课程设计 数字化医院综合布线的规划与设计.docx
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课程设计数字化医院综合布线的规划与设计
安徽省巢湖学院信息工程学院
课程设计报告
课程名称《网络综合布线》
课题名称数字化医院综合布线的规划与设计
专业计算机科学与技术
班级09计本
（2）班
小组成员俞传瑞（09011127）
张颖（09011135）
刘秀（09011102）
王彬彬（09011113）
指导教师程军
完成日期2012年12月23日
1、系统工程概述
本次综合布线课程设计以巢湖市第一人民医院为模拟目标，设计提供高性能的数据和语音通讯的传输通道，能够良好的支持数据、语音、图像和多媒体通讯等各种信号的传输，并能适应不断发展的网络技术的需要。
1.1、医院信息网络平台的特点
现代化新型医院通过建筑智能化和医疗信息化的完美结合，以建筑为基础、通信网络为平台，集成医疗、诊疗、办公自动化，病历、医疗影像数字化管理、传输，等等诸多功能于一体，通过构建系统和服务的优化组合平台，向医院内所有人员，包括病人、医生、护士、科研人员等，提供一个安全、高效、舒适、方便的就医、诊疗、科研、学习的环境，通过信息化提高医院的管理水平，提升医院的就医标准。
但是，构建一套成功的医院信息化平台却面临着诸多的难题，有待于解决。
在最新颁布的国家标准GB/T50314-2006《智能化建筑设计标准》中，对医院的智能化建设给出了明确的定义。
从中我们可以看出医院的信息网络平台几乎是所有网络中最复杂的了，原因是由于其特殊性，医院的网络要求极高的可靠性，即连续运行、不间断。
我们知道，医院信息化应用包含诸多系统，如：
A．医院信息管理系统（HIS）
B．临床信息系统（CIS）
C．医学影像系统（PACS）
D．放射信息系统（RIS）
E．远程医疗系统
F．电子病历（CPR系统）等等
这些系统均在医院信息网络平台上传输，必然要求其信息网络平台高度可靠、连续运行，响应快。
因此我们可以将医院信息网络传输平台的特点总结如下：
A．高复杂—信息类型多样、数据量大
B．高性能—传输高带宽、大容量、高速率
C．高可靠—系统可靠性高、连续运行、不间断
D．高管理—信息系统复杂，管理性要求高
1.2、综合布线系统平台的规划理念
综上，通过对医院信息网络传输平台的特点的分析总结，我们可以进一步对医院信息网络传输平台综合布线系统提出规划理念，即如何针对高复杂的医院信息网络的高性能、高稳定、高管理要求，通过选择适合产品，构建合理系统架构，使其达到高的容错性、可用性、可扩展性，通过先进的管理理念，使系统管理简单、整洁，提升管理效率，减少故障率，提升布线系统价值，从根本上保护系统投资。
2、系统设计思路
1.确认医院需要的信息点位类型和应用。
每个办公区应至少考虑一组信息点，特殊场合考虑两组以上信息点。
任何一个信息插座都可提供语音和高速数据传输。
除办公区域，还需考虑公共区域的一些弱电系统的网络传输需求，如：
IP网络监控、流媒体管理、LED大屏、触摸屏、门禁管理以及无线网络AP的接入。
并考虑在重要手术室、远程医疗会诊室的万兆光纤端口接入。
2.确认水平线缆传输速率及带宽。
数据语音布线考虑使用灵活性、扩充性、高带宽性，数据和视频传输均采用万兆以太网布线，语音布线采用六类布线，特殊场合可以引入光纤和万兆以太网布线两种媒介，增强系统实时图像数据的传输能力。
3.确认系统线缆材质。
医院是一个人员密集的地方，所以线缆我们采用低烟无卤阻燃型万兆以太网布线、六类布线和万兆光纤布线。
整体布线系统我们提供20年厂商质保。
4.确认设备配线间的配置。
根据大楼的信息点点位分布以及管理的方便性来确定，确保设备配线间所管理的任一信息点的水平线缆长度不会超过90米的国家/国际标准。
设备间一般的原则是就近弱电井附近。
本工程共涉及到三幢楼宇共划分6个设备配线间。
5.确认中心机房的所在。
中心机房为医院弱电系统的基础核心所在。
其既为外网干线的接入口，也为医院内部的信号枢纽。
大量的精密电子仪器设备均设置在其中，因此针对中心机房的面积和环境还有一定的要求。
本次中心机房根据甲方图纸规划，设置在医技急诊楼的第五层弱电机房内。
机房布线采用电子配线架、低烟无卤阻燃型万兆以太网布线和万兆光纤布线。
分配线区、服务器区、网络区、存贮备份区、监控区、缓冲区等。
6.确认干线的传输线缆。
针对前端信息点的功能应用不同，分为主干8芯多模万兆光缆和主干语音三类25对大对数电缆。
同样需要采用低烟无卤材质的来铺设。
7.确认布线的品牌。
综合布线系统的所有元器件（包括面板、模块、线缆、光纤、配线架、跳线等）应全部采用国际一流进口品牌的产品，其标准模块化设计使得增、减、替换都很容易实现，方便日常维护。
3、系统架构分析
根据国际电子工业协会（EIA）制定的结构化布线系统标准（EIA/TIA568A），及中国工程建设标准化协会制定的标准《建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范》，结构化布线系统由工作区子系统、配线（水平）子系统、干线（垂直）子系统、设备子系统、管理子系统、建筑群子系统六个子系统组成。
工作区子系统（WORKAREASUBSYSTEM）
水平布线子系统（HORIZONTALSUBSYSTEM）
管理子系统（ADMINSTRATIONSUBSYSTEM）
垂直干线子系统（RISERBACKBONESUBSYSTEM）
设备子系统（EQUIPMENTSUBSYSTEM）
建筑群子系统（CAMPUSSUBSYSTEM）
其中任何一个子系统均为独立的单元组，更改任一子系统时也不会影响其它子系统。
4、楼内综合布线系统规划设计
4.1工作区（WorkLocation）子系统
它就是工作区（各个用户）内终端设备连接到信息插座之间的设备组成。
包括信息插座、连接软线、适配器等。
本项目共涉及到巢湖市第一人民医院的三幢建筑体：
门诊行政楼，医技急诊楼和住院楼。
根据不同建筑体的结构和应用不同，规划设计点位不同。
信息点布点原则：
小门诊室：
每个房间布置1个网络点，1个电话点；
大门诊室：
每个房间布置2个网络点，2个电话点；
小的收费及挂号窗口：
根据面积大小，一般布置3-4个网络点，1个电话点；
中型收费及挂号窗口：
根据面积大小，一般布置6-7个网络点，1个电话点；
大型收费及挂号窗口：
根据面积大小，一般布置9-10个网络点，2个电话点；
3个大型的收费窗口，分别布置6、9、10个网络点，2个电话点；
小办公室：
每个房间布置2个网络点，2个电话点；
大办公室：
每个房间布置4个网络点，4个电话点；
护士站：
每个地方布置3-4个网络点，1个电话点；
护士长办公室：
根据面积大小，每个房间布置3-6个网络点，2个电话点；
医生办公室：
根据面积大小，每个房间布置4-8个网络点，2个电话点；
主任办公室：
根据面积大小，每个房间布置2-3个网络点，2-3个电话点；
领导办公室：
每个房间布置2个网络点，2个电话点；
备用间：
每个房间布置2个网络点，2个电话点；
重症病房和抢救病房布置1个网络点，其它普通病房内不布置网络点；
手术室和数字化影像中心、放射科除布双绞线外，考虑设计一些光纤点的布线。
在医院实现无线网络需要预留若干个网络点，建议根据网络集成商的射频选址勘测结果，确定设置接入点的最佳位置，从而进行更加准确的设计，更有意义的是设计员可以做出更加准确的施工图纸和配置合适的安装设备。
其它诸如会议室、检测中心根据应用需求预留若干个网络点。
4.1.1门诊楼的信息点位的规划
门诊楼共计5层，分左、右两部分，中间有3层过厅。
左、右部份每层结构一致，占地面积均约为36.3*36平米，主要为门诊及办公场所。
我们根据楼宇结构将设备间分为左、右两部份分别集中管理各自所有楼层的信息点。
根据点位表统计，我们可以得出门诊楼的点位数量如下：
楼层
网络点
语音
网络点
语音
楼层
左1F
57
29
84
48
右1F
左2F
58
32
62
41
右2F
左3F
56
32
62
41
右3F
左4F
91
80
56
40
右4F
左5F
34
22
合计:
296
195
264
170
合计：
4.1.2医技楼的信息点位的规划
医技楼也是5层，分左、右两部分，但中间是6层过厅。
第六层的过厅为安防监控中心机房。
其余五层左、右部份每层结构大体一致，占地面积均约为39.6*33平米，主要为医疗用房和办公室。
我们根据楼宇结构将设备间分为左、右两部分分别集中管理各自所有楼层的信息点。
根据点位表统计，我们可以得出门诊行政楼的点位数量如下：
楼层
网络点
语音
网络点
语音
楼层
左1F
56
21
38
21
右1F
左2F
40
15
43
27
右2F
左3F
40
15
44
26
右3F
左4F
28
15
29
13
右4F
左5F
中心机房所在
100
6
53
45
右5F
左6F
15
2
右6F
合计:
264
72
222
134
4.1.3住院楼的信息点位的规划
住院楼是7层，分左、中、右三部分，考虑在楼层中间的弱电井只两个可以利用，因此我们在划分信息点同样分为左、右两部份。
主要为住院病房和值班医生办公室，每层结构一致，建筑占地面积约为：
S=25.2*18.2+（14.4+34.4+11）*18.2+25.4*18.2+（13.5+28.8）*18.=2779.14平方米。
住院病房不设计网络点。
根据点位表统计，我们可以得出住院楼的点位数量如下：
楼层
网络点
语音
网络点
语音
楼层
左B1层
26
16
右B1层
左1F
40
12
40
13
右1F
左2F
30
11
30
11
右2F
左3F
34
12
33
11
右3F
左4F
35
13
36
13
右4F
左5F
35
14
34
13
右5F
左6F
41
15
40
15
右6F
左7F
40
7
33
7
右7F
合计:
281
84
262
83
4.1.4医院三幢楼总表统计
楼层
网络点
语音
网络点
语音
楼层
门诊楼左侧
296
195
264
170
门诊楼右侧
医技楼左侧
264
72
222
134
医技楼右侧
住院楼左侧
281
84
262
83
住院楼右侧
室外
6
合计:
847
351
748
387
合计
总计是：
1595个网络点，738个语音点。
各幢楼宇的具体点位详细分布可见本方案附表。
以上网络点的数量不但包括室内办公室的网络信息点的应用，还包括LED大屏、触摸屏、门禁点、网络IP监控点的应用。
4.1.5光纤点的总表统计
在手术室和数字化影像中心、放射科规划设计多个光纤点，直接与医技急诊楼的网络中心机房直连，用于远程医疗系统平台的接入，根据图纸计算设计20多个光纤到桌面的信息点。
4.2水平（Horizontal）子系统
水平线子系统是指从工作区到布线房之间的双绞线。
而据EIA/TIA568A所标明，适用的通信媒介选择相对工作区子系统的八芯双绞线。
至于长度限制则应不能超过90公尺。
4.2.1线缆敷设注意事项
敷设万兆以太网线缆时应比6类线缆更小心，首先要保持双绞线的弯曲半径不小于线缆直径的10倍，且没有损伤或扭结，牵引时应按以下步骤进行：
1．将线缆护套剥去30厘米长
2．把同时牵引的几根缆线上的护套捆成一束
3．集中所用线缆中的导线，并把它们扭绞在一起编成一个环
4.将牵引绳穿过环后打结，以形成平滑结实的牵引端。
4.2.2线缆敷设方式
所有管道暗埋铺设，桥架吊装在房间吊顶内（见平面图）。
水平线缆从相应的配线间走线出来，通过弱电井然后沿桥架和预埋在房间墙体的PVC管走线到各房间暗盒处，房间墙面先预埋PVC管走线。
图例两种常见的走线图：
4.2.3线缆计算方法
一般水平线所需要的数量计算公式如下：
信息点长度=层高（H）+机柜高度（h）+两端余量（∫）+平均水平线长（L）+进户端长度（l）
H=AB+GH
l=BC
L=CD+EF+FG
H=GH
信息点总线长=信息点长度*信息点数量*1.1
线缆数量箱数=信息点总线长/305
在信息点比较集中且分布比较均匀的情况下按以上的公式来算，如果信息点分布不均匀时，一般考虑方法为：
先选好一个最远的参照点沿具体的路由走线来计算出实际距离，然后以它为参照来逐个递减算出各个信息点的长度，求得总点数的线数来平均求整后乘1.1（此比例为线在桥架中走线不可能笔直的有弯曲度和转弯抹角处的余量）
针对本工程前端端信息点的不同应用采用不同线缆。
采用星型连接方式全部进入设备配线间，工程布线建议全部采用墙面暗埋的方式进入信息底盒。
每个信息点的平均距离估算为65米，则根据信息点的数量可以得出线缆总长度。
本工程共需要250箱万兆双绞线，160箱六类双绞线。
针对20光纤点，我们采用室内4芯多模光缆；根据实际点位距离测算得出平均长度为250米，总计需要5000米。
4.3管理（Administration）子系统
它是干线子系统和水平子系统的桥梁，同时有可为楼层组网提供条件。
本工程共涉及到三幢楼宇：
门诊行政楼
（1），医技急诊楼
（2），住院楼（3）；每幢楼宇分左、右两部分，各设立一个分管理配线间（IDF），总计是6个管理配线间（IDF），全部位于第四层弱电井内或附近的设备房内。
4.3.11IDF命名规划
从医院正大门开始，第1幢至第3幢依次为门诊行政楼
（1），医技急诊楼
（2），住院楼（3）；其左半部份为A区，右半部份为B区，则6个IDF间的命名依次为：
IDF1A，IDF1B，IDF2A，IDF2B，IDF3A，IDF3B；
4.3.2IDF配线设备：
其中包括双绞线跳线架、跳线（有快接式跳线和简易式跳线之分）。
在有光纤需要的布线系统中，还应用光纤跳线架和光纤跳线。
当终端设备位置或局域网的结构变化时，有时只要改变跳线方式即可解决，而不需要重新布线。
因此起着管理各层的水平布线连接相应网络上的作用。
针对网络数据点我们采用24口万兆非屏蔽配线架来端接；语音我们采用24口六类非屏蔽配线架来端接；
针对光纤点，我们采用光纤配线架来端接。
楼层
IDF
网络点
语音点
24口万兆配线架
24口六类
配线架
24芯万兆光纤
配线架
门诊楼左侧
IDF1A
296
195
13
9
1
门诊楼右侧
IDF1B
264
170
10
7
1
医技楼左侧
IDF2A
264
72
11
3
10
医技楼右侧
IDF2B
222
134
10
6
1
住院楼左侧
IDF3A
281
84
12
4
1
住院楼右侧
IDF3B
262
83
11
4
1
合计:
1595
738
67
33
15
4.4垂直干线（Backbone）子系统
大楼垂直干线子系统是指每个建筑物内从主交换间（BD）至楼层交换间（FD）之间的缆线及配套设施组成的系统。
垂直主干子系统的作用是在建筑物内BD与各CD之间形成一个干线馈电网络，提供建筑物的主干电缆路由，是综合布线系统的神经中枢，实现主配线架和中间配线架的连接。
本工程一幢建筑分左、右两部份，各自独立不相连，因此无垂直干线子系统，只有与医院中心机房的建筑群干线子系统。
4.5设备间（Equipment）子系统
它是采用跳接式配线架连接主机和网络设备。
该子系统是由设备间的电缆、连接跳线架及相关支撑硬件、防雷保护装置等构成。
它可以说是整个配线系统的中心单元，因此，它的布放、选型及环境条件的考虑恰当与否，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。
本子系统中心机房位于医技急诊楼的第五层弱电机房内，详见规划设计参考网络交换集成系统和机房建设工程两章节。
4.6建筑群（Campus）子系统
它是将多座建筑物的数据通信信号连接成一体的布线系统，它可以采用架空或地下电缆管道（或直埋）敷设的室外电缆和光缆互联起来。
此外，它一般还需设有防止电缆的浪涌电压进入建筑物的电气保护装置。
本系统针对语音电话和网络数据的功能不同，分为室内25对大对数电缆和室内12芯多模光缆。
从中心机房（MIDF）至各管理配线间（IDF）的距离长度，根据甲方提供的建筑平面图纸估算得出：
从中心机房（MIDF）至IDF1A和IDF1B的距离估算约为260米；
从中心机房（MIDF）至IDF2A和IDF2B的距离估算分别约为50米和100米；
从中心机房（MIDF）至IDF3A和IDF3B的距离估算约为240米；
根据每个设备间的管理的语音电话点数量，按4:
1比例配置大对数电缆，
每个设备间接入2根室内8芯万兆多模光缆作双链路备份，为防止意外断裂，设备间的不同光缆应分开各自铺设，不共管铺设。
4.7系统扩展规划
其它建筑群的信息点规划，可采用室外光缆星型连接至各幢楼宇，然后再根据楼宇结构、面积和功能来配置相应的信息点。
甲方应完善从中心机房至其它楼栋的弱电管道，以方便后期的网络扩展应用。
5、机房综合布线系统规划设计
机房是整个网络系统的核心所在，也是所有网线的集中之处。
它的布线绝对是整个布线工程中最复杂的。
因为机房的电缆最多。
机房的重要不仅是因为其中的各种电缆多，更重要的是它是整个网络系统的"神经中枢"，只要其中一个设备，甚至一个端口工作不正常，就有可能导致整个网络，或者一大片用户不能正常进行网络连接或应用。
因而针对数字化医院数据中心机房布线，首先要从这几个方面来考虑：
用户的最终需求、服务器设备总体布局、数据机房网络总体规划、数据机房运行安全、数据高速传输、数据机房日常维护、数据扩充和升级。
有关机房布线方面，要着重注意以下几个要点。
5.1机房位置选择要适当
机房位置的选取非常重要，这要考虑到多方面的因素，如安全性、周围环境，以及它与各工作区的距离等。
由于机房中的设备通常是大功率的，它所散发的热量非常大，所以要求机房应有良好的通风效果，但又不宜在有阳光直射的地方，还要防止雨淋、潮湿、鼠咬等危害。
另外一个重要方面就是与各工作区的距离。
如果楼层比较多（5层或以上），则最好选择建筑物的中间楼层的房间来作为机房，这样一来，连接的各楼层距离都可能不超过规定的双绞线不超100m限制。
5.2选择适当的布线方式
布线方式目前有地板式和吊顶式两种。
很显然地板式就是把各种电缆通过线槽或线管埋在地下，而吊顶式则用线槽或线管和支架将各种电缆吊在天花板上，根据医院以后需求应用来讲，我们采用吊顶式走线方式。
5.3机房的合理布局、安全性、及扩充性考虑
巢湖市第一人民医院的机房我们进行了分区，分为服务器区、交换机区、存储区、配接区。
根据分区不同我们采用以下的布线设计：
5.4保证机房的布线高可靠性和高带宽性
数据中心布线不能只考虑数据和语音需要，还要考虑如监控、门禁、KVM数字切换、机房环境监控、空调系统、消防系统布线需要。
尽量考虑多些信息点，以便扩充使用。
布线产品设计：
双绞线采用低烟无卤防鼠咬万兆以太网双绞线；根据高带宽和高安全性考虑，采用MPO主干光缆，支持万兆传输，提供冗余备份；铜缆配线架和光纤配线架采用电子智能配线架和智能配线管理系统来设计整个布线系统，具有先进性和可管理性等特点。
机房内的所有光纤系统都采用专为数据中心设计的预连接光缆系统，进行高效管理和快速变更以及扩展。
布线系统设计：
机柜全部采用800*1000*2000网孔机柜，方便管理和散热。
也适用于放置任何类型设备。
每个机柜配置48口万兆铜缆配线架和24口万兆光纤配线架。
在各个区域的跳接和连接管理方面，我们通过以下的示意图来连接。
6、总结
通过对学生宿舍楼综合布线的设计，让我们学到了很多东西。
首先综合布线系统包括工作区子系统、配线（水平）子系统、干线（垂直）子系统、设备间子系统、管理子系统和户外子系统。
其次，综合布线系统的特点主要表现为它的兼容性、开放性、灵活性、可靠性、先进性和经济性等等。
设计时应注意网络综合布线的一般性原则，注意具体情况具体分析，不要过于盲目地进行设计，要考虑问题具体、全面，更好地设计综合布线方案。
总之，综合布线全面考察了一个学生对网络的理解，网络的性能以及网络施工方面的能力与技术，通过本次课程设计使得我们学会了很多知识，不但熟悉了课堂上的学习内容，加深了对综合布线的理解，当然在期间也暴露我们对知识掌握不牢固，有些知识点还没有学透、学会，所以在设计方案中还存在一些问题。
最后感谢程老师对我们的指导。
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