Назначение и компоненты слаботочных систем

Качество работы телекоммуникационного оборудования, необходимого для полноценного функционирования всех сфер нашей жизни в основном зависит от слаботочных кабельных систем, по которым осуществляется передача информации низкими токами слабого напряжения от 12 В до 24 В. Именно слаботочные системы обеспечивают работу всех информационных устройств (телефонов, компьютеров, охранных, информационных систем и т.п.), отвечающих не только за стабильность, комфорт, защиту информации, но и за безопасность жизни и имущества.

Стремительный уровень развития цифровых технологий устанавливает более высокие требования к кабельной сети, предусматривающие ее масштабируемость (возможность подключения дополнительного оборудования), защищенность, бесперебойную работу, более качественную и быструю передачу сигнала. Поэтому важной задачей при построении сети являются точность при разработке проекта, качественный монтаж трассы, рациональное размещение узлов коммутации и, что особенно важно, качественные материалы – правильно подобранный кабель, коммутаторы, панели управления, щитки, кабель-каналы и др.. Требования к слаботочным системам регулируются ГОСТом Р 56553-2015.

Основные задачи Слаботочных сетей:

Коммутация оборудования;
Передача информации (обмен информацией);
Управление оборудованием;
Хранение, обработка и систематизация большого количества информации;
Питание оборудование (ток низкого напряжения 12-24В);
Возможность наращивания телекоммуникационных систем (увеличения количества узлов, пропускной способности, подключения дополнительного оборудования и др.);
Объединение и интеграции сетей;
Ограничение несанкционированного доступа к информации и др

Назначение бытовых и коммерческих сетей

Разделение слаботочных систем на бытовые и коммерческие можно назвать условным, так как отличаются они только масштабом, составляющими и техническими требованиями.

К Слаботочным системам, предназначенным для использования в частных домах, квартирах относятся: Телевидение, телефония, домофоны, интернет, видеонаблюдение, музыкальные установки, сигнализации и т.п.

В коммерческие сети, помимо всего вышеперечисленного могут входить внутренние коммуникации между отделами или филиалами, а также локальные сети, аварийные датчики, системы оповещения и громкой связи, широкополосного доступа, автоматизация подсчета энергоресурсов, системы управления и диспетчеризации инженерного оборудования здания, системы радиофикации и радиосвязи, и т.д.

Все это значительно увеличивает вес сетевых компонентов и усложняет управление. В связи с этим, а также вследствии общих тенденций унификации, рациональна организация единой кабельной инфраструктуры – СКС. Объединение в единую структурированную систему отдельных специализированных систем – является оптимальным решением упрощающим управление и обслуживание для СКС. При этом администрирование СКС обеспечивает прозрачность компьютерной и телефонной сети – все интерфейсы СКС промаркированы и документированы.

Особенности составления проекта

При построение коммерческой кабельной системы помимо предоставления точной схемы объекта, необходимо тщательное обследование всего здания. Ведь необходимо учитывать все факторы и особенности объекта, могущие в дальнейшем повлиять на стабильность и качество работы оборудования, а также строго учитывать все требования по безопасности, особенно в социальных учреждениях, например школы, детские сады, медицинские учреждения. При необходимости доработать существующую слаботочную систему путем прокладки дополнительных кабельных трасс желательно иметь план действующих кабельных трасс.

В рабочем проекте рассчитываются кабельные трассы, с указанием типа кабеля, основное оборудование и оборудование коммутации. Особо необходимо обратить внимание на пересечение слаботочных линий с электрическими сетями 220 в, с тем, чтобы, в дальнейшем, избежать различного рода помех.

Следующим этапом является подбор и приобретение качественных материалов для монтажа, максимально учитывающих особенности помещений, не нарушающих внешний вид и дизайн. Все оборудование выбирается с резервом по производительности, по возможности установки дополнительных модулей и по расширению функциональности.

Непосредственно монтаж сети может осуществляться в штробе скрытой проводки или в кабель-каналах. На этапе выполнения отделочных работ необходимо заложить максимально требуемый объем кабеля, поэтому, заранее необходимо предусмотреть какую технику Вы планируете использовать.

Кабельная среда для передачи информации

К кабельной среде относится коаксиальный кабель, витая пара, оптоволоконный кабель, кабель телефонной линии. Все кабели имеют различные модификации, категории и характеристики и применяются для построения разных видов сетей. От характеристик кабеля напрямую зависит качество и дальность передачи данных. Концевая заделка кабеля – еще один важный фактор – ее нужно производить соответствующими BNC разъемами, более 50% проблем возникающих при установке систем связаны с плохой заделкой кабеля.

Витая пара

Слаботочная сеть на основе витой пары (Кабель витой пары имеет две разновидности: экранированный (FTP) и неэкранированный (UTP), который в свою очередь 7 категорий.)– витая пара самая распространенная кабельная среда для построения слаботочных сетей, в том числе при построении СКС, компьютерных сетей, видеонаблюдения и др. Рекомендуемая дальность трассы без использования специального оборудования (повторители, усилители и др.) до 100 м. Для минимизации помех следует соблюдать дистанцию от кабеля электропитания не менее 30 см, или использовать дорогую экранированную категорию.

Оптоволокно

Слаботочные сети на основе оптоволоконного кабеля – обеспечивает более широкую полосу пропускания и дальность передачи сигнала чем медный кабель. В основе сети лежит технология передачи светового сигнала (подробнее можно прочитать в статье ВОЛС). Пропускная способность 50Гбит/с, не подвержен электромагнитным помехам, можно погружать в воду, менее чувствителен к температурному режиму и его колебаниям. К недостаткам относится высокая стоимость и хрупкость кабеля, но при правильном монтаже и использовании этот недостаток минимизируется.

Чаще всего используется, когда необходимо передать сигнал на большое расстояния с широкой полосой пропускания и для построения СКС (преимущественно для магистрали). Высокая стоимость компенсируется практичностью и большими эксплуатационными возможностями (т.е. в процессе эксплуатации не потребуются дополнительные затраты на наращивании мощности сети, минимизируются дополнительные расходы на усилители и повторители сигнала и т.д.).

Коаксиальный кабель

Слаботочная сеть на основе коаксиального кабеля – применяется преимущественно для аналогового видеонаблюдения и телевизионных сетей, в том числе формата DVB-C, DVB-T, DVB-T2, DVB-S, DVB-S2, а так же лучше подходит для монтажа систем видеодомофонов.

Построение сети на основе коаксиального кабеля подразумевает несимметричную передачу сигнала. Сигнал проходит только по центральной жиле, что обеспечивает хорошую дальность передачи. Кабель подвержен воздействию электромагнитных помех, поэтому при проектировании и монтаже сети необходимо соблюдать дистанцию от электрических сетей не менее 30 см.

Кабель-каналы

Важным элементом при построении слаботочных систем являются кабеленесущие системы (кабель-каналы), позволяющие удешевить монтаж, соблюсти внешний вид помещения, обеспечить удобство при эксплуатации.

Большое разнообразие кабель-каналов позволяет нашим специалистам максимально учитывать архитектурные и интерьерные особенности каждого объекта. Кабели слаботочных систем эстетично спрятанные в кабель-каналы или кабельные шахты, не только сохранят гармоничный внешний вид помещения, но будут надежно защищены от механического повреждения.

Узлы коммутации и кроссовое оборудование

Распределительные пункты СКС создают узлы коммутации, где размещается сетевое и серверное оборудование, которые для удобства использования фиксируют на панелях или кроссах. Для установки панелей, кроссов, сетевого оборудования служат напольные / настенные шкафы, телекоммуникационные стойки. Помещения распределительных пунктов называют телекоммуникационными помещениями, которые обычно расположены на каждом этаже здания.

Коммуникационные шкафы

Важным этапом при построении кабельной сети является организация места размещения сетевого оборудования. Для этих целей служат Телекоммуникационные шкафы . В частности напольные телекоммуникационные (распределительные) шкафы предназначены для размещения серверов, сетевого и кроссового оборудования, позволяют размещать окончания сотен линий, блоки УАТС и др.

Настенные кроссовые шкафы используются для компактного размещения не тяжелого 19” коммутационного оборудования и кроссов. Их рекомендуется выбирать при небольшом числе линий, отсутствии телекоммуникационного помещения. Оборудование шкафов охлаждают вентиляторами.

Основное предназначение телекоммуникационных шкафов :

размещение оборудования;
защита оборудования;
упрощение конфигурирования;
повышение плотности монтажа;
повышение удобства обслуживания;
обеспечение эстетичности интерьера.

Tелекоммуникационные стойки обеспечивают вместимость шкафов, но имеют меньшую стоимость. Их используют когда не требуется дополнительной защиты оборудования локальной сети или особых условий эксплуатации.

Основные термины и компоненты слаботочных систем

Узел – любое устройство, подключенное к сети (компьютер, принтер, сетевой видеорегистратор и др.)
Сегмент – любая часть сети, отделенная от других частей коммутатором, мостом или маршрутизатором;
Магистраль – основной кабель сети, к которому подключены все сегменты. Обычно магистраль способна переносить больший объем информации, чем отдельные сегменты.
Повторитель (repeater) – сетевое устройство для наращивания и взаимосвязи сетевых сегментов для удлинения связи. Получает сигнал от одного сетевого сегмента, усиливает, восстанавливает синхронизацию и ретранслирует в другую сеть, сегмент и др.
Сетевой концетратор (Hub) – соединяет в локальной сети множество компьютеров и устройств, посредством специального кабеля, устройства подключенные к концетратору могут видеть друг друга и обмениваться данными в рамках своей группы. Создают сети с топологией типа «звезда», принимают информацию и передают всем подключенным устройства, в том числе тому, с которого она пришла, поэтому чем больше устройств подключено, тем чаще возникают конфликты данных, замедляющих работу сети.
Мост – предназначен для соединения локальных сетей на базе однотипных компьютеров или единой программной платформы, поддерживает коммутацию с промежуточной буфферизацией пакетов, регулируют потоки данных. Анализируют приходящие фреймы и направляют их к получателю в соответствии с информацией, которая содержится в фреймах.
Коммутаторы (Switch) – интеллектуальное устройство передачи данных, аналог моста но более высокого уровня, снижает количество конфликтов при передаче данных через сетевые сегменты, обеспечивает выделенную полосу пропускания для каждого сетевого сегмента.
Маршрутизаторы (router) – специализированные компьютеры, рассылающие сообщения адресатам информации по тысячам магистралей, обеспечивают обмен информацией между сетями. В отличие от моста, маршрутизатор находит кратчайшие пути для доставки конкретной информации от отправителя к получателю.
Сетевая интерфейсная карта (NIC) – адаптер для соединения устройства с сетью, чаще всего это сетевая карта Ethernet, подключенная через слот шины PCI на системной плате компьютера, обеспечивает скорость передачи в 10 или 100 Мбит/с.
МАС – адрес – физический адрес любого устройства в сети;
Однонаправленная передача – доставка информации с одного узла на другой единичный узел;
Многоадресная передача – с одного узла отправляется пакет с групповой адресацией (например маршрутизатор, отправляющий обновления всем маршрутизаторам);
Широковещательная рассылка – узел рассылает пакеты на все узлы сети;
Фреймы данных – подобие предложений в языке (подлежащее, сказуемое и т.д.), протокол определяет правила построение фрейма (предложения), размер, последовательность и т.д.