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平顶山学院教学楼网络综合布线设计方案111530142李琦PINGDINGSHAN UNIVERSITYPINGDINGSHAN UNIVERSITY课程设计报告课程设计报告项目名称项目名称:平顶山学院教学楼网络综合布线设计方案课程名称课程名称:网络工程与综合布线院院(系系):):软件学院专业年级专业年级:网络工程 2011 级姓姓名名:李琦学学号号:111530142指导教师指导教师:夏栋梁讲师20142014 年年 6 6 月月 25 25 日日平顶山学院教学楼网络综合布线设计方案111530142李琦目录1 1 概述概述.1 11.1 系统概述.11.2 系统功能.12 2 系统结构与配置系统结构与配置.3 32.1 综合布线的设计标准及原则.32.1.1 设计标准.32.1.2 设计原则.32.2 设计方案及配置.43 3 系统功能系统功能.5 53.1 用户现场环境.53.2 信息点分布情况.53.3 功能简介.54 4 综合布线总体方案及说明综合布线总体方案及说明.7 74.1 综合布线系统总体设计.74.2 综合布线产品选择.75 5 综合布线子系统实施设计综合布线子系统实施设计.10105.1 工作区子系统设计.105.2 水平子系统设计.105.3 管理子系统设计.115.4 设备间子系统设计.115.5 设备清单.126 6 系统测试系统测试.1313参考文献参考文献.1414平顶山学院教学楼网络综合布线设计方案111530142李琦1 1 概述概述1.11.1 系统概述系统概述平顶山学院（Pingdingshan University）位于中国重要能源、“汝瓷文化之乡”、“魔术之乡”的平顶山市，坐落在新城区平西湖畔，依山傍水，环境优雅。学校占地面积 154.6 万平方米，建筑面积 55.49 万平方米，形成了功能完善的教学科研区、体育活动区、学生和教师生活区。教学科研区教学楼（以 1 号教学楼为例）网络综合布线系统需具有综合型智能信息化。具备智能化的各种信息传递通道，使其在一段时期内能适应不断增长的新需求、新变化，充分发挥现代通信设施的新效应。本方案将根据这一特点进行统一考虑，以最大限度地体现可靠、实用性；先进性；灵活性；模块化；扩充性；标准化等这些特性。1.21.2 系统功能系统功能综合布线系统是一个组合压接方式、模块化结构、星型布线并且具有开放特征的布线系统。它包括工作区子系统、水平子系统、管理子系统、垂直子系统、建筑群子系统、设备间子系统，本次设计相关功能如下：（1）系统满足实用性、先进性、开放性、灵活性、安全性和经济性。不但满足当前应用系统对通信的需求，而且符合今后技术发展和管的需要，为以后“一卡通系统”和“三网合一”留足空间。（2）能为语音、数据及高清晰度图像信息提供高速及宽带的传输能力。（3）提供有效的工具和手段，能够简单、方便进行线路的分析、检测和故障隔离，当故障发生时，可迅速找到故障点并加以排除。（4）网络设计充分考虑可扩展性要求，包括交换机硬件的扩展能力以及网络实施新应用的能力。（5）网络的安全性应充分考虑应用环境中的信息资源得到有效的保护，可以有效的控制网络的访问，灵活的实施网络的安全控制策略等。（6）网络方案设计首先满足现有规模的网络用户的需求，同时考虑到未来业务发展和规模扩大，网络具有用户端口灵活的扩充能力。（7）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，能实现网络管理和远程监控功能。1平顶山学院教学楼网络综合布线设计方案111530142李琦（8）电源输出容量满足现有的供电要求，同时还有功率增容的能力，以满足以后增加设备的要求。（9）UPS 设备具有很高可用性，以确保机房的供电的可靠性。（10）等电位连接与共用接地。（11）电源线路系统、通信线路及设备的系统防护。（12）信息点的布置、水平和主干线缆等的冗余为未来的“三网合一”提供条件。图 1-1 综合布线系统图2平顶山学院教学楼网络综合布线设计方案111530142李琦2 2 系统结构与配置系统结构与配置2.12.1 综合布线的设计标准及原则综合布线的设计标准及原则2.1.12.1.1 设计标准设计标准综合布线系统标准是一个开放型的系统标准，它能广泛应用。因此，按照综合布线系统进行布线，会为平顶山学院教学楼今后的应用提供方便，也保护了平顶山学院校方的投资，使校方投入较少的费用，便能向高一级的应用范围转移。本项目中，综合布线系统的设计满足以下标准：TIA/EIA-568A 商业大楼电信布线标准（加拿大采用 CSA T529）EIA/TIA-569电信通道和空间的商业大楼标准（CSA T530）EIA/TIA-570住宅和 N 型商业电信布线标准（CSA T525）TIA/EIA-606商业大楼电信基础设施的管理标准（CSA T528）TIA/EIA-607商业大楼接地连接要求（CSA T527）GB/T 50311-2000建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范 GB/T 50312-2000建筑与建筑群综合布线系统工程验收规范 CECS72：97建筑与建筑群综合布线系统工程设计及验收规范2.1.22.1.2 设计原则设计原则综合布线系统的设计方案虽然随着平顶山学院校方的需求和布线的具体环境不同，会有各种变化，但任何综合布线方案在设计时都要满足以下几点要求：（1）实用性：能支持多种数据通信、多媒体技术及信息管理系统等，能够适应现代在和未来技术的发展；（2）灵活性：任意信息点能够连接不同类型的设备，如微机、打印机、终端、服务器、监视器等；（3）开放性：能够支持任何厂家的任意网络产品，支持任意网络结构，如总线形、星形、环型等；（4）模块化：所有的接插件都是积木式的标准件，方便使用、管理和扩充；（5）扩展性：实施后的综合布线系统是可扩充的，以便将来有更大需求时，很容易将设备安装接入；（6）经济性：一次性投资，长期受益，维护费用低，使整体投资达到最少。3平顶山学院教学楼网络综合布线设计方案111530142李琦2.22.2 设计方案及配置设计方案及配置结构化综合布线系统是实现整个校园建筑物弱电系统智能化管理的基础，能为语音、数据、图像和视频信号提供高质量的传输通道，实现整个系统的资源共享。本设计方案根据校园 1 号教学楼建筑物的实际情况以及 ISO/IECIS11801，EIA/TIA568A 等国际、国内标准，为用户提供一套完善、合理、先进的布线方案。4平顶山学院教学楼网络综合布线设计方案111530142李琦3 3 系统功能系统功能3.13.1 用户现场环境用户现场环境平顶山学院 1 号教学楼有教师员工 200 人，计算机、服务器等设备165 台，具有办公室 36 间，每间办公室有计算机设备 3 台，具有教室 56 间，每间教室有计算机设备 1 台，每层楼有一台服务器。3.23.2 信息点分布情况信息点分布情况此次综合布线项目规划实施164 个信息点，这些信息点的分布如下表所示：表 3-1 信息点分布统计表楼层1 楼1 楼1 楼1 楼1 楼1 楼2 楼3 楼4 楼1 楼房间号1101.11141115.1123.设备间信息点数量111333.1合计41414141165备注3.33.3 功能简介功能简介平顶山学院教学楼综合布线系统主要满足局域网资源共享、电信通讯、广域网登录与远程访问等方面信息交流的需要。具体需求主要有：（1）局域网资源共享主要满足以下需求:为了能够对需要的数据、图像等信息进行随时查询、接收与发送，需建立内部局域网共享所有资源；5平顶山学院教学楼网络综合布线设计方案111530142李琦为管理系统所需要的各类信息的获取与传送预留接口。（2）通讯系统主要满足以下需求:语音通讯图文传输数据通讯(Internet、E-mail)综合业务数字网(ISDN)根据以上需求，对所建立的系统应具有先进的技术水准，以满足系统当前的需要，同时保证一段时期内在同行业的先进性。6平顶山学院教学楼网络综合布线设计方案111530142李琦4 4 综合布线总体方案及说明综合布线总体方案及说明4.14.1 综合布线系统总体设计综合布线系统总体设计根据我对平顶山学院 1 号教学楼需求的详细分析，我认为平顶山学院 1 号教学楼的综合布线项目应当采取开放式星型拓扑结构，以科技楼的核心交换机为中心点，由一号楼的总线连接到科技楼的交换机上，选择的传输介质为非屏蔽RJ45 模块，4 对双绞线，4 芯多模光纤。结构化布线系统 Structured Cabling System采用模块化和分层星型拓扑结构，它一般可分为六个子系统：工作区子系统、水平子系统、管理间子系统、垂直主干子系统、设备间子系统、建筑群连接子系统等。图 4-1 平顶山学院网络分布图4.24.2 综合布线产品选择综合布线产品选择综合布线产品的选择要依据以下原则：（1）性能价格比：选择的线缆、接插件、电气设备应具有良好的物理和电气性能，而且价格适中；（2）实用性：设计、选择的系统应满足用户在现在和未来 10 至 15 年内对7平顶山学院教学楼网络综合布线设计方案111530142李琦通信线路的要求；（3）灵活性：做到信息口设备合理，可即插即用；（4）扩充性好：尽可能采用易于扩展的结构和接插件；（5）便于管理：有统一标识，方便配线、跳线。现在思科系统公司已成为公认的全球网络互联解决方案的领先厂商，其提供的解决方案是世界各地成千上万的公司、大学、企业和政府部门建立互联网的基础，用户遍及电信、金融、服务、零售等行业以及政府部门和教育机构等。同时，思科系统公司也是建立网络的中坚力量，目前互联网上近 80%的信息流量经由思科系统公司的产品传递。思科已经成为毋庸置疑的网络领导者。思科系统公司目前在全球拥有 35000 多名雇员，2004 财年的营业额超过 220 亿美元。本设计方案所用的设备、材料均符合或超过国际超 5 类标准，根据以上条件，下面就主要设备分述如下：（1）超五类水平电缆：是一种垂直主干级高性能电缆，它超过 ANSI/TIA/EIA-568A 五类传输性能规范，其具有以下优点：绝缘一致性提供了更低传输延时（延迟）；小的外径尺寸，减少安装中电缆的扭曲或打结；高抗电磁干扰性，使传输信号的中断至最低程度；与电话第 1、2 线匹配，易于安装。图 4-2 水平电缆图 4-3 连接模块 EZ-MDVO（2）手压快接式连接模块 EZ-MDVO直接手工端接，无须使用冲压工具；可匹配安装于多种面板、适配器和配线板上；模块有 11 种供选用的颜色，以便于识别，并与插座硬件相匹配。（3）模块化配线架配线架是坚固耐用的和便于安装的产品，可以冲压装配带有标准插座的连接器，其特性及优点如下：8平顶山学院教学楼网络综合布线设计方案111530142李琦增强型 5 类性能，对支持千兆位的应用留有额外的余量；坚固耐用和容易安装的设计减少了安装和操作费用；适于装配在标准的 19 英寸的设备支架、机壳或墙上。图 4-4 模块化配线架图 4-5 配线架（4）配线架配线架是坚固耐用的和便于安装的产品，可以冲压装配带有标准插座的连接器，其特性及优点如下：增强型 5 类性能，对支持千兆位的应用留有额外的余量；坚固耐用和容易安装的设计减少了安装和操作费用；适于装配在标准的 19 英寸的设备支架、机壳或墙上。（5）架装式配线架配线架设计为可保持光缆的最小弯曲半径以防止过小弯曲并提供存放松散光纤以备将来对光纤重新端接，其优点如下：精小外形，只占一或两单元机架空间；通用连接器板提供灵活性和客户化配线架设计；坚固的设计保护光缆端接和光纤连接器；确保通过配线架的光缆最小弯曲半径为 1.5 英寸。9平顶山学院教学楼网络综合布线设计方案111530142李琦5 5 综合布线子系统实施设计综合布线子系统实施设计5.15.1 工作区子系统设计工作区子系统设计工作区子系统是包括办公室、写字间、作业间、技术室等需要电话、计算机终端、电视机等设施的区域和相应设备的统称。工作区子系统布线由信息插座至终端设备的连线组成，是插座到用户终端的区域，包括所有用户实际使用区域。信息插座采用地面安装形式，也可以采用墙面安装方式。图 5-1 办公室工作区子系统设计图5.25.2 水平子系统设计水平子系统设计水平布线子系统是分管理区配线架至信息端口（插座）的连接线缆。本方案语音和数据线缆均为超 5 类 4 对非屏蔽双绞线(UTP)。因信息端口模块也均为超5 类，故语音与数据插座具有互换性，使其能够灵活地应用于不同的需求。在设计中根据业主方所提供的相关楼层平面图上弱电井的实际位置和主要区域信息点的分布位置，可以保证水平线缆的最大长度不超过 90 米。具体线缆计算如下：实际电缆长度=信息点离管理区的平均距离*信息点总数*设计冗余系数*施工冗余指数平均距离=（最远信息点至仪器室距离+最近信息点至弱电井距离）/2总用量=信息点数平均长度冗余系数/每箱长度10平顶山学院教学楼网络综合布线设计方案111530142李琦图 5-2 水平干线子系统的网络拓扑结构5.35.3 管理子系统设计管理子系统设计管理区子系统将垂直主干缆与水平布线联接起来，只需简单跳线就可将任一插座与任一主干线连接。管理区除具有连接垂直与水平线缆的配线设备外，还包括跳线及相关有源、网络设备。根据各楼层的面积、弱电间的位置、楼层的信息点数量，在仪器间设配线架。图 5-3 管理间子系统5.45.4 设备间子系统设计设备间子系统设计设备间子系统是由总配线架、跳线及相关有源设备（HUB、服务器及交换机等）组成。设备间子系统是一空间概念，总配线架收集来自各点的线缆，并与相关有源设备通过跳线或对接实现系统的联网。语音主配线和数据主配线架均设置于二层仪器设备间内。根据业主要求，数据主配线架除连接来自各点的模块之外，还应连接由电信局中心数据网引至的数据光缆；语音主配线架收集来自各点的电缆，并将它们与由电信局程控交换机引来的大对数通讯电缆相连接，或内电话部交换机。11平顶山学院教学楼网络综合布线设计方案111530142李琦5.55.5 设备清单设备清单本项目施工工具包括:（1）单对打线工具：主要用于单对线缆与配线架块的卡接，是最基本的工具之一。（2）剥线器：用于迅速剥开 4 对线缆的外皮，而不损坏双绞线。（3）安装消耗品及施工辅材：包括扎带，胶带，标签、油笔等。（4）线缆测试仪：可迅速方便地测试14 对线缆的开路、短路、反接、错接以及线对交错等情况，可测试 T568A，T568B，USOC，10BASE-T，TOKEN-RING 和TP-TMD 的接线组合。表 5-1 所需工具列表序号1234名称单对打线工具剥线器简易测试仪施工辅材单位只只只套数量121112平顶山学院教学楼网络综合布线设计方案111530142李琦6 6 系统测试系统测试为保证系统符合设计要求，确保信息畅通和高速传递，需对系统的工程电气性能进行测试，包括：接线极性；线缆敷设长度；衰减；近端串扰等。施工完成后，我们需要对整个布线系统要进行测试。其中，双绞线系统测试内容包括：1.线路测试：布线完工后测试。用 FLUKE公司的 DSP-4000 测试仪(或其他)，采用 TIA CAT 5 Basic L+ACR 方法进行测试。测试仪主机端采用 3 米的跳线，远端采用 0.5 米的跳线。测试项为：线对，阻抗，长度，Propagation Delay,DelaySkew,近端串绕，远端串绕，衰减，近端 ACR，远端 ACR。（1）测试形式对结构化布线本身的测试，采用基本链路形式；对结构化布线整个系统的测试，采用信道形式。（2）测试仪器采用 MICROTEST 公司的 PENTASCANNER 或FLUKE公司的 DSP2000 电缆测试仪。（3）测试方案所有线缆均百分之百的测试，并提供测试报告。（4）重要的测试指标接线极性：非屏蔽双绞线线对必须正确接于信息端口，不允许有任何形式的错接。从水平配线区至信息端口之间的非屏蔽双绞线必须保证连通，线对间不能短路。长度：基本链路的物理长度不应超过 94 米。信道的物理长度不应超过 100 米。衰减：基本链路和信道的衰减不超过规定值。近端串扰：基本链路和信道的近端串扰应不小于规定值：2.联机测试：整个工程完成后，选取若干个工作站，进行实际的联网测试。3.测试完毕，写出测试报告，将测试结果存储在智能型测试仪内，通过打印机打印或拷贝到磁盘上。13平顶山学院教学楼网络综合布线设计方案111530142李琦参考文献参考文献1黄瑛，汪刚.校园网组建M.北京：清华大学出版社，2005.12小野濑一志.局域网技术M.北京：科学出版社，2003.23Todd Lammle CCNA 学习指南 北京：电子工业出版社，2008.14杨鹏 Linux 服务器架设北京：清华大学出版社，2008.15 Justin Menga 著 李莉，高雪，周永生译.CCNP 实战指南：交换.北京：人民邮电出版社，2005.16Cisco System 著 中山大学思科网络技术学院译.CCNP1：高级路由.北京：人民邮电出版社，20057 赵家俊局域网组建与管理与教程 北京 清华大学出版社 2005.18 卢小平局域网组建与实践(第 2 版)北京 电子工业出版社 2004.119 社蒋先华 许以臣校园网络组建与应用 北京 科学出版 2003.614