学校建设工程智能化系统设计方案.docx
《学校建设工程智能化系统设计方案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《学校建设工程智能化系统设计方案.docx（63页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
学校建设工程智能化系统设计方案
******智能化系统
初
步
设
计
方
案
******位于**省**县，学校建设工程共分三期，一期包括1#厂房、综合楼、办公楼、锅炉房。
在办公楼二层设置信息机房和监控机房。
******智能化项目设计，以信息机房、监控中心整个厂区的中心，共设计有综合布线系统、信息网络系统、电话交换系统、信息发布系统、视频监控系统、巡更管理系统、一卡通系统、视频会议系统、机房工程等系统，且各系统均预留后期扩展接口，并通过此次设计的管网，满足今后学校智能化系统实施中、实施后对各系统的功能扩展需求，使得各智能化系统运行在统一的硬件及管理平台上，确保学校智能化系统建成后稳定、快捷的运行。
一、设计需遵循的规范和标准
弱电系统的设计将按照以下国家颁布的各种相关的法律、法规以及指导性文件，国际标准、国际专业协会的设计要求作为设计依据：
《智能建筑设计标准》（GB/T50314-2006）
《综合布线系统工程设计规范》（GB50311-2007）
《综合布线系统工程验收规范》（GB50312-2007）
《建筑与建筑群综合布线工程系统设计规范》（GB／T50311-2000）
《会议电视系统工程设计规范》（YD5032-2005）
《会议电视系统工程验收规范》（YD5033-2004）
《安全防范工程技术规范》（GB50348-2004）
《视频安防监控系统工程设计规范》（GB50395-2007）
《民用闭路电视系统工程技术规范》（GB50198-2011）
《入侵报警系统工程设计规范》（GB50394-2007）
《入侵报警系统技术要求》（GA/T368—2001）
《出入口控制系统工程设计规范》（GB50396-2007）
《建筑物电子信息系统防雷技术规范》（GB50343-2004）
《电子信息系统机房施工及验收规范》（GB_50462-2008）
《智能建筑工程验收规范》（GB50339-2003）
《建筑电气工程施工质量验收规范》（GB50303-2002）
《民用建筑电气设计规范》（JGJ16-2008）
《民用建筑设计通则》（GB50352-2005）
《最新工程建设国家标准与工程建设强制性条文应用技术手册》（2008）
《建筑物防雷设计规范》（GB50057-2000）
《LED显示屏通用规范》（SJ/T11141-1997）
二、设计总体原则
学校智能化在设计过程中，要充分考虑厂区内各子系统之间的相关性，体现出各智能化系统的整体性、相关性、联动性，能够将相关联的智能化系统进行系统集成，实现设备共享，数据共享，应用共享，系统设计与配置应主要遵循以下相关原则：
1、当今国内主流智能化系统，符合我国相关建筑智能化标准及相关国家规范；
2、可行性和适应性：
各系统进行整体设计、保证技术的可行性和高性价比，适度超前、留有余量，满足功能扩充需要；
3、实用性和经济性：
系统建设坚持实用、经济的原则；
4、先进性和成熟性：
系统设计既采用先进的设计和理念，又要注意结构、设备、工具的相对成熟；
5、开放性和标准性。
为满足系统所选用的技术和设备的协同运行能力、系统投资的长期效应以及系统功能不断扩展的需求，系统具有开放性和标准性，以最简单的方法、最低的投资、实现系统的兼容和维护；
6、可靠性和易维护性：
在考虑技术先进和开放性的同时，从系统结构、技术措施、设备性能、系统管理、厂商技术支持及维修能力等方面着手，确保系统运行的可靠性及易维护性；
7、安全性和保密性：
在系统的设计中，既要考虑信息资源的充分共享，还考虑信息的保护和隔离。
三、各子系统设计要求简要说明
3.1综合布线系统
3.1.1综合布线系统技术方案简介
布线系统是建筑物或建筑群内的传输网络。
根据EIA/TIA568标准，建筑物合布线系统分为六个子系统：
•工作区子系统
•水平布线子系统
•干线子系统
•设备间子系统
•管理子系统
•建筑群子系统
通讯和数据处理的各种需求确定了所需的子系统。
从理论上讲，大型通信系统可能需要用铜介质和光纤介质把全部上述子系统集成在一起。
工作区子系统：
依据国家有关规范和本工程实际需求，在每个工作区设置一个双孔面板，配置1个语音点和1个数据点，工作区信息插座采用墙面暗装方式或根据实际情况安装在家具隔断内。
有特殊要求的地方可以待进行深化设计时再考虑。
水平布线子系统：
水平线缆将干线线缆延伸到用户工作区。
因结构化布线系统为星型拓扑结构，每个网络信息点采用六类四对双绞线引至楼层配线架，每个语音信息点采用四芯电话线引至楼层配线架。
符合EIA/TIA568A标准的六类线，可在100米范围内保证200Mbps的传输速率，能够充分满足各种宽带信号的传输，可满足用户将来使用各种计算机网络的需求。
水平线缆的长度根据图纸估算（信息点数×平均线缆长度）并考虑了端接余量及富余量。
水平线缆的用量如下：
线缆总用量（箱）=信息点总数/每箱线可用信息点数
每箱线可用信息点数=每箱线总线长（305米）/平均距离
每个配线间至其管理楼层信息点的平均距离：
平均距离=（最远端信息点距离+最近端信息点距离）/2X1.1+6米
其中：
10%为冗余量，6米为线缆两端的预留
垂直干线子系统：
垂直干线部分提供了建筑物中主配线架（MDF）与楼层配线架（IDF）的连接路由。
垂直干线是建筑物的主电缆，即用来连接大楼配线架与各楼层配线架的电缆，它将各层管理间接线信号传送至设备间上下贯通，语音干线一般采用三类大对数电缆已经足够，对于数据主干根据距离六类网线或4芯光缆连接。
语音的垂直主干采用三类大对数铜缆，通过110型配线架再经语音跳线接到语音水平配线架，以接通各楼层语音信息点，另一端在电话机房端接110型配线架，再经语音跳线与电话机房的数字程控交换机过来的用户线缆端接。
数据垂直主干根据距离六类网线或4芯光缆，与各楼层光纤配线箱相接，经光纤跳线与楼层交换机相连，另一端接入计算机房的光纤配线架，经光纤跳线与中心交换设备相连。
这样IDF分配线间的主干线缆均引至大楼的主配线间内，这样便于楼内的系统数据互换。
大对数线缆的长度均用分配线架和主配线间之间的距离乘以根数并考虑足够的端接余量和富余量。
线缆的根数留有足够的冗余，以便将来系统的扩容（即点数的增加）。
垂直系统中线缆的长度也依据此理，得出用量。
管理子系统：
管理子系统位于楼层配线间内，是体现布线系统优越性和灵活性的主要场所，由双绞线或光纤跳线架等交接设备和输入输出设备机架组成。
在配线架上线缆均需使用色标来表明其种类和用途，区分干线电缆、水平线缆和连接在配线架上的设备端接点。
话音配线架分水平和垂直两部分，垂直配线架卡接垂直大对数线缆，水平配线架卡接水平线缆。
通过1对语音跳线在水平线缆与垂直线缆之间跳接，分配电话号码资源。
数据的垂直干缆为每个分配线管理间设六类网线或4芯光缆，光缆接入分配线间的光纤配线架，通过光纤跳线连接到网络设备上，再通过数据跳线和数据的水平配线架连接，数据的水平配线架连接计算机点的水平线缆。
数据跳线使用快接式跳线，两边为RJ45头。
由于跳线数量很大，而价格及其昂贵，因此，跳线部分可在工程竣工或将要竣工时根据实际使用情况再定跳线数量，并可由工程承包公司进行跳线的制作，可节省部分资金。
由于每个RJ45信息插座均连接到管理该楼层的管理配线间的配线架上，这样通过跳线功能，就能由楼层配线架来决定每个信息插座的功能，这是其优越性所在。
设备间子系统：
设备间子系统是智慧型大楼安装电信局进户线设备、程控电话交换机、计算机主机及网络设备，并进行网络管理的场所。
它实现大楼内部设备与垂直干线和部分水平干线的主配线连接，主要有网络接口、通信接口及主配线架等。
可称为是智慧型大楼的中央控制室。
设备间为于大楼中的位置应周到考虑，通常习惯于放在大楼底层。
根据应用系统的要求采用光纤与铜缆配线架相结合方式。
铜缆配线架可用于将各种弱电信号的水平布线与垂直干线相连，并通过跳线控制所有配线架上的弱电信号路由，从而实现对话音信号和其它弱电信号集中管理的目的。
而光纤的应用是为了满足数据传输质量的要求。
在本方案中对于计算机系统，采用水平用六类双绞线，垂直用光纤把信息点汇集到计算机房。
网络主设备经跳线与配线架连接。
在设备间语音与数据的安装均为机柜式，这样比较整洁，易于管理。
建筑群子系统
建筑群子系统将一个建筑物中的电缆延伸到建筑群的另外一些建筑物中的通信设备和装置上。
它是整个布线系统中的一部分（包括传输介质）并支持提供楼群之间通信设施所需的硬件，其中有导线电缆、光缆和防止电缆的浪涌电压进入建筑物的电气保护设备。
3.1.2综合布线管路
对学校综合楼、各厂区等相关布线系统（综合布线系统、网络系统、电话交换系统、信息发布系统、视频监控系统、一卡通系统、公共广播系统、视频会议系统、机房工程等系统）进行水平、垂直统一规划，避免各系统、各专业管线在空间、平面位置上冲突与干扰，降低在各系统管线实施中的投入。
管路设计为上述各系统共用，设计工作区子系统、水平干线子系统、垂直干线子系统、建筑群子系统，强、弱电分别走线槽。
3.1.3综合布线系统
综合布线系统作为物理通讯线路基础，承载厂区内部的数据、语音业务，根据不同的功能、用途及相关管理要求，具体需求如下：
1）工作区子系统：
网络全部采用六类非屏蔽模块，满足高速数据传输；语音采用四芯电话模块，满足语音信号的传输；
2）水平子系统：
水平主干网络全部采用6类非屏蔽双绞线，语音采用四芯电话线；
3）垂直主干子系统：
垂直数据根据现场采用六类网线或采用多芯室内多模光纤；垂直语音主干采用3类大对数电缆；
4）管理子系统：
19英寸工业标准机柜；数据部分采用机柜上安装6类非屏蔽配线架（主要用于用户区，即与水平双绞线连接的区域）和光纤配线架，配备铜缆跳线和光纤跳线；语音部分采用100对110型语音配线架；
5）建筑群子系统：
全部采用多芯室外光缆；
6）综合布线系统不但必须满足当前的业务处理需求，更要考虑今后通讯及宽带网络发展需求。
位
置
楼
层
信
息
点
2TO
墙面
信
息
点
2TO
地插
无
线
AP
网
络
接
口TD
电
话
接
口TP
L
E
D
屏2TD
有
线
电
视
TV
备
注
办
公
楼
一楼
二楼
17
12
2
2
1
三楼
5
52
2
四楼
7
26
2
1
五楼
4
55
2
综
合
楼
一楼
3
4
4
二楼
7
3
5
1
5
三楼
21
21
四楼
21
21
五楼
21
21
六楼
21
21
锅炉房
5
1#
厂房
1层
12
2层
17
厂区
4
3.1.4线缆的选择
3.1.4.1六类网线
六类非屏蔽双绞线的各项参数都有大幅提高，带宽也扩展至250MHz或更高。
六类双绞线在外形上和结构上与五类或超五类双绞线都有一定的差别，不仅增加了绝缘的十字骨架，将双绞线的四对线分别置于十字骨架的四个凹槽内，而且电缆的直径也更粗。
电缆中央的十字骨架随长度的变化而旋转角度，将四对双绞线卡在骨架的凹槽内，保持四对双绞线的相对位置，提高电缆的平衡特性和串扰衰减。
另外，保证在安装过程中电缆的平衡结构不遭到破坏。
六类非屏蔽双绞线裸铜线径为0.57mm（线规为23AWG），绝缘线径为1.02mm，UTP电缆直径为6.53mm。
网线选择通常考虑一下几点：
1、网线柔韧性品质良好的网线在设计时考虑到布线的方便性，尽量做到很柔韧，无论怎样弯曲都很方便，而且不容易被折断。
2、网线外皮上的标志网线外皮上要有网线的种类标识以及厂家的商标。
3、外皮的伸展性考虑到网线在布线时经常需要弯曲，因此许多正规厂商在制作网线都给外皮留有了一定的伸展性，以保证网线在弯曲时不受损伤。
4、网线的绕距双绞线扭绕一节的长度人们称之为“绕距”，用来表示每对线对相互缠绕的紧密程度。
双绞线芯线采用两两缠绕的方式，达到降低信号的传输过程中的干扰。
通常情况下，双绞线的绞结程度越紧密，绞距越均匀，其抗干扰的能力也就越强、双绞线内部的串绕也就越小。
在长距离网络传输中，效果也就越好。
3.1.4.2光缆的选择
光纤按光在其中的传输模式可分为单模和多模。
多模光纤的纤芯直径为50或62.5μm，包层外径125μm，表示为50/125μm或62.5/125μm。
单模光纤的纤芯直径为8.3μm，包层外径125μm，表示为8.3/125μm。
多模光纤（MultiModeFiber）-芯较粗（50或62.5μm），可传多种模式的光。
但其模间色散较大，这就限制了传输数字信号的频率，而且随距离的增加会更加严重。
因此，多模光纤传输的距离就比较近。
光纤的芯数按照应用和备用选择，按照一比一配置。
光缆的选择除了根据光纤芯数和光纤种类以外，还要根据光缆的使用环境来选择光缆的结构和外护套。
1）户外用光缆直埋时，宜选用松套铠装光缆。
架空时，可选用带两根或多根加强筋的黑色PE外护套的松套光缆。
2）建筑物内用的光缆在选用时应选用紧套光缆并注意其阻燃、毒和烟的特性。
3）楼内垂直或水平布缆时，可选用与建筑物内通用的紧套光缆、配线光缆或分支光缆时。
4）根据网络应用和光缆应用参数选择单模和多模光缆，通常室内和短距离应用以多模光缆为主，室外和长距离应用以单模光缆为主。
3.2信息网络系统
网络包括办公数据网和无线网络，通过综合布线系统管路通道部署相关有线网络、无线网络接入点，使得整个厂区构成一个统一的局域网系统，基本设计要求如下：
1）有线网络采用高效扁平的三层架构：
核心层、汇聚层和接入层，将复杂的网络设计层次化，每个层次着重于特定的功能。
核心层提供业务数据的高速转发和控制；接入层提供高密度网络接入服务；汇聚层主要工作是汇聚接入层交换机，起一个初步汇聚和路由的作用。
办公网络承载众多信息化服务系统，如EMS系统、ERP系统、多媒体会议、数据存储等应用对网络平台的带宽要求越来越高，传统百兆网络已不能满足实际应用需求。
因此在本次建设中，网络平台将设计采用千兆到桌面的设计思路整体提高网络吞吐能力，满足办公信息、视频等应用需求，有效提高员工办公效率。
2）无线网络采用瘦AP的架构,在现有有线办公数据网平台之上建设无线网络。
通过全范围的信号覆盖，实现无线漫游移动办公。
无线网络使用IEEE802.11n技术标准，数据传输率最高可达300M。
无线网络采用瘦AP+控制器模型，实现对无线网络集中式统一管理，降低管理难度。
3）充分考虑网络安全,在需要的地方部署防火墙系统。
4）所有网络设备（有线设备、无线设备、安全设备等等）都必须支持IPV6。
5）为了确保设备间的互联互通、高效的QoS和易于管理,所有网络设备（有线设备、无线设备、安全设备等等）最好是同一个厂商的产品。
网络拓扑图
******网络设备主要由路由器、防火墙（可与核心交换机集成）、核心交换机、汇聚交换机、接入交换机组成。
基于整个厂区网的考虑，网络尽量减少结构层次。
在厂房和综合楼分别设置一台汇聚交换机，对本建筑物内的接入层交换机进行汇聚和路由管理；其余建筑物的接入层交换机直接接入到弱电机房的核心交换机上。
各层交换机之间都以1000M速率连接，以提高网络的整体性能。
主要设备参数：
1、核心交换机
指标项
参数
性能参数
交换容量1.84T，包转发性能2,880Mpps
整机ARP表项162K
整机MAC表项512K，
数据中心功能
完善的虚拟化功能：
N:
1虚拟化：
可将4台物理设备虚拟化为1台逻辑设备，虚拟组内设备具备统一的二层及三层转发表项，统一的管理界面，并可实现跨设备链路聚合
1：
N虚拟化：
可将一台物理设备虚拟化为多台逻辑设备，各虚拟交换机间具备独立的转发表项及配置界面，各虚拟交换机的配置/重启互不影响。
支持“多虚一”与“一虚多”同时使用，彻底实现资源池化
支持OpenFlowv1.3协议，可实现核心网络向SDN平滑演进。
设备配置
实配同时可用端口24个千兆电口，16光口，其中16光为光电复用口，单引擎，单电源
2、汇聚交换机
功能及指标
参数
整机性能
固化端口：
24个10/100/1000Mbps电口，8个100/1000Mbps光口
整机采用绿色环保设计，满负荷情况下电源功率≤60W
配置及日志存储等简化维护和管理，配置USB端口1个
交换容量256Gbps
包转发率96Mpps
基本功能
支持虚拟化功能（非堆叠模块实现，不占用扩展槽），保留测试权利
支持基本的QinQ，支持灵活的QinQ
支持PortbasedVLAN，GuestVLAN，PrivateVLAN，SuperVLAN
3、接入交换机
指标
参数
24口
48
设备功能
支持CLI、SNMP、WEB管理方式
支持USB口，支持通过USB口保存日志
支持堆叠
支持静态路由
整机性能
最大千兆端口数28个，其中4口非复用光口
最大千兆端口数52个，其中4口非复用光口
交换容量256G，包转发率51Mpps，
交换容量256G，包转发率87Mpps，
4、无线控制器
项目
指标项
硬件参数
单台设备最大支持AP数目32
单台设备最大可配置AP数目256
功能参数
无线控制器可以识别不同的终端类型，并推送不同分辨率的认证界面，并提供第三方权威测试报告或证明材料
支持本地转发，可以灵活控制无线用户数据流量是否经由无线控制器转发
基于对用户、AP和SSID的带宽控制，控制精度不低于8kbps
支持静态路由、OSPF等路由协议
支持无线控制器组群技术，可实现多台设备之间的N+1、1+1的动态冗余和跨AC漫游
支持IPv6协议
支持防ARP、DHCP欺骗，支持Radiusserver配合下的IP+MAC的绑定
支持射频的定时开关，绿色节能
5、无线AP
指标项
参数
硬件规格
支持标准的802.11n协议,采用双路双频设计，可同时工作在802.11a/n和802.11b/g/n模式
支持2条空间流,单频最大接入速率300Mbps,整机最大接入速率600Mbps,单radio使用第三方软件打流测试吞吐速率200Mbps
提供1个console管理口,1个10/100/1000Base-T以太网上联端口（支持POE受电），
单个AP可支持32个SSID
支持标准的802.3af协议进行PoE供电，整机功耗小于15.4w，也可支持本地电源供电
6、出口路由器
指标项
参数
硬件规格
支持固化千兆电口8个，固化千兆光口2个
内置硬盘容量500G，硬盘支持可插拔更换
支持内存2GB
支持电口内置硬件Bypass模块
为方便管理和维护，投标产品具备至少1个独立控制口,2个USB接口
路由功能
支持静态路由、RIP（V1/V2）、OSPF等多种路由协议
为保证在多条外网线路情况下带宽的合理分配使用，设备必须支持多链路负载均衡，负载均衡可基于带宽、时延、负载等多种方式。
为防止虚假应标
支持线路过载保护功能，当某条外网线路拥塞时，自动将其流量切换到其他链路
支持正向DNS代理功能，可根据配置实现对不同外网线路的DNS服务器地址管理
支持应用路由功能，可根据应用种类进行路由选择
支持智能DNS，无需内部服务器做任何修改情况下，为外网用户提供一个与该用户相同运营商的链路对内访问
业务加速
支持基于丢包恢复、数据压缩、多链路捆绑的双边链路加速技术，加速用户的上网体验
7、千兆光纤收发器
适用范围
设备类型
中小企业
千兆单模/多模光纤以太网介质转换器
支持标准
IEEE802.3,802.3u,802.3/ab10/100/1000BASE-T，IEEE802.3z1000BASE-LX
接口类型
SC
3.3电话交换系统
信息机房设置数字程控交换机，根据各单体楼的语音点数，并考虑到语音的冗余配置，要求程控交换机的容量根据项目规模具体确定内线、外线；电话配线网汇同综合布线系统作集中布置（程控交换机系统支持网络分布式结构扩展）。
内部将根据所需容量向当地电信部门申请数字中继线，提供外线电话服务。
所选择的程控交换机须实现如下基本功能：
（通信系统中，可以根据所使用不同的终端使用相应的丰富的电话性能）
1. 全模块化的设计：
用户从16个端口可扩展至1024个端口，任意扩容，将来的发展与增容提供便利。
2. 丰富的各种接口
有E1数字中继1#、R2、7#、PRI、ISDN等信令;有E/M、载波、磁石、环路中继等接口，能进行环路与环路的连接或E/M中继与数字中继之间的汇接，可任意组网。
3. 安全措施与防雷击保护：
任一用户端口不小心碰上220v电压时,机器都会迅速自动保护，故障排除后便自动恢复正常工作。
该机经过国家交换机质量监督检验中心测试：
1000V的高压强电直接进入用户端口而不起明火。
4. 可带电操作：
当交换机需要扩容或维护时，不用关掉整机电源，让交换机在正常运行的情况下，可带电插拔各种板子或部件，给日常维护工作提供便利。
5. 分机连选或多机一号功能：
多个分机可使用同一个号码，被叫分机可同时多个响铃，也可设成逐个连续响铃。
为繁忙而重要的业务部门解决电话占线难题。
6. 内外线分组功能：
根据各部门的轻重缓急需要，可设置各组分机使用各组内外线，以便不同部门对应使用不同内外线的划分。
7. 单进单出功能：
可设为哪几条外线只许打入，哪几条外线只许打出，避免因外线被内部用户占用而无法打进或打出的问题出现。
8. 故障自诊系统：
在线自动诊断交换机故障，精确诊断到某一器件或某一个端口的短路等故障。
9. 自动复原保护装置：
机内设置的自动诊断系统会及时发现强电干扰或电话网络故障并自动复位，在清除故障自动复位时会自动保存机内参数及话单系统。
本设计外线为1条数字中继接入，内线为400门模拟电话。
3.4信息发布系统
3.4.1方案概述
在信息社会的高速发展，几乎所有工厂都面临着如何将企业信息发布出去的问题，有的采用简单的公告栏方式，有的采用传统的邮件或网站方式，但这些途径都不如企业网络电视台更直观、更生动。
简单地讲，企业网络电视台就是在企业内部（如电梯口、前台、会议室及会议室门外）安装液晶平板电视，并通过专业的播放管理系统发布动态和静态的信息，如企业宣传片、新产品介绍、公司重要新闻、活动记录以及职工培训等。
这些信息的发布不仅能够建造一个轻松、温馨的工作环境，而且能够及时地传递公司文化，感染员工，使企业更具凝聚力。
所以多媒体信息发布系统的出现，为工厂的形象宣传和员工休闲娱乐提供了一个更好的环境。
3.4.2应用场景
形象宣传
企业可以自行建置专属的企业形象平台，对内可以将信息快速传递，作为企业公布栏、业绩广告牌或是财务广告牌，对外可以建置在对外会议室或是企业大厅，强力倡导企业形象
升级会员 