1、西元 西安开元电子实业有限公司物联网工程布线技术物联网工程布线技术王公儒王公儒 主编主编西元 西安开元电子实业有限公司单元八单元八 垂直和建筑群子系统垂直和建筑群子系统 的设计和安装技术的设计和安装技术西元 西安开元电子实业有限公司8.1 垂直子系统的设计和安装技垂直子系统的设计和安装技术术8.2 建筑群子系统设计和安装技建筑群子系统设计和安装技术术8.3 典型行业应用案例典型行业应用案例8.4 工程经验工程经验8.5 思考题思考题8.6 实训项目：光纤熔接实训实训项目：光纤熔接实训了解工程布线中垂直了解工程布线中垂直和建筑群子系统的设和建筑群子系统的设计思路和方法，通过计思路和方法，通过实训
2、掌握安装和施工实训掌握安装和施工技术。技术。西元 西安开元电子实业有限公司8.1 垂直子系统的设计和安装技术垂直子系统的设计和安装技术8.1.1 垂直子系统的基本概念和工程应用垂直子系统的基本概念和工程应用在GB 50311国家标准中把垂直子系统也称为干线子系统，为了便于理解和工程行业习惯叫法，我们仍然称为垂直子系统，它是综合布线系统中非常关键的组成部分，它连接设备间子系统和管理间子系统，两端分别连接在设备间和楼层管理间的配线架上。它是建筑物内综合布线的主干缆线，垂直子系统一般使用光缆传输。图8-1为垂直子系统示意图。图8-1 垂直子系统示意图西元 西安开元电子实业有限公司8.1 垂直子系统的
3、设计和安装技术垂直子系统的设计和安装技术8.1.1 垂直子系统的基本概念和工程应用垂直子系统的基本概念和工程应用垂直子系统的布线也是一个星型结构，从建筑物设备间向各个楼层的管理间布线，实现大楼信息流的纵向连接，图8-2为垂直子系统布线原理图。在实际工程中，大多数建筑物都是垂直向高空发展的，但是也有很多建筑物是横向发展，如飞机场候机厅、工厂仓库等建筑。图8-2 垂直子系统布线原理图西元 西安开元电子实业有限公司8.1 垂直子系统的设计和安装技术垂直子系统的设计和安装技术8.1.2 垂直子系统的设计原则垂直子系统的设计原则1.星形拓扑结构原则星形拓扑结构原则2.保证传输速率原则保证传输速率原则垂直
4、子系统首先考虑传输速率，一般选用光缆。3.无转接点原则无转接点原则垂直子系统中的光缆或者电缆路由比较短，而且跨越楼层或者区域，布线路由中不允许有接头或者CP集合点等各种转接点。4.语音和数据电缆、控制电缆分开原则语音和数据电缆、控制电缆分开原则语音电缆一般使用大对数电缆，数据一般使用光缆，在基本型综合布线系统中也常常使用双绞线电缆，监控系统使用同轴电缆，门禁系统和报警系统往往使用双绞线电缆或者组合电缆实现信号传输控制与供电。语音电缆工作电压一般高于数据电缆工作电压，为了防止语音传输对数据传输的干扰，必须遵守语音电缆和数据电缆分开的原则。5.大弧度拐弯原则大弧度拐弯原则垂直子系统对数据传输速率要
5、求高，涉及终端用户多，因此在设计时，垂直子系统的缆线应该垂直安装，如果在路由中间或者出口处需要拐弯时，必须设计大弧度拐弯。西元 西安开元电子实业有限公司8.1 垂直子系统的设计和安装技术垂直子系统的设计和安装技术8.1.3 垂直子系统的设计步骤和方法垂直子系统的设计步骤和方法垂直子系统的设计步骤如图8-3所示。图8-3 垂直子系统设计步骤1.1.需求分析需求分析2.2.技术交流技术交流重点了解每个楼层的具体用途、重点需求、运行环境等因素。3.3.阅读建筑物图纸阅读建筑物图纸通过阅读建筑物图纸掌握建筑物的竖井位置、设备间和管理间位置及土建结构、强电路径，重点掌握在垂直子系统路由上的电器设备、电源
6、插座、暗埋管线等。西元 西安开元电子实业有限公司8.1 垂直子系统的设计和安装技术垂直子系统的设计和安装技术8.1.3 8.1.3 垂直子系统的设计步骤和方法垂直子系统的设计步骤和方法4.4.规划和设计规划和设计1）确定缆线类型垂直子系统缆线主要有光缆和铜缆两种类型，根据布线环境的限制和用户对综合布线系统设计等级的考虑确定。垂直子系统所需要的电缆总对数和光纤总芯数，应满足工程的实际需求，并留有适当的备份。主干缆线宜设置电缆与光缆，并互相作为备份路由。2）垂直子系统路径的选择垂直子系统主干缆线应选择最短、最安全和最经济的路由，一端与建筑物设备间连接，另一端与楼层管理间连接。路由的选择要根据建筑物
7、的结构以及建筑物内预留的电缆孔、电缆井等通道位置确定。建筑物内一般有封闭型和开放型两类通道，宜选择带门的封闭型通道敷设垂直缆线。开放型通道是指从建筑物的地下室到楼顶的一个开放空间，中间没有任何楼板隔开。封闭型通道是指一连串上下对齐的空间，每层楼都有一间，电缆竖井、电缆孔、管道电缆、电缆桥架等穿过这些房间的地板层。西元 西安开元电子实业有限公司8.1 8.1 垂直子系统的设计和安装技术垂直子系统的设计和安装技术8.1.3 8.1.3 垂直子系统的设计步骤和方法垂直子系统的设计步骤和方法4.4.规划和设计规划和设计3）缆线容量配置（1）语音业务，大对数主干电缆应按每一个电话8位模块通用插座配置1对
8、线，并在总需求线对的基础上至少预留约10备用线对。（2）对于数据业务每个交换机至少应该配置1个主干端口。主干端口为电端口时按4对线容量，为光端口时则按2芯光纤容量配置。（3）当工作区至电信间的水平光缆延伸至设备间的光配线设备(BDCD)时，主干光缆的容量应包括所延伸的水平光缆光纤在内。4）垂直子系统线缆敷设保护方式（1）缆线不得布放在电梯或供水、气、暖管道和强电竖井中。（2）电信间、设备间、进线间之间干线通道应沟通。5）垂直子系统干线线缆交接干线电缆、干线光缆布线的交接不应多于两次。从楼层配线架到建筑群配线架之间只应通过一个配线架，即建筑物配线架（在设备间内）。当综合布线只用一级干线布线进行配
9、线时，放置干线配线架的二级交接间可以并入楼层配线间。西元 西安开元电子实业有限公司8.1 垂直子系统的设计和安装技术垂直子系统的设计和安装技术8.1.3 8.1.3 垂直子系统的设计步骤和方法垂直子系统的设计步骤和方法4.4.规划和设计规划和设计6）垂直子系统干线线缆端接干线电缆可采用点对点端接，也可采用分支递减端接连接。点对点端接是最简单、最直接的接合方法，如图8-4所示。干线子系统每根干线电缆直接延伸到指定的楼层配线管理间或二级交接间。分支递减端接是用一根足以支持若干个楼层配线管理间或若干个二级交接间的通信容量图8-4 干线电缆点对点端接方式 图8-5 干线电缆分支接合方式的大容量干线电缆
10、，经过电缆接头交接箱分出若干根小电缆，分别延伸到每个二级交接间或每个楼层配线管理间，最后端接到目的地的连接硬件上，如图8-5所示。西元 西安开元电子实业有限公司8.1 垂直子系统的设计和安装技术垂直子系统的设计和安装技术8.1.3 8.1.3 垂直子系统的设计步骤和方法垂直子系统的设计步骤和方法4.4.规划和设计规划和设计7） 确定垂直子系统通道规模垂直子系统是建筑物内的主干电缆。在大型建筑物内，通常使用的垂直子系统通道是由一连串穿过管理间地板且垂直对准的通道组成，穿过弱电间地板的线缆井和线缆孔，如图8-6所示。确定垂直子系统的通道规模,主要就是确定垂直通道和配线间的数目。确定的依据就是综合布
11、线系统所要覆盖的可用楼层面积。如果给定楼层的所有信息插座都在配线间的75m范围之内，那么采用单干线接线系统。单干线接线系统就是采用一条垂直干线通道，每个楼层只设一个配线间。如果有部分信息插座超出配线间的75m范围之外，那就要采用双通道干线子系统，或者采用经分支电缆与设备间相连的二级交接间。图8-6 穿过弱电间地板的线缆井和线缆孔西元 西安开元电子实业有限公司8.1 垂直子系统的设计和安装技术垂直子系统的设计和安装技术4.4.规划和设计规划和设计7） 确定垂直子系统通道规模如果同一幢大楼的管理间上下不对齐，则可采用大小合适的线缆管道系统将其连通，如图8-7所示。5.5.完成材料规格和数量统计表完
12、成材料规格和数量统计表图8-7 双干线电缆通道8.1.3 垂直子系统的设计步骤和方法垂直子系统的设计步骤和方法西元 西安开元电子实业有限公司8.1 垂直子系统的设计和安装技术垂直子系统的设计和安装技术垂直子系统布线必须选择缆线最短、最安全和最经济的路由，同时考虑未来扩展需要。设计和施工时，一般应预留冗余信道。1.1.标准规定标准规定GB50311-2007综合布线系统工程设计规范国家标准第6章要求：垂直子系统垂直通道穿过楼板时宜采用电缆竖井方式。也可采用电缆孔、管槽的方式，电缆竖井的位置应上、下对齐。2.2.垂直子系统线缆选择垂直子系统线缆选择根据建筑物的结构特点以及应用系统的类型，决定干线线
13、缆的类型。在垂直子系统设计中常用多模光缆和单模光缆、4对双绞线电缆、大对数对绞电缆等，在住宅楼也会用到75有线电视同轴电缆。目前，针对电话语音传输一般采用3类大对数对绞电缆(25对、50对、100对等规格)，针对数据和图像传输采用光缆或5类以上4对双绞线电缆以及5类大对数对绞电缆，针对有线电视信号的传输采用75同轴电缆。6类网络布线系统通常使用6类4对双绞线电缆或光缆作为主干线缆。在选择主干线缆时，还要考虑主干线缆的长度限制，如5类以上4对双绞线电缆在应用于100Mb/s的高速网络系统时，电缆长度不宜超过90m，否则宜选用光缆。8.1.4 垂直子系统安装技术垂直子系统安装技术西元 西安开元电子
14、实业有限公司8.1 垂直子系统的设计和安装技术垂直子系统的设计和安装技术3.3.垂直子系统布线通道的选择垂直子系统布线通道的选择垂直型的干线布线路由主要采用电缆孔和电缆井两种方法。对于单层平面建筑物水平型的干线布线路由主要用金属管道和电缆托架两种方法。干线子系统垂直通道有下列三种方式可供选择：1）电缆孔方式8.1.4 垂直子系统安装技术垂直子系统安装技术通道中所用的电缆孔是很短的管道，通常用一根或数根外径63102mm的金属管预埋在楼板内，金属管高出地面2550mm，也可直接在地板中预留一个大小适当的孔洞。电缆往往捆在钢绳上，而钢绳固定在墙上已铆好的金属条上。当楼层配线间上下都对齐时，一般可采
15、用电缆孔方法，见图8-8。2）管道方式包括明管或暗管敷设。图8-8 电缆孔方法西元 西安开元电子实业有限公司8.1 垂直子系统的设计和安装技术垂直子系统的设计和安装技术3.3.垂直子系统布线通道的选择垂直子系统布线通道的选择3）电缆竖井方式在新建工程中，推荐使用电缆竖井的方式。电缆井是指在每层楼板上开出一些方孔，一般宽度为300毫米，并有250毫米高的挡水井栏，具体大小要根据所布线的干线电缆数量而定，如图8-9所示。与电8.1.4 垂直子系统安装技术垂直子系统安装技术图8-9 电缆竖井方式缆孔方法一样，电缆也是捆扎或箍在支撑用的钢绳上，钢绳靠墙上的金属条或地板三角架固定。离电缆井很近的墙上的立
16、式金属架可以支撑很多电缆。电缆井比电缆孔更为灵活，可以让各种粗细不一的电缆以任何方式布设通过。但在建筑物内开电缆井造价较高，而且不使用的电缆井很难防火。西元 西安开元电子实业有限公司8.1 垂直子系统的设计和安装技术垂直子系统的设计和安装技术4.4.垂直子系统线缆容量的计算垂直子系统线缆容量的计算在确定每层楼的干线线缆类型和数量时，要根据楼层水平子系统所有的各个语音、数据、图像等信息插座的数量来进行计算：（1）语音干线缆线，一个电话信息插座至少配1个线对。（2）计算机网络干线线缆的线对容量计算原则是：电缆干线按24个信息插座配2对对绞线，每一个交换机或交换机群配4对对绞线；光缆干线按每48个信
17、息插座配2芯光纤。（3）信息插座较少时，可多个楼层共用交换机，并合并计算芯数。（4）如有光纤到用户桌面的情况，光缆直接从设备间引至用户桌面，干线光缆芯数应不包含这种情况下的光缆芯数。（5）主干系统应留有足够的余量，以作为主干链路的备份。5.5.垂直子系统缆线的绑扎垂直子系统缆线的绑扎垂直子系统敷设缆线时，应对缆线进行绑扎。对绞电缆、光缆及其他信号电缆应根据缆线的类别、数量、缆径、缆线芯数分束绑扎,绑扎间距不宜大于1.5米。绑扎缆线时应特别注意按照楼层进行分组绑扎。8.1.4 垂直子系统安装技术垂直子系统安装技术西元 西安开元电子实业有限公司8.1 垂直子系统的设计和安装技术垂直子系统的设计和安
18、装技术6.6.线缆敷设要求线缆敷设要求1 1）光缆）光缆l光缆敷设时不应该绞结。l光缆在室内布线时要走线槽。l光缆在地下管道中穿过时要用钢管或者PVC管。l光缆需要拐弯时，其曲率半径不得小于300毫米。l光缆的室外裸露部分要加铁管保护，铁管要固定牢固。l光缆不要拉得太紧或太松，并要有一定的膨胀收缩余量。l光缆埋地时，要加铁管保护。2 2）双绞线）双绞线l双绞线敷设时要横平竖直，走桥架或者线槽，不要扭曲。l双绞线的两端点要标号。l双绞线的室外部分要加套管，严禁搭接在树干上。l双绞线不要拐硬弯。在竖井中敷设缆线时一般有两种方式，向下垂放电缆和向上牵引电缆。相比较而言，向下垂放比较容易。8.1.4
19、垂直子系统安装技术垂直子系统安装技术西元 西安开元电子实业有限公司8.1 垂直子系统的设计和安装技术垂直子系统的设计和安装技术6.6.线缆敷设要求线缆敷设要求3 3）向下垂放线缆的方法和步骤）向下垂放线缆的方法和步骤（1）把线缆卷轴放到最顶层。（2）在离房子开口34米处安装线缆卷轴，并从卷轴顶部馈线。（3）在线缆卷轴处安排布线施工人员，每层楼上要有一个工人，以便牵引下垂的线缆。（4）旋转卷轴，将线缆从卷轴上拉出。（5）将拉出的线缆引导进竖井中的孔洞。在此之前，先在孔洞中安放一个塑料的套管状保护物，以防止孔洞不光滑的边缘擦破线缆的外皮。（6）慢慢地从卷轴上放缆并进入孔洞向下垂放，注意速度不要过快
20、。（7）继续放线，直到下一层布线人员将线缆牵引到下一个孔洞。（8）按前面的步骤继续慢慢地放线，直至线缆到达指定楼层进入横向通道。8.1.4 垂直子系统安装技术垂直子系统安装技术西元 西安开元电子实业有限公司8.1 垂直子系统的设计和安装技术垂直子系统的设计和安装技术6.6.线缆敷设要求线缆敷设要求4 4）向上牵引线缆的方法和步骤）向上牵引线缆的方法和步骤向上牵引线缆需要使用电动牵引绞车，其主要步骤如下：（1）按照线缆的质量，选定绞车型号，并按说明书操作，首先往绞车中穿一条绳子。（2）启动绞车，并往下垂放一条拉绳，直到安放线缆的底层。（3）如果缆上有一个拉眼，则将绳子连接到此拉眼上。（4）启动绞
21、车，慢慢地将线缆通过各层的孔向上牵引。（5）缆的末端到达顶层时，停止绞车。（6）在地板孔边沿上用夹具将线缆固定。（7）当所有连接制作好之后，从绞车上释放线缆的末端。8.1.4 垂直子系统安装技术垂直子系统安装技术西元 西安开元电子实业有限公司8.2 建筑群子系统设计和安装技术建筑群子系统设计和安装技术建筑群子系统也称为楼宇子系统，主要实现建筑物与建筑物之间的通信连接，一般采用光缆并配置光纤配线架等相应设备，它支持建筑物之间通信所需的硬件，包括缆线、端接设备和电气保护装置。设计时应考虑布线系统周围的环境，确定建筑物之间的传输介质和路由，并使线路长度符合相关网络标准规定。8.2.1 建筑群子系统基
22、本概念和工程应用建筑群子系统基本概念和工程应用图8-10 建筑群子系统实际案例图西元 西安开元电子实业有限公司8.2 建筑群子系统设计和安装技术建筑群子系统设计和安装技术1.1.地下埋管原则地下埋管原则建筑群子系统的室外缆线，一般通过建筑物进线间进入大楼内部的设备间，室外距离比较长，设计时一般选用地埋管道穿线或者电缆沟敷设方式。也有在特殊场合使用直埋方式，或者架空方式。2.2.远离高温管道原则远离高温管道原则避免高温损坏缆线或者缩短缆线的寿命。3.3.远离强电原则远离强电原则避免对网路系统的电磁干扰。4.4.预留原则预留原则方便未来升级和维护。5.5.管道抗压原则管道抗压原则地埋管道穿越园区道
23、路时，必须使用钢管或者抗压PVC管。6.6.大拐弯原则大拐弯原则实际施工时，一般在拐弯处设立接线井，方便拉线和后期维护。8.2.2 建筑群子系统的设计原则建筑群子系统的设计原则西元 西安开元电子实业有限公司8.2 建筑群子系统设计和安装技术建筑群子系统设计和安装技术1.1.需求分析需求分析1） 确定敷设现场的特点整个工地的大小、工地的红线地界、建筑物的数量等。2） 确定电缆系统的一般参数包括确认起点、端接点位置、所涉及的建筑物及每座建筑物的层数、每个端接点所需的双绞线的对数、有多个端接点的每座建筑物所需的双绞线总对数等。3） 确定建筑物的电缆入口建筑物入口管道的位置应便于连接公用设备，根据需要
24、在墙上穿过一根或多根管道。对于现有的建筑物，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；入口管道数目是否满足系统的需要。如果建筑物尚未建起，则要根据选定的电缆路由完善电缆系统设计，并标出入口管道。建筑物入口管道的位置应便于连接公用设备，根据需要在墙上穿过一根或多根管道。8.2.3 建筑群子系统的设计步骤和方法建筑群子系统的设计步骤和方法西元 西安开元电子实业有限公司8.2 建筑群子系统设计和安装技术建筑群子系统设计和安装技术1.1.需求分析需求分析如果外线电缆延伸到建筑物内部的长度超过15米，就应使用合适的电缆入口器材，在入口管道中填入防水和气密性很好的密封胶，如B型管道密封胶
25、。4） 确定明显障碍物的位置包括确定土壤类型、电缆的布线方法、地下公用设施的位置、查清拟定的电缆路由中沿线障碍物位置或地理条件、对管道的要求等。5） 确定主电缆路由和备用电缆路由包括确定可能的电缆结构、所有建筑物是否共用一根电缆，查清在电缆路由中哪些地方需要获准后才能通过、选定最佳路由方案等。6） 选择所需电缆的类型和规格确定电缆长度、画出最终结构图、画出所选定路由的位置和挖沟详图，确定入口管道的规格、选择每种设计方案所需的专用电缆、保证电缆可进入口管道、应选择其规格和材料、规格、长度和类型等。8.2.3 建筑群子系统的设计步骤和方法建筑群子系统的设计步骤和方法西元 西安开元电子实业有限公司8
26、.2 建筑群子系统设计和安装技术建筑群子系统设计和安装技术7）确定每种选择方案所需的劳务成本包括确定布线时间、计算总时间、计算每种设计方案的成本、总时间乘以当地的工时费以确定成本。8）确定每种选择方案的材料成本包括确定电缆成本，所有支持结构和所有支撑硬件的成本等。9）选择最经济、最实用的设计方案把每种选择方案的劳务费成本相加，比较每种方案的总成本。2.技术交流技术交流重点了解每条路径上的电路、水路、气路的安装位置3.阅读建筑物图纸阅读建筑物图纸8.2.3 建筑群子系统的设计步骤和方法建筑群子系统的设计步骤和方法西元 西安开元电子实业有限公司8.2 建筑群子系统设计和安装技术建筑群子系统设计和安
27、装技术4.4.设计要求设计要求1）考虑环境美化要求建筑群干线电缆尽量采用地下管道或电缆沟敷设方式。因客观原因最后选用了架空布线方式的，也要尽量选用原已架空布设的电话线或有线电视电缆的路由。2）考虑建筑群未来发展需要3）路由的选择应尽量选择距离短、线路平直的路由。应考虑原有已铺设的地下各种管道，在管道内应与电力线缆分开敷设，并保持一定间距。4）电缆引入要求干线光缆引入建筑物时，应以地下引入为主，如果采用架空方式，应尽量采取隐蔽方式引入。5）干线电缆、光缆交接要求建筑群的主干光缆布线的交接不应多于两次。8.2.3 建筑群子系统的设计步骤和方法建筑群子系统的设计步骤和方法西元 西安开元电子实业有限公
28、司8.2 建筑群子系统设计和安装技术建筑群子系统设计和安装技术4.4.设计要求设计要求6）建筑群子系统缆线的选择建筑群子系统敷设的缆线类型及数量由连接应用系统种类及规模来决定。计算机网络系统常采用光缆，经常使用62.5m/125m规格的多模光纤，户外布线大于2km时可选用单模光纤。电话系统常采用3类大对数电缆，为了适合于室外传输，电缆还覆盖了一层较厚的外层皮。3类大对数双绞线根据线对数量分为25对、50对、100对、250对、300对等规格，要根据电话语音系统的规模来选择3类大对数双绞线相应的规格及数量。有线电视系统常采用同轴电缆或光缆作为干线电缆。7）缆线的保护当缆线从一建筑物到另一建筑物时
29、，易受到雷击、感应电压等影响，必须进行保护。如果铜缆进入建筑物时，按照GB50311的强制性规定必须增加浪涌保护器。8.2.3 建筑群子系统的设计步骤和方法建筑群子系统的设计步骤和方法西元 西安开元电子实业有限公司8.2 建筑群子系统设计和安装技术建筑群子系统设计和安装技术5.5.布线方法布线方法1 1）架空布线法）架空布线法造价较低，但影响环境美观且安全性，灵活性不足。在架设时需要使用滑车、安全带等辅助工具。图8-11 架空布线示意图2 2）直埋布线法）直埋布线法通常应埋在距地面0.6m以下的地方，或按照当地城管等部门的有关法规施工。路由选择受到土质、公用设施、天然障碍物（如木、石头）等因素
30、的影响，需要在缆线周围铺设沙子，上层铺设标示色带等保护措施。直埋布线法具有较好的经济性和安全性，总体优于架空布线法，但更换和维护不方便且成本较高。8.2.3 建筑群子系统的设计步骤和方法建筑群子系统的设计步骤和方法西元 西安开元电子实业有限公司8.2 建筑群子系统设计和安装技术建筑群子系统设计和安装技术5.5.布线方法布线方法3 3）地下管道布线法）地下管道布线法地下管道布线是一种由管道和检修井等组成的地下系统，它把建筑群的各个建筑物进行互连，往往是多根管道通过建筑物进线间直接进入建筑物内部。地下管道能够保护缆线，不会影响建筑物的外观及内部结构。管道埋设的深度一般在0.81.2m，或符合当地城
31、管等部门有关法规规定的深度。为了方便日后的布线，管道安装时应预埋1根拉线，以供以后的布线使用。为了方便管理，地下管道应间隔50180m设立一个检修井，拐弯处也必须设立检修井，此外安装时至少应预留12个备用管孔，以供扩充之用。8.2.3 建筑群子系统的设计步骤和方法建筑群子系统的设计步骤和方法图8-12 地埋示意图西元 西安开元电子实业有限公司8.2 建筑群子系统设计和安装技术建筑群子系统设计和安装技术5.5.布线方法布线方法4 4）隧道内布线法）隧道内布线法在建筑物之间通常有地下通道，利用这些通道来敷设电缆不仅成本低，而且可以利用原有的安全设施。如考虑到暖气泄漏等条件，安装时应与供气、供水、供
32、段的管道保持一定的距离，安装在尽可能高的地方，可根据民用建筑设施有关条件进行施工。表8-1 4种建筑群布线方法比较8.2.3 建筑群子系统的设计步骤和方法建筑群子系统的设计步骤和方法方法优点缺点管道内提供最佳机械保护，任何时候都可敷设，扩充和加固容易，保持建筑物的外貌。挖沟、开管道和入孔的成本很高直埋提供某种程度的机械保护保持建筑物的外貌挖沟成本高，难以安排电缆的敷设位置，难以更换和加固架空如果有电线杆，则成本最低没有提供任何机械保护，灵活性差，安全性差，影响建筑物美观隧道保持建筑物的外貌，如果有隧道，则成本最低、安全热量或泄漏的热气可能损坏缆线，可能被水淹西元 西安开元电子实业有限公司8.2
33、 建筑群子系统设计和安装技术建筑群子系统设计和安装技术1.1.光纤熔接技术光纤熔接技术1 1）熔接前的准备工作）熔接前的准备工作（1）准备相关工具、材料 “西元”光纤熔接机KYRJ-369、“西元”工具箱 KYGJX-31、光缆、光纤跳线、光纤熔接保护套、光纤切割刀、无水酒精等。图8-13 光纤熔接设备及材料（2）检查熔接机主要工作包括：熔接机开启与关停、电极的检查8.2.4建筑群子系统的安装技术建筑群子系统的安装技术西元 西安开元电子实业有限公司8.2 建筑群子系统设计和安装技术建筑群子系统设计和安装技术1.1.光纤熔接技术光纤熔接技术2 2）开缆）开缆光缆有室内和室外之分，室内光缆借助工具
34、很容易开缆。由于室外光缆内部有钢丝拉线，故对开缆增加了一定的难度，这里我们介绍室外光缆开缆的一般方法和步骤如下：第一步：在光缆开口处找到光缆内部的两根钢丝，用尖嘴钳剥开光缆外皮，用力向侧面拉出一小截钢丝，如图8-14所示。第二步：一只手握紧光缆，另一只手用尖嘴钳夹紧钢丝，向内侧旋转拉出钢丝，如图8-15所示；用同样的方法拉出另外一根的钢丝，两根钢丝都旋转拉出，如图8-16所示。8.2.4建筑群子系统的安装技术建筑群子系统的安装技术图8-14 图8-15 图8-16西元 西安开元电子实业有限公司8.2 建筑群子系统设计和安装技术建筑群子系统设计和安装技术1.1.光纤熔接技术光纤熔接技术2 2）开
35、缆）开缆第三步：用束管钳将一根的钢丝全部剪断，另一根预留100毫米长度，其余剪断并且在光纤配线盒内固定。当两根钢丝拉出后，外部的黑皮保护套就被拉开了，用手剥开保护套，然后用斜口钳剪掉拉开的黑皮保护套，如图8-17所示，然后用剥皮钳将其剪剥后抽出。第四步：用剥皮钳将保护套剪剥开，如图8-18所示，并将其抽出。注意：由于这层保护套内部有油状的填充物（起润滑作用），故应该用棉球擦干。第五步：完成开缆，如图8-19所示。8.2.4建筑群子系统的安装技术建筑群子系统的安装技术图8-17 图8-18 图8-19西元 西安开元电子实业有限公司8.2 建筑群子系统设计和安装技术建筑群子系统设计和安装技术1.1
36、.光纤熔接技术光纤熔接技术3 3）光纤的熔接）光纤的熔接（1 1） 剥光纤与清洁剥光纤与清洁第一步：剥尾纤。可以使用光纤跳线，从中间剪断后，成为尾纤进行操作。一手拿好尾纤一端，另一手拿好光纤剥线钳，如下图8-20所示，用剥线钳剥开尾纤外皮，后抽出外皮，可以看到光纤的白色护套，如图8-21所示（注：剥出的白色保护套长度大概为15cm左右）；第二步：将光纤在食指上轻轻环绕一周，用拇指按住，留出光纤应为4cm,然后用光纤剥线钳剥开光纤保护套，在切断白色外皮后，缓缓将外皮抽出，此时可以看到透明状的光纤，如图8-22所示。8.2.4建筑群子系统的安装技术建筑群子系统的安装技术图8-20 图8-21 图8
37、-22西元 西安开元电子实业有限公司8.2 建筑群子系统设计和安装技术建筑群子系统设计和安装技术1.1.光纤熔接技术光纤熔接技术3 3）光纤的熔接）光纤的熔接（1 1） 剥光纤与清洁剥光纤与清洁第三步：用光纤剥线钳的最细小的口，轻轻地夹住光纤，缓缓的把剥线钳抽出，将光纤上的树脂保护膜刮下，如图8-23所示；第四步：用酒精棉球，沾无水酒精对剥掉树脂保护套的裸纤进行清洁，如图8-24、8-25所示。8.2.4建筑群子系统的安装技术建筑群子系统的安装技术图8-23 图8-24 图8-25西元 西安开元电子实业有限公司8.2 建筑群子系统设计和安装技术建筑群子系统设计和安装技术1.1.光纤熔接技术光纤
38、熔接技术3 3）光纤的熔接）光纤的熔接（2 2）切割光纤与清洁）切割光纤与清洁第一步：安装热缩保护管将热缩套管套在一根待熔接光纤上，熔接后保护接点，如图8-26第二步：制作光纤端面用剥皮钳剥去光纤被覆层约30 40mm，用干净酒精棉球擦去裸光纤上的污物。用高精度光纤切割刀将裸光纤切去一段，保留裸纤12 16mm。将安装好热缩套管的光纤放在光纤切割刀中较细的导向槽内，如图8-27所示。然后依次放下大小压板，如图8-28所示。左手固定切割刀，右手扶着刀片盖板，并有大拇指迅速向远离身体的方向推动切割刀刀架。如图8-29所示。8.2.4建筑群子系统的安装技术建筑群子系统的安装技术 图8-26 图8-2
39、7 图8-28 图8-29大拇指推动切割刀刀架西元 西安开元电子实业有限公司8.2 建筑群子系统设计和安装技术建筑群子系统设计和安装技术1.1.光纤熔接技术光纤熔接技术3 3）光纤的熔接）光纤的熔接（3) 3) 安放光纤安放光纤第一步：打开熔接机防风罩使大压板复位，显示器显示“请安放光纤”。第二步：分别打开光纤大压板将切好端面的光纤放入型载纤槽，光纤端面不能触到型载纤槽底部,如图8-30所示。第三步：盖上熔接机的防尘盖后如图8-31，检查光纤的安放位置是否合适，在屏幕上显示两边光纤位置居中为宜，如图8-32所示。8.2.4建筑群子系统的安装技术建筑群子系统的安装技术图8-30 图8-31 图8
40、-32西元 西安开元电子实业有限公司8.2 建筑群子系统设计和安装技术建筑群子系统设计和安装技术1.1.光纤熔接技术光纤熔接技术3 3）光纤的熔接）光纤的熔接（4 4）熔接）熔接第一步：检查确认“熔接光纤”项选择正确。第二步：做光纤端面。第三步：打开防风罩及光纤大压板，安装光纤。第四步：盖下防风罩，则熔接机进入“请按键，继续”操作界面，按“RUN”键，熔接机进入全自动工作过程：自动清洁光纤、检查端面、设定间隙、纤芯准直、放电熔接和接点损耗估算，最后将接点损耗估算值显示在显示屏幕上。第五步：接点损耗估算值显示在显示屏幕上时，按“FUNCTION”键，显示器可进行 X 轴或 Y 轴放大图像的切换显
41、示。第六步：按下“RUN”键或“TEST”键完成熔接。8.2.4建筑群子系统的安装技术建筑群子系统的安装技术西元 西安开元电子实业有限公司8.2 建筑群子系统设计和安装技术建筑群子系统设计和安装技术1.1.光纤熔接技术光纤熔接技术3 3）光纤的熔接）光纤的熔接（5 5）加热热缩管）加热热缩管第一步：取出熔接好的光纤依次打开防风罩、左右光纤压板，小心取出接好的光纤，避免碰到电极。第二步：移放热缩管将事先装套在光纤上的热缩管小心地移到光纤接点处，使两光纤被覆层留在热缩管中的长度基本相等。 第三步：加热热缩管（6 6）盘纤固定）盘纤固定将接续好的光纤盘到光纤收容盘内，在盘纤时，盘圈的半径越大，弧度越
42、大，整个线路的损耗越小。所以一定要保持一定的半径，使激光在光纤传输时，避免产生一些不必要的损耗。（7 7）盖上盘纤盒盖板）盖上盘纤盒盖板8.2.4建筑群子系统的安装技术建筑群子系统的安装技术西元 西安开元电子实业有限公司8.2 建筑群子系统设计和安装技术建筑群子系统设计和安装技术2.2.室外架空光缆施工室外架空光缆施工（1）吊线托挂架空方式。（2）吊线缠绕式架空方式。（3）自承重式架空方式。（4）架空时，光缆引上线杆处须加导引装置进行保护，并避免光缆拖地，光缆牵引时注意减小摩擦力。每个杆上要预留伸缩的光缆。（5）要注意光缆中金属物体的可靠接地。特别是在山区、高电压电网区和多地区一般要每公里有3
43、个接地点。3.3.室外管道光缆施工室外管道光缆施工（1）施工前核对管道占用情况，清洗安放塑料子管，放入牵引线（2）计算好布放长度，一定要有足够的预留长度。（3）一次布放长度不要太长，布线时应从中间开始向两边牵引。（4）布缆牵引力一般不大于120kg，而且应牵引光缆的加强芯部分，并作好光缆头部的防水加强处理。（5）光缆引入和引出处须加顺引装置，不可直接拖地。（6）管道光缆也要注意可靠接地。8.2.4建筑群子系统的安装技术建筑群子系统的安装技术西元 西安开元电子实业有限公司8.2 建筑群子系统设计和安装技术建筑群子系统设计和安装技术4.4.直接地埋光缆的敷设直接地埋光缆的敷设（1）直埋光缆沟深度要
44、按标准进行挖掘。（2）不能挖沟的地方可以架空或钻孔预埋管道敷设。（3）沟底应保正平缓坚固，需要时可预填一部分沙子、水泥或支撑物。（4）敷设时可用人工或机械牵引，但要注意导向和润滑。（5）敷设完成后，应尽快回土覆盖并夯实。5.5.建筑物内光缆的敷设建筑物内光缆的敷设（1）垂直敷设时，应特别注意光缆的承重问题，一般每两层要将光缆固定一次。（2）光缆穿墙或穿楼层时，要加带护口的保护用塑料管，并且要用阻燃的填充物将管子填满。（3）在建筑物内也可以预先敷设一定量的塑料管道，待以后要敷射光缆时再用牵引或真空法布光缆。8.2.4建筑群子系统的安装技术建筑群子系统的安装技术西元 西安开元电子实业有限公司8.3
45、 典型行业应用案例典型行业应用案例矿井光纤物联网是将光纤传感技术与物联网技术进行融合而形成的，系统构建结构设计见图8-33，由用户、互联网、云连接平台和光纤传感器几部分构成，其中光纤传感器是采集获取信息的主要途径，例如用于监测矿井内瓦斯浓度、温度、水位、振动、湿度、粉尘浓度、有害气体等等；云连接平台，用于将各式各样的、不同参数的光纤传感器获取的信息收集起来，并通过信号变换，最终统一传输协议和数据格式上传至井上监控室或者互联网，同时也会获取对某一终端的控制指令，将指令转换为终端设备可以辨识的指令格式，发送给设备矿井光纤物联网云连接平台矿井光纤物联网云连接平台图8-33矿井光纤物联网系统结构图控制
46、端实现设备控制；互联网功能就是信息的传递；用户从互联网获取所需终端设备的信息，进行数据处理，做出判决并产生反馈，进行智能控制。西元 西安开元电子实业有限公司8.3 典型行业应用案例典型行业应用案例光纤物联网云连接平台实质上是光纤传感器与互联网的连接设备光纤物联网云连接平台具备以下几个特征：第一，兼容性。能够针对不同的光纤传感器提供接口。第二，协议匹配。不同的接口数据传输方式和速率差异很大，光纤传感物联网云连接平台在硬件上采用缓冲与数字信号处理等技术，将不同传输方式和格式的数据接口相互转换，从而实现多种接口的互通。虽然大部分光纤传感器都采用波长解调或者功率解调方式，但是由于许多传感器解调信号的处
47、理方法比较复杂，或者是也存在另外的一些光纤传感器解调方式与以上两种方式均不符合，所以这个云连接矿井光纤物联网云连接平台矿井光纤物联网云连接平台图8-34光纤物联网云连接平台接口示意图平台的建立还需要多方面进行考虑。如图8-34所示，光纤物联网云连接平台包括光信号接入接口、电信号接入接口以及以太网接入接口等三大接口部分。西元 西安开元电子实业有限公司8.3 典型行业应用案例典型行业应用案例光开关用于选择波长解调方式或者是功率解调方式，光谱仪模块或者光电探测器模块均将光信号转换为电信号，系统中为光接入端口专门设计有DSP部分，主要是由于不同的光纤传感器对信号的处理方式不同，系统可以通过程序载入端口
48、来完成DSP算法的载入，从而在云连接平台内实现传感器的解调，而无需在增加传感器解调专用的设备；电信号各种借口通过缓冲处理器连接到CPU主控芯片，由于各种借口的数据格式和传输速率不同，所以缓冲处理器部分是必需的；光矿井光纤物联网云连接平台矿井光纤物联网云连接平台图8-35光纤传感物联网云连接平台硬件结构图接口和电接口信号都通过CPU主控制器、HR601680和RJ45来与外部通用的因特网连接，传输协议为TCP/IP协议，从而实现了光纤传感器与外部物联网的有效融合，如图8-35所示。西元 西安开元电子实业有限公司8.4 工程经验工程经验1.1.垂直系统缆线的绑扎垂直系统缆线的绑扎在施工过程中，垂直
49、系统的绑扎要分层绑扎，并做好标记。2.2.路径的勘察路径的勘察建筑群子系统的布线工作开始之前，首先要勘察室外施工现场，确定布线的路径和走向，同时避开强电管道和其他管道。3.3.避开动力线，谨防线路短路避开动力线，谨防线路短路室外布线中一定要将弱电线缆的信号线和供电线缆分管道铺设。4.4.管道的铺设管道的铺设铺设室外管道时要采用直径较大的，要留有余量。铺设光缆时要特别注意转弯半径，转弯半径过小会导致链路严重损耗，仔细检查每一条光缆，特别光接点的面板盒，有的面板盒深度不够，光点做好以后，面板没装到盒上时是好的，装上去以后测试就通不过，原因是装上去后光缆转角半径太小，造成严重损耗。5.5.线缆的铺设
50、线缆的铺设为防止意外破坏，室外电缆一般应穿入埋在地下的管道内，如需架空，则应架高（高4m以上），而且一定要固定在墙上或电线杆上，切勿搭架在电杆上、墙头上甚至门框、窗框上。在条件允许的情况下，弱点应走自己的弱点井，减少受电磁干扰的机会。西元 西安开元电子实业有限公司8.5 思考题思考题（1）说明垂直子系统的设计原则。（2）垂直子系统线缆容量的计算的原则是什么？（3）建筑群子系统的设计原则是什么?（4）比较建筑群子系统的4种布线方式，并说明其优点和缺点。（5）室外管道光缆施工时，需要注意哪些问题？西元 西安开元电子实业有限公司8.6 实训项目：光纤熔接实训实训项目：光纤熔接实训1 1实训目的：实训
