Norma de Cableado para BAS '862 por Miguel Aldama, RCDD/LAN Introducción Antes de los 90s, los sistemas de voz y datos se cableaban por separado. Actualmente, gracias a los avances en tecnologías y normas, es práctica común integrarlos en un mismo sistema de cableado estructurado. Por desgracia, para los sistemas de automatización para edificios (BAS [Building Automation Systems]), persiste aún la práctica tradicional de mantener sus cableados separados. La reciente publicación de la Norma ANSI/TIA/EIA-862-2002 (Building Automation Systems Cabling Standard for Commercial Buildings [Norma de Cableado para BAS para Edificios Comerciales]), permite que los usuarios, instaladores y fabricantes puedan contar con una plataforma de cableado que asegure interoperabilidad, estructura uniforme y un desempeño mínimo aceptable. Descripción de la Norma 862 La norma 862, especifica un sistema de cableado genérico para BAS, usados en edificios comerciales, que soporta un ambiente de productos y fabricantes diversos. El propósito de la norma es posibilitar la planeación e instalación de un sistema de cableado estructurado para aplicaciones BAS usados en construcciones nuevas o remodelaciones de edificios o campus comerciales. Los BAS incluyen típicamente los siguientes sistemas de control: Alarma de Incendio (FA [Fire Alarm]). Seguridad y Control de Acceso (SAC [Security and Access Control]), incluyendo Circuito Cerrado de Televisión (CCTV [Closed Circuit Television]) Sistema de Administración de Energía (EMS [Energy Management System]), incluyendo Aire Acondicionado (HVAC [Heating, Ventilating and Air Conditioning]) y Control de Iluminación. Otros sistemas de bajo voltaje (p. ej., voceo en audio/video, alarmas de equipos/servicios, comunicaciones no voz/datos) Todos estos sistemas, junto con los de voz y datos, pueden integrarse en una misma infraestructura de cableado para telecomunicaciones. Para la conformación de los requisitos de un sistema de cableado genérico, la norma ha considerado criterios técnicos y de desempeño para varias configuraciones de cableado. Lo anterior tiene la finalidad de permitir el acceso y conexión a una gran diversidad de equipos y dispositivos BAS, con diferentes requisitos de desempeño y funcionamiento. La norma se divide en 10 capítulos, tres anexos normativos y tres anexos informativos. Su descripción es la siguiente: SD-0302a Página 1 de 7
Capítulo 1. Introducción Capítulo 2. Alcance Capítulo 3. Definiciones, Siglas y Abreviaturas Capítulo 4. Cableado Horizontal Capítulo 5. Cableado Vertebral Capítulo 6. Área de Cobertura Capítulo 7. Cuarto de Telecomunicaciones Capítulo 8. Cuarto de Equipos Capítulo 9. Acometida Capítulo 10. Requisitos de Transmisión y Pruebas de Campo Anexo Normativo A. Alimentación de Potencia para Dispositivos BAS sobre Cableado de Par Trenzado Anexo Normativo B. Separación de Servicios Anexo Normativo C. Topologías Opcionales para el Área de Cobertura Anexo Informativo D. Ejemplos de BAS de Bajo Voltaje Anexo Informativo E. Bus de Datos Multipunto Balanceado Anexo Informativo F. Bibliografía y Referencias A continuación se incluyen los detalles más significativos del cableado BAS, especialmente aquellos aspectos nuevos con respecto a los sistemas típicos de cableado estructurado para voz, datos y video. Estructura y Cobertura del Sistema de Cableado BAS Los elementos básicos estructurales de un sistema de cableado BAS son los siguientes: Cableado Horizontal Cableado Vertebral (Backbone) Área de Cobertura (CA [Coverage Area]) Cuarto de Telecomunicaciones (TR [Telecommunications Room]) o Cuarto de Telecomunicaciones Común (TR [Common Telecommunications Room]) Cuarto de Equipos (ER [Equipment Room]) o Cuarto de Equipos Común (CER [Common Equipment Room]) Acometida Administración Cuando un TR o ER integra los servicios BAS con aquellos relacionados a voz datos y/o video, se denomina CTR o CER respectivamente. La norma 862 especifica requisitos mínimos de topología, arquitectura, prácticas de diseño e instalación, procedimientos de prueba, parámetros de desempeño y componentes del sistema de cableado BAS. La norma abarca una amplia gama de edificios o campus, con extensiones geográficas desde 100 m2 hasta 1,000,000 m2 en espacio de oficinas, y con una población de hasta 50,000 usuarios individuales. SD-0302a Página 2 de 7
La implementación de un cableado centralizado (además del típico cableado distribuido), por medio de la topología en estrella, es posible dentro de la estructura BAS. El cableado centralizado BAS puede tener limitaciones de distancia, para lo cual deberán observarse las especificaciones del(os) fabricante(s) del(os) sistema(s) BAS. Para cableado centralizado BAS de fibra óptica, deben seguirse las mismas limitaciones de distancia y métodos de conexión establecidas en la norma ANSI/TIA/EIA-568-B.1, Anexo A. Los medios reconocidos para cableado BAS (horizontal o vertebral) son los siguientes: Par trenzado balanceado de 100 Ω (calibre 22 AWG o 24 AWG recomendado) Fibra óptica multimodo 50/125 µm y 62.5/125 µm Fibra óptica monomodo Cableado Horizontal La estructura del cableado horizontal descrita en la norma es muy similar a la establecida en la norma 568-B.1. Los elementos estructurales del cableado horizontal para BAS incluyen: Marco de Conexión Horizontal (HC [Horizontal Cross-Connect]) Cable Horizontal Punto de Conexión Horizontal (HCP [Horizontal Connection Point]) Salida/Conector BAS Punto de Conexión Horizontal (HCP) Con el fin de proveer la mayor flexibilidad para el soporte de servicios BAS, se ha incluido un elemento nuevo denominado HCP a la configuración típica del cableado horizontal. El HCP hace posibles varias configuraciones de conexión entre el HC y el dispositivo BAS. La conexión puede ser por medio de una salida/conector BAS, un HCP, o ambas. Se pueden dar los siguientes modelos de cableado horizontal: HC Salida/Conector BAS Dispositivo BAS HC HCP Salida/Conector BAS Dispositivo BAS HC HCP Dispositivo BAS El HCP permite que las conexiones del CA puedan ser reconfiguradas. No más de un HCP puede conectarse en un mismo enlace horizontal. Desde una perspectiva de arquitectura de cableado, el HCP es similar al punto de consolidación (CP [Consolidation Point]) descrito en la norma 568-B.1. Las funciones de un HCP y un CP pueden ser combinadas dentro de una misma caja de zona. Cuando se utilicen conexiones cruzadas en un HCP, el cable horizontal debe extenderse directamente hacia el dispositivo BAS, sin pasar por una salida/conector BAS. Esto asegura que no se excedan los cuatro puntos de conexión en un canal horizontal. El HCP debe ubicarse en un sitio permanente y completamente accesible, incluyendo el área interior de techos o pisos falsos. Su ubicación debe ser visiblemente marcada para su mantenimiento y reconfiguración. El HCP no debe ser ubicado en áreas obstruidas. Para cableado de par trenzado, se recomienda que la longitud del cable entre el HC y el HCP sea menor o igual a 15 m, con el fin de reducir la paradiafonía (NEXT [Near End Crosstalk]) causada por conexiones múltiples en tramos cortos de cableado. SD-0302a Página 3 de 7
Se recomienda que el número de enlaces atendidos por un mismo HCP no sea mayor a 12. El diseño del HCP dependerá de la cantidad de CAs atendidas. Se recomienda considerar una capacidad adicional de reserva para crecimiento futuro. Salida/Conector BAS A diferencia de la salida/conector de telecomunicaciones tradicional, la salida/conector BAS permite la conexión de una o varias CAs dependiendo de la topología de la misma. No debe haber más de una salida/conector BAS por cada enlace horizontal. Cuando se utilicen, estas pueden conectarse al HC en forma directa o por medio de un HCP. La interfaz que debe utilizarse en una salida/conector BAS debe ser aquella aprobada en la norma 568-B.1 para la conexión del cableado horizontal en el area de trabajo (WA [Work Area]). Actualmente, esta interfaz es una toma modular de ocho posiciones, mejor conocida como RJ-45. Marco de Conexión Horizontal (HC) Además de su utilización típica en un TR o ER, el HC en un cableado BAS proporciona el punto de terminación de los cables horizontales provenientes de HCPs o salidas/conectores BAS, antes de su conexión en los equipos ubicados en los cuartos de máquinas (MR [Mechanical Room]) correspondientes. Componentes Reconocidos Los componentes reconocidos del cableado horizontal BAS son: Cables Horizontales Conectores y terminaciones mecánicas en salidas/conectores BAS, HCPs y HCs Puentes y cordones usados en el HC y/o HCP Distancias horizontales La longitud máxima del cableado horizontal entre el HC y la salida/conector BAS, ya sea en forma directa o con un HCP de por medio, debe ser menor o igual a 90 m independientemente del medio. Si no se utiliza una salida/conector BAS, la longitud máxima entre el HC y el HCP debe ser menor o igual a 90 m independientemente del medio. Canal BAS Un Canal BAS se define como el cableado entre el controlador ubicado en el TR o en el MR/ER y el dispositivo BAS en el CA. Un mismo canal puede incluir cableado horizontal y cableado vertebral. La longitud máxima del canal depende de la aplicación. Se recomienda que los puentes y cordones ubicados en el HC sean menores o iguales a 5 m. Espacios y Canalizaciones Compartidos El cableado y equipo BAS pueden compartir los mismos espacios y canalizaciones que el cableado de telecomunicaciones especificado en la norma 568-B.1. Se debe tomar en cuenta las restricciones especificadas por las aplicaciones BAS y por las normas y reglamentos locales y nacionales. Aplicaciones Múltiples Al menos un enlace dedicado de cableado horizontal debe ser instalado para cada aplicación BAS diferente. SD-0302a Página 4 de 7
Forros Compartidos Algunas aplicaciones BAS permiten múltiples canales en el mismo cable, para lo cual deben consultarse las especificaciones del fabricante del equipo BAS. Puede encontrarse información acerca de forros compartidos en el Anexo B de la norma 568-B.1. Cableado Vertebral En la estructura del cableado BAS, el cableado vertebral proporciona interconexiones entre los distintos espacios dedicados de telecomunicaciones (TR, CTR, ER, CER y EF). El cableado vertebral para BAS incluye: Marco de Conexión Principal (MC [Main Cross-Connect]) y Marcos de Conexión Intermedios (IC [Intermediate Cross-Connect]) Cable Vertebral Iteredificios e Intraedificio. Terminaciones mecánicas en los marcos de conexión Puentes y cordones usados para conexiones de cableado vertebral a vertebral. Redundancia Se recomiendan diseños de canalizaciones redundantes para soportar múltiples rutas de cableado vertebral. Se recomienda que los diseños de TRs y CTRs permitan que las rutas redundantes de cableado vertebral provengan de diferentes direcciones usando canalizaciones distintas. Área de Cobertura (CA) El CA se refiere al área atendida por un dispositivo BAS. Un mismo enlace o canal horizontal puede atender más de un CA. Planificación del CA Cada aplicación BAS requerida puede ser considerada para el cálculo de la densidad de las CAs. Dependiendo de su función o aplicación, las CAs de los dispositivos BAS pueden sobreponerse. Un espacio de piso con CAs adyacentes en un ambiente de oficina abierta, puede ser atendida por una caja de zona que contenga tanto un HCP y como un CP. Las CAs pueden ser atendidas desde: Equipo centralizado localizado en un CTR, ER, CER o MR, típicamente a través del cableado vertebral. Equipo distribuido localizado en un TR o CTR Equipo local ubicado en el CA La tabla 1 puede ser usada para la estimación del tamaño de CAs y la cantidad de enlaces necesarios para atender cada espacio. Tabla 1. Área de Cobertura (CA) Uso de Espacio CA (m2) Consideraciones Adicionales Oficina 25 Las CA de los espacios de oficina abierta son típicamente mayores que los espacios de oficina dedicada Estacionamiento interior 50 Deben identificarse requisitos de sistemas de alarma de incendio, seguridad, HVAC y monóxido de carbono. NOTA: Pueden requerirse también conexiones de voz para el sistema de seguridad SD-0302a Página 5 de 7
Tienda 25 Los requisitos de seguridad pueden incrementar la densidad de las CAs (p. ej., alarma, CCTV, acceso) Fábrica 50 El CA puede variar dependiendo del proceso de manufactura, ambiente o diseño del edificio Hotel 25 El CA puede variar dependiendo si los servicios BAS tienen un control centralizado (p. ej., HVAC, alarma de incendio, acceso) Aula 25 Los servicios BAS para seguridad y control de acceso pueden estar centralizados. Planifique requisitos BAS únicos para cada tipo de área Hospital 25 La densidad de las CAs se ha promediado para compensar la gran variedad de ambientes (cuartos de pacientes, laboratorios, quirófanos, emergencias, etc.). Planifique requisitos BAS únicos para cada tipo de área Cuarto de Máquinas 5 SE debe determinar la ubicación de manejadores de aire, enfriadores, calentadores, bombas, ventiladores, compresores, etc. Los manejadores de aire tienen generalmente mayores concentraciones de dispositivos BAS Cable CA El cable CA inicia desde la terminación del cable en el primer dispositivo BAS hasta la salida/conector BAS o hasta el HCP. La longitud máxima de los cables de CA se determina por la aplicación, la topología usada y la cantidad de dispositivos atendidos por el mismo enlace horizontal. Para algunas aplicaciones, puede ser necesario limitar la longitud de cable CA a 5 m. Conexiones hacia y desde Dispositivos BAS Para las conexiones de los dispositivos BAS, debe es importante verificar que el cable CA sea compatible con la terminación en los dispositivos BAS (p. ej., terminales atornillables, pigtails, tipo de conector, calibre de alambre, tamaño de fibra). NOTA: Ciertos conectores especiales pueden requerirse para conectar los dispositivos BAS a los cables CA. Topologías CA Aunque se recomienda que el cableado horizontal se configure en topología en estrella, la función de las topologías CA es proporcionar variantes que soporten diferentes aplicaciones BAS con respecto al esquema de cableado estructurado. Topologías de bus o anillo pueden implementarse por medio de conexiones en el HC o en el HCP. Alternativamente, los dispositivos BAS en las CAs pueden conectarse en diversas topologías por medio de conexiones multipunto. Estas topologías adicionales pueden implementarse usando los cables CA. Nota: Los dispositivos BAS pueden conectarse al HCP por medio de un controlador BAS ubicado en el CA. Las topologías CA incluyen: a) Conexiones de dispositivo físico por medio de topología en estrella 1. estrella 2. Conexión puenteada 3. Conexión encadenada SD-0302a Página 6 de 7
b) Conexiones de dispositivo físico por medio de anillo o bus multipunto 1. Bus Multipunto 2. Anillo Multipunto/Circuito Tolerante a Fallas Conexiones de dispositivo físico por medio de topología en estrella Estrella La topología básica en estrella para BAS es similar a la especificada para telecomunicaciones. Cada cable CA se conecta a un enlace horizontal Conexión puenteada En caso de requerirse, las conexiones puenteadas pueden ser provistas en el HC o en el HCP. No más de 10 CAs deben conectarse a un mismo puenteo. Las conexiones puenteadas no deben conectarse en cascada o derivarse. Conexión encadenada Cuando se utilice esta implementación, una conexión de entrada y una conexión de retorno se proporcionan para cada dispositivo BAS. La cadena se forma al conectar la conexión de retorno de un dispositivo BAS con la conexión de entrada de otro dispositivo BAS en el HC o en el HCP. Se recomienda que no se conecten más de 10 ramales en una configuración de cadena. No debe conectarse una conexión puenteada en una conexión encadenada. Conclusión La norma 862 incluye nuevos conceptos que permiten la fácil implementación y diseño de un sistema de cableado estructurado para BAS. La adaptación de nuevas topologías y configuraciones, hace posible que una gran variedad de aplicaciones aprovechen la flexibilidad de los sistemas basados en medios reconocidos. El cableado BAS ofrece los siguientes beneficios principalmente: Ofrece una arquitectura abierta que permite una mayor interoperabilidad de fabricantes y tecnologías Permite una mayor escalabilidad y duración del ciclo de vida útil del sistema de cableado para BAS Permite la integración de los cableados BAS con los de voz, datos y video en una infraestructura común Permite la consolidación de espacios y canalizaciones para diversos sistemas Permite la reducción en costos operativos y administrativos Permite la implementación de edificios inteligentes SD-0302a Página 7 de 7