三教4至五层综合布线课程设计

科信学院课程设计说明书（2014 /2015 学年 第 1 学期）课程名称 ： 综合布线及楼宇监控系统工程设计 题 目 ： 3号教学楼综合布线及楼宇监控系统工程设计4层至5层子系统设计 专业班级 ： 电气1126 学生姓名 ： 周磊 学 号： 指导教师 ： 杜永、霍振宇、杨怡君、高敬格 设计周数 ： 2 周 设计成绩 ： 2015 年 1 月 4 日目 录一、 引言 -31.1 综合布线起源与发展 -31.2 结构化综合布线设计的要点 -31.3 课程设计的目的 -4二、 需求分析 -4 2.1 工程背景与工程概述 -4 2.2 应用需求分析 -4三、 设计规范及相关标准 -53.1 设计相关的标准 -53.2 设计规范 -5四、 综合布线系统的总体设计 -6 4.1 系统概述 -64.2 课程设计的内容 -64.3 课程设计的原始数据 -64.4 课程设计的主要任务 -64.5 课程设计的技术要求 -6五、 布线系统设计说明 -65.1网络综合布线的各个子系统的具体实施方案设计-65.2 系统设计过程中涉及到的计算 -8六、 工程量清单 -9七、 实验总结与心得体会 -10八、参考文献-10九、附录-11一、引言1.1 综合布线起源与发展综合布线系统是一项实践性很强的技术，是现代社会信息化的必然产物，是多功能、智能型大楼的必然要求。综合布线系统对基于各种系统资源的大楼总体功能的发挥并保持各部门长期、高效率的运转发挥着重要的作用。 综合布线系统最初产生于八十年代初期的美国，是随着通信技术和计算机连网技术的发展而发展起来的，八十年代末期综合布线技术在设计、产品、标准、测试等方面取得了突飞猛进的发展；欧美许多发达国家对其特别重视，并先后制定标准对其进行规范，其中被许多国家广泛采用的有美国电子工业协会/电力工业协会制定TIA/EIA 568A标准和国际标准化组织制定IS0/IEC 11801标准；这两个标准的制定对促进综合布线技术的普及和计算机网络技术的发展奠定了基础；我国对综合布线技术的推广应用也非常重视，并于1995年由中国工程建设标准化协会制定了国内第一部结合国情的综合布线标准：建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范（CECS 72：95）；1997年该标准得到了进一步完善，其新标准建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范（CECS 72：97）对抗干扰、防噪音、防火、防毒等关键技术方面作出了新的规定；同时建筑与建筑群综合布线系统工程施工及验收规范（89：97）也相继出台，这对规范我国综合布线产业无疑将产生积极的影响。1.2 结构化综合布线设计的要点结构化综合布线同传统的布线相比较，有着许多优越性，是传统布线所无法比及的。1.2.1 兼容性：结构化综合布线的首要特点是它的兼容性。所谓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。结构化综合布线将语音、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。1.2.2 开放性： 该系统采用开放式体系结构，符合多种国际上现行的标准，它几乎对所有著名厂商的产品都是开放的，并支持所有通信协议。1.2.3 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、以太网工作站及令牌网工作站。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。1.2.4 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。1.2.5 先进性：该系统采用光纤和双绞线混合布线方式，极为合理地构成一套完整的布线。所有布线均采用世界上最新通信标准。6类双绞线的数据最大传输率可达到1000Mbps，对于特殊用户的需求可把光纤引到桌面。干线语音部分采用电缆，数据部分采用光缆，为同时传输多路实时多媒体信息提供足够的裕量。1.2.6 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，结构化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。1.3课程设计的目的课程设计是工科学生必不可少的一个综合性实践环节，是课程学习后的一个综合性实践环节，是对课程理论和课程实验的综合和补充。它主要培养学生综合运用已学过的理论和技能去分析和解决实际问题的能力，对加深课程理论的理解和应用具有重要意义。本课程设计是在学完“网络综合布线系统”课程之后综合利用所学综合布线知识完成一项综合布线工程的设计任务，研究确定实施方案并进行部分工程的实施，从而加深对弱电系统与综合布线的原则、特点、施工组织方法等基本知识的理解，获得初步的应用经验，了解解决实际问题的一般过程，培养学生综合运用基础理论知识和专业知识去解决实际工程设计问题的能力。为走出校门从事网络综合布线的相关工作打下基础。二、需求分析2.1工程背景和工程概述此方案涉及到河北工程大学信电学院的部分楼层的综合布线，它对数据传输系统有一个较高的要求，建筑物整体的长约为57米。宽为14.5米。此次方案涉及到4、5层。其平面设计图见附录图 。其设计的重点是为每个房间设置网络点和电话点，将此楼层的信息点联成一个有机的整体，使系统具有高稳定性、高速率、标准开放灵活性的性能特点，从而满足教学与教师办公的需求。2.2应用需求分析作为信息传输系统的综合布线系统，必须支持现在以及将来语音、数据、控制等信息高速传输的要求，为教学办公等一系列的工作走向综合化、网络化奠定基础。为此信电学院楼4、5层的综合布线系统设计应有一个整体全面的考虑。根据此建筑楼层的平面图纸，现对目前及将来的应用做以下分析：首先整个布线系统应满足最基本的传输数据的要求。同时它还应该满足对一些视频数据的传输，实现语音教学。主干配线架采用标准的通用接口的电缆配线架，数据主干和水平配线架采用RJ-45接口标准的超5类UTP模块化的配线架；工作区采用统一的标准的RJ45超5类模块化信息插座，按照使用要求分别采用沿墙明敷的走线方式。三、设计规范及相关标准3.1 设计相关的标准IEEE 802.3 10BASE-T 10BASE-FXIEEE 802.3u 100BASE-TXIEEE 802.5 Token RingIEEE 802.6 FDDI/CDDI/TPDDIANSI X3T9.5CCITT ATM 155MBPSEIA/TIA 568AEIA/TIA 569EIA/TIA SP-28403.2 设计规范 国家与行业现行有关规范、规定：（1）民用建筑电气设计规范（JGJ/T1692）（2）高层民用建筑设计防火规范（GB5004595）（3）智能建筑设计标准（GB/T50314-2006）（4）火灾自动报警系统设计规范（GB50116-98）（5）自动喷水灭火系统设计规范（GB50084-2001）（6）有线电视系统工程技术规范（GB50200-94）（7）民用闭路监视电视系统工程技术规范（GB50198-94）（8）建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范（GB/T50311-2007）（9）建筑工程设计文件编制深度的规定（建设部1992第102号）四、综合布线系统的总体设计4.1系统概述信电学院楼4、5层的综合布线系统共设置了信息点：40点。系统设计采用总线型拓扑结构，其特点是维护管理容易，重新配置灵活，故障隔离和检测容易共分成6个子系统，即：工作区子系统、水平区子系统、管理间子系统、垂直子系统、设备间子系统和建筑群子系统。4.2课程设计的内容利用课堂上所学习过的网络综合布线这门课的理论知识，以及借助力控软件为基础制作第三教学楼网络信息管理系统。4.3课程设计的原始数据第三教学楼的建筑平面图纸4.4课程设计的主要任务1.获取第三教学楼的建筑平面图纸；2.通过实测，得到第三教学楼的外观平面图； 3.绘制第三教学楼的建筑平面图，并以此设计一个教学楼综合布线系统； 4.完成施工图纸，估算所需材料用量，完成设备连接拓朴图； 5.完成对系统的编制说明。4.5课程设计的技术要求1.确定设备间和管理间的位置。2.设计布线路由和施工图纸，图表按制图要求绘制，做到清晰整洁，设计方案应严格遵守综合布线的相关规范。3.以开放的标准，尽量与大多数厂家的产品和设备兼容。4.按设计要求制订最佳方案，在现有的建筑平面图上分析设计布线路由和施工图纸。5.对系统调试，估算所选方案的材料用量，并完成设备连接拓朴图，对施工方案编制说明。6.写出课程设计报告。五、布线系统设计说明5.1网络综合布线的各个子系统的具体实施方案设计5.1.1系统设计的流程图分析课程设计任务书收集系统设计过程中的相关资料构思系统设计的大概流程设计方案论证确定最佳方案使用相关软件来构建系统攥写设计报告5.1.2 工作区子系统工作区子系统是指一个独立的需要设置和连接终端设备的区域，它由终端设备连接到信息插座的连接和相关部件组成，包括计算机设备、语音点和信息插座的跳线做成。其中，信息插座有墙上型、地面型、桌上型等多种，本工程中采用的是墙上型的。由于在此工程中信息点较少,因此对工作区的设置比较简单。工作区主要的设备是RJ45跳线和信息座（信息模块与水晶头），不包括一些传输电子装置（如调制解调器能为终端与其他设备之间的兼容性传输距离的延长提供所需要的转换信号，但不是工作区的一部分）。跳线的好坏有可能直接影响到以后的信息的传输速度，因此需要在选购的时候特别的小心，基于此我们选择定制的方式获取跳线。信息插座要设计在距离地面30cm以上的位置。5.1.3 水平干线子系统水平干线子系统又称为水平子系统。它是整个布线系统的一部分，它是从工作区的信息插座开始到管理间子系统的配线架。对于本工程的水平干线子系统整体是从各个房间的信息插座到与配线间相连接的地方。水平干线子系统的设计主要设计以下几点：1、确定线缆走向。2、确定线缆、槽的数量和类型（双绞线的水平距离最长不超过100m）。3、确定电缆的类型和长度。5.1.3.1 线缆的选择为了满足此布线系统的高速率的数据传输，选用超5类非屏蔽双绞线。该电缆是目前业界性价比比较好的电缆，具有优异的平衡性和串音衰减特性使其应用在广泛的环境下，可支持从低速到高速的信号传输，包括模拟话音、数字话音、及10/100MBPS,155MBPS的网络应用良好的应用工艺令其在安装时非常简捷方面，使系统具有极高的可靠性及灵活性。设备间内接线端子与信息插座之间均为点到点端接，任何改变布线系统的操作（如增减用户、用户地址的改变都不影响整体的运行，增减用户）只需做必要的跳线即可，使系统具有极强的灵活性，可扩展性、实用性、并为线路故障检修提供了方便。5.1.3.2 线缆的走向水平布线是将电缆线从管理间子系统的配线间接到每一楼层的工作区的信息输入/输出插座上。在设计时应根据建筑物的结构特点，从路由最短、造价最低，施工方便等几个方面考虑。在本工程中由于信息点数较少，楼层数较少、对整个楼层的外观程度要求不高的情况下选用线槽明敷的方式布线。在各个线槽沿墙走线时要注意布放时要横平竖直，这样看起来更加家美观。若线槽的长度不够时在接线槽时要使其相接的地方尽量没有空隙，同时在需要沿墙垂直走时要保证线缆与线槽的弯曲半径不可以过大。另外，在水平与垂直相交接的地方尽量选用45这样看起来更美观。5.1.4 管理间子系统管理子系统设备设置在每层配线设备的房间内，管理子系统由交接间的配线设备、输入/输出设备等组成，管理子系统也可应用于设备间子系统，管理子系统应采用单点管理双交接口，交接场的取决于工作区，综合布线系统规模和选用的硬件，在管理规模大、复杂、有二级交接间时，才放置双点管理双交接在管理点，根据应用环境用标记标入来标出各个端接场，对于交换间的配线设备宜采用色标区别种类用途的配线区。并且在交接场之间应留出空间，以便容纳未来扩充的交接硬件。对于管理间而言，我们可以依据配线架的多少来确定机柜的大小，信电学院楼4、5层共有信息点40个，选用1.6米的标准机柜（24U）。5.2系统设计过程中涉及到的计算5.2.1信息模块的需求量： m=n+n3 其中：m：信息模块的总需求量。 n：信息点的总量。 n3：为富余量。 在实际系统设计过程中信息点的数量n=40，因此m=(1+3%)*40=41.2,取m=42个。5.2.2 RJ45插头数量一般用下述方式计算： m=n4 +n415 m：RJ45的总需求量。n：信息点的总量。n415：留有的富余量。在实际系统设计过程中信息点的数量n=40，因此m=（1+15%）*40*4=184，取m=184个。5.2.3电缆长度的计算：每个楼层用线量的计算公式：式中：C每个楼层的用线量； F最远信息插座离配线间的距离； N最近的信息插座离配线间的距离； n每楼层信息插座的数量。 四层：离配线架最近信息点F=6m;离配线架最远信息点N=27m;楼层信息点总数n=23; 平均布线长度：(6+27)*0.55+6=24.15m;每箱走线数量: 305/25=12.2根/箱；需要箱数：23/12=1.9箱，向上取整2箱。五层：离配线架最近信息点F=6m;离配线架最远信息点N=27m;楼层信息点总数n=17;平均布线长度：(6+27)*0.55+6=24.2m;每箱走线数量: 305/24.2=12.6根/箱；需要箱数：17/12=1.4箱，向上取整2箱。线槽的横截面积=线缆截面积之和的3倍管道的横截面积=线缆截面积之和的4.5倍地面线槽每48m设置一个分线盒或出线盒，敷设线缆时拉线容易。六、工程量清单主要布线材料清单序号名 称单 位数 量1超5类信息模块个422布放室内超5类非屏蔽双绞线箱（305米）4325对110型配线架个2424口模块式配线架个3七、实验总结与心得体会两周的课程设计结束了，在这次的课程设计中不仅检验了我所学习的知