火车站网络系统规划设计.doc
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火车站网络系统规划设计.doc
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计算机学院《网络工程与综合布线》课程设计报告
学号
2018-2019学年第一学期
《网络工程与综合布线》
课程设计报告
题目:
火车站网络系统规划设计
专业:
网络工程(对口)
班级:
姓名:
指导教师:
成绩:
计算机学院
2018年12月5日
目录
1.引言 2
1.1工程简介 2
1.2设计依据 2
1.3设计原则 3
2.综合布线系统需求分析 3
2.1功能需求分析 3
2.2信息点数量及分布 4
3.综合布线系统总体设计 4
3.1布线材料的选择 4
3.2信道总体设计 5
4.综合布线各子系统设计 7
4.1工作区子系统设计 7
4.2水平子系统设计 8
4.3UPS供电系统 9
4.4干线子系统设计 11
4.5设备间设计 12
4.6水管理设计 13
4.7进线间设计 15
4.8综合布线系统保护设计 15
5.设计总结 16
6.参考文献 17
7.致谢 17
1.引言
1.1工程简介
淮南火车站预计建设全长100Km,候车大厅共设作为500个,控制中心将设在火车站控制中心内。
淮南火车站车辆段占地面积约二十五万平方米,建筑面积八万平方米,是火车站的设备维修基地和车厢车库,共有二十八座建筑物。
主要布线建筑物包括:
综合办公楼维修中心综合检修楼、维修中心综合检修班组楼、车辆段控制中心及设备检修综合楼、检修库、材料总库办公楼,共计信息点680个。
根据火车站铁路管理决策的现状和未来发展的需要,充分考虑国内外信息技术最新动态和发展趋势,在满足实用性要求的前提下,应用网络综合布线技术、计算机网络技术和计算机软件技术,完成火车站计算机管理系统工程建设,使其技术水平整体达到国内领先水平。
淮南车辆段的网络用户将统一使用安徽地铁总公司的企业管理信息系统(EMIS)。
如使用MAXIMO系统进行设备维修管理,使用ORACLEFM系统进行财务管理,使用OA进行办公,以及邮件、上网等应用。
1.2设计依据
主要规程、规范及标准:
(1)JGJ/T16-92《民用建筑电器设计规范》;
(2)GB/T50314-2000《智能建筑设计标准》;
(3)GB50348-2004《安全防范工程技术规范》;
(4)GBJ57-83《建筑防雷设计规范》;
(5)GB50339-2003《智能建筑工程质量验收规范》;
(6)GB50343-2004《建筑物电子信息系统防雷技术规范》;
(7)GBJ32-82《电器装置安全工程施工及验收规范》;
(8)《建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范》;
(9)《建筑与建筑群综合布线系统工程施工及验收规范》;
(10)《供配电系统设计规范》;
(11)《不间断电源技术性能标定方法及实验要求》;
(12)(IEC61312)《雷电电磁脉冲的防护》;
(13)GB4943-95《信息技术设备包括电气设备的安全》
1.3设计原则
采用先进、成熟、实用的智能化系统集成技术;对火车站的各智能化子系统应实行统一的管理;所采用的系统和设备应符合标准化、开放性的要求,并具有可扩性和灵活性。
系统设计要做到功能实用;技术先进、成熟;经济合理;安全可靠;施工维修方便;环保节能、可持续发展;体现以人为本。
(1)实用性和先进性
系统设计既要强调先进性也要注重实用性。
方案在设计中应注意系统配置的经济效应,达到综合平衡。
(2)集成性和可拓展性
考虑到火车站的整体要求,和未来产品的升级换代,设计中应考虑全面和周到。
注意预留并保留一定的可扩展性。
同时兼顾到本系统工程中各个子系统之间的兼容性。
(3)标准化和结构化
设计依据国家和地区有关的标准,同时注意本项目的符合绿色智能建筑整体的要求。
(4)安全性和稳定性
系统设计应具有较高的安全性、可靠性和容错性。
(5)经济性
在现实系统功能的前提下,提高系统的优化设计。
2.综合布线系统需求分析
2.1功能需求分析
需求分析是系统规划、工程设计和以后维护管理的重要依据之一。
火车站的综合布线系统需求如下:
(1)系统应满足实用性、先进性、开放性、灵活性、安全性和经济性。
它不但应满足当前应用系统对通信的需求,又要符合今后技术发展和管理的需要。
(2)系统能在设备布局的需要发生变化时实施灵活的线路管理。
(3)能为数据及高清晰度图像星系提供高速及宽带的传输能力。
(4)提供有效的工具和手段,能简单、方便进行线路分析、检测和故障隔离,当故障发生时,可迅速找到故障点并加以排除。
(5)为未来的三网合一提供考虑和冗余。
此系统设计为千兆网系统。
2.2信息点数量及分布
根据火车站的公共环境以及提出的系统需求,整个布线包含数据和控制两大系统,数据和控制信息点分布在各个楼层的办公室、办公区域以及各个功能区。
根据各层的平面布局图,二层有两个弱电间,其他每层只有北区有一个弱电间,各层的房间的功用基本可以确定。
火车站共五层,其中地下一层为停车场,不需要布置信息点,其余各层房间数量见表2-1,信息点数量见表2-2。
表2-1各楼层房间数量
层数
大办公室
小办公室
校领导办公室
财务办公室
消控安防
值班室
报告厅
保密室
一层
3
14
0
6
1
1
1
1
二层
5
40
0
0
0
0
0
0
三层
3
5
8
0
0
0
0
0
四层
3
25
0
0
0
0
0
0
表2-2信息点数量
层数
大办公室
小办公室
校领导办公室
财务办公室
消控安防
值班室
报告厅
保密室
数据
8
4
2
4
2
2
4
2
控制
8
4
2
4
2
2
4
2
3.综合布线系统总体设计
3.1布线材料的选择
随着计算机网络应用等级的不断提高,目前5类以下等级的配线电缆在新建工程中已很少使用,当前主流布线技术为6类非屏蔽双绞线。
1)超5类双绞线
超5类双绞线是对原有5类双绞线部分性能加以改善后的电缆,其不少性能参数,如近端串扰、衰减串扰比、回波损耗等都有所提高,但传输带宽仍为100MHz,因此其本质上还是属于5类双绞线,是千兆网向万兆网升级的过渡技术。
2)6类双绞线
6类非屏蔽双绞线比超5类线的各项电气性能指标都有较大提高,带宽也扩展至250MHz或更高。
超5类和6类电缆系统都与现在广泛使用的RJ-45接插模块兼容。
6类线是目前不采用单独线对屏蔽形式而提供最高传输性能的技术。
对于绝大多数的商业应用,6类的250MHz带宽在整个布线系统生命期内对于用户来说是足够的,因此6类双绞线缆目前是商业大楼布线的最佳选择。
表2.2六类线和七类线的对比
超五类线
六类线
超五类非屏蔽双绞线是在对现有五类屏蔽双绞线的部分性能加以改善后出现的电缆,不少性能参数,如近端串扰、衰减串扰比,回波损耗等都有所提高,但其传输带宽仍为100MHz。
虽然超五类非屏蔽双绞线也能提供高达1000Mb/s的传输带宽,但是往往需要借助于价格高昂的特殊设备的支持。
因此,通常只被应用于100Mb/s快速以太网,实现桌面交换机到计算机的连接。
如果不准备以后将网络升级为千兆以太网,那么不妨在水平布线中采用超五类非屏蔽双绞线。
该类电缆的传输频率为1MHz~250MHz,六类布线系统在200MHz时综合衰减串扰比(PS-ACR)应该有较大的余量,它提供2倍于超五类的带宽。
六类布线的传输性能远远高于超五类标准,最适用于传输速率高于1Gbps的应用。
六类与超五类的一个重要的不同点在于:
改善了在串扰以及回波损耗方面的性能,对于新一代全双工的高速网络应用而言,优良的回波损耗性能是极重要的。
六类标准中取消了基本链路模型,布线标准采用星形的拓扑结构,要求的布线距离为:
永久链路的长度不能超过90m,信道长度不能超过100m。
。
综合考虑对传输速率、屏蔽性能的要求以及综合布线系统设计成本,水平子系统采用6类非屏蔽双绞线即可,干线子系统用线,语音干线采用大对数电缆;数据干线采用多芯光纤。
3.2信道总体设计
3.2.1网络拓扑结构的确定
计算机网络是指将地理位置不同的具有独立功能的多台计算机及其外部设备,通过通信线路,按照一定的拓扑结构形状连接起来,在网络操作系统、网络管理软件或网络通信协议的管理和协调下,实现信息传递和交换,达到资源共享的信息系统。
综合布线是分布在一个有限地理范围内的传输网络系统,构成的网络拓扑结构有很多种,不同的拓扑结构确定了不同的网络应用,也就决定了不同的网络技术。
常用的网络拓扑结构有星型、总线型、环型、树型以及网状拓扑型等。
(1)星型拓扑结构
星型拓扑结构是用一个节点作为中心节点,其他节点直接与中心节点相连构成的网络。
(2)总线型拓扑结构
总线型拓扑结构是指各工作站和服务器均挂在一条总线上,各工作站地位平等,无中心节点控制,信息传递方向总是从发送信息的节点开始向两端扩散,如同广播电台发射的信息一样,因此又称广播式计算机网络。
(3)环型拓扑结构
环型拓扑结构示意图如图3-3所示,各节点通过各楼层配线间的有源设备相接形成环型通信回路,各节点之间无主从关系。
(4)树型拓扑结构
树型结构可以看成总线型结构的扩展,是在总线网上加上分支形成的,其传输介质可有多条分支,但不形成闭合回路;树型结构也可以看成是星型结构的叠加,又称为分级的集中式结构。
(5)网状拓扑结构
网状拓扑网络中,节点之间的连接是任意的,没有规律。
网状结构分为全连接网状和不完全连接网状两种形式。
结合以上拓补结构的特点,并综合考虑火车站对于数据通信及计算机网络的性能要求,从数据传输速率、传输可靠性以及故障检测与排查等角度着手,确定网络传输方式采用星型连接。
3.2.2干线子系统拓扑结构的确定
干线采用星型拓扑结构可以实现集中控制、便于维护管理、扩展修改简单、简化了故障处理流程,缺点是对中心主结点的依赖性太强,主结点的故障将便整个系统失效。
但失效后很容易修复,所以在干线中,星型拓扑结构用得较多。
水平子系统拓扑结构的确定
水平布线子系统通常采用星型网络拓扑结构,它以楼层配线架FD为主结点,各工作区信息插座为分结点,二者之间采用独立的线路相互连接,形成以FD为中心向工作区信息插座辐射的星型网络。
通常用双绞线敷设水平布线系统,此时水平布线子系统的最大长度为90m。
4.综合布线各子系统设计
综合布线系统划分为7个子系统,它们分别是工作区、配线子系统、干线子系统、建筑群子系统、设备间、进线间和管理子系统。
如图4-1
图4-1 综合布线系统结构图
4.1工作区子系统设计
工作区子系统设计要点:
(1)工作区子系统包括信息插座与终端线两部分。
对终端线,两端均为8芯RJ-45标准插头的直通双绞线,用于连接各种不同的用户设备。
信息插座选用符合EIA/TIA568的超五类及以上标准的信息插座。
(2)在每个信息插座旁边要求有一到两个单相电源插座,以供计算机设备使用。
信息插座与电源插座间距不得小于10cm。
(3)将信息插座安装于墙上,将双绞线沿墙壁线过PVC线槽至距地面40cm处,安装信息插座,使信息插座距地30cm。
信息插座全部采用埋入式安装,即所有线槽、信息插座埋在墙里,只将面板露出,这样显得更加整洁美观。
(4)工作区的布线系统是至关重要的,但布线并非永久的,设计时要充分考虑灵活性。
(5)当连接使用不同信号电路的仪器仪表时需要有源转接器。
4.1.1信息点数量汇总
表4-1数据信息点和语音信
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