數(shù)據(jù)中心綜合布線的施工技術(shù)

王廣德

摘 要：綜合布線系統(tǒng)是數(shù)據(jù)中心機(jī)房網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)幕A(chǔ)系統(tǒng)，數(shù)據(jù)中心的高可靠性特點(diǎn)決定了對(duì)其綜合布線系統(tǒng)具有較高的要求。重點(diǎn)針對(duì)數(shù)據(jù)中心綜合布線系統(tǒng)施工技術(shù)展開(kāi)了探討，并對(duì)數(shù)據(jù)中心內(nèi)部的接地系統(tǒng)、機(jī)柜內(nèi)、橋架內(nèi)施工特點(diǎn)，銅纜系統(tǒng)和光纜系統(tǒng)的安裝特點(diǎn)作了系統(tǒng)分析。結(jié)果表明，數(shù)據(jù)中心綜合布線系統(tǒng)的施工需要關(guān)注細(xì)節(jié)。

關(guān)鍵詞：綜合布線；數(shù)據(jù)中心；機(jī)柜；橋架

中圖分類號(hào)：TU855 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.22.134

綜合布線系統(tǒng)是建筑物或建筑群內(nèi)部信息通信設(shè)備傳輸信號(hào)的物理鏈路，數(shù)據(jù)中心綜合布線系統(tǒng)可以將語(yǔ)音和數(shù)據(jù)信道設(shè)備、交換設(shè)備和其他應(yīng)用系統(tǒng)相互連接，同時(shí)適應(yīng)多種通訊服務(wù)，無(wú)需對(duì)線纜、線纜端頭模塊和連接器等進(jìn)行很大的改動(dòng)，就能提供各種服務(wù)。目前，大數(shù)據(jù)中心和云數(shù)據(jù)中心的迅速發(fā)展，加快了數(shù)據(jù)中心綜合布線系統(tǒng)的發(fā)展。因此，數(shù)據(jù)中心綜合布線系統(tǒng)對(duì)環(huán)境、安裝方式提出了更高的要求?；诖?，本文就探討數(shù)據(jù)中心綜合布線系統(tǒng)施工技術(shù)，期望能給類似的工程提供參考。

1 接地系統(tǒng)

由于數(shù)據(jù)中心內(nèi)部安裝有大量的有源設(shè)備，所以只有進(jìn)行良好的接地，才能保證數(shù)據(jù)中心內(nèi)銅纜系統(tǒng)的正常傳輸。常見(jiàn)的接地方式有以下2種：①數(shù)據(jù)中心的地面為架空地板時(shí)，使用銅牌將地板支架網(wǎng)狀連接同時(shí)連接到數(shù)據(jù)中心內(nèi)的等電位接地點(diǎn)，機(jī)柜及機(jī)柜內(nèi)的接地銅牌通過(guò)不小于6 m2的黃綠接地線或網(wǎng)狀編織線連接到地板支架的接地點(diǎn)上，機(jī)柜內(nèi)的銅纜配線架和設(shè)備通過(guò)不小于4 m2的黃綠接地線或網(wǎng)狀編織線連接到機(jī)柜內(nèi)的接地銅牌；②數(shù)據(jù)中心內(nèi)部無(wú)架空地板或架空地板支架沒(méi)有接地連接時(shí)，機(jī)柜及機(jī)柜內(nèi)的接地銅牌則只能通過(guò)長(zhǎng)距離的接地線連接到數(shù)據(jù)中心內(nèi)的接地點(diǎn)。需要說(shuō)明的是，在從使用角度來(lái)看，第一種方式接地效果更好，同時(shí)費(fèi)用也更高。第一種方法中包含一個(gè)網(wǎng)狀的接地銅牌，機(jī)柜及設(shè)備接地能通過(guò)多個(gè)路由器連接到等電位接地點(diǎn)。由于接地銅牌的穩(wěn)固性及導(dǎo)通性均優(yōu)于接地線，接地線較短，有效地降低了斷開(kāi)的風(fēng)險(xiǎn)并提升了接地效果。因此，使用第二種接地方式時(shí)接地線的保護(hù)就顯得尤為重要。

2 機(jī)柜內(nèi)施工技術(shù)

為了便于安裝，機(jī)柜廠商常根據(jù)機(jī)柜內(nèi)安裝設(shè)備的

不同配置形成各類機(jī)柜，比

如服務(wù)器機(jī)柜、網(wǎng)絡(luò)機(jī)柜、

控制柜、配線柜等。一般的

數(shù)據(jù)中心基本由服務(wù)器機(jī)柜

和配線柜組成，配線柜主要

用于以配線架為主的機(jī)柜/列

頭柜，其他機(jī)柜基本均由服

務(wù)器機(jī)柜組成。配線柜的特

點(diǎn)是機(jī)柜進(jìn)線孔多且大，機(jī)

柜內(nèi)部都配有固定線纜的橫

擔(dān)或理線器，一般兩側(cè)和機(jī)

柜后部均可以進(jìn)線，便于強(qiáng)、

弱電分開(kāi)走線，部分配線柜

頂端還配有跳線，在出線孔便于維護(hù)。機(jī)柜內(nèi)理線如圖1所示。

服務(wù)器機(jī)柜的特點(diǎn)是進(jìn)線孔相對(duì)較少且封閉性良好，同時(shí)機(jī)柜深度較大，便于設(shè)備安裝。服務(wù)器機(jī)柜與配線柜混用會(huì)給施工帶來(lái)較大麻煩，服務(wù)器機(jī)柜的進(jìn)線孔通常位于機(jī)柜兩側(cè)。當(dāng)大量的線纜需要進(jìn)入服務(wù)器機(jī)柜時(shí)，由于進(jìn)線孔較小，會(huì)在進(jìn)線孔出現(xiàn)線纜擠壓的情況，容易造成線纜損傷；線纜從兩側(cè)進(jìn)入，導(dǎo)致進(jìn)入機(jī)柜后靠近機(jī)柜正面的線纜在進(jìn)入配線架時(shí)彎曲半徑過(guò)小，影響線纜的傳輸效果。把配線柜當(dāng)作服務(wù)器機(jī)柜使用時(shí)，發(fā)現(xiàn)機(jī)柜的封閉性差，易造成灰塵進(jìn)入設(shè)備，影響設(shè)備工作效率。

3 橋架內(nèi)施工技術(shù)

橋架及橋架到機(jī)柜的理線是完全暴露在外的，整齊與否一目了然，安裝者往往花費(fèi)較多時(shí)間。

目前，數(shù)據(jù)中心常用的2類橋架是網(wǎng)格式橋架和半封閉式橋架。網(wǎng)格式橋架具有可視性良好、易于理線等優(yōu)勢(shì)，越來(lái)越受到用戶的青睞。網(wǎng)格式橋架常用的理線方式為普通的圓形扎帶綁扎和依靠固線工具的方形綁扎。無(wú)論是否使用固線附件，線纜在出橋架時(shí)一定要使用防護(hù)附件。由于網(wǎng)格式橋架線纜進(jìn)出方便，線纜防護(hù)附件往往被忽略，線纜在出線口的支撐僅靠網(wǎng)格式橋架上的一條鋼架，在安裝初期可能不會(huì)對(duì)線纜造成太大影響，但在長(zhǎng)時(shí)間的重力作用下，出線口的底層線纜往往被擠壓變形，進(jìn)而影響使用。與網(wǎng)格式橋架相比，半封閉式橋架的出線方式更為復(fù)雜，出線時(shí)需在保證線纜彎曲半徑的前提下確保美觀。常用的方式為做分支橋架或在橋架邊緣開(kāi)口，但前者浪費(fèi)材料，而后者影響美觀。但如果在橋架外側(cè)邊緣加裝一條U形導(dǎo)軌，線纜通過(guò)夾子固定在導(dǎo)軌上，在保證線纜彎曲半徑的前提下也非常整齊、美觀。

近來(lái)，由于數(shù)據(jù)中心內(nèi)機(jī)柜利用率越來(lái)越高，部分光纖產(chǎn)品提供了橋架安裝的解決方案。對(duì)于這種新型的安裝方式，可能需要考慮以下問(wèn)題：①安裝在橋架上的產(chǎn)品是否被保護(hù)，是否會(huì)在施工及日常的維護(hù)中受到傷害；②橋架安裝產(chǎn)品的穩(wěn)定性，在反復(fù)插拔跳線時(shí)是否會(huì)導(dǎo)致配線架/耦合器移位或脫落；③橋架上安裝的產(chǎn)品與普通進(jìn)機(jī)柜線纜如何做到不交叉，且橋架安裝產(chǎn)品的跳線插拔如何做才方便；④光纖處于非封閉環(huán)境中如何做到防塵。如果上述問(wèn)題均能得到良好的解決，該安裝方式也不失為一種擴(kuò)充機(jī)柜的方案。

4 銅纜系統(tǒng)的安裝技術(shù)

為了保證數(shù)據(jù)中心內(nèi)的大量數(shù)據(jù)交換能夠穩(wěn)定進(jìn)行，綜合布線系統(tǒng)對(duì)施工和測(cè)試要求極為嚴(yán)格。

一般銅纜系統(tǒng)安裝方式為現(xiàn)場(chǎng)安裝方式和預(yù)端接方式。為了加快施工速度，保證施工質(zhì)量，大多選擇了預(yù)端接銅纜或者集束跳線的形式安裝。采用這種方式安裝時(shí)操作較為簡(jiǎn)單，但需注意以下3點(diǎn)：①要保證鏈路上所有的轉(zhuǎn)彎處彎曲半徑均大于規(guī)定值；②由于預(yù)端接線纜的外徑較粗，比較容易保證平順無(wú)交叉的理線；③將預(yù)端接銅纜雙端配線架接地即可?，F(xiàn)場(chǎng)安裝方式除了保證上述預(yù)端接銅纜的安裝步驟外，還要保證線纜雙端模塊的正確端接。

目前，數(shù)據(jù)中心內(nèi)的銅纜系統(tǒng)的傳輸速率已經(jīng)或?qū)⒁_(dá)到萬(wàn)兆水平，因此6A級(jí)或6A級(jí)以上的鏈路是數(shù)據(jù)中心的常規(guī)選擇。德特威勒公司也推出了從6A類到7A類產(chǎn)品解決方案。為了保證線纜的傳輸性能，6A級(jí)及以上線纜均采用屏蔽結(jié)構(gòu)，能夠滿足數(shù)據(jù)中心內(nèi)對(duì)線纜整齊、美觀的要求，做到銅纜全程無(wú)交叉。事實(shí)上，施工時(shí)要做到全程無(wú)交叉也非常容易，可通過(guò)固線器安裝，或者通過(guò)一個(gè)打好孔的板子（24個(gè)孔或更多）把每根線纜穿到一個(gè)孔中，邊向后推板子邊綁扎線纜，最后將板子從一端推到另一端。

根據(jù)測(cè)試模型，銅纜的測(cè)試分為永久鏈路測(cè)試和信道測(cè)試。永久鏈路使用測(cè)試儀自帶的帶跳線適配器測(cè)試，而信道測(cè)試則雙端采用適配器連接普通跳線的形式。由于測(cè)試儀自帶的帶跳線適配器的性能優(yōu)于普通跳線連接，因此測(cè)試儀內(nèi)置的永久鏈路各項(xiàng)參數(shù)的通過(guò)值均優(yōu)于信道測(cè)試值。永久鏈路測(cè)試通過(guò)值沒(méi)有考慮到跳線的損耗，測(cè)試更為準(zhǔn)確。因此，數(shù)據(jù)中心測(cè)試常選用永久鏈路測(cè)試。

5 光纜系統(tǒng)的安裝技術(shù)

與銅纜系統(tǒng)相比，數(shù)據(jù)中心內(nèi)的光纜系統(tǒng)安裝更為復(fù)雜，主要原因是外部環(huán)境和施工方式都對(duì)光纖性能有較大影響。以預(yù)端接光纜為例，首先要確保光纖主纜在橋架和機(jī)柜內(nèi)的彎曲半徑滿足產(chǎn)品要求，且綁扎不能過(guò)緊（建議不要使用塑料扎帶）；在光纜進(jìn)入配線架時(shí)要固定穩(wěn)妥；光纖配線架內(nèi)的理線要整齊、無(wú)扭絞，盡量使用大的半徑盤(pán)繞在配線架內(nèi)并固定。本文光纖配線架完全考慮到了上述問(wèn)題，光纜在進(jìn)入配線架時(shí)配置固定附件；光纖配線架內(nèi)空間充足。

與預(yù)端接光纜相比，熔接式安裝又多了一步——熔接，也就多了一個(gè)“事故點(diǎn)”。信道最后不能通過(guò)測(cè)試，很有可能是熔接點(diǎn)的損耗過(guò)大或熔接盤(pán)內(nèi)尾纖彎曲半徑過(guò)小造成的。

在傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心光纜測(cè)試中，往往采用光纖管功率計(jì)或福祿克測(cè)試儀測(cè)試。該測(cè)試只能測(cè)出信道的整體損耗，而不能準(zhǔn)確地測(cè)試每個(gè)插入點(diǎn)（光跳線與測(cè)試信道的連接點(diǎn)）的損耗。假設(shè)信道中某個(gè)插入點(diǎn)的回波損耗較?。ㄔ酱笤胶茫瑒t在信道的總損耗中將不能體現(xiàn)，但光信號(hào)在這個(gè)插入點(diǎn)的傳輸將會(huì)受到影響，尤其是數(shù)據(jù)中心內(nèi)的傳輸速率基本都在1 Gb/s以上，過(guò)大的回波損耗很有可能造成宕機(jī)或丟包。因此，簡(jiǎn)單的信道總損耗測(cè)量并不能滿足數(shù)據(jù)中心光纖測(cè)試要求。

目前，常見(jiàn)的可以測(cè)量每個(gè)插入點(diǎn)/事件具體損耗的設(shè)備為光時(shí)域反射儀。一般光時(shí)域反射儀測(cè)試時(shí)的取樣距離為1～100 m。這對(duì)于數(shù)據(jù)中心內(nèi)的光纜來(lái)說(shuō)取樣距離仍較大，因此在每個(gè)插入點(diǎn)上連接一條長(zhǎng)距離的假纖，以便于更準(zhǔn)確地測(cè)試到插入點(diǎn)的具體信息。

測(cè)試結(jié)果表明，每個(gè)插入點(diǎn)上產(chǎn)生的插入損耗和回波損耗對(duì)信號(hào)傳輸?shù)挠绊戄^大。造成這2個(gè)損耗過(guò)大的常見(jiàn)原因除了熔接、盤(pán)纖等問(wèn)題外，還有尾纖或光跳線的光纖端面清潔度。光線端面的清潔度往往是施工過(guò)程中容易忽略的一點(diǎn)，有時(shí)在測(cè)試或到最終使用時(shí)發(fā)現(xiàn)某一對(duì)通道損耗較大，重新熔接和重新盤(pán)纖都不能解決問(wèn)題。只有通過(guò)更換尾纖或者耦合器解決，而這時(shí)通常都是因?yàn)槭┕きh(huán)境差、灰塵多造成光纖端面灰塵過(guò)多。為了保證端面清潔度，最好的方法是在測(cè)試之前通過(guò)光纖端面顯微鏡檢查端面的清潔度，提前將端面清潔干凈，進(jìn)而提高施工質(zhì)量，降低測(cè)試時(shí)的返修率。

6 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，數(shù)據(jù)中心的綜合布線系統(tǒng)是一項(xiàng)技術(shù)性較強(qiáng)、作業(yè)強(qiáng)度密集的工程，其施工更復(fù)雜、更困難。因此，在綜合布線的施工時(shí)，需要綜合考慮數(shù)據(jù)中心內(nèi)部的接地系統(tǒng)、機(jī)柜類型、橋架路由的選擇，以及注意銅纜系統(tǒng)和光纜系統(tǒng)的安裝特點(diǎn)，需要更加關(guān)注細(xì)節(jié)，從而為數(shù)據(jù)中心創(chuàng)造出高品質(zhì)的綜合布線系統(tǒng)。

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〔編輯：劉曉芳〕