ПРИМЕР ПРОЕКТИРОВАНИЯ СКС часть 2 9.3.6. Выбор типа и расчет количества организаторов В проектируемой кабельной системе используются следующие разновидности организаторов: • горизонтальные организаторы, устанавливаемые в монтажных конструктивах; • вертикальные организаторы, устанавливаемые в шкафах; • вертикальные организаторы, устанавливаемые рядом с кроссовыми башнями в аппаратной. Согласно схеме на рис. 9.6 в каждой из КЭ потребуется 9 горизонтальных организаторов. Коммутационное оборудование СКС и сетевые устройства ЛВС в данном случае размещаются в одном монтажном шкафу. Поэтому выбираем высоту организатора 1 U. В аппаратной в той части коммутационного поля, которая выполняет функции оборудования КЭ, необходимое количество организаторов совпадает с аналогичным параметром КЭ (то есть 9 штук). Наборные панели резервной магистрали категории 5е в количестве 2 штук требуют одного организатора, 3 оптические полки - трех. Дополнительно предусматривается 2 организатора, монтируемых над и под центральным коммутатором. Таким образом, всего в аппаратной потребуется 15 организаторов. Суммируя указанные значения, получаем количество изделий этой разновидности, включаемых в спецификацию: 9 х 3 + 15 = 42. Вертикальные кабельные организаторы (держатели) кабелей шнуров различного назначения в шкафах устанавливаются на монтажных рельсах рядом с панелями и оборудованием отдельных функциональных секций коммутационного поля с двух сторон каждого функционально законченного блока, то есть по паре - на каждый горизонтальный организатор и по паре - на каждую 200-парную панель типа 110. Таким образом, в каждой кроссовой потребуется 22 держателя данного типа. В аппаратной функциональная секция горизонтальной подсистемы и сетевого оборудования уровня рабочей группы ЛВС обслуживается 16 держателями, панель отображения портов УПАТС - двумя, оптические полки - шестью, панели резервной магистрали категории 5е - двумя. Рядом с центральным коммутатором, в связи с его большой высотой, устанавливаем по два держателя с каждой стороны. Таким образом, всего в аппаратной потребуется 30 держателей.
Суммируя указанные значения, получаем количество держателей, вводимых в спецификацию: 22 х 3 + 30 = 96. Габариты держателя выбираются равными 93x80 мм. Вертикальные организаторы для кроссовых башен в связи с требованием заказчика об использовании в этой части административной подсистемы коммутационных шнуров устанавливаются: • с обеих сторон от кроссовых башен; • в соответствии с правилами - между второй и третьей кроссовыми башнями. Таким образом, общее количество вертикальных организаторов равно трем. Высота монтажа оснований кроссовых башен выбирается равной высоте организаторов. 9.3.7. Расчет количества и определение длин оконечных, кроссовых и коммутационных шнуров в технических помещениях 9.3.7.1. Кроссовые В кроссовых предусматриваются следующие виды шнуровых изделий: • однопарные комбинированные шнуры с модульными вилками и вилками типа 110 на разных концах, предназначенные для соединения панелей горизонтальной подсистемы и магистрали категории 3; • 4-парные шнуры с вилками модульных разъемов - для подключения горизонтальных линий к портам этажных коммутаторов рабочих групп ЛВС; • оптические шнуры - для подключения оптических up-link-портов этажных коммутаторов рабочих групп к волоконно-оптическим линиям подсистемы внутренней магистрали; • резервные 4-парные шнуры с вилками модульных разъемов - для подключения электрических портов этажных концентраторов к магистральному кабелю категории 5е. Для расчета общего количества шнуров определенной разновидности используем статистический подход. Принимаем, что поставляемые шнуры обеспечивают обслуживание 70% рабочих мест, и 10% от этого количества предусматриваем в составе ЗИП. Это означает, что в состав спецификации поставляемого оборудования включается в общей сложности по 77 шнуров первых двух разновидностей и по 8 шнуров для подключения к uplink-портам этажных коммутаторов. В соответствии с исходными данными, для подключения к магистрали категории 3 будут использоваться однопарные комбинированные шнуры. При принятом в проекте размещении оборудования ЛВС и СКС, представленном на рис. 9.6, максимальное расстояние между коммутаторами и панелью резервной магистрали категории 5е не превысит 65 см. С учетом того, что розетки наборной панели резервной магистрали расположены под гнездами up-link-портов этажных коммутаторов, это позволяет применить шнуры длиной 1 м. Для подключения оптических модулей up-link-портов этажных коммутаторов используем шнуры стандартной длины 3 м. 9.3.7.2. Аппаратная В аппаратной предусматриваются следующие виды шнуровых изделий: • однопарные комбинированные шнуры с модульными вилками и вилками типа 110 на разных концах, предназначенные для соединения розеточных частей разъемов панелей горизонтальной подсистемы и «вырожденной» магистрали категории 3, связывающей монтажный конструктив и настенные кроссовые башни; • 4-парные шнуры с вилками модульных разъемов - для подключения горизонтальных линий к портам этажных коммутаторов рабочих групп ЛВС; • оптические шнуры - для подключения оптических портов центрального коммутатора сети к волоконно-оптическим линиям подсистемы внутренней магистрали; • оптические шнуры - для подключения оптических портов центрального коммутатора сети к волоконно-оптическим линиям подсистемы внешней магистрали; • 4-парные шнуры с вилками модульных разъемов - для подключения up-link-портов этажных коммутаторов рабочих групп к портам центрального коммутатора ЛВС; • резервные 4-парные шнуры с вилками модульных разъемов - для подключения электрических портов этажных концентраторов к магистральному кабелю категории 5е; • однопарные шнуры типа 110 - для коммутации розеточных частей разъемов кроссовых башен; • 25-парные монтажные шнуры Telco на одном конце - для подключения учрежденческой телефонной станции к выделенной для нее 100-парной панели кроссовой башни. Для улучшения технико-экономических показателей проектируемой системы помещение аппаратной дополнительно выполняет функции КЭ первого этажа. Поэтому количество и распределение по длинам шнуров первых двух разновидностей в аппаратной совпадают с аналогичными параметрами в любой этажной кроссовой. Центральный коммутатор ЛВС подключается к up-link-портам коммутаторов рабочих групп следующим образом: • 4-парными шнурами категории 5е с вилками модульных разъемов - к коммутаторам в помещении 128; • многомодовыми оптическими шнурами с вилками разъемов SC через оптические кабели подсистемы внутренней магистрали - к коммутаторам в остальных кроссовых; • одномодовыми оптическими шнурами через оптические кабели подсистемы внешних магистралей - к ранее построенной сети в другом здании. Оценим длину шнуров из витых пар последней разновидности. Из рис. 9.6 следует, что центральный коммутатор и коммутаторы уровня рабочей группы ЛВС информационно-вычислительной системы целесообразно размещать в разных монтажных конструктивах. В случае их монтажа на одной высоте для упрощения удобства обслуживания расстояние между связываемыми портами этих устройств может достигать только по горизонтали 1,5 м. В силу этого целесообразно применение шнуров длиной 2 м. Общее количество этих шнуров может быть найдено на основании ожидаемого количества коммутаторов рабочих групп в аппаратной и с учетом 10-процентного резерва составит 8 штук. Для выполнения подключения центрального коммутатора по оптическим каналам потребуется в общей сложности 3 х 8 = 24 многомодовых оптических шнура, 2+1 = 3 одномодовых оптических шнура. Для подключения УПАТС используются монтажные шнуры в виде 25-парных кабелей с установленными на одном из концов разъемами Telco. Могут быть заказаны шнуры длиной до 30 м. Расстояние между кроссовыми башнями и системным блоком УПАТС на стене помещения составляет примерно 1 м. В данном случае с учетом подъемов и поворотов, а также запасов на непрямолинейность укладки и разделку примем среднюю длину монтажного шнура равной 5 м. В процессе проектирования административной подсистемы под кросс УПАТС было выделено семь 100-парных блоков, что позволит в перспективе без каких-либо проблем перейти на подключение 2-парных телефонов. Поэтому общее количество монтажных шнуров указанного типа составит: 700 / 25 = 28. Для выполнения коммутации на кроссовых башнях потребуется в общей сложности 77 х 4 = 308 однопарных шнуров с разъемами типа НО. Используем для выполнения этой операции стандартные шнуры длиной 1 м. Результаты расчетов сведены в табл. 9.10.
Семенов А.Б.
9.4. Расчет дополнительных и вспомогательных элементов СКС 9.4.1. Расчет декоративных коробов и их аксессуаров 9.4.1.1. Определение габаритных размеров Расчет выполняется в соответствии с положениями раздела 5.1. В рабочих помещениях прокладка кабеля в соответствии с требованиями заказчика выполняется в декоративных коробах. Согласно плану схема прокладки декоративных коробов выбрана таким образом, что отдельные сегменты кабельных каналов данной разновидности в основной своей массе используются для прокладки кабелей к двум информационным розеткам. Три ИР обслуживают сегменты в помещениях 22, 24, 27 и 36, четыре - в помещениях 14, 15 и 24, пять - в помещениях 22 и 24. Принимаем диаметр горизонтального кабеля категории 5е равным 5,2 мм, что соответствует площади поперечного сечения 21,2 мм2. Коэффициент использования площади принимаем равным ki = 0,5, а коэффициент заполнения - средним по стандарту TIA/ EIA-569-A и равным kz = 0,45. При такой степени заполнения существенно упрощается эксплуатация кабельной системы и становится возможной при необходимости установка дополнительных ИР с прокладкой новых кабелей в существующих декоративных коробах. В случае острой необходимости иногда допускается увеличение этого параметра, но не выше максимального значения, установленного стандартом. В соответствии с исходными данными, кроме информационной сети должна быть создана сеть электропитания. Для выполнения норм противопожарной безопасности для прокладки силовых кабелей должна быть выделена отдельная секция декоративного короба. При относительно небольшом количестве ИР, обслуживаемых одним сегментом декоративных коробов, применение этих изделий больших размеров со съемными перегородками является нецелесообразным. Таким образом, получаем, что для минимизации габаритов необходимо применять 3-секционные настенные кабельные каналы, то есть короба размером 60x16 мм и более. Результаты расчетов габаритов короба приведены в табл. 9.11 и свидетельствуют о том, что в проекте будут использоваться короба двух типоразмеров: 60x16 мм и 75x20 мм, которые позволяют выполнять монтаж корпусов информационных и силовых розеток рядом с коробом на поверхности стены. Две секции этих изделий будут использованы для прокладки горизонтальных информационных кабелей, а одна - двух силовых кабелей (один для системы гарантированного электропитания компьютерного оборудования, другой обеспечивает подключение розеток бытового электроснабжения). При этом предполагается, что розетки электропитания различного назначения соединяются силовым кабелем «по шлейфу», то есть последовательно.
9.4.1.2. Расчет количества короба и аксессуаров Из-за разнотипности рабочих помещений применение статистического метода расчета для расчета количества короба может привести к значительной ошибке. Поэтому в связи с относительно небольшим количеством помещений используем более точный табличный метод расчета. Считаем, что короб содержит только один вертикальный спуск и горизонтальный участок, длина которого определяется размерами помещения и топологией размещения ИР. При высоте этажа в свету 3,5 м, высоте фальшпотолка в 80 см вертикальный участок может быть пройден одной двухметровой секцией этого короба. Результаты расчетов сведены в табл. 9.12. В перечне поставляемого оборудования количество линейной части кабельного канала (погонажа) указываем с запасом 6,3%, рассчитанным на компенсацию неизбежных отходов в процессе установки, и с округлением в большую сторону с точностью до 2 м. Последнее определяется стандартной длиной поставки этого вида изделий с завода-изготовителя. Величину расхода соединительной детали на данном этапе проектирования оценим величиной, численно равной половине длины короба. 9.4.2. Прочие разновидности кабельных каналов 9.4.2.1. Расчет требуемого количества каналов стояка Помещения кроссовых и аппаратной согласно схеме располагаются непосредственно друг над другом, причем аппаратная размещается на первом этаже. В соответствии с исходными данными функции каналов стояка выполняют три трубы с номинальным внутренним диаметром 80 мм. Наиболее загруженной частью каналов является участок на переходе между первым и вторым этажами, где проходят шесть оптических кабелей внутренней прокладки, шесть 100-парных магистральных кабелей категории 3 и 27 резервных магистральных 4-парных кабелей категории 5е. Для прокладки этих кабелей требуется вертикальный канал минимальной площадью 6470 мм2 (при 100-процентном заполнении и коэффициенте использования &, = 0,4). Площадь поперечного сечения одной трубы канала стояка составляет 5000 мм2, следовательно, кабели СКС будут прокладываться по двум трубам. Это позволит снизить коэффициент заполнения почти в два раза и существенно увеличить удобство эксплуатации магистральной части кабельной системы. Третий канал остается в резерве или может быть использован для других целей.
9.4.2.2. Расчет кабельных вводов горизонтальных кабелей в технические помещения Согласно плану в техническом помещении предусмотрено два кабельных ввода, реализованных на основе блоков трубок внутренним диаметром 32 мм. Первый из них выходит в лифтовый холл (помещение 2 по плану), второй соединяет техническое помещение с комнатой 29. Ввод номер 1 обслуживает горизонтальные кабели, которые прокладываются к информационным розеткам в помещениях 23, 24, 25 и 26. Через ввод номер 2 протягиваются кабели, подсоединяемые к ИР в остальных помещениях для пользователей, за исключением помещений 27, 28, 29 и 30. Через первый ввод проходит 44 кабеля, через второй - 104. Через одну трубку диаметром 32 мм можно с единичным коэффициентом заполнения ввести 9 горизонтальных 4-парных кабелей. Отсюда минимально допустимое количество трубчатых элементов на вводе номер 1 составляет пять, а на вводе номер 2 - двенадцать. Таким образом, предусмотренные строительным проектом здания кабельные вводы могут быть использованы для построения структурированной кабельной проводки с достаточным запасом.
9.4.2.3. Расчет закладных труб вводов в рабочие помещения Для ввода кабелей, снимаемых с лотков, в рабочие помещения в соответствующих местах стенок коридора за фальшпотолком формируются отверстия, в которые на всю толщину стены до прокладки кабелей СКС устанавливаются закладные, трубы. Количество ИР, к которым подключаются горизонтальные кабели, проходящие через один ввод, не превышает шести. С учетом того, что через одну трубку можно ввести не более 9 кабелей, получаем, что для прокладки требуется не более двух трубок. Концы заготовок труб вводов перед установкой обрабатываются. Они очищаются от заусенцев, а для удаления острых кромок, которые могут повредить оболочки кабелей при протяжке, с них снимаются фаски. 9.4.2.4. Расчет габаритов лотков Для прокладки кабелей горизонтальной подсистемы в соответствии с решениями, принятыми на архитектурной фазе проектирования, на этажах вдоль коридора за подвесным потолком устанавливаются лотки. В процессе расчета кабельных вводов в технические помещения проектируемой кабельной проводки было установлено, что через них проходят 44 и 104 кабеля, которые затем укладываются на лотки. При площади горизонтального кабеля 21,2 мм2 и 10-процентном коэффициенте использования получаем, что площадь лотков должна составлять 9330 и 22000 мм2. Подходящую площадь имеют лотки с номинальным сечением 50x200 мм и 100x300 мм. По мере удаления от технического помещения могут быть использованы лотки меньшего сечения. В данном случае из соображения единообразия элементной базы во всем проекте используем лотки второго типа. Согласно плану на рис. 9.4 на каждом этаже потребуется 49 м лотков, а всего для реализации кабельной системы необходимо поставить 200 м лотков с соответствующими аксессуарами и компонентами крепления. Расстояние от пола до нижней кромки лотка равно 3 м. При высоте боковой стенки лотка 10 см и общей высоте помещения до капитального потолка 350 см расстояние между верхней кромкой лотка и потолком составит 40 см, что превышает минимальное значение 25 см и достаточно для нормальной работы. 9.4.3.5. Расчет монтажных конструктивов В разделе 9.2.3 было обосновано, что оборудование СКС и активные устройства ЛВС размещаются в закрытых монтажных шкафах со стеклянной передней дверью. По формулам с учетом принципа организации коммутационного поля по схеме коммутационного подключения (interconnect) и числа обслуживаемых рабочих мест N = 90 получаем, что общая высота монтажного конструктива составит примерно
Для получения необходимых запасов на развитие информационно-вычислительной системы предприятия применим в кроссовых и аппаратной одинаковые шкафы высотой 42 U. Как было установлено выше, в монтажном конструктиве аппаратной кроме сетевого оборудования коллективного пользования устанавливается коммутационное оборудование СКС, обслуживающее ИР рабочих мест первого этажа. На основании этого в КЭ будет установлено по одному шкафу, а в аппаратной - два. При этом для установки серверов, центрального коммутатора, дискового массива, каркасов модемного пула и прочих активных сетевых устройств имеется свободное место: 2 х 42 - 33 = 51 U. Применим монтажные шкафы шириной 800 мм. Из исходных данных, касающихся принципов построения и характера работы ЛВС заказчика, следует, что в КЭ достаточно высока вероятность установки специализированных серверов. Поэтому номинальную глубину монтажных шкафов выберем равной 800 мм (фактическое значение 875 мм). Минимизация расхода магистрального кабеля и упрощение элементов его подвода к монтажным конструктивам обеспечивается установкой шкафов рядом со стояками. Для получения необходимой жесткости конструкции шкафы в аппаратной соединяются между собой, для чего используются штатные комплекты крепежных средств. Шкафы дополнительно комплектуются следующим оборудованием: • набором ножек (комплект на конструктив); • вентиляторным модулем, устанавливаемым для экономии монтажной высоты в крышке шкафа, - по одному на конструктив; • комплектом заземления - по одному на конструктив; • вертикальным распределителем силового электропитания - по паре на конструктив; • полки глубиной по 454 мм для установки оборудования, не имеющего элементов крепления на 19-дюймовых рельсах, - по одной на конструктив.
9.5. Расчет вспомогательных элементов СКС 9.5.1. Выбор типа и расчет объемов поставки элементов крепления Расчету подлежат параметры и объем поставки кабельных стяжек, элементов крепления декоративных коробов, элементов крепления оборудования в 19-дюймовом конструктиве. 9.5.1.1. Кабельные стяжки Кабельные стяжки используются для формирования жгутов кабелей в 19-дюймовом конструктиве и на лотках. При количестве обслуживаемых рабочих мест N = 90 используем стяжки длиной 380 мм. Получаем общий расход стяжек этого типа в шкафах, установленных в КЭ, равный 101шт. В разделе 9.2.2 было обосновано, что на каждом этаже здания под рукавами располагается по три точки крепления кабелей подсистемы внутренних магистралей. Для крепления этих кабелей вне монтажных шкафов потребуется еще 4 х 3 = 12 стяжек. Дополнительно примем во внимание то, что в КЭ используются конструктивы с запасом по высоте, а в аппаратной устанавливаются два монтажных шкафа. С учетом этих обстоятельств в состав поставляемого оборудования вводится пять упаковок стяжек рассматриваемой длины по 100 шт. в каждой. Стяжка длиной 550 мм применяется для крепления жгутов кабелей на лотках. Общая длина лотков, обслуживающих один этаж, в рассматриваемой системе согласно рис. 9.4 составляет 49 м. Таким образом, потребуется две упаковки этих стяжек по 100 шт. в каждой. 9.5.1.2. Элементы крепления декоративных коробов В качестве крепежного элемента коробов и розеточных модулей с учетом материала стен здания можно применить нейлоновый дюбель или джет-плаг. В данном конкретном проекте используем более доступный нейлоновый дюбель (дюбель-шуруп). Согласно результатам, полученным в разделе 9.4.1.2, на одно рабочее место в данном проекте приходится в среднем (202 + 66) / 90 = 3 м короба с габаритами не более 75x20 мм. Для установки силовых и информационных розеток использован метод крепления на поверхности рядом с коробом в рамке. При этом в общей сложности крепятся четыре рамки: одна - для ИР, две - для силовых розеток «чистого» электропитания и одна - для электрической розетки бытовой сети. Для коробов размером до 75x20 мм среднее расстояние между точками крепления составляет примерно 40 см. Таким образом, общий расход дюбель-шурупов будет равен 4 х 90 х [3 / 0,4 + (1 + 2 +1) х 3] = 7020 шт. Поставка этих компонентов производится упаковками по 100 шт. в каждой, то есть всего потребуется 71 упаковка. 9.5.1.3. Элементы крепления оборудования в 19-дюймовом конструктиве Коммутационное поле в КЭ формируется по схеме interconnect, количество обслуживаемых рабочих мест составляет N = 90. По формулам, приведенным в табл. 5.13, получаем, что для монтажа оборудования в одном шкафу КЭ необходимо 105 комплектов «винт Мб - квадратная гайка», а всего во всех технических помещениях - 420 комплектов. Поставка этого вида крепежных элементов выполняется упаковками по 50 шт. В перечень поставляемого оборудования включаем 10 таких упаковок. Полученный запас расходуем для монтажа активного сетевого оборудования в аппаратной, а также оставляем в ЗИП для использования в процессе текущей эксплуатации информационно-вычислительной системы предприятия. 9.5.2. Расчет количества элементов маркировки Считается, что панели различного назначения, устанавливаемые в технических помещениях кроссовых этажей и аппаратной, имеют штатные элементы маркировки. Маркировка отдельных кабелей, шнуров и розеток выполняется самокле-ющимися маркерами. При этом у шнуровых изделий в соответствии с действующими правилами маркируются оба конца. В соответствии с этим правилом на каждый кабель расходуется по четыре маркера (2 для технологической и 2 для финишной маркировки) и по два - на шнур. Розеточные модули ИР маркируются один раз. Результаты расчетов сведены в табл. 9.13. 9.5.3. Технологическое и измерительное оборудование В спецификацию поставляемого оборудования введены технологические и измерительные приборы. Это оборудование после завершения монтажа передается заказчику и используется им в процессе текущей эксплуатации для различных проверок, во время выполнения мелкого ремонта, при организации новых кабельных линий и в других аналогичных ситуациях. В процессе монтажа они часто выполняют функции наглядных пособий и используются для обучения персонала заказчика, который в дальнейшем будет эксплуатировать СКС (если такое обучение предусмотрено договором). Однопроводный и 5-парный ударный инструменты используются при подключении кабелей к розеточным модулям информационных розеток и коммутационных панелей.
Приборы Omniscanner 2 и Simplifiber предназначены соответственно для тестирования кабельных линий и трактов из витых пар и оптических кабелей. Дополнительно в этом разделе спецификации предусмотрен комплект инструментов и расходных материалов, позволяющих предварительно обученному эксплуатационному персоналу выполнять работы по установке оптических разъемов. Его наличие обеспечивает возможность развития кабельной системы и ее ремонт при авариях и неисправностях малой и средней тяжести. Полный вариант выдержки из спецификации по колонкам 2, б и 7 представлен в табл. 9.14. Заполнение остальных колонок в достаточной степени зависит от конкретного производителя СКС и поэтому здесь не приводится. Общая структурная схема спроектированной сети изображена на рис. 9.7. Для облегчения восприятия на чертеже не показана часть коммутационных шнуров.
