3M Pouyet 屏蔽系统方案

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第一章前言

第1节概述

随着企业对通信需求的日益增长，办公大楼亟需装备一个既经济耐用又能适应未来发展潮流的实质性智能系统。

办公大楼正经历持续的演变进程，预计在未来的十年内，标准化的综合布线将如同电话线一般，普及至大楼的各个角落。

随着国际标准的新发展，如ISO/IEC IS 11801，以及欧洲针对高速数据传输（EN50167, EN50168, EN50169）和电磁兼容性（EMC）的系列标准EN系列的出台，用户在选择综合布线系统时面临了更为明智的考量。这些标准确保所安装的布线系统能够长期适应未来的各种需求，具有高度的前瞻性。

为了达成这一目标，亟需引入一种专门的技术手段。然而，现有的综合布线体系面临一个关键挑战：办公环境中的技术演进往往是孤立处理的，且当前的连接设备体系呈现出一定程度的杂乱无序。

本手册旨在为信息技术专业人士、建筑环境规划师及企业中信息技术系统的相关关键人员，提供全新的指导。我们强调，遵循欧洲或国际标准将带来操作上的便利，并有助于他们做出明智的决策。任何使用者若选择不遵照这些准则，可能面临潜在风险。

若未能严格遵循这些标准，可能会导致实际情况与标准不符，从而引发供应商质量保证方面的挑战。

唯有凭借精确详尽的衡量标准，而非制造商的行业准则，方能确保实质性的质量保障。

本指南旨在详细介绍3M公司如何通过其多合一的SCQ综合布线系统来应对各类挑战，并在各种应用场景中展现出卓越的适应性。

第2节创新智能建筑

当前，无论是企业的各个部门，还是商业机构或政府部门，无一不日益依赖电脑与通信技术的支持。

当前的计算机硬件与技术体系已经相当成熟并广泛运用。然而，一个关键环节——布线技术（特别是弱电布线），却尚未得到充分关注。尽管其在工程造价中占比大约1%至3%，但其重要性不容忽视。

实际上，综合布线系统对大楼的价值提升具有显著影响，其完善的设施无疑能增强楼宇在潜在用户心中的吸引力。

昔日，综合布线一度仅为极少数‘智能化建筑’的专属配置，然而如今，办公大楼的综合布线正经历显著的加速发展期。

尽管‘智能大厦’这一术语日益普及，然而在实际工程应用中，它更多地被用于市场营销，可能导致人们对它的内涵产生混淆。

虽然某个建筑的外观可能契合选用特定通信系统的条件，允许内部电脑与电信设施整合，但将其转化为智能化大厦并非仅凭线路连接就能轻易实现。

当前，供应商与用户群体日益普遍地意识到，智能大厦的内涵已超越了简单的布线范畴，其深度和广度得到了全面理解。

我们荣幸地引介"灵活性"这一核心理念，它赋予大楼的综合布线系统智能化特性。所谓的灵活性，即模块化设计，使得信息传输不再受限于单一设备，且能够无缝适应未来的网络变迁，无需对现有布线体系的结构进行调整。

随着企业组织形态日益动态化，对办公空间的需求转向灵活性和可调整性，现有的固定工作环境显得捉襟见肘。建筑的物理特性，如结构、规模、楼层分布和空间高度，无形中限制了这种灵活性。企业期盼着工作环境能无缝适应各部门的未来发展变化，同时要求在成本和效率上保持高效。正是在这个背景下，综合布线系统的价值凸显，它旨在通过设计灵活的信息分配网络，有效解决通信需求的剧增问题，借鉴了水电分配系统中模块化和独立终端安装的经验。

经济活动中的服务业正日益倚重信息技术和通信技术的支持。其应用涵盖广泛的通信手段，既包括传统的模拟信号媒介如电话和电视，亦包含现代的数字信号技术，如电话通信、计算机网络以及图形数据传输。这些信息的传输载体普遍依赖于电缆构建的网络基础设施。

因此，办公场所就需要灵活性，概括如下：

每个楼层的每个接入点需实现与所有信息网络无缝连接，无需额外铺设电缆或增设接口，确保了灵活性。随着业务需求的变化，工作区布局的调整能够迅速完成，无需触及墙体基层或天花板，确保公司运营不受干扰。

尽管计算机的普及驱动了通信需求的急剧增长，但我们必须认识到，其他通信手段在本世纪末前同样将扮演关键的发展角色。

这些内容是：

语音通信，特指声波信号的传输，涵盖了广泛的范畴，其中包括传统的电话通信，以及集体通信系统。

图像传输，特别是电视监视系统的实时画面传输，必将在未来的工作站中扮演不可或缺的角色。

远程分配至的各类设施：教育机构（学校）、培训中心、医疗机构、住宿场所（酒店）等

中央化大楼管理系统（BCM）将逐步实现对大楼管理信息的自动化集中控制。

涵盖的管理范畴广泛，包括但不限于行政管理和专业技术管理。

集中行政管理（简称GAC）可以用来：

实施严格的访问控制措施，确保只有授权人员在指定的时间段内进出特定大楼及区域。

·计时管理，

公司内部餐厅实现自动化计费与扣款服务，同时支持便捷的电子发票自动生成。

.......

大楼技术管理（简称GTB）可控制并监视：

·消防系统，

·空调系统，

·非法侵入监测系统，

·照明系统，

·采暖调节系统，

.......

本手册的核心内容专注于声音、数据与图像传输的技术议题，对于大楼的技术管理工作则不在本指南的讨论范畴之内。

第3节布线基础知识介绍

1.3.1何为综合布线

当前，各行各业，无论是商业机构、企业单位还是公共服务部门，普遍依赖计算机和通信设备进行运作。其核心目标是构建高效的信息流通网络，实现大楼内部及与外界的无缝通信。为此，一套兼容各类品牌设备的布线系统显得至关重要，它负责连接并整合各种数据传输设备。

"建筑物内的综合布线系统"这一术语，指的是在建筑内部构建的一种导体网络，它需满足既定的数量标准、优秀的性能以及灵活的布局配置需求。

综合布线一旦安装完毕，应该可以：

·连接任一类型终端，

·使布线手段标准化、简单化、系统化。

为了实现上述目标，综合布线应具备如下关键特性：

全面性：建筑各区域均配备有输出接口，确保在终端设备的连接与布局调整过程中无需额外进行线路铺设。

网络拓扑结构的重组性：在维持原有布线体系的前提下进行创新性布局

所有网络和终端设备的连接需求得以顺畅满足，要求建筑内部的输出端口及其配套线缆实现规范化配置，确保一致性。

得益于其创新的设计理念和高度的管理便利性，综合布线系统确保了长期稳定的操作体验。它简化了网络构建、工作站部署的流程，使得这些任务变得轻松易行，甚至支持同步作业的高效实施。

当提及综合布线，通常特指弱电系统。然而，在实施布线工程时，电力线路的考量同样至关重要。建筑物的整体布线结构由两部分构成：一是220伏的电力电缆网络，我们称其为‘强电’；另一是电话、电脑网络，即‘弱电’。关于如何在建筑内部有效融合这两种不同电压的网络，以防止强电对弱电可能造成的干扰，我们将后续章节详细探讨。

综合布线如今已被视为一项具有显著经济效益的投资，且未来这一趋势有望增强。长远来看，它显著降低了安装成本，并有效规避了因可靠性低和频繁停工产生的额外费用。

在深入讨论之前，我们首先要明确区分先前所阐述的综合布线与通常所指的布线系统之间的差异。

综合布线设计理念旨在预防因需求增长而导致的频繁扩展，实现系统的灵活性与高效性。

作为一种解决方案或电线电缆装置，布线系统提供必要的连接与传输支持。

1.3.2 综合布线系统的贡献

市场现有众多类型的布线方案供选择，包括针对特定计算机厂商定制的专有系统，以及那些具备高度兼容性的设计，能够无缝对接电话、计算机和图像网络。3M公司的多功能综合布线系统（SCQ）便属于此类兼容性强的解决方案，它不依赖任何特定电脑制造商，适应各种类型的网络环境。

SCQ（多功能综合布线系统）的基础架构包含水平和垂直方向的FTP屏蔽双绞线电缆（简称FTP电缆），它们被设计用于承载音频、视觉和数字数据信号，支持高达250MHz的传输频率。然而，值得注意的是，某些基于FTP电缆的布线系统在高干扰环境下可能并不理想，因其不满足电磁兼容性（EMC）规范，同时也未遵循欧洲对于电缆必须具备屏蔽性能的要求。

标准规定采用金属编织网结构。确实，为了实现自我防护，计算机技术人员在完成布线工程后通常会遵循这一要求。

为了在内部信息处理系统中增设一道筛选机制以削减外部干扰，这无疑增加了项目的预算压力。

实际上，尽管初期宣传‘灵活性’与‘经济性’的新型电缆安装，但附加的必要设备使得节省的成本几乎消耗殆尽。更为关键的是，这导致了布线系统的专用性增强。至今为止，这种情况在一定程度上未被充分揭示，因为布线系统的安装通常分为两个阶段——实用安装与无源连接器安装，各自独立的预算是其特征。

SCQ的拓扑结构呈星状，其结构设计如下：

从配线室起，采用2x4对的5e类屏蔽FTP电缆，其特性阻抗为100欧姆。在办公室终端，通过两个符合ISO8877标准的RJ45接口插座相连。在配线架端部，我们采用最新的嵌入式接点8对连接模块进行对接。

垂直配线采用25、50或100对线的主干电缆，也可以采用光缆多模光纤)。

跳线配置灵活多样，支持1、2或4对电缆的选择，根据不同网络需求，如计算机、图像传输或电话服务，配备相应的插头接口。

1.3.3SCQ优越性和财务合理性

鉴于各机构与企业对数据获取手段的多元化，布线系统面临一项关键挑战，其直接影响着系统的持续运作

在信息管理资源的投入中，由于存在的显著差异，可能导致异常高昂的花费。

事实上，尽管数据传输设备和自动交换机的年度成本呈递减趋势，但它们的性能表现却在持续增强。

令人意外的是，构成主要部分的劳动力及电缆或相关组件的布线成本呈现反向增长态势。因此，深入剖析布线费用的各项构成极其关键。布线费用的上涨可归因于两种因素：

首先，电子与通信设备，特别是计算机领域发展迅猛，用户根据需求持续增加各式电缆和组件以实现设备升级。其次，企业内部各部门行政设施和工作站点布局的频繁变动，必然导致线路布局的频繁调整。这些因素导致的反复改造工程，使得实际成本超越了最初的预算规划。

尽管初期的综合布线可能相对于传统布线稍显成本较高，但其迅速的投资回报效益是显而易见的。

通常情况下，综合布线项目的经济效益在第三年开始显现，即使不考虑额外因素，如运营中断、油漆维护、安装延误和迁移成本等。这些后续费用虽然频繁出现，但据统计，大约95%的企业和机构并未察觉，因为它们往往被纳入常规支出范畴（此类发票金额通常不超过5000美元每张）.

在评估过程中，我们着重考量综合布线的灵活性与长期投资价值。鉴于其一体化的设计，能够满足企业多方面的需求，且在使用寿命内无需改动，始终保证稳定高效。此外，能否支持高速数据传输，无疑是决定最终选择的关键因素。

第4节标准化综合布线方案

当前，无论是法国、欧洲乃至全球范围内，众多专家构成的组织正积极致力于推动综合布线的标准化进程，尤其聚焦于智能建筑的综合布线体系。

作为智能建筑领域的佼佼者，法国尤其在综合布线市场占据显著地位。法国本土拥有诸如AFNOR和UTE（皆为ISO及CEI的成员）在内的多个专业机构，它们联手发布了多项规范标准，致力于构建严谨的标准化框架。

由SIT(电信工业协会)和SYCABEL(电缆生产商协会)联合组建的RAR(网络连接与附件)专业团队，正致力于编撰针对智能建筑布线系统规范的指南和提示。在这一过程中，他们积极征询了相关布线系统制造商和供应商的见解。

专家团队密切关注法国、欧洲乃至国际范围内第三产业中智能建筑领域的标准化动态。当前，各相关方积极参与，共同推进这一标准化进程。

1.4.1 机械及电气性能的标准化

自1993年起，一系列标准化组织关注了布线系统组件的电气特性。EIA/TIA，作为工业界的权威机构，通过技术系统手册TSB36对水平配线电缆进行了详细的规范，而TSB40手册则着重于墙面插座的安装标准，特别强调了关于衰减、串扰和辐射性能的测量方法以及必须遵循的技术参数。

1.4.1.1国际标准

国际上，ISO/CEI/JTC1/SC25WG3委员会发过一份标准文件，名为“始创性的用户建筑布线”，编号ISO/CEIIS11801。这份文件规定了墙上插座、水平配线100-120和电缆、跳线尤其是连接线路的参考值。在楼层配线架的连接模块和垂直配线电缆方面没有作任何规定。就每个部件而言，要确定其类别需要测试的参数是其机械性能，但是，更重要的是其电气性能，是电气性能来确定以下所要遵守的值。

·衰减值

•串话值

·反射值

a)终端插座

在以下表中所列的值是所有接插件生产商都必须遵守的，以便证明当布线系统使用100MHz时，产品不会产生问题。而且应当有一个独立的测试机构发给一份质量合格证书以证明产品遵守了发布的性能要求而且符合相应的类别。

插座自身并无固有阻抗。表格中所列出的电阻数值与实验室测量中的环路电阻相吻合。我们列举这些数值的目的是为了明确在安装100欧姆、120欧姆或150欧姆电缆，并将其连接至墙上的插座时，预期在特定频率条件下应达到的阻抗值。

衰减dB

串话dB

插座发射率随传输频率变化：是23dB

是14dB

b)水平配线电缆

电缆导体直径的设计依据电缆的特性阻抗呈现出多样性。

0.40mm<<0.65mm 100和

150

衰减值是以每100米电缆长进行计算。

衰减dB

串话dB

100和电缆反射率都是23dB,并且与传输频率无关，而对于电缆来说，反射率是24dB。

关键参数之一为信号与噪声比(ACR)，它实质上衡量了信息传输的带宽效率。带宽越宽，信号传输的畅通性越高，且不易受到外界干扰。该比率由特定频率下的串话分量与在100米范围内相同频率下的衰减差异决定。

c)跳线电缆和终端接线电缆

标准对于跳线电缆和终端接线电缆的要求较为宽松。这类电缆应具备与水平配线电缆相同的特性阻抗(Zc)，且其最大衰减程度可较水平配线电缆高出不超过50%。然而，对于串话性能，并无特定数值规定，因为串话通常受电缆长度因素影响。

d)连接电路

按照ISO/IEC IS 11801标准，电缆和墙面插座的性能被划分为多个类别，现已细致分类。

下三种类别：

传输特性专为100和120Q电缆，以及相应的连接组件设计，适用于频率上限至16MHz的通信需求。

四类：100和120Q电缆以及相配的连接部件，其传输特性规定至:

传输特性优良的100和120Q电缆，连同其兼容的连接组件，适用于频率范围直至200MHz。

第五类别：包括100和120Q电缆，以及相应的连接组件，其传输性能特性和频率上限界定在250兆赫兹内。

在连接层面，国际标准化组织委员会依据类别设立了不同的传输等级，这些等级的划分依据的是水平配线的长度变化而动态调整。

以下是评估布线系统连接性能所需考虑的关键要素列表：

连接定义

连接线路衰减及串话

特性表中所示的各项特征，无论对应的是何种水平布线电缆的特性阻抗，其数值皆保持一致。这里列出的内容均为说明。

测量工作既可起始于楼层配线间的设定，同样也可自墙面插座展开测量。

1.4.1.2欧洲标准

欧洲地区已由CENELEC发布了一系列标准，其中部分标准遵循了ISO/IEC IS 11801的框架。

该文件是在既定标准的基础上制定的，这些标准已由欧洲共同体认可，并于1995年7月正式启动执行。

行。

本文档涵盖的技术标准包括水平布线电缆的技术特性、跳线与终端连接电缆的规格，以及干线电缆的相关准则。

根据规定，水平线路、垂直线路的布线，以及跳线与终端连接电缆的外护套必须采用L.S.0.H（低烟无卤）材质，这种材料的特点是烟雾排放量低且不含任何有毒卤素。

根据自1996年1月1日起强制执行的C.E.M（电磁兼容性）标准，所有的电缆和跳线电缆必须配备至少一层整体屏蔽或双层金属编织网结构，以确保合规性。

特性阻抗在1MHz至100MHz频率范围内，对于水平布线、垂直布线以及跳线电缆应符合相应的技术标准。

.

a)EN50167标准（水平配线电缆）

由于该标准对导线直径进行了详尽考量，其详细程度超越了ISO标准。以下是100米电缆相应的衰减数据表：

用分贝(dB)计算：

在电缆特性阻抗的串话特性上，CENELEC为相关频率规定了统一的标准值。

串话

Frequency in MHz	100-120-150
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