К слаботочным устройствам гражданских зданий относятся электрические устройства малой мощности, а, следовательно, работающие при сравнительно низких уровнях напряжения и тока. В связи с этим в слаботочных устройствах можно использовать электроматериалы, не применимые в обычных электросетях. Для прокладки слаботочных распределительных сетей в зданиях предусматривают вертикальные и горизонтальные специальные каналы, отделенные от каналов других электротехнических устройств. На этажах зданий устанавливают слаботочные шкафы, в которых располагают распределительные и отпаечные коробки различных слаботочных сетей.
Радиофикация. Сигнал радиовещательной сети формируется на центральной станции проводного вещания, затем усиливается и передается на распределительные пункты по магистральным фидерным линиям, работающим на напряжении 960 В. От распределительных пунктов сигнал при напряжении 120 или 240 В передается по распределительным линиям ко всем зданиям прилегающего района.
Телефонизация. Телефонизация предусматривается в зданиях, где потребность в телефонных номерах составляет более трех.
Пожарная сигнализация предназначена для обнаружения очага загорания и оповещения пожарных служб о возникновении пожара. Телевидение .Телевизионная сеть для приема телепередач в зданиях состоит из приемных антенн и распределительной сети.
Диспетчерская связь . Ее применяют в жилых массивах для связи и оперативного управления техническими устройствами зданий, в первую очередь лифтами. В диспетчерском пункте устанавливают пульт, имеющий сигнальные и переговорные устройства. В подъездах, на площадках первого этажа и в кабинах лифтов располагают вторичные пульты, оборудованные кнопками вызова и переговорными устройствами.
Электроакустическая система . Эта система предназначена для усиления звука во время конференций, концертов и т. п.
Аппаратура системы синхронного перевода . Эта система состоит из блоков питания, усиления и коммутации и помещается в аппаратном помещении. Аппаратная и кабины-студии переводчиков должны быть отделены звукопоглощающими материалами, иметь хорошую звукоизоляцию, иметь окна в зал и между кабинами переводчиков. Кресла зрительного зала снабжаются головными телефонами, переключателями каналов (для выбора нужного языка) и регуляторами громкости.
Система внутреннего телевидения. Эту систему часто выполняют совместно с системой синхронного перевода либо применяют автономно для учебных целей, для облегчения охраны складских и торговых помещений и т. д.
Вводно-распределительное устройство (ВРУ)
Служит для:
· присоединения внутренних электросетей электроустановок к внешним питающим кабельным линиям;
· распределения электроэнергии;
· защиты от перегрузок и короткого замыкания отходящих линий;
· разграничения ответственности за эксплуатацию электросетей между персоналом городской сети и персоналом потребителя (за ВРУ электросети находятся в ведении потребителя).
В них смонтированы:
· вводные 2 х позиционные рубильники, позволяющие осуществлять резервирование при выходе из строя одной из питающих линий;
· аппараты защиты – предохранители или автоматические выключатели;
· счетчики электроэнергии;
· трансформаторы тока;
· амперметры и вольтметры;
· сигнальные лампы;
· конденсаторное устройство для подавления радиопомех.
ВРУ выполняют в виде щитов, смонтированных в металлических шкафах.
Монтаж слаботочных сетей включает себя комплекс работ. К слаботочным сетям относятся: охранно-пожарные сигнализации, системы оповещения, системы платной сигнализации, видео наблюдение, домофоны, системы контроля доступа, локальные и компьютерные сети, телефонные линии. Каждый вид монтажа той или иной слаботочной системы имеет свои нюансы при монтаже, но все эти работы имеют утвержденные государственные стандарты.
В большинстве случаев стандарты монтажа слаботочных сетей направлены на обеспечение безопасности в помещении, в случае возникновения непредвиденных ситуаций. Немаловажную роль в монтаже слаботочных сетей играет эстетическая составляющая, ведь, согласитесь, висящие провода в солидном офисе будут смотреться не очень приятно. Поэтому в таких случаях применяются специальные каналы, в которых прокладывается все необходимое оборудование. При монтаже учитывается расположение электрических и других проводок и пунктов питания. Если провода прокладываются открытым способом, то они должны находится не ниже 2.3м от пола и не ближе 5мм к потолку. Все сети должны быть оснащены заземлением. В итоге, монтаж слаботочных сетей должен обеспечивать не только качественное прохождение сигнала и сохранение безопасности в помещении, но и обеспечивать эстетический вид.
Относится к основному типу монтажных работ. Слаботочные сети являются нервной системой любого предприятия или организации и служат различным целям. К слаботочным сетям относятся компьютерные, локальные, вычислительные сети, системы пожарной сигнализации, системы видео наблюдения, телефонные сети, домофоны и другие.
Ответственное мероприятие, ведь именно от качества монтажных работ будет зависеть надежность и качество работы сети. Монтаж слаботочных сетей может производиться разными способами, к которым можно отнести подземную и воздушную, закрытую и открытую прокладку кабеля. Подземная прокладка производится по подземным коммуникациям, воздушная – по воздуху. Закрытый способ монтажа подразумевает под собой прокладку кабеля в специальных лотках, во избежание его повреждения. Открытым способом монтируют провода, которым не угрожают повреждения.
Также стоит отметить, что закрытая прокладка проводов более эстетична, в отличие от открытой. Качественный монтаж слаботочных сетей это залог долговечной и бесперебойной работы сети.
С какого места начинается монтаж слаботочных сетей
Монтаж слаботочных сетей позволяет нам в полной мере воспользоваться многими возможностями современной цивилизации. Надежная и корректная работа компьютерных локальных сетей, безукоризненный прием нескольких десятков телевизионных каналов, устойчивое и бесперебойное функционирование охранной и пожарной сигнализации, высокого качества телефония. И все это прямо вашей квартире или в вашем офисе. Слаботочную сеть специалисты неспроста сравнивают с человеческой центральной нервной системой. Она пронизывает все комнаты и помещения, объединяя в результате качественно произведенного монтажа в единое информационное целое все существующие каналы связи: телефонию, телевидение и интернет.
Про монтаж слаботочных сетей можно начинать говорить еще за стенами здания или сооружения. Ведь провода еще надо к нему подвести. Делают это самыми различными способами: используют существующие линии подземных коммуникаций (либо прокладывают новые), опоры линий электропередач, перебрасывают кабели с одного дома на соседний. При разработке современных проектов административных помещений и жилых домов монтаж слаботочных сетей включают составной частью в комплекс внутренних работ, которые должны обеспечить объект электропитанием. И надо признать, что такое решение, пожалуй, является наиболее верным. В ином случае после завершения строительства, внутренних и отделочных работ для прокладки новых коммуникаций придется заново вскрывать полы, нарушать внутреннюю отделку стен и потолочных перекрытий.
Проблемы, которые решаются с помощью монтажа слаботочных сетей
Объективно говоря, монтаж слаботочных сетей является на деле целым комплексом довольно разноплановых работ. Поскольку к числу таковых сетей смело можно отнести и пожарную и охранную сигнализации, системы видеонаблюдения, оповещения и контроля доступа, различные компьютерные и локальные сети, домофонные устройства и телефонные линии, системы платной государственной и коммерческой сигнализации. Монтаж слаботочных сетей в каждом из вышеперечисленных случаев имеет свои достаточно характерные нюансы. Объединяет их требование строго соответствовать существующим утвержденным государственным стандартам. Расскажем о них чуть подробнее. В большинстве своем эти стандарты ориентированы на строжайшее обеспечение требований безопасности в помещениях, где произведен монтаж слаботочных сетей, при возникновении разного рода непредвиденных ситуаций. Обязательно должно учитываться, как расположены электрические и другие проводки и соответствующие пункты питания. При прокладке открытым способом кабели должны располагаться от пола на высоте не менее 2,3 метра, но не ближе 5 миллиметров от потолка. Естественно, все сети должны быть заземлены. Монтаж слаботочных сетей ведется также и с учетом сохранения эстетического вида помещений, с использованием специальных каналов, с помощью которых маскируется необходимое для качественного прохождения сигнала и надлежащего обеспечения безопасности оборудование.
Все электрические сети зданий можно разделить на 2 крупные категории - силовые и слаботочные. По силовым электрическим сетям проходит переменное напряжение в диапазоне от 220 до 380 В, а также ток от 1 ампер и выше. Эти провода важны для офисной техники и прочего оборудования.
Тем не менее, в данном оборудовании не будет никакого смысла, если при этом не будет организовано четкое информационное взаимодействие всей офисной техники, а также не будет обеспечена его интеграция в определенную структуру (филиалы, связь, интернет и т.д.). Именно эту задачу и выполняют слаботочные системы , отличающиеся от силовых систем более низким напряжением в сети. Как правило, данное напряжение не превышает 24 В., однако в реальности слаботочными считаются системы с напряжением вплоть до 60 В.
От силовых систем, слаботочные отличаются еще одним фактором - высокой концентрацией “информационного потока”. Для компании, заказывающей выполнение слаботочных работ, очень важно заранее предусмотреть все функции, заложив их еще на этапе проектирования. Возможно, пока компания еще не настолько велика, потребность в некоторых из этих функций будет отсутствовать, но они однозначно будут востребованы по мере развития организации. Учет всех функций позволит компании сэкономить свои финансовые ресурсы, так как последующее их встраивание в уже установленную систему обойдется компании на порядок дороже, чем изначальное.
В состав слаботочных систем включаются:
- Телефонные коммуникации.
- Структурированные кабельные сети (оборудование, необходимое для работы локальных вычислительных сетей).
- Охранная и пожарная сигнализации.
- Доступ к интернету.
- Система видеонаблюдения.
Впрочем, при желании слаботочные системы могут предусматривать и несколько дополнительных функций, среди которых:
- Устройства, предназначенные для ведения переговоров - домофоны, селекторы и АТС.
- Системы управления энергетическими ресурсами, а также системы автоматизированного учета.
- Системы контроля и управления доступом (считыватели карт электронные замки, шлагбаумы, ворота и турникеты).
Использование слаботочных систем существенно облегчает контроль и управление важнейшими процессами в компании, а также улучшает передачу информации. Они могут использоваться очень длительный срок, не требуя замены или модернизации. При этом у каждой компании всегда имеется возможность нарастить некоторые элементы СС, не прибегая к внесению изменений в текущие системы.
Даже несмотря на необходимость затрат на монтаж СС, в долгосрочной перспективе эти вложения оправдывают себя, а положительный результат от использования СС ощущается уже в первые дни после завершения их установки.
Слаботочные сети представляют собой важный элемент инженерной системы здания. Стоит отметить, что почти каждую кабельную сеть можно называть слаботочной, если через нее проходят информационные токи с напряжением от 12 В до 24 В. Они измеряются в миллиамперах.
Основные требования к слаботочным сетям
Существует несколько главных требований, которые предъявляются к современным слаботочным сетям. Итак, они следующие:
Предельно высокая надежность;
полноценная работа без сбоев или ошибок;
достаточно низкая стоимость в процессе монтажа и эксплуатации;
масштабируемость.
Использование слаботочных систем на сегодняшний день обеспечивает почти любые виды связи, а также корректную работу компьютерных сетей. В зависимости от предназначения они классифицируются на коммерческие и бытовые.
Для чего они необходимы?
Применение слаботочных сетей дает возможность осуществить следующее:
Принимать, а также распределять как эфирное, так и спутниковое телевидение;
обеспечивать доступ к телефонной связи;
нормализовать работу и предоставить доступ к интернету;
выполнить оформление сетей проводного вещания;
добиться эффективного функционирования охранно-пожарных систем, а также систем оповещения и сигнализации;
получить доступ к различным объектам;
автоматизировать учет системы управления всевозможными энергетическими ресурсами;
обеспечить корректную работу локально-вычислительных сетей;
добиться взаимодействия между переговорными устройствами;
получить полноценное структурирование кабельных систем.
Процесс монтажа
Прежде чем осуществить установку слаботочных сетей, необходимо знать, что изначально организовывается полноценный проект будущей сети, в том числе определяется будущее размещение щита, розеток, реле и прочих устройств, входящих в систему. В процессе прокладки кабелей монтажники осуществляют все работы в полном соответствии со специализированными правилами и принятыми стандартами. Сам Установка слаботочных сетей состоит из проведения телефонных, компьютерных или телевизионных линий, монтажа специализированных информационных розеток и других средств коммуникации, домофонов, приборов видеонаблюдения, охранно-пожарных сигнализаций и прочего оборудования.
Основные правила
1. Соблюдение минимального расстояния, на котором следует разместить силовые и слаботочные кабеля, проложенные провода (не менее 0,5 м).
2. Расстояние между линиями сети Интернет и специализированными силовыми кабелями может быть меньше 0,5 м.
3. Нельзя заводить слаботочные кабели в стояк, где находятся другие электрические кабеля.
4. Категорически запрещается сращивать провода. Монтаж осуществляется только при использовании цельного кабеля.
5. Если провода телефонной коммуникации прокладываются в определенном направлении, они размещаются параллельно, плотно прижимаясь друг к другу.
6. При наличии открытой проводки минимальное расстояние, на котором необходимо расположить кабеля телефонной сети, составляет от 15 мм и более (при длине 10м).
7. Распределительная коробка размещается на стене, но только не над дверями, окнами или другими проемами.
8. Наименьшее расстояние, которое допускается при установке распределительной коробки на стене, составляет 300 мм относительно потолка.
9. Кабели различной емкости при пересечении между собой должны прилегать к стене или огибать ее сверху или снизу (это зависит от емкости проводов).
10. Обязательно необходимо предусмотреть надежную защиту кабелей. Особенно это относится к наружным слаботочным сетям, устанавливающимся непосредственно под окнами или водосточными трубами.
11. Следует позаботиться о заземлении, используя для этого специальные шины, составляющиеся из хорошо изолированных медных проводников.
12. При открытой прокладке слаботочных сетей для телефонной коммуникации кабеля должны размещаться на расстоянии не менее 200 мм от пола и 150 мм от потолка;
13. При закрытом способе прокладки провода могут располагаться на любой высоте, которая покажется удобной.
14. Ели по линиям передаются всевозможные оцифрованные сигналы, слаботочные электрические сети можно разместить по стенам в штробах, ПВХ-рукавах в фальшполе либо стяжке полов. Кроме того, допускается подвешенное состояние над фальшпотолком.
Как это все правильно сделать?
В случае отсутствия определенных знаний, необходимых для установки слаботочных сетей, оптимальным вариантом становится обращение за помощью к профессионалам. Как известно, данную работу должны выполнять только квалифицированные специалисты. Они имеют большой опыт работы в такой области. От грамотности осуществляемых действий непосредственно зависит эффективность прохождения сигнала, качество связи, надежность и долговечность эксплуатации всего оборудования. Кроме того, проведение слаботочных работ оказывает прямое воздействие на безопасность установок.
Телекоммуникационное оборудование
Данный вид слаботочных сетей встречается достаточно часто. Как правило, в данном случае устанавливается связь между определенными устройствами. Стоит отметить, что от качества применяемого оборудования и материалов, которые присутствуют в процессе установки слаботочных сетей, напрямую зависит то, как правильно будут выполнены все монтажные работы. Что касается телекоммуникационного оборудования, оно состоит из двух основных элементов.
Пассивное сетевое оборудование Данный тип устройств состоит из следующих элементов:
1. Набора соединительных проводов, который состоит из волоконно-оптического кабеля и витой пары.
2. Соединительных элементов и коммутационного шнура, предназначенного для подсоединения всевозможных устройств между собой.
3. Коммутационных панелей, в том числе кросс-панелей, необходимых для осуществления разводки кабеля и фиксации кроссовых блоков. Сюда же входит патч-панель, предназначенная для разводки сигнальной проводки в стойке и шкафу.
4. Кабельные и панельные разъемы, которые участвуют в передаче сигнала.
5. Информационные розетки, имеющие модульные разъемы. Они необходимы для возможности установки в кабельные каналы.
6. Модульные гнезда, используемые для организации кабельных сетей и комплектации телекоммуникационных розеток.
Представленные разъемы входят в состав модульных панелей и розеток. Чтобы получить возможность подключения активного оборудования, используется технология врезного контакта путем изоляции. Стоит отметить, что в зависимости от применяемого кабеля могут быть задействованы гнезда разных категорий. Что касается кабельных и панельных разъемов, использование данных компонентов наблюдается также в коммутационных панелях. От количества контактов все виды подобных устройств делятся на двухконтактные и трехконтактные.
Кабельные боксы
В состав данных элементов входит следующее:
1. Распределительный шкаф, размещенный непосредственно внутри помещения. Он необходим для возможности подключения кабеля к врезным контактам плинтов, обеспечения концевой заделки проводов.
2. Приборные стойки, применяемые для размещения и объединения в себе различных устройств цифровых систем транслирования.
3. Кабельные ящики, устанавливающиеся в местах перехода на воздушные линии связи.
Подобные ящики применяются как эффективная защита кабельных линий от различных внешних воздействий. Огромную пользу они принесут в случае перенапряжения. Телефонные коробки распределения способны обеспечить коммутацию соединительных кабелей в системах связи.
Какие провода встречаются в данных сетях?
Чтобы выполнить полноценную прокладку компьютерной, телевизионной либо телефонной сети, применяются различные виды проводов. Для монтажа компьютерных слаботочных систем и сети используются кабели, выполненные из меди. Они представлены в качестве формата «витая пара» и относятся к категории 5е и 6. Что касается принадлежности к классу, их стоит отнести к В и Е соответственно. Также встречаются специализированные волоконно-оптические провода. Если необходимо прокладывать телефонные сети, в данной ситуации достаточно воспользоваться стандартными слаботочными кабелями 3-й категории.
Стоит отметить, что для выполнения монтажа слаботочных сетей следует использовать электрические провода. Через них можно осуществлять передачу данных, что достигается при наличии тактовой частоты до 1 МГц. Применение оптических кабелей зачастую наблюдается в случае необходимости укладки магистральных сетей. Это объясняется тем, что в данном случае существует надобность в довольно высокой скорости передачи данных. Что касается марки кабеля, она изначально указана в схеме монтажа.
Каким образом осуществляется прокладка сети?
Все зависит от размещения кабеля. Существует несколько способов монтажа проводов слаботочной сети. Из них следует указать следующие:
1. Под землей. В таком случае кабели проводятся линии подземных коммуникаций, специально отведенные для этого. Их еще называют кабельной канализацией.
2. Над землей. В данном случае провода по воздуху перебрасываются с одного здания на другое. Также существуют такие места, где они подвешиваются на линиях электропередач.
3. Закрытым образом. Кабели монтируются в специально отведенных лотках, чтобы исключить возможность нанесения повреждений сетям.
4. Открытым образом. Данный вариант прокладки используется в случае, когда не существует возможности нанести повреждения сетям.
При выборе провода важно учитывать не только место для его использования, а также технические характеристики, которыми он обладает. Кроме того, стоит обратить внимание на то, чтобы слаботочная сеть полностью соответствовала условиям пожарной безопасности. В противном случае трудно дать гарантию безопасности и надежности.
В конце стоит еще раз напомнить, что не имеется определенных знаний в области проводки проводов, ни в коем случае не нужно браться за выполнение подобных работ. Лучше доверить эту процедуру профессионалам, которые обладают большим опытом. Им стоит доверить все работы, начиная от выбора проводов и заканчивая дальнейшим монтажом системы. Также высококвалифицированные специалисты смогут заняться обслуживанием слаботочных сетей. Ведь они уже на протяжении нескольких лет профессионально работают в этой сфере и знают основные нюансы и тонкости осуществления данных работ. Только так можно добиться полной безопасности и надежности.
В научной литературе определения слаботочных сетей нет, так как отдельно эта область не выделяется. Слаботочные сети – это своего рода гибрид компьютерных, телефонных, электрических сетей и др., и по каждому из этих направлений масса информации в справочниках, учебниках, рефератах и диссертациях. В современном мире все уже настолько взаимосвязано и интегрировано, что сложно разделять и рассматривать по сегментам состав компьютерной сети, видеонаблюдения, телевидения, контроля доступа и др., особенно, когда это объединяется в единую систему.
В своих статьях мы постараемся обобщить и изложить доступным языком (без излишних технических подробностей и терминов) информацию в ключе Слаботочных систем. Цель этой работы донести до читателя что понимается под слаботочными сетями, какими они бывают, для чего создаются, какие функции выполняют, чем различаются, каков их состав и структура. Материал предназначается для обычных людей, по роду своей деятельности не сталкивающихся с данной тематикой, но имеющих желание понять основы и принципы работы. Люди, желающие произвести работы по слаботочным системам самостоятельно, должны дополнительно руководствоваться специализированной научной и технической литературой, как наши уважаемые коллеги имеющие специализированное инженерно-техническое образование.
Итак, Слаботочные сети это – составляющая часть Слаботочной системы, отвечающая за коммутацию, интеграцию и взаимодействие оборудования, его управление, приемо-передачу информации и питание (ток низкого напряжения).
Иными словами слаботочную систему можно сравнить с организмом, в котором оборудование – органы, а сети – сосуды, обеспечивающие оптимальное функционирование органов и организма в целом, а так же его взаимодействие с другими организмами. Продолжая аналогию можно сделать вывод, что от качества и состояния сосудов будет напрямую зависеть состояние организма, так и от характеристик слаботочной сети будет зависеть функционирование всей системы.
Основными задачами Слаботочных сетей являются обеспечение:
- Коммутации оборудования;
- Передачи информации (обмен информацией);
- Управления оборудованием;
- Питания оборудованию (ток низкого напряжения 12-24В)
Под термином информация можно обобщить любую передачу или предоставление сведений, в том числе фактов, данных, мнений, впечатлений посредством любой среды и формы (текстовой, цифровой, графической, картографической, описательной, аудиовизуальной). Управление оборудованием обеспечивается за счет передачи по сети информационных сигналов, содержащих команды соответствующему оборудованию, поэтому функцию управления можно условно причислить к функции передачи информации.
В современном мире информационных технологий и высоких скоростей, МИРЕ IT, информация играет главную роль, а системы обеспечивающие ее хранение и передачу, жизненно необходимы. Стремление к новым знаниям заложено в саму природу человека. Обучение, накопление информации, обмен ей – это двигатель развития нашей цивилизации.
За последнее столетие человечество совершило грандиозный рывок в этой области, потоки и хранилища информации стали столь велики, что уже не помещаются в книжные шкафы, почтовые конверты, архивные полки и ящики с видеокассетами. С передачей информации еще сложней, попробуйте отправить шкаф полный книг на другой конец планеты, или организуйте к нему одновременный доступ из разных точек страны. А как на счет передачи видеоизображения в соседнюю комнату, не говоря уже о более дальних расстояниях. Решение этих задачи инициировало появления и развития компьютерных и сетевых технологий.
Основными целями развития компьютерных и сетевых технологий является:
- Хранение, обработка и систематизация большого количества информации;
- Обеспечение быстрого и удобного доступа к информации;
- Обеспечение быстрого обмена информацией;
- Ограничение несанкционированного доступа к информации и др.
Благодаря появлению и развитию компьютерных технологий шкафы для хранения документов, горы бумаги, полки с видеокассетами уступили место компьютерам, которые хранят и управляют данными в электронном виде. А сетевые технологии обеспечивают быстрый обмен информацией на любые расстояния, удобство доступа и использования данных, организацию и ограничение доступа. Сотрудники одной организации, студенты, ученые, врачи и др., находящиеся в разных местах и даже на разных континентах могут одновременно пользоваться одной и той же информацией, обмениваться и делится данными.
Сеть – это объединение между собой двух или более устройств, позволяющих обмениваться информацией. В настоящее время этих устройств очень много, например камеры и регистратор, компьютеры, считыватель карт и контроллер и т.д., но самой первой сетью принято считать компьютерную сеть – объединение двух и более компьютеров. В зависимости от масштабов, компьютерные сети можно разделить на локальные ЛВС (LAN) и глобальные (WAN).
– это сеть из компьютеров, физически находящихся в одном и том же месте, обычно в пределах одного здания или комплекса зданий. В классической конфигурации один компьютер назначается в качестве сервера, на нем хранится все программное обеспечение, управляющее сетью и программы совместного пользования. Компьютеры соединенные с сервером называются рабочими станциями. Для соединения сетевых плат компьютеров преимущественно используется кабель.
Глобальная сеть объединяет компьютеры, находящиеся на значительных расстояниях друг от друга, например в разных городах или на разных континентах. Для этого используются выделенные линии телефонных компаний, каналы ISDN (цифровая телефонная сеть), ADSL, спутниковая связь, выделенные трансокеанские кабельные линии (преимущественно оптоволокно) или другие сетевые подключения. Глобальные сети могут объединять локальные сети организации, группы организаций, районные городские и др. Самой крупномасштабной глобальной сетью является Интернет.
Для передачи информации от одного устройства к другому необходима передающая среда она может быть кабельной или беспроводной:
- 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, подробней они будут рассматриваться в темах, описывающих их применение ( , ).
- К беспроводной среде относятся микроволновая связь, радиочастотная (эфирная), Ethernet технологии Wi-Fi (Wireless Fidelity).
Информация по сети (между устройствами) передается с применением особого метода (стандарта), в свою очередь в стандарте могут использовать различные протоколы – это правила, регулирующих процесс передачи информации. К наиболее распространенным относятся FDDI (для передачи данных по оптоволоконным каналам), Token Ring – стандарт IEEE 802.5 (для локальных сетей кольцевой топологии с маркерным доступом) и самый распространенный стандарт IEEE 802.3 – Ethernet (на языке инсталяторов «изернет»), этому стандарту мы уделим особое внимание.
В стандарт Ethernet входят протоколы: TCP/IP – впервые появился в стандарте DSD UNIXБ является самым надежным протоколом, т.е. пакеты данных гарантированно доставляются на целевой объект в правильном порядке по индивидуальному IP адресу; PPP – обеспечивает соединение хоста с сетью или двух маршрутизаторов; SLIP, FTP и др. подробно с ними можно ознакомиться в специализированной литературе.
В 1973 г. Сотрудник компании Xerox Боб Меткалф создал стандарты, регулирующие систему связи, и физический метод кабельного подключения по локальной сети компьютера Alto (разработанного компанией Xerox) и принтера. Скорость передачи данных при таком подключении составляла 3Мбит/с. Первоначальное определение Ethernet звучит, как – разветвленная широковещательная система связи для доставки пакетов цифровых данных на локально-распределительные вычислительные станции. Не будем вдаваться в технические подробности и детально описывать схему передачи пакетов данных, при желании это можно прочитать в специализированной литературе. Упомянем только то, что дальнейшие разработки были направлены на увеличение скорости передачи данных. Так в 1980 г. консорциум трех компаний – DEC, Intel и Xerox создали версию Ethernet 1.0, обеспечивающую скорость передачи данных 10 Мбит/с. В 1083 г. Институт инженеров по электротехнике и электронике (IEEE) выпустил стандарт IEEE 802.3 основанный на версии Ethernet 1.0.
В 1985 г. стандарт IEEE 802.3 был официально опубликован, став основой для появления через два года сети Интернет. Так Ethernet превратился в самую популярную и наиболее широко используемую сетевую технологию в мире, дав свое название самой большой глобальной сети человечества.
По стандарту Ethernet, связь между устройствами обеспечивается по единому кабелю, совместно используемому всеми устройствами в сети. Когда устройство подключается к такому кабелю, оно может взаимодействовать с любым другим устройством, подключенным к этому же кабелю. Это позволяет наращивать сеть, подключая к ней новые устройства без модификации уже подключенных. В настоящее время применяется несколько категорий сетей Ethernet, различающихся по скорости передачи данных и предназначенные для разных передающих сред (кабелей). Коротко опишем основные.
Ethernet 10 Мбит/с (стандарт IEEE 802.3) – работает в различной среде передачи данных. В зависимости от типа используемого кабеля различают следующие виды сетей Ethernet: 10BaseT – на базе витой пары; 10BaseF – оптоволокна; 10Base2 – тонкого коаксиального кабеля; 10Base5 – толстого коаксиального кабеля.
Fast Ethernet 100 Мбит/с (стандарт IEEE 802.3 U) – обеспечивает десятикратное увеличение скорости передачи данных по сравнению со спецификацией 10BaseT, при этом сохраняя формат фрейма данных, механизмы управления доступом к сетевой среде, максимальный размер блока передаваемых данных.
Gigabit Ethernet 1000 Мбит/с (стандарт IEEE 802.3 Z) – высшая ступень протоколов Ethernet, скорость передачи данных увеличивается в 10 раз по сравнению с Fast Ethernet и достигает 1 гигабит в секунду. Клиентские машины могут обмениваться между собой со скоростью 10/100 Мбит/с, а с сервером со скоростью до 1000 Мбит/с.
Gigabit Ethernet 1000 Мбит/с для медного кабеля (стандарт IEEE 802.3 AB) – другое название 1000BaseT, расширенная версия Fast Ethernet, предусматривает функционирование сетей Gigabit Ethernet на базе уже проложенных кабельных систем категории 5е/6. В результате большинство сетевых конфигураций Fast Ethernet, работающих по витой паре, могут обеспечить работу Gigabit Ethernet с использованием имеющейся сетевой инфраструктуры для значительного повышения производительности сети.
10 Gigabit Ethernet – скорость передачи данных 10Гбит/с, более быстрая версия технологии Ethernet, использует протокол доступа к сетевой среде (MAC) стандарта IEEE 802.3 и такие же формат и размер фрейма. 10 Gigabit Ethernet поддерживает полнодуплексную связь и все интеллектуальные сетевые службы, основанные на Ethernet, включая маршрутизацию с использованием меток, коммутацию уровня 3, кэширование, выравнивание нагрузки сервера и использование политик администрирования сетей.
Беспроводная сеть Ethernet (стандарт IEEE 802.11) – стандарт предназначен для работы беспроводных локальных сетей (WLAN) или по другому Wi-Fi (Wireless Fidelity). В работе использует диапазон частот 2.4 ГГц, скорость передачи данных 11Мбит/с или 54 Мбит/с
При построении любой сети следует руководствоваться целью ее организации, то есть учитывать какая информация будет предаваться, в каких объемах, с какой скоростью, на какие расстояния, какому количеству пользователей и т.д. При этом стоит помнить, что каждый компонент сети накладывает свои собственные ограничения на систему в целом. Например, если компьютер с которого загружается файл имеет скорость передачи меньше чем скорость принимающего компьютера, и меньше чем может провести передающая среда, то максимальная скорость передачи будет равна скорости передающего компьютера.
Поэтому проектирование и монтаж слаботочных сетей очень сложная работа, требующая высокой квалификации специалистов, отличного знания оборудования, его возможностей и ограничений. Специалист в зависимости от целей создания слаботочной системы подбирает оптимальную передающую среду, часто это бывает комбинированная среда и соответствующее оборудование. Приведем несколько основных видов слаботочных сетей:
Слаботочная сеть на основе коаксиального кабеля – применяется преимущественно для аналогового и , 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.
При выборе кабеля необходимо обращать внимание на его качество, так как от этого напрямую зависит качество и дальность передачи данных. Еще очень важный фактор – это концевая заделка кабеля, она обязательно должна производится соответствующими BNC разъемами, более 50% проблем возникающих при установке систем связаны с плохой заделкой кабеля.
Слаботочная сеть на основе витой пары – витая пара самая распространенная кабельная среда для построения слаботочных сетей, в том числе при построении , сетей, Рекомендуемая дальность трассы без использования специального оборудования (повторители, усилители и др.) до 100 м.
Витая пара очень хорошо подходит для передачи сигнала в цифровом диапазоне, но для передачи аналогового сигнала без специального дополнительного оборудования лучше не применять, так как она больше подвержена воздействию электромагнитных помех, чем коаксиальный кабель. Для минимизации помех следует соблюдать дистанцию от кабеля электропитания не менее 30 см, или использовать дорогую экранированную категорию. На практике мы часто сталкиваемся (особенно в частных домах) при монтаже систем видеодомофонов с проводкой сети на основе витой пары, это в корне не правильно, так как без специальных усилителей кабель передает аналоговый сигнал видео с очень большими помехами, на маленькие расстояния и в плохом качестве, это обусловлено строением кабеля витой пары:
Передача информации по витой паре называется симметричной. Понятие «симметричный» характеризует физическую конфигурацию и электрические свойства витой пары проводников. Если два идентичных друг другу провода (в том числе диаметр, жила, оболочка), равномерно скручены на определенной длине, то они будут электрически сбалансированы (симметричны) по отношению к окружающей среде. Степень симметричности зависит от качества кабеля. Для обеспечения симметричной передачи сигнала, прикладываемые к каждому проводу пары должны быть равны по абсолютному значению и отличаться полярностью. В этом случае, электромагнитное поле, создаваемое одним проводником подавляет поле второго проводника и наоборот, что минимизирует уровень излучения линии. Когда сигнал достигает приемного конца линии, он попадает на вход дифференциального усилителя с хорошо сбалансированным фактором коэффициента синфазного сигнала (КОСС), который устранит большую часть нежелательных шумов. Поэтому для кабеля витой пары очень важно, чтобы характеристики проводов (пар) были одинаковыми и имели как можно больше закруток на метр, от этого зависит равномерность воздействия шумов и помех на кабель и, как следствие качество и дальность сигнала.
Кабель витой пары имеет две разновидности: экранированный (FTP) и неэкранированный (UTP), который в свою очередь 7 категорий. Категория зависит от полосы пропускания, типа медной проволоки, размера и электрических характеристик, подробно с категориями кабеля можно ознакомиться в специализированной литературе.
Самой распространенной категорией является 5е – состоит из 8 проводов, сигнал передается по 4, волновое сопротивление 100 Ом, перекрестная наводка на ближнем конце линии 35,3 дБ, полоса пропускания до Gigabit Ethernet, 100 МГц или аналогового сигнала, предоставляет возможность для наращивания сети.
Категория 6 имеет более высокую производительность 250 МГц, совместима с 5е, 5 и 3, имеет более жесткую спецификацию в отношении перекрестных и системных помех 44,3 дБ, качество передачи данных зависит от производительности компонентов канала. Все шнуры, коммутационные панели, кроссы и кабельная разводка должны удовлетворять требованиям стандартов категории 6. Например, если кабель категории 6 использовать с соединителями категории 5е, то канал будет функционировать с производительностью 5е. Таким образом применение 6 категории позволяет повысить производительность сети предыдущих модификаций при условии постепенной замены всех ее компонентов на 6 категорию.
– обеспечивает более широкую полосу пропускания и дальность передачи сигнала чем медный кабель. В основе сети лежит технология передачи светового сигнала (). 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 (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.).
Говоря о слаботочных сетях необходимо дать определения ее основным терминам и компонентам, так как иначе материал будет неполным, мы не будем уделять этому большое внимание так как статья носит ознакомительный характер:
- 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.
Слаботочные сети очень разнообразны, предназначаются для разных функций, состоят из разных компонентов, в том числе оборудования и проводящей сигнал среды. Как показывает наш опыт (более 10 лет), каждая сеть индивидуальна и типовых решений практически нет, даже самая простая сеть может иметь свои нюансы. Точность при разработке проекта и качественный монтаж, это не только гарантия хорошей работы всей слаботочной системы, но и залог последующей экономии средств. Хороший специалист может по индивидуальному запросу Заказчика на основании его пожеланий, требований и дальнейших планов и возможностей подобрать оптимальный вариант построения сети с учетом:
- Задач сети, ее функций и состава (например только видеонаблюдение, или еще СКУД, ЛВС, ТВ сеть и др.);
- Объемов сети (квартира, котедж, офис, здание, группа зданий и др.);
- Возможности наращивания (увеличения количества узлов, пропускной способности, подключения дополнительного оборудования и др.);
- Объединения и интеграции сетей;
- Физических параметров (месторасположение сетей, конструктивные особенности помещений, расположения электрических и других сетей и т.д.
В статье мы постарались коротко описать что такое слаботочные сети, для чего они нужны, историю появления и развития, как они функционируют и из чего они состоят. Надеемся, что эта работа позволит Вам лучше разобраться и ориентироваться в предмете, при желании, более подробную информацию можно подчерпнуть из справочников и учебников или связаться с нашими консультантами.
Хотим отдельно обратить внимание, что слаботочные сети обеспечивают работу оборудования, отвечающего не только за комфорт, но и за безопасность жизни, имущества и информации. Правильный монтаж слаботочных сетей – это основа долгой и успешной работы всей системы, и как следствие залог Вашего спокойствия.
