新教学楼综合布线系统设计报告.doc

南华大学计算机科学与技术学院课程设计报告（20122013学年度 第1学期）课程名称 网络工程与设计 设计题目 新教学楼综合布线设计 成员：姓名：龙晔 学号：专业：网络工程 班级：09级01班地点：八栋网络实验室 指导教师： 赵治国一、 布线系统设计背景随着计算机网络和通信技术的飞速发展，二十一世纪的建筑业也将发生巨大的变化，智能建筑已成为代表建筑高科技含量的代名词，也将成为人们提高生活质量和工作效率，创造出更多物质财富、精神财富的有力保证。人们居住条件的提高和办公环境的改善,无疑对建筑物的智能化提出了更新、更高的要求，结构化综合布线系统（即一个能够支持用户选择的语音/数据/图形图像应用的网络布线系统）为其智能化的实现提供了一个完美的物理链接平台，让我们在对系统进行配置，以适应更先进的技术需求，满足快速变化节奏的同时，将把大厦的远期投资控制在最低限度内。面对信息化时代的到来，我们的生活也面临着信息化，综合的数字楼宇，综合的办公教学楼宇成了时代的必须品。要求现代的楼宇在每个房间均能具备网咯的接入点，能在区域内使用ip电话通信，不仅方便人们的生活，而且能在很大的程度上节约成本和提高工作的效率。综合布线系统一般由六个独立的子系统组成，采用星型结构布放线缆，可使任何一个子系统独立的进入综合布线系统中，其六个子系统分别为：工作区子系统(Work Location)、水平子系统(Horizontal)、管理区子系统(Administration)、干线子系统(Backbone)、设备间子系统(Equipment)、建筑群子系统(Campus)。这6个子系统的每一部分都相互独立，可以单独设计、单独施工和单独管理，更换其中一个子系统时，均不会影响其他子系统。（参见附一·综合布线系统示意图）二、 工程概况新教学楼采用超5类布线，作为信息传输基础的综合布线系统，其设计的重点是：以中心机房为核心，将该楼的各楼层配线架与中心机房联成一个有机的整体，使系统具备稳定可靠、高速率、标准、开放、灵活、适用、可扩展的性能特点，从而满足该楼不同形式的应用要求。应用需求 采用简明、价廉与方便的结构，将任何插座互连主网络 适应各种符合标准的品牌设备互连入网运行 电缆的敷设与管理应符合 PDS 系统设计要求 在 PDS 系统中，应提供多个互连点，即插座 应满足当前和将来网络的要求三、 设计目的 根据标准设计的布线方案，能适应和支持现有的或将来的通信及计算机网络需求，能适合语音、数据计算机局域网（LAN）、光纤分布数据接口（FDDI）、图像和其它连接的需要。智能化楼宇的结构化布线系统不仅为现代化的信息通讯铺设了信息高速公路，而且也为楼宇的智能管理提供了集中的控制通路。本系统的设计旨在，在教学区设置多媒体的设备，并提供网络连接和中心控制，教室配置摄像头，并提供连接公网的接口，教室内提供两个墙壁内接入网络的接口。以达到综合的数字化教学的要求。在楼宇的另一侧是一系列的办公室和一系列的实验室，因此设计的目的也在于给每个办公室和实验室提供宽带的接入点，ip电话的接入点。建设综合办公网络。四、 设计原则设计的原则是保证网络的兼容性、开放性、灵活性、可靠性、先进性和经济性。兼容性：是指它自身是完全独立的而与应用系统相对无关，可以适用于多种应用系统。综合布线将语音、数据与监控设备的信号线经过统一规划和设计，采用相同的传输介质、信息插座、交连设备、适配器等，把这些不同信号综合到一套标准的布线中。由此可见，这个布线比传统布线大为简化，节省大量的物资、时间和空间。开放性：采用开放式的立体结构，符合国际的网络设计标准，对基本上所有的著名厂商的产品开放，并支持所有的通信协议。灵活性：该系统采用标准的传输线缆和相关连接硬件，模快化设计，所有通道都是通用的，而且每条通道可支持终端、以太网工作站。所有设备的开通及更改均不需改变布线线路，组网也可灵活多变。可靠性：该系统采用高品质的材料和组合压接的方式构成一套高标准的信息传输通道，所有线缆和相关连接件均通过ISO认证，每条通道都要采用专用仪器测试链路阻抗及衰减率，以保证其电气性能。应用系统全部采用点到点端接，任何一条链路故障均不影响其它链路的运行，从而保证了整个系统的可靠运行。经济性：虽然综合布线初期投资比较高，但由于综合布线将原来相互独立、互不兼容的若干种布线集中成为一套完整的布线体系，统一设计，统一施工，统一管理。这样可省去大量的重复劳动和设备占用，使布线周期大大缩短。另外，综合布线系统使用简单、方便，维护费用低，可以满足三维多媒体的传输和用户对ISDN、ATM的需求。可见综合布线系统具有很高的性能价格比。五、 具体设计要求根据本工程的具体情况，它满足系统纳入结构化布线系统的条件：(a)超五类水平电缆在设备端口至终端端口的距离不超过90米；(b)采用高速率、大带宽的传输介质，数据传输的带宽在水平区内可达622Mbps；(c)具有一定的抗电磁干扰特性和防电磁辐射泄露性能；通过信息端点规划定位，PDS布线支撑，使系统获得相当健全的“信息公路”网络体系，借助计算机网络服务的强有力工具，提高调度、行政管理效率与水平。也为该建筑群提供了良好的内部环境和畅通的对外联络设施。六、 设计原则主要表现为它的兼容性、开放性、灵活性、可靠性、先进性和经济性 合理规划综合布线系统融入的信息系统的种类与数量，综合考虑用户需求、建筑物功能、校园网特点等因素。 技术先进，适当超前。采用先进的概念、技术、方法和设备，做到既能反映当前水平，又具有较大发展潜力。 标准化的设计。在设计时应符合最新的综合布线标准 ，还应符合在防火、接地、计算机战场地等方面的国家现行的相关强制性或推荐性标准规范的规定。在设计中必须选用符合国家或国际有关技术标准的定型产品，未经国家认可的产品或未经质量监督检验机构鉴定合格的设备及主要材料，不得在工程中使用。 系统的可扩展性。综合布线系统应是开放式结构，应能支持语音、数据、图像及监控等系统的需要。在进行布线系统的设计时，应适当考虑今后信息业务种类和数量增加的可能性，预留一定的发展余地。 方便维护和管理。综合布线系统应采用星状 / 树状结构，用层次管理原则，同一级结点之间应避免线缆直接连通。建成的网络布线系统应能根据实际需求而变化，进行各种组合和灵活配置，方便地改变网络应用环境，所有的网络形态都可以借助于跳线完成。 经济合理。在满足上述原则的基础上，力求线路简洁，距离最短，尽可能降低成本，使有限的投资发挥最大的效用。七、 设计依据布线系统设计，施工，验收遵循如下的规范和标准 网络应用标准ANSI/TIA/EIA-568.2,CSAT529-95 和 ISO/IEC11801 规定的 6 类技术规范。NEMA 型 100-24-XF 低损耗拓展频率性能每项 NAME 标准 WC63.11996 要求。ICEAS-90-661-1994 以及 S-90-661-1998 的 98 年 1 月的草案所规定的要求。 布线标准ISO/IEC IS 11801 2002 信息技术 用户通用布线系ANSI/EIA/TIA 568 B 商务建筑物建筑布线标准GB/T 50311-2000 建筑及建筑群综合布线系统工程设计规划GB/T 50312-2000 建筑与建筑群综合布线系统工程验收规范 其他相关标准建筑室内装修设计防火规范 GB 50222 95建筑物防雷设计规范 GB 50057 94电子计算机机房设计规范 GB 50174 93计算机场地计术要求 GB 2887 2000八、 技术设计方案1、设计概要根据本楼的使用要求及上述有关标准，本方案为一个较典型的星型拓扑结构系统，根据用户要求，大楼主设备间设于大楼一层主机房，从主设备间引线缆经桥架和竖井直接引至工作区。本方案分为五大子系统，分别为工作区子系统、水平子系统、干线子系统、设备间子系统以及管理间子系统，为二级星型拓扑结构。2、系统设计2.1工作区子系统本大楼工作区子系统由终端设备到信息插座的连线和信息插座组成，包括各个不同功能的工作区域构成。在相应区域的墙面或安装信息插座，信息出口采用双口墙面型面板和超5类模块。在工作区内的每个信息插座都是标准的8芯、RJ45模块化超5类插座，支持近100M以上的带宽。不同型号的电脑和终端通过RJ45跳线和RJ11跳线可方便地连接到通讯插座上。插座及模块的连接标准如下：a) 本工程使用的插座底盒全部为国际 86 型。b) 插座连接标准为 EIA/TIA568 标准。c) 信息插座与强电插座距离 30cm 。d) 配线架及模块的连接采用 T568B 标准。 信息模块满足 T-568A 超五类传输标准，符合 T568A 和 T568B 线序，适用于设备间与工作区的通讯插座连接。外形紧凑，有通用线序标签清晰注于模块上，便于准确、快速地完成端接，扣锁式端接帽确保导线全部端接并防止滑动。 面板安装自己打印的面板纸，一旦信息点编号更换，可从正面拆下有机玻璃标签盖板，将面板纸更换。2、2水平子系统水平子系统直接从配线架延伸至用户工作区，并和工作区处于同一大楼中，末端接在信息插座上。本方案中，根据TIA/EIA568-A 的水平线独立应用原则，水平子系统采用AVAYA超5类4对(UTP)线缆，完全支持将来千兆以太网的应用。每个信息点能够灵活应用，可随时转换接插电话、微机或数据终端，并可随着用户的进一步应用需求。参见附二·系统走线示意图（底楼）附三·系统走线示意图（4楼）附四·系统走线示意图（5楼）本方案采用走吊顶的轻型装配式槽形电缆桥架，为确保线路的安全，应使槽体有良好的接地端。金属线槽、金属软管、电缆桥架及各分配线箱均需整体连接，然后接地。 线缆的敷设按下列要求：a) 线缆的型号、规格应与设计规定相符，布放应自然平直，不得产生扭绞、打圈接头等现象，不应受外力的挤压和损伤。b) 线缆两端应贴有标签，标明编号。标签书写应清晰，端正和正确。标签应选用不易损坏的材料。c) 线缆终接后，应有余量。电源线、综合布线系统线缆应分隔布放，线缆间的最小净距应符合规定。 设置线缆桥架和线缆线槽保护要求如下：a) 桥架水平敷设时，支撑间距一般为 1.5 3m ，垂直敷设时，固定在建筑物构体上的间距宜小于 2m ，距地 1.8m 以下部分应加金属盖板保护。b) 金属线槽敷设时 ，在下列情况下设置支架或吊架 ：线槽接头处 ； 每间距 3m； 离开线槽两端出口 0.5m 处；转弯处。c) 金属线槽接地应符合设计要求。d) 金属线槽、线缆桥架穿过墙体或楼板时，应有防火措施。2、3干线子系统垂直子系统是用来连接设备间和管理区子系统之间的线缆，是整个布线系统的主干。本方案的垂直子系统指连接中心机房至楼层配线间的主干光纤和大对数电缆。主干光缆采用6芯多模室内光缆，带宽可高达1Gbps以上，可提供高品质数据传输通道；支持的千兆位以太网的传输距离具有比国际标准更为优良的性能表现。2、4设备间子系统设备间子系统由主配线机柜中的电缆、连接模块和相关支撑硬件组成，它把中心机房中的公共设备与各管理间子系统的设备互连，从而为用户提供相应的服务。本方案的主配线间设在1楼中心机房，语音和数据合用一个配线机柜，所有语音主干和数据主干全部连到该配线机柜的相应模块配线架上。主配线机柜采用19英寸42U规格机柜，除安装配线设备外，还可放置网络设备；机柜材料选用金属喷塑，并配有网络设备专用配电电源端接位置。此种安装模式具有整齐美观、可靠性高、防尘、保密性好、安装规范的特点.对数据中心机房的整体要求：a) 数据中心机房应按机房要求装修，并考虑防雷和接地，及配套的UPS电源。 b) 总配线室应避免电磁干扰。c) 室内天花板高度不应小于2.5米；d) 机房室内应铺设高约0.250.3m的防静电架空地板，为地下配线提供方便；活动地板平均荷载不小于500Kg/m2；e) 机房里应备有合适的接地端子，建议独立接地，接地电阻阻值小于1；f) 机房内室温应保持在18至27之间、相对湿度保持在30%50%；，室内照明不低于150Lx；g) 机房面积不应小于14M2,室内应洁净、干燥、通风良好。防止有害气体（如SO2、H2S、NH3等）等侵入，并应有良好的防尘措施；h) 机房内的电源插座宜按计算机设备电源要求进行工程设计，便于交换机、服务器等设备的使用；2、5管理间子系统管理间子系统由交连、互连配线架组成，设在各楼层配线间。管理间为连接其它子系统提供连接手段，交连和互连允许将通讯线路定位或重定位到建筑物的不同部分，以便能更容易地管理通信线路，使在移动终端设备时能方便地进行插拔。管理间环境要求a) 室温应保持在18至27之间，相对湿度保持在30%55%；b) 保持室内无尘或少尘，通风良好，亮度至少达30英尺*烛光；c) 安装合适的消防系统；d) 使用防火门，至少能耐火1小时的防火墙和阻燃漆； e) 提供合适的门锁，至少要有一扇窗口留作安全出口；f) 尽量远离存放危险物品的场所和电磁干扰源（如发射机和电动机）；g) 设备间的地板负重能力应为500kg/平方米。h) 根据结构化布线系统的要求，在配线间采用19”标准机柜。i) 在主、楼层配线间，最好有供放置设备的设备柜，其大小可按设备的尺寸而定。在设备间尽量将设备柜放在靠近竖井的位置。九、 工程材料及经费预算1、工程材料及计算公式RJ-45头的需求量：m=n*4+n*4*15% m:表示RJ-45接头的总需求量    n:表示信息点的总量 n*4*15% 表示留有的富余信息模块的需求量：m=n+n*3%m：表示信息模块的总需求量n:表示信息点的总量n*3%：表示富余量每层楼用线量：C=0.55*(L+S)+6*nL:本楼层离管理间最远的信息点距离S：本楼层离管理间最近的信息点距离n:本楼层的信息点总数0.55：备用系数线槽的截面积=水平线缆面积×3最长的线距+最短的线距)/2=平均值 (平均值+5米)X点数=总长度 总长度/305(标准每箱米数)+2箱=总箱数2、经费预算参见附五·综合布线系统经费预算十、 施工方案建议1、安装环境1、1布线装置及线缆的工作环境a) 温度：摄氏度摄氏度b) 相对湿度：1、2布线装置及线缆的大气环境a) 不具有潮湿和粉尘的影响b) 不具有受到鼠害的危险c) 海拔高度小于米、d) 地震裂度为度2、施工组织计划2、1施工准备阶段包括施工图编制与审核；施工预算；编制施工组织设计及施工方案的编写设备/材料的采购与定作；工程施工工具与设施的准备以及施工队伍的组织准备等。2、2施工阶段包括配合土建和装修施工，预埋管线管路；固定与土建施工有关的支持固定件；固定配线箱及配电柜等；随土建工程的进度逐步进行各子系统设备安装与线路敷设；各子系统检验测试等。2、3竣工验收阶段包括系统调试及投入正常运行；完成全部测试报告及竣工文件；汇集建设单位、施工单位及质量监督部门审查；现场验收；针对有行业管理的转项系统完成行业主管部门的验收。总之，无论工程大小，系统难易，都必须在施工中有条不紊，按一定顺序衔接进行；同时，在积累经验、掌握技艺的基础上，还必须遵循一定的工程程序，包括图纸会审、技术交底、工程变更、施工预算、施工配合、竣工验收等，才能有效地提高功效，确保工程质量。十一、 施工质量、安装及降低成本得措施1、施工质量保证的基本措施为了确保系统工程施工的质量，使工程达到设计要求，必须加强工程施工技术管理工作，根据我公司管理的经验，每一项工程从施工准备阶段开始，到工程施工与组织管理及竣工验收阶段都必须按照一定的程序和要求。由有关的技术人员和管理人员，以文字、图表等形式，记载影响工程质量的有关规定，要求所有文件材料的形成与积累必须做到及时、准确、系统与科学。a) 及时 就是在施工过程中，对各种要求的数据、现象及时进行记录，做到分阶段，按专业积累、整理，编制好施工文件材料。竣工验收时及时做好工程文件材料的整理、归档及向建设单位的移交工作。b) 准确 既是要求施工过程中形成的技术文件材料应如实地反映工程施工的客观情况，严格按施工图和现行材料质量标准、质量检验标准、施工及验收规范施工，做到变更有手续、有根据，施工各单位有记录。严禁出现擅自修改、伪造和事后补做等情况。c) 系统 即是按照施工程序，对形成的技术文件材料进行系统的整理，系统地反映施工的全过程。d) 科学 就是以科学的态度来对待施工中的每一个数据，应做到施工有依据，检查有结论，现场有记录，测试验收有报告，修改图纸有手续，工程竣工有总结。2、安全施工管理措施在弱电系统工程实施中，安全是我们遵训的首要原则，安全包括人身安全和设备的安全，为此，在施工过程中我们采取相应的安全管理措施，以消除一切事故隐患，避免事故伤害，确保系统安装和运行安全。a) 建立、完善以项目经理为首的安全生产领导组织，有组织、有领导的开展安全管理活动。b) 建立各级人员安全责任制度，明确人员的安全责任，定期检查安全责任落实制度，惩罚分明。c) 施工人员严格遵守各项安全操作规程，严格按照施工图、施工规范施工。d) 对施工人员进行安全教育与训练，增强安全意识，提高安全施工知识，防止人为的不安全行为，减少人为的失误。3、节约措施布线系统除具有众多优越性外，其突出的优势在于系统综合设计后达到节省人力、物力、财力的目标，而在施工中采取有效的节约措施，则将系统的完善设计得以充分体现。a) 工程实施中采取设备用料核算，做好施工准备，以利于安装过程中材料充分有限地使用。b) 协调管理各工序的工程，实施各子系统工程严格服从工程现场总指挥的管理，避免因工序交叉造成的二次装修带来的损失。c) 严格按施工规范安装操作，注意保护其他专业产品，尽量不损坏建筑物表面及已安装设备，确保楼宇自控设备整体的协调、对称和美观。d) 施工中，在满足设计要求的前提下，保证系统安全可靠运行的基础上，推广使用新科技、新机具新工艺，提高安装质量，提高效率，以达到再创新的升值效果。e) 严格按施工管理程序完成施工中及竣工资料、文件的收集、整理，减少管理费用的支付，为今后系统维护维修创造条件。f) 在施工过程中遇到施工图纸与实际现场不符或存在不完善的地方，工程指挥部将配合现场情况，以最快的速度、最短的时间将问题呈报给建设方和设计师，把图纸尽快完善，使施工顺利进行。十二、 系统的检测及验收1、调试阶段a) 全部安装工程完成后，应按照要求，负责系统的开通调试。b) 调试好的系统必须达到要求的使用功能。c) 如调试中出现问题，必须排除故障反复试验，务必使系统完善。d) 安装人员可随装随测，以及时发现问题并改正。2、验收阶段a) 当供应商认为系统调试好达到使用要求时，同工程师及校方进行系统验收。b) 系统验收所需进行的检验测试项目及每项试验的具体方法和要求，应提前送交工地工程指挥部审批，工程部同意后方可进行。c) 系统验收过程中某些部分出现问题，要在纠正错误后再重做试验，重新试验时，至少有三次以上同一试验没有出现问题，工程师满意后才算通过。d) 供应商应提供检验和测试的工具的仪表。e) 检验测试时，必须要有详细的技术记录。测试结束后，供应商需将整理好的测试就送交工程师。f) 经测试后的系统需经过一段时间的试运行，试运行期间，系统由供应商及校主工作人员共同管理。g) 系统试运行之前，供应商应提供培训课程，确保校方的工作人员熟悉设计资料和图纸文件，掌握系统装置、设备各方面的情况，h) 试运行期间，供应商应指导以协助校方工作人员完成工作记录，若有问题出现，应及时处理及记录在案。i) 试运行结束后，供应商应将套完整的竣工图纸连同整个系统交付校方。交付之前必须经工程师审阅，认为符合要求时方正式交付校方。附一·综合布线系统示意图附二·综合布线系统走线图（底楼）附三·综合布线系统走线图（4楼）附四·综合布线系统走线图（5楼）附五·综合布线系统经费预算序号名 称数量单位单价总价1超五类双绞线8 箱48038402线管理器10 个4404400324口超五类配线架10 个800 80004墙座面板180个10 18005超五类模块180个28 50406跳线（2米）360条 15 54007机柜（42U）2个 2200 44008 布线辅助材料（PVC管槽等）1批 28000 280009施工费 60人次 4001200010二层交换机 10台80008000011路由器 1台800008000012Rj45 200个0.510013总计 元