智能建筑综合布线系统设计.docx
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智能建筑综合布线系统设计
本科毕业设计（论文）
题 目 智能建筑综合布线系统设计
学生姓名
专业班级
学 号
院（系）
指导教师
完成时间 年 月 日
课程设计任务书
题目 智能建筑综合布线系统设计
专业、班级 学号 姓名
主要内容、基本要求、主要参考资料等：
主要内容：
熟悉国家相关综合布线系统规范和标准，熟悉综合布线系统的工作原理及结构，熟练掌握AutoCAD，对某建筑提出设计方案，进行方案论证并进行综合布线系统的设计。
编制课程设计说明书。
基本要求：
1.查询相关的科技文献资料；
2.熟悉国家相关的综合布线系统法规和标准；
3.熟悉相关建筑综合布线系统的要求；
4.熟悉相关系统的工作原理及结构；
5.掌握一门绘图软件，如AutoCAD；
6.对该建筑提出设计方案，进行方案论证并进行综合布线系统设计，系统分布合理、结构清晰；
7.完成该建筑综合布线系统的图纸设计，包括该建筑的综合布线系统设计说明、系统图、平面布置图等。
图纸符合国标。
8.完成课程设计说明书一份，课程设计报告撰写格式符合学校要求。
设计说明书的撰写要求文字书写正确，工整、条理清晰。
9.在一周内按时、独立完成设计任务。
主要参考资料：
1.综合布线系统相关技术标准；
2.综合布线系统工程设计规范（GB50311-2007）
3.相关产品手册。
完 成 期 限：
指导教师签名：
课程负责人签名：
年 月 日
摘要
全文简单的介绍了智能建筑的概念并系统的介绍了综合布线系统的概括及发展史、系统特点、组成、结构的特点及标准、设计方案、应用及要注意的问题，全文共六章。
具体内容分配如下：
第一章为绪论部分，主要对综合布线与智能建筑的关系进行初步说明；第二章具体论述智能建筑的发展以及智能建筑与综合布线的关系；第三章是综合布线概述章节，主要是针对综合布线的背景、简介及特点做了基本介绍；第四章叙述了综合布线的组成，包括七大部分，分别是工作区子系统、配线子系统、干线子系统、建筑群子系统、设备间子系统、管理子系统以及进线间子系统；第五章对综合布线的拓扑结构，做了详细介绍；第六章主要讲了综合布线系统的应用范围及对综合布线的应用做出了实例设计，以此说明综合布线的重要性并简单讲述了在综合布线中要注意的问题。
关键词：
智能建筑综合布线系统应用
摘要 1
1、绪论 4
2、智能建筑与综合布线 5
2.1、智能建筑的概述 5
2.2、智能建筑的概念 5
2.3、智能建筑的组成 5
2.4、智能建筑与综合布线系统的关系 5
3、综合布线概述 7
3.1、综合布线背景 7
3.2、综合布线简介 7
3.3、综合布线特点 7
4、综合布线组成 9
4.1、工作区子系统 9
4.2、水平子系统 10
4.3、干线子系统 12
4.4、管理子系统 12
4.5、设备间子系统 13
4.6、建筑群子系统 14
4.7、进线间子系统 15
5、综合布线系统中的拓扑结构 16
5.1、拓扑结构 16
5.2、拓扑结构的选择原则 17
5.3、综合布线系统功能结构 17
6、综合布线的应用 19
6.1、综合布线应用范围 19
6.2、综合布线设计实例 19
6.2.1、设计特点 19
6.2.2、设计内容 20
6.2.3、综合布线相关问题 22
总结 23
致谢 24
参考文献 25
1、绪论
智能建筑是智能建筑技术和新兴信息技术相结合的产物，智能楼宇利用系统集成的方法，将智能型计算机技术、通讯技术信息技术与建筑艺术有机的结合，通过对设备的自动监控，对信息资源的管理和对使用者的信息服务及其功能与建筑的优化组合，所获得的投资合理，适合信息社会需要，并且具有安全、高效、舒适、便利和灵活特点的建筑物。
综合布线系统是一种由缆线及其相关接续设备组成的信息传输系统，它以一套单一的配线系统综合通信网络、信息网络及控制网络，可以使相互间的信号实现互联互通。
经过近半个多世纪的发展，综合布线已经和智能建筑密不可分，融为一体了。
它就像智能建筑的神经系统一样发挥着无可替代的作用。
本课题主要研究了智能建筑的概述，对于综合布线的整体结构做了简单的叙述，包括：
综合布线的概述，组成标准，拓扑结构以及对于综合布线结构要注意的问题。
对于综合布线的应用做了一个简单的设计，利用实例来证明综合布线的重要性，对于设计的特点、内容及技术都做了简单的介绍。
最终对于综合布线的发展进行了简单的阐述。
2、智能建筑与综合布线
2.1、智能建筑的概述
自20世纪80年代以来，随着人类社会的不断进步和科学技术的发展，尤其是Interent技术的发展，人类已迈入了信息数字化和网络化的智能型信息社会，国民经济信息化、信息数字化、全球化、设备智能化已经成为知识经济的主要特征。
在数字化的信息社会中，人类对其赖以修养生息的居住条件和办公环境提出了更高的要求，希望能足不出户就可进行办公、消费、学习、娱乐和思想交流等。
这就使得能便利的完成文字、声音、图像等信息传输的智能建筑应运而生了。
2.2、智能建筑的概念
智能建筑是指利用系统集成的方法将计算机技术、通信技术、图形显示技术、控制技术与建筑技术有机结合，通过对设备的自动监控、对信息资源的统一管理和对使用者的信息服务及其与建筑的优化组合，形成能够适应信息社会发展需要，具有安全、高效、节能、舒适、便利、和灵活变换特点的建筑
2.3、智能建筑的组成
智能建筑通常由以下五大部分构成，即楼宇自动化系统（BuildingAutomationSystem，BAS），办公自动化系统（OfficeAutomationSystem，OAS），通信自动化系统（CommunicationAutomationSystem，CAS），综合布线系统（GenericCablingSystem，GCS）和系统集成中心（SystemIntegratedCenter，SIC）
2.4、智能建筑与综合布线系统的关系
综合布线系统是智能建筑中必不可少的基础设施，为智能建筑的主人或用户服务，是智能建筑不可分割的整体。
综合布线系统还是衡量智能建筑智能化程度的重要标志，主要是从综合布线系统承载信息的种类和能力、各类信息点的分布情况来衡量。
智能建筑是通过综合布线系统来实现中央处理设备（如通信设备、计算机及其他设备等）与各种终端的相互连接，从而形成完整配套的整体，实现智能建筑高度智能化的目的，因此综合布线系统的质量直接影响智能建筑的综合性能。
智能建筑的功能只有通过综合布线系统才能实现。
综合布线系统是一个模块化、灵活性极高的建筑物及建筑群内的信息载体，是智能建筑内的一条信息高速公路，是实现智能建筑“3A”功能的保证。
3、综合布线概述
3.1、综合布线背景
“智能建筑”需要“综合布线”作为神经系统，需要信息技术的支持。
综合布线是建筑物或建筑群内信息网络的基础传输通道。
综合布线同样发展历史很短，由于其克服了传统系统的严重缺点，也得到了迅速发展。
目前建筑业，特别是以综合楼为代表的办公型建筑、教育建筑、科研建筑、旅游建筑、文娱建筑、博览建筑、体育建筑、医疗建筑、交通建筑、邮电建筑、商业建筑、金融、保险建筑以及家庭住宅等各类建筑的智能化要求，以及信息产业将逐渐成为国家经济很重要的支持因素。
3.2、综合布线简介
建筑物综合布线系统（PremisesDistributionSystem,PDS）又称为开放式布线系统（OpenCablingSystem，OCS），它是一种在建筑物和建筑群中传输综合数据的网络系统。
它把建筑物内的语音交换、智能数据处理设备及其它广义的数据通信设施相互连接起来，并通过必要的网络通信设备与建筑物外部公用数据网络或电话网络相连。
其系统组成包括所有建筑物及建筑群内部用以连接以上设备的线缆和相关的布线器件及连接器件。
3.3、综合布线特点
综合布线系统是一个全新的概念，它与传统布线系统相比较，具有许多突出的优点，主要表现为：
综合性、先进性、开放性、灵活性、可靠性和经济性。
1、综合性。
综合性是综合布线系统最突出的特点。
它通过统一的规划和设计，采用统一的传输介质、信息插座、交连设备、适配器等将语音信号、数据信号与监控设备的图像信号综合到一套标准的布线系统中，不仅解决了建筑物中语音、数据、视频信号的兼容问题，而且布线系统的设计、安装、调试可一次完成，大大减少了重复费用，系统维护也更方便。
实施后的布线系统，将能够在现在和将来适应新技术的发展。
2、先进性和可靠性。
综合布线系统采用极富弹性的布线概念，以光纤与双绞线混合布线方式极为合理地组成一套完整的布线系统，所有布线均采用世界上最新通信标准，信息通道均按宽带综合业务数字网的设计标准，按8芯双绞线配置，通过5类双绞线，数据最大传输速率可达到155Mbps。
对于某些特殊用户需求，可将光纤铺到桌面。
干线光缆的高度带特性为将来的发展提供了足够的裕量，通过主干通道可同时传输多路实时多媒体信息，同时物理星形的布线方式为将来发展交换网络奠定了坚实的基础。
应用系统布线全部采用点到点端接，任何一条链路故障均不影响其他链路的运行，保证了可靠性
3、开放性。
综合布线已经有严格国际标准，中国已于1995年制定了相应工程规范，在工程设计时严格按照有关设计标准，包括IEEE802标准、EIA/TIA工业标准及国际商务建筑布线标准、安装与设计规范、中国建筑电气设计规范、工业企业通信设计规范等进行设计。
保证综合布线系统可按同一标准与各种设备相匹配，最大限度地支持其在智能建筑中的应用。
综合布线系统由于采用开放式体系结构，符合多种国际标准，布线系统是开放可扩充的，以便将来有更大的发展时，很容易将设备扩充进去。
当设备扩充与重新安置时，只需通过简单的跳线便可重新构筑系统。
4、灵活性。
综合布线系统通过精心设计和准备，使得用最小的附加布线与变化来实现系统的搬迁等。
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。
综合布线系统通过其开放式结构来连接系统，只需用双绞线或光缆作为传输介质。
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。
5、经济性。
衡量一个建筑产品的经济性，应从两个方面考虑，即初投资与性能价格比。
在满足应用要求的基础，尽可能降低造价。
综合布线就是一种既具有良好的初投资特性，又具有很高的性能价格比的高科技产品。
4、综合布线组成
综合布线是开放式结构，综合布线系统采用模块化设计方式，便于配线上的扩充和重新组建。
综合布线系统由6个独立的子系统组成，为使任何一个系统独立进入系统中，采用星形拓扑结构。
6个子系统分别称：
工作区子系统（WorkLocation）、水平子系统（Horizontal）、干线子系统（Back-bone）、设备间子系统（Equipment）、管理子系统（Administration）、建筑群子系统（Cam-pus）。
如下图3-1所示：
图4-1综合布线子系统图
4.1、工作区子系统
工作区子系统又称为服务区子系统，它是由RJ-45跳线与信息插座所连接的设备（终端或工作站）组成。
其中信息插座有墙上型、地面型、桌面型等多种类型。
工作区子系统所使用的连接器必须具备标准的8位接口，这种接口能接受楼宇自动化系统所有低压信号以及高速数据网络信息和数码声频信号。
工作区由信息插座延伸至设备。
工作区要求布线要求相对简单，这样就很容易移动、添加和变更设备。
工作区设计要考虑以下几点：
工作区内线槽要布的合力、美观。
信息插座与电源插座应保持30cm的距离。
信息插座要设计在距离地面30cm以上（与电源插座保持水平）。
信息插座与计算机设备的距离保持在5M范围之内。
购买的网卡类型接口要与线缆类型接口保持一致。
所有工作区所需的信息模块、底盒、面板的数量。
所需RJ-45接头的数量。
具体需要RJ-45接头和模块的数量可以按照以下公式进行计算：
RJ-45头的需求量M=N×4+N×4×15%
M：
表示RJ-45接头的总需求量
N:
表示信息点的总量
N×4×15%：
表示留有的富余量
它由用户工作区信息插座以外延伸到工作站终端设备处的连接线缆、适配器等组成。
它将用户终端与网络连接起来，终端设备可以是电话机、微机和数据终端，也可以是传感器、探测器、摄像机、扬声器等
为便于有源终端设备的使用，信息插座附近设置单向三孔电源插座，信息插座与电源插座布局见下图4-2：
图4-2信息插座与电源插座布局图
tu
4.2、水平子系统
水平子系统也称为水平干线子系统，它是从工作区的信息插座开始到管理间子系统的配线架。
结构一般为星型结构，它与垂直子系统的区别在于：
水平子系统总是在一个楼层上，仅与信息插座、管理间连接。
在综合布线系统中，水平子系统通常由4对UTP（非屏蔽双绞线）组成。
在高带宽应用时，可以采用光缆。
水平子系统连接管理子系统至工作区，包括水平布线、信息插座、电缆终端及交换。
水平干线子系统的设计涉及到水平子系统的传送介质和部件集成，主要有4点：
1、确定线路走向。
2、确定线缆、槽、管的数量和类型。
3、确定线缆的类型和长度。
4、订购电缆和线缆。
电缆的用量可以用以下公式进行计算：
每层楼的用线量C=[0.55×（L+S）+6]×N
L：
本楼层离管理间最远信息点距离。
S：
本楼层离管理间最近信息点的距离。
N：
本楼层信息点的总数。
数字0.55为备用系数。
数字6为端接容差。
缆长度按每信息点平均线长55米计算，并考虑到用户工作区跳线所需线缆用量，总共需要双绞线15箱（305米/箱）。
水平线缆将干线线缆延伸到用户工作区.在本项目中设计采用的是Lucent公司8芯非屏蔽双绞线（UTP）是符合EIA/TIA568A标准的超五类线双绞线1061004CSL+。
它在传输数据时，可以在150米范围内具有标准10Mbps的传输速率，在100米内保证155Mbps的传输速率。
此外它也可以传输各种70V直流电压及在相应的距离下传输10MHZ及100MHZ频率以内的弱电信号.
水平子系统也就是楼层配线子系统，它由每层配线架IDF至信息插座之间的线缆、信息插座（含转接点及配套设施）组成它将楼层内的每个信息点与楼层配线架IDF相连。
水平配线一般宜采用非屏蔽八芯线缆，在有些需要屏蔽的场合应采用屏蔽八芯线缆
工作区、跳线区及设备电缆总和不超过10米，即A+B+E≦10米。
4.3、干线子系统
干线子系统是由设备间的配线设备MDF至各楼层配线架IDF之间的连接电缆组成，它是建筑物的主干电缆，是楼层间垂直（或水平）干线电缆的统称，语音网宜采用三类大对数电缆，数据网宜采用光缆。
4.4、管理子系统
管理子系统由交联、互联、和I/O组成。
管理间是楼层的配线间，管理子系统为其他子系统互联提供手段，他是连接垂直干线子系统和水平干线子系统的设备，其主要设备是配线架、交换机等网络设备，以及机柜和电源等。
交连和互连允许将通信线路定位和重定位在建筑物的不同部分，以便能更容易的管理通信线路。
I/O位于用户工作区和其他房间或办公室，使在移动终端设备时能够方便的进行插拔。
作为管理间一般有以下设备：
机柜、楼层交换机、配线架、电源
配线架的选型和安装:
分配线间的设计，我们采用了较为集中、灵活的管理方式，充分利用配线架的容量，以达到较好的性能价格比。
所有的水平及垂直UTP双绞线均选用Lucent48口和24口非屏蔽的配线架进行管理，使数据点可完全互补，且管理、维护灵活简便。
管理子系统设置在楼层配线间，它由楼层配线架、转换插座、跳线等组成提供了与其它子系统连接的手段，也可以用于设备间子系统，调整管理子系统的交接就有可能安排或重新安排线路路由，使得传输线路能够延伸到楼内各个工作区，所以说只要调整管理子系统的交接，就可以管理整个用户终端，从而实现了综合布线系统的灵活性
楼层配线间是管理子系统的管理和操作的场所，有无源设备和有源设备，因此做智能大楼的设计时，楼层配线间的几何尺寸不能太小，并要留有单相电源插座楼层配线间面积参见表4-1：
表4-1
工作区数量（个）
楼层配线间
数量（个）
面积：
深（m）*宽（m）
≤200
1
1.2*1.5
201-400
1
1.2*2.1
401-600
1
1.2*2.7
〉600
2
1.2*2.7
4.5、设备间子系统
设备间子系统也称设备子系统。
设备间子系统由电缆、连接器和相关支撑硬件组成。
它把各种公共的多种不同设备互连起来，其中包括光缆、双绞线电缆、同轴电缆、程控交换机等。
在建设设备间时要注意以下几点：
（1）室内照明、通风良好。
（2）要安装符合机房规范的消防系统。
（3）使用防火门，墙壁使用阻燃漆。
（4）进行防静电装修。
（5）防止电池场的干扰。
（6）设备空间应保持2.55M高度的无障碍空间，门高为2.1m，宽至少为90cm，地板承重能力不低于500KG/MM。
设备子系统是整个布线系统的管理中心，由设备间（主配线间）中的电缆、连接器和相关支撑硬件组成，它把公共系统设备的各种不同设备互连起来。
考虑到中心机房机柜中的美观及便于管理，管理区跳线我们采用订制的两端带RJ-45数据线用于连接配线架与网络设备。
需要：
两端带RJ-45数据线80根
对于每一幢大楼来说，设备间设置大楼的进出线设备、网络互连设备、主配线架，也可以放置电话及计算机主机，它把公共系统的各种不同设备（如计算机主机、数字程控用户交换机、楼宇自控设备等通信或电子设备）互连起来，它是整个建筑的主要布线区
在较大型的智能建筑物中，一般将计算机主机、数字程控用户交换机、楼宇自控设备分别设置机房，遵照国家规范设计好设备间子系统的各个部分。
4.6、建筑群子系统
建筑群子系统又称为园区子系统，它是将一个建筑物的电缆延伸到另一个建筑物的通信设备和装置，通常是由光缆和相应设备组成，提供外部建筑物与大楼内布线的连接点。
它支持楼宇间通信所需的硬件，其中包括电缆、光缆以及防止电缆上的脉冲电压进入建筑物的电气保护装置
建筑群子系统用于连接各分散的建筑物，由于部分建筑距信息中心的距离可能超过了100米（铜缆布线系统的最长距离为100米，粗缆可支持500米，但粗缆只能支持系统主干间的10M连接，五类双绞线支持100M连接），另外考虑到现代网络技术ATM、千兆以太网对网络带宽的要求（155M/622M/1000M），系统主干只能选择多模光缆（多模光缆可在260米范围内支持1000M主干）。
另外考虑到光缆主干的备份以及经济原因（四芯与六芯光缆价格相当），可以选择国产长飞六芯多模光缆来构建整个网络系统主干。
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