湖北通山一中校园综合布线设计毕业设计.docx
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湖北通山一中校园综合布线设计毕业设计
重庆信息技术职业学院
毕业设计
题目湖北通山一中校园综合布线设计
选题性质：
设计□报告□其他
院系电子工程学院
专业移动通信专业
2014届电子工程学院
毕业设计选题审批单
年级11级专业移动通信班级2
学生姓名
学号
选题
通山一中校园综合布线设计
选题性质
□设计□报告□其他
选题论证：
综合布线由工作区子系统、水平子系统、管理区子系统、干线子系统、设备间子系统五个部分组成，充分考虑了高度的可靠性、高速率传输特性和可扩展性等因素。
在工作区子系统，对于信息点采用标识区分；
在水平子系统，对于数据信息点，都采用超五类四对非屏蔽双绞线，连接到管理区子系统的快接式RJ4524口配线架，并进行彩色分区管理。
在管理间子系统，针对具体情况，对数据点进行分区管理，并在配线架上进行相应的区分和标识。
指导教师初审意见：
签名：
年月日
毕业设计工作领导小组审批意见：
签名：
年月日
2014届电子工程学院
毕业设计开题报告及进度要求
年级11级班级2
学生姓名
学号
指导教师
选题性质
□设计□报告□其他
选题
通山一中校园综合布线设计
选题的目的和意义：
毕业设计是完成教学计划达到实践锻炼培养目标的重要环节。
它通过深入实践、了解深层次的网络技术、完成毕业设计任务或撰写论文等诸环节，着重培养学生对计算机综合布线的综合分析和解决问题的能力和独立工作能力；同时，对学生的思想品德，工作态度及作风等诸方面都会有很大影响。
对于增强事业心和责任感，提高我们实践能力具有重要意义。
是我们在校期间的学习和综合训练阶段；是学习深化、拓宽、综合运用计算机网络知识的重要过程。
选题研究的主要内容和技术方案：
1选题研究内容：
布线系统的设计
布线系统的设计包括了线路的选择，架线的方式，电力系统总容量的计算，各个子系统的设计：
工作区子系统设计:
；
水平布线子系统设计；
垂直干线子系统设计；
管理子系统设计。
材料的选择
机柜的选材；
电缆线，架线设备；
接线端口以及信息交换设备选择。
布线工程造价计算
材料造价；
工程造价。
投标方案的设计
格式规范；
可行性研究；
性价比分析。
2选题研究技术路线、研究方法和要解决的关键问题：
技术路线
设计综合布线方案；
计算各栋楼数据点，造价计算，选择材料；
投标方案设计。
研究方法
建筑工地实地考察，咨询建筑电气工人并记录相关信息，文献调研以及上网查询相关资料为设计优越的综合布线方案做准备；
市场考察，了解所需的电气设备，材料的相关信息及价格为设计优越的投标方案做准备。
解决问题
设计合理的布线方案；
工程造价计算，提高性价比；
设计投标方案；
毕业设计工作时间
2012年9月1日至2012年10月20日
毕业设计工作日程安排
时间段
工作内容
2013.7.1
选题、开题、制定任务、开题
2013.7.4
毕业设计工作领导小组审批意见
2013.7.8
开题报告时间
2013.7.8-2013.9.15
毕业设计
2013.9.17
指导教师评阅
2013.9.19
交叉评阅时间
2013.9.20-2013.9.24
答辩时间
指导教师意见：
成果要求：
签字：
年月日
摘要
随着时代发展，科技的进步网络对于我们越来越重要，是日常生活，教育，国防，等不可缺少的，而通山一中新校园的落成需要进行网络工程使之成为现代化高中，本文主要针对湖北通山一中校园网建设需求提供网络综合布线解决方案，在该方案中主要对湖北通山一中校园网的综合布线的各项需求进行仔细分析，并且详细对设计目标、系统设计原则、设计标准、系统产品选型及产品简介、总体系统设计方案、线槽及线缆布设要求和综合布线测试与验收等内容进行说明。
通过湖北通山一中校园网综合布线设计方案可以为湖北通山一中校园网建设成为高性能、低成本的校园网，提高学校教学与科研的综合实力，同时也为湖北通山一中广大师生提供优质的网络。
关键字：
校园网综合布线设计、综合布线测试与验收、综合布线
绪论
目前，计算机技术、通讯技术、网络技术正在以前所未有的速度发展。
这些高速发展的新技术带动人类步入了计算机技术发展的新时代-网络时代，数据、话音、视频、多媒体等信息量急剧膨胀。
信息传输的高速、安全可靠及各任意点之间的计算机网络通讯对信息传输介质及结构提出了更高的要求。
如何适应当前及将来网络技术飞速发展对建筑物布线的挑战是我们在设计之初，就要认真考虑的课题。
综合布线系统正是这样一个系统，它以其极大的灵活性、适用性、可靠性、完整性等优点代替了传统的布线系统概念，并在我国很快为各级主管和技术人员所认识。
随着信息技术的飞速发展，中小学校园网的建设已经逐渐提到议事日程上来。
当前由于网络、数据库及与之相关的应用技术不断发展，尤其国际互联网（Internet）和内部网（Internet）技术的广泛应用，世界正在迈入网络中心计算（NetworkCentricComputing）时代。
人们传统的交互和工作模式正在改变。
处在不同地理位置的人们可以共享数据，使用群件技术（GroupWare）进而能够协同工作；多媒体数据的存储、传输、应用技术的不断成熟；以上这些计算机技术的发展对学校传统的计算机业务系统产生影响，使用户能更方便、更直观的使用系统，也使系统的性能更完善、功能更强大。
Internet的发展带动了全世界的信息产业的发展，也为现代学校应用程序结构提供了一个新的计算模式，这种计算模式能真正适应学校发展的需要，使学校的计算机应用提高到一个新的水平。
将Internet技术应用到学校内部，并建立基于这种开放技术的学校应用程序，使学校本身具有了Internet的特性，这种应用体系结构就是Intranet──学校内部网。
Internet和Intranet代表着全新的信息时代的到来。
Intranet使实现学校内部的信息化成为可能。
学校工作人员和在校学生面对的信息资源已不仅仅来自于一个部门、一个学校或者是一个行业，而是所有Internet世界上的资源，使得学校教学、科研、管理和决策更为有效。
第1章学校概况
1.1学校背景介绍
咸宁通山一中学是湖北省重点中学之一，又是湖北省39所示范高中之一，学校占地面积66000多平方米，建筑面积达45000多平方米。
教学楼宽敞明亮，现有教学班66个，在校学生达到4500余人，各教学班都配备了多媒体教学设备，全部实行多媒体教学。
学生公寓楼设施齐全，可容纳3200人住宿。
学生食堂物美价廉，可容纳3000多人同时就餐。
办公楼典雅别致，实验楼设施先进，现代化教学仪器齐全。
科技楼省内一流，配有闭路电视双控系统、多媒体综合教室、语音室、微机室、电教室、电视演播厅、理化生实验室，图书馆、阅览室、体育馆等一应俱全。
学校管理及教育教学现代化程度达到全省先进水平。
学校与鄂高，华一附中等名校联合办学，是华一附中远程教育示范校。
各教学班均装备了多媒体教学设备，全部实行多媒体教学。
学校开通校园网，设立了绿色网站，向学生开放，使学生不出校门在网上就能获得在课本上得不到的知识。
1.2校园位置分布图
图1.1通山一中校园平面图
1.3需求分析及信息点
1.3.1信息点分析
1该学校有综合楼1座8层，三四层为培训机房，每层4间机房，每个机房50台机。
一层为大厅，其余几层为教师办公室，每层10间，每间办公室6位教师。
700
2教学楼一座7层，每层10间教室，每间教室2台计算机；另为每层有1间教师课间休息室，每间休息室有5台计算机。
490
3有实验楼1座6层，每层3间实验室，其中实验楼中有3层均为计算机机房，每个机房有60台计算机。
其他各层的每个实验室有4台计算机。
580
4有学生宿舍7座，每座6层，每层7间房，每间房6个学生，每个学生都需要上网。
请根据以上描述，画出建筑平面图，小组成员分别设计并选出统一方案。
2744
网络信息点数量：
总共700+490+580+2744=4514
1.3.2信息点个数
表1.1信息统计表
项目地点
楼栋数目
楼层数目
所需信息点数目
教学楼
1
7
175
实验楼
1
6
576
综合楼
1
8
700
宿舍楼
7
6
2744
总计：
4195
第2章校园网综合布线需求分析
2.1用户需求分析
设计一个网络，首先要为用户分析目前面临的主要问题，确定用户对网络的真正需求，并在结合未来可能的发展要求的基础上选择、设计合适的网络结构和网络技术，提供用户满意的高质服务。
网络在怀德高中日常教学办公环境中起着至关重要的作用，校园网的运作模式会带来大量动态的www应用数据传输，会有相当一部分应用的主服务器有高速接入网络的需求（目前为100/1000Mbps，今后可会更高）。
这就要求网络有足够的主干带宽和扩展能力。
同时，一些新的应用类型，如网络教学、视频直播/广播等，也对网络提出了支持多点广播和宽带高速接入的要求。
除上述考虑外，还要注意到由于逻辑上业务网和管理网必须分开，所以建成后校园网应能提供多个网段的划分和隔离，并能做到灵活改变配置，以适应教学办公环境的调整和变化，及实现移动教学办公的要求。
按目前通常的考虑，建议数据信息点的接入以交换10/100Mbps自适应以太网端口接入为主，以供带宽需求较高用户或应用使用。
整个方案设计的目的是建设一个集数据传输和备份、多媒体应用、语音传输、OA应用和Internet访问等于一体的高可靠、高性能的宽带多媒体校园网。
2.2功能需求
（1）满足计算机教学科研、行政办公需要，提供各种教学、办公工具和支撑平台，并提供丰富的计算机软硬件系统资源。
（2）具有完善的办公事务处理能力，包括电子公文传递、电子公文管理、电子邮件、邮件收发等无纸办公自动化功能。
（3）满足信息情报交流的需要，方便学校各级领导和教学科研人员对各种信息资料、科技情报的检索和查阅。
包括Web查询、电子公告、电子新闻等。
（4）具有远程通信能力，借助电话网等通信手段，以最低的通信成本，方便地实现远程互联，跨越地域限制，满足学校要求，加强各单位之间的业务联系和信息资源共享。
（5）具有收集、处理、查询、统计各类信息资源的能力，充分利用原有数据资源，为学校领导提供准确、快捷的数字信息，实现数据化管理和智能化决策。
（6）学校网络系统要确保整个计算机网络系统的可靠性、安全性，具有一定的冗余。
容错能力强，确保信息处理安全保密。
（7）学校信息网络系统要保证实用和技术先进，便于非计算机专业人员使用，并能不断满足学校未来业务发展的需要，具有很强的扩展能力。
2.3设计目标
怀德高中建设校园网一期工程建设，将达到以下目标：
（1）构架千兆校园网主干，实现教学办公综合楼、教学楼、图书馆、教工宿舍楼、男生宿舍、女生宿舍群的互联。
（2）每个教室、实验室、办公室、教工宿舍学生宿舍均可实现100M的校园网接入，实现信息资源的充分共享。
学校领导、老师、学生可以随时随地进入校园网获取校园网信息。
（3）校园网将采用10M光纤接入中国电信网络。
（4）校园网将设置WWW服务、FTP服务、E-MAIL服务、VOD服务。
（5）校园网必须安装内容过滤器，以过滤网站不良信息。
（6）校园网将建立一个OA系统，以便于学校无纸化办公。
（7）校园网将构建一个完整的网络防毒系统，以有效地杜绝病毒的传播。
（8）校园网必须能进行全网的智能化管理，使系统管理员能够方便、高效地实现网络管理。
（9）校园网的一期建设必须为以后网络建设预留发展和扩容的空间。
（10）要求全网的交换机设备必须采用同一厂家的产品，服务器也统一品牌，全网综合布线产品尽量全部统一。
2.4设计原则
（1）经济性
在一定的资金资源下，建立一个高水平、完善的计算机网络。
为了适应系统变化的要求，必须充分考虑以最简便的方法、最低的投资，实现系统的扩展和维护。
把当前先进性、未来可扩展性和经济可行性结合起来，保护以往投资，实现较高的总体性能价格比。
通常情况下，综合布线系统的使用寿命为10～15年。
（2）灵活性
综合布线系统采用AMP所生产的超五类UTP双绞线作为传输介质,物理上采用星型拓朴结构,因此所有的信息通道全部可以通用。
所有设备的接入、改动或者移除均不改变布线系统，只需增减相应的网络设备以及必要的跳线来连接即可。
另外，一个标准的插座，既可接入电话，又可用来接计算机终端，实现语音/数据相互转换。
（3）可靠性
综合布线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通道，每条通道都采用专用的仪器校核线路衰减、串音、信噪比，以保证电气的能力，因而不会造成信息的交叉干扰。
另外物理拓扑星形结构的特点，使得任何一条线路故障均不影响其他线路的运行，同时为线路的运行维护及故障检测及维修提供了方便，从而保障了系统长时间的可靠运行。
（4）冗余性
在整个校园网的设备选择及综合布线中，为了方便今后的扩展，网络的核心交换机、汇聚层交换机和接入层交换机都至少留了三个以上的备用端口，冗余的端口为今后教学大楼进行办公室扩展都十分的方便，在综合布线的垂直主干道布线中，为了防止线路故障会导致整个网络瘫痪，布线中采用了两条主干道，都充分的考虑到网络冗余，为日后网络的管理与维护都提供了便利。
2.5设计标准
*IEEE802.310－BASE－T
*IEEE802.3uEthernet（100BASE-T）
*EIA/TIA568EIA/TIA569EIA/TIA
*TSB36/40工业标准及国际商务建筑布线标准
*ISO/IECIS11801
*ISO/IECJTC1/SC25/WG3
*ANSIFDDI/TPDDI100Mbps
*EIA、TIA568A/568B标准和ISO/IEC11801标准
*邮电部《大楼通信综合布线系统设计规范》YD/T926.1-1997
*邮电部《综合布线用电缆、光纤技术要求》YDT/T926.2-1997
*《建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范》CECS72
*中国民用建筑电气设计规范（JGJ/T16-92）
第3章网络拓扑结构和布线系统总体结构
3.1布线系统总体结构
3.1.1工作区子系统设计
在综合布线中，一个独立的、需要设置终端设备的区域成为一个工作区。
工作区的终端包括电话、计算机等设备，工作区是指办公室、写字间、工作间、机房等需用电话、计算机等终端设备的区域。
由于设置终端设备的类型和功能不同，所以有不同的工作区，通常电话机或计算机终端设备的工作区面积可按5m2~10m2计算，也可以根据用户实际需要设置。
工作区的终端设备可以接插软线直接与工作区的每个信息插座相连。
信息插座的要求
信息点的总个数为700个，信息模块材料预算：
m=n+n*3%=700+700*3%=721个（m—信息模块的总需求量，n—信息点的总量，n*3%—富余量），
每一个工作区信息插座模块数量不宜少于2个。
跳接软线要求
工作区连接信息插座和计算机间的跳接软线应小于5m。
RJ45头材料预算：
m=n*4+n*4*5%=4195*4+4195*4*5%=16780+839=17619个（m—RJ45的总需求；n—信息点的总量；n*4*5%—留有富余量）
用电配置要求
在综合布线工程中设计工作区子系统时，要同时考虑终端设备的用电需求。
每组信息插座附近宜配备220V电源三孔插座为设备供电，暗装信息插座（RJ45）与其旁边的电源插座应保持200mm的距离。
3.1.2配线子系统设计
配线子系统有工作区的信息插座模块、信息插座模块至电信间配线设备的配线电缆和光缆、电信间的配线设备及设备线缆和跳线等组成。
配线子系统通常采用星型网络拓扑结构。
此时，水平布线子系统的最大长度为90m。
这种结构的线路长度较短，工程造价低，维护方便，保障了通信质量。
管槽布线系统有暗敷与明敷，在这次工程中我们接合多方面因素选择了明敷中的走廊槽式桥架方式，就是指线槽用吊杆或托臂架设在走廊的上方，线槽采用不锈钢，规格为100mm*200mm，厚度为1.5mm的。
槽式桥架方式设计施工方便。
管内穿放4对对绞线电缆是，截面利用率应为25%~30%，布线在线槽内的斜面利用率应为30%~50%。
100Ω的双绞线电缆，水平电缆最大长度为90m，配线架跳接至交换设备、信息模块跳接总长度不超过10m。
cp最多转接1次。
这种集合点到楼层配线架的电缆长度不能过短，至少15m。
但整个水平电缆最长90m的传输特性保持不变。
每个楼层用线量（m）：
C综1=[0.55（L+S）+6]*n=[0.55*（3+80）+6]*200=10330
C综2=[0.55（L+S）+6]*n=[0.55*（3+80）+6]*60=3099
C实1=[0.55（L+S）+6]*n=[0.55*（3+90）+6]*12=686
C实2=[0.55（L+S）+6]*n=[0.55*（3+90）+6]*180=10287
C教=[0.55（L+S）+6]*n=[0.55（3+85）+6]25=1360
C宿=[0.55（L+S）+6]*n=[0.55（3+60）+6]*42*6*7=1708
W=2C综1+5C综2+3C实13C实2+7C教+7*6*C宿=20660+15495+2058+30861+9520+71736=150330
电缆订购数=W/305≈493
其中以寝室室为例如3-1图所示
图3-1教室工作区子系统布线图
3.1.3水平子系统设计
其中以教学楼和寝室为例如下图所示：
图3-2寝室楼水平子系统
图3-3教室水平子系统
3.1.4干线子系统设计
干线子系统由建筑物设备间和楼层配线间了连接线缆组成。
图3-4垂直子系统布线图
线缆通过电缆井穿梭，到达每层楼的电信间
每一层，线路从信息点的模块拉到每层的电信间，再经过电缆井，汇总到5楼的中心机房配线架。
干线子系统由建筑物设备间和楼层配线间之间的连接线缆组成，它是智能化建筑综合布线系统的中枢部分。
本校实验楼的干线子系统采用点对点端接法。
是由每层的电信间拉出一条线统一经过电缆井，到达每一层楼的建筑群配线架
垂直子系统主干缆线应选择距离最短，最经济，最安全的路由。
建筑物垂直干线布线道路可采用电缆井，电缆井方法常用于干线通道。
电缆井是指在每层楼板上开出一些方孔，使电缆可以穿过这些电缆并从某层楼伸到相邻的楼层。
电缆井的大小依所用电缆的数量而定。
电缆井的选择性非常灵活，可以让粗细不同的各种电缆以任何组合方式通过。
电缆井方法虽然比电缆孔方法灵活，但在原有建筑物中开电缆井安装电缆造价较高，它的另一个缺点是使用的电缆井很难防火。
图3-5电缆井
干线系统采用100Ω的双绞线电缆，双绞线敷设时线要平直，走线槽，不要扭曲。
双绞线的两端点要标号。
双绞线的室外部要加套管，严禁搭接在树干上。
双绞线不要拐硬弯。
综合布线干线子系统都受到最大布线距离的限制，及建筑群配线架（CD）到楼层配线架（FD）距离不应超过2000m，建筑物配线架（BD）到楼层配线架（FD）的距离不应超过500m。
采用双绞线是，布线距离不宜超过90m。
建筑群配线架和建筑物配线架上，接插线和跳线长度不宜超过20m，超过20m的长度应从允许的干线线缆最大长度中扣除。
点对点端接是最简单、最直接的接合方法。
首先，选择一根双绞线电缆，其数量可以满足一个楼层的全部信息插座的需要，而且这个楼层只需设一个配线间。
图3-6干线电缆点至点端连接
3.1.6电信间系统设计
电信间主要为楼层安装配线设备和楼层计算机网络设备的场地，并可考虑在该场地设置线缆竖井、等电位接地体、电源插座、UPS配电箱等设施。
一般情况下，综合布线系统的配线设备和计算机网络设备擦用19英寸标准机柜安装。
图3-7设备间设计
电信间应与强电分开是指，电信间内或其紧邻处应设置线缆竖井。
电信间应提供不少于2个220V带保护接地的单向的电源插座，但不作为设备供电电源。
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℃，相对湿度为20%~80%。
配线架通常在1U的空间可以提供24个标准的RJ45接口，而是用高密度配线架可以在同样的机架空间内获得高达48个标准的RJ45接口。
机柜为开放式结构，一般用于安装配线设备，有2柱式和4柱式两种。
机柜为600*1200的规格，我们通常使用19英寸宽的机柜。
3.1.7管理子系统设计
管理是对工作区、电信间、设备间、进线间的配线设备、线缆、信息插座模块等设施按一定的模式进行标识和记录。
在电信间/设备间，综合布线系统主要是有两种连接结构：
一种是互相连接结构，简称互联结构，一种是交叉连接结构，简称交联结构。
我们采取的是互联结构，这是一种简单的连接方式，它的连接安装主要有信息模块、RJ45连接头、RJ45插口的配线架。
在综合布线标准中，EIA/TIA606标准专门对布线标识系统作了规定和建议，该标准是为了提供一套独立于系统应用之外的统一管理方案。
本校有综合楼，实验楼，教学楼各一座，还有学生宿舍楼7座。
考虑到各楼层的需求，在每一栋楼的每一层建立一个电信间，在每一栋楼（实验楼是在机房505）的第一层建立一个设备间，然后然后连到中心机房实验楼505，（该机房设有中心交换机，与web连通）详细见校园综合布线系统拓扑图。
图3-8学校系统拓扑图
校园网络拓扑图为三级结构
分为核心层、汇聚层、接入层、使用终端
附图如3-9
图3-9学校网络拓扑图
3.2设计考虑
1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。
2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。
3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。
4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。
5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
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