智慧园区解决方案-基础设施平台

第一节、基础设施平台

一、综合布线系统

4.  系统概述

综合布线系统是为适应综合楼宇智能化系统的需求而发展起来的一种特别设计  的布线方式。  它将语音、数据、  图像等设备彼此相连,使建筑物或建筑群内设备与外 部通信数据网络相连接。一个设计良好的布线系统应具有开放性、灵活性和扩展性, 对其服务的设备有一定的独立性，并为智能建筑或建筑群中的信息设施提供了多厂家 产品兼容，模块化扩展、更新与系统灵活重组的可能性，是实现智能建筑系统集成的 统一中央平台。

综合布线系统以安全性、完整性、先进性、实用性、经济性、可靠性为设计原则, 选用灵活的星型拓扑结构,每个信息通道通过简单跳线,可以灵活组网,充分体现综合    布线的灵活性、扩展性。综合布线系统由各种系列的部件组成，包括传输介质(含铜 缆或光缆)  ，电路管理硬件 (交叉连接区域和连接面板)  ，连接器，插座，适配器， 传输电子设备(调制解调器，信息中心单元，收发器等) 、电气保护装置( 电浪涌保 护器) 以及支持的硬件 (安装和管理系统的各类工具) 。

综合布线系统一般由六个独立的子系统组成：工作区子系统 ( WorkArea )  ，水  平子系统( Horizontal )，管理区子系统( Administration )，干线子系统( Backbone )， 设备间子系统( Equipment)  ，建筑群子系统( Campus)等。综合布线系统能支持  多种不同的应用环境，即同一标准信息插座，可方便地通过跳线定义后接插不同通讯

协议不同种类的信息设备。

5.  系统功能

综合布线系统是 TH 一中智慧校园内部的“信息高速公路”，是校园内实现通信 自动化、办公自动化和校园数字化的基础，综合布线系统满足高传输速度以及高度的 灵活性的传输要求，TH 一中的综合布线系统要达到如下功能：

综合布线系统中的所有水平线缆及其接插件均应符合六类非屏蔽和屏蔽布线标 准，满足当前和今后发展的需要，保证数年内不过时、不落后；

系统要完全满足 TH 一中内各部门日常行政、教学、办公室需要(包括无纸化办 公、档案管理、客户资料管理、网上财务管理、远程信息查询等的应用 )  ，并且完全 适应一中内部 OA 及其信息化网络建设的发展步伐；

满足满足计算机网络互联的计算机系统以及各类计算机外部设备(包括数字化投 影系统设备等) /传统电话通信系统 (包括电话、传真、  电话会议、无线分机的控制 站点设备等) 以及综合安防系统、一卡通系统、公共信息发布系统的需要；

计算机网络系统覆盖整个校园，计算机网络系统外网可以通过路由器接入        Internet、教育网、  内部网、安防专网互联，主干网可以适应 FDDI，千兆以太网， 万兆以太网，ATM 网等；

用户可以根据具体用途配置各种级别的网络设备，可以对网络设备灵活更新和移 动，同时可以适应网络设备的扩充和调整，例如增加 IP 电话接入等特殊需要；

根据以上功能特点和要求，结合校园平面图、用户需求和我们对智慧校园设计的 多年经验，我们为 TH 一中设计出一套经济、适用、安全、便于管理的综合布线方案。

6.  需求分析

TH 一中综合布线系统按“CDF－BDF-FDF”三层组网结构，分为语音信息点、 内网点、外网点，设备网点等信息点。

布线产品需采用六类线产品，能支持语言、数据、图像、视频、监控系统中信号 传输的要求。类型为综合型，为开放式结构，容易扩展、变更。具有良好的安全性和

可靠性，良好的经济性和适应未来的先进性，桌面可以支持千兆以太网应用。

校园内网、互联网、设备网、市话的整个配线系统(包括水平、垂直端接)应严 格的分开设置，达到物理隔离，单独设置机柜。

计算机网络布线，楼内主干采用室内万兆多模光纤，根据网络分类水平采用六类 屏蔽双绞线或六类非屏蔽双绞线或千兆光纤到桌面，建筑群之间采用室外万兆单模光 纤。

7.  方案设计

4.1.总体设计

综合布线系统本身具有很高的兼容性，根据用户要求，本方案主要综合语音，数 据，图像及多媒体系统的应用。每个信息点能够灵活的应用，可随时转换接插电话、 微机或数据终端，并可随着用户的进一步应用需求，通过相应适配器或转换设备，满 足将来各种数字设备、  门禁系统、视频监控(CCTV)，有线电视(CATV)以及多媒体会 议电视等系统的传输应用。

本次整个综合布线系统由工作区子系统、水平干线子系统、管理子系统、主干子 系统、设备间子系统、建筑群子系统等六个子系统构成。方案设计充分考虑了高度的

可靠性，高速率传输特性，灵活性及可扩充性。在整个系统规划设计前需要明确以下

几点：

本次校园综合布线的网络结构采用各种功能信息网完全物理隔离的分层星型结  构，内外网络均分为三级：第一级是信息中心，为中心节点。信息中心布置了网络的 核心设备，如路由器、交换机、服务器等，并预留了对外的通信接口；第二级是建筑 单体汇聚层，各建筑单体的楼层交换机经汇聚层交换机进行汇聚后，在与信息中心进 行通信；第三级是各分配线间的接入层交换机，它向上通过垂直主干光纤与单体内的 汇聚交换机相连，向下直接与服务器或工作站连接。

1．网络架构

为 TH 一中智慧校园提供高速稳定的网络环境，本次设计由信息中心到各个建筑 区汇聚层和楼层设备间均敷设万兆双链路主干，由设备间到桌面设计千兆链路。在信 息中心分别布置语音总交换间和网络总配线架并通过大对数线缆和光纤星形幅射到

各建筑单体及分配线间。

2．信息点位置及数量

本次综合布线系统的信息点主要分为语音信息点、内网信息点、外网信息点及光

纤信息点等四大类型。整个配线系统信息点之间完全物理隔离。

对数据的安全性和保密性要求极高；语音信息点覆盖整个校园各个区域，是学校 日常电话和传真通信的基础平台。

本设计信息点的数量共有铜缆信息点 N 个，其中语音信息点 N 个， 内网信息点 N 个，外网信息点 N 个和光纤点 N 个。   (施工图未最终确认)

3．确定信息中心位置

依据综合布线系统设计规范，其设备间最好位于整个楼宇的物理中心位置，且不 宜层数太高，这样整体网络会比较均衡，并可以合理地减少主干线缆用量，并方便日

常的运行维护。

4．确定水平类型

本工程信息点水平子系统的电缆数采用 4 对六类 UTP(低烟无卤非屏蔽双绞线)， 单体楼光纤到桌面光缆采用室内 8 芯低烟无卤多模万兆光纤；它们能支持所有基于    TCP/IP 协议的现代通信设备。

5．确定垂直主干类型

网络主干：建筑单体内采用 12 芯低烟无卤万兆多模光纤产品，满足联网和通信 要求并留一定的冗余。

建筑区主干：各建筑单体采用室外 12 芯低烟无卤万兆单模光纤，满足联网和通 信要求，并留一定冗余和备份。

语音主干：铜缆主干主要用于语音信号的传输，本系统的铜缆主干采用 5 类 50 对大对数 UTP 线缆，可以很好地保证语音信号之间的抗干扰能力，充分保证通话质

量，同时为未来的宽带通信应用打下了良好的基础，语音干线根据管理间管理的信息 点总数布置大对数电缆，并为今后扩展留有不小于 15％的余量。

6．管理间位置和数量的确定

本次单体楼每层的弱电间分别设置设备管理间。

7．配线架、配线柜的选择

因综合布线系统的管理间常设于弱电竖井内，环境较差，安全性较低，所以管理  间内一般采用机柜的方式进行管理。整个配线系统分开设置，达到物理隔离，单独设  置机柜。本系统在综合楼主楼采用 2 米 19 英寸标准机柜，在教学楼采用 1.5 米机柜， 材料选用金属喷塑，并配有网络设备专用配电电源端接位置，可将网络设备放置其中。 此种安装模式具有整齐美观、可靠性高、防尘、保密性好、安装规范、并具有一定的

屏蔽作用等优点。

语音配线架：考虑到电话跳线和管理的方便性，用于语音主干铜缆采用 110 型  卡接式配线架并机柜式安装，它具有结构紧凑、经济实用、高可靠及高密度性等优点。

数据水平配线架：每个信息点配置一个信息口，采用全机架安装的 24 口配线架， 这种配线架为模块化设计，翻转安装方法，前面施工，各管理间按数据及语音信息点  除以 24 得出。

光纤配线架：采用 24 口 LC 光纤配线架，并配备低损耗的 LC 接口的多模光纤耦 合器。

4.2.工作区子系统

工作区布线子系统由终端设备连接到信息插座的连线(或软线)组成，它包括装 配软线、适配器和连接所需的扩展软线，并在终端设备和 I/O 之间搭桥。

英式面板固定在 86 底盒          终端的接驳示例

1．信息点数量确定

本次综合布线系统的信息点主要分为语音信息点、内网点、外网点及光纤信息点

等四大类型。整个配线系统信息点之间完全物理隔离。

2．信息点的布置原则：

信息点分布根据大楼的建筑平面和各房间的使用功能来划分，力求合理、有效、 灵活、有一定的扩展余地。主要设置考虑如下：

教室办公室：按照 5 m/人计算人数，每个人 1 个网络信息点、  1 个语音信息点 进行设计，并敷设无线网络点，根据实际需要接入相应网络。

教室：每个教室设置 2 个网络信息点。

电子阅览室、微机室、  电子备课室：每个教室设置一个光纤点。

其他各功能教室：每个教室设置 4 个网络信息点，并敷设无线网络点。

其他功能间：按照特殊需要进行规划建设。

3．信息点安装方式

根据各工作区信息点位置的不同，选择相应的信息插座安装方式，部分采用墙面  型插座，墙面安装高度为 30cm。安装位置考虑到维护及使用的方便，信息点的安装，

需配合装潢进行安装 (如会议室、领导办公室可采用地面插座的安装方式) 。

4．跳线配置

铜缆信息点快接式跳线设计采用 3m 原厂六类低烟无卤跳线，跳线数量按照数据 信息点的 50％配置。

4.3.水平子系统

各功能区域的水平子系统选择采用 4 对 6 类非屏蔽双绞线，阻燃级别均采用低 烟无毒无卤 ( LSZH )  ，水平子系统的作用是将主干子系统的线路延伸到用户工作区 子系统,水平子系统的数据、  图形图像等电子信息交换服务和话音传输服务将采用六 类无卤阻燃四对非屏蔽双绞线 ( UTP ) 或屏蔽双绞线 ( STP ) 布线。光纤到桌面采用 8 芯多模光纤。

六类非屏蔽双绞线是目前性能价格比较好的高品质传输介质，其性能指标达到并 超过 ANSI/EIA/TIA-568 标准和 ISO/IEC 11801 ( 2002 ) Class E 标准，能确保在

100 米范围内传输介质频宽达到：250Mhz。

水平走线方式采用电缆桥架敷设，通信电缆井内的配线架采用金属线槽敷设到房 间外走廊吊顶内，用 KBG 管 (地下部分用 SC 管) 沿墙暗敷设至工作区各信息点。  RJ45 埋入式信息插座与其旁边电源插座应保持 20cm 的距离，信息插座和电源插座 的低边距地板水平面 30cm。如下图所示：

SC20 电源插座   信息插座 30 cm   20 cm

按《综合布线系统工程设计规范》GB 50311-2016，最大距离水平不超过 90   米。依据对 TH 一中信息点的合理划分，各功能区内信息点到弱电井内各个 IDF 的水 平布线长度将不会超过 90 米。

水平线缆长度的估算说明：

信息点到 IDF 的平均距离= (信息点到 IDF 的最远距离+信息点到 IDF 的最近距 离 ) /2*1.1 +6

水平六类 UTP 计算＝平圴距离*n，本项目水平线缆根据系统平面图要求统一按 50 米计算。

穿线管径与布线根数的关系如下：

新校区智慧校园规划方案

4.4.垂直子系统

垂直子系统是整个建筑物综合布线系统的一部分。它提供建筑物的干线电缆的路 由。通常由垂直大对数铜缆或光缆组成，它的一端端接于设备机房的主配线架上，另 一端通常端接在楼层接线间的各个管理分配线架上。

干线子系统的设计要点主要有干线路由的选择及走线方式、干线线缆类型的确

定、干线线缆用量的统计等。

1．干线路由的选择及走线方式

本次系统设计的主干线缆路由走弱电竖井垂直桥架，进入主机房部分走水平桥  架。本次 TH 一中综合布线系统由信息中心敷设到各建筑单体的各层管理间设置了数

据干线和语音干线。干线先由弱电垂直桥架和水平桥架敷设到各管理间。

2．主干线缆类型的确定

根据系统要求，本系统的主干线缆可分为铜缆和光缆两大类型。

铜缆主干主要用于语音信号的传输，本系统的铜缆主干采用 5 类大对数 UTP 线  缆，可以很好地保证语音信号之间的抗干扰能力，充分保证通话质量，同时为未来的  宽带通信应用打下了良好的基础。大对数铜缆有 25 对、  50 对、  100 对等多种型号， 我方建议在系统实施时尽可能减少所选铜缆的型号，在便于采购的同时有利于节约材  料降低成本，考虑本次 TH 一中设置了多个分配线间，管理的语音点数量较多，在本  方案中全部采用 5 类 50 对 UTP 线缆，为今后扩展留有不小于 15％的裕量。

为了保证 TH 一中尤其是数字化教学、办公网络点的数据传输带宽和今后内外网 隔离及扩展需要，从信息中心敷设到各建筑单体的各层管理间布置 12 芯双链路万兆 多模光纤，满足核心交换机到汇聚和接入交换机双万兆链路联网需要，并为教室和办 公室等高速接入提供足够光纤冗余。

4.5.管理子系统

信息点的水平布线采用 24 口非屏蔽配线架，语音点垂直主干采用 110 配线架， 数据采用光纤配线架。

本次项目综合布线信息点及种类非常多，在考虑建筑单体楼通讯和管理需要的的 情况下，每层设置一个分配线间。

24 口非屏蔽配线架选用先进、实用的快接式 24 口模块化配线架,便于日后维护。 6 类配线架满足系统连接和信道的性能要求，模块化插口可以兼容 FCC CFR 47 和    IEC603.7 标准。整个配线板经过黑化的电镀处理，光滑细腻。配线板能直接安装在  EIA 标准的 19"机架或机柜上。

24 口屏蔽配线架的特点在非屏蔽的增加了屏蔽用的接地条。屏蔽配线架在施工 接地方面非常的简单，因为是全金属配线架，所以只需要将屏蔽模块放入配线架中就 等于完成接地了。这种人性化的设计，可以不仅使用户减少施工方面的成本，也使工

程商可以 100%的做好屏蔽的接地工作。

楼层光纤配线架选用体积小 ( 2U ) 、安装简便、便于维护的机架式配线架。  同 时考虑到综合布线系统的通用性和灵活性，采用结构化、模块化的机架式配合 LC 光 纤多模适配面板安装。

管理子系统由交连、互连和配线架及相关跳线组成。管理点为连接其他子系统提

供连接手段。交连和互连允许你将通信线路定位或重定位到建筑物的不同部分，以便 容易地管理通信线路。通过卡接或插接式跳线，交叉连接允许端接在配线架一端的通 信线路与端接于另一端配线架上的线路相连。插入线为重新安排线路提供一种简易的 方法，而且不需要安装跨接线时使用的专用工具。

如果各楼层信息点发生故障或增加信息点，配线架预留端口供系统容量供发展， 保证系统故障时仍能进行。

由于管理间内要安装网络设备，因此管理间进行必要的装修, 并配备照明设备以 便于设备维护，同时为保证网络的可靠运行，管理间内应配备独立 220V UPS 供电 的电源插座。

4.6.设备间子系统

设备间子系统主要是用来放置网络交换机设备和各种应用服务器、存储及安全设 备的地方，并负责与外线连接，例如接驳电信运营商的网络光纤进线和大多数电话电 缆。通常综合布线的设备间就是指信息中心机房和电话交换间，以及各个楼的负责室 外进线的管理间，TH 一中 (设备间) 设置在信息中心机房，综合布线总配及语音线 架设置在信息中心机房内。设备间子系统的设计主要是指设备安装方式确定、配线架 的选型及数量确定、设备间跳线种类的确定、设备间环境要求等：

主设备间管理设备全部采用 19 英寸标准服务器机柜安装，并配有网络设备专用 PDU 电源及风扇，可将设备间网络设备分类放置其中。此种安装模式具有整齐美观、 可靠性高、防尘、保密性好、安装规范、并具有一定的屏蔽作用等优点。机柜的选择 标准为：19 英寸标准机柜在机柜箱体表面喷塑前进行酸洗、磷化处理和热镀锌处理。 按国家标准外表面达到 2 级， 内表面达到 4 级。亚光喷塑表面，色泽均匀。机柜箱

新校区智慧校园规划方案

体表面平整度在 1 平方米面积内不超过 1 毫米。门与门框的缝隙不超过 1.2 毫米，且 四周缝隙均保持一致。能够保证十年内在外观、性能等方面保持原有质量水平。机柜

外壳颜色为黑色。

语音主配线架：用于连接来自各管理间的 5 类 UTP 线缆，与管理间类似，也选 择 100 对 110 配线架，机柜安装方式。数量配置以能够将全部水平线缆和垂直主干 线缆端接好。

数据光纤主配线架：用于连接来自各管理间的光纤主干，光纤采用 24 口通用光 纤配线架，19”机柜安装方式，非常适合不同芯数的光纤环境。

设备间环境要求

设备间子系统是整个配线系统的中心单元，它的布放，选型

及环境条件的考虑是否适当都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。设备间的设置应该满足以下要求：

设备间的位置应尽可能靠近建筑物电缆引入区和对外网络

接口

室温应保持在 10~30℃之间

相对湿度应保持 20%~80%

应有良好的通风和防尘措施

使用防火门，门宽至少为高 2.1m×宽 0.9m

室内照明不低于 150Lux

地板载重量不小于 500kg/每平方米

4.7.建筑群子系统

新校区智慧校园规划方案

建筑群子系统包括各建筑之间的互连和建筑物入口设备等，它将一个建筑物中的 线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，其中有铜线，光 缆等。本次建筑群主要包括综合楼和科技楼两栋楼的建设。

TH 一中建筑群包含包括普通教学楼、综合楼 (含图书馆、  电教馆、实验楼、艺

术楼、行政楼) 、学术报告厅、体育游泳馆、生活服务中心、学生宿舍、教师周转

房等。信息中心设置在综合楼信息中心，各个建筑单体采用室外双链路 12 芯低烟无 卤万兆单模光纤到信息中心，满足联网和通信要求，并留一定冗余和备份。

4.8.彩色化管理系统

为了方便日后的维护，使用彩色化管理系统有着非常重

要的意义。彩色化管理是通过视觉手段防止人为误操作的一

种非常有效的管理系统。可采用 8 种不同的颜色，用于区分

各种不同功能的网络系统，配线架的模块上可以安装彩色管理卡，与跳线上的彩色管 理夹颜色相对应。彩色化的管理系统不仅仅在安装完成时能区分不同的网络系统，而

且在日后的运行中，能够根据系统的变更，在不影响正常使

用的情况下做出灵活、迅速的调整。仍然能够保持彩色化的

管理。并且同时可运用于面板、配线架、跳线，使管理系统

化。以保证网络传输的 24 小时连续性。

4.9.系统的安全性

电气防护

综合布线的标准规定：当布线区域内存在的电磁干扰场强大于 3V/m 时，应采取

防护措施。  电磁干扰一般来自于电磁场或电力场，这些干扰源会影响数据的传输。 为了减弱干扰的影响，最佳的解决办法是将电缆远离干扰源。应符合下表：

综合布线电缆与电力电缆的间距

保护接地

大楼装备了金属部件时起，就应当加以保护防止所有的干扰，为防止干扰可能对 系统产生的破坏，我们建议大楼内用网格形结构做成等电位金属接地体，目的是减少 布线和金属导体之间产生的回路面积，并保证所有设备共同的参考等电位。针对布线

系统，我们还将采取以下保护手段：

布线系统涉及的金属部件可靠接地：由于我们采用了非屏蔽布线系统，涉及到的 金属部件为金属线槽、钢管以及配线间的金属机柜。金属线槽、钢管应保持连续的电 气连接，并在两端有良好的接地；配线柜内的有源设备外壳应接地极相连。接地方式 采用大楼联合接地方式，接地电阻不大于 1 欧姆。

在进入大楼的导线上进行过压保护： 由大楼外部接入的铜缆应加装过压保护装 置，铠装光缆外壳应有良好的接地。