì)對不同波長光的折射角度也是不同。光纖通訊就是基于以上原理而形成的。見圖3-13。

第三十二頁,共105頁。1.2光纖的性能指標(biāo)⑴數(shù)值孔徑(NA)

入射到光纖端面的光并不能全部被光纖所傳輸,只是在某個角度范圍內(nèi)的入射光才可以。這個角度就稱為光纖的數(shù)值孔徑。NA越大,則光纖接收光的能力越強(qiáng),但光纖的?;兗哟?,會影響光纖的帶寬。因此,在光纖通信系統(tǒng)中,對光纖的數(shù)值孔徑有一定的要求。第三十三頁,共105頁。1.2光纖的性能指標(biāo)⑵光纖模式(是指光波沿著光纖傳播的途徑和方式。).按光在光纖中的傳輸可分為:單摸光纖和多模光纖。單模光纖:中心玻璃芯較細(xì)(芯徑一般為4~10μm),只能傳一種模式的光。最近的測試表明,在一根單模光纜上可將40G以太網(wǎng)的64信道傳輸長達(dá)2,840英里的距離。

第三十四頁,共105頁。1.2光纖的性能指標(biāo)多模光纖:中心玻璃芯較粗(50或62.5μm),可傳多種模式的光。但其模間色散較大,這就限制了傳輸數(shù)字信號的頻率,而且隨距離的增加會更加嚴(yán)重。例如:600MB/KM的光纖在2KM時則只有300MB的帶寬。因此,多模光纖傳輸?shù)木嚯x就比較近,一般只有幾公里。二者的區(qū)別:芯徑、光源、帶寬、耦合部件尺寸和傳輸距離。(如單模光纖芯徑小、光源貴、帶寬寬、耦合部件尺寸小和傳輸距離較遠(yuǎn)。)第三十五頁,共105頁。光纖的結(jié)構(gòu)及性能指標(biāo)⑶色散幾列不同頻率波在媒質(zhì)中傳播,它們的傳播速度亦不同,這種現(xiàn)象叫色散(即來源于光通過三棱鏡產(chǎn)生的色散)。傳播的路程越長,拉開的距離越大。光纖的色散主要來源于折射率對光波頻率的非線性依賴關(guān)系。光纖色散分為材料色散,波導(dǎo)色散,和多模色散三種。⑷.傳輸損耗光波信號在光纖中傳輸,隨著傳輸距離的增長,能量逐漸損耗,信號逐漸減弱,不可能將全部信號全部傳到目的地,它是評定光纖優(yōu)劣的重要指標(biāo)。第三十六頁,共105頁。2光纖的分類

光纖主要分成兩大類:單模/多模,和折射率分布類⑴單模/多模光纖根據(jù)纖芯中傳輸模式的多少,可分為單模光纖和多模光纖兩大類:單模只能傳一種模式的光。頻帶寬,傳輸容量大,穩(wěn)定性要好,芯較細(xì)(芯徑一般為4~10μm)。多模能傳多種模式的光。頻帶寬,傳輸性能要差些。芯較粗(一般為50~200μm,常用50或62.5μm)于拋物線。第三十七頁,共105頁。⑵折射率分布類根據(jù)折射率在纖芯截面的分布,光纖可分為階躍(折射率)型和漸變(折射率)型光纖:階躍折射率型光纖:纖芯的折射率n1和包層折射率n2均為常數(shù),所以又稱為均勻折射率光纖。而漸變折射率型光纖:纖芯的折射率n1沿徑向向外連續(xù)減小至n2,纖芯的折射率的變化近似于拋物線。單模光纖采用階躍折射率分布。多模光纖有多模階躍折射率分布,和多模漸變折射率分布。如圖3-14所示(三種光纖光傳播示意圖所示)。第三十八頁,共105頁。3光纖的主要特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn):⑴傳輸帶寬頻極寬;⑵傳輸距離長;⑶抗干擾性強(qiáng);⑷保密性強(qiáng);⑸光纖尺寸小,質(zhì)量輕;⑹耐化學(xué)腐蝕,使用壽命長;⑺光纖是石英玻璃制成,原料來源豐富;缺點(diǎn):光纖彎曲半徑不宜過小。第三十九頁,共105頁。一對金屬電話線至多只能同時傳送一千多路電話,而根據(jù)理論計算,一對細(xì)如蛛絲的光導(dǎo)纖維可以同時通一百億路電話!鋪設(shè)1000公里的同軸電纜大約需要500噸銅,改用光纖通信只需幾公斤石英就可以了。沙石中就含有石英,幾乎是取之不盡的。

比較:第四十頁,共105頁。下一節(jié)光纖的新技術(shù)第四十一頁,共105頁。4光纖的新技術(shù)4.1新型50∕125μm多模光纖它是萬兆以太網(wǎng)的最佳主角。

10Gbps多模光纖,作為新一代50/125μm優(yōu)化多模光纖,消除了折射率分布的中心缺陷,即將帶寬的正態(tài)分布曲線峰值從傳統(tǒng)的980nm轉(zhuǎn)移到850nm,通過帶寬的曲線峰值居中來覆蓋850nm和1300nm兩個窗口。

10Gbps以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)已于在2002年上半年出臺,大大促進(jìn)了多模光纖的發(fā)展。新型50∕125μm多模光纖第四十二頁,共105頁。4光纖的新技術(shù)4.2全波光纖(零水峰單模光纖或城域網(wǎng)光纜)

傳統(tǒng)多模光纖在

1400nm波長區(qū)域由于受光纖制造時氫氧根離子的影響,會產(chǎn)生一個衰減較大的光吸收峰(水峰)。全波光纖在制造時由于無氫氧根離子,從而有效的減少了1400nm區(qū)的衰減,消除了水峰,帶寬增大了將近100nm(1350nm~1450nm),大大增加了可利用的波長數(shù)。全波光纖以其比傳統(tǒng)光纖更寬的光譜帶寬及更優(yōu)越的光學(xué)性能,適用于接入網(wǎng)與城域網(wǎng)的各種應(yīng)用,也成為高速通信的一種理想化的單模光纖。全波光纖第四十三頁,共105頁。kW全波光纖激光器成功進(jìn)行強(qiáng)激光金屬損傷實驗第四十四頁,共105頁。目前,光纖照明是采用粗光纖制作光暈照明,僅對局部輪廓照明?!吨悄芑彰魇覂?nèi)陽光同步系統(tǒng)開發(fā)》有待研究

學(xué)術(shù)探討:第四十五頁,共105頁?!吨悄芑彰魇覂?nèi)陽光同步系統(tǒng)開發(fā)與研究》湖南省建設(shè)科技項目介紹該項目,主要用于解決長期單色固定照度的光明系統(tǒng)和時差效應(yīng)對人體生理機(jī)能的危害,改變目前建筑物結(jié)構(gòu)形式受自然采光條件制約的難題。技術(shù)關(guān)鍵在于利用光纖技術(shù)、自然光分解與合成技術(shù),并通過數(shù)字化處理進(jìn)行智能化同步調(diào)控。創(chuàng)新點(diǎn)主要表現(xiàn)在產(chǎn)品的創(chuàng)新,調(diào)控技術(shù)創(chuàng)新,工程標(biāo)準(zhǔn)創(chuàng)新。產(chǎn)品的用途:特別適用于大中型建筑內(nèi)層空間、建筑地下層、大進(jìn)深的走廊與過道、包廂以及需要獲得室外同步光照的場合,對促進(jìn)智能建筑技術(shù)的發(fā)展以及提高人們的生活質(zhì)量具有重要意義。本項目為工程應(yīng)用研究,項目完成后預(yù)期的經(jīng)濟(jì)社會效益:(1)智能化陽光照系統(tǒng),能充分利用現(xiàn)有元器件進(jìn)行合理改造,試驗與研究出新產(chǎn)品,更新舊產(chǎn)品;(2)改變原來建筑結(jié)構(gòu)的采光設(shè)計,為新的建筑模式奠定理論基礎(chǔ);(3)改善人的工作與學(xué)習(xí)環(huán)境,提高工作效率與質(zhì)量。學(xué)術(shù)探討:第四十六頁,共105頁。第3節(jié)光纖與光纜4.3非零色散光纖(長途網(wǎng)應(yīng)用者光纜)在1550nm附近的色散不為零的光纖。非零色散光纖(G.655)全面優(yōu)化了1550nm工作窗口的衰減的色散的特性,使1550nm波長工作窗口具最低的衰減與最佳的色散值,在支持高速、大容量的長途網(wǎng)中可無需色散補(bǔ)償,從而大大減少光網(wǎng)絡(luò)設(shè)備如色散補(bǔ)償器或者光放大器等的成本。第四十七頁,共105頁。第3節(jié)光纖與光纜4.4負(fù)色散大有效面積光纖(海底光纜)

在海底光纜成為洲際通信的主要手段之一,甚至成為洲際通信的主力之一的時候,對于海底光纜光纖的要求也已今非昔比,負(fù)色散大有效面積單模光纖隨之誕生。負(fù)色散大有效面積光纖具有最大的有效面積,大大提高射入光纖的光功率,允許光纖傳輸更長的距離,減少中繼站,節(jié)省成本。海底光纜第四十八頁,共105頁。第3節(jié)光纖與光纜4.5聚合物光纖(FTTH接入網(wǎng)和光纖入戶工程)采用新一代短距離光傳輸介質(zhì)——聚合物光纖(或塑料光纖)或?qū)掝l帶、低損耗折射率漸變型聚合物光纖。最適宜作為局域網(wǎng)中短距離通信、有線電視網(wǎng)、室內(nèi)計算機(jī)之間的光傳輸介質(zhì)。聚合物光纖第四十九頁,共105頁。光纖光功率的測量氦氖激光器波長為632.8nm

第五十頁,共105頁。光纖光功率的測量1815-C光功率計

光電探頭實物圖

第五十一頁,共105頁。5光纖布線新技術(shù)--吹光纖

5.1,吹光纖的歷史

1982年,英國電信發(fā)明了吹光纜技術(shù),但由于吹制技術(shù)等原因,始終未能商用。1987年,英國奔瑞公司發(fā)明了單吹光纖技術(shù)。1988年,世界上首次實現(xiàn)室內(nèi)吹光纖的安裝。1993年,整個系統(tǒng)開發(fā)完善,正式命名為吹光纖系統(tǒng)并開始商用化,隨后在歐洲迅速普及。1997年,吹光纖系統(tǒng)正式進(jìn)入我國。第五十二頁,共105頁。吹光纖的發(fā)明早期采用小降落傘拖拽光纖,由于張力過大導(dǎo)致試驗失敗。第五十三頁,共105頁。吹光纖的發(fā)明通過氣流的帶動來安裝光纖。第五十四頁,共105頁。5光纖布線新技術(shù)--吹光纖5.2,“吹光纖”新技術(shù)隨著新技術(shù)的飛速發(fā)展,吹光纖系統(tǒng)具有投資有效和很強(qiáng)的適應(yīng)能力,是對未來網(wǎng)絡(luò)的挑戰(zhàn).

吹光纖的優(yōu)點(diǎn):·分散成本:先安裝空管,只是當(dāng)需要時再安裝光纖環(huán)路;

·用最小的開銷、最少的干擾及破壞更改路由;

·當(dāng)需要安裝最新的光纖時,可將舊的光纖吹出。(其它:一個完整的系統(tǒng),有效的安裝,單獨(dú)的光纖吹制,將基礎(chǔ)設(shè)施與布線產(chǎn)品分離,提高性能價格比,適應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的改變.)·第五十五頁,共105頁。“吹光纖”新技術(shù)第1步先安裝低成本的空管再加配件以完成骨干設(shè)備形成空系統(tǒng)

只有當(dāng)需要時才增加光纖和終端設(shè)備·分散成本:先安裝空管,需要時再安裝光纖環(huán)路第五十六頁,共105頁?!び米钚〉拈_銷、最小的干擾和破壞更改路由。綜合結(jié)構(gòu)可以簡單地通過空管安裝好可以很方便地重新改變、封閉和增加路由“吹光纖”新技術(shù)空管空管第五十七頁,共105頁。“吹光纖”新技術(shù)·當(dāng)需要安裝最新的光纖時,可將舊的光纖吹出,為投資提供保證滿足未來的需求。第五十八頁,共105頁。5光纖布線新技術(shù)--吹光纖5.2,“吹光纖"新技術(shù)在多年以前的80年代末就已開發(fā)出來成品了。近年來,隨著數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)的迅速發(fā)展,用戶出于對傳輸帶寬、安全性等方面的考慮,越來越多地采用了光纖。隨后一種全新的光纖布線方式——吹光纖布線問世。所謂“吹光纖”即預(yù)先在建筑群中鋪設(shè)特制的管道,在實際需要采用光纖進(jìn)行通信時,再將光纖通過壓縮空氣吹入管道。第五十九頁,共105頁。第3節(jié)光纖與光纜5.3,吹光纖系統(tǒng)的組成吹光纖系統(tǒng)由微管(單微管和多微管(或微管組))、吹光纖纖芯、附件(配線架、信息出口、連接頭等)和安裝設(shè)備組成。⑴微管(單微管和多微管(或微管組))。吹光纖的微管有兩種規(guī)格:5毫米和8毫米(外徑)管。如圖3-15所示。第六十頁,共105頁。單微管和多微管第六十一頁,共105頁。5.3,吹光纖系統(tǒng)的組成⑵吹光纖纖芯.

吹光纖單芯纖芯有多模62.5/125、50/125和單模三類,其性能與傳統(tǒng)光纖系統(tǒng)沒有差別,并可根據(jù)用戶需求定制帶寬更高和衰耗更低的光纖。

吹光纖纖芯第六十二頁,共105頁。第3節(jié)光纖與光纜⑶附件:包括吹光纖配線架、跳線、墻上及地面光纖出線盒、用于微管連接頭等等。⑷安裝設(shè)備:早期的吹光纖安裝設(shè)備,總重量超過130公斤。1996年,BICC公司進(jìn)行了改進(jìn),推出了改進(jìn)型設(shè)備(型號IM2000)。它由兩個手提箱組成,總凈重量不到35公斤,便于攜帶和安裝。吹制速度最高可達(dá)到每分鐘40米。如圖3-16所示。

第六十三頁,共105頁。第3節(jié)光纖與光纜5.4吹光纖系統(tǒng)的特點(diǎn)⑴設(shè)計簡單在設(shè)計時,我們只需考慮光纖系統(tǒng)的物理結(jié)構(gòu),可以盡可能地敷設(shè)吹光纖微管,而后按實際需要再將光纖吹入、進(jìn)行端接。⑵分散投資成本由于吹光纖事先無需安裝光纖,而安裝微管成本極低(只及整個光纖系統(tǒng)的百分之五左右)。⑶安裝安全、靈活方便、變更簡易吹光纖系統(tǒng)有著傳統(tǒng)光纖系統(tǒng)無法相比的靈活性。不管是安裝、維護(hù)還是升級,均非常安全、便捷,并且可以用最小的開銷、最少的干擾及破壞來更改路由。第六十四頁,共105頁。第3節(jié)光纖與光纜5.4吹光纖系統(tǒng)的特點(diǎn)⑷便于網(wǎng)絡(luò)升級換代,適應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的變化采用傳統(tǒng)光纖系統(tǒng),進(jìn)行升級時,首先要廢棄舊有的光纖系統(tǒng),然后再重新進(jìn)行光纖安裝的施工,其所帶來的諸如停機(jī)、系統(tǒng)癱瘓等人力、物力和財力損失將十分巨大且無法估量;而采用吹光纖系統(tǒng),則要簡便得多。將原來的舊光纖吹出,再將所需類型的新光纖吹入,方便地進(jìn)行更改、擴(kuò)容或升級。。⑸節(jié)省投資,避免浪費(fèi)(避免光纖安裝之后出現(xiàn)閑置浪費(fèi))第六十五頁,共105頁。吹光纖-安裝設(shè)施光纖附件微管墻面出口微管測試第六十六頁,共105頁。上海證券交易所 上海新華社總部 北京北京市長途電話局 北京建設(shè)銀行西單支行 北京人民日報社 北京中國國際科技會展中心 北京中關(guān)村大廈 北京重慶大渡口區(qū)政府辦公樓 重慶青島頤中大酒店 青島沈陽市中級人民法院 沈陽沈陽市科學(xué)家花園 沈陽天津今晚報大廈 天津……部分參考案例第六十七頁,共105頁。

第4節(jié)與傳輸介質(zhì)連接的部件

綜合布線常用的連接部件包括各種信息插座、同軸電纜、光纖連接器、配線架、配線盤和適配器等。連接部件按功能的不同分為:端接設(shè)備、交接設(shè)備、傳輸電子設(shè)備和電氣保護(hù)設(shè)備等。

信息插座、同軸電纜、光纖連接器、配線架、配線盤和適配器第六十八頁,共105頁。

第4節(jié)與傳輸介質(zhì)連接的部件

1.傳輸介質(zhì)的端接設(shè)備

在綜合布線中,端接設(shè)備指的是傳輸介質(zhì)接合所需的設(shè)備,包括連接終端設(shè)備的信息插座TO和適配器(或匹配器)。1.1常用于雙絞線的端接設(shè)備——信息插座TO:與雙絞線相連的信息插座主要包括以下幾種:3類、5類、超5類、六類(千兆位)等等。第六十九頁,共105頁。第4節(jié)與傳輸介質(zhì)連接的部件

1.2常用于同軸電纜的端接設(shè)備——連接器有:N型連接器、BNC連接器和F型連接器。(早期產(chǎn)品,現(xiàn)不常用了,不用原因是網(wǎng)速低。)

1.3常用于光纖的端接設(shè)備——連接器光纖連接的主要兩種方式:固定連接和活動連接。

1.固定連接:主要用于光纜線路中光纖間的永久性連接,多采用熔接,也有采用粘接和機(jī)械連接。特點(diǎn)是接頭損耗小,機(jī)械強(qiáng)度較高。目前多采用于自動熔接機(jī)進(jìn)行熔接,熔接機(jī)分單芯和多芯熔接機(jī)兩種。(現(xiàn)在有這種專用熔接機(jī)微型的約2.5公斤,一次作成一根整線,大概上萬RMB?,F(xiàn)在光纖的接續(xù)像電纜一樣非常方便。)第七十頁,共105頁。第4節(jié)與傳輸介質(zhì)連接的部件

2.活動連接:主要用于光纖與傳輸系統(tǒng)設(shè)備以及與儀表間的連接,主要是通過光連接插頭進(jìn)行連接。光纖連接器由三部分組成:兩個配合插頭和下一個耦合器。兩個配合插頭裝進(jìn)兩根光纖尾端,耦合器起對準(zhǔn)套管的作用。對接原理如下圖所示。第七十一頁,共105頁。第4節(jié)與傳輸介質(zhì)連接的部件

常見的光纖連接器有如SC連接器、FC連接器和LC連接器和NTT多芯光纖連接器等。

(1)SC型光纖連接器其外殼呈矩形,外殼采用模塑工藝,其中插針的端面多采用PC或APC型研磨方式;緊固方式是采用插拔銷閂式,不需旋轉(zhuǎn)。

(2)FC型光纖連接器其外部加強(qiáng)方式是采用金屬套,緊固方式為螺絲扣。

第七十二頁,共105頁。第4節(jié)與傳輸介質(zhì)連接的部件

(3)LC型連接器

LC型連接器是著名Bell研究所研究開發(fā)出來的,采用操作方便的模塊化插孔(RJ)閂鎖機(jī)理制成。

(4)NTT多芯光纖連接器。由日本電信電話(NTT公司開發(fā)的。,這種光纖連接器可一次連接多達(dá)12根光纖,具有容量大、制作工藝簡單、接續(xù)損耗小等特點(diǎn),可以插拔l000次以上。

NTT多芯光纖連接器第七十三頁,共105頁。第4節(jié)與傳輸介質(zhì)連接的部件

2傳輸介質(zhì)的配線接續(xù)設(shè)備綜合布線中配線接續(xù)設(shè)備主要用來端接和連接纜線。通過配線設(shè)備可以安排或重新安排布線系統(tǒng)中的路由,使通信線路能夠延續(xù)到連接建筑物內(nèi)部的各個信息插座,從而實現(xiàn)通信線路管理。配線接續(xù)設(shè)備分為電纜配線接續(xù)設(shè)備和光纜配線接續(xù)設(shè)備。第七十四頁,共105頁。第4節(jié)與傳輸介質(zhì)連接的部件

2.1電纜配線接續(xù)設(shè)備

配線設(shè)備:如配線架(箱、柜)等,電纜配線架等。

交接設(shè)備:如配線盤(設(shè)在交接間的交接設(shè)備)和屋外設(shè)置的交接箱等。第七十五頁,共105頁。2.2光纜配線接續(xù)設(shè)備光纜配線接續(xù)設(shè)備是光纜線路進(jìn)行光纖終端連接或分支配線的重要部件,具有保護(hù)光纖和存儲光纖的作用。常見光纜配線接續(xù)設(shè)備有如下幾種:⑴光纜配線架:它們是屋內(nèi)通信設(shè)施和外來的光纜線路互相連接的大型配線接續(xù)設(shè)備,有時是機(jī)械和線路劃分的分界點(diǎn),又是綜合布線系統(tǒng)中極為重要的設(shè)備。⑵光纜配線箱:它的光纖芯數(shù)較少,一般用于用分支段落或次要場合。但功能與光纜配線架完全相同。⑶光纜終端盒:它雖然與光纖配線架和光纖接線箱同屬終端連接設(shè)備,但其容量較少,且用于與設(shè)備-纖之間的連接。第七十六頁,共105頁。第4節(jié)與傳輸介質(zhì)連接的部件

⑷光纜交接箱:它是一種屋外使用的配線接續(xù)設(shè)備,主要用于光纜接入網(wǎng)中主干光纖光纜和分支(又稱配線)光纖光纜互相連接的接續(xù)設(shè)備。機(jī)架式光纖配線架、光纖接線箱配等示意圖:第七十七頁,共105頁。第4節(jié)與傳輸介質(zhì)連接的部件

3其它連接設(shè)備平衡/非平衡適配器連接硬件(包括接續(xù)設(shè)備)3.1傳輸電子設(shè)備:主要包括工作站接口設(shè)備和光纖多路復(fù)用器。(1)工作站接口設(shè)備:主要包括介質(zhì)適配器和數(shù)據(jù)單元。介質(zhì)適配器可將數(shù)據(jù)設(shè)備的數(shù)據(jù)傳輸?shù)骄C合布線系統(tǒng)中的傳輸介質(zhì)--雙絞線中。介質(zhì)適配器綜合考濾了平衡、軸向濾波和阻抗匹配;數(shù)據(jù)單元用來調(diào)整數(shù)據(jù),可擴(kuò)充數(shù)字設(shè)備的傳輸距離,并保證信號可以在綜合布線系統(tǒng)中的雙絞線上與其它信號進(jìn)行無干擾傳輸。

第七十八頁,共105頁。第4節(jié)與傳輸介質(zhì)連接的部件

(1)工作站接口設(shè)備:第七十九頁,共105頁。第4節(jié)與傳輸介質(zhì)連接的部件

(2)光纖多路復(fù)用器

在綜合布線系統(tǒng)中的光纖多路復(fù)用器實現(xiàn)了通過光纖傳輸數(shù)據(jù)擴(kuò)容,又稱光電轉(zhuǎn)換設(shè)備。

多用復(fù)用器原理:一個光纖多路復(fù)用器將(低速的)多路信號轉(zhuǎn)換組合成光波脈沖,通過兩根光纖之一傳輸至另一根光纖多路復(fù)用器。第二個光纖多路復(fù)用器接收光信號,并將其分離轉(zhuǎn)換為(還原低速的)多路信號,然后將它們傳送到相應(yīng)的終端。如下圖所示.

復(fù)用第八十頁,共105頁。(2)光纖傳輸---光纖多路復(fù)用器圖7.8單纖雙向WDM傳輸?shù)诎耸豁?,?05頁。第4節(jié)與傳輸介質(zhì)連接的部件

(2)光纖多路復(fù)用器如下圖所示.

第八十二頁,共105頁。3.2、電氣保護(hù)設(shè)備

主要是減小電氣事故對布線系統(tǒng)中的用戶的危害,減小對布線系統(tǒng)自身、連接設(shè)備和自身體系等的電氣危害。綜合布線系統(tǒng)部件中專門配備有各種型號的多線對保護(hù)架,這些保護(hù)架使用可更換的插入式保護(hù)單元,以限制建筑物中的布線受到高壓時引起的電磁沖擊。如下圖所示.第八十三頁,共105頁。3.2、電氣保護(hù)設(shè)備減小建筑物中的布線受到高壓時引起的電磁沖擊,其高壓電磁感應(yīng)原理如下圖。第八十四頁,共105頁。

4.連接設(shè)備新技術(shù)--PORIS智能樓宇控制系統(tǒng)

臺灣PORIS公司現(xiàn)向國內(nèi)推出的PORISXC_2000系統(tǒng)是國際上先進(jìn)的樓宇自控系統(tǒng)之一,用于大樓內(nèi)機(jī)電設(shè)備的控制管理及建筑物能源消耗的智能化管理。本系統(tǒng)特別適用于以下三個方面:(1)大、中、單獨(dú)規(guī)模的建筑物;(2)大規(guī)模的樓宇及樓群;(3)區(qū)域性的集散管理系統(tǒng)。

XC_2000系統(tǒng)的特點(diǎn):(1)開放的系統(tǒng);(2)高效可靠的網(wǎng)絡(luò)通訊;(3)先進(jìn)經(jīng)濟(jì)的控制設(shè)備;(4)系統(tǒng)擴(kuò)展方便;(5)系統(tǒng)獨(dú)立性強(qiáng);(6)系統(tǒng)的高可靠性;(7)編程簡單,使用方便;(8)抗干擾能力強(qiáng);(9)系統(tǒng)綜合管理等。第八十五頁,共105頁。

4.連接設(shè)備新技術(shù)--PORIS智能樓宇控制系統(tǒng)臺灣PORIS公司現(xiàn)向國內(nèi)推出的PORISXC_2000系統(tǒng)是國際上先進(jìn)的樓宇自控系統(tǒng)之一,用于大樓內(nèi)機(jī)電設(shè)備的控制管理及建筑物能源消耗的智能化管理。本系統(tǒng)特別適用于以下三個方面:(1)大、中、單獨(dú)規(guī)模的建筑物;(2)大規(guī)模的樓宇及樓群;(3)區(qū)域性的集散管理系統(tǒng)。

第八十六頁,共105頁。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)PORISXC_2000樓宇自控系統(tǒng)主要由六部分組成:(1)AuToCon樓宇管理系統(tǒng)(軟件);(2)網(wǎng)絡(luò)控制器;(3)通訊模塊;(4)遠(yuǎn)程訪問接口;(5)DDC控制器;(6)現(xiàn)場傳感器和執(zhí)行器件。它通常與AutoConSCADA組態(tài)圖控軟件(軟件)組成有:通訊伺服軟件(I/OServer)、組態(tài)編程軟件(Designer)、組態(tài)執(zhí)行軟件(Performer)、報表管理軟件(Analyst)四部份所組成)、

easy_IO模塊(輸入輸出模塊)、ET-Fiber以太網(wǎng)轉(zhuǎn)光纖的轉(zhuǎn)換器等配合使用,以方便地實現(xiàn)樓宇自動化功能。第八十七頁,共105頁。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)PORISXC_2000樓宇自控系統(tǒng)XC_2000可編程邏輯控制器主機(jī)架模塊配置:

第八十八頁,共105頁。

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)PORISXC_2000樓宇自控系統(tǒng)easy_

IO數(shù)據(jù)采集的架構(gòu)

第八十九頁,共105頁。

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)PORISXC_2000樓宇自控系統(tǒng)easy_

IO數(shù)據(jù)采集的架構(gòu)

第九十頁,共105頁。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)PORISXC_2000樓宇自控系統(tǒng)ET-Fiber以太網(wǎng)轉(zhuǎn)光纖的轉(zhuǎn)換器:

ET_Fiber成對使用架構(gòu);

ET_Fiber的Tx端要接另一個ET_Fiber的Rx端光纖通訊,距離長,抗干擾能力強(qiáng)。

第九十一頁,共105頁。第5節(jié)綜合布線系統(tǒng)中傳輸介質(zhì)的最大長度及應(yīng)用

按照最新的通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YD/f926.2-2001和GB50312-2007綜合布線工程驗收規(guī)范,規(guī)定和要求所述如下:

1.傳輸介質(zhì)的最大長度⑴配線子系統(tǒng)中傳輸介質(zhì)的最大長度。配線子系統(tǒng)中的水平布線永久鏈路的長度應(yīng)不大于90m,即(

B+HC)<90m。電信間(樓層配線架FD)上的電纜、光纜的機(jī)械終端到電信插座(TO)之間的電纜、光纜長度。另外加5-10m工作區(qū)的軟電纜。鏈路信道包括:最長90m的水平纜線、信息插座模塊、集合點(diǎn)、電信間的配線設(shè)備、跳線、設(shè)備線纜在內(nèi),總長不得大于1

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