学士学位论文东盛区城投大厦智能化弱电系统设计方案全案.docx

1、学士学位论文东盛区城投大厦智能化弱电系统设计方案全案东盛区城投大厦智能化弱电系统设计方案沈阳中网信息工程有限公司2010年12月27日编制说明本方案是我司为解决东盛区城投大厦智能化的建设要求，结合我方多年积累相关工程的经验并经过对本项目的深入研究所编制的智能办公楼一体化解决方案，本方案主要从以下几个方面对智能化办公楼的设计进行阐述： 综合布线系统； 监控系统； 有线电视系统； 信息发布系统； 计算机网络系统； 停车场系统； 门禁系统在以下章节中我们分别展开详述其中每个子系统均从结合实际服务用户的角度按系统原理、系统结构、系统功能等多方面进行全面的设计，在后面的章节进行详细的描述。 第1章 总论

2、1.1 工程概况东盛区城投大厦是一个大型综合办公楼。总建筑面积：44061，其中地上25991，地下面积18070。地上建筑11层，地下2层。其中地下一、二层为停车场，计算机主机房位于地下一层。1.2 设计依据本方案主要根据以下资料、规范和标准：GB/T50314-2000智能建筑设计标准GB/T 50311-2000建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范GB/T50312-2000建筑与建筑群综合布线系统工程施工验收规范GB50198-94民用闭路电视系统工程技术规范GB02198-94民用闭路监控电视系统工程技术规范GB50200-94有线电视系统工程技术规范GY/T106-92有线电视广播

3、系统技术规范GB6510-8630MHZ-1GHZ声音和电视信号的电缆分配系统GYJ45-82高层民用建筑设计防火规划GB8566-88计算机软件开发规范GB50174-93电子计算机机房设计规范GB12663-90防盗报警控制器通用技术条件GB50166-92火灾自动报警系统施工以及验收规范GB50166-92火灾自动报警系统设计规范GBJ16-87建筑设计防火规范EIA/TIA568A商业建筑群通信布线规范EIA / TIA 569 商业建筑电信通道及空间标准JGT/T16-92商用建筑电气设计规范GBJ42-81工业企业通信设计规范GBJ115-87工业企业通信接地设计规范GA/T75-

4、94安全防范工程程序与要求GA38-92中华人民共和国公共安全行业标准GBJ232-92中国电气装置安装工程施工及验收规范GB50057-94建筑物防雷设计规范IEEE802.3以太网10BASE-T标准IEEE802.3U以太网100BASE-T标准YD/T926.1-97大楼通信综合布线系统CCITT ISDN综合业务数字网基本数据速率接口标准YD/T2008-93城市住宅区和办公楼电话通讯设施设计规范GY/T121-95CATV行业标准GBJ16-37建筑设计防火规范GY7401-87彩色电视图像质量主管评价方法GYJ44-91卫星广播电视地球站建设标准GBJ57-83建筑防雷设计规范G

5、BJ232-82电气装置安装工程施工和验收规范ISO/IEC11801客户建筑通用布线系统信息技术国际标准EN50173通用布线系统信息技术欧洲标准EIA/TIA TSB67非屏蔽双绞布线系统现场测试传输性能规定EN55022/ClassB (电磁兼容)标准ISO/IEC11801国际综合布线六类信道标准YD/T870-906用户终端设备耐过电压和过电流能力要求和试验方法GB7450-87电子设备雷击保护导则GB4943-95信息技术设备包括电子设备的安全GT/T74-94安全防范系统通用图形符号GT/T75-94安全防范工程程序与要求GT/76-94保安电视监控工程技术规范GA/77-94入

6、侵报警工程设计规范GB50058-92爆炸和火灾危险环境电力装置设计及验收规范YD/T870-906用户终端设备耐过电压和过电流能要求和试验方法GT/T7094安全防范工程费用概预算编制办法以及其他相关的国家规范、行业标准。1.3 设计原则1.3.1 先进性系统采用国际、国内通行的先进技术，适应时代发展的需要。由于本工程体现的是现代计算机网络技术、通信技术的应用，因此我们在系统配置时选用符合国际标准的先进网络技术构建系统。1.3.2 成熟性以实用为原则，采用成熟的具有工程实践的先进技术。1.3.3 开放性采用开放的技术标准，避免系统互联或扩展的障碍。开放性是系统集成的关键因素，根据国际信息技术

7、发展的潮流，集成系统设计必须遵循“开放式”的原则。所谓“开放式”，实质上是要求解决不同系统和产品之间的接口和协议的标准化，以保证它们之间具备“互操作性”。1.3.4 按需集成根据工程特点，按照管理需要分层次、分阶段实现集成。1.3.5 标准化采用标准化的设计和标准化的产品。系统设计符合前述有关设计规范，同时设备均为标准化设备，便于备件储备和互换。1.3.6 可扩展性充分考虑未来发展，在系统设计时留有合理的冗余。系统具有充分的扩展能力，为未来可能的业务发展需要留有充分的余地。1.3.7 安全性、可靠性包括系统自身的安全和信息传递的安全，以及运行的可靠性。通过信息集成的综合管理，使大厦的办公环境更

8、安全。1.4 工程范围东盛区城投大厦智能化弱电系统工程要求包括以下系统： 综合布线系统； 监控系统； 有线电视系统； 信息发布系统； 计算机网络系统； 停车场系统； 门禁系统在以下章节中我们分别展开详述。第2章 综合布线系统2.1 系统概述综合布线系统是目前国际上流行的新型布线系统，它的出现满足了信息通道的要求，是信息时代的必然产物。综合布线系统是解决常规布线系统存在问题的最好办法，它可以支持电话、数据、图文、图像、自动控制等多种媒体流的传输。综合布线系统符合工业标准的布线系统，它可以连接多种设备，支持多个厂家的语音和数据设备。它具有实用性、开放性、灵活性、可扩充性等诸多优点。综合布线包括工作

9、区子系统、水平子系统、垂直子系统、设备间子系统、管理子系统和建筑群子系统。东盛区城投大厦包括商场和停车场两部分。本次工程范围包括地下一、二层至地上十一层，此次综合布线包含数据和语音信息点，为计算机网络系统奠定物质基础。2.2 设计依据TIA/EIA-568A 商用建筑通讯布线标准TIA/EIA-568A ADDANDUM DRAFT 商用建筑通讯布线测试标 准补遗草案ANSI/EIA/TIA569 商用建筑通讯布线线槽及空间标准ANSI EIA/TIA606 商用建筑通讯布线管理标准ANSI EIA/TIA607 商用建筑通讯布线接地标准ISO/IEC 11801 用户楼宇通用布线标准ISO/

10、IEC 11801 CLASS E DRAFT 用户楼宇通用布线标准E级草案TIA/EIA TSB-67 商用建筑通讯布线测试标准GB/T 50311-2007 建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范GBJ42-81 工业企业通信接地设计规范GBJ79-85 工业企业通讯接地设计规范YDJ990 市内通信全塑电缆线路工程设计规范YDJ4489 电信网光纤数字传输系统工程施工及验收暂行技术规定YDJ5088 市内电话程控交换设备安装工程施工及验收暂行技术规定YDJ3885 市内电话线路工程施工及验收技术规范(试行)EBD-03-95 智能建筑设计标准2.3 设计原则先进性采用目前国际上最先进的理念

11、和技术，最大限度地满足未来发展需求。成熟性在保证理念和技术先进性的同时，采用经过实践验证的成熟技术。开放性采用国际开放系统标准，满足系统的兼容性和可移植性，保证各厂商设备的互联。实用性实施后的综合布线布线系统，将能够在现在和将来适应技术的发展，并且实现电话、数据、图文、图像、自动控制等多种媒体流的传输。灵活性综合布线系统能够满足灵活应用的要求，即任一信息点能够连接不同类型的设备，如计算机、打印机、终端或电话、传真机等。模块化综合布线系统中，除去敷设在建筑内的缆线外，其余所有的接插件都应是积木式的标准件 ，以方便管理和使用。扩充性综合布线系统是可扩充的，以便将来有更大的发展时，很容易将设备扩充进

12、去。经济性在满足应用要求的基础，尽可能降低造价。可靠性综合布线系统在正常的使用寿命内，运行安全、可靠、稳定。2.4 需求分析综合布线系统作为通信网络的基础设施，为大楼内高速及低速的数字传输，提供通信信道，支持全部的媒体类型，互连方案和建筑环境，应用于任何网络结构配置，并提供极其灵活的特性来适应未来应用的变化。综合布线系统应覆盖以下各部分：1、涉及办公的计算机网络互联的计算机系统以及各类计算机外部设备等。2、计算机网络系统可以通过路由器接入INTERNET。3、为其它子系统（监控系统、信息发布系统等）提供基础。2.5 布线系统解决方案根据ISO/IEC 11801用户楼宇通用布线标准，完整的综合

13、布线系统由工作区子系统（Work Location Subsystem）、水平干线子系统（Horizontal Subsystem）、管理子系统（Adminstration Subsystem）、设备间子系统(Equipment Room Subsystem)、垂直干线子系统(Backbone/Riser Subsystem)、建筑群子系统(Campus Subsystem)六个子系统组成。2.5.1 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（或软线）组成，包括装配软线、连接器和连接所需的扩展软线，并在终端设备与I/O之间搭桥。（如图）综合布线系统根据本工程特点设计。1.数据

14、信息点选用六类非屏蔽模块。2.语音信息点选用语音模块。3.信息面板选用单口、双口面板。2.5.2 水平子系统所谓的水平子系统是从用户工作区连接至垂直主干线子系统的线便是水平布线子系统。（如图）根据综合布线的要求此系统采用以下设计1. 数据水平线缆采用六类非屏蔽电缆连接至信息插座。4. 语音水平线缆采用六类非屏蔽电缆连接至信息插座。参看下面的水平布线示意图： 具体点位布置如下：综合布线系统层数TPTDTOB2000B100015140217104132220454211446518163062720407282242822232893323401033243411181527小计24420137

15、32.5.3 垂直主干子系统垂直干线子系统又称垂直主干线子系统，它提供建筑物干线电缆的路由。根据本工程的特点主干综合布线设计如下1.每个配线间按照每个交换机群设置2芯光纤，备份2芯光纤并冗余2芯光纤配置主干光缆，按每根6芯光缆配置。 2.大对数电缆的对数与语音水平电缆线对之间的容量按1：1配置，并考虑20的冗余线对。3.在大楼竖井内按图纸设计安装金属线槽，线槽每隔两米与墙体固定，线槽内每隔两米设有线缆固定环，以固定垂直子系统的电缆，减轻线缆因受自身的重力影响而变形。主干布线子系统示意图2.5.4 配线间子系统配线间设计1根据各层楼不同的功能分区，按照每栋住宅楼一个配线间的原则设置。在弱电井分别

16、设置分配线间，并按各楼层的需求和点数分布，设置分配线架（IDF）。2各层配线间线缆一般从主干线槽经过防静电地板进入相应机柜，在完成分组、上架、理线、绑扎后进行最后的线缆卡接，具体情况应根据现场施工要求灵活处理，但总体须保证线缆的安全和理线的整齐美观。2.5.5 设备间子系统设备间是整个布线系统的中心，它的布放、选型及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和使用的灵活性。设备间的环境条件如下：1.室内照明不低于150Lx。2.温度保持在1827摄氏度之间。3.湿度保持在3050之间。4.通风良好，清洁。5.室内应提供UPS电源配电盘以保证网络设备运行及维护的供电。6.每个

17、电源插座的容量不小于3000W。7.设备间应安装符合法规要求的消防系统。耐火等级应符合现行国家标准高层民用建筑防火规范、建筑设计防火规范及计算站场地安全要求的规定。8.设备间的室内装修、空调设备系统和电气照明等安装应在装机前进行。设备间内的装修应满足工艺要求，经济适用。若根据设备、环境要求需设活动地板时，活动地板应作防静电处理。9.应尽量靠近服务电梯，以便装运笨重设备；10.应尽量远离有害气体源以及存放腐蚀、易燃、易爆炸物处。11.设备间应远离强振源、强噪声源，避开强磁场的干扰。2.5.6 管理子系统管理子系统涉及各楼层的电脑/电话的配线管理，设计中充分考虑到办公的综合业务，因此在管理子系统（

18、含弱电井道）设有垂直主干的光纤配线箱、电脑的快接式跳线架和电话的压接式配线架。跳线式管理方式是综合布线系统产品的结构化、模块化和使用的灵活性、可调整性的充分体现。当设备布置出现变化时，不必大动干戈，仅需将相关跳线作出改动即可。也能对其它系统的构成、连接进行任意的调整和分配。由于管理子系统是整个配线系统的中心单元，为使计算机网络建成后能正常运行、扩展灵活、维护方便、因此我们在布线设计中考虑:(1) 选型F.IDF(光纤配线架)管理:多模光纤配线架选用体积小、安装简便、便于维护的机架式配线架。同时考虑到综合布线系统建成后的通用性和灵活性，并满足用的要求配线架中采用光纤耦合器模块，设计采用结构化、模

19、块化的机架式配线和光纤适配条。(2) 配线管理配线架的配线管理采用表格对应方式，根据大楼各信息点的层次、单元/区域，记录下布线的通路、线缆终结的位置、所用部件或材料的说明，并对布线通路、信息插座、接地电缆加上永久性标志，以方便维护人员识别和管理。2.6 管线设置建议2.6.1 水平线子系统水平线子系统完成由接线间到工作区信息出口线路连接的功能，采用走吊顶的轻型装配式槽形电缆桥架的方案。这种方式适用于大型建筑物，为水平线系统提供机械保护和支持。装配式槽形电缆桥架是一种闭合式的金属托架，安装在吊顶内，从弱电井引向各个设有信息点的房间。再由预埋在墙内的不同规格的铁管，将线路引到墙上的暗装铁盒内。综合

20、布线系统的布线是放射型的，线缆量较大，所以线槽容量的计算很重要。按照标准的线槽设计方法，应根据水平线的外径来确定线槽的容量即：线槽的横截面积 = 水平线截面积之和 3线槽的材料为冷轧合金板，表面可进行相应处理，如镀锌、喷塑、烤漆等。 线槽可以根据情况选用不同的规格。为保证线缆的转弯半径，线槽须配以相应规格的分支辅件，以提供线路路由的弯转自如。同时为确保线路的安全，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。如果不能确定信息出口的准确位置，拉线时可先将线缆盘在吊顶内的出线口，待具体位置确定后，再引到各信息出口。2.6.2 垂直干线子系统垂直干线子系统，

21、是由一连串通过地板通孔垂直对准的接线间组成的。垂直干线的走线设计分为两部分垂直部分的作用是提供弱电井内垂直干缆的通道。这部分采用预留电缆井方式，在每层楼的弱电井中留出专为光缆和大对数电缆通过的长方形地面孔。电缆井的位置设在靠近支持电缆的墙壁附近，但又不妨碍端接配线架的地方。在预留有电缆井一侧的墙面上，还应安装电缆爬架。爬架的横档上开一排小孔，大对数电缆用紧绳绑在上面，用于固定和承重。为防止附近有电梯等大型电磁干扰源，则应使用封闭的金属线槽为垂直干缆提供屏蔽保护。预留的电缆井的大小，按标准的算法，应至少是要通过的电缆的外径之和的3倍。此外，还必须保留一定的空间余量，以确保在今后系统扩充时不致需

22、要安装新的管线。水平通道部分的作用是，提供垂直干缆从主设备间到其所在楼层的弱电井的通路。这部分也应采用走吊顶的轻型装配式槽形电缆桥架的方案。所用的线槽由金属材料构成，用来安放和引导电缆，可以对电缆起到机械保护的作用，同时还提供了一个防火、密封，坚固的空间使线缆可以安全地延伸到目的地。其选材算法与水平子系统设计部分的线槽算法一致。与垂直部分一样，水平通道部分也必须保留一定的空间余量，以确保在今后系统扩充时不致需要安装新的管线。2.6.3 设备电源管线接线间的AC电源需求与接线间内安装的设备数量有关。首先，在配线间内应至少留有二个为本系统专用的，符合一般办公室照明要求的220V电压，电流10A单相

23、三极电源插座。根据接线间内放置设备的供电需求，还需配有另外的带4个AC双排插座的20A专用线路。此线路不应与其他大型设备并联，并且最好先连接到UPS，以确保对设备的供电及电源的质量。2.7 设计要求及技术指标六类综合布线系统计划支持目前所论及的所有LAN的应用，包括那些目前还未提上日程的网络互联的（如ATM论坛正在发展的1Gbps的应用等）应用。因此本综合布线系统的建设是立足高起点，考虑到支持今后影视、语音的全面数字化和高带宽的要求以及虚拟实现、仿真景象等大容量传输的要求，在产品的选择上超前了一步，保持综合布线系统一定的领先和先进性，实现科技综合布线系统的总体设计目标。2.7.1 双绞线性能下

24、面介绍六类的系统相关的性能参数及参数的定义，对于每一个参数特性而言，它们是独立于线缆，连接硬件而存在的。(1) 近端串扰 (NEXT)当电信号在线缆及连接器件上传送时，它自身会在导体周围产生一个电磁场。这个电磁场辐射到相邻线对上，就会对其信号传输造成不良干扰。近端串扰的测量，需要测所传送信号与对相邻线对的串扰信号。NEXT的计量单位为分贝，即dB。NEXT的计算公式为传输信号与串扰信号比的对数，值越大越好。NEXT(dB)=20log10 Vn/ViVi输入值(也是正常电压值)，Vn是所产生的干扰信号，(2) 衰减（ATTENUATION）当电信号在介质上的传输过程中，一定会有能量损耗，这就意

25、味着我们在接收端接收到的信号能量一定会比发送端发送的信号能量小。如果信号经过损耗，其能量与干扰信号相当，则接收端就无法分辨原先所传送的信号了。衰减的测量需要测系统所传送的信号及接收端所接收到的信号强度的比值。它的计量单位也是dB，计算公式为接收到的信号与所传送信号的比的对数，值越小越好。衰减会随长度的增加或频率的上升而递增。(3) 衰减串扰比 (ACR)衰减串扰比也称信噪比（ACR）是在某一频率上测得的串扰与衰减的差。ACR是表征衰减与串扰关系的一个重要参数。对于一个两对线的应用来说，ACR是体现整个系统信号与串扰比SNR的唯一参数。SNR也考虑其它干扰信号，是网络性能的决定性因素。因为ACR

26、包含了衰减串扰两个参数，因此ACR是体现系统性能余量的重要参数。ACR用于保证4对线应用的有机统一性。随着高速网络应用的出现，二对线传输信号以不能满足全双工、高带宽的传输要求，因此一些新的参数需要考虑在内，以保证数据传输的顺利进行。在千兆以太网中，要求双绞线采用四对线进行全双工的数据传输并启用新的编码方式，这就要求ACR的值必须好于传统的两对线应用的五类综合布线系统。这些新增加的参数包括综合ELFEXT，综合NEXT，回波损耗以及传输时延差等。（4）远端串扰 (ELFEXT)和等级远端串扰总和（Power Sum ELFEXT）远端串扰FEXT是传送端的干扰信号对相邻线对在远端的干扰，测量是在

27、近端进行的。FEXT对于进行同步双向传输的应用尤为重要（如千兆以太网）。等级远端串扰是FEXT与衰减的比，等级远端串扰总和（Power Sum ELFEXT）是一对接受线对受其它所有线对同时对它的远端串扰的总和，单位是dB。ELFEXT在最新的 ISO/IEC 及 TIA/EIA 的标准草案中对 6类（ISO/IEC-11801 E级）的布线标准中规定。（5）综合串扰总和（Power Sum Next）快速LANs,像1000BASE-T, 就需要利用全部四对线进行传送与接收。应用一对以上的线对进行数据传输增大了串扰的影响。综合串扰值指四对线应用中，其它三对线同时对一对线的串扰。综合串扰方面的

28、要求 用于保证综合布线系统的高速数据传输，多线对传输协议。（6）回波损耗电信号在遇到端接点阻抗不匹配的情况时，部分能量会反射回传送端。回波损耗（RETURN LOSS） 需测量的是因阻抗不匹配反射回来的能量。回波损耗对于全双工传输的应用非常重要，例如千兆以太网。（7）结构返回损耗结构返回损耗（STRUCTURAL RETURN LOSS）是线缆阻抗一致性的量度，阻抗的变化引起返回反射，当一部分信号的能量被反射回传输时就会产生一种干扰信号。TIA/EIA-586-A要求在100MHZ时SRL为16DB。（8）传输时延差传输时延差是不同线对传输时间的最快时间与最慢时间之间的差。当前工业标准规定传输

29、时延差在100MHz时不能大于50ns（十亿分之一），即线缆上的延迟偏差要小于45ns,而信道要求小于50ns。对于采用多线对进行传输的应用如千兆以太网，传输时延差尤为重要，以减小误码率。（9）均衡性表示传输系统内的差模与共模信号的相对强度，该参数对于传输系统中的EMC性能和模态互感的控制有影响。2.7.2 光缆性能综合布线系统的主干线缆采用多模光纤且单线缆的最大衰减限值，应符合表中的规定：光纤链路允许最大衰减限值表光纤应用类别链路长度（m）多模光纤衰减（dB）1310(nm)1550(nm)配线（水平）子系统1002.22.2干线（垂直）子系统5002.72.7建筑群子系统15003.63.

30、6光纤链路的光学反射衷减限值表光纤模式、波长（nm）最小反射衰减限值（dB）单模131026单模1550262.8 点位布置原则本方案立足高起点，一切以客户的方便为标准。还要考虑以后系统的升级维护等。综合布线系统主要设在涉及办公的计算机设备及各类需要连接互联网的设备。第3章 闭路电视监控系统3.1 系统概述闭路电视监控系统（简称CCTV系统）是现代科技发展的产物，能实时、形象、真实地反映被监控对象的状态，能向人们提供大量实时信息，对主要公共活动场所、重要通道部位等需要防护部位进行有效监视和记录，极大的提高了工作效率和自动化水平，对提高建筑安全防范能力方面有显著效果。它在智能建筑中被广泛的应用，可以和其它安防系统配合应用，实现报警联动，构成严密的综合安防系统。总之，电视监控系统已经成为安防体系中不可缺少的重要组成部分。3.2 设计依据GB/T 50314-2000 智能建筑设计标准GB 50339-2003 智能建筑