智慧校園背景下的地下通信管網(wǎng)設(shè)計(jì)研究

鄭力 羅國(guó)富 王露陽(yáng)

【摘? 要】隨著智慧校園建設(shè)的不斷深入，校園內(nèi)各個(gè)業(yè)務(wù)平臺(tái)的信息需求量逐漸增大，對(duì)于信道資源要求越來越多。但是，許多校區(qū)在建設(shè)和發(fā)展的過程中沒有充分考慮未來信息建設(shè)的需求，導(dǎo)致在弱電管道建設(shè)上沒有進(jìn)行整體規(guī)劃。論文對(duì)智慧校園中的地下通信管網(wǎng)的設(shè)計(jì)與建設(shè)進(jìn)行討論，以供參考。

【Abstract】With the continuous deepening of the construction of smart campus， the information demand of each business platform in the campus is increasing gradually， and there are more and more requirements for channel resources. However， in the process of construction and development， many campuses have not fully considered the needs of future information construction， leading to the lack of overall planning for the construction of weak current pipelines. This paper discusses the design and construction of underground communication pipe network in smart campus， for reference.

【關(guān)鍵詞】智慧校園;地下通信管網(wǎng);設(shè)計(jì)與建設(shè)

【Keywords】smart campus; underground communication pipe network; design and construction

【中圖分類號(hào)】TN915.0? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文章編號(hào)】1673-1069（2020）05-0190-02

1設(shè)計(jì)規(guī)劃原則

地下通信管網(wǎng)建設(shè)，是智慧校園建設(shè)的一項(xiàng)重要內(nèi)容，是承載校園通信的基礎(chǔ)。在建設(shè)前，一方面應(yīng)當(dāng)充分考慮校園內(nèi)各信息系統(tǒng)的通信需求，另一方面須考慮外部運(yùn)營(yíng)商、設(shè)備商借用的需求，在此基礎(chǔ)上對(duì)通信管道的需求量進(jìn)行整體上的考慮和分析，進(jìn)行頂層設(shè)計(jì)和規(guī)劃。在校園弱電管網(wǎng)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)當(dāng)遵從以下幾點(diǎn)：結(jié)合系統(tǒng)、整體規(guī)劃、留有余量。

1.1 需求分析

1.1.1 收集業(yè)務(wù)需求

校園弱電系統(tǒng)眾多，尤其在智慧校園概念出現(xiàn)以后，如綜合布線系統(tǒng)、廣播系統(tǒng)、財(cái)務(wù)系統(tǒng)、綜合安防系統(tǒng)、水電系統(tǒng)、能源監(jiān)控系統(tǒng)等，因此，在對(duì)校園地下通信管網(wǎng)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，不能僅僅考慮以往的通信需求，應(yīng)緊密聯(lián)系相關(guān)有智能化需求的業(yè)務(wù)部門，統(tǒng)一收集業(yè)務(wù)需求。

1.1.2 綜合分析

地下通信管網(wǎng)設(shè)計(jì)是一個(gè)復(fù)雜的、需要綜合考慮的過程，在設(shè)計(jì)的過程中，不但需要考慮業(yè)務(wù)需求，同時(shí)需要結(jié)合相關(guān)建筑、道路、管道綜合等專業(yè)知識(shí)。

進(jìn)行綜合分析時(shí)，一是要明確各個(gè)建筑物的位置及功能，同時(shí)根據(jù)業(yè)務(wù)密度，確定各個(gè)建筑物在弱電系統(tǒng)中扮演的角色，形成核心、區(qū)域匯聚及樓宇匯聚的結(jié)構(gòu)分布;二是要明確道路的走向及功能，從而確定管道沿道路施工的方式;三是要明確地下管道的分布情況，充分考慮管道空間、避讓及施工條件;四是要明確外部接入的情況，確定校外運(yùn)營(yíng)商、設(shè)備商接入的具體位置。在充分考慮以上條件并結(jié)合各業(yè)務(wù)部門的業(yè)務(wù)量后，方能進(jìn)行地下通信管網(wǎng)的有關(guān)設(shè)計(jì)。

1.2 路由設(shè)計(jì)

在對(duì)弱電管道進(jìn)行路由設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)盡量避免在已有規(guī)劃而尚未形成，或已形成但道路及土壤條件因沉降等因素不利于施工的地段;應(yīng)盡量遠(yuǎn)離有害物質(zhì)和化學(xué)腐蝕的地帶;應(yīng)優(yōu)先選擇地下、地上障礙物較少的道路;應(yīng)避免與燃?xì)夤艿馈崃艿?、輸油管道、高壓電力電纜在道路同側(cè)建設(shè)。

在條件允許的情況下，應(yīng)當(dāng)將主干管道路由成環(huán)，支線管道以樹狀向下輻射，以此提高通信安全性和管道利用率。

1.2.1 主干管道

主干管道主要連通核心及區(qū)域匯聚相關(guān)建筑，并滿足校園外部業(yè)務(wù)引入需求。途經(jīng)的區(qū)域應(yīng)當(dāng)包含中心機(jī)房、教學(xué)區(qū)、行政區(qū)、生活區(qū)，保障校園主要業(yè)務(wù)。主干管道應(yīng)盡量成環(huán)成網(wǎng)，并在校園弱電管網(wǎng)建設(shè)初期一次性完成。

校園中心機(jī)房作為通信管網(wǎng)核心區(qū)域，應(yīng)當(dāng)完成校園內(nèi)部主要光纖及其他通信線纜接入和調(diào)度的任務(wù)，滿足因管網(wǎng)被破壞而臨時(shí)采取的信道代通需求。在條件允許的情況下，可建立2個(gè)或以上的中心機(jī)房，對(duì)主干管道內(nèi)的通信線纜資源進(jìn)行管理。

1.2.2支線管道

支線管道主要連通區(qū)域匯聚與樓宇匯聚，呈樹狀、星型或網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。支線管道保障的業(yè)務(wù)一般為單一類型業(yè)務(wù)，中斷影響較小，對(duì)信道的保護(hù)要求不高，支線管道在建設(shè)的過程中可以分步實(shí)施。

1.3 容量設(shè)計(jì)

在進(jìn)行過需求分析的基礎(chǔ)上，大致計(jì)算出現(xiàn)在校園內(nèi)部各部位使用的光（電）纜需求量。光纜可以大致按2cm直徑進(jìn)行估算，其他專用線纜根據(jù)情況決定。地下弱電管道在直線上的使用率一般為40%，即單根管道內(nèi)布放纜線的截面積總量不能超過管道截面的40%。根據(jù)線纜的需求量和選用的管道的橫截面，計(jì)算出管群需要的最低容量。管群內(nèi)備用管孔一般為管孔總?cè)萘康?0%，中心機(jī)房節(jié)點(diǎn)應(yīng)在此基礎(chǔ)上適量增加備用管孔數(shù)量。

2 施工建設(shè)原則

2.1 土方施工

①開挖時(shí)，遇到地下已有其他管線平行或垂直距離小于通信管道設(shè)計(jì)規(guī)范要求或危及其他管線安全時(shí)，應(yīng)向建設(shè)學(xué)?；ú块T反映，在未取得基建部門同意時(shí)，不得繼續(xù)進(jìn)行施工。②開挖深度一般為50～80cm，具體情況根據(jù)包封及使用的管道材料決定。對(duì)于管道容量不確定的地點(diǎn)，管道溝深度應(yīng)盡量保證管頂覆土厚度≥80cm，以便日后可以在原有管道上方對(duì)管道進(jìn)行擴(kuò)容，保有余量。③通信管道有一定的防水需求，一般來說挖管道溝按0.3%～0.4%設(shè)置放坡系數(shù)。通常采用人字坡，也可按地面的自然坡度采用一字坡，但其不論采用何種坡，均不得小于2.5‰的坡度，以便管內(nèi)滲水流入人手孔，全段管道不能有波浪彎曲或蛇形彎曲。④在管道進(jìn)行施工時(shí)，應(yīng)當(dāng)根據(jù)道路勘探情況和施工時(shí)遇到的具體情況綜合考慮地基的鋪設(shè)。土質(zhì)較好的地區(qū)，采用碎石及沙墊地基，厚度為10cm;土質(zhì)較差的地區(qū)，挖好溝槽后應(yīng)夯實(shí)溝底，做混凝土基礎(chǔ)。對(duì)于易產(chǎn)生地質(zhì)沉降及對(duì)于管道荷重較高的路段，應(yīng)對(duì)管道采取混凝土包封。對(duì)于地下水位較高和凍土層的地段，應(yīng)對(duì)管道進(jìn)行特殊設(shè)計(jì)保護(hù)。⑤校園地下通信管道過路的方式一般為開挖、頂管、拉管三種方式。開挖方式施工費(fèi)用較低，一般用于可破壞的、道路紅線間距較短的道路，開挖施工主要應(yīng)當(dāng)注意道路及周邊環(huán)境的恢復(fù);頂管受成本和施工條件限制，一般不采用;拉管由于作業(yè)方便成本較低，常用于現(xiàn)在校園不破路的過路施工。

2.2安裝施工

在完成管道土方施工后，可對(duì)管道進(jìn)行安裝。同一管群組合，宜選用同一種管型管道。一般而言，主干管道不使用柵格管、蜂窩管或梅花管等多孔管，多選用大孔徑的多個(gè)單孔管配合管枕進(jìn)行鋪設(shè)。

鋪管過程中，塑料管組群管間縫隙為1cm，接續(xù)管頭必須錯(cuò)開，每隔2～3m可設(shè)襯墊物支撐，并保證管群的整體形狀統(tǒng)一。管道接續(xù)密封，保證管道不漏水。

2.3 人手孔設(shè)置

手孔井一般適用6孔或以下管道，人孔井適用6孔以上管道。在校園實(shí)際設(shè)置中，應(yīng)遵循以下幾個(gè)原則：在管道過路處，應(yīng)設(shè)置人手孔;在管道直角轉(zhuǎn)彎時(shí)，應(yīng)設(shè)置人手孔;管道進(jìn)入建筑物時(shí)，應(yīng)在建筑物旁設(shè)置人手孔;人手孔井應(yīng)當(dāng)獨(dú)立建設(shè)，不與其他專業(yè)孔井混用;為方便維護(hù)，人手孔井在直線上的間距應(yīng)小于80m。

3 管道材料選用原則

3.1 按類型區(qū)分

地下弱電管道的類型按管型區(qū)分一般有：實(shí)壁管、雙壁波紋管、硅芯管、梅花管、柵格管及蜂窩管。梅花管、柵格管及蜂窩管因其內(nèi)徑較小，而校園環(huán)境對(duì)通信線纜的擴(kuò)容需求較高，因此，在主干管線上一般不采用多孔管，而選用大孔徑的單管，在支線和入戶管道上，可以考慮使用多孔管節(jié)省成本，提高管道利用率。雙壁波紋管及實(shí)壁管一般選用？準(zhǔn)110/100或？準(zhǔn)100/90的規(guī)格，雙壁波紋管相比于實(shí)壁管，可以在保證相同強(qiáng)度的條件下，更輕、成本更低，但是在拉管施工作業(yè)時(shí)，只能使用實(shí)壁管。硅芯管有較好的抗壓能力、靜摩擦系數(shù)，但價(jià)格較貴，用于埋深較淺但需要有一定保護(hù)能力的管路，過路拉管埋深不足時(shí)也可使用。

3.2 按材料區(qū)分

地下弱電管道一般選用PVC-U或PE管材，PVC-U管材不含增塑劑，其特性為耐腐蝕、耐磨、硬度大，但是相比PE管而言，質(zhì)地較脆，不適用于拉管施工。PE管材一般使用半硬質(zhì)PE管和高密度HDPE管。PE管其材料特性為強(qiáng)度高、耐高低溫、抗腐蝕、無(wú)毒、耐磨，可用于高寒地區(qū)，直埋時(shí)有一定承重需求的情況。HDPE管抗壓和韌性好于普通PE，一般用于拉管施工。SC鍍鋅鋼管一般作為過路使用，但在土壤酸堿度較高的環(huán)境，可用HDPE管替代，且SC鍍鋅鋼管內(nèi)部靜摩擦系數(shù)較大，不適合長(zhǎng)距離使用，若當(dāng)?shù)厮嵊贻^多，SC鍍鋅鋼管應(yīng)做犧牲性保護(hù)。

4結(jié)語(yǔ)

智慧校園是一項(xiàng)綜合的、復(fù)雜的系統(tǒng)工程，在其不斷的建設(shè)和推進(jìn)的過程中，對(duì)于通信基礎(chǔ)設(shè)施的要求也越來越高。在發(fā)展與建設(shè)的過程中，校園通信基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)越來越受到重視。合理建設(shè)地下通信管網(wǎng)，能為上層系統(tǒng)建設(shè)提供更好的物理支撐。因此，應(yīng)當(dāng)重視對(duì)地下通信管網(wǎng)的設(shè)計(jì)和規(guī)劃，減少未來擴(kuò)容、變更的情況。