Структурируемая кабельная система. Отчёт Умар. Монтаж структурированных кабельных систем
 Скачать 181.11 Kb.
|
|
Министерство образования и науки РД ГБПОУ «Технический колледж им.Р.Н.Ашуралиева» Отчёт По учебной практике УП.02 ПМ.02 «Технические эксплуатация инфокоммуникационные сети и системы связи» Специальность: 11.02.15 «Инфокоммуникационные сети и системы связи» Тема: Монтаж структурированных кабельных систем Выполнил студент: группы 6-ИКС-9-4 Амиров Г.А. Принял преподаватель: Мирзаев.О. Н.  2022Содержание: Введение...........................................................................................3 1. Общие сведения по СКС. ..........................................................4 1.1 Определение структурируемой кабельной системы.............5 1.2 Преимущество СКС.................................................................5 1.3 Структура СКС.........................................................................6 1.4 Интерфейсные места кабельной системы..............................9 1.5 Топология СКС........................................................................10 1.6 Управление СКС......................................................................12 1.7 Требования по монтажу. .........................................................13 2. Реализация кабельной системы.................................................14 3. Классификация прикладных и кабельных систем.....................16 Заключение.........................................................................................17 Список литературы............................................................................18 . Введение С середины 80-х годов идет бурное развитие локальных вычислительных сетей (ЛВС). Они становятся стратегическим ресурсом предприятий, учреждений и организаций, обеспечивая безошибочную транспортировку информации в скрытом виде и непрерывным потоком. И если сегодня информация - "кровь экономической жизни", то кабели - это "кровеносные сосуды", по которым она движется. В 1987 г. Группа Гартнера (Gartner Group), американская организация по исследованию проблем бизнеса, опубликовала результаты своего исследования большого числа фирм. Она установила, что в организациях в течение года перемещается приблизительно 22,5% , а в крупных финансовых организациях в центре города до 200...400% всех работающих. При этом переместить с места на место пользователя компьютера стоит 1500 $, а телефона - 300 $. Столь существенная разница объясняется тем, что куда бы работник ни переместился, телефонную розетку он находит тут же на новом месте, а пользователю компьютера приходится вызывать бригаду монтажников, которая несколько часов прокладывает специальный кабель и устанавливает специальные розетки. И если Вы не имеете кабельной проводки для ЛВС, аналогичной телефонной, то в год теряется 0,225 *N* 1500$, где N - число пользователей. Кроме того, при остановке ЛВС (а 70% простоев ЛВС вызваны неполадками в кабельной проводке), убытки составляют обычно от 1 до 50 тыс. $ в час. С учетом сказанного и того, что на кабельную систему приходится не более 5% стоимости ЛВС, следует сделать вывод о необходимости разработки т.н. структурированной кабельной системы (СКС), создающейся по модульному принципу и содержащей все необходимые компоненты для любого сетевого решения. Необходимо добавить, что современное производственное здание становится все более "интеллектуальным". Помимо трех капитальных основных инженерных систем (энергоснабжения, водоснабжения, вентиляции) оно требует создания четвертой капитальной системы - кабельной. Действительно, сегодня в здании требуют прокладки кабеля следующие системы: телефонная (городская и местная), компьютерная (ЛВС), телевидения (городского и офисного), пожарной сигнализации и пожаротушения, охранной сигнализации и наблюдения, мониторинга климатических условий и управления ими, контроля доступа персонала. 1. Общие сведения по СКС. С начала 90-х годов получил развитие новый вид промышленной продукции – структурированные кабельные системы (СКС). Их начали выпускать многие электронные, коммуникационные и электротехнические компании. Появились фирмы, производящие соединители, кабели, различные приспособления, конструкционные устройства и аксессуары. Возникновение кабельных систем относят к 1984--86 гг. Значительный прорыв в этой области произошел после принятия в 1991 г. стандарта EIA/TIA-568 и сопутствующих ему документов. В них получили отражение различные возможности СКС, и последующее развитие стандартов направлено на определение рекомендаций по расширению номенклатуры проводки на медных парах и волоконно-оптических кабелях, интеллектуальной управляемости структуры и возможности получения необходимой полосы пропускания среды для мультимедийных приложений со скоростью передачи данных в линиях вплоть до 1 Гбит/с. Распространение СКС – тенденция, оказавшая заметное влияние на практику инсталляций кабельных систем. В СКС входят: концентраторы, панели переключений, стойки, розетки и другие элементы, позволяющие построить цельную сеть, и получить четкую документацию, упрощающую управление, и тем сокращающую время простоя сети, а также реконфигурирование (без переделки существующей проводки) и сопровождение системы. Принятые принципы архитектурной организации структурированных кабельных систем определили их универсальность, отвечающую самым взыскательным требованиям. Широкая номенклатура и высокое качество изделий предопределили высокую популярность СКС. Они используются не только при разводке силовых электролиний и модернизации внутренней телефонной сети, но и при построении коммуникаций систем автоматизации и управления технологическим оборудованием, прокладке линий охранно-пожарной сигнализации, компьютерных сетей и информационных систем, включая системы голосовой и видео связи, передачи компьютерных данных, охранного и промышленного телевидения и т.д.. 1.1 Определение структурированной кабельной системы. Структурированной кабельной системой (СКС) называется кабельная система: имеющая стандартизованную структуру и топологию, использующая стандартизованные элементы (кабели, разъемы, коммутационные устройства и т.п.), обеспечивающая стандартизованные параметры (скорость передачи данных, затухание и проч.), управляемая (администрируемая) стандартизованным образом. Отметим, что термин "стандартизованный" не означает здесь "одинаковый", а определяет лишь, что все различные СКС строятся по одинаковым принципам и правилам и в соответствии с национальными и международными стандартами в области информационных технологий. Кабельную систему, не обладающую хотя бы одним из перечисленных свойств, будем называть исключительной кабельной системой (ИКС) (в смысле ее единственности в своем роде). В англоязычной литературе для СКС используют термины "generic" (универсальная) и "structured" (структурированная), а для ИКС используется слово "proprietary" (частная). 1.2 Преимущества структурированных кабельных систем. СКС перед ИКС имеют, в основном, следующие преимущества: универсальность: одна кабельная система обслуживает все необходимые в здании системы: телефонную, ЛВС, пожарную, охранную и др. высокую адаптивную способность к изменениям внешних условий ("гибкость"): действительно, без изменений в пространстве, без перекладки кабелей СКС легко приспосабливается: к изменениям организационной структуры предприятия (организация новых и ликвидация старых подразделений); к передислокации сотрудников и подразделений (например, банк "BARKLAYS BANK", обладая СКС, переместил за субботу и воскресенье в новое помещение 590 сотрудников, которые в понедельник продолжили работу без проблем. к смене типов оборудования и, следовательно, к смене его поставщиков (заметим, что оборудование обновляется в компьютерной области примерно за три года), а независимость от конкретных поставщиков всегда полезна. . 1.3 Структура СКС. Функциональные элементы Обобщенная кабельная система включает в себя следующие функциональные элементы: Главный Распределительный Пункт (ГРП) Магистральный кабель территории Распределительный Пункт Здания (РПЗ) Магистральный кабель здания Распределительный Пункт Этажа (РПЭ) Горизонтальный кабель Точка перехода (ТП) Телекоммуникационный Разъем (ТР) Группы этих элементов объединяются в кабельные подсистемы. Кабельные подсистемы. Обобщенная кабельная подсистема состоит из трех кабельных подсистем: Магистральная подсистема территории Магистральная подсистема здания Горизонтальная подсистема Объединение трех кабельных подсистем формирует структуру обобщенной сети. Магистральная кабельная система территории простирается от главного распределительного пункта до распределительных пунктов здания, обычно расположенных в разных зданиях. Система состоит из: магистральных кабелей территории, механического окончания кабелей (в главном распределительном пункте и в распределительных пунктах этажа), кроссовых соединений в главном распределительном пункте. Кабели системы могут соединять распределительные пункты здания между собой Магистральная кабельная система здания простирается от распределительного пункта здания до распределительных пунктов этажа. Система состоит из: магистральных кабелей здания, механического окончания кабелей (в распределительном пункте здания и в распределительных пунктах этажа), кроссовых соединений в распределительном пункте здания. Кабели системы не могут иметь точек перехода, а медные кабели выполняются без сращивания. Горизонтальная кабельная подсистема простирается от распределительного пункта этажа до телекоммуникационных разъемов на рабочих местах. Горизонтальная подсистема включает горизонтальные кабели, механическое окончание кабелей (разъемы) в РП этажа, коммутационные соединения в РП этажа и телекоммуникационные разъемы. В горизонтальных кабелях не допускается разрывов. При необходимости допускается одна точка перехода. Все пары и волокна телекоммуникационного разъема должны быть подключены. Телекоммуникационные разъемы не являются точками администрирования. Не допускается включения активных элементов и адаптеров в состав СКС. Обобщенная кабельная система показана на рисунке.  Рис.1 Обобщённая кабельная система. Кабельная система рабочего места соединяет телекоммуникационный разъем рабочего места с терминальным оборудованием. Кабели этой системы не входят в круг требований стандарта, хотя стандарт специфицирует их предельную длину и рабочие характеристики. Обобщенная кабельная система имеет структуру иерархической звезды, которая может принимать форму, изображенную на рисунке ниже.  Рис.2 Обобщённая кабельная система. Количество и тип подсистем, включенных в систему, зависит от географии и размеров территории предприятия, а также от стратегии пользователя. Например для территории, включающей только одно здание, центральной точкой является распределительный пункт здания, и отпадает необходимость в магистральной подсистеме территории. Для некоторых прикладных систем дополнительные соединения между распределительными пунктами здания и этажа допустимы и желательны. Кабели магистральной подсистемы здания могут обеспечивать такие соединения. Однако эти соединения будут избыточными по отношению к рекомендованной базовой структуре. Функции распределительных пунктов разного типа могут быть объединены в одном. На рисунке изображен пример.  Рис.3 Примеры распределительных пунктов. В здании на переднем плане каждый тип распределительного пункта изображен отдельно. В здании на заднем плане показан распределительный пункт, соединяющий в себе функции пункта здания и пункта этажа . Размещение распределительных пунктов Распределительные пункты размещаются в шкафах оборудования или помещениях оборудования. На рисунке ниже показано типичное размещение функциональных элементов. Для прокладки кабелей используются подходящие элементы конструкции здания, такие как воздуховоды, тоннели, кабельные лотки, и т. д.  Рис.4 Распределительные пункты. 1.4 Интерфейсные места кабельной системы Интерфейсные места обобщенной кабельной системы размещаются на концах каждой подсистемы. В этих точках возможно подключение оборудования прикладных систем. На рисунке изображены потенциальные места распределительных пунктов для подключения оборудования.  К распределительному пункту может быть подключен кабель связи с внешними службами, для подключения оборудования может использоваться как соединение через кросс, так и непосредственное соединение. Расстояние от внешних служб до главного распределительного пункта имеет решающее значение. Характеристики кабеля между двумя точками должны быть тщательно продуманы и реализованы со стороны пользовательских приложений. Каждый телекоммуникационный разъем должен быть промаркирован постоянной, хорошо заметной для пользователя, этикеткой. Следует обратить внимание на маркировку каждой дуплексной пары: все изменения маркировки должны фиксироваться в документации. Шкафы оборудования должны обеспечивать все необходимые условия (пространство, питание, условия окружающей среды и т.д.) Для пассивных элементов и активного оборудования, установленного в них. Каждый шкаф должен иметь прямой выход на магистральные кабели. Помещение оборудования представляет собой часть внутреннего пространства здания, где располагается телекоммуникационное оборудование. В помещении может располагаться, а может и не располагаться распределительный пункт. Помещения оборудования отличаются от шкафов, прежде всего типами и сложностью вмещаемого оборудования. В помещении может располагаться более одного распределительного пункта. Пространство, в котором размещено телекоммуникационное оборудование более чем одного распределительного пункта, должно рассматриваться как помещение оборудования. Кабельный ввод оборудуется для ввода в здание магистральных кабелей, кабелей глобальных и локальных сетей и перехода на кабель для внутренней прокладки. Ввод включает в себя входную точку в стене здания и трассу, ведущую к главному распределительному пункту или пункту этажа. Организация окончания внешнего кабеля может потребовать установки специального оборудования согласно требованиям местных технических норм. 1.5 Топология СКС. Традиционная архитектура иерархической звезды разработана для обеспечения максимальной гибкости. Кроссовое оборудование устанавливается в главной аппаратной.  Рис.5 Архитектура иерархической звезды. СКС устанавливается в семиэтажном здании башенного типа (см. рис.), с размерами в плане 24х30 м. Высота этажа составляет 3.5 м, общая толщина перекрытий равна 50 см. На всех этажах здания рабочие помещения имеют разные размеры. Во всех помещениях здания (кроме помещений цокольного этажа) имеется подвесной потолок с высотой свободного пространства 35 см. Стены помещений изготовлены из обычного кирпича и покрыты штукатуркой, толщина которой составляет 1 см. Строительным проектом предусмотрен вертикальный технологический канал для прокладки кабелей, проходящий через все этажи. В ходе проектирования мною было рассмотрено несколько вариантов архитектуры структурированной кабельной системы, и выбран вариант как оптимальный по стоимости, так и наиболее удобный с точки зрения последующего администрирования  .Рис.6 структурированная кабельная система. Создаваемая СКС должна обеспечить функционирование ЛВС и телефонной сети здания, то есть на каждом рабочем месте монтируется информационная розетка с двумя розеточными модулями. Внутренняя сеть телефонизации и внутренняя компьютерная сеть проектируется как единое целое, как часть СКС. Подсистема рабочего места состоит из необходимого количества универсальных портов RJ-45 и соединительных кабелей для подключения оконечного оборудования. Общее число рабочих мест, определяется из расчета 5 м2 на одно рабочее место - итого 149 рабочих мест (311 универсальных портов RJ-45, и 3 телефонных RJ-11). В помещениях, в которых располагаются кабинеты руководства, приемные или диспетчерские число рабочих мест определялось исходя из необходимого количества портов, и оно не всегда совпадает с расчетным, так как при расчете по площади в кабинетах руководства и приемных получается чрезмерная избыточность портов, а в диспетчерских возникает недостаточность - из-за потребности в подключении большого количества телефонов. Таблица показывает количество рабочих мест сети передачи данных на каждом этаже здания. 1.6 Управление СКС. Архитектура одноточечного управления разработана для максимальной простоты управления. Обеспечивая прямое соединение всех рабочих мест с кроссом в главной аппаратной, она позволяет управлять системой из одной точки, оптимальной для расположения централизованного активного оборудования. Администрирование в одной точке обеспечивает простейшее управление цепями, возможное, благодаря исключению необходимости кроссировки цепей во многих местах. Администрирование из одной точки также обеспечивает возможность подключения пользователей, находящихся в разных частях здания, непосредственно к одному и тому же сегменту сети. Это упрощает управление локальной сетью и снижает трафик на постоянно перегруженных мостах и маршрутизаторах. Одноточечное администрирование приводит кроме того к снижению денежных затрат по трем причинам. Во-первых, оно исключает необходимость в горизонтальном кроссе, позволяя сэкономить на пассивном оборудовании. Во-вторых, оно позволяет собирать активное оборудование в одном месте, уменьшая количество неиспользуемых портов в системе: таким образом снижается стоимость активного оборудования. В-третьих, эта архитектура упрощает эксплуатацию сети, уменьшая нагрузку на обслуживающий персонал. Способы прокладки. Кабель-каналы прокладываются по стенам здания путем крепления их шурупами с шагом 1 метр. По периметру рабочих помещений кабель-каналы устанавливаются на высоте 75-80 см. от пола, чуть выше уровня рабочих столов. По вешним стенам здания вдоль окон, кабель-каналы устанавливаются под подоконниками. Для стыковки каналов проложенных вдоль окон и по внутренним стенам рабочих помещений, используются угловые секции кабель-каналов. Диаметр проходных отверстий должен быть таким, чтобы кабели занимали не более 50% площади отверстий. В каждое отверстие устанавливается закладная труба соответствующего диаметра. При прокладке кабеля должны быть выполнены следующие общие требования: избегать повреждения внешней оболочки кабеля; избегать перекручивания кабеля; затяжки (хомуты) должны затягиваться вручную без использования инструмента; тянущее усилие прилагать равномерно, без рывков; выдерживать радиус изгиба кабеля не менее 8 диаметров кабеля; расстояние между поддерживающими кабель элементами не должно превышать 1.5м; пролеты кабеля между поддерживающими элементами должны иметь видимый провис, что является показателем приемлемого натяжения кабеля; расстояние до источников дневного света должно быть не менее 120 мм. Если данное требование выполнить невозможно, необходимо использовать металлический трубопровод. 1.7 Требования по монтажу кабельной системы. Монтаж кабельной системы должен производиться в соответствии с требованиями стандартов EIA/TIA-569, Е1АЯ1А-Т8В40, EIA/TIA-RS-455 и выполняться в несколько этапов: - сверление проходных отверстий; - монтаж кабельных коробов; - монтаж настенных шкафов и коммутационного оборудования; - прокладка кабеля; - установка и разделка розеток; - разделка кабелей на коммутационных панелях; - маркировка. 2. Реализация кабельной системы Длины смонтированных кабелей магистральной и горизонтальной подсистем не должны превышать предельных значений. Эти значения приведены на рисунке.  Рис.7 Кабельной и магистральной подсистемы. Горизонтальная подсистема Длина кабелей горизонтальной подсистемы не должны превышать 90 метров. Эта длина представляет собой расстояние, проходимое сигналом от механического окончания кабеля на кроссе распределительного пункта этажа до окончания на телекоммуникационном разъеме рабочего места. Суммарная длина кабеля рабочего места, кабеля-перемычки и кабеля оборудования не должна превосходить 10 метров. Доля длины каждого кабеля выбирается исходя из конкретной необходимости, но длина кабеля-перемычки не должна превышать 5 метров. На рисунке ниже представлена модель, используемая для корреляции характеристик кабелей горизонтальной сети с кабелями оборудования.  Рис.7 Модель горизонтальной сети с кабелями оборудования. Топология магистральных кабелей может иметь не более двух иерархических уровней. Соблюдение этого требования позволяет снизить ухудшение качества сигнала на пассивных элементах системы и упростить администрирование системы. Сигнал, вышедший из распределительного пункта этажа должен достигать главного распределительного пункта, проходя не более чем один кроссовый узел. Допускается структура магистральной подсистемы, имеющая только один кроссовый пункт. Магистральные кроссовые пункты должны располагаться в шкафах оборудования или помещениях оборудования. На рисунке представлены соотношения длин кабелей магистральной подсистемы. Расстояние между главным распределительным пунктом и распределительным пунктом этажа не должно превышать 2000 метров. Расстояние между распределительным пунктом здания и распределительным пунктом этажа не должно превышать 500 метров. При использовании одномодового кабеля максимальное расстояние в 2000 м может быть увеличено. Известно, что характеристики одномодового кабеля позволяют передавать сигнал на расстояние до 60 км. Однако дистанция между главным распределительным пунктом и распределительным пунктом этажа большая чем 3000 м считается выходящей за область применения стандарта.  Рис. 8 Требования для строения магистральных кабелей Длины кабелей-перемычек, применяемых в главном распределительном пункте и распределительных пунктах здания не должны превышать 20 метров. 3. Классификация прикладных систем и классификация кабельных систем. Определено 5 классов прикладных систем: класс A – системы для работы в речевом диапазоне и низкочастотной передачи. Медные кабели, поддерживающие этот класс приложений, входят в класс кабельных систем A. класс B – системы для среднечастотной передачи. Медные кабели, поддерживающие этот класс приложений, входят в класс кабельных систем В. класс С – системы для высокочастотной передачи. Медные кабели, поддерживающие этот класс приложений, входят в класс кабельных систем С. класс D – системы для сверхвысокочастотной передачи. Медные кабели, поддерживающие этот класс приложений, входят в класс кабельных систем D. класс оптики – системы для высокочастотной и сверхвысокочастотной передачи. Оптоволоконные кабели, поддерживающие этот класс приложений, входят в класс оптоволоконных кабельных систем. Широта полосы пропускания этих систем не является ограничивающим фактором. Классификация кабельных систем строится на основе полосы пропускания базовой линии кабеля горизонтальной подсистемы. Определено 5 классов: класс A – пропускает сигнал до 100 Кгц. класс B – пропускает сигнал до 1 МГц. класс С – пропускает сигнал до 16 МГц. класс D – пропускает сигнал до 100 МГц. Класс оптоволоконных систем – поддерживает приложения, требующие полосы 10 МГц и более. Заключение В ходе выполнения отчёта, мною был составлен проект структурированной кабельной системы (СКС) для интеллектуального здания газопромыслового управления в поселке Пангоды. СКС соответствует принятым международным стандартам (ANSI/TIA/EIA-568-A и ISO/IEC11801). Настоящим проектом предусматривается обеспечение здания следующими системами: внутренняя компьютерная сеть и сети бесперебойного и стабилизированного электропитания, объединенные в структурированную кабельную сеть СКС; коммутатор локальной компьютерной сети, сервер локальной компьютерной сети; система бесперебойного и стабилизированного электропитания; система контроля микроклимата; система контроля доступа; система видеонаблюдения; система охранной сигнализации. Для построения сети передачи данных в проекте применяется топология одноточечного администрирования. Реализована топология типа «звезда» с центром в помещении аппаратной. Для получения наибольшей гибкости использования всей кабельной системы не существует разделения на сеть передачи данных и телефонную. В проекте предоставлены необходимые расчеты и чертежи, спецификация оборудования и материалов, необходимых для построения СКС. Кроме того даны требования по монтажу, рекомендации по администрированию, обслуживанию и эксплуатации системы. Список литературы: The Cabletron Systems Guide to Local Area Networking, "Cabletron Systems Ltd.", 1995, s.2, p.3. Интеллектуальные здания. Проектирование и эксплуатация информационной структуры., пер. с англ., "Сети МП", 1996, с.90. С.К.Стрижаков, Современные кабельные системы, "PC Magazine/Russian Edition", декабрь 1995, сЛ66. А.Чернобровцев, Интеллектуальное здание компании "Анкей", "Computer Week-Moscow", 10 июля 1997, N 25(279), с.6. Structured cabling. Foundation for the future., "ANIXTER Technology White Paper", febr. 1996. p.4. Handbook of Local Area Networks, ed. J.P. Slone, A.Drinan, Auerbuch Publications, 1991. |