武汉建工院课设.docx
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武汉建工院课设
课程设计任务书
题目武汉建工院办公楼网络综合布线系统设计
学院(部)电控学院
专业建筑设施智能技术
班级2012320601
学生姓名
学号
指导教师(签字)刘义艳
系主任(签字)
2014年11月6日
附录………………………..………………………………………………….19
一综合布线系统概述
1.1项目概况
建筑概况:
本工程为多层办公建筑,建筑长54米,宽21.6米高度为18.7米,总建筑面积约4897平方米。
1层为厨房餐厅,2~5层为办公用房。
功能间如下:
一层:
餐厅,主食库,副食库,售饭窗口,加工区,洗碗间,服务台,消毒间,粗加工间,包间等。
二层~五层为办公区域。
1.2系统功能与设计要求
1综合布线系统设计
(1)系统包括主干布线和水平布线,包括两端接所需的接插端口、配线架、面板等组件和机柜等必要的配套设备,形成完整有效的通信链路。
(2)各楼层的信息点布置,应根据各楼层的建筑实际平面的功能布局,设计语音及数据信息端口。
(3)大楼通信网络中心至各楼层弱电间的垂直干线系统,建议采用光纤。
各楼层的弱电间至本楼层工作区水平干线系统建议采用六类线(CAT6)非屏蔽双绞线铺设,部分区域数据信息点可考虑采用光纤到桌面的形式。
电话线路也采用六类线进行铺设。
(4)配线间的选择需要有足够的设备安装空间,提供离地板至少为2.55米高度的无障碍空间,应考虑设计提供UPS电源配电盘或双路供电配电盘,以保证网络设备运行及维护的供电。
应保持电气连接并接地,接地电阻值不应大于1Ω。
(5)系统采用开放式星型拓扑结构,应能支持电话、数据、图文、图像等多媒体业务的需要。
2UPS供电系统
为满足系统的不间断供电需求,中心机房及设备间需设置UPS供电系统。
UPS输出电源经输出配电柜分送至各个IDF设备间用电设备。
3防雷接地系统
建筑弱电系统是由许多复杂的高密度组装的电子器件以及高精密的外部设备组成的,因此综合布线系统的防雷接地系统也应采取以下方式进行防护:
(1)电源线路系统防护;
(2)通信线路及设备的系统防护;
(3)等电位连接与共用接地。
1.3设计依据和原则
《智能建筑设计标准》GB/T50314-2006
《综合布线系统设计规范》GB50311-2007
《电子信息系统机房设计规范》GB50174-2008
《低压配电设计规范》GB59954-95
《供配电系统设计规范》GB50052-2009
《综合布线系统验收规范》GB50312-2007
《智能建筑信息设施系统》王娜主编
根据设计的要求,本次结构化综合布线系统遵循以下原则:
(1)实用性和先进性:
系统设计既要强调先进性也要注重实用性。
方案在设计中应注意系统配置的经济效益,达到综合平衡。
(2)集成性和可扩展性:
考虑到3#厂房的整体要求,和未来产品的升级换代,设计中注意预留,并保留一定的可扩展性。
同时兼顾到本系统工程中各个子系统之间的兼容性。
(3)标准化和结构化:
设计依据国家最新规范与标准,同时注意本项目的符合绿色智能建筑整体的要求。
(4)安全性和稳定性:
系统设计充分考虑安全性、可靠性和容错性。
(5)经济性:
在实现系统功能的前提下,提高系统的优化设计。
二综合布线系统设计方案
综合布线系统本身具有很高的兼容性,根据用户要求,本方案主要综合话音,数据,图像及多媒体系统的应用。
方案设计充分考虑了高度的可靠性,高速率传输特性,灵活性及可扩充性。
2.1综合布线系统
2.1.1总体设计规划思路
第一步:
确定整体布线的拓扑结构。
网络拓扑结构和综合布线息息相关,所以需要先确定网络拓扑结构。
这里采用的是分级网络设计,包括三层,即:
核心层,汇聚层,接入层。
第二步:
信息点的数量的计算,并结合厂房改造后的要求,进行合理的信息点布置。
第三步:
对所用线缆的选择,各配线架的选择,机柜选择等。
第四步:
各个子系统的设计,包括与各个子系统相关的所有设计和布置,以及所用设备的选型,数目。
设计时充分考虑改造要求,高性价比,以及以后的扩展。
并列出设备清单。
在三楼的弱电中心机房内布置了语音总配线架。
在楼内设置3类大对数双绞线作为语音传输干线,从语音总配线架星型辐射到各分配线间,并在分配线间的语音干线配线架上端接。
通过语音跳线实现与水平子系统的连接。
综合布线系统应采用开放式星型拓扑结构,能支持电话、数据、图文、图像等多媒体业务的需要,选用了六类非屏蔽+光纤布线的布线系统。
建工院的综合布线系统主要有工作区子系统、配线子系统、管理子系统、干线子系统、设备间子系统和进线间六个部分组成。
对系统基本规划如下:
●采用6类非屏蔽RJ45模块,6类非屏蔽4对双绞线及6类非屏蔽配架和6类非屏蔽跳线
●数据主干采用多模光缆
●语音主干采用3类大对数电缆
●光纤到桌面采用4芯多模光纤
2.1.2工作区子系统
工作区布线子系统由终端设备连接到信息插座的连线和适配器组成。
它包括装配软线、适配器和连接所需的扩展软线,并在终端设备和I/O之间搭桥。
其示意图如图2.1所示。
图2.1工作区子系统示意图
工作区子系统的设计要点主要包括信息点位置及数量的设计。
信息点数量确定
武汉建工院办公楼综合布线系统的信息点主要分为语音点、数据点两种类型。
信息点设置原则:
(1)按照设计要求和办公楼建筑布局,在2至5层独立办公室按照每间办公室设置两组信息点(其中一组包括1个数据点、1个语音点,下同);
(2)一层餐厅包间各设一组信息点,大餐厅设两个数据点,服务台设置一组信息点,加工间设4组信息点,粗加工间设一组信息点,副食库和主食库各设一组信息点
(3)其它场所按照实际及功能的需要设置信息点数量。
楼层
数据点
语音点
一层
13
7
二层
48
48
三层
54
54
四层
54
54
五层
54
54
总计
223
217
共计440个信息点,其中语音217个,数据223个
信息插座安装方式
根据各工作区信息点位置的不同,信息插座安装方式采用了墙面型安装方式其安装高度应离地30cm。
考虑到本工程为多层办公建筑,应对其采用开放型办公室布线。
对于开放型办公室布线一般采用“多用户插座”和“集合点”方式或者采用网络地板来满足其需要。
2至5层办公区域采用双孔型信息插座。
多用户信息插座具有12个8位模块通用插座(RJ45)可供6个工作卡位同时使用。
多用户信息插座集中分布在墙面或支撑柱子上,可根据办公位置自由配置,其外观美观大方,经久耐用。
安装示意图如图2.4和图2.5所示。
图2.4墙面型安装示意图
图2.5立柱型安装示意图
信息插座的选择
工作区由终端设备连接到信息插座的连线和信息插座所组成。
通过插座既可以引出电话也可以连接数据终端。
根据适应环境的不同,信息插座可分为墙上型、桌上型和地上型等3种类型。
桌上型适用于主体建筑完成后进行的布线工程,既可安装于墙壁,也可固定于桌面。
本工程选用桌面型。
根据所连接线缆的不同,系统分为光纤信息插座、双绞线信息插座。
在本系统中数据、语音信息端口均采用六类非屏蔽的标准RJ45插口。
在RJ45插座内不仅可以插入数据通讯通用的RJ45接头,也可以插入电话机专用的RJ12插头。
信息出口(IO)采用的是单口插座、双口插座及多口插座,为拆装灵活的模块式8芯信息插座,该插座具有性能高、尺寸小、安装简便等特点。
对于FTTD选用双芯处理的VF45光接头,VF45插座和RJ45模块一样,再通过光跳线与用户终端相连。
2.1.3配线子系统(水平子系统)
配线子系统是整个布线系统的一部分,它由工作区的信息插座、信息插座至楼层配线设备(FD)的配线电缆和光纤、楼层配线设备和跳线等组成。
配线子系统设计包括信息插座安装方式、信息插座类型和数量确定、配线线缆类型及数量的确定、电信间的配线设备类型及数量的确定、水平布线路由选择。
楼层配线间选在弱电井房间内,每层分东西两个。
各楼层的电信间至本楼层工作区水平干线系统采用六类线(CAT6)非屏蔽双绞线(UTP)铺设,部分领导办公区域数据信息点采用光纤到桌面的形式,以便于数据和语音的交换使用。
配线子系统示意图如图2.6所示。
图2.6配线子系统示意图
一、确定水平缆线类型
六七类线的对比如表2.2所示。
表2.2六类线和七类线的对比
七类线
六类线
七类布线系统传输速率高,但是其标准还在草案中,测试标准尚未确定,所以七类布线标准实施和应用过程中,面临着高标准的严格落实问题,越是高级的铜缆对外界的异常就越敏感,随着传输速率的上升,安装施工的正确与否对系统性能的影响就越大,不合理的管线设计,不规范的安装步骤,不到位的管理体制,都会对七类布线的测试结果(包括物理性能和电气性能)带来影响,而且有些是难以修复的问题,另外,七类线价格是六类线的三倍,实施七类综合布线之后,有可能使用SWITCH接入多台百兆设备,从而降低实际使用的速率,还有就是现在设备的网卡绝大多数还是百兆网卡,无法充分应用到七类布线中。
六类布线系统凭借其250MHZ的带宽满足了今天的商业应用,TIA(TelecommunicationsIndustryAssociations)的TR42委员会已经通过了六类标准568B-B.2.1,传输标准的支持,为六类布线严格的施工工艺,标准的模块测试提供有力保证,并保证系统的向下兼容性和相互兼容性。
六类布线不仅可以降低支持千兆以太网的电子设备的费用,同时也为今后超过1Gbps的局域网技术提供了基本设施保障。
六类布线系统既可以使用UTP,也可以使用STP。
考虑到系统成本、质量和可靠性,本系统中选用六类线,六类布线与基于光纤媒介的垂直干线一起使用,为高带宽应用程序提供完全的端到端布线解决方案,具有很强的超前性,适用于未来网络的扩展及升级,减少维护费用,六类布线不仅可以降低支持千兆以太网的电子设备的费用,同时也为今后超过1Gbps的局域网技术提供了基本设施保障。
同时,本综合布线系统在部分对传输速率要求较高的区域采用光纤到桌面形式,如服务台。
楼层配线间与信息插座之间的水平布线均选用六类线(CAT6)非屏蔽4对双绞线,这种双绞线具有支持办公室环境中的语音和数据传输要求所需的物理特性和电气特性。
FTTD采用康普62.5/125μm两芯室内多模光纤,其物理特性与建筑物布线环境中的电、光器件兼容,另外因为其纤芯直径大,在传输性上具有光耦合效率高、纤芯对准不用太严格、对微弯曲损耗不太灵敏等优点。
非屏蔽双绞线选用EMIC(艾美克)
带十字架UTP电缆,它满足本系统设计目标,并且完全兼顾了当前的需要与未来的发展,EMIC(艾美克)
带十字架UTP电缆比其它的F/UTP电缆提供了更大的性能预留。
EMIC(艾美克)
带十字架UTP电缆技术指标:
□10baseTEthernet
□100baseTXFastEthernet
□100baseTXGigabitEthernet
□155MbitATM
□622MbitATM
□1.2GbitATM
保证
中心十字骨架,确保真正六类
350MHz
属于20年质保体系产品
安装
EMIC(艾美克)
带十字架UTP电缆具有快速和方便的端接的特点。
在安装时,外层铝箔被剪除,内层铝箔的金属表面用于接地。
□使用C3中心十字骨架减少安装过程中的重压和纽绞带来的破坏
□C3中心十字骨架可以轻松剪切而无须特殊工具
□双层铝箔屏蔽安装更方便、更安全
表2.3其它性能
工作电容(nF/km)
56
直流电阻(Ohm/km)
80
时延值(ns/100m)
30
传播速度(%)
68
传播延迟值(ns/100m)
<536
特性阻抗(Ohm)
100±15
耦和衰减(U/UTP)在30MHz(dB)
45
耦和衰减(F2TP)在30MHz(dB)
75
转移阻抗(F2TP)(mOhm/m)
45
表2.4环境特性
温度(安装)
-10℃/+50℃
温度(操作)
-10℃/+40℃
阻燃(IEC332/1)
PVC
阻燃(IEC332/1)
LSZH
低烟(IEC1034)
LSZH
无卤(IEC754)
LSZH
表2.5产品编号
产品描述
产品编号
护套
颜色
包装
U/UTP4对双绞线
N63001
PVC
橙
305m/箱
N63010
LSZH
橙
305m/箱
二、水平缆线数量的统计
水平线缆的用量按下式计算:
水平线缆平均长度=[(Xmax+Xmin)÷2+端接容限(铜缆6m,光缆12m)]×1.1
每箱缆线可布信息点数=每箱缆线长度(305米)÷水平线缆平均长度
线缆箱数=信息点数÷每箱缆线可布信息点数
在水平系统中,光纤主要考虑光纤到桌面(FTTD)光纤的使用量。
每层缆线计算过程与结果如表2.6所示。
楼层线缆长度的计算
楼层
Xmax
Xmin
线缆长度(m)
线缆总箱数(箱)
F1
45
11
290
58
F2
55
5.2
3677
F3
55
5.2
3677
F4
54
5.6
4189
F5
54
5.6
4189
合计
262
32.6
16022
在布线施工中应充分考虑到缆线布局的合理性,减少不必要冗余缆线,同时也要兼顾系统的扩充性,缆线安装长度还应按实际需求做适量增减。
三、确定楼层配线设备的类型与数量
在本系统中,1层信息点数较少,所以1层的配线架安放在2层。
由于主干线采用光缆和铜缆传输,所以楼层配线架需分别选择铜缆配线架和光缆配线架,其配线设备类型选择如下:
1、铜缆配线架:
连接语音缆电缆的配线架采用19英寸RJ45口110配线架,此种配线架背面进线采用110端接方式,正面全部为RJ45口用于跳接配线,它主要分为24口,36口,48口,96口几种,本设计中考虑到经济和冗余采用48口的配线架。
信息点数及配线设备的类型,每楼层配线设备数量的计算过程和结果如下:
水平语音配线架个数=FD语音点数÷配线架端口数
垂直语音配线架个数=FD语音点数÷配线架端口数×1.1
数据配线架个数=FD数据点数÷配线架端口数
总配线架数=水平语音配线架个数+垂直语音配线架个数+数据配线架个数
交换机台数=FD数据点数÷交换机端口
楼层配线设备的计算
楼层
语音
数据
F1,F2
48口一个24口一个
48口一个24口一个
F3
48口一个24口一个
48口一个24口一个
F4
48口一个24口一个
48口一个24口一个
F5
48口一个24口一个
48口一个24口一个
合计
48口语音配线架4个;48口网络配线架4个;24口语音配线架4个;24口网络配线架4个
本系统水平线缆、线槽路由按照要求沿走廊靠墙走位,且按照就近原则从线槽出线,沿吊顶和墙面布置到各信息点。
线槽采用鸿雁牌120×50的金属线槽。
2.1.4干线子系统
干线子系统由设备间的建筑物配线设备(BD)和跳线以及设备间至各楼层电信间的干线缆线组成。
它提供建筑物的干线电缆的路由。
它由大对数铜缆和光缆组成,它的一端端接于设备机房的主配线架上,另一端通常端接在楼层电信间的各个管理分配线架上。
干线子系统设计包括了确定干线电缆路由、干线类型及数量、设备间配线设备的类型和数量。
干线子系统的设计应既满足当前的需要,同时又能适应以后的发展。
一、干线路由的选择及走线方式
本次系统设计的主干线缆路由选择走弱电竖井,进入主机房部分将根据各楼层的实际情况确定。
由于楼层的所有I/O(输入/输出设备)并没有都在楼层电信间90m范围内,所以系统采用双通道干线系统,垂直干线经设备间由星型结构的干线布线系统连接至各楼层配线间。
二、主干线缆类型的确定
根据系统要求,本系统的主干线缆可分为铜缆和光缆两大类型。
铜缆主干线主要用于语音信号的传输,本系统的铜缆主干采用TCL3类25对和100对UTP线缆,可以灵活方便的连接,同时很好地保证语音信号之间的抗干扰能力,充分保证通话质并提供10%以上的余量,同时为未来的拓展应用打下了良好的基础。
本系统数据主干采用康普6芯万兆多模光纤,充分保障数据主干的万兆的网络带宽,可以充分满足当前应用并提供一定的冗余满足今后的需要,此外它还具有良好的向下兼容性,其可向下兼容传统的10M,100M,1000M光以太网网络应用如10Base-FL,1000Base-FL等应用。
本系统将设备间设在3楼,考虑到光纤水平长度以及弯曲损耗则垂直干线光纤长度=(3.6+3.6+3.6×2)130%=19m
三类大对数电缆长度=206/100(取整)×19×1.1=62.7m
2.1.5设备间子系统
设备间是整个配线系统的中心单元,它的环境条件的考虑是否恰当都直接影响到将来信息系统的正常运行及维护使用的灵活性,需要满足以下条件:
1、防盗:
网络中心设备间应设立较为坚固的防盗门,防止系统关键设备被盗,其余各主要建筑物设备间的钥匙应由专人保管;
2、防损:
设备间内配置专用机柜,所有重要设备尽可能放置在机柜之内,机柜钥匙由专人保管,设备间禁止无关人员随意出入;
3、防火:
设备间内配置灭火器,并定期检查;
4、防尘:
计算机、网络设备对设备间的洁净程度通常要求较高,经济条件许可时,尽量为设备间尤其是网管中心配置双层玻璃窗户,保持室内的洁净;
5、防潮:
计算机、网络设备属于电子类设备,日常需要注意防潮。
主设备间管理设备全部采用机房主机柜安装,机柜为19英寸标准,并配有网络设备专用配电电源及风扇,可将设备间网络设备一同放置其中。
此种安装模式具有整齐美观、可靠性高、防尘、保密性好、安装规范、并具有一定的屏蔽作用等优点。
主配线架选用1200门插接式配线架,光配线架选用光缆收发器。
2.1.6进线间子系统
进线间是建筑物外部通信和信息管线的入口部位,并作为入口设施的安装场地。
主要作为室外电缆、光缆引入楼内的成端与分支及光缆的盘长空间位置,本系统选择在一层西侧的弱电间作为进线间和楼层配线间,完成线缆的盘长与成端以及入口设施安装。
进线间的设备和进线间到主设备间的所有线缆均可由运营商提供。
2.1.7管理子系统
进线间是建筑物外部通信和信息管线的入口部位,并作为入口设施的安装场地。
主要作为室外电缆、光缆引入楼内的成端与分支及光缆的盘长空间位置,本系统选择在一层西侧的弱电间作为进线间和楼层配线间,完成线缆的盘长与成端以及入口设施安装。
进线间的设备和进线间到主设备间的所有线缆均可由运营商提供。
管理子系统是指干线接线间的分配线架(IDF),由交叉连接的端接硬件及快接式跳线等组成,以实现对信息点的灵活管理。
(1)线缆的标记
对于重要线缆,每隔一段距离都用背面为不干胶的白色材料粘贴到线缆表面进行标记。
另外,在维修口、接合处、牵引盒处的电缆位置也要做同样标记,其规格尺寸和形状根据需要而定。
(2)空间标记
在各交换间管理点,根据应用环境用明确的中文标记插入条来标出各个端接场。
配线架布线标记方法按照以下原则设计:
•FD出线,标明楼层信息点序列号和房间号。
•FD入线,标明来自BD的配线架号或集线器号、缆号和芯/对数。
•BD出线,标明去往FD的配线架号或集线器号、缆号。
•BD入线,标明缆号和芯/对数(或引线引入的缆号)。
(4)端接硬件的标记
信息插座的一个插孔对应一个信息点编号。
可将此标号写在不干胶的材料上。
信息点编号一般由楼层号、设备类型代码和层内信息点序号组成。
此编号在插座标签、配线架标签和一些管理文档中使用。
系统具体标记请见平面施工图。
(5)跳线的选择
在本系统中通过跳线进行设备链接有以下优点:
1、管理方便:
网络设备与配线架同时安放在机柜中,为以后的网络设备的调整及维修提供方便。
2、美观大方:
全部水平线缆皆位于机柜后部,表面只见到连接跳线。
光跳线用来连接光交换设备或光电转换设备。
在本次设计中光纤到桌面的信息点使用ST-SC多模双跳线,其它都使用SC-SC多模双跳线为了方便维护,我们将为每根跳线编号,并使跳线的编号具有唯一性。
使今后维护时,维护人员能够凭借线号迅速找到这根跳线的两端。
设备铜缆跳线采用专用的RJ45-RJ45快捷式跳线。
这种跳线采用超长护套跳线将跳线弯曲部分对信道的影响降低到最低点,以满足串绕和阻抗匹配对零误码系统整体信道传输的要求。
图2.7铜缆跳线和光跳线实物图图2.8机柜的实物图
(4)机柜的选择
本系统根据各配线间、设备间对机柜的实际需要,选用荣恩12U和美通30U、35U、42U四种机柜,实物图如图2.8所示。
其产品属性见系统配置表。
本系统根据各配线间、设备间对机柜的实际需要,选用四种型号的立式机柜,实物图如图2.8所示。
其产品属性见系统配置表。
产品主要特征:
1、静电喷塑,钢化玻璃前门,可拆卸全开放式结构。
2、柜体采用优质冷轧钢成型,受力分配均匀。
3、安装板深度及搁板高度可任意调节,左右旁门快速拆卸,可拼作多台。
4、顶部配有2个散热装置,配固定层板2块。
5、底座配置了4个万向脚轮和可调节撑螺钉,底部设有可拼拆式进线通道。
2.2UPS供电系统
∙
∙
为满足武汉建工院智能化系统的不间断供电需求,中心机房及设备间需设置UPS供电系统,UPS输出电源经输出配电柜分送至各个IDF设备间用电设备。
一、模块化UPS电源
本方案中UPS供电系统采用模块化UPS电源,模块化电源采用山特A系列模块化UPS电源,如图2.9所示。
图2.9ARRAYUPS电源
ARRAYUPS采用抽屉式高智能模块化设计,可通过增减机柜内UPS模块来满足功率输出及可靠性要求,具有极大的弹性,实现最佳性价比。
RRAYUPS采用高效率、高性能以及高输出电压稳定度的双转换纯在线架构,它兼容三相和单相市电输入,并可通过判断当前市电状态自动地在三/单相之间切换。
采用高速DSP作为控制器的ARRAYUPS拥有强大的信息处理能力,提供人性化的操作界面和最完善的电源管理功能,不但极大的提高了UPS自身的运行质量,而且通过全中文液晶屏以及与电脑和网络的完美连接使得您对UPS的操作与管理得心应手。
UPS电源具有高度的智能化,通过RS-232接口,配合UPS智能监控软体可与电脑进行通讯进行软件控制,能实现网络管理功能,能实现远程监控功能。
其技术参数如下:
最可靠的N+X结构
用户可以根据自己的负载以及为体现安全性所需要的功率冗余来决定UPS模块数,方便配置N+X(14kVA~24kVA)完全冗余的UPS系统,灵活且可靠地保护关键设备。
模块化的设计
AUPS采用先进的模块化设计,机柜内可装1~6个UPS模块,每个UPS模块为4kVA,且都是一台功能完备的UPS,通过先进、独创的并机及通讯方式并联起来,完全实现了随意组合、热插拨等功能,方便维护及更换。
双转换纯在线架构
AUPS采用成熟的双转换纯在线架构,为目前解决电源问题的最佳方案,可以解决几乎所有的电源问题。
AUPS能在各种输入条件下输出干净安全的正弦波,符合各种要求苛刻的用电设备的需要。
为计算机设备、通信系统以及自动化设备等提供臻于完美的电源保护。
长效型功能设计
AUPS特别考虑到用户对长延时的需求,设计了长效
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