校园网综合布线系统.docx
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校园网综合布线系统
校
园
网
综
合
布
线
设
计
一、综述3
1.1前言3
1.2布线系统的目标3
1.3系统设计原则及依据4
二、项目要求和分析6
2.1项目概况6
2.2系统配置7
三、设计方案8
3.1方案设计概述8
3.2系统示意图9
3.3总链路图11
四、工方案建议系统的测及验收15
4.1装工艺要求16
4.2统性能指标和测试方法17
4.3测试参数19
五、综合布线的总结22
1.1前言
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，河南理工大学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，将把学校的远期投资控制在最低限度内。
今天,我们有幸为河南理工大学的结构化综合布线系统提供设计方案。
1.2综合布线系统的目标
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。
结构化布线系统为用户创造了舒适、快捷的软环境，节约了发展商与经营者的人力和财力开支，极大地提高了对建筑物的综合管理水平，，满足了各部门对通讯和网络的需求。
根据对结构化布线系统（StructuredCablingSystem-SCS）的要求,本大学布线系统的设计主要满足通信和计算机网络二部分。
该系统将为用户提供集话音、数据、文字、图像于一体的多媒体信息网络，帮助用户实现多功能电话、语音信箱、网络代理连接Internet等应用。
学校通信系统外接ChinaPAC、ChinaDDN或ISDN线路，进入Internet网络后，就可以方便地与世界各地进行联系，实现电子商务、POS、电子邮件（E-Mail）及电子数据交换（EDI）等功能。
1.3系统设计原则及依据
本设计方案参照ISO/IECISO11801ANSI/TIA/EIA568A及河南省地方标准之结构化综合布线系统的有关规定设计，采用符合6类标准的布线线缆和连接硬件，以确保整个系统的规范和质量。
本系统支持语言和数据
（图象、多媒体）传输，可满足快速以太网、ATM155Mbps/622.5Mbps及千兆万兆以太网等应用场合。
1.3.1设计原则
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。
其特点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。
而且在设计、施工和维护方面也给人们带来了许多方便。
兼容性：
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。
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：
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。
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。
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。
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，链路均按8芯双绞线配置。
5类双绞线的数据最大传输率可达到155Mbps，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，为同时输多路实时多媒体信息提供足够的裕量。
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。
河南理工大学综合布线系统的特点：
系统化工程：
河南理工大学的综合布线系统是一套完整的系统，包括传输媒体、连接硬件以及安装、维护、管理及工程服务等。
模块化结构：
该结构化布线系统的设计使得用最小的附加布线上变化（如果需要的话）就可实现系统的搬迁、扩充与重新安装。
独立于应用：
作为OSI七层协议中最底层的物理层，综合布线系统构成了基本链路，象一条信息通道一样来连接校园内的各种低压电子电器装置。
这些信息路径提供传输各种传感信息及综合数据的能力。
灵活方便性：
综合布线系统在设计时兼容语音及数据通信应用，减少对传统管路上的需求，同时提供了一种结构化的设计来实现与管理这一系统。
技术超前性：
综合布线系统允许学校未来可能的各种新技术，新应用。
这是因为综合布线系统独立于应用，并能对未来的应用提供适当的余量。
1.3.2设计依据
满足下列标准：
－ISO11801国际建筑通用布线标准
－ANSI/TIA/EIA568A北美商用建筑电信布线标准
－ANSI/EIA/TIA-569北美电信走道和空间的商用建筑标准
－ANSI/EIA/TIA－606北美商用建筑物电信设备的管理标准
－ANSI/EIA/TIATSB－75北美商用建筑物电信设备的管理标准
－IEEE100BASE-T100兆以太网
－CCITTISDN综合业务数据网络标准
－IEEE802.310BASE-T光纤分布数据接口（FDDI）标准
－IEEE802.5TOKENRING网络标准
－ANSIFDDI110Mbps北美光纤数据接口高速局域网标准
－ATM155Mbps/622.5Mbps异步传输模式标准
－RS232、X.21、RS422异步、同步传输标准
1.3.3安装与设计规范
中国建筑电气设计规范（JGJ/T16-92）
智能建筑设计标准（EBD-03-95）
工业企业通信设计规范（CECS09:
89）
建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范（CECS72:
97）
建筑与建筑群综合布线系统工程施工及验收规范（CECS72:
97）
电气装置安装工程施工及验收规范（GBJ232 82）
二、项目要求和分析
2.1项目概述：
河南理工大学创建于1909年，是一所历史悠久的名校。
是中国历史上第一所矿业高等学府和河南省建立最早的高等学校，坐落在中国优秀旅游城市——河南省焦作市。
焦作厚重的历史文化和秀美的自然山水，为学校的发展提供了优良的人文与社会环境。
学校占地面积近4000亩，建筑面积115万平方米，校园功能齐全、环境优美，2006年被命名为省级园林单位，其硬件设施在河南省属于一流。
学校环境幽静，景色宜人，亭台水榭，碑刻长廊，箭炬校门，显示着她的古朴幽远；而现代化的教学楼、图书馆、实验楼、语音室、演播厅、校园网、食堂等，更体现着她的气派和活力。
校园网连接河南理工大学内的多个建筑，为整个校园提供了智能高效的办公条件和先进的教学系统和高速畅通的通信环境。
校园网由多个系统组成，其中综合布线系统是校园网的最底层，是校园网的基础，因此综合布线技术的选择和综合布线系统的设计就决定了整个校园网及其信息系统的生命力，它将关系到整个系统未来三十年甚至五十年的使用效果。
近年来，随着科学技术的不断发展，尤其是通信、计算机网络、控制和图形显示技术的相互融合和发展，特别是这些技术在现代化教育中从高等教育向普及教育延伸的应用，也就对高等学府建筑的布线系统客观上提高了要求。
2.2系统需求配置：
2.2.1综合布线如何选择？
综合布线具体传输技术由双绞线传输技术和光纤传输技术组成。
2.2.2为什么选择6类线缆：
河南理工大学采用6类综合布线，为什么要用6类呢？
随着信息社会日新月异的迅猛发展，计算机处理能力越来越强，互联网用户数量迅速膨胀，用户的需求也不断增加，对局域网设备的要求以及应用的要求越来越高。
对用户来说，不管采用何种技术，需要什么应用，都需要更宽的传输带宽和更快的传输速率。
采用6类线可以完美的支持千兆传输到终端，实现高清晰的实时教学视频传输，摒弃传统的同轴电缆，把视频图形应用等纳入IP网络中的管理。
Ethernet的历史发展，Ethernet的核心技术是CSMA/CD介质访问控制方法；随机争用技术起源于夏威夷大学校园网ALOHA；70年代,Xerox公司开始Ethernet实验网的研究,宣布了Ethernet产品；80年代初,Xerox,DEC与Intel联合宣布EthernetV2.0规范；在此基础上,IEEE802工作组于1982年制定了第一个IEEE的以太网标准（编号为802.3）；90年代,10Base-T标准使得Ethernet性能价格比大大提高；目前,交换式Ethernet与最高速率为10Gb/s的高速Ethernet的出现,更确立了它在局域网中的主流地位。
1000BASE-T（4）于99年正式颁布，该标准利用Cat-5e布线，采用4对线全双工并行传输，采用复杂的多电平编码（PAM-5采用5中不同电平进行编码）及在每个接口要求大量的DSP，包括4个回波损耗消除器，12个NEXT消除器，4个均衡器及其它设备，使得能在超五类线上支持千兆传输的网络设备变得非昂贵并耗电，如果采用6类布线系统，由于250MHz的物理带宽及卓越的性能指标，只要求简单便宜的电子设备即可支持千兆传输。
其每端口的造价比用超五类线传输千兆的造价便宜约数百美元。
所以，就目前千兆以太设备全面普及的情况来看，六类线的投资回报是很高的。
另外，利用4对Cat-6UTP（网络设备较节省）的1.244GbpsA方案于99年5月被批准；利用4对Cat-6UTP（廉价网络方案）的1000BASE-TX方案也得到了TIATR41组织的批准。
所以，在综合布线领域，超五类线正在慢慢地减少，而六类线正在迅速增加，而6类的继任者“增强”6类也已有很多成功使用的案例。
河南理工大学在这样一个市场环境下选择6类综合布线系统是兼顾了性能和实施成本的一个综合考量，是最符合学校网络特点的选择。
综合布线系统做为建筑的一部分，也有自身的防火等级要求。
本次设计使用的线缆的外皮防火等级全部是通过美国保险商实验室（UL）的UL-1666试验，达到CMR的线缆。
2.2.3千兆还是万兆光纤？
由于千兆之后的任何网络系统，几乎都将以光纤为传输介质，因此，用户对光纤的关注会越来越高。
2002年颁布的ISO/IEC11801标准中，正式将多模光缆进行性能分类。
下表是ISO最新版本中对多模光缆的分类。
Minimummodalbandwidth（MHzkm）
Fibretype
OverfilledLaunchBandwidth
LaserBandwidth
850nm
1300nm
850nm
1300nm
OM1
200
500
220
500
OM2
700
500
950
500
OM3
1500
500
2000
500
ISO标准中对多模光纤的重新分类，OM1指目前传统62.5微米多模光纤，OM2指目前传统50微米多模光纤，OM3是新增的万兆光纤。
注意光纤带宽指标的两种模式，OverfilledLaunchBandwidth是针对LED发光器件的匹配指标，而LaserBandwidth是针对新型激光发光器件的匹配指标。
OM3光缆同时在两种模式下都进行了优化。
另外一个需要注意的是传送波长的选择，850nm还是1300nm。
虽然波长越长，性能会越好，但是发光器件的造价会成倍的增长，因此，用户如果可能，尽量选择短波长应用系统以降低成本。
河南理工大学的水平线缆采用的6类千兆线缆，那么对于主干部分，面临的带宽和应用的驼掌将更为巨大。
所以选用支持万兆的光纤产品是性能和成本综合的考虑。
3.1方案设计概述
综合布线子系统
综合布线分6大区域：
建筑群子系统、干线（垂直）子系统、配线（水平）子系统、设备间子系统、管理子系统和工作区子系统。
工作子系统
连接水平子系统的电信插座（TO）和语音或数据终端设备
目的：
方便连接设备的变动的重新安排
组成：
连接跳线和适配器
水平区子系系统
水平子系统包括从工作区到电信接线间（TC）这段距离。
组成：
包括TO和把插座延伸到TC所使用的传输介质。
应采用星形拓扑结构，所有工作区TO都连接到一个TC或一个设备间（ER）上。
水平电缆的最大长度是295英尺（90米）。
垂直子系统
连接电信接线间和设备区域，实现大楼内部通信。
提供大楼的干线（馈电线）电缆的路由部份。
组成：
铜缆和光缆以及将此线缆连接到其它地方的相关支撑硬件。
距离：
1.语音级UTP电缆长度2624英尺（800米）
2.数据三、四、五类电缆时长度295英尺（90米）
3.多模光纤可以达6560英尺（2000米）
4.单模光纤可以达9840英尺（3000米）
管理子系统
管理子系统：
包括把两个子系统连接起来或为一个子系统分配共用设备线路的交连和互连、端接硬件、彩色编码、编号方案及记录保存装置。
设备间子系统
设备间子系统包括共享的公用设备，及把这些设备端接到连接硬件上要求的传输介质
组成：
设备间中的电缆、连接器和相关支撑硬件。
建筑群子系统
建筑群子系统把一幢大楼的电缆线延伸到建筑群中其它大楼的通信设备和装置上。
组成：
包括提供大楼间通信设施所需的传输介质和支撑硬件，其中有铜缆、光缆、接地的防止电缆的浪涌电压进入大楼的电气保护设备。
下图是整个综合布线的链路图：
网络拓扑图：
综合布线分6大区域：
1. 建筑群子系统
整个校园的建筑分布比较集中，以新教学大楼为中心，其它建筑到中心的最大距离不超过2KM，故选用无中继传输距离可达1000Mbps。
连接各栋大楼的主干线路采用多模光纤。
校园网络的主干通信线路以星形方式构成。
星形布线方式原则上两芯光缆就可完成布线系统，但考虑到学校今后网络技术的发展，多媒体应用和综合业务数字网的建设不至于出现重复布线的情况，因此室外光缆采用一次到位，多芯多模的室外铠装光缆，以保证校园网络工程的质量。
2. 干线（垂直）子系统
采用室内多模光纤，满足目前的应用和未来升级时对带宽提出的需求。
配线（水平）子系统
在校园内的各栋建筑物内，均采用此类非屏蔽双绞线进行布线。
相对光纤而言，其成本低得多，传输距离可达100米，传输速率也可高达1000Mbps。
而且双绞线可以直接与集线器和终端设备相连，使用极为方便。
3. 设备间子系统，管理子系统
设备间需配置机柜、光纤接续箱、配线架、交换机等网络连接设备。
同时便于对楼内系统进行管理，计算机及其网络设备的物理位置变化的时间，仅仅在配线间处理一下跳线就可以实现设备移动以前的功能。
同时一些网络设备的通信速率需要进行调整也可以通过在主设备间管理跳线来实现。
4. 工作区子系统。
采用86国标面板，外观和强电面板保持一致。
符合建筑内装璜美观的视觉要求。
综合布线的施工技术
A. 确定设备间的位置和面积
TIA-569建议：
每10平方米的工作空间有0.07（平方米）的设备间。
B. 垂直干线子系统
电缆孔或电缆井设置在靠近支电缆的墙壁附近。
电缆孔或电缆井不能防碍端接空间
为所有电缆孔造一个一英寸（25毫米）高的井栏
用防火材料密封所有的电缆孔和电缆井
TIA-569标准规定，干线系统每50000平方英尺有一个4英寸（100毫米）管道或电缆井，加个两备用电缆孔共三个电缆孔。
再预计电缆数目大时可以使用电缆井代替电缆孔。
电缆孔一般用在较短距离，对楼板结构破坏较小；缆井布线灵活。
造价较高，不使用的电缆井存在防火问题。
对楼板的破坏性大。
如果垂直干线与接线间存在一定的水平方向的偏差可以采用管道与托架方法。
C. 水平区子系统设计
布线方法（天花板）：
• 内部走线法，灵活度最大的经济布线法
• 区域布线法，支持大开间工作区，以适应人员的调整。
由永外部份和灵活部份组成。
要求使用五类电缆
• 电缆管道法，开放式或闭合式金属托架，以小段柔性管为辅。
• 穿通布线法，使用次方法要在其他布线方法都无法使用时，要在电缆经过的周围建立防火区。
• 布线方法（地板）
地下导管布线法，以金属布线通道（通常用混凝土密封）和金属馈线走线槽组成。
采用一层或二层结构。
采用二层结构时，馈线导管敷设在布线层下面。
• 蜂窝式地板布线法，布线槽可以由混凝土制成，具体取决于地板的结构。
横梁式导管都作馈线槽，把电缆从布线槽拉向接线间
• 架空地板法，每块地板都可以活动，安装容易，容量大，防火方便。
• 地下管道布线法，金属管从接线间向位于工作站位置、墙壁或办公室空间的柱状物辐射。
该布线系统可用于相对稳定的建筑物。
四、施工方案建议
4.1安装工艺要求
i. 工作区
工作区信息插座的安装宜符合下列规定：
注：
当缆线采用电缆桥架布放时，桥架内侧的弯曲半径不应小于300mm。
围以内，宜设置一个电信间；当超出这一范围时宜设两个或多个电信间；每层的信息点数量数较少，且水平缆线长度不大于90m的情况下，宜几个楼层合设一个电信间。
缆线布放在管与线槽内的管径与截面利用率，应根据不同类型的缆线做不同的选择。
管内穿放大对数电缆或4芯以上光缆时，直线管路的管径利用率应为50%~60%，弯管路的管径利用率应为40%~50%。
管内穿放4对对绞电缆或4芯光缆时，截面利用率应为25%~30%。
布放缆线在线槽内的截面利用率应为30%~50%。
系统性能指标和测试方法：
概述
施工完成后，可以对系统进行两种测试：
线路测试：
采用专用的六类电缆测试仪对标准所规定的布线系统的各项技术指标进行测试，包括所有信息点的接线图、长度、串扰、衰减量等指标。
联机测试：
选取若干个工作站，进行实际的联网测试。
整个布线系统包括双绞线和光纤两种线路，每条链路都要用专用的测试仪测试。
标准
双绞线连接：
根据ISO/11801和TIA/EIA568B六类测试要搭配相应厂商的适配模块。
光纤连接：
根据ISO/11801国际标准OpticalClass之要求制定。
被测线路的定义
双绞线连接
安装在地面上的接线盒应防水和抗压。
安装在墙面或柱子上的信息插座底盒、多用户信息插座盒及集合点配线箱体的底部离地面的高度宜为300mm。
工作区的电源应符合下列规定：
每1个工作区至少应配置1个220V交流电源插座。
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。
ii. 电信间
电信间的数量应按所服务的楼层范围及工作区面积来确定。
如果该层信息点数量不大于400个，水平缆线长度在90m范
电信间应与强电间分开设置，电信间内或其紧邻处应设置缆线竖井。
电信间的使用面积不应小于5m2，也可根据工程中配线设备和网络设备的容量进行调整。
电信间的设备安装和电源要求，应符合本规范第6.3.8条和第6.3.9条的规定。
电信间应采用外开丙级防火门，门宽大于0.7m。
电信间内温度应为10~35℃，相对湿度宜为20%~80%。
如果安装信息网络设备时，应符合相应的设计要求。
iii. 设备间
设备间位置应根据设备的数量、规模、网络构成等因素，综合考虑确定。
每幢建筑物内应至少设置1个设备间，如果电话交换机与计算机网络设备分别安装在不同的场地或根据安全需要，也可设置2个或2个以上设备间，以满足不同业务的设备安装需要。
建筑物综合布线系统与外部配线网连接时，应遵循相应的接口标准要求。
设备间的设计应符合下列要求：
设备间宜处于干线子系统的中间位置，并考虑主干缆线的传输距离与数量。
设备间宜尽可能靠近建筑物线缆竖井位置，有利于主干缆线的引入。
设备间的位置宜便于设备接地。
设备间应尽量远离高低压变配电、电机、X射线、无线电发射等有干扰源存在的场地。
设备间室温度应为10~35℃，相对湿度应为20%~80%，并应有良好的通风。
设备间内应有足够的设备安装空间，其使用面积不应小于10m2，该面积不包括程控用户交换机、计算机网络设备等设施所需的面积在内。
设备间梁下净高不应小于2.5m，采用外开双扇门，门宽不应小于1.5m。
设备间应防止有害气体（如氯、碳水化合物、硫化氢、氢氧化物、二氧化碳等）侵入，并应有良好的防尘措施，尘埃含量限值宜符合表6.3.5的规定。
尘埃限值
尘埃颗粒的最大直径（μm）
0.5
1
3
5
灰尘颗粒的最大浓度（粒子数/m3）
1.4x107
7x105
2.4x105
1.3x105
注：
灰尘粒子应是不导电的，非铁磁性和非腐蚀性的。
在地震区的区域内，设置安装应按规定进行抗震加固。
设备安装宜符合下列规定：
机架或机柜前面的净空不应小于800mm，后面的净空不应小于600mm。
壁挂式配线设备底部离地面的高度不宜小于300mm。
设备间应提供不少于两个220V带保护接地的单相电源插座，但不作为设备供电电源。
设备间如果安装电信设备或其他信息网络设备时，设备供电应符合相信的设计要求。
iv. 进线间
进线间应设置管道入口。
进线间应满
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