Что такое слаботочные сети. Виды слаботочных систем

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.

Слаботочные кабели это кабели и провода, по которым протекает слабый ток напряжением, не более 25 В. Их применяют на предприятиях, в жилых домах и офисах. Сложно найти современное помещение, в котором не было бы проложено слаботочной сети.

Применение

Сразу необходимо сказать, что под слабым подразумевается ток, измеряемый в миллиамперах (мА).
Слабый переменный ток может нести информационный сигнал, что применяется в сферах:

Телевидения.
Радиосвязи.
Телефонии.
Компьютерных сетей.
Систем сигнализации.

Первыми появились слаботочные кабели для телефонных линий и антенн. Витую пару изобрел Белл в конце XIX века. За последние 20-30 лет инженеры разработали огромное количество видов кабельной слаботочной продукции. Она предназначена для использования в быту и в узкоспециализированных сферах. Без слаботочных кабелей не обходится интернет, спутниковое телевидение, проводные телефонные и компьютерные сети.

Устройство витой пары

Для передачи сигналов связи применяют изолированные и скрученные попарно провода. Чтобы обеспечить единство и прочность конструкции, витые пары помещают в пластиковую оболочку. Используют одну, две и более пар, в зависимости от требований сети.

Скручивание необходимо, чтобы уменьшить электромагнитное влияние проводов друг на друга, снизить емкостные потери и создать препятствие для внешних помех.

Кабели с попарно свитыми проводами применяют для организации сетей видеонаблюдения, телекоммуникации, систем безопасности и компьютерных сетей. Система скрученных попарно проводов пользуется популярностью благодаря низкой цене и простому монтажу.
Подключить кабель к устройствам можно с помощью унифицированного разъема 8P8C, который имеет 8 контактов и фиксатор (RJ-45 – коннектор).

Чтобы защитить витые провода от химического, механического и электромагнитного воздействия внешних факторов, применяют полиэтиленовую оболочку, металлическую оплетку и фольгу.

Пару делают из одножильных и многожильных проводов. Многожильные провода прекрасно переносят скручивание, изгибы, поэтому их применяют в коммутационных кабелях и шнурах, соединяющих между собой электрические устройства и оборудование. Одножильные витые пары прокладывают в коробах и стенах, где нет сильных изгибов.

Поскольку на английском языке «витая пара» звучит как twisted pair, для ее обозначения применяют аббревиатуру TP. Чтобы понять экранированный кабель или нет, необходимо обратить внимание на маркировку. Согласно международным стандартам приняты следующие обозначения:

U – экранирование отсутствует;
S – используется металлическая оплетка;
F – используется алюминиевая фольга.

Так, обозначение U/FTP говорит о том, что для защиты каждой пары предусмотрено экранирование фольгой, общий экран отсутствует. SF/UTP – есть общий экран из фольги и оплетки, отдельное экранирование отсутствует.

В зависимости от диапазона частот, пропускаемого кабелем TP, его относят к одной из 8 категорий. Чем выше категория, тем больше в кабеле содержится пар и тем большая плотность витков на пару. Первую категорию применяли на старых модемных линиях и в телефонной связи, восьмую категорию используют для устройства компьютерных сетей со скоростью передачи данных 40 Гбит/с.

Коаксиальные кабели

Для передачи радиоволн применяют коаксиальные кабели. Они состоят из проводящей сердцевины и соосно расположенного экрана. Между сердцевиной и экраном находится слой изоляции.

Поверх экрана идет защитная оболочка, которую делают из фторопласта, ПВХ или полиэтилена. Оболочка должна защищать от влаги, механических повреждений и быть устойчива к воздействию ультрафиолетового излучения. В дополнение к этому она служит защитой от пробоя.

Экран выполняет функцию заземления и является внешним проводником, поэтому его делают из оплетки проводов, фольги или другой структуры с проводящими свойствами. Оплетка может сочетаться с фольгой, в этом случае экранизация будет двойной.

В условиях сильных помех применяют кабели с двойным слоем фольги и двойным слоем оплетки.

Центральный проводник чаще всего делают из медного провода или свитых в спираль нескольких медных проводков. Применяются сплавы меди, алюминия и стали.

По отношении к изоляции также имеются свои требования. Она должна плотно прилегать к проводникам и обеспечивать идеальную соосность.

Требование к точному совпадению осей центрального проводника и экрана предъявляются неслучайно. При таком взаимном расположении электромагнитное поле полностью сосредоточено внутри провода в слое изоляции, а потери энергии на излучение стремятся к нулю. К тому же кабель оказывается защищенным от внешних помех, что позволяет сохранять чистоту сигнала.

Коаксиальные кабели применяют везде, где требуется передача электромагнитного сигнала высокой частоты. Есть также модели, которые используют для передачи низкочастотного сигнала.

В зависимости от диаметра сечения выделяют 2 вида коаксиальных кабелей:

Тонкий гибкий (thin) диаметром около 6 мм с волновым сопротивлением 50 Ом, часто применялся для построения компьютерных локальных сетей.
Толстый жесткий (thick) диаметром около 12 мм для передачи данных на расстояние до 500 м с высокой скоростью.

По шкале Radio Guide (RG) кабели делят на несколько категорий. В спутниковом и кабельном телевидении применяют категории RG-59 и RG-6, для военных целей RG-58C/U, для магистральной прокладки RG-11. К тонким кабелям относится RG-58, а к толстым – RG-11 и RG-8.

Широко применяются телевизионные кабели категории SAT-50 и SAT-703.
Обозначение SAT – это маркировка итальянской компании CAVEL. Другие производители могут использовать свою маркировку типа (РК-75 с волновым сопротивлением 75 Ом) .

Для соединения коаксиальных кабелей между собой и подключения их к различным устройствам предусмотрены вспомогательные элементы. Это разъемы, переходы, тройники, которые выпускают или вместе с кабелем, или по отдельности.

Слаботочные кабели и провода для телефонных сетей

Хотя многие думают, что проводная телефонная связь безвозвратно уходит в прошлое, телефонные кабели все еще остаются востребованными. Во многих сферах они считаются недорогим и самым доступным способом обеспечить передачу электрического сигнала.

Предусмотрена следующая маркировка для них:

Т – телефонный;
Л – линейный;
П – полиэтиленовая оболочка;
В – ПВХ оболочка;
З – присутствует заполнитель;
Б – присутствует броня;
Ш – шланг (бывает из полиэтилена Шп или поливинилхлорида Шв);
эп – экран из пленки;

(Зеленый, красный) — Аналоговый телефон (Желтый, черный) — Специальные телефоны

Для прокладки телефонных сетей применяют слаботочные кабели и провода, рассчитанные на подключение большого количества абонентов или предназначенные для единичной разводки (в отдельной квартире, частном доме и т.д.)

ТРВ, ТРП – морально устаревшие, однако продолжающие использоваться в некоторых сферах слаботочные кабели, получившие в просторечии название «лапша», потому что провода в них идут параллельно, не скручиваясь. Их применяют для пожарной сигнализации и соединения телефонных аппаратов в помещениях. ТРП кабель имеет более надежную полиэтиленовую изоляцию, поэтому его можно прокладывать вне зданий.

Широко применяются кабельные изделия марки ТПП. Их прокладывают в шахтах, тоннелях, траншеях, коллекторах, других подземных сооружениях, используют для устройства городских телефонных сетей. Число пар в кабеле ТПП может составлять от 5 до 600.

Оптоволоконные слаботочные кабели

Для передачи оптического сигнала применяют оптоволоконные кабели, волокна в которых делают из пластика или стекла.

Основные части кабеля:

Волокна (8-144 штук), покрытые слоем прозрачного или цветного лака.
Пластиковые трубки, в которых находится 4-12 волокон и водоотталкивающий гель.
Оплетающая пленка.
Несущий трос.

Для дополнительной защиты применяют гидрофобную пленку и кевларовое покрытие.

Поскольку оптоволоконные кабели появились сравнительно недавно, не разработаны стандарты цветовой маркировки волокон. Каждый производитель выпускает продукцию с волокнами такого цвета, какой посчитает нужным. Расшифровка их значения дается в инструкции.

Преимущество использования оптоволоконного изделия заключается в высокой скорости передачи сигнала, низком затухании на больших расстояниях и высокой степенью защищенности информации от взлома. В результате информация передается быстро и качественно. Слаботочные кабели этого вида, это новое поколение кабелей, технология производства которых продолжает совершенствоваться.

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.

Электричество давно и прочно вошло в нашу жизнь, обеспечив нас не только светом в тёмное время суток, но и множеством бытовой и информационной техники. Большинство приборов ежедневного использования питается от сети с напряжением 220 вольт, но есть и более экономные технические средства, использующие источники энергии в пределах 12–24В. Зачем нужна такая разница и в чём особенности слаботочных систем, рассмотрим в этой статье.

Определение и виды слаботочных сетей

Слаботочные системы это совокупность проводников и приборов, использующих электрический ток низкого напряжения. Такие сети не опасны для жизни человека, ведь, в отличие от силовых сетей, по ним проходит электричество напряжением до 24 вольт. Ещё одно название слаботочных систем - информационные.

Существует 2 вида слаботочных сетей . Они различаются по масштабности и сфере применения:

Бытовые системы

Их использование ограничивается одним домом. К такой сети подключаются предметы ежедневного использования, передающие разного рода информацию: звуковую, визуальную или другую. К бытовым слаботочным сетям относятся:

Коммерческие системы

Такая сеть зачастую используется в офисах и прочих учреждениях, обеспечивая большую площадь и множество людей информационными технологиями. Её существование помогает вести слаженную и согласованную деятельность всему коллективу, быстро и надёжно передавая и получая информацию как в одном здании, так и за его пределами. Коммерческие слаботочные сети обеспечивают работу таких устройств:

локальные компьютерные сети;
интернет;
телефонные коммуникации;
видеонаблюдение с использованием различных видов камер и разного их количества;
охранная и пожарная сигнализации;
автоматизированный учёт энергоресурсов;
переговорные устройства;
пропускные системы (шлагбаумы, считыватели карт доступа и пр.);
некоторые другие структуризированные кабельные системы.

Эти виды слаботочных систем довольно условные, так как связаны исключительно с размерами и потребителем сети, хотя определённые их элементы могут быть использованы как в одном, так и в другом случае.

Преимущества слаботочных систем

Оптимизация обмена информацией и контроля.
Длительный срок эксплуатации.
Простота обслуживания.
Возможность внесения изменений и подключения новых устройств к уже существующей системе.
Экономия средств.

Проектирование слаботочной сети

Для слаженной и долговечной работы слаботочки необходим серьёзный подход к её проектированию. Наилучшим образом с этой задачей могут справиться специалисты. Слаботочные системы проектирование могут иметь разнообразное. Этот процесс состоит из нескольких этапов:

Монтаж слаботочки

Быстро и качественно монтировать слаботочную сеть могут только высококвалифицированные профессионалы. Процесс работы может включать в себя такие составляющие:

прокладку различных информационных сетей (телефонных, телевизионных, компьютерных, интернет-кабелей);
монтаж информационных розеток и других элементов специализированного оборудования;
установку различных коммуникационных приборов (домофоны, системы сигнализации и видеонаблюдения).

Наличие, строение и удалённость наружных слаботочных систем влияет на особенности монтажа и стоимость работ мастеров. Что касается внутреннего монтажа, он может производиться различными способами в зависимости от элементов декора и характеристик помещения. Чаще всего используют такие методы:

В процессе установки все эти способы могут комбинироваться друг с другом для достижения наилучшего результата и долгосрочной службы сети. В бытовых условиях возможна даже прокладка разными методами в отдельных комнатах. Это позволяет не нарушать целостность внешнего вида помещений и в то же время снабжать их необходимым оборудованием для полноценной работы информационной сети и бесперебойной коммуникации .

Непрофессиональный монтаж
Типичные ошибки
Что в итоге?

Провода со слабыми токами в зданиях

Все электрические сети в зданиях можно разделить на две категории: силовые и слаботочные. Силовые обеспечивают подачу переменного напряжения от 220 до 380В и ток от одного и более ампер для оборудования и офисной техники.

Слаботочные системы (CC) предназначены для организации информационного взаимодействия работающего оборудования и офисной техники, а также интеграции ее в глобальную структуру (интернет, связь, филиалы). Основной отличительный признак СС - это низкое напряжение в сети, обычно, не более 24В (хотя сети на 36, 60В - тоже слаботочные) и токи не более 100мА. Для СС характерна большая концентрация, так называемого «информационного потока». Чтобы понять это, достаточно посмотреть на количество проводов, подходящих к серверу даже маленькой организации.

Для любой организации, разворачивающей СС необходимо сразу предусмотреть ряд функций, которые нужно заложить при проектировании. Возможно, эти функции сейчас и не нужны, но с ростом организации они будут востребованы, и последующее встраивание их в имеющуюся систему будет более затратным, поэтому необходимо заранее предусмотреть это при проектировании СС.

Обычный состав СС:

Телефонная связь;
Структурированные кабельные сети (СКС) - так называемое пассивное оборудование локальных вычислительных сетей (ЛВС);
Доступ к сети интернет;
Пожарная и охранная сигнализация;
Видеонаблюдение.

Дополнительные функции СС

Системы контроля и управления доступом - СКУД (ворота, шлагбаумы, турникеты, электронные замки, считыватели карт и т.д.);
Автоматизированный учет и системы управления энергоресурсами - АСКУЭ (электросчетчики, водосчетчики);
Переговорные устройства (АТС, селекторы, домофоны);

Часто в компаниях в офисе за слаботочные сети, или как еще говорят - «слаботочку» отвечают различные подразделения. Бывает, что СКС находятся в ведении ИТ подразделения (а телефония при этом - не в ИТ отделе), СКУД - у безопасников, а автоматика - у АХО. Будет ли эффективным управление такой проводной инфраструктурой?

Что влияет на бесперебойное функционирование слаботочных систем.

Чаще всего прокладка СС проводится одним/двумя инженерами организации в целях мнимой экономии средств на проектирование и монтаж. При таком подходе экономятся только финансы, но не людские ресурсы. Обычно эта группа из 1-3 человек занимается всем, начиная от расчетов СС и заканчивая закупкой и монтажом. Чаще всего при этом проект либо не создается вообще, либо делается наспех. Контроль за созданной СС обычно переходит к сотруднику, выполнявшему проектирование и монтаж сети. В случае его увольнения, вновь прибывший получает «проект, нарисованный на коленке», со всеми вытекающими последствиями. Но даже если проект сохранился...

Неправильный выбор комплектующих изделий

Например, при использовании несертифицированного кабеля у Вас не будет обеспечена требуемая для вашей ЛВС скорость передачи информации. Особенно это будет неприятно, если произойдет не сразу, а через полгода нормальной работы. Ваша сеть может «слететь» с 1Гбита на 100Мбит (и Вы, возможно, не заметите), потом еще в десять раз, потом сигнал начнет «плавать», то пропадая, то появляясь. Это по началу может и не отразиться на работе Ваших сотрудников: ну тормозят сервера 1С, ну пропало видеонаблюдение, ну не сыграли в тендер. Вот так вот «ну»? Нет, господа, нет - это косвенные и прямые убытки, иногда (и не так уж редко)- большие. Что если сеть отваливается, когда Вы играете электронный аукцион на площадке, или не сработала пожарная сигнализация? Таких «или» много может быть. Зачем эти проблемы?

Непрофессиональный монтаж

Использование недорогого непрофессионального инструмента при монтаже и несоблюдение специфических стандартов при проектировании и монтаже чаще всего приводит к регулярным отказам: «сеть периодически подвисает или отваливается». Происходит это из-за невозможности обеспечить качественные контакты СС, которые в средней организации могут насчитываться тысячами, появления электрических наводок и помех. При этом отвлекаются человеческие ресурсы на диагностику и устранение «плавающей» неисправности, кстати говоря, самой сложной. Иногда проще заменить целый сегмент сети. А еще горит дорогостоящее оборудование, и хорошо еще, если замены не надо ждать месяцами. А еще в это время что-то происходит не хорошее - кража с Вашего склада или офиса

Типичные ошибки

Самая распространенная - это когда не соблюдаются требования по совместной прокладке с силовыми сетями. Такая прокладка возможна - но, надо знать как и, главное, соблюдать. Другая распространенная ошибка - не верный выбор кабеля. Даже если на нем написано «категория 6» или что-то другое, красивое и серьезное. Собственно, все оборудование и комплектующие надо выбирать и проверять особенно тщательно. Хотя, конечно, прогресс есть, китайское оборудование становится лучше, но что следует выбрать? На рынке много предложений, досадно будет промахнуться с покупкой. И, конечно, наша рекомендация, поручить работу «под ключ» и поручить ее профессионалам.

Основные выгоды монтажа сертифицированными компаниями

Во-первых, клиент получает СС «под ключ» с комплектом стандартизованных технических документов для эксплуатации. Дальнейшая модернизация системы не составит труда, так как работа ведется по единым стандартам отрасли.

Во-вторых, скорость развертывания СС зависит только от заказчика, потому что выполняемая работа легко масштабируется. Для соблюдения коротких сроков разработки, монтажа и введения в эксплуатацию выделяются дополнительные необходимые ресурсы организации или подключаются субподрядчики.

В-третьих, заказчик получает гарантию на выполненную работу и техническую поддержку в рамках договора. А если СКС выполнена сертифицированной производителем компанией с соблюдением требований производителя, то уже он сам дает гарантию на систему сроком на 20 лет (Legrand) или 25 лет (Panduit и Hiperline).

Некоторые думают, что это пустые слова. Возможно и так, если Ваши сотрудники каждые два года проходят ресертификацию - недешевое очное обучение у вендора, оптику сваривают на собственном оборудовании (стоимостью от 10 тыс.$) и проверяют качество кабельными анализаторами для сертификации на категорию (от 5 тыс.$). И при этом умеют отличать бракованные или поддельные UTP кабели, качественно работают, и Вы способны эту работу профессионально оценить и принять.

Что в итоге?

Слаботочные системы (СКС, телефония, системы контроля и управления доступом - СКУД, охранная и пожарная сигнализация и др.) - это своеобразные нервы Вашего офиса. Они обеспечивают безопасность и управление бизнесом, его бесперебойную и надежную работу. Можно найти подрядчика очень дешево. И возможно, работа будет на приемлемом уровне. Но стоит ли рисковать?