信息与电气工程学院
课程设计说明书
（2014 /2015 学年 第 1 学期）
课程名称 ： 综合布线及楼宇监控系统工程设计 题 目 ：4号教学楼综合布线及楼宇监控系统 工程设计—1层至3层子系统设计 专业班级 ： 电气1104 学生姓名 ： 学 号 ：
指导教师 ： 刘增环、岑毅南等 设计周数 ： 2 周
设计成绩 ：
2015 年 1 月 4 日
目录
一课程设计目的及要求 ................................................................................................................... 3
1.1设计的目的及意义 ............................................................................................................. 3 1.2 设计的主要任务 ................................................................................................................ 3 1.3设计的技术要求 ................................................................................................................. 3 （1） 设计应符合EIA/TIA-568民用建筑线缆标准和ISO/IEO11801国际标准; ............ 3 （2）整个网络规划应符合实际情况,拓扑结构合理、科学、具有先进技术； ................ 3 二、设计概述 ................................................................................................................................... 3 2.1. 工程概况 ................................................................................................................................... 3
2.2 需求分析 ............................................................................................................................ 4 三、 设计方案 ................................................................................................................................. 4
3.1方案的预期目标 ................................................................................................................. 4 3.2方案说明 ............................................................................................................................. 4 四、 综合布线系统设计 ................................................................................................................. 5 4.1布线系统产品选型 ..................................................................................................................... 5
4.3配线间设计 ......................................................................................................................... 6 4.4工作区子系统设计 ............................................................................................................. 6 4.5管理子系统 ......................................................................................................................... 6 4.6直干线子系统 ..................................................................................................................... 7 4.7备间在系统 ......................................................................................................................... 7 五、综合布线系统设计步骤 ........................................................................................................... 7
5.1 建筑物的实地测量 ............................................................................................................ 7 5.2 AUTOCAD 进行建筑物绘图 ........................................................................................... 7 5.3 信息点的安放和走线 ........................................................................................................ 8 六、信息点的统计及缆线长度的计算 ......................................................................................... 8
6.1具体的信息点分布如表所示 ............................................................................................. 8 6.2线缆长度 ............................................................................................................................. 9 6.3计算订购电缆箱数 ............................................................................................................. 9 6.4主要材料清单 ................................................................................................................... 10 七、参考文献 ................................................................................................................................. 11 八、 课程设计及试验心得体会 ................................................................................................... 11
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一课程设计目的及要求
1.1设计的目的及意义
通过两周的课程设计,使学生加深对《网络与综合布线》课堂所学理论知识的理解,初步 了解智能建筑综合布线工程设计的基本原理、步骤、方法及过程,掌握综合布线总体方案和各子系统的设计方法及局域网组网技术。结合课程设计的内容，熟悉网络综合布线工程中需 要提交的技术文档的要求，学会书写和绘制网络拓扑图、综合布线逻辑图、信息点分布表等 文档，掌握设备材料的预算方法及工程费用计算方法，学会查阅有关专业技术资料及设计手 册，提高进行独立设计的能力并完成课程设计相关任务。 1.2 设计的主要任务
根据4号教学楼中1层至3层各房间的具体结构,依据机电学院的使用要求,对各子系统进行设计。确定每个房间信息口的数量、类型和位置，依据设定的信息点的数目，计算出所用线缆数量，估算本部分的工程造价，绘制出相关图纸。利用实验室的现有设备进行系统的 模拟实验。对课程设计进行总结，撰写课程设计报告。 1.3设计的技术要求
（1）设计应符合EIA/TIA-568民用建筑线缆标准和ISO/IEO11801国际标准; （2）整个网络规划应符合实际情况,拓扑结构合理、科学、具有先进技术； （3）缆线的路由和敷设方式应满足规范和实际需要的要求； （4）与其他各子系统的连接要合理；
（5）根据各个房间的功能，分别考虑信息点的 富裕量；
（6）利用组态软件绘制信息点和照明的布局，并对照明状态进行监控； （7）课程设计报告书写规范、文字通顺、图表清楚、数据完整、结论明确。
二、设计概述
2.1. 工程概况
本设计为4号教学楼信息网络规划与设计——1层至3层综合布线系统设计，该教学楼主要是实验室、办公室，根据用途，楼内主要是各种办公室、会议室、实验室等，大致分布情况：一层主要是实验室、二层、三层主要是办公室。
根据用户的需求，需要设计及安装具有数据及语音功能的网络综合布线系统。并根据房
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间功能的不同设计的数据点及语音点的数量有所不同。
一层：主要为实验室，可以采用普通型设计，语音功能需求不是很多，数量可以少一点；根据房间大小的不同，可适当增减信息点的数量，并可以留出一定的富余量，以备后用！
二层：主要为办公室，由于语音、数据需求量较大，采用增强型设计，每个房间的数据点、语音点相对比较多一些。主要为办公的需求提供更高的满足！
三层：主要为各系办公室，采用增强型设计，每个房间配有充足的数据点及语音点，以应繁忙的办公需求！ 2.2 需求分析
根据用户要求，本方案采用综合布线系统最终为用户提供一个开放的、灵活的、先进的和可扩展的线路基础。可提供数据和语音通信。
一层是各个实验室，信息点布局相对少一些，但为将来考虑，备有一定的富裕量。二层是各领导办公室，基于安全性的考虑，把该层划分为一个网络，该层共有12个房间，从楼层配线间交换机分配给每个办公室两个到六个端口，分别具有语音和数据端口。三层为各系的办公室，网络、数据需求量较大。该层也采用增强型设计，分配较多的信息点。
三、设计方案
3.1方案的预期目标
（1）符合最新国际标准ISO╱IEC11801和ANSI EIA╱TIA568标准，充分保证计算机网络高速可靠的信息传输要求。
（2）能在现在和将来适应技术的发展，实现数据通信，话音通信和图像传递。
（3）除去固定与建筑物内的缆线外，其余所有的接插件应是模块化的标准件，以方便将来发展时很容易地将设备扩展进去。
（4）能满足灵活应用的要求，及任一信息点能够连接不同类型的计算机或数据终端设备。 （5）能够支持100MHZ的传输带宽，可支持以太网，快速以太网，令牌环网，ATM,ISD等网络及应用。 3.2方案说明
整个布线系统由工作区系统水平子系统，管理子系统，垂直干线子系统，设备间子系统
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构成。以下按各子系统分别进行说明，在本方案中分别进行说明，在本方案中充分考虑 布线系统的高度可靠性，高速率传输特性及可扩充性和安全性。
结构化布线系统图
四、综合布线系统设计
4.1布线系统产品选型
● 语音及数据的插座模块、水平线缆均选择超5类产品； ● 面板采用单孔86型墙上型面板；
● 语音、数据水平线缆选择超5类4对非屏蔽双绞线，并预留10％的余量。 ● 配线间语音水平子系统配线架选择25对110型交叉连接配线架，数据水平子系统配线架选 择超5类24口模块式配线架。
● 考虑到维护管理的方便，配线间的配线架采用19英寸24口落地/壁挂机柜安装方式； 4.2水平子系统
数据及语音信息点的水平数据线缆采用VCOM室内超5类非屏蔽双绞线系列。水平线缆从FD机柜引出后，通过水平线槽及垂直线槽连接到底盒处并做好预留。水平走廊的线槽及办公室内的线管均在土建时已经架设好，设计及施工时不再对线槽线管进行设计。
水平线缆计算方法：L平均=（（（L最长+L最短）／2）*1.1）+6；总长S=L平均*504/305m/箱。
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综合布线系统的水平干线子系统可以考虑采用屏蔽双绞线、非屏蔽双绞线、光缆。光缆价格过高不予考虑。对于屏蔽双绞线，考虑到它存在以下问题：
本身特性决定对低频噪声（如交流50Hz）难以抑制，在一般情况下与非屏蔽双绞线的效果相当，没有特殊作用。
屏蔽双绞线的连接要求制作工艺精良，否则不但起不了屏蔽的作用，反而会引起干扰。 因此经过全面的考虑，该院的综合布线系统的水平干线子系统全部采用非屏蔽双绞线。如果随着环境的变化，校园建筑中确定存在电磁干扰很强的环境，也可以直接考虑使用光缆，而不必采用安装施工较为复杂的屏蔽双绞线。
在非屏蔽双绞线的选用中，考虑以后的网络应用，合部施工采用超5类非屏蔽双绞线，以便满足以后网络的升级。考虑到该院实施布线的建筑物都没有预埋管线，所以建筑物内的水平干线子系统全部采用明敷PVC管槽然后安装超5类非屏蔽双绞线缆的方式。原则上PVC管槽的敷设应与强电线路相距30cm，由于特殊情况PVC管槽与强电线路相距很近的情况下，可在PVC管槽内安装白铁皮然后再安装线缆，从而达到较好的屏蔽效果。
本系统中： ● 25对110型交叉连接配线架支持语音传输； ● 超5类24口模块式配线架支持数据传输： 4.3配线间设计
楼层配线架（FD）安装在各楼层配线间19英寸机柜内，并尽量靠近进线口。每个楼层设置一个配线间。
配线间应尽量保持室内无尘土、通风良好、室内照明不低于150Lx，应符合有关消防规范、配置有关消防系统。每个电源插座容量不小于300W。弱电竖井原则上应位于配线室内。
4.4工作区子系统设计
工作区子系统在施工时要考虑的因素较多，因为不同的房间环境要求不同的信息墙座与其配合。在施工设计时，应尽可能考虑用户对室内布局的需要，同时又要考虑从 信息墙座联接应用设备（如计算机，电话等）方便和安全。墙上安装型信息墙座一般考虑嵌入式安装。在国内采用的是标准的86型墙盒，该墙盒为正方形，规格80 X 80mm，螺丝孔间距60 mm。信息墙盒与电源墙座的间距应大于30cm。桌上型墙座应考虑和家具，办公桌协调，同时应考虑安装位置的安全性。信息墙盒与电源墙座的间距应大于30cm。 信息墙座接头的端接安装必须由经过培训的专业工程师完成。与管理区子系统的端接一样，它的安装工艺对系统的性能有直接的影响。
4.5管理子系统
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管理子系统连接水平电缆和垂直干线，是综合布线中关键的一环，常用设备包括快接式配线架，理线架，跳线和必要的网络设备。 4.6直干线子系统
垂直干线子系统有连接设备间与各层管理间的干线构成。其任务是将各楼层管理间的信息，传输到设备间并送至最终接口。垂直干线的设计必须满足用户当前的需求，同时又能适合用户今后的要求，位达此目的，我们采用6芯多模室内光缆，支持数据信息的传输，采用3类50对非屏蔽电缆，支持话音信息的传输。 4.7备间在系统
设备间子系统是整个布线系统的中心单元，计算机中心设在一层，电话主机房设在一层，实现每层楼汇接来的电缆的最终管理。
五、综合布线系统设计步骤 5.1 建筑物的实地测量
设计的开始先进行建筑物的实地考察，对大概的布局进行观察并做相应的记录，再对建筑物的外围进行尺寸的测量和记录。完成之后，对各个楼层的房间尺寸、门的大小进行测量、记录相应的门牌号、和其功能，为下一步的信息点安排做好准备。
5.2 AUTOCAD 进行建筑物绘图
在一些大概的尺寸测量完毕后，进行CAD建筑图平面图的绘制，为下一步信息点的安放和布线打下基础。
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5.3 信息点的安放和走线
建筑物平面图绘制完毕后，进行信息点的绘制、安放，根据用户需求和具体功能进行设
计、安放，并选好配线间的位置，都放好后，进行布线的设计。 5.4布线材料计算布线图都画好后，进行走线的计算和信息模块、配线架的计算等。
六、信息点的统计及缆线长度的计算
6.1具体的信息点分布如表所示 信息点分布统计
建筑物网络和信息点数量统计表 房间或者区域编号 05、06 07、08 09、10 11、12 13、14 数楼据层 数语数语数语数语数语数语数语数语数语点编据音据音据音据音据音据音据音据音据音合号 点 点 点 点 点 点 点 点 点 点 点 点 点 点 点 点 点 点 计 01 02 03 04 2 03 2 02
语音点合计 28 31 信息点合计 2 2 3 3 3 3 2 2 2 2 3 2 3 2 3 2 3 2 8
3 2 3 2 3 2 3 2 2 2 2 2 2 2 28 31
2 01 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 28 28 174 合计
87 87 4号教学楼1至3层的信息点数量统计表 6.2线缆长度
水平布线子系统线缆长度的确定应根据布线的具体方法和走向，先确定距离交换间最远和最近的信息插座的连接电缆走线距离，然后计算平均电缆长度和电缆平均走线长度，从而算出每个楼层用线量。具体计算公式如下：
平均电缆长度=最远与最近两根电缆路由的总长度/2
电缆平均走线长度=平均电缆长度+备用部分（平均电缆长度的10%）+ 端接容差6m（可变）
每个楼层用线量C可按下式计算：C=[0.55*(F+N)+6]*n (m) 式中：F—为最远信息插座离交换间的距离 N—为最近信息插座离交换间的距离 n—为每楼层信息插座数量
1层线缆长度：1层最近信息点位于地质标本室，距离楼层配线架2m,即N=2m,最远信息点位于水文地质实验室（2），距离楼层配线架47m,即F=47,而n=56，则C=[0.55*（2+47）+6]*56=1814.4（m）
2层线缆长度：根据2层布线示意图（图2）知，2层最近信息点位于评估资料室，距离楼层配线架1.5m,即N=1.5m，最远信息点位于学术报告厅，距离楼层配线架同样为37m,即F=37m,而n=62，则C=[0.55*（1.5+37）+6]*62=1684.85m.
3层线缆长度：根据3层布线示意图（图3）知，3层最近信息点位于矿业工程系，距离楼层配线架1.5m,即N=1.5m，最远信息点位于采矿模型室，距离楼层配线架同样为37m,即F=37m,而n=56，则C=[0.55*（1.5+37）+6]*56=1521.8(m) 6.3计算订购电缆箱数
发货时电缆是以箱为单位计算的，因此当计算出需要的电缆长度（多少米）后，应将其转换为电缆箱数 。电缆箱数正确的计算方法为
每箱最大可订购电缆长度÷电缆走线的平均长度=每箱电缆走线数量
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又由于每个信息插座需要1根双绞线电缆,电缆走线总数等于信息插座总数，所以 信息插座总数÷电缆专线根数/箱=箱数
依据以上方法对各层需要的电缆箱数计算如下：
1层：电缆平均走线长度=[0.55*（2+47）+6]=32.95（m）
每箱电缆走线数量=305÷32.95=9.256（根），向下取整为9根，箱数=56÷9=6.2（箱），向上取整为7箱。
2层：电缆平均走线长度=[0.55*（1.5+37）+6]=27.15（m） 每箱电缆走线数量=305÷27.15=11.23（根），向下取整为11根， 箱数=62÷11=5.6(箱) 向上取整为6箱
3层：电缆平均走线长度=[0.55*（1.5+37）+6]= 27.175（m）
每箱电缆走线数量=305÷27.175=11.22（根），向下取整为11根，箱数=56÷11=5.09（箱） 向上取6箱
则整个1层至3层水平布线共需订购电缆19箱。 6.4主要材料清单
序号 1 2 名称 超5类信息模块 布放室内超5类非屏蔽双绞线 3 架 4 24口模块式配线架
个 4 25对110型配线个 4 单位 个 箱（305米） 数量 174 19 10
七、参考文献
[1]江云霞，杨延嵩，马颂阳 . 综合布线实用教程 . 国防工业出版社，2003.1 [2]张宜 . 综合布线系统应用技术 . 电子工业出版社，2007.8
[3]张宏庆，王改政，李向东，张言荣，赵法起，张宣。 智能建筑综合布线系统技术 .
八、课程设计及试验心得体会
两个星期一眨眼就过去了，课程设计总算有了一个好的结果，在这过程中遇到了不少困难，通过上网查以及老师、同学请教，把这些困难一个一个的都解决掉了，通过做这次的课程设计，让我对网络布线及组态有了一个新的认识，我对综合布线工程的基本步骤和工程的基本要求有了进一步的掌握，实际的操作能力、理论运用到实践中的能力、团队协作能力都有所提高。
在做照明设计的时候，先去四教看了看，统计一下有多少信息点、数据点，每个房间都是在什么地方，每个房间有多少个电棒，教室的长和宽大概是多少，然后根据力控软件工作窗口的大小合理地规划每个房间应该画多大，怎样才能把每个房间、每层楼都设计在同一个界面上，而且显得比较美观。画第一张图的时候我先画的第一层，最后画的第三层，画好的时候我发现，这不符合综合布线的基本要求，而且我把房间都联在了一块，这样不合适，我不得不从新画一张，按照楼层由高到低的顺序进行，并且为了都能演示出来，就在一个窗口里做一层，这样就不会出现超过64点限制的问题。点灯的时候有两种发法，一种是做个程序，利用条件语句，把各个变量都写出来，给上初始值，什么时候语句为真等。另一种方法是，在给灯及开关赋变量的时候，利用逻辑与把灯和开关的关系用表达式写出来，这两种方法都能实现功能，我选择了第二种方法。画好图，写好表达式时，我以为就一定能成功，一按开关，有的房间里的灯不亮，有些灯或开关的变量发生了重复或者有些忘了给定初始值了，又返回到编辑界面，对于漏掉的补上，重复的写入新的变量。
我感觉一次的课程设计比上好几节理论课学到的东西都多，当然了前提是得有一定的理论基础，这样在进行实践的时候，才会感到游刃有余，很感谢老师对我的帮助，也希望在以后的课程当中，多安排一些实践环节，提高我们运用知识的能力，这对我们以后无论是做科研还是工作都有好处。
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课程设 计评语 课程设 计成绩 （签字） 年 月 日 指导教师 12
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