楼宇综合布线工作区子系统设计说明书Word格式.docx
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1.了解智能大厦综合布线各子系统设计特点
2.掌握工作区子系统的设计原则
3.掌握综合布线系统一阶段设计方法
进度安排:
第1周~第5周:
开题,查找相关资料,确定设计实施计划,明确设计方案;
第6周~第8周:
设计图初步完成;
第9周~第12周:
设计图完成,设计报告初稿完成;
第13周~第16周:
设计文件完成,设计报告完成;
第17周~第18周:
答辩。
主要参考文献、资料(写清楚参考文献名称、作者、出版单位):
1金可音.计算机网络工程.:
国防科技大学.2001
2吴达金.综合布线系统工程设计和施工.:
人民邮电.2003
3卫东.网络系统集成与工程设计.:
科学.2003
4王炳南.综合布线系统应用手册.:
中国建筑工业.2006
5京宁.网络综合布线.:
机械工业.2006
6余明辉,等.综合布线技术教程.:
清华大学.2006
审
批
意
见
教研室负责人:
年月日
备注:
任务书由指导教师填写,一式二份。
其中学生一份,指导教师
目 录
摘 要1
第1章 绪 论2
第2章 综合布线系统3
2.1 综合布线系统简介3
2.2 综合布线系统分析3
2.3 综合布线系统的发展趋势5
第3章 综合布线标准6
第4章 综合布线系统的主要部件8
4.1 综合布线的拓扑结构8
4.2 传输介质11
第5章 楼宇中综合布线工作区子系统设计14
5.1 综合布线系统概述14
5.2 综合布线系统总体设计14
5.3 工作区子系统15
5.4 配线(水平)子系统16
5.5 干线(垂直)子系统17
5.6 设备间子系统18
5.7 交接间子系统19
5.8 管理子系统19
5.9 建筑群子系统20
第6章 综合布线系统设计实例21
6.1 概述21
6.2 40台计算机网络教学的实训环境设计21
结 论24
致 25
参考文献26
摘 要
为了适应经济的高速发展,配合城市建设和通信网向数字化、智能化和综合化方向发展,提高学生综合布线系统设计能力,综合布线系统设计应根据工程项目的性质、功能、环境条件和近、远期用户要求,进行系统设施和管线的设计。
应能满足所支持的、数据、图文、图像等多媒体业务的分级要求,并选用相应等级的缆线和连接硬件设备。
综合布线系统是一套用于建筑物或建筑群之间为计算机、通信设施与监控系统预先设置的信息传输通道。
它将语音、数据、图像等设备彼此相连,同时能使上述设备与外部通信数据网络相连接。
本设计主要从综合布线的系统组成入手,层次结构清晰,在容上适度介绍基本理论,讲清概念,重点突出实用。
介绍了综合布线的基本原理,再从综合布线的应用标准、主要部件、工程设计和测试验收进行全面阐述。
关键词 综合布线系统;
楼宇综合布线工作区子系统设计;
综合布线设计实例
第1章 绪 论
人类社会已进入信息社会,信息逐渐渗透到人们工作、生活、娱乐、商业、制造业、军事等各个领域,办公自动化、电子商务、网上购物、远程医疗、家庭上网、电子博物馆等概念逐渐变为现实,这一切都是依赖于计算机技术、通信技术、网络技术、信息技术的飞速发展,依赖于这些新技术在人们生活中的广泛应用。
Internet是这些技术的典型应用,经过了几年快速的发展,其规模已发展到几万个互联网,并正在以每月百分之十几的速率增长;
国网络建设的发展也十分迅速,已建成Cernet、CSTNet、ChinaGBN、ChinaNet四大网络。
以它们为骨干连接在一起数目众多的基础网络,成为信息交流的节点,这些信息节点可以是一座智能大厦,也可以是智能建筑群,如:
商务型大厦、办公用大楼、交通运输设施、卫生医疗设施、园区建筑。
不管是大厦的网络还是园区网络,都离不开信息传输的通道,离不开布线系统。
综合布线系统是建筑物部之间的传输网络,它能使建筑物部的语音、数据通信设备、信息交换设备、建筑物物业管理及建筑物自动化管理等系统彼此相连,也能使建筑物的通信网络设备与外部的通信网络相连。
为了提高办公楼综合布线系统工程设计质量,使其规化、标准化,本设计运用具体的综合布线系统设计实例和理论相结合,阐述了具体的综合布线设计容。
第2章 综合布线系统
2.1 综合布线系统简介
建筑物综合布线系统的兴起与发展,是基于计算机技术和通信技术的飞速发展和融合,是为了进一步适应社会信息化和经济国际化的需要,是建筑技术与信息技术相结合的新兴产物。
布线系统的起源和发展首先与楼宇自动化(BA)密切相关。
按通常的说法,真正意义上的综合布线系统最初产生于20世纪80年代的美国。
早期的智能大厦由于仍然采用传统布线方式,其不足之处日益显露,随着通信技术和计算机网络技术的发展,20世纪80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。
我国对综合布线技术的推广应用也非常重视,在1995年由中国工程建设标准化协会制定了国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>
>
(CECS72:
95);
1997年该标准得到了进一步完善,其新标准<
97)对抗干扰、防噪声、防火、防毒等关键技术方面做出了新的规定。
2000年3月,由信息产业部会同有关部门共同制定的<
和<
建筑与建筑群综合布线系统工程施工及验收规>
,被定为推荐性国家标准正式颁布施行,编号分别为GB/T50311和GB/T50312-2000,这两个标准的出台规了国的布线施工和布线测试,为网络迅速发展和普及起到了积极作用。
2.2 综合布线系统分析
一.综合布线系统的定义
综合布线系统的定义是以语音、数据能够支持任何用户选择、图形图像应用的电信布线系统。
系统应能支持语音、图形、图像、数据多媒体、安全监控、传感等各种信息的传输,支持非屏蔽双绞线(UTP)、光纤、屏蔽双绞线(STP)、同轴电缆等各种传输载体,支持多用户多类型产品的应用,支持高速网络的应用。
二.综合布线的基本组成
建筑与建筑群综合布线系统,包括建筑物到外部网络的连线点,建筑物与工作区终端之间的所有电缆和其他相关联的布线部件。
1.工作区子系统:
需要设置终端设备的独立区域。
2.水平干线子系统(配线子系统):
由信息插座、配线电缆或光缆、配线设备和跳线组成。
3.垂直干线子系统:
由配线设备、干线电缆或光缆、跳线组成。
4.管理间子系统(交接间子系统):
管理间是安装楼层配线设备的房间。
管理子系统针对设备间、交接间、工作区的配线设备、缆线、信息插座等设施,按一定模式进行标识和记录。
5.设备间子系统:
设备间是安装各种设备的房间,对综合布线而言,主要是安装配线设备。
6.建筑群子系统:
建筑群子系统由配线设备、建筑物之间的干线电缆或光缆、跳线等组成。
7.安装通道:
布放综合布线缆线的各种管网、电缆桥架、线槽等布线空间的统称。
8.安装空间:
安装各种设备所需的房间或场地的统称。
大楼的综合布线系统是将各种不同组成部分构成一个有机的整体,而不是像传统的布线那样自成体系,互不相干。
综合布线系统结构如图2-1所示。
图2-1综合布线系统
2.3 综合布线系统的发展趋势
随着计算机技术和网络技术的迅速发展,综合布线系统也在发生变化,但总的目标是向两个方向发展,具体表现为:
一.下一代的布线系统-集成布线系统集成布线系统是美国西蒙公司于1999年1月在我国推出的,它的基本思想是:
“现在的结构化布线系统对语音和数据系统的综合支持给我们带来一个启示,能否使用相同或类似的综合布线思想来解决楼房自动控制系统的综合布线问题,使各楼房控制系统都像、电脑一样,成为即插即用的系统呢?
”带着这个问题,西蒙公司根据市场的需要,在1999年初推出了整体大厦集成布线系统(TBIC)。
TBIC系统扩展了结构化布线系统的应用围,以双绞线、光缆和圆轴电缆为主要传输介质,支持语音、数据及所有楼宇自动控制系统弱电信号远传的连接。
为大厦铺设一条完全开放的、综合的信息高速公路。
它的目的是为大厦提供一个集成布线平台,使大厦真正成为即插即用大厦。
二.智能大厦小区-家居布线系统智能小区布线将成为今后一段时间的布线系统的新热点。
这其中有两点原因,一是标准已经成熟,另外一个原因是市场的推动,即有越来越多的家庭办公或在家上网,并且多数家庭已不止一部和一台电视,他们对带宽的要求也越来越高。
所以家庭也需要一套系统来对这些接线进行有效的管理。
智能小区布线正是针对这样的一个市场提出来的。
第3章 综合布线标准
随着电信技术的发展,许多新的布线产品、系统和解决方案不断出现。
国际标准化委员会ISO/IEC,欧洲标准化委员会CENELEC和北美的工业技术标准化委员会TIA/EIA都在努力制定更新的标准以满足技术和市场的需求。
但是,布线标准仍然没有得到统一,三大组织针对同一类型布线系统制定的标准相互存在着差异,而国目前更是缺少权威的组织机构来澄清人们对这些标准的认识,及时跟进标准的变化趋势。
在所有标准中一般都会分为强制性标准和推荐性标准两类。
所谓强制性标准是指所有要求必须完全遵守,而推荐性标准意味着是推荐使用的标准,强制性标准通常适于保护、生产、管理、兼容,它强调了绝对的最小限度可接受的要求。
推荐性标准通常针对最终产品,是用来在产品的制造中提高效率。
无论是强制性的要求还是推荐性的都是为同一标准的技术规。
在参考布线的标准时,主要可以从以下几个标准体系来入手:
元件标准、应用标准和测试标准。
其中元件标准目前主要有美洲标准、欧洲标准和国际标准。
在对布线系统进行设计和测试时,如果不了解相关的标准,就会出现差异。
一.美洲标准
布线的美洲标准主要由TIA/EIA制定。
TIA是美国电信工业协会,EIA是美国电器工业协会,这两个组织受ANSI的委托对布线系统的标准进行制定,在标准的整个文件中,这些组织称为ANSI/TIA/EIA,ANSI/TIA/EIA每隔5年审查大部分标准。
它主要涉及有以下布线标准:
1.商业建筑通信布线标准(TIA/EIA-568-A标准和TIA/EIA-568-B标准)
2.商业建筑电信通道及空间标准(TIA/EIA-569-A标准)
3.住宅电信布线标准(TIA/EIA-570-A标准)
4.商业建筑物电信基础结构管理标准(TIA/EIA-606标准)
5.商业建筑物接地和接线规(TIA/EIA-607标准)
二.欧洲标准
对于欧洲标准来说,它是由一系列的标准相互结合构成的,它主要涉及以下布线标准:
1.信息技术-综合布线系统(EN50173标准)
2.信息技术-布线安装和质量保证规(EN50174-Part1标准)
3.信息技术-布线安装电缆测试规(Project50xxx标准)
三.国际标准
ISO(国际标准化组织)和IEC(国际电工技术委员会)组成了一个世界围的标准化专业机构,其中它制定发布的标准主要有以下几类:
1.信息技术-用户房屋的综合布线标准(ISO/IEC11801标准)
2.ROPOSEDISO/IEC11801-A,这是下一个11801规
四.国的标准及发展
,被定为推荐性国家标准正式颁布施行,编号为GB/T50311和GB/T50312-2000,这两个标准的出台规了国的布线施工和布线测试,为网络迅速发展和普及起到了积极作用。
第4章 综合布线系统的主要部件
4.1 综合布线的拓扑结构
综合布线系统中各种网络单元按技术性能要求和经济合理原则进行组合、配置。
组合逻辑描述网络功能的体系结构;
配置形式是描述网络单元的连接关系,他们组成综合布线系统的网络拓扑结构。
常用网络拓扑结构:
网络中各节点相互连接的方法和形式称为网络拓扑结构。
它的结构主要有总线型结构、星形结构、环形结构、树形结构、网状结构。
1.总线型结构总线型结构是指各工作站和文件服务器均挂在一条总线上,各工作站地位平等,无中心节点控制。
如图4-1所示。
图4-1总线型拓扑结构
其特点如下:
1)结构简单,便于扩充。
2)使用的电缆较少,且安装容易。
3)使用的设备相对简单,可靠性高。
缺点是:
网络的稳定性较差,任一节点出现故障将会导致整个网络的瘫痪。
2.星形结构星形结构网络有个中央节点,其他节点(工作站、服务器)都是以星形方式与中央节点直接相连成网。
如图4-2所示。
图4-2星形拓扑结构
星形结构具有如下特点:
1)结构简单,便于管理。
2)控制简单,建网容易。
3)网络延迟时间较小,传输误差较低。
成本高;
一旦中央节点失灵或发生故障,则导致全网的瘫痪。
3.环形结构环形结构由网络中若干中继器通过点到点的链路首尾相连形成一个闭合的环。
如图4-3所示。
图4-3环形拓扑结构
环形结构具有如下特点:
1)信息流在网中是沿着固定方向流动的,两个节点间仅有一条通路。
2)环路上各节点都是自举控制。
3)当环中节点过多时,势必会影响信息传输速率,使网络响应时间延长。
4)环路是封闭的,不便于扩充。
4.树形结构树形结构是分级集中控制式网络。
如图4-4所示。
图4-4树形拓扑结构
树形结构具有如下特点:
1)通信线路总长度短,成本较低,节点易于扩充。
2)寻找路径比较方便。
3)除叶节点及相连线路外,任一节点或其相连的线路故障都会使系统受到影。
5.网状结构网状结构中任意二台计算机之间可以建立直接链路。
如图4-5所示。
图4-5网状结构
网状结构具有如下特点:
1)即使整个网络中的某个局部出现故障,也不会影响全网的操作,具有较高的可靠性。
2)延迟时间短,传输效率高,但控制复杂。
3)节点间均可以直接建立数据链路,信息流程最短。
4)便于全网围的资源共享。
主要缺点有:
1)连接线路用缆长,造价高。
2)网络管理软件复杂。
3)报文分组交换、路径选择、流向控制复杂。
4.2 传输介质
综合布线系统中最常用的传输介质为双绞线、同轴电缆、光纤传输介质。
一.双绞线
双绞线是一种网络综合布线中最常用的传输介质。
1.双绞线的用途
双绞线的用途:
传输模拟语音信号;
传输数字信号,特别适用于短距离的数字信号的传输,尤其是在局域网的综合布线系统中。
2.双绞线的分类
根据封装形态分为非屏蔽双绞线与屏蔽双绞线两大类:
1)非屏蔽双绞线(UTP)由多股双绞线和一个塑料护套构成。
绝缘性能不好,信号衰减比较严重,传输速率不高,传输距离有限,但价格便宜。
2)屏蔽双绞线(STP)是一种有屏蔽层的线缆,一般用一层铝箔包住部的双绞线。
抗干扰能力强,传输速度优于UTP,但安装较为困难,价格较贵。
3.RJ-45水晶头的
1)首先将双绞线电缆套管,自端头剥去大于20mm,露出4对线;
2)为绝缘导线解扭,使其按正确的顺序平行排列(568A:
白绿绿白橙蓝白蓝橙白棕棕);
3)将导线插入RJ-45头,导线在RJ-45头部应伸到最底部,套管深入插塞后端最少6mm;
4)用RJ-45压线钳压好插塞。
在一根5类UTP两端制作RJ-45插头,通过缆线测试仪测试水晶头的质量。
4.制作RJ-45信息模块
1)首先将双绞线电缆套管,自端头剥去大于30mm,露出4对线;
白绿绿白橙蓝白蓝橙白棕棕),用剪刀剪成斜45°
;
3)将模块穿线盖取出,将双绞线插入;
4)收紧双绞线并弯曲整齐,用剪刀去除多余部分。
5)将模块穿线盖放入模块,并压下,此时信息模块制作完毕。
二.同轴电缆
同轴电缆是布线中较早使用的一种传输介质,目前还有一些小型网络使用同轴电缆,在大中型网络中已经不再使用同轴电缆。
1.同轴电缆的特点
特点:
在同轴电缆中柱体与导线之间用绝缘材料隔开,能进行高速率的传输;
屏蔽性能好,抗干扰能力强,可用于基带传输和宽带传输。
2.同轴电缆的分类按同轴电缆的直径大小,一般分为细同轴电缆和粗同轴电缆,比较常用的是细缆。
1)粗同轴电缆:
铜芯比细缆的粗,也比较硬,常作为网络的主干网络线,适用于比较大型的网络,标准距离长、可靠性高。
但必须安装收发器和收发器电缆,安装难度大,因此总体造价高。
2)细同轴电缆:
其直径比粗缆小,因而它比粗缆轻便灵活,它的数据传输距离比粗缆近,通常是黑色,安装比较简单,造价低,但安装时要切断电缆。
三.光缆
1.光纤即光导纤维,是一种传输光束的细微而柔韧的介质。
光纤的分类:
根据光在光纤中的传播模式,光纤可分为单模光纤和多模光纤两种。
单模光纤的纤芯直径很小,只能传输一路光信号,因此传输频带宽、容量大。
多模光纤比单模光纤粗,因此可提供足够的空间供多束光线在光纤传输。
2.光缆即光导纤维电缆,由一捆光导纤维组成。
它是数据传输中最有效的一种传输介质,安装光缆时不能拉得太紧,也不能形成直角。
光缆具有以下几个优点:
1)频带较宽、通信容量大。
2)电磁绝缘性能好。
3)衰减较小。
光纤的主要缺点是价格,就材料和安装而言,其材料和安装相对较贵。
第5章 楼宇中综合布线工作区子系统设计
5.1 综合布线系统概述
楼宇综合布线系统的设计是客户需求的反应,同时是工程质量保证的关键。
综合布线系统是一种通用的标准信息传输系统,通常应该对建筑物各种系统(如:
电源系统、照明系统、系统、网络系统、监控系统等)所需的传输线路进行统一地布置和连接,进而形成高效、完整、统一、兼容的建筑物整体布线系统。
综合布线系统是一个科学完整的系统,具有一定的标准等级和规。
5.2 综合布线系统总体设计
在设计中我们要统筹兼顾,总览全局,全面综合考虑用户的要求和设计准则以及设计区别,在此前提下还要尽可能地降低成本,提高性价比。
一.综合布线系统设计的一般步骤
设计一个合理的综合布线系统一般包含7个主要步骤:
1.分析用户需求。
2.获取建筑物平面图。
3.可行性论证。
4.系统结构设计。
5.布线路由设计。
6.绘制综合布线施工图。
7.编制综合布线用料清单。
综合布线系统的设计方案不是一成不变的,而是随着环境、用户要求来确定的,为更好地完成综合布线系统设计,通常情况应遵循如下原则:
1.应具有长期规划思想,保证在较长时间的适应性。
2.综合布线系统应与大楼办公自动化、通信自动化、楼宇自动化等系统统筹规划,做到合理使用。
3.综合布线系统的设施建设,应纳入建筑与建筑群相应的规划之中。
4.综合布线系统设计对新建、扩建、改建项目要区别对待。
5.综合布线系统设计应按照工程项目的性质、功能、环境条件和用户的近、远期要求,进行综合布线系统设施和管线的设计。
6.综合布线系统设计应符合国家、行业、协会等标准,同时可参考国外的新标准。
二.综合布线系统的评价
1.优秀的方案设计。
2.高质量的材料的合理选择。
3.先进的技术和理论的应用。
5.3 工作区子系统
一.工作区子系统的定义
工作区子系统是指从设备出线到信息插座的整个区域,即将一个独立的需要设置终端的区域划分为一个工作区。
工作区域可支持机、数据终端、计算机、电视机、监视器等终端设备。
它相当于配线系统中连接机的用户线及机终端部分。
典型的工作区子系统如图5-1所示。
图5-1工作区子系统
二.工作区适配器的选用原则
1.在单一信息插座上进行两厢服务时,宜用“Y”形适配器。
2.在连接使用不同信号的数/模转换设备、数据速率转换设备装置时,宜用适配器。
3.为了特殊的应用而实现网络的兼容性时,也可用转换适配器。
三.工作区设计要点
1.工作区线槽的铺设要合理、美观。
2.信息插座设计在距离地面30cm以上。
3.信息插座与计算机设备的距离保持在5m围。
4.网卡接口类型要与电缆接口类型保持一致。
5.RJ-45水晶头所需的数量。
1)宗合布线系统相关的硬件设施的工作状态信息包括:
设备和缆线的用途,使用部门,组成局域网的拓扑结构,传输信息速率,终端设备配置状况,占用硬件编号,色标,链路的功能和各项主要特征参数,链路的完好状况,故障记录等容。
还应登录设备位置和缆线走向等容。
2)一个独立的需要设置终端设备的区域宜划分为一个工作区。
工作区应由配线(水平)布线系统的信息插座延伸到工作站终端设备处的连接电缆及适配器组成。
一个工作区的服务面积可按5~10m2估算,或按不同的应用场合调整面积的大小
3)工作区信息插座的安装应符合下列规定:
安装在地面上的信息插座应采用防水和抗压的接线盒;
安装在墙面或柱子上的信息插座底部离地面的高度宜为300mm;
安装在墙面或柱子上的多用户信息插座底部离地面的高度宜为300mm;
工作区的电源插座应选用带保护接地的单相电源插座,保护接地与零线应严格分开。
4)缆线的弯曲半径应符合下列规定:
非屏蔽4对对绞电缆的弯曲半径应至少为电缆外径的4倍;
屏蔽4对对绞电缆的弯曲半径应至少为电缆外径的6~10倍;
主干对绞电缆的弯曲半径应至少为电缆外径的10倍;
光缆的弯曲半径应至少为光缆外径的15倍。
5)对绞电缆芯线终接应符合下列要求:
终接时,每对对绞线应保持扭绞状态,扭绞松开长度对于5类线不应大于13mm;
对绞线在与8位模块式通用插座相连时,必须按色标和线对顺序进行卡接;
在同一布线工程中两种连接方式不应混合使用;
卡入跳线架连接块的单根线缆色标应和线缆的色标相一致,大对数电缆按标准色谱的组合规定进行排序;
端接于RJ45口的配线架的线序及排列方式按有关国际标准规定的两种端接标准之一(T568A或T568B)进行端接,但必须与信息插座模块的线序排列使用同一种标准。
6)屏蔽对绞电缆的屏蔽层与接插件终接处的屏蔽罩必须以可靠的360°
圆周接触,接触长度不宜小于10mm。
5.4 配线(水平)子系统
一.配线(水平)子系统的定义
配线(水平)子系统应由工作区的信息插座、信息插座至楼层配线设备的配线电缆或光缆、楼层配线设备和跳线等组成。
配线子系统主要实现信息插座和管理子系统的连接。
它总是处在一个楼层上,配线子系统如图5-2所示。
图5-2配线(水平)子系统
二.配线(水平)子系统的设计原则
1.楼层配线子系统应根据楼层类别提出的近、远期需求确定每层信息点数。
2.当工作区为开放式大密度办公环境时,宜采用区域式布线方法,即从楼层配线设备上将多对数
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