1、 课程设计说明书 （ 2015/2016 学年第 一 学期） 课程名称 ： 综合布线及楼宇监控系统工程设计 题 目 ： 2 号教学楼综合布线中心机房子系 统设计与机械手搬运单元控制组态 专业班级 ： 电气工程及其自动 化 班 学生姓名 ： 学 号 ： 指导教师 ： 李兵 杨怡君 韩晓鸿 等 设计周数 ： 两周 设计成绩 ： 2016 年 1 月 14 日 1 目录 目录 .1 课程设计一： 2 号教学楼综合布线中心机房子系统设计 .2 一 设计概况 .2 1.1 系统组成 .2 1.2 课程设计的目的 .2 1.3 课程设计的任务 .3 1.4 课程设计的要求 .3 1.5 课程设计的原则 .
2、3 二 综合布线设计步骤 .4 2.1 2 号建筑物的实地测量 .4 2.2 利用 AUTOCAD 进行综合布线平面图绘图 .4 三 课程设计中系统的详细设计 .4 3.1 传输介质选择 .4 3.2 工作区子系统的设计 .4 3.3 水平子系统的设计 .5 3.3.1 其各楼层的信息点数量统计表（没有考虑余量的情况下） .5 3.3.2 对该各楼层的具体分析 .6 3.4 管理区子 系统的设计 .7 3.5 干线子系统的设计 .7 3.6 设备间子系统的设计 .7 3.7 中心机房的位置选择 .9 四 工程造价的预算 （供参考） .9 参考文献 . 10 课程设计二：机械手搬运单元控制组态
3、. 10 一 课程设计的概述 . 10 1.1 课程设计的目的 . 10 1.2 课程设计的任务 . 10 二 系统设计 . 11 2.1 系统分析 . 11 2.2 系统的技术要求 . 11 2.3 上位机的程序设计 . 11 2.3.1 设计思路： . 11 2.3.2 监控界面状态 . 12 2.3.3 监控组态程序清单 . 12 参考文献 . 14 课程设计总结 . 14 2 课程设计一： 2 号教学楼综合布线中心机房子系统设计 一 设计概况 1.1 系统组成 综合布线系统（ GCS）集成了教学楼建筑物内所有弱电布线，当使用综合布线系统时，计算机系统、用户交换机 系统以及局域网络系统的
4、配线，是使用一套由公共配件所组成的配线系统综合在一起。综合布线系统可兼容各个不同厂家的语音、数据、图像设备；其开放的结构可以作为各种不同工业标准的基准，不再需要为不同的设备准备不同的配线零件以及复杂的线路标志与管理线路图表。 GCS 使得配线系统将具有更大的适用性、灵活性，可以利用最低的成本在最小的干扰下，进行工作地点上的终端设备的重新安排与规划。 根据国际电子工业协会 (EIA)和国际电信工业协会 (TIA)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
5、 (垂直 )子系统、设备子系统、管理子系统、建筑群子系统、进线间子系统七个子系统组成。其构成图如下图： 图 1：结构化布线系统图 本设计中的 2 号教学楼由于属于旧楼改造且规模一般，该系统只包含了工作区子系统、配线 (水平 )子系统、干线 (垂直 )子系统、设备子系统、管理子系统。 1.2 课程设计的目的 课程设计是对课程理论和课程实验的综合和补充。它主要培养学生综合运用已学3 过的理论和技能去分析和解决实际问题的能力，对加深课程理论的理解和应用具有重要意义。 本课程设计通过综合利用所学综合布线知识完成一项综合布线工程的设计任务，研究确定实施方案并进行部分工程的实施，从而加深对弱电系统与综合布
6、线的原则和特点，掌握知识与实际相结合，培养学生综合运用理论知识和专业知识去解决实际工程设计问题的能力。 1.3 课程设计的任务 根据 2 号教学楼的具体结构，根据使用要求，确定中心机房的位置和信息网络的拓扑结构，对中心机房和主干网络的主要设备进行选型，根 据设定的信息点的数目，计算出所用线缆数量，进行本部分的工程造价。 1.4 课程设计的要求 （ 1） 设计应符合 EIA/TLA-568 民用建筑线缆标准 3和 IS0/IE011801 国际标准； （ 2） 整个网络规划应符合实际的情况，拓扑结构合理、科学、具有先进技术； （ 3） 与学校校园网的接入方式要合理，电话接入方式要符合电信科的要求
7、； （ 4） 与各个水平子系统的连接方式要合理； （ 5） 课程设计报告书写规范，文字通顺，图表清晰。数据完整，结论 ； 1.5 课程设计的原则 在综合布线系统的设计中应遵循以下几个需求和原则： （ 1）实用性：布线系统能在现在和将来适应技术的发展，能实现数据和语音通信。 （ 2）灵活性：布线系统能满足灵活通用的要求。任何一个信息插口，均能连接不同的设备，如计算机，终端，传真机，和电话。并可连接不同类型的局域网。所有这些不同类型的连接方法均可通过在管理子系统中更改跳线来方便地实现。 （ 3）模块化：布线系统中，除固定于建筑物中的线缆外，其余所有接插件均是模块化的标准件。 （ 4）扩充性：布线系
8、统是要能扩充的，以便将来要扩展时，可以方便 地将设备扩充进去。 （ 5）可靠性：该布线系统具有 15-20 年的使用寿命。 （ 6）标准化：该布线系统的设计采用的是成熟的国际、国内标准、规范或工业标准等。 4 二 综合布线设计步骤 2.1 2 号建筑物的实地测量 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出配线设备、中心机房等的位置和数量的记录，再对建筑物的外围进行尺寸的测量和记录。完成后，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，根据其功能为下一步的信息点安排做好准备，并对各个子系统进行设计。 2.2 利用 AUTOCAD 进行综合布线平面图绘图 利用
9、所学过的 AUTOCAD 对 2 号教学楼（一至五层）进行综合布线平面绘图，主要反映各配线架的连接。其综合布线平面图如下： 图 2： 2 号教学楼综合布线平面图 三 课程设计中系统的详细设计 3.1 传输介质选择 五类（超五类）非屏蔽双绞线 。 根据 2 号教学楼的实际情况，采用星型拓扑的结构布线的方式。 3.2 工作区子系统的设计 按照 GB50311-2007 国家标准规定，工作区是一个独立的需要设置终端设备的5 区域。工作区应由水平布线系统的信息插座延伸到终端设 备处的连接电缆及适配器组成。 在施工设计时，应尽可能考虑用户对室内布局的需要，同时也应考虑从信息墙座连接应用设备的方便和安全，
10、信息插座与计算机设备的距离保持在 5 米范围内；本教学楼为办公和实验的场所，所以多采用墙上嵌入式安装型插座，使用标准的 86 型（ 86*86cm）墙盒，其信息插座设计在距离地面 30cm 以上；少数采用桌上型墙座时应考虑和办公桌、实验桌协调配合，同时更应考虑安装位置的安全性和可靠性；另外，在设计工作区的信息点的数量时应在需求的基础上再考虑一定的余量，以满足后续的需求。 3.3 水平子系统的设计 水平（配线）子系统由信息插座、信息插座至机房配线设备的电缆、和跳线组成。信息插座均为 RJ-45 制式。每一条数据水平双绞线的长度均不应超过 90 米。水平双绞线布线从房间内的信息点引出并布到机房的配
11、线机柜内。整个布线为星型拓扑结构连接方式。该 2 号楼属于旧建筑物，其采用护壁板管道布线方式。为了保证系统的安全可靠性，所有的配线设备及网络设备必须置于中心机房的机柜内。 根据原则，水平子系统的设计为： （ 1） 水平铜缆采用 100的超五类非屏蔽阻燃双绞线。 （ 2） 配线设备采用 AMP 的 24 口 RJ-45 配线架模块和 24 口 RJ-45+AUI集线器。 （ 3） 信息点插座模块采用 AMP 的超五类网络模块。 （ 4） 面板采用 AMP 的单 /双孔 86 型面板。 （ 5） 水晶头的线序采用 T568B。（橙白 橙 绿白 蓝 蓝白 绿 棕白 棕） 3.3.1 其各楼层的信息点
12、数量统计表（没有考虑余量的情况下） 6 表 1： 2 号教学楼各楼层的信息点数量统计表 3.3.2 对该各楼层的具体分析 （ 1） 2 号教学楼一层：一个值班室、一个打印室、三个办公室、六个实验室，共配出四 十六个信息点，考虑百分之三的余量时，共配出 M=m+3%m=48（个），选用两个 24 口 RJ-45 配线架模块、两个 24 口 RJ-45+AUI集线器一个 48 口的交换机。 （ 2） 2 号教学楼二层：一个实验室、十二个办公室，共配出四十二个信息点，考虑百分之三的余量时，共配出 M=m+3%m=44（个），选用两个 24 口 RJ-45 配线架模块、两个 24 口 RJ-45+AU
13、I集线器和一个 48 口的交换机。 （ 3） 2 号教学楼三层：三个实验室、九个办公室，共配出 三十二个信息点，考虑百分之三的余量时，共配出 M=m+3%m=33（个），选用两个 24 口 RJ-45 配线架模块、两个 24 口 RJ-45+AUI集线器和一个 48 口的交换机。 （ 4） 2 号教学楼四层：一个办公室、两个教研室、一个工程图书馆、五个实验室、九个办公室，共配出三十六个信息点，考虑百分之三的余量时，共配出 M=m+3%m=38建筑物网络和信息点数量统计表 房间或者区域编号 楼层 编号 01、 02 03、 04 05、 06 07、 08 09、 10 11、 12 13、 1
14、4 15、 16 17 数据点合计 语音点合计 信息点合计 数据点 语音点 数据点 语音点 数据点 语音点 数据点 语音点 数据点 语音点 数据点 语音点 数据点 语音点 数据点 语音点 数据点 语音点 05 2 2 2 2 2 2 2 2 1 17 2 2 2 2 2 2 2 2 1 17 04 2 2 2 2 3 2 2 2 1 18 2 2 2 2 3 2 2 2 1 18 03 2 1 2 2 2 2 2 2 1 16 2 1 2 2 2 2 2 2 1 16 02 2 2 3 2 3 3 2 3 1 21 2 2 3 2 3 3 2 3 1 21 01 4 2 2 2 2 2 4 4
15、 1 23 4 2 2 2 2 2 4 4 1 23 合计 95 95 190 7 （个），选用两个 24 口 RJ-45 配线架模块、两个 24 口 RJ-45+AUI 集线器和一个 48口的交换机。 （ 5） 2 号教学楼五层：一个办公室、九个实验室，共配出三十四个信息点，考虑百分之三的余量时 ，共配出 M=m+3%m=36（个），选用两个 24 口 RJ-45 配线架模块、两个 24 口 RJ-45+AUI集线器和一个 48 口的交换机。 （ 6）综上述分析，考虑完余量之后的信息点总数为： 48+44+33+38+36=199（个），因此进行水平线缆的计算： 经测量本教学楼东西长度为 6
16、6m，离最远信息点距离为 60m，离最近信息点距离为 5m。 平均电缆走线长度： S=0.55*（ 60+5） +6=41.75m （取 42m）； 每箱可以拉线的根数： 305/42=7.26m（取 7 根）； 因此，整座楼共五层，共需要 199/7=28.4(取 29)箱； 3.4 管理区子系统的设计 管理间子系统设置在楼层配线房间，是水平系统电缆端接的场所，也是主干系统电缆端接的场所。用户可以在管理间子系统中更改、增加、交接、扩展缆线。从而改变缆线路由。 该设计的 2 号教学楼属于旧楼改造，信息点密集，使用时间集中，楼道很长，每楼层均采取 19 寸壁挂式机柜直接明装在楼道，其面积设为 1
17、.8m2。壁挂式机柜一般在楼道安装高度不小于 1.8 米 5。 3.5 干线子系统的设计 垂直干线子系统由设备间子系统与管理间子系统的引入口之间的布线组成，采用大对数电缆或光缆。两 端分别连接在设备间和楼层配线间的配线架上。它是建筑物内综合布线的主馈缆线，是楼层配线间与设备间之间垂直布放缆线的统称。 本设计的 2 号教学楼采用星型拓扑结构的布线方式，采用 100 大对数超五类非屏蔽双绞电缆，每层楼高 4m，共需 50m（包括端接容差和裕量，跳线）电缆，电缆井设在距离东门 6m 处，采用点对点端接，并配出 200 条电缆，干线电缆捆在支持用的钢绳上钢绳依靠墙上的金属条固定。 3.6 设备间子系统
18、的设计 设备间主要安装建筑配线设备 (BD)。设备间内安装了计算机、计算机网络设备、电话程控交换 机、建筑物自动化控制设备等硬件设备。这些设备的运行需要相应的温度、湿度、供电、防尘等要求。 8 本设计 2 号教学楼的系统设计中采用 19 寸的安装机架， RJ-45 配线模块、四十八口交换机和二十四口的集线器等。 （ 1） 温湿度的选择 设备间可以通过安装降温或加温、加湿或除湿功能的空调设备来实现控制。选择空调设备时，北方地区要全面具有降温、升温、除湿、加湿功能。根据设备间外围结构传热量，室内工作人员发热量，照明工具发热量，室外补充新风带入热量，按照总热量的 1.1 倍作为空调负荷量，据此选择空
19、调设备。 设备间的温湿度级 别采用 A 级别 A 级（温度：夏季： 224；冬季： 184。湿度：40%65%）。 （ 2） 尘埃的要求 设备间内的电子设备对尘埃要求较高，尘埃过高会影响设备的正常工作，降低设备的工作寿命。设备间的尘埃指标选择 B 级（ B 级：粒度 0.5；个数 18000）。 （ 3） 照明的要求 为了方便工作人员在设备间内操作设备和维护相关综合布线器件，设备间内必须安装足够照明度的照明系统，并配置应急照明系统。 设备间内距地面 0.8m 处，照明度不应低于 200lx。 设备间配备的事故应急照明，在距地面 0.8m 处，照明度不应低 于 5lx。 （ 4） 噪声的要求 为
20、了保证工作人员的身体健康，设备间内的噪声应小于 70dB。 （ 5） 供电系统 设备间供电电源： 50Hz； 220V/380V；相数：三相五线制或三相四线制 /单相三线制。采用 A 级供电系统（电压变动： -5% +5%；频率变动： -0.2% +0.2% 波形失真率： 5%），提供独立电源。 （ 6） 设备间的设备管理 设备间内所有进出线装置或设备应采用不同色标，以区别各类用途的配线区，方便线路的维护和管理。 （ 7） 防火措施 从设备间的配电盘到各种设备的供电电缆，应为阻燃铜芯屏 蔽电缆，设备间应安装相应的消防系统，配备防火防盗门。对于 A 类安全设备间，其建筑物的耐火等级必须分别符合
21、GB 50045-2001 中规定的一级耐火等级。设备间内应设置火灾报警装置。在机房内、工作房间、活动地板下、吊顶上方及易燃物附近都应设置感烟和感温探测器。 A 类设备间还内设置二氧化碳自动灭火系统，并备有手提式二氧化碳灭火器。 （ 8） 设备间的内部装饰 9 地面：为了方便敷设电缆线和电源线，设备间的地面最好采用抗静电活动地板，其接地电阻应在 0.1-1000M之间。具体要求应符合国家标准 GB6650-86。 墙 面：墙面应选择不易产生灰尘，也不易吸附灰尘的材料。目前大多数是在平滑的墙壁上涂阻燃漆，或在墙面上覆盖耐火的胶合板。 顶棚：为了吸音及布置照明灯具，一般在设备间顶棚下加装一层吊顶。
22、吊顶材料应满足防火要求。目前，我国大多数采用铝合金或轻钢做龙骨，安装吸音铝合金板、阻燃铝塑板、喷塑石英板等。 3.7 中心机房的位置选择 结合实际情况，考虑用电缆的节约，把中心机房的位置设置在一楼 119 室。其设计要求均满足设备间选择的要求。 四 工程造价的预算 该工程的造价预算只针对一部分系统的设计，其统 计表如下： 设备名称 数量 单价（元） 总价（元） 面板 199（取 200） 7 1400 半盖盒 199（取 200） 15.5 3100 墙盒 398（取 400） 6 2400 RJ-45 插座模块 199*3=597（取 600） 16.8 10080 24 口 RJ-45配线架 10+1 93 1023 24 口 RJ-45+AUI集线器 10+1 50 550 19 寸安装机架 5+1 12000 72000 电缆（箱） 29 350 10150 48 口交换机 5+1 68 408 工程总造 价 ： 101111（元）
