論網(wǎng)絡配線架帶防塵設計的重要性及解決方案
添加時間:2020-03-11 14:19:03
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本文通過描述灰塵的危害性,對網(wǎng)絡配線架容易落灰的原因分析,以及網(wǎng)絡配線架的作用,從而體現(xiàn)出網(wǎng)絡配線架防塵設計的重要性。對各種網(wǎng)絡配線架的防塵設計進行分析論證,從而提出一個合理的防塵設計解決方案。
【關鍵詞】灰塵;網(wǎng)絡配線架;網(wǎng)絡;網(wǎng)絡配線架防塵設計
日常生活中灰塵無處不在。機房、數(shù)據(jù)中心是網(wǎng)絡分支和管理的集散地,即使是目前全球最佳的機房和數(shù)據(jù)中心也逃離不了灰塵的籠罩。而網(wǎng)絡配線架是機房和數(shù)據(jù)中心的一個關鍵的物理連接接點,它串連在交換機和我們使用設備的中間,只要它不工作或出現(xiàn)問題,我們的設備將脫離整個網(wǎng)絡。而網(wǎng)絡配線架作為電子產(chǎn)品非常容易被灰塵吸附。當機房和數(shù)據(jù)中心投入使用后,網(wǎng)絡配線架除非被發(fā)現(xiàn)出了問題,要不然絕然不會被維護和處理。到目前為止也沒有維護人員說要把網(wǎng)絡配線架的除塵工作作為他的日常工作。網(wǎng)絡通信機房在不能有效防塵下,維護人員對灰塵危害性的認識又不足,以及維護管理的不到位,導致設備工作在以下惡劣環(huán)境:
1)、設備內(nèi)部積灰嚴重。
2)、機柜防塵網(wǎng)被堵,設備通風散熱不良,溫度高噪音大,甚至引起小震動。
3)、設備線路板和接觸件上產(chǎn)生凝露、腐蝕等。
圖 1 金屬表面被腐蝕
圖 2 線路板被腐蝕
由此網(wǎng)絡配線架內(nèi)線路板和金屬零部件將會被腐蝕(如圖 1、圖 2),線路板上的線路粗細發(fā)生變化使線路間的信號耦合遭到破壞,金屬連接處阻抗也會變差,導致網(wǎng)絡產(chǎn)生丟包不穩(wěn)定現(xiàn)象,嚴重影響了網(wǎng)絡業(yè)務。
灰塵中一般含有 Cl、S、Fe、Zn 等元素。灰塵中所含 Cl、S 元素,以氯離子、硫酸根離子等方式存在,在吸潮的情況下會導通形成短路,或者導致器件及線路板腐蝕;灰塵中還含有少量的 Fe、Zn 等金屬元素,也會造成很小的短路。同時如果灰塵較多,可造成靜電吸附,使設備內(nèi)部金屬接插件或金屬觸點接觸不良,信號質(zhì)量劣化。而無論是短路還是接觸不良都會導致電信號轉(zhuǎn)輸故障。
因此,當設備內(nèi)部積灰嚴重時,致使設備工作環(huán)境惡劣,有較大概率發(fā)生各種灰塵導致的故障,例如:
1)、灰塵成分中含有導電金屬離子和鹽離子,易導致短路和吸潮情況下線路板腐蝕;
2)、部分灰塵成份中S含量較高,易導致線路板鍍金等走線或器件硫化腐蝕;
3)、灰塵堆積影響線路板散熱,同時引起風扇轉(zhuǎn)速升高或小頻率震動,導致設備接觸不良壽命縮短等。
灰塵中含有硫酸根離子、硝酸根離子、鹽酸根離子等水溶性成分,灰塵附在電子產(chǎn)品機構部位、觸點部位時,在一定的溫度下將發(fā)生腐蝕并導致絕緣阻抗降低引起信號傳輸丟包。引起吸附的二個原因:一是網(wǎng)絡配線架工作時會產(chǎn)生溫度熱量,不工作時方冷卻,它周圍空氣熱脹冷縮會將空氣中塵埃吸附在設備上;二是網(wǎng)絡配線架帶有靜電作用(取決于靜電場強弱),所以也在通電中有微粒吸附作用。
4.1、網(wǎng)絡配線架用途
主要是用以在局端對前端信息點進行管理的模塊化的設備。前端的信息點線纜進入設備間后首先進入配線架,將線打在配線架的模塊上,然后用跳線連接配線架與交換機??傮w來說,配線架是用來管理的設備,比如說如果沒有配線架,前端的信息點直接接入到交換機上,那么如果線纜一旦出現(xiàn)問題,就面臨要重新布線。此外,管理上也比較混亂,多次挺拔可能引起交換機端口的損壞。配線架的存在就解決了這個問題,可以通過更換跳線來實現(xiàn)較好的管理。
4.2、為什么要使用網(wǎng)絡配線架?
4.2.1、從設計角度出發(fā)
綜合布線有一點要求:信息點要求數(shù)據(jù)、語音點在必要的時候可進行互換,也就是說同一個點,在不改變布線的情況下通過跳線的選擇來確定是語音還是數(shù)據(jù)。這樣在布線的時候語音點和數(shù)據(jù)點是一樣的,設計很方便,不需要分別考慮,采用統(tǒng)一設備即可。
如果成本不是重要的考慮因素,把全部的信息點都接到 RJ45 配線架上,然后通過跳線決定是跳到交換機上還是語音配線架上。當然這是不考慮成本的一種設計。
4.2.2、從施工角度出發(fā)
大型的工程信息點數(shù)非常多,在交換設備和布線系統(tǒng)之間采用跳線連接可以是施工管理變得更加方便,機柜內(nèi)也會非常的整潔,畢竟跳線要短的多,檢測也方便了很多。
4.2.3、管理維護方面
這方面其實大型用戶都很關心,配線架可以有效的提高工作效率,減少查錯的時間。對于更換終端的使用方式也提供便利快捷的方法。
4.3、網(wǎng)絡配線架有哪些優(yōu)勢
1)、傳統(tǒng)方法測試用戶線路要通過手工操作完成,采取集中上線方式后可利用現(xiàn)有自動測試系統(tǒng)對遠端局用戶線路進行測試,從而實現(xiàn)無人值守或少人值守。
2)、采取集中上線方式微機操作可與計算機綜合管理系統(tǒng)合起來,實現(xiàn)操作自動化。
3)、集中上線可選擇最短路徑就近跳線,只需 2~3m 即可,節(jié)省大量跳線。傳統(tǒng)方法跳線一般得十幾米,甚至幾十米。
4)、遇移機、改號和工程倒線,傳統(tǒng)方法需拆動大量跳線,工作繁重,配線架卡接點經(jīng)多次卡接,會造成卡點松弛。采取集中上線方式只需微機操作就可完成,減少了卡接點的磨損,延長了配線架壽命,同時也減少了障礙的發(fā)生。
5)、集中上線方式配線架跳線一次完成,避免了傳統(tǒng)方法多次無規(guī)則跳線造成的混亂,使網(wǎng)絡配線架外觀美觀整齊。
1)、網(wǎng)絡配線架加入防塵設計后,封閉了線路板和信號傳輸導體的空間,達到空氣不流動,阻止更多灰塵進入和吸附于易腐蝕導體上。
2)、在建筑和施工過程中環(huán)境惡劣,極有可能有顆粒物會飛起撞入配線架接口,致使產(chǎn)品內(nèi)部接觸針變形或連接失效。
3)、封閉隔離配線架內(nèi)部空間后,使配線架前后空間的空氣被分離,從而達到阻止配線架前后冷熱氣流交換。在數(shù)據(jù)中心布線中這一點很重要,它能起到綠色節(jié)能的作用。
6.1、網(wǎng)絡配線架防塵設計-堵頭式方案(如圖 3)
圖 3 堵頭式方案
方案介紹:在 RJ45 口處直接增加一個可插拔的堵頭。當需要使用此接口時,拔掉堵頭,插入跳線;當不使用時,用堵頭堵住 RJ45 接口。
分析:此方案簡單,防塵效果較好。但當不使用時,堵頭會無處尋找;而需使用時,堵頭會被亂丟棄。從這一點考慮,這一方案違反了我國正在推行的節(jié)約資源、綠色環(huán)保的風潮。
6.2、網(wǎng)絡配線架防塵設計-前置翻蓋門式方案(如圖 4)
圖 4 前置翻蓋門式方案
方案介紹:在 RJ45 接口前方增加一個翻蓋式防塵門。當需要使用此接口時,把防塵門打開,插入跳線;當不使用時,把防塵門翻下堵住了 RJ45接口。
分析:此方案也較簡單,防塵效果較好。雖然克服了堵頭式方案資源浪費、不綠色環(huán)保的缺點,但當使用時防塵門有時會阻礙跳線的插入(如圖 5),不使用時需要人工把防塵門關起來,比較麻煩。
圖 5 阻礙跳線的插入
6.3、網(wǎng)絡配線架防塵設計-內(nèi)置推門式方案(如圖 6)
圖 6 內(nèi)置推門式方案
方案介紹:在 RJ45 接口內(nèi)部增加一個防塵門。當需要使用此接口時,直接插入跳線,跳線頭部推動防塵門向內(nèi)部移動,直至到位;當不使用時,拔出跳線,內(nèi)部防塵門在彈簧的作用下自動回彈堵住 RJ45 接口。此防塵門因為移動時需避開 PIN,因此有齒槽。
分析:此方案克服了堵頭式方案資源浪費、不綠色環(huán)保的缺點,也克服了需人工開關防塵門的缺點。但產(chǎn)品成本高,裝配效率低,齒槽也造成了封閉性較差,小灰塵會進入。另外當正面有較大力的顆粒撞擊時,有可能會對內(nèi)部 PIN 造成破壞。
6.4、網(wǎng)絡配線架防塵設計-內(nèi)置旋轉(zhuǎn)防塵門式方案(如圖 7)
圖 7 內(nèi)置旋轉(zhuǎn)防塵門式方案
方案介紹:在 RJ45 接口內(nèi)部增加一個旋轉(zhuǎn)防塵門。當需要使用此接口時,直接插入跳線,跳線頭部推動防塵門向內(nèi)部旋轉(zhuǎn),直至到位;當不使用時,拔出跳線,內(nèi)部防塵門在彈簧的作用下自動回彈堵住 RJ45 接口。由于旋轉(zhuǎn)避開了 PIN,因此防塵門無需齒槽。
分析:此方案克服了堵頭式方案資源浪費、不綠色環(huán)保的缺點,也克服了需人工開關防塵門的缺點,防塵效果也較好。但產(chǎn)品成本高,裝配效率低。另外當正面有較大力的顆粒撞擊時,有可能還是會對內(nèi)部 PIN 造成破壞。
6.5、網(wǎng)絡配線架防塵設計-前置滑動自動回彈防塵門式方案(如圖 8)
圖 8 前置滑動自動回彈防塵門式方案
方案介紹:在 RJ45 接口前部增加一個防塵門。當需要使用此接口時,跳線插頭向上撥動防塵門,防塵門向上滑動,跳線頭部插入 RJ45 接口;當不使用時,拔出跳線,防塵門在彈簧的作用下自動下滑堵住 RJ45 接口。
分析:此方案克服了堵頭式方案資源浪費、不綠色環(huán)保的缺點,也克服了需人工開關防塵門的缺點,防塵效果也較好,另外當正面有較大力的顆粒撞擊時,由于防塵門是上下滑動式的,與顆粒運動方向垂直,因此不會沖破防塵門對內(nèi)部 PIN 造成破壞。在彈簧的作用力下,防塵門緊緊地擋在 RJ45 接口前部。并且此方案防塵設計是在配線架架體上,需升級時只需更換后部模塊即可。
【結語】
綜上所述網(wǎng)絡配線架作為網(wǎng)絡管理和分配的串接點,它的穩(wěn)定可靠性非常重要。灰塵非常容易吸附到帶有電磁場的帶電設備上,因此我們的網(wǎng)絡配線架非常有必要加入防塵裝置。經(jīng)過各個方案優(yōu)缺點的分析,前置滑動自動回彈防塵門的方案可用為最佳方案。它為有效防塵的同時,也為以后的網(wǎng)絡升級做好準備。此方案得到甲方、監(jiān)理和施工專業(yè)人員的好評和肯定。
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