首页 > 论文范文 > 社会科学论文 > 科技论文 > 网络安全论文 > 浅析智慧校园综合布线系统设计

浅析智慧校园综合布线系统设计

2024-12-05 46 上传者：管理员

摘要：综合布线系统能将语音、网络、广播、监控等弱电信号集中管理，为其提供高效、灵活的信息传输通道。本文介绍了综合布线的原则，并结合项目系统设计，对布线中存在的问题进行了阐述和解答，为智慧校园的基础工程建设提供了解决方案。

关键词：
信息传输
智慧校园
系统设计
综合布线
网络安全
加入收藏

综合布线是一种模块化、灵活性极高的建筑物内或建筑群之间的信息传输通道，在高校主要作用于网络基础设施、网络安全设备及多种教育信息系统的通联。通过它可以使话音设备、数据设备、交换设备及各种控制设备与信息管理系统连接起来，同时也使这些设备与外部通信网络相连。近年来，诸多院校借助“互联网+教育”政策与物联网、云计算、大数据、人工智能等高新技术，探索教育信息化发展之路，智慧校园的系统建设以网络建设为基础，并将其与语音、广播、安防、监控进行整合，因此为实现物联网与智能设备交互融合的综合布线系统设计更显重要。

1、建设目标

智慧校园作为高校信息化发展到融合创新阶段的产物，是对数字校园建设的进一步深化与提升[1]，是高校开展智慧教育、提高教育质量的必然手段。综合布线的设计和建设是智慧校园建设的基础工程，是保障智慧校园建设体系传输顺畅的核心所在，设计与实施都应依照《中华人民共和国综合布线系统工程设计规范》GB50311-2016规定的最高要求和EIA/TIA568等国际综合布线标准的规范要求，立足“满足现在、适度超前、便于维护”的建设策略，结合项目实际，建设一个“规范、实用、安全、美观、大方”的信息系统，为智慧校园信息传输和网络运行提供环境支撑和技术保障。

2、设计原则

(1）开放性

综合布线的系统设计应采用和遵循国际标准化组织的工业标准，或国际上通常采用的标准，使集成后的系统是一个开放的系统。开放性不仅体现在具有良好的可扩充性和灵活性，还应具有很强的兼容性和可移植性，使新设备易于扩充，能够支持不同厂家不同设备间的互联互通，满足不同重点部位对网络信息传输的特殊要求。使系统在运行过程中便于维护，具有较长的生命周期。

(2）模块化

综合布线应采用模块化方式进行设计、开发，各模块的功能具有相对的独立性，模块之间按照标准的格式进行连接，便于系统功能的横向扩展，方便对设备进行集中管控和精准排障，极大地提升了工作效率。

(3）可靠性

系统的可靠运行是体现教育教学信息化的一个标志，也是综合布线需要考虑的一个十分重要的因素，是智慧校园网络环境稳定可靠的先决条件。因此在综合布线过程中应采取有效措施来保证系统的可靠性，包括提高系统的冗余能力、无故障运行时间，增加关键设备的容错性等。

(4）先进性

系统设计过程中，应充分考虑系统的先进性和适应性，采用与当代先进技术发展潮流相吻合的产品，来保证前期工程和后续投资的可延续性。

(5）成熟性

系统设计应充分考虑采用技术的成熟度，思路上敢于创新但要结合院校实际，实践中勇于突破但要考虑到整体布局，事关国之教育不容试错，对尚未大规模应用的技术和存在一定缺陷的产品不予采用，这对于保证综合布线系统的高效可靠运行具有重要意义。

(6）经济性

综合布线要采用较为成熟的线缆类型，并尽可能地减少传统布线造成的重复预留，使系统设计不仅满足技术指标和安全性能要求，还要将成本控制在预期投资的合理范围内，降低运维人力、物力的投入，实现最优性价比。

(7）高效性

综合布线的性能指标应从以下几个方面：系统的实时响应和控制能力；网络吞吐能力；通信传输速率和带宽等。系统设计过程中，应充分考虑区域系统的支撑、协调功能，扩展性、安全性指标，网络设备的响应时间等，进而提高整体系统的高效稳定运行时长。

3、系统设计

综合布线系统的重点是语音和数据网络的布线，设计过程中应充分考虑各运营商的网络接入，以及预留机房至各会议室、机房之间、楼宇之间的光纤路由。参考ANSI/TIA/EIA568A标准并结合设计需求，将综合布线系统从结构上划分为工作区子系统、垂直布线子系统、管理子系统、水平布线子系统、设备间子系统及建筑群子系统6个区域系统。

(1）工作区子系统设计

工作区子系统需独立设置终端设备、信息插座、连接线等。在设计过程中，语音信息点以及计算机网络信息点设置原则均为每8-10平方米设置一个信息点（所有电话线采用双备份）。领导办公室等重点部门的办公室为满足日后需要，可适当增加电话预留点位。在距地面50厘米处安装信息插座，每个插座均选择双孔插座，采用白色国标86mm*86mm规格，并使用超五类非屏蔽双绞线进行连接，确保网络高速稳定。每个接口根据楼层及房间位置进行编号，方便日后进行线路问题排查。

(2）垂直布线子系统设计

垂直子布线系统中语音主干采用特性阻抗为100欧姆的三类25对大对数电缆，计算机网络主干采用6芯光缆进行铺设，实现从主配线架到各楼层分配线架的点对点连接（中间不可有转接点或接头），垂直管线走弱电竖井，线路走线选取最短、最安全、最经济路径。在线路铺设时要充分考虑未来发展需要，预留一定数量的线缆，预留比例为1.2:1。

(3）管理子系统设计

管理子系统主要由网络设备、配线设备构成。应在各楼层配线间配备19寸标准机柜，安装语音、数据、光纤配线架，所有线缆（包括大对数缆、双绞线、光纤等）安装在配线机柜内，并预留一定空间安装网络设备。对于语音主干链路采用110卡接式配线架，要求中间有过线孔，并集成有线缆管理器。对于光纤主干链路采用ODF光纤配线架，光纤弯曲要保证足够的弯曲半径，避免信号衰减。对于语音、数据水平链路采用屏蔽快接式RJ45配线架，要对配线架端口进行编号，端口号与线路对应工作区面板编号一致，便于后期线路连接。配线间位置要求距最远点位不超过100米，配线间应避免电磁干扰，接地电阻小于1欧姆。接地应符合EIA/TIA607规定的要求[2]。室内敷设高20厘米的防静电架空地板，方便地下配线工作，地板平均荷载不小于50kg/m2。室内水平照明大于等于500lx，保持良好的防尘、通风环境。

(4）水平布线子系统设计

水平子布线系统具有覆盖面广、信息节点多的特点，采用星形拓扑结构实现信息插座和管理子系统的连接，确保传输质量的同时，降低工程造价和运维成本，系统设计还应充分考虑到扩容的需求。水平子布线系统连接线缆采用超5类双绞线。对于电磁干扰严重的场合可采用屏蔽双绞线。线缆最大铺设距离为100米，信息点出口采用ISDN8芯（RJ-45）标准插口。性能指标应符合ANSI/EIA/TIA-568标准和ISO/IEC 11801 D级标准，能确保在100 m范围内传输介质频宽达到100 MHz，信号的衰减量为1 d B/10 m。

(5）设备间子系统设计

设备间子系统的功能就是将交换机、路由器、光电转换器、监控摄像头、广播系统等放置于弱电间网络机柜中的设备进行连通，主要使用超5类双绞线与配线柜相连，线路连接时应进行编号，遵循统一规范要求，设置环控监测，以便后期对设备进行及时维护。

(6）建筑群子系统设计

建筑群子系统由连接多个建筑物之间的主干电缆和光缆、建筑群配线设备（C D）及设备缆线和跳线组成[3]。建筑群配线设备一般安装在楼宇入口配线间，其内、外侧容量应与所连接主干缆容量一致。系统设计采用地下管道铺设方式，便于线缆铺设和日后扩容。

4、存在问题及解决方案

综合布线系统的设计提高了智慧校园建筑的质量和功能性，在系统设计和实际施工过程中经常会因为设计需求、使用标准、施工规范等原因遇到诸多问题，导致重复设计、反复建设。针对最常出现的链路不通、丢包严重等问题，最重要的手段就是系统测试，可通过测线仪、打光笔、抓包软件等方法手段进行耗材、线路、设备测试，从而找出故障原因，解决整个综合布线系统的症结顽疾，为网络传输提供保障。

(1）设计合理性问题

综合布线是智慧校园基础工程建设的核心内容，要对其进行科学有效的设计，适应教育信息化发展趋势，做出技术先进、功能完善、开放灵活的施工方案，从院校实际情况出发而非一味追求高新科技，筑基强本而非盲目“弯道超车”，用合理可行的设计方案为智慧校园建设打好网络基础。

(2）耗材质量问题

在综合布线的耗材选择时，要使用有质量保证、符合国标的产品。例如光纤跳线、信息点面板、成品网线等。这些耗材在布线时大都架设在天花板上或墙体中成为隐蔽工程，验收时也很难发现问题，给后续的运维带来很大隐患。因此，耗材的选择必须慎之又慎，在安装使用前，需要用专业测量工具对成批次的产品进行抽检或统检，尽可能地省去后期检修维护的麻烦，保证网络系统的稳定运行。

(3）线路连接问题

综合布线在施工过程中，需要根据实际情况对线序进行调整。网线包括交叉线、直通线等多种形式，不同的线缆在不同情况下有不同的用途。如果混淆种类随意使用就会造成网络不通情况的出现，因此在结构化布线时一定要特别注意分清所需线缆的种类。线缆使用不符合要求就会导致网络不通现象的出现。目前市面上很多的网络设备都标注支持DIP跳线功能，不论正线连接还是反线连接都能够正常使用，但有些时候接入网络的设备并不具备DIP跳线功能，只有在连线时特别注意了接线种类，才能避免不必要的返工返修。

(4）设备兼容性问题

综合布线在网络设备的选择上，使用的网络设备尽可能采用同家公司的产品，最大限度地减少高端与低端产品甚至是同等级别不同技术标准设备间的不兼容问题。

(5）电磁干扰问题

要避免在强磁场环境进行综合布线。网线中通过的是电信号，而大功率电器工作时附近会产生磁场，这个磁场会对附近的网线起作用，生成新的电场，网线传输信号减弱或丢失的情况就会不可避免地出现。需要注意的是，防止干扰的措施除了避开干扰源之外，网线接头的连接方式也是至关重要的，不管是采用568A还是568B标准来制作网线，一定要保证线序1和2、3和6是两对芯线，这样才能形成较强的抗干扰能力。在结构化布线时一定要事先把网线的铺设路线设计好，远离强辐射设备与其他可能的干扰源。

5、系统设计注意事项

(1）充分考虑设备存在的散热问题

高温环境下，通电设备不可避免地会出现故障。例如我们最常接触到的计算机，当CPU风扇散热不佳时长时间工作的计算机应用系统就会死机或重启现象。网络设备更是如此，高速运行的CPU与核心组件需要在一个合适的工作环境下才能正常运转，温度过高会使它们损坏。设备散热工作是一定要做的，特别是对于核心设备以及服务器来说，需要将它们放置在一个专门的机房中进行管理，减少对性能较低设备的依赖，并且配备空调等降温设备以保持恒温状态。

(2）注重网络点位接入的数量问题

综合布线系统在结构化布线过程中没有考虑未来的扩展性，网络接口数量有限，没有预留信息点位，抑或是强电点位未能配套预留，在后期建设就会捉襟见肘，耗费大量人力物力财力建成的布线系统，仅仅使用2至3年就要再次翻修、扩容。这就需要我们在方案设计时要有足够的前瞻性，多部门沟通谋划，学校层面统一布局，只有这样才能满足日后物联网物联设备接入网络的需求，为高新技术融入教学应用提供强有力支撑。

(3）注意管线预埋的隐蔽性问题

智能化、信息化设备和系统的接入给综合布线的系统设计提出了更高的要求，智慧校园的各项建设都朝着智能化甚至是无人化的方向发展，管道敷设、线缆架设、网络布设、设备通联都是系统设计需要着重考虑的层面。要有充足的管道供网络线路布局、物联设备接入、多系统集成，预埋位置和预埋管工艺规划科学合理，避免重复施工和安全隐患问题。

6、结语

目前在公司、企业、银行、学校和政府内部，信息已成为一种关键性的资源，它必须精确、迅速地传输于各种通讯设备、数据处理设备之间。因此寻求一种更合理、更优化、更稳定、更易于扩展的布线技术，已成为当务之急。综合布线系统作为一套标准、灵活、开放的布线系统，采用星形拓扑结构的模块化设计，可以根据需要通过灵活的跳线支持各种语音通信、数据通信及图像传输，并且能与外部通信网络相连接，为办公楼提供先进、可靠、灵活的布线平台。在智慧校园的建设进程中，综合布线系统为集成化管理、智能化管控教学设备和业务信息系统平台的搭建构造了脉络支撑，为教学数据的采集和教学效果反馈创建了高速通道，为“网络+教育”的教育信息化实现发挥了重大作用。

综合布线系统为通讯和计算机网络的发展以及办公自动化的全面应用打下了坚实基础，智慧校园的建设以综合布线系统为基础，集成诸多的基础设施和大量的应用系统，在系统设计过程中应充分考虑以上注意事项，根据实际施工进程不断优化调整方案，以智能化、信息化的教学条件服务保障教学活动和科研工作。

参考文献:

[1]蒋东兴,付小龙,袁芳,蒋磊宏.高校智慧校园设计参考模型设计[J].中国电化教育,2016(9).

[2]杨怡.浅谈智能建筑的综合布线系统设计[J].智能建筑电气技术,2009(02).

[3]于昆伦.智能建筑中综合布线系统的设计[J].低压电器,2009(16).

文章来源:陈秉乾,周强,刘欣.浅析智慧校园综合布线系统设计[J].网络安全技术与应用,2024,(12):86-88.

网友评论

我要评论

期刊名称：网络安全技术与应用

期刊人气：2064

期刊详情

主管单位：中华人民共和国教育部

主办单位：北京大学出版社

出版地方：北京

专业分类：科技

国际刊号：1009-6833

国内刊号：11-4522/TP

邮发代号：2-741

创刊时间：2001年

发行周期：月刊

期刊开本：大16开

见刊时间：1-3个月

论文导航

91学术

浅析智慧校园综合布线系统设计

相关论文