小学智能化系统设计方案

1、南丰小学智能化系统初步设计方案目录1. 综合布线系统 .41.1. 设计综述 .41.1.1.设计依据 .41.1.2.需求分析 .41.2. 系统设计 .51.2.1.系统总体规划 .51.2.2.工作区子系统 .71.2.3.水平子系统 .81.2.4.设备间子系统 .91.3.设备选型分析 .102. 计算机网络系统 .112.1.需求分析 .112.2.设计原则 .122.3.系统设计 .132.3.1.智能化专网网络交换设计 .132.3.2.外网网络交换设计 .153.监控系统.173.1.设计依据 .173.2.系统概述 .173.3.需求分析 .183.4.系统设计 .183.

2、4.2.中间传输设计 .183.4.3.控制中心设计 .193.4.4.系统功能 .194.弱电机房 UPS系统 .204.1.系统概述 .204.2.设计原则 .204.3.需求分析 .204.4.系统设计 .215.LED 显示系统 .225.1.系统概述 .225.2.设计依据 .225.3.需求分析 .225.4.系统方案设计 .235.4.1.设计概述 .235.4.2.系统组成 .235.4.3.系统功能特点 .236 广播系统.256.1系统概述 .256.2设计依据 .256.3需求分析 .256.4系统设计 .256.4.1设计概述 .256.4.3系统组成 .267 电子围

3、栏系统 .277.1系统概述 .277.2设计依据 .277.3需求分析 .277.4系统设计 .287.4.1设计概述 .287.4.2系统组成 .287.4.3系统功能 .291. 综合布线系统1.1.设计综述设计依据本项目建设方和使用方的实际需求本项目相关设计图纸智能建筑设计标准GB/T50314-2006智能建筑工程质量验收规范GB50339-2003综合布线系统工程设计规范GB 50311-2007综合布线系统工程验收规范GB 50312-2007电子计算机机房设计规范GB50174 93工业企业通信接地设计规范GBJ79-85建筑物防雷设计规范GB50057-2010需求分析南丰小

4、学是一座现代化教育建筑，设有多种结构与功能的教室、实验室、办公室、领导办公室、网络教室、图书馆阅览室、科技馆、体验馆、室内活动区域等设施，对于综合布线系统， 除满足常规的教学办公及信息浏览的需要外， 还应根据上述不同单位的特点和所传输信息的类型进行有针对性的设计。 同时要求通信方便快捷，并留有充足的系统发展余量。根据上述要求，结合“南丰小学”的相关图纸，总结出以下功能需求：为保障计算机网络系统信息传输的安全性和稳定性，确保相关的内部智能化系统的正常运行，智能化系统设备所使用的信息链路和工作人员使用的信息链路需进行完全物理隔离，通过物理隔离提高内部网络的可靠性和安全性 - 即外网与智能化专网隔离

5、。在特殊功能区（如大会议室）和办公区需留有足够的信息点位，除满足现有的使用需求外，还应适当的预留部分点位，以满足将来不断增长的点位需求。布线系统应具备高可靠性，尽量减少系统传输的薄弱环节，提高布线系统的稳定性和可靠性。布线系统应为建筑内各种应用提供充足的传输带宽，除满足现有的传输需求外，还能在一个较长的时间内满足不断增长的传输带宽需求。布线系统应能适应各种计算机网络体系结构的需要。设备变迁时要有高度的灵活性、管理的方便性。通过综合布线系统的集中管理，达到使用有序、结构清晰、操作方便的目的。在“南丰小学”的公共部位、休息区等不能确定或不方便布线设点的部位，分别设计相应的无线覆盖点，用于无线上网或

6、将来用于无线教学办公需求。1.2.系统设计系统总体规划对于布线系统来说， 布线系统的物理结构和组成是由建筑物自身的结构、 内部布局以及应用需求而决定的， 根据上一节中对 “南丰小学” 的实际应用需求的分析，现对建筑作出综合布线系统的总体规划：为保证建筑信息系统、内部管理网的安全，同时兼顾系统投资合理性和投资造价，综合布线系统建立两套完全独立的布线系统，两套布线系统从线缆、配线架、机柜都完全物理隔离， 即智能化专网与外网物理隔离。两套布线系统互不连接， 避免建筑内部管理网络的数据的丢失和被篡改。由于建筑要求通信带宽并不是非常高，我们在对建筑预留有充足的系统发展余量的基础上，设计了千兆到楼层，百兆

7、到桌面的布线规划，并预留一定的带宽作为发展扩充余量。对于布线系统的水平线缆选择，其原则和数据主干一样应选择具有较长的动态使用寿命。此次布线系统水平线缆应采用超5 类类非屏蔽双绞线，实现百兆到桌面。考虑到目前的使用、节约成本等因素以及建筑将来的发展，布线系统的语音信息插座采用 3 类非屏蔽模块，水平线缆采用 2 芯电话线，以降低成本、增加投资的合理性。数据信息插座采用超 5 类非屏蔽的 RJ45 模块，水平线缆的管理配线架也根据相应的需求配置超 5 类模块式配线架。在“南丰小学”的公共部位等不能确定或不方便布线设点的部位，分别设计相应的无线覆盖点，用于无线上网或将来用于无线教学办公需求。根据“南

8、丰小学”的建筑结构和上述需求，我们在综合布线系统中做如下具体规划：1、网络机房、弱电间位置、规模根据建筑平面的初步规划， 并没有发现网络机房的位置。 因此本次设计将根据我们以往设计经验推荐一个地点作为本次设计的网络机房。 网络机房位置暂定为 3 楼网络管理中心。 该处将会有专业的计算机老师管理， 在为网络机房的管理以及涉及到计算机教室的控制设置都能够快捷便利的控制。本次设计对象为地上四层结构， 还包括较为广阔的外场环境。 在确定网络机房的位置后， 先拟定弱电间位置， 由于南丰小学是一个很宽的建筑， 所以本次在单层将设计 2 个弱电间，分别位于建筑的西南与东北处， 能够保证使水平区的所有线缆的链

9、路都通常。 为了节约成本， 我们将室外与一层建筑的信息链路归入一层的弱电间， 2 层 3 层 4 层的所有链路接入 3 层的弱电间。经过汇聚的链路再接入 3 层网络管理中心。2、水平线缆类型根据不同部位和不同的应用需求， “南丰小学”的数据传输水平线缆选择超5 类 4 对 UTP线缆及超 5 类 RJ45插座模块，整个水平信道提供100MHz以上的带宽，配合千兆以太网交换机，可以满足传输1000Mbps速率的需求。建筑所有语音传输水平线缆选择3 类 2 对线缆及 3 类 RJ11 插座模块。3、配线箱、配线柜由于网络设备多为19”标准设备，因此在网络机房将选用19”标准机柜，根据设备的多少，选

10、择不同数量的机柜。6、铜缆配线架为实现简化将来的维护管理工作，数据点的水平线缆采用24 口模块式配线架进行成端和管理， 语音点的水平线缆和垂直主干均采用110 型配线架进行成端和管理。7、光缆配线架数据垂直主干内、 外网各采用 12 芯 62.5/125 万兆多模光缆， 所以在管理间我们选择了 12 口 19”光纤配线架；在设备间，我们选用 48 口 19”光纤配线架连接垂直系统主干光缆。工作区子系统工作区子系统是由终端设备、 终端设备连接到信息插座的连线组成， 它包括装配软线，连接件和连接所需的扩展软线， 相当于电话系统中连接话机的用户线和话机终端部分。应根据各工作区信息点位置的不同，选择相

11、应的信息插座， 为了适应装潢要求，插座全部采用暗装方式。我们选用了标准针模块化I/0插座，它的 8 针结构提供了支持数据、语音、图像或者三者结合所需的灵活性。 工作区通信接线方式有两种， 即 T568B和 T568A标准。我们推荐使用T568B方式。为满足水平子系统支持百兆比特传输速率的要求，数据插座我们选用超5类非屏蔽模块。连接模块可根据客户规格要求做优化组合及安装， 更为适用的是，UTP水平布线末端连在精巧的终端模块上， 当不用或拔掉插头时插头防尘盖可自动盖上，达到双重防尘防潮的作用。 通过面板上的不同颜色可识别数据和语音插座，也有助于识别和管理系统。插座面板采用国标86 系列面板，视安装

12、位置采用双孔、单孔面板并加防尘盖保护插座模块， 每个信息点将均可应用于数据、图像等系统终端连接。 信息插座应安装在楼内各区域、房间等处的墙壁上，安装高度距地面 30cm，信息插座距离强电最少保持 20cm，防止出现干扰。根据图纸，简单规划设置如下：教室办公室视办公座位， 每个办公作为设置两个网络接口， 一个作主用，一个作为备用；每个办公室设置一个电话插口，作为整个办公室对外语音通讯使用；每个教室配置 2 个网络接口，如若有必要可考虑使用无线 AP；针对各类特殊功能的教室， 我们将按照设备要求预留至少 6 个的外网接口，做设备的接插用；教导领导办公室考虑在其作为放置一个三口地插，避免直接连线到墙

13、上，影响美感，其中两个网络接口 1 个语音接口；计算机教室将设置静电地板，在地板下方为每一台教学电脑单独布线，汇聚到讲台位置；展厅是信息点设计将要根据展品放置的位置以及装潢的方式做单独设计，预留 20 个网络接口，以及 1 个无线 AP。水平子系统水平子系统是指建筑内水平电缆系统，该部分通过与土建配合， 在土建过程中埋设暗管或敷设线槽、桥架、线管等，按吊顶上、机房地板下内布放。水平布线采用星型网络拓扑结构，如下图所示：工作区管理区水平布线（1）水平子系统器件水平布线子系统是整个布线系统的一部分，它将干线子系统线路延伸到用户工作区。水平布线子系统与干线子系统的区别在于：水平布线子系统是从管理间敷

14、设至各个工作区， 并端接在信息插座或区域布线的中转点上。 它们能支持大多数现代通信设备。水平布线子系统一端端接于信息插座上，另一端端接在设备间的管理配线架上。对于“南丰小学” 的综合布线的水平子系统，数据信息点采用超5 类 4 对非屏蔽双绞线，语音信息点采用3 类 2 对语音线缆。根据本类建筑的防火要求，相关铜缆及光缆阻燃等级符合IEC60332-1标准的规定。水平线缆采用金属桥架+金属电线管暗埋的方式敷设。（2）水平线缆布线方式主要采用吊顶内布线法， 由设备间内配线架采用金属线槽敷设到房间外走廊吊顶内，用金属管沿墙暗敷设至工作区。（3）线缆路由走向建议信息点线缆走向可以通过墙上暗管到距地30

15、cm处。墙上信息点处需在墙内设备间子系统设备间子系统由设备间中的跳线电缆、 适配器组成，它把中央主配线架与各种不同设备互连起来。本系统的设备间设置3 层网络管理中心。根据本次设计的平面图，总结这次的设计对象是一个结构相对简单的建筑，地上 4 层建筑。在综合布线上就可以简化很多。 本次设计将只设置一个网络机房，所有的网络都直接接入其中的配线架上。 电信进户电话线路也将放置在此网络机房，建筑内所有的电话线路将在此做连接。 设备间与管理间采用光纤连接。 设备间的设置应该满足以下要求：室温应保持在 1030之间相对湿度应保持20%80%应有良好的通风和防尘措施设备间应有足够空间用于安装设备，面积最低不

16、应小于10 平方米使用防火门，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1.3.设备选型分析“南丰小学” 是一座现代化的综合建筑， 要求综合布线系统的设备选型应从以下几点进行分析：先进性所选择的设备应采用国内外先进、 成熟的技术、方法和手段进行系统设计和生产，使设备具有可扩展性和前瞻性，满足高质量布线系统的要求。实用性所选择的设备能够最大限度的满足实际工作的要求， 把满足建筑综合布线系统应用需求作为第一要素进行考虑，采用实用、成熟的产品进行系统建设。可扩充性、可维护性设备的选择要为系统以后的升级预留空间， 设备的选择要充分考虑日

17、后系统的正常运行和方便、快捷的对系统的维护。开放性和标准性建筑综合布线系统设备的选择应考虑开放性和标准性的原则。 系统和核心设备统一遵循国际通用标准， 统一标准，统一技术接口， 保证系统的可扩展性及系统的延续性， 并综合体现当今的先进技术。 整个系统具有互联性和互操作性， 满足系统的扩展和升级的需要。经济性原则在保证系统先进、 可靠和高性能价格比的前提下， 通过优化产品选择， 使系统达到最优的性价比。2. 计算机网络系统2.1.需求分析为实现南丰小学的信息化， 构建一个支持数据、 语音、视频等综合业务传输、安全、可靠、高速的网络平台。本次南丰小学网络工程的建设目标是：外网、智能化专网二种网络物

18、理隔离，外网、内网的核心层交换平台带宽应达到千兆级，并可根据发展需要增加带宽；核心层到接入层带宽应达到千兆级别链路。网络性能应能实现高带宽、高数据分发速率，即使视频业务、语音业务、图像监控、数据传送等业务全面启动，亦能满足易用、高服务质量、无阻塞等使用要求。整网要具有可靠性、坚固性、良好的扩展能力、强大的管理能力以及拥塞控制和服务质量保证等一系列良好的性能。有线网络接入本次南丰小学建筑网络建设，需要对南丰小学建筑进行网络规划建设。对南丰小学建筑网络建设有线网络建设部分，可以采用核心、接入的大二层网络架构，骨干千兆光纤， 接入千兆的电口， 在核心应该用高端多业务核心级交换机，对南丰小学建筑信息点

19、的有线用户进行接入， 提供高速无阻塞交换的网络平台。网络采用内网、外网物理隔离的方式建设。内网作为智能化专网。外网作为访问 Internet 的互联网络，同时外网要考虑到建筑无线覆盖。高安全性网络整体设计应当考虑关键资源、关键业务的安全保护，尤其对于网络的边界，如内网边界、数据中心边界、互联网边界等， 都要提供安全有效的防护措施，实现对例如 BT 等 2P 业务，或 QQ、MSN等聊天软件、病毒、蠕虫和木马等安全问题的识别和有效控制。未来扩展性网络总体设计要对未来业务有所展望，对未来可能上的监控系统、视频会议及电话会议业务，留足资源，保障未来业务的扩展。2.2.设计原则总体原则是要求可靠、安全

20、、实用，做到技术先进、经济合理、适当超前，系统应具有开放性、兼容性、可扩充性和灵活性，使系统既满足当前要求，又能适应未来变化。先进性：采用国际上先进而成熟的网络技术产品，服务器产品及其完善的应用软件系统，保证信息系统的通信速度，适应大量的数据和多媒体信息传输、处理、交换的需要，应有一定的扩充与发展空间，使整个网络系统具有较强的生命力。保证各种信息（数据、语音、图像）的高质量传输，才能使网络不成为网络业务开展的瓶颈。可靠性、稳定性：计算机网络作为办公楼的基础设施，稳定性和可靠性是网络建设的非常重要的指标。在设计方案中，在充分体现方案技术先进性的同时，并能保证技术的成熟性。在网络设备及结构等方面均

21、应达到国际和国家相应的标准指标和要求，并满足需要。实用性：计算机网络建设强调网络系统与网络应用并重，先进实用，具有较强的可操作性；易于管理维护、便于扩充发展。支持国际上通用标准的网络协议、国际标准的大型的动态路由协议等开放协议，有利于保证与其它网络 ( 如公共数据网 ) 之间的平滑连接互通，以及将来网络的扩展。可管理性：网络中不仅包括很多网络设备，还要划分子网和虚拟子网，网络性能管理也会变得比较复杂。因此，在方案设计中，不仅要保证全部设备的可管理性，还要给出交换机/ 网络性能管理软件，以满足统一、集中管理的需求，使得使用最少的人力就可以保证网络的日常维护。管理人员能够通过单一网管平台监测和控制

22、所有的网络设备及端口。网络设备应尽量集中存放，以满足管理及外界条件的要求。安全性：所有设备的选型以及操作系统、应用软件系统的选择应该满足防止设备损坏、数据和其他资源的丢失和破坏，防止外部非法入侵以及对网络的非授权使用。可扩展性：在网络设计中还应考虑网络今后的扩充能力，所采用的设备应全部为生产厂家的主流产品，而且，设计中充分考虑插槽冗余、模块冗余，保证日后网络节点的增加能够进行平滑过渡，不会对现有网络结构作重大调整或是淘汰已有的设备，最大程度保证用户的投资回报率。合理性：网络建设必须考虑技术与经济上的合理性，应具有较高的性能价格比。必须考虑网络系统在全寿命期内的全部建设维持费用的合理及可承受性。

23、2.3.系统设计智能化专网网络交换设计南丰小学建筑网络建设解决方案总体设计以高性能、高可靠性、高安全性、良好的可扩展性、可管理性和统一的网管系统为原则， 以及考虑到技术的先进性、成熟性，并采用模块化的设计方法。南丰小学建筑网络建设主要目的是将网络的性能、带宽、主要网络业务进行全网的建设。网络设计主要包含高品质 IP 核心网络模块、 智能弹性接入网模块、安全渗透网络模块、网络系统综合管理、 IPv4/v6 地址与路由模块等主要部分。南丰小学建筑网络建设解决方案的整体优势实现南丰小学建筑网络统一系统标准 利用统一信息标准、统一应用标准、统一集成标准，解决重建设轻标准、缺乏 IT 系统的标准化和集成

24、整和的问题，解决异构 IT 资源难以整合的问题。实现南丰小学建筑网络业务定制 建设统一数据中心、建立统一业务中心、构建随需而动的智能系统，解决南丰小学建筑网络建设重视网络轻视应用- 路多车少的问题。实现统一南丰小学建筑网络 IT 资源管理 建设智能管理中心、 整合 IT 资源统一管理，建立灵活完善的数据管理能力、建立完整网络资源管理、建立统一媒体管理。实现统一信息安全管理 建立统一安全管理中心，完成网络层、业务层、数据层、用户层安全管理，解决重建设轻维护和缺乏整体安全部署方法的问题。核心层设计网络核心层是新建筑网络信息平台的网络交换中心和数据中心，主要包括核心交换机、数据库服务器、应用服务器、

25、安全防护系统、网络管理系统等。物理位置为建筑核心网络机房。在网络核心层放置1 台高性能核心交换机。 核心交换机可以提供强大的缓存能力，并且支持先进的缓存调度机制可以保证设备缓存能力有效利用的最大化，为数据中心提供丰富的服务器接入方案。所有服务器、 应用系统、 网络管理平台等服务器均通过千兆链路连接到核心交换机。接入层设计由于本次设计中没有管理间子系统，设备间子系统与网络机房在一起，接入层交换机主要做各个智能化设备的接入整合与减少核心交换机电口负担作用。网管系统设计网络管理系统主要包含对网络设备的统一图形化管理，本次在网络核心服务器区部署一套智能管理软件，实现对全网所有设备的集中图形化管理、维护

26、、告警、操作等功能，极大的方便管理员对网络的勘察与维护。外网网络交换设计本次外网主要用于访问internet，为用户提供互联网访问需求。核心层设计1、核心交换设备：在网络核心层放置1 台高性能核心交换机。核心交换机配置高性能冗余引擎、 冗余电源， 最大程度的提高网络核心层的可靠性。同时配置千兆电口及光口端口板，提供丰富的接口类型。核心交换机可以提供强大的缓存能力，并且支持先进的缓存调度机制可以保证设备缓存能力有效利用的最大化，为数据中心提供丰富的服务器接入方案。所有服务器、应用系统、网络管理平台等服务器均通过千兆链路连接到核心交换机。2、出口安全设备：在internet出口区，部署一台出口安全

27、网关，支持外部攻击防范、流量监控、邮件过滤、网页过滤、应用层过滤等功能，能够有效的保证网络的安全。接入层设计由于本次设计中没有管理间子系统，设备间子系统与网络机房在一起，接入层交换机主要做各个智能化设备的接入整合与减少核心交换机电口负担作用。无线设计本次在建筑部分无线覆盖方案采用AC+802.11N FIT AP 进行组网，方便AP统一管理及配置。本次无线覆盖全部采用802.11N 接入。在核心机房部署一台无线控制器，通过千兆链路旁路部署外网的核心交换机，统一注册管理所有无线AP，AP 统一由 AC来下发配置， AP 本省零配置，简化了配置的繁琐性。若本次设计要求简单的无线网覆盖可在规定区域设

28、置无线路由器，做小范围的网络覆盖。网管系统设计网络管理系统主要包含对网络设备的统一图形化管理， 本次在网络核心服务器区部署一套智能管理软件， 实现对全网所有设备的集中图形化管理、 维护、告警、操作等功能，极大的方便管理员对网络的勘察与维护。所有无线 AP通过统一的部署在网管区域的无线网管进行精细化管理。3. 监控系统3.1.设计依据中华人民共和国公共安全行业标准GA38-1992民用闭路电视系统工程技术规范GB50198-1994民用建筑电气设计规范JGJ16-2008智能建筑设计标准 GB/T50314-2006建筑智能化系统工程设计规范DGJ32/D01-2003南丰小学智能化系统业主需求

29、南丰小学建筑平面图纸3.2.系统概述本方案综合考虑各种因素，依据技术先进成熟、性能稳定可靠、功能合理、高性价比、易扩展、易管理的原则，采用高科技电子、计算机处理技术及现代化通讯技术，建立起高效的、全方位、全天候的、立体化的视频监控网络，使整个南丰小学所有教学区处在监控之中。管理人员通过此高科技手段， 能实时掌握教室内部的动态变化，能随时记录、调用有关信息，能进行有针对性的管理。随着现代科技的发展， 尤其是数字技术和网络技术的发展， 监控系统也将由传统的模拟信号系统逐步向模、 数相结合及全数字化监控系统的方向发展， 由单机控制向网络传输、 控制发展。基于现在视频监控系统先进的成熟技术， 利用未来

30、的技术发展趋势，我们在比较各家产品的特点之后，并根据多年的工程经验，向业主推荐数字信号图像采集、 传输，数字硬盘录像机存储视频图像， 流媒体服务器管理的视频监控系统。系统前端设计采用彩色半球网络摄像机， 南丰小学共计有各种教室， 每个教室设置一台网络摄像机。视频监控系统控制中心位于网络机房隔断， 控制室设置数字硬盘录像用于图像存储。每台硬盘录像机设置一台 21 寸液晶监视器，用于监控图像的显示。本次设计视频信号传输是基于建筑内网基础上，后期扩容只需将增加部分摄像机信号接入建筑内网即可。3.3.需求分析根据南丰小学平面布局，结合各教学区域的功能，对用户需求分析如下：所有教室均需设置半球网络摄像机

31、，特殊教学教室 （例如计算机教室、 音乐教室等）根据面积及设备重要性设置2 台半球网络摄像机， 各项活动场所设置高清数字枪机，建筑外场活动场所设置多台网络枪机，在一层大厅各种管厅设置一台半球数字摄像机， 二层的图书馆将要根据实际书架放置，对整个图书馆全面布控。全面监控学生活动，使管理人员全面掌握教学区的动态图像。系统能对各路摄像机图像应进行24 小时全程录相，图像至少可保存30 天，并可对重点资料进行光盘刻录；系统硬盘录像机采用多媒体网络技术，通过视频服务器上网，实现网上远程监控功能。3.4.系统设计前端选用数字信号摄像机采集视频， 摄像机采集的信号通过超5 类网线传输至网络机房，并存储在数字

32、硬盘录像机中的视频监控系统。前端摄像机所采集的视频信号通过数字硬盘录像机进行录像和回放，由于数字硬盘录像机是接在 “南丰小学”建筑局域网，通过授权，远程用户可通过客户端访问并调看监控图像。中间传输设计传输系统把前端系统的图像传送到终端系统上，本次设计使用超 5 类网线结合光缆进行传输视频信号。室内前端摄像机所采集的图像信号通过超五类类网线传输至网络机房室外离网络机房较远的摄像机将采用光纤传输的方式。摄像机供电方法采用POE或者就地取电。控制中心设计监控中心并没有在图纸上标明，推荐为门卫或者一层储藏室。监控系统控制中心主要由流媒体服务器、硬盘录像机、网络交换机组成。监控中心采用计算机中央管理方式，通过网络可实现远程访问。根据“南丰小学”建筑所设计的摄像机数量，系统采用多路数字硬盘录像机用于图像存储及实时显示。本次设计对所有前端摄像机所采集的图像进行24 小时不间断录像为保证图像质量，监控图像采用D1格式存储。系统功能利用视频监控系统可以对“南丰小学”教学情况进行24 小时不间断的监控。系统的主要特点是， 通过数字