Структурированная кабельная система на оборудовании Nexans

Содержание :
Введение
1. Рассмотрение вопросов стандартизации Структурированных КабельныхСистем…………………………………………………………………………………………….5
1.1Историческая справка опроисхождении СКС и развитии стандартов……………..5
2. Технические аспекты и топологияСКС………………………………………………13
2.1.1.Топология СКС……………………………………………………………………………13
2.1.2.Технические помещения………………………………………………………………..18
2.1.3.Подсистемы СКС…………………………………………………………………………20
2.2.Принципы администрирования СКС……………………………………………………22
2.3. Кабели СКС………………………………………………………………………………...22
2.4. Ограничения на длины кабелей и шнуров СКС……………………………………...29
2.5. Дополнительные вариантытопологического построения СКС……………………31
2.6.Варианты построения горизонтальной подсистемы СКС…………………………...31
2.7.Топологии с централизованным администрированием……………………………..34
2.8. Принцип CableSharing……………………………………………………………………37
2.9. Гарантийная поддержка современных СКС…………………………………………..39
2.10. Выводы…………………………………………………………………………………….44
3. Продукция СКС компании Nexansдля решений на основе медного симметричного кабеля………………………………………………………………………46
3.1. Компоненты для мультимедийных приложений……………………………………..46
3.1.1.Кабель LANmark-6………………………………………………………………………46
3.1.2.LANmark-6 кабель. Преимущества монтажа……………………………………….47
3.1.3. LANmark-6. Преимущества по характеристикам…………………………………..47
3.1.4.Коннекторы LANmark-6, SNAP-INсерия…………………………………………….47
3.1.5.Коннекторы LANmark-6, PCBсерия………………………………………………….48
3.1.6.Коммутационный шнур Категории 6…………………………………………………48
3.2.Компоненты для голосовых приложений……………………………………………..49
3.2.1.Многопарный кабель для Внутренних магистралей……………………………...49
3.2.2.высокоскоростные мультимедийные патч-корды…………………………………50
3.2.3.Этажные распределительные навесные шкафы………………………………….50
3.2.4.Телефонная коммутационная панель……………………………………………….51
3.3.Вспомогательное оборудование………………………………………………………..52
3.3.1.Настенные шкафы (18 HU)…………………………………………………………………………52
3.3.2.Стальные открытые стойки……………………………………………………………53
3.3.3.Стандартные шкафы…………………………………………………………………...53
3.3.4.Аксессуары для монтажа кабеля в шкафу………………………………………….54
3.3.5.Органайзеры……………………………………………………………………………..54
4.Основные приемы и особенности монтажа СКС NexansLANmark-6…………55
4.1.Система обеспечения качества………………………………………………………...55
5. Проектирование и расчет СКС NexansLANmark-6 для офиса
компании SME………………………………………………………………………………….59
5.1.Проектирование СКС 3-го этажа………………………………………………………..62
5.2.Проектирование СКС 2-го этажа………………………………………………………..65
5.3 .Проектирование СКС 1-го этажа………………………………………………………..68
6.Тестирование СтруктурированнойКабельной Системы Nexans……………….73
7. Разработка вопросов экологии и безопасности жизнедеятельности………..76
7.1. Классификация вредности и опасности……………………………………………….76
7.2. Требования безопасности при работе на высоте…………………………………...77
7.3. Обеспечение пожаробезопасности…………………………………………………….78
7.4.Заземление в кроссовых и в машинных залах……………………………………….83
8. Вопросы технико-экономического обоснования проекта……………………….89
8.1. Расчет ТЭО показателей кабельной инфраструктуры…………………………......89
8.2. Оценка экономической эффективности разрабатываемой кабельнойинфраструктуры……………………………………………………………..…………….……93
Заключение……………………………………………………………………………………..96
Список литературы………………………………………………………..………………….97
Введение
    Современное здание, будь то офис,производственный комплекс или жилой дом, насыщено множеством кабельных разводоки информационных сетей, среди которых: телефонная система, локальнаякомпьютерная сеть, сеть кабельного телевидения, системы пожарной и охраннойсигнализации, даже контроль за климатическими параметрами внутри здания.
    Кабельные системы являются той “базой” накотором строятся все основные компоненты информационно-вычислительныхкомплексов предприятий и организаций. Грамотная организация кабельной системыздания является одной из ключевых задач создания интеллектуальных систем иопределяет надежность функционирования всех служб и подразделений корпорации.Именно поэтому при создании кабельной системы здания необходимо, чтобы она былабы такой же капитальной, как и само здание. В то же время именно кабельныесистемы в первую очередь затрагивают изменения в новых технологиях передачиданных, сетевых и коммуникационных стандартах, моделях оборудования и версияхприкладных программ, из-за которых приходится постоянно модернизировать илидаже полностью заменять всю слаботочную проводку.
    Решение практически всех перечисленных вышепроблем было найдено с появлением на рынке СКС — структурированных кабельныхсистем.







1. Рассмотрение вопросов стандартизацииСтруктурированных Кабельных Систем
1.1Историческая справка о происхождении СКС и развитии стандартов
   Идея создания структурированной кабельной системы как основы слаботочнойкабельнойразводки здания была высказана специалистами фирмы AT&T (ныне LucentTechnologies) в 1983 году. Первая достаточно удачная попыткасоздания универсальной кабельной системы для построения офисных информационныхсистем была предпринята корпора­цией IBM. В 80-егоды специалистами этой компании на основе 2-парного экранированно­госимметричного кабеля с волновым сопротивлением 150 Ом была разработана система IBM, предназначенная для обеспечения функционирования сетейTokenRing, серверов AS/400, терминалов 3270 и другиханалогичных устройств. Функциональные возможно­сти системы были существеннорасширены введением в ее состав компонентов, обеспечи­вающих передачутелефонных сигналов. Спецификация кабельной части системы IBMвключала в себя 9 различных «типов» кабеля.Интересно, что сама IBMникогда непроизводила компоненты своей кабельной системы, этим по фирменным спецификаци­ямIBMзанимаются другие компании.Из девяти возможных вариантов кабелей наиболь­шую популярность получили типы 1и 6. Они до сих пор продолжают применяться в сетях TokenRing, хотяпоследние несколько лет IBMрекомендует использовать для этого кабе­ли категории 3, 4 или 5 с 8-контактнымимодульными разъемами. Поддержка функцио­нирования устройств с коаксиальным итвинаксиальным интерфейсами обеспечивалась включением в состав системы развитойноменклатуры балунов.
    В силу ряда причин, основными из которыхявляются высокая цена, низкая техноло­гичность монтажа, ориентированность восновном на продукты IBMитрудности интегри­рования в современные сетевые структуры эта кабельная системане получила широкого распространения.
    В конце 80-х годов разработчикамитехнологий передачи данных по локальным сетям прикладывались большие усилия поповышению скоростей обмена, надежности, сниже­нию стоимости оборудования ирасходов на его эксплуатацию. Кабели на основе витых пар ввиду ихтехнологичности при производстве и монтаже были хорошим средством для ре­ализацииканалов связи локальных сетей. Однако отсутствие стандартов на этот техничес­кийпродукт тормозило разработку перспективных сетевых технологий, использующихсимметричные кабели как среду передачи информации.
    В 1985 году Ассоциация электроннойпромышленности США (ElectronicIndustriesAsso­ciation — EIA) приступила к созданию стандарта длятелекоммуникационных кабельных систем зданий. Подготовку нормативнойдокументации выполняло несколько рабочих групп:
• TR-41.8.1 — рабочая группа по кабельным системам офисныхи промышленных зданий;
• TR-41.8.2- рабочая группа по кабельным системам жилых зданий и зданий офисного типа снизким коэффициентом использования полезной площади;
• TR-41.8.3- рабочая группа по кабельным каналам для телекоммуникационных ка­белей;
• TR-41.8.4- рабочая группа по магистральным кабельным системам жилых зданий и зданийофисного тина с низким коэффициентом использования полезной площади;
• TR-41.8.5- рабочая группа по формализации терминов и определений;
• TR-41.7.2- рабочая группа по заземлению и строительным решениям;
• TR-41.7.3- рабочая группа по электромагнитной совместимости.
     В 1988 году к работе по стандартизацииподключилась Ассоциация телекоммуникаци­онной промышленности США (TelecommunicationsIndustryAssociation — TIA). Воктябре 1990 года был одобрен первый подготовленный этими организациямисовместный норма­тивный документ — TIA/EIA-569 «Стандарт коммерческих зданий на кабельные путите­лекоммуникационных кабелей», подготовленный рабочей группой TR-41.8.3.Необхо­димость его принятия была обусловлена осознанием факта о невозможностипостроения высокоэффективной кабельной системы без предъявления комплексаспециальных требо­ваний к архитектуре здания, в котором она должна бытьустановлена.
    В 1989 году известная американскаяисследовательская организация UnderwritersLabo­ratories(UL) совместнос фирмой Anixterразработали новую классификацию кабелей на витых парах. В ее основу былоположено понятие «уровень». Толкование уровней пред­ставлено в табл 1.1.
    Результатом деятельности рабочей группыTR-41.8.1 стал стандарт телекоммуни­кационных кабельных систем коммерческихзданий TIA/EIA-568, который был одобрен в июле 1991 года. Этот документопределял структуру кабельной системы и требованияТаблица 1.1. Классификация витых пар по уровням
Тип кабеля
Максимальная частота сигнала
Типовые приложения
Уровень 1
Нет требований
Цепи питания и низкоскоростной обмен данными
Уровень 2
До 1 МГц
Голосовые каналы связи и системы безопасности
Уровень 3
До 16 МГц
ЛокальныесетиToken Ring иEthernet 10Base-T
Уровень 4
До 20 МГц
ЛокальныесетиToken Ring иEthernet 10Base-T
Уровень 5
До 100 МГц
Локальные сети со скоростью передачи данных до 100 Мбит/с
кхарактеристикам кабелей и разъемов, применяемых для ее построения. Дляпостроения системы допускалось использование кабелей из неэкранированных витыхпар с волновым сопротивлением 100 Ом и экранированных витых пар ссопротивлением 150 Ом, а также 50-омных коаксиальных кабелей и многомодовыхволоконно-оптических кабелей. Доку­мент не сертифицировал волоконно-оптическийразъем.
    В ноябре 1991 года рабочая группа TR-41.8.1 выпустила дополнительные специфика­ции насимметричные электрические кабели из неэкранированных витых пар — техничес­кийбюллетень TIA/EIATSB-36. В этом документе впервые вводилось понятие кате­горийкабелей из неэкранированных битых пар, которые были определены практически вполном соответствии с уровнями по классификации ULи Anixter. Фактичес­кипроизошла только смена термина, и классификация по уровням перестала применять­ся.Первые два уровня витых пар для низкоскоростных приложений в бюллетене TSB-36не специфицированы.
    В другом дополнении к стандарту TIA/EIA-568 — техническом бюллетене TIA/EIA TSB-40 — былиописаны дополнительные спецификации на разъемы для кабелей из неэкранированныхвитых пар. Они также подразделялись на категории 3,4 и 5. Бюллетень предписывалиспользовать разъемы категорией не ниже категории кабелей, на которые ониустанавливались.
    В октябре 1995 года увидела свет втораяредакция стандарта TIA/EIA-568 — Т1А/Е1А-568-А, — которая включала в себя иуточняла все основные положения технических специ­фикаций бюллетеней TSB-36 иTSB-40. Наиболее существенное отличие от предшеству­ющего документа состояло втом, что применение коаксиального кабеля не рекомендовалось для построениявновь создаваемых СКС и одновременно было разрешено использование одномодовыхволоконно-оптических кабелей в магистральных подсистемах.
    В январе 1993 года был одобрен еще одинважный нормативный документ, подготов­ленный рабочей группой TR-41.8.3, — TIA/EIA-606 «Стандарт на администрирование те­лекоммуникационнойинфраструктуры коммерческих зданий». Стандарт определя­ет правила ведениядокументации по СКС на этапе эксплуатации — маркировка, ведение записей,правила оформления схем, отчеты и т.д. Документ рекомендовал ведение доку­ментациив электронном виде.
    Еще один смежный стандарт — TIA/EIA-607 — принимается в августе 1994 года. Он включает в себя требования к различнымустройствам заземления, применяемым в зда­нии. Традиционно основным назначениемсистемы заземления было обеспечение безопас­ности эксплуатацииэлектроустановок, то есть защита человека от поражения электричес­ким током.Стандарт TIA/EIA-607 определяет дополнительные требования к организации системзаземления, выполнение которых является необходимым условием обеспеченияэффективной и надежной передачи электрических сигналов по СКС. Документы TIA/ EIA-568-A, TIA/EIA-569, TIA/EIA-606 и TIA/EIA-607 являются национальным стан­дартамиСША.
   
    Быстрое совершенствование средствволоконно-оптической техники, снижение ее сто­имости и массовое внедрение всостав кабельной проводки зданий офисного типа позво­лили применять припостроении СКС структуры с так называемым централизованным администрированием.Переход к этому принципу дозволяет существенно упростить про­цессадминистрирования СКС. Возможные варианты и правила их построения описаны втехническом бюллетене TSB-72,изданном в октябре 1995 года.
    В августе 1996 года появляется техническийбюллетень TSB-75,который существенно расширил возможности проектировщиков и служб эксплуатациикабельной системы так называемых открытых офисов.
    В сентябре 1998 года был принят техническийбюллетень TSB-95, вкотором содержа­лась информация о дополнительных контролируемых параметрахканала категории 5. Со­ответствие этих параметров норме является необходимымусловием обеспечения нормальной работы приложения GigabitEthernet.
В мае 1999года подкомитет по стандартизации TR.42.2утвердил стандарт TIA/EIA-570-А, нормирующий оптические разъемы, используемые вабонентских розетках. Соглас­но этому нормативному документу в новых СКС нарабочих местах наряду с разъемами типа SCдопускалась установка малогабаритных разъемов новогопоколения.
    К 2000 году подкомитет TR-42 ассоциации TIA опубликовал ряд приложений кстандарту TIA/EIA-568-A, которые,вероятнее всего, без каких-либо существенных изменений войдут в новую редакциюамериканского стандарта (рабочее название TIA/EIA-568-B), так, в частности, дополнение 1 задает количественныеограничения на параметры delayи skew. В дополнении 5 определены характеристики улучшеннойкатегории 5е, которые превосходят нормы упомянутого выше технического бюллетеняTSB-95.
    Параллельно с TIA/EIAработу надстандартизацией СКС вели Международная орга­низация по стандартизации (ISO) и Международная электротехническая комиссия (IEC). В 1995 году они выпустили совместный документ-стандарт ISO/IEC11801 «Информа­ционные технологии. Универсальнаякабельная система для зданий и территории Заказ­чика». Его содержание имеетнепринципиальные отличия от стандарта TIA/EIA-568-A, связанные в основном соструктурой документа, с различной терминологией и с глубиной проработкинекоторых положений. Дополнительно отметим, что стандарт ISO/IEC 11801 допускаетприменение витых пар с волновым сопротивлением в 120 Ом и многомодовыхоптических кабелей с волокнами 50/125, популярных в некоторых европейскихстранах. Европейская организация по стандартизации CENELECподготовила свой стандарт EN50173, окончательная редакция которого увидела свет вавгусте 1995 года. Его англо­язычная версия в содержательной своей частипрактически является копией-международного стандарта ISO/IEC11801.
    Стандарты ISO/IEC и CENELECпостоянно развиваются идополняются. Так, этими организациями в январе и феврале 1999 года были принятыдокументы, аналогичные упо­мянутому выше бюллетеню TSB-95 TIA/EIA.
В 1999 годупринимается стандарт ISO/IEC 14763-1, являющийся аналогом аме­риканскогостандарта TIA/EIA-606 и определяющий правила администрирования ка­бельнойсистемы.
    В начале 2000 года увидела свет дополненнаяредакция стандарта ISO/IEC 11801, в которой введен ряд новых параметров иуточнены значения традиционных параметров отдельных компонентов и трактов наоснове витых пар.
    Всетри стандарта достаточно близки друг к другу и подробно нормируют основнойкомплекс вопросов, связанных с построением СКС (табл. 2). Определенные отличиянепринципиального характера имеются как в перечне допустимой для построения СКСэлементной базе и предельно допустимых параметрах отдельных компонен­тов, так ив терминологии и глубине освещения некоторых вопросов. На практике имен­ноиз-за последнего обстоятельства в различных ситуациях приходится пользоватьсякак международным стандартом ISO/IEC 11801, так и американским стандартом TIA/EIA-568-А, атакже дополняющими его техническими бюллетенями TSB. Тем не менее, мож­но констатировать, что за прошедшиедесять лет удалось в значительной степени пре­одолеть имеющиеся первоначальныеразличия: известные на середину 2000 года версии основныхнормативно-технических документов СКС отличаются друг от друга значи­тельноменьше. Общая структура СКС показана на рис. 1.1.

Рис. 1.1Структурная схема СКС EN — EuropeNorm.
    Кроме международных стандартов в ряде ев­ропейскихстран действуют свои национальные нормативные документы, учитывающие требова­нияместной промышленности, исторические традиции, законодательные акты смежныхобластей и другие особенности. Ссылки на такие до­кументы могут встречаться всопроводительной технической документации в случае поступле­ния оборудованияСКС в рамках реализации комплексных проектов. Так, в своей практическойдеятельности авторам данной монографии приходилось достаточно частосталкиваться со ссылками на нормы DIN/VDE, так как кабельная система ICCSдостаточно активно и в течение длительного времени — вплотьдо продажи в нача­ле 2000 года этого направления бизнеса амери­канской фирме Corning — продвигалась на рос­сийскомрынке немецким концерном Siemens. По даннымсервера www.cabletesting.com своя нормативная база, ориентированная в основномна положения американских стандартов, имеется в Австралии и Новой Зеландии.Сразу же отметим, что известные авторам данной работы национальные нормы неимеют принципиальных расхождений с международными,Таблица 1. 2. Основные отличия между стандартами
Стандарт
ISO/IEC11801
EN50173
Т1А/Е1А-568-А
Поддерживаемый кабель
UTP,FTP, STP
UTP, FTP, STP
UTP,STP
Кабель с Z,= 1200м
Допускается
Допускается
Не допускается
Диаметр проводника, мм
0,40-0,65
0,40-0,6
0,511-0,643
Число пар в горизонтальном кобеле
2 или 4
2 или 4
4
Категория компонентов
3,4 и 5
З и 5
3,4 и 5
Затухание кабелей для шнуров
Больше на 50%
Больше на 50%
Больше на 20%
Оптоволокно 62,5/125
Основное
Основное
Основное
Оптоволокно 50/125
Альтернативное
Альтернативное
Не допускается
Экранированное гнездо
Допускается
Допускается
Не допускается
Категории кабелей рабочего места
5+3
5+5
5+3
европейскимии американскими стандартами. Эти документы отличаются главным образомиспользуемой терминологией и глубиной проработки отдельных положений. Поэтому вдальнейшем они специально не рассматриваются и упоминаются только в случаенеобходимости.
    К сожалению, по состоянию на середину 2003года в России только разворачивалась работа по созданию национального стандартапо телекоммуникационным кабельным системам, которые можно рассматривать каканалог соответствующих зарубежных. Поэтому проект базируется на международныхстандартах и национальных стандартах США. Отечественными нормативнымидокументами, дополнительно исполь­зованными при написании этой работы, являютсяПравила устройства электроуста­новок (ПУЭ), а также некоторые ГОСТы по правиламвыполнения проектных работ, офор­мления проектной документации и тестированию кабельныхизделий.

2. Технические аспекты и топология СКС
2.1.1. Топология СКС
    Структурированная кабельная система (СКС)представляет собой иерархическую кабельную систему здания или группы зданий,разделенную на структурные подсистемы. СКС состоит из набора медных иоптических кабелей, кросс-панелей, коммутационных шнуров, кабельных разъемов,информационных розеток и вспомогательного оборудования. Все перечисленныеэлементы интегрируются в единую систему и эксплуатируются согласно определеннымправилам.
    В основу концепции структурированныхкабельных систем положена возможность реализации следующих основных принципов:
Универсальность
    Для передачи данных в ЛВС, организациилокальной телефонной сети, передачи видеоинформации или сигналов от датчиковпожарной безопасности или охранных систем используется единая кабельнаясистема. При интеграции в инфраструктуру здания структурированные кабельныесистемы позволяют автоматизировать многие процессы по контролю, мониторингу иуправлению хозяйственными службами и системами жизнеобеспечения.
Гибкость
    СКС позволяют быстро и легко изменятьконфигурацию кабельной системы и управлению перемещениями как внутри, так имежду зданиями. Для этого администратору сети достаточно выполнить переключениена коммутационных панелях. Это позволяет обеспечить гибкое изменение рабочихмест сотрудников и полное изменение конфигурации системы, включая замену идобавление оборудования, расширение системы.
Устойчивость
    Тщательно спланированная СКС устойчива квнештатным ситуациям и гарантирует высокую надежность и защиту данных в течениемногих лет. Так большинство ведущих производителей дают гарантию напоставляемые ими СКС (при выполнении требуемых процедур сертификации) до 20 — 25 лет.
    Таким образом, структурированная кабельнаясистема является универсальным и гибким решением задачи созданиякоммуникационной инфраструктуры здания или группы зданий.
Сравнительные характеристики различных архитектур СКС
Существуют два варианта архитектуры проводки: традиционная архитектура иерархической звезды; архитектура одноточечного управления.
    Архитектура иерархической звезды можетприменяться как для группы зданий, так и для одного отдельно взятого здания.
    В первом случае, иерархическая звездасостоит из центрального кросса системы, главных кроссов зданий и горизонтальныхэтажных кроссов. Центральный кросс связан с главными кроссами зданий при помощивнешних кабелей. Этажные кроссы связаны с главным кроссом здания кабелямимагистральной вертикальной проводки.
    Во втором случае звезда состоит из главногокросса здания и горизонтальных этажных кроссов, соединенных между собойкабелями магистральной вертикальной проводки.
    Архитектура иерархической звездыобеспечивает максимальную гибкость управления и максимальную способностьадаптации системы к новым приложениям.
    Архитектура одноточечного администрированияразработана для максимальной простоты управления. Обеспечивая прямое соединениевсех рабочих мест с главным кроссом, она позволяет управлять системой из однойточки, оптимальной для расположения централизованного активного оборудования.Администрирование в одной точке обеспечивает простейшее управление цепями,возможное благодаря исключению необходимости кроссировки цепей во многихместах. Архитектура одноточечного администрирования не применяется для группызданий.
Каждаяархитектура имеет свои преимущества (см. Таблицу 2.1), которые следует иметь ввиду при выборе кабельной системы.
 Таблица 2.1. Преимущества архитектуры проводки
Преимущества архитектуры проводки
Иерархическая звезда
Одноточечное администрирование
Наиболее гибкое управление
X
Наибольшая способность к адаптации
X
Централизованное управление
X
Распределенное оборудование
X
Централизованное оборудование
X
Наиболее гибкое использование активного оборудования
>X
Простота технического обслуживания
X
Полное соответствие стандартам
X
X при длинах до 100  м
    В основу любой структурированной кабельнойсистемы положена древовидная тополо­гия, которую иногда называют такжеструктурой иерархической звезды. Обобщенная структурная схема СКС изображена нарис. 2.1. Узлами структуры являются коммута­ционное оборудование различноговида (в соответствии с терминологией стандарта ISO/ IEC11801дистрибьютор — distributor), котороеобычно устанавливается в технических помещениях и соединяется друг с другом и синформационными розетками на рабочих местах электрическими и оптическимикабелями. Стандарты не регламентируют тип коммутационного оборудования,определяя только его параметры. Для монтажа и дальней­шей эксплуатациикоммутационного оборудования необходимы технические помещения. Все кабели,входящие в технические помещения, обязательно заводятся на коммутационноеоборудование, на котором осуществляются все необходимые подключения ипереключения в процессе строительства и текущей эксплуатации кабельной системы.Это обеспечивает гибкость СКС, возможность легкой реконфигурации иадаптируемости под конкретное приложение.
    Основой для применения именно иерархическойзвездообразной топологии является возможность ее использования для поддержкиработы всех основных сетевых приложений

Подсистемавнешних магистралей
Подсистемавнутренних магистралей
Горизонтальнаяподсистема
Подсистема : — сетевого оборудованияРис 2.1. Подсистемы СКС
(табл. 2.2).Из данных таблицы следует вывод о том, что топология рассматриваемого видаявляется той платформой, которая