1、目 录1 工程概述 .22 设计目标 .23 设计原则 .44 设计内容 .55 设计标准 .66 子系统功能简述 .76.1 综合布线系统 .76.2 计算机网络系统 .136.3 楼宇自控系统 .176.4 保安监控系统 .246.5 背景音乐及紧急广播系统 306.6 卫星接收及有线电视系统 356.7 一卡通管理系统 .386.8 巡更管理系统 .436.9 无线呼叫系统 .456.10 程控交换机系统 .466.11 会议系统 .486.12 系统集成 .526.13 供电、防雷和接地系统 617 结束语 .671 工程 概述中科院北郊北科学园区位于朝阳区大屯路甲 3 号原中科院遗传
2、所实验农场内。根据已批准的 中科院北郊北科学园总体规划 布置，微生物研究所基地位于中科院北郊北科学园区的中心区域，南临弧形的绿化带；北临园区中心观景绿化带及水面，是进入园区的两个主入口的视觉交汇点。东边为国家天文台及大片绿地，环境位置十分优越，是园区的中心建筑群的组成部分。中国科学院微生物研究所迁建工程包括科技综合楼、菌物标本楼和微生物发酵实验楼三个部分。整个设计要求在做成一个现代化的高科技科研实验楼，我们将结合大厦的实际情况和具体用途将采用国际先进设计理念，建成一座绿色大厦、科技大厦、人文大厦。绿色大厦：从节能、环保两大主题入手，大量应用新材料、新工艺、新技术。科技大厦：宽带网接入，合理的信
3、息点分布 ,借助现代数字化高科技手段 ,为实验性大厦提供更快捷、更安全、更舒适、更方便的办公空间。人文大厦：简洁明快的线条，舒适高雅的装修，功能完善的设施，先进的管理理念，训练有素的管理团队 ,以人为本 ,一切从人的需求出发，为人们创造宽松自由的环境。2 设计目标为了适应社会信息化与经济国际化的需要，中科院北郊北科学园区的科技综合楼、菌物标本楼和微生物发酵实验楼将建成为一座具有国际先进水平的智能科研大厦，它将采用目前世界上先进的科学和资讯技术，创造一个高度安全、优雅舒适和方便快捷的内部环境，实现智能楼宇系统 “安全、舒适、高效、节能、盈利 ”的目的。安全 安全性既应保障楼内所有机电设备的正常运
4、行，又对大楼内部的人员安全和财产安全提供重要保证。考虑到中科院北郊北科学园区是一个高新科技开发科研的实验性大厦，众多高科技人才和高新技术产品凝聚其中，大楼既要保障高科技人才的人身安全，也要保障各企业内部昂贵研发器材以及各种科研成果的安全，以防机密外泄。故弱电系统首先应把安全性列于首位。在安全防范系统中，闭路电视监控系统是核心，基础，而闭路电视监控系统与防盗报警系统、门禁系统以及电子巡更系统的有机结合，使大楼形成一套先进、可靠、经济、配套的安全防范体系，保障了人员和财产的安全。公共广播系统与消防系统紧密配合，使大楼在发生火灾的情况下，引导人员安全疏散，这也是保证安全性的重要手段。另外，楼宇自控系
5、统采用智能化手段将大楼内几乎所有的机电设备统一监控起来，保障了机电设备的正常、安全运行。大楼统一的 UPS 供电系统，为整个弱电智能化系统服务，可以充分保障用电安全，防止由于智能化系统自身的问题而影响整个大楼的安全。舒适 适宜的环境温湿度提供给内部工作人员高度的舒适性，楼宇自控系统对空调系统进行控制，使室内温度保持在我们需要的范围，检测室内空气质量，提供足够的新风，让处于大楼内部的人员时刻享受新鲜适宜的空气。背景音乐系统在休息时间播放音乐和广播，营造一种轻松舒适的气氛，同时也是一种听觉上的享受。卫星电视和有线电视系统为大楼人员提供新闻、娱乐节目，提供给人们视觉上的享受。这些都体现着弱电智能化系
6、统的舒适性。高效 综合布线系统为语音通讯和数据通讯提供高速的信息通路，拉近了内部办公人员之间以及与外界的距离，实现了大楼内部之间和与国内外互通信息，资源共享的需求。会议电视系统可以实现不同地域之间的沟通交流，实现大型集团公司、跨国公司内部的远程会议、实时沟通、交流。节能 作为办公楼本身，其日积月累的能源消耗也是十分巨大的。在为办公人员提供舒适环境、高效通讯的同时，节能也应做为一项重要的内容来考虑。空调作为耗能大户，其合理的使用和控制是十分必要的，楼宇自控系统即是采用先进的控制手段，对大楼内部的空调设备、照明回路、给排水系统进行控制，合理地节约能源。同时，先进的、自动化、智能化的物业管理手段也能
7、够有效节省人力，减少人员的开支。盈利 合理的、现代化的系统设计可以保证大厦的安全，节省人力的浪费、同时可以使弱电智能化系统为经营管理者带来的益处。服务于经营者，楼宇自控系统可以有效地节省大楼能源；保安监控系统作为一种技防手段，可以合理地减少大楼的人防力量，利用高科技手段实现人防与技防的完美结合；科学的、合理的布线系统可以使你的大厦网络在二十年内不落后；会议系统的建立作为大楼的配套服务设施，为大楼内部各企业提供高档次、高度现代化、智能化的会议场所，减去你旅途的开支；另外，物业管理系统、弱电系统集成都可以在提高管理运营方式上，合理地减少人员投入，从而减少日常开支。综上所述，中科院北郊北科学园区将建
8、立以 “综合布线系统 ”为基础，以 “计算机网络系统 ”为桥梁，以 “计算机综合信息管理系统 ”为核心，将大厦内的 “信息化处理 ”、 “现代化办公 ”、 “电子商务 ”，以及各种控制手段包括 “楼控系统 ”、 “安防系统 ”和 “消防报警系统 ”等子系统有机的结合起来，相互协调、相互配合完成对中科院北郊北科学园区全面的现代化管理、监视和控制。3 设计原则智能化系统工程设计应遵守一般的工程设计原则，以适用为主，选用先进的、成熟的产品，设计中充分考虑系统的开放性，考虑到未来的发展，便于各子系统的互联和扩展。a 系统的成熟性：即采用的技术和产品是经过多次实际考核的，采用后，安装调试完毕后，即能正常
9、运行。b 系统的经济性：达到功能而其价格是能承受的，或者说同类产品中，价格是最优惠的。c 系统的开放性：即具有兼容性，容易扩展和今后虽然技术发展了，其资源仍具有可利用的价值。d 系统的可操作性：人机界面友善，符合人机工学原理，错误操作情况下具有自动保护能力。e 系统的可用性：可靠性，即出故障的概率很小；可维护性，万一出故障后，停车维修的时间很短；容错性。f 系统的先进性：在设计的当时是先进的，以保证在相当一段时间内，系统不致被淘汰。在保证成熟性和经济性的前提下，尽可能的先进。g 系统的高效率性：应保证系统的实时响应能力，通信速率，以及计算机网络的吞吐能力。智能化系统的设计应从适用和管理的目标出
10、发，把大厦内各子系统有机地结合在一起，智能化系统设计者和集成商应充分明确工程中各子系统的相关性及信息共享的可能性，力争使工程达到预想的智能化效果。整套智能化系统的设计必须严格按照弱电设计要求和国家规范进行。4 设计内容智能大厦为了满足多种不同的功能和管理的需要，应建立若干不同结构及功能的智能子系统，包括运用于大厦内各种机电设备、保安、消防、车库等实时要求的监控与管理系统（ BAS） ，用于大厦内各类信息共享和处理的办公自动化系统（ OAS） ，以及实施大厦内通讯方式和网络管理的通讯自动化系统（ CAS） 。为了实现各子系统信息和任务共享，还需要建立一套中央集成管理系统 IBMS，在大厦内采用统
11、一的操作平台，实现对各子系统集中监视、控制和管理的功能。通过对中科院北京北郊北科学园区特点及功能的分析，目前考虑实施以下智能化子系统： 综合布线系统 计算机网络系统 楼宇自控系统 保安监控系统 背景音乐及紧急广播系统 卫星接收及有线电视系统 一卡通管理系统 巡更管理系统 办公自动化系统 程控交换机系统 会议系统 系统集成 供电、防雷和接地系统其中对于消防系统，行业性较强，需要专业从事消防的公司来完成，该系统常采用单独招投标的方式，我们不建议纳入弱电智能化系统的范围。5 设计标准国内标准及规范： 民用建筑电气设计规范 JGJ/T 1692 智能建筑设计标准 GB/T 50314-2000 电子计
12、算机房设计规范 GB 5017493 通信系统机房设计 GB KJ-90CATV 行业标准 GY/T 12195 有线电视广播技术规范 GY/T 10692 工业企业共用天线电视系统设计规范 GBJ 12088 工业电视系统工程设计规范 GBJ 11587 工业企业通信接地设计规范 GBJ 798530MHz1GHz 声音和电视信号电缆分配系统 GB 149894 民用闭路监视电视系统工程技术规范 GB 5019894 有线电视系统工程技术规范 GB 5020094 建筑设计防火设计规范 GBT 16-87 高层民用建筑设计防火规范 GB 5004595 火灾自动报警系统施工及验收规范 GB
13、5016692 火灾自动报警系统设计规范 GBJ 5011698 大楼通信综合布线系统 YD/T 926.197 建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范 GB 503112000 建筑与建筑群综合布线系统工程验收规范 GB 503122000 安全防范工程程序与要求 GA/T 751994 安全防范系统通用图形符号 GA/T 741994 用户交换机标准 YD 34490 会议系统电视及音频的性能要求 GB/T 1538194641920Kbit/s 会议电视系统进网技术要求 GB/T 1583995 自动化仪表安装工程质量检验评定标准 通风与空调工程施工及验收规范 国外标准及规范：EIA/TI
14、A 568A 商业建筑电信布线标准 EIA/TIA 569 建筑通讯线路间距标准 EIA/TIA 606 商业建筑通信基础结构管理规范 EIA/TIA 607 商业建筑通信接地要求 ISO/IEC 11801 用户建筑综合布线 ANSIFDDI 光纤分布式数据接口高速局域网标准 ANSITPDDI 铜线分布式数据接口高速局域网标准 IEEE802.3CSAM/CD 接口方式 TSB67 UTP 布线系统传输性能测试标准 TIA/EIA SP2840 商业楼通信布线标准 6 子系统功能简述6.1 综合布线系统6.1.1 系统概述综合布线系统 （ Premises Distribution Sys
15、tem）全称 “建筑与建筑群综合布线系统 ”，亦称结构化布线系统（ SCS）。它是随着现代化通信需求的不断发展、对布线系统的要求越来越高的情况下推出的从整体角度来考虑的一种标准布线系统。方案涉及工作区子系统、水平子系统、干线子系统、管理子系统、设备间子系统等五个布线子系统，采用成熟、先进、实用的技术，模块化、开放式的结构，以适应系统的灵活组网、扩充升级的需要，实现信息共享、资源共享和科学管理。建成后的综合布线系统将具有高速和高宽带的传输能力，能满足楼内的信息传输的需要，尤其是数据系统的高速数据传输的要求，并且能够适应现代和未来技术的发展，保证 1520 年不落后 ；系统运行具有高度可靠性、灵活
16、性；积木式的标准接插件使系统的扩充升级容易。6.1.2 设计思路6.1.2.1 超五类还是六类？综合布线系统作为智能楼宇的最基础也是最重要的信息高速公路，其使用寿命通常有二十年，所以要充分考虑二十年之内能支持各种新出现的高速应用。随着万兆以太网（ 10Gbps）的网络标准的正式颁布，主干采用 10Gbps 的光纤网络将成为网络发展趋势，千兆到桌面的可能性也逐步加大。 千兆以太网技术与网络介质（双绞线）存在着相互促进却又相互制约的关系，目前基于铜介质双绞线的千兆以太网有两个标准：1000BASE-T 和 1000BASE-Tx1000BASE-T 于 99 年正式颁布，它是基于四对双绞线，全双工
17、（每对线双向传输）的网络（如图） 。它采用复杂的多电平编码技术 (PAM-5 采用 5 级不同电平进行编码 )，带宽为100MHz。超五类布线系统的带宽为 100MHz，正好可以满足1000BASE-T 的应用。由于四对线同时双向传输，线对之间的串扰就比较严重，而高效的编码技术要求更好的信噪比，因此，就要求网络设备1000BASE-Tx，Cat.6 1000BASE-T，Cat.5/5e/6（如网卡）必须具有串扰消除技术才能保证网络可以正常接收信号，即具备 DSP(数字信号处理 )芯片，这样就使得网络的端口接入费用增高 。由此可见，采用 超五类系统实现千兆位方案需要较高的成本。1000BASE
18、-Tx 也是基于四对双绞线，但却是以两对线发送，两对线接收（类似于 100BASE-T） 。由于每对线缆本身不进行双向传输，线缆之间的串扰就大大降低，同时编码方式也相对简单。这种技术对网络的接口要求比较低，不需要非常复杂的电路设计，降低了网络接口的成本。但由于使用线缆的效率降低了要达到 1000Mbps 的传输速率，其带宽就必须超过 100MHz，五类或超五类系统 100MHz 的带宽显然不能支持该技术。目前，六类布线标准（ ANSI/TIA/EIA568B）已于 2002 年 6 月20 日正式发布，欧洲相应的 ISO 标准也即将出台， 该标准建立的主要目的是为了实现复杂性更低的千兆位网络方
19、案。六类布线系统 250MHz 的物理带宽及卓越的性能指标，只要求简单便宜的电子设备即可支持千兆传输。所以，从长远看，六类线的投资回报是很高的。中科院北京北郊北科学园区是一个科研实验性质的大厦 ，对网络通讯要求较高，根据以上对超五类及六类标准的对比，我们建议在 中科院北京北郊北科学园区 布线系统中选择六类布线系统。6.1.2.2 系统设计规划综合布线系统本身具有很高的兼容性，系统主要综合话音，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，满足门禁系统、视频监控 (CCTV)，有线电视 (CAT
20、V)以及多媒体会议电视等系统的传输应用。整个布线系统由 工作区子系统、水平子系统、干线子系统、管理子系统、设备间子系统等 五个子系统构成。方案设计应充分考虑系统高度的可靠性，高速率传输特性，灵活性及可扩充性。该系统的建设我们归纳以下几个要点：(1) 确定布线拓扑结构：综合布线系统的结构和网络体系结构的关系十分密切，网络体系结构基本确定，布线系统的结构才能确定，网络采用什么体系结构，采用何种传输介质都将对布线系统的设计造成影响。同样，综合布线系统星型或树形的拓扑结构也使得网络的基本拓扑结构为星型或树型。我们建议中科院北京北郊北科学园区的网络结构采用分层星型结构，网络分为两级：第一级是网络中心，为
21、中心节点。网络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。第二级是各分配线间的交换机，为二级节点。在楼内设置光纤主干作为数据传输干线，从网络中心星型辐射到各二级节点，并在分配线间端接。二级交换机可以采用以太网或快速以太网交换机，它向上与网络中心的主干交换机相连，向下直接与服务器或工作站连接。在算机房设置总配线架。在楼内设置三类大对数双绞线作为语音传输干线， 6 芯多模光纤作为数据传输干线。从总配线架星型辐射到各分配线间，并在分配线间的干线配线架上端接。(2) 信息点规划：中科院北京北郊北科学园区布线系统的布点原则一定要结合用户的房间的具体使用要求来设计。由于中
22、科院北京北郊北科学园区的三栋大楼科技含量很高，为开发科研场所，我们建议在一些对数据传输要求较高的实验室设计光纤到桌，这样能保证数据的高速传输。(3) 确定水平主干类型：根据前面对六类布线优势的论述，建议在水平主干的选择上采用六类 4 对 UTP 线缆及六类信息模块，每个信息点配置一根，整个水平信道提供 250MHz 以上的带宽，支持 1000BASE-T、 1000BASE-Tx 以及1.2Gb/sATM 的应用。这里，语音及数据点采用同种介质布线，可以实现语音、数据点的灵活互换。插座面板应采用国际标准 86 形面板，信息模块建议采用 90 度（垂直）或 45 度（斜角）安装方式可选。 1 2
23、 45 41 2 45 41 2 4541 2 454 (4) 确定设备间位置、规模：依据综合布线系统设计规范，设备间最好设置在整个楼宇的物理中心位置，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。网络中心和通讯中心的设备间可以位于同一机房，也可以分开设置。网络中心设备间可以设置在大楼的计算机中心内，通讯中心设备间可以设置在程控交换机房。设备间的大小应足够容纳所有布线设备及网络交换机、程控交换机等设备，并留有足够的管理、维护空间，标准规定其面积不应小于 10 平方米。建议业主在建筑平面规划时酌情考虑。(5) 确定弱电竖井的数量和位置：综合布线系统中规定每个分配线间到信息点的水平布线距离
24、不应超过 90 米。 面积较大的建筑应该有二个或二个以上的弱电竖井。(6) 确定垂直主干类型：根据目前语音通讯的需求，语音主干采用三类大对数 UTP 线缆完全可以满足，每个语音点对应 1 对主干线缆并考虑一定的主干冗余（ 1： 1.2） 。数据主干采用 6 芯室内多模光纤，每个分配线间配置 1 根。多模光纤频带较宽，传输容量较大，目前采用的 62.5/125m 多模光纤，数据传输速率为 100Mbps 时，最大距离可以到 275m。 (7) 管理间位置和数量的确定：管理间（即分配线间）最好设置在弱电竖井内或者弱电竖井附设的配线间内。为保障整体网络结构的平衡，应使每个管理间管理的信息点数量基本相
25、同，对于信息点数较少的楼层，可以多层合用一个管理间；信息点数较多的楼层，每层设置一个管理间。如果搂层面积较大，建议每层每个弱电竖井均附设一个管理间。管理间的设置还要考虑是否有足够空间容纳布线及网络设备的配线柜，一般来说，管理间面积为 35 平米即可。(8) 配线箱、配线柜的选择：由于网络设备多为 19”标准设备，为了便于维护管理，在各楼层管理间及网络中心设备间、通讯中心设备间均选择 19”立式机柜，按安装设备情况选择 1.6m 或 2m 的规格。(9) 配线架的选择：铜缆配线架：连接语音干缆的配线架选择交叉连接配线架（ 110DW型） ；为了便于与网络设备进行跳接及语音数据的互相转换，建议选择
26、六类模块式铜缆配线架连接所有的语音及数据水平线缆。光缆配线架：为了适合 19”标准安装方式，在管理间和设备间我们建议采用 19”光纤配线架，连接多模室内 12 芯光纤。管理间端接点较少，可选择支持 24 芯的光纤配线架，设备间端接点较多，可选择支持高芯数的光纤配线架或多个 24 芯光纤配线架叠加。(10) 跳线的选择：跳线包括工作区跳线、管理区跳线及设备间跳线三部分。工作区跳线：语音部分跳线由话机厂商直接提供；数据部分跳线应包含在综合布线设备中，建议配置原厂六类成品跳线，由于工作区信息模块到终端之间的距离不应超过 3 米，故我们建议配置 9 英尺长度的工作区跳线；光纤到桌面的跳线采用双芯 ST
27、-SC 跳线。管理区跳线：语音部分应从水平部分模块式配线架跳接至垂直部分的 110 配线架，故跳线类型应选择 RJ45110 的二芯跳线；数据跳线先选择两端均为 RJ-45 接头的跳线，此跳线应选择原厂六类成品跳线；光纤跳线采用双芯 ST-SC 跳线，每个管理间配置 2 根。设备间跳线：由于成品跳线价格较高，对于不经常改动的设备间语音部分跳线可以采用双芯卡接跳线；光纤跳线采用双芯 ST-SC 跳线，每根光纤主干配置 1 根。6.1.2.3 产品选择目前世界上知名的布线品牌有美国 AVAYA、英国奔瑞 BICC、美国AMP、法国阿尔卡特等。在这里，作为用户最关心的问题还是：这么多的布线品牌到底哪
28、一个更好呢？凭心而论，这些布线厂家的实力基本相当，但是我们认为一个完美的布线系统应该具有较高的性能价格比，经过认真的比较，我们建议采用美国 AVAYA 或英国奔瑞（ BICC）的布线产品。 AVAYA 是最早提出综合布线概念并最早把布线引入中国的，虽然价格相对较高，品牌优势明显，市场占有率最高。而 BICC 产品则价格较同类产品略低，在性能上也堪比 AVAYA 的产品，多年来一向以最优的性价比提供给用户最满意的产品，不失为另一好的选择。而其他的产品在价格上并没有多大的优势，可性能上也不是很有优势，所以我们认为美国 AVAYA 或英国奔瑞（ BICC）的布线产品是您的最好选择。6.2 计算机网络
29、系统6.2.1 系统概述网络平台在整个系统集成中占有举足轻重的地位，它是整个网络的基础。在网络平台上，数据传输、信息发布、资源共享、以及与其他兄弟单位与部门的数据交换都将运行在这个网络上。因此，主干网的好坏直接影响到以后网络系统的运行效率，速度快慢 ,网络性能等参数。因此，建立一条高速的、多能的、可靠的、易扩展的主干网络，解决目前存在的带宽问题，和适应未来发展的需要是网络建设中一个重要的课题。 6.2.2 设计思路6.2.2.1 目前主要网络技术：目前，主流的以太网类型主要为 100BASE-FX/T(IEEE802.3u)、1000BASE-FX/T(IEEE802.3z)。快速以太网：19
30、95 年 3 月， 100BASE T 正式成为 IEEE 802.3u 标准，快速以太网标准得到众多著名网络厂商的支持，其中包括 Cisco 公司、 Cabletron 公司、 Bay Networks 公司、 3COM 公司、 Intel 公司等，以及众多的中小型公司和 OEM 厂商，用户可以得到更多的选择和更好的服务。 快速以太网技术可以有效的保障用户在布线基础实施上的投资，它支持 3、 4、 5 类双绞线以及光纤的连接，能有效的利用现有的设施。 然而，快速以太网是基于载波侦听多路访问和冲突检测 (CSMA/CD)技术的，当网络负载较重时，会造成效率的降低，这可以使用交换技术来弥补。 1
31、00BASE-TX 是一种使用 5 类数据级无屏蔽双绞线或屏蔽双绞线的快速以太网技术。它使用两对双绞线，一对用于发送，一对用于接收数据。在传输中使用 4B/5B 编码方式，信号频率为 125MHz。符合EIA568 的 5 类布线标准和 IBM 的 SPT 1 类布线标准。使用同 10BASE-T 相同的 RJ-45 连接器。它的最大网段长度为 100 米。它支持全双工的数据传输。 100BASE-FX 是一种使用光缆的快速以太网技术，可使用单模和多模光纤。在传输中使用 4B/5B 编码方式，信号频率为 125MHz。它使用MIC/FDDI 连接器、 ST 连接器或 SC 连接器。它的最大网段
32、长度为150m、 412m、 2000m 或更长至 10 公里，这与所使用的光纤类型和工作模式有关。它支持全双工的数据传输。 100BASE-FX 特别适合于有电气干扰的环境、较大距离连接、或高保密环境等情况下的适用。 100BASE-T4 一种可使用 3、 4、 5 类无屏蔽双绞线或屏蔽双绞线的快速以太网技术。它使用 4 对双绞线， 3 对用于传送数据， 1 对用于检测冲突信号。在传输中使用 8B/6T 编码方式，信号频率为 25MHz。符合EIA568 结构化布线标准。使用同 10BASE-T 相同的 RJ-45 连接器。它的最大网段长度为 100 米。 千兆位以太网：1995 年 11
33、月， IEEE802.3 工作组委任了一个高速研究组 (Higher Speed Study Group)，研究将快速以太网速度增至更高 .该研究组研究了将快速以太网速度增至 1000M 以太网的可行性和方法。 1996 年 6 月IEEE 标准委员会批准了千兆位以太网方案授权申请 (Gigabit Ethernet Project Authorization Request)。随后 IEEE802.3 工作组成立了802.3z 工作委员会。 IEEE 802.3z 委员会的目的是建立千兆位以太网标准：包括在1000Mbps 通信速率的情况下的全双工和半双工操作、 802.3 以太网帧格式、载
34、波侦听多路访问和冲突检测 (CSMA/CD)技术、在一个冲突域中支持一个中继器 (Repeater)、 10BASE-T 和 100BASE-T 向下兼容技术。 千兆位以太网具有以太网的易移植、易管理特性，在处理新应用和新数据类型方面具有灵活性，它是在赢得了巨大成功的 10M 和 100M IEEE802.3 以太网标准的基础上的延伸，提供了 1000Mbps 的数据带宽。这使得千兆位以太网成为高速、宽带网络应用的战略性选择。 6.2.2.2 网络结构设计基于以上对网络技术的阐述，我们将这次中科院北京北郊北科学园区组网技术定在千兆位以太网为主干， 100M 快速以太网到桌面。Intert Si
35、路 由 器路 由 器 楼 层 交 换 机楼 层 交 换 机核 心 交 换 机核 心 交 换 机楼 层 交 换 机楼 层 交 换 机楼 层 交 换 机楼 层 交 换 机楼 层 交 换 机楼 层 交 换 机楼 层 交 换 机楼 层 交 换 机楼 层 交 换 机楼 层 交 换 机楼 层 交 换 机楼 层 交 换 机路 由 器路 由 器 楼 层 交 换 机楼 层 交 换 机核 心 交 换 机核 心 交 换 机 楼 层 交 换 机楼 层 交 换 机楼 层 交 换 机楼 层 交 换 机楼 层 交 换 机楼 层 交 换 机楼 层 交 换 机楼 层 交 换 机楼 层 交 换 机楼 层 交 换 机楼 层 交 换
36、 机楼 层 交 换 机Internet 接入方式根据各地域的实际情况不同可选用不同的接入路由器，具体的接入方式有 DDN、 PCM、 ADSL、 ISDN 等多种，DDN、 PCM 具有永久性连接、传输稳定、保障性高等特点，但是价格也非常可观。 ISDN 具有按需拨号、成本底、开通简易等特点，但速率只能达到 128Kbps，不能满足写字楼业务需求。而 ADSL 介于两者之间，速率最高可达下行 8M，上行 1M， （一般地区开通为 512Kbps） ，按需拨号，开通简易，性价比高。因此，我们建议采用 DDN 专线接入的方式。6.2.2.3 建议配置功能对于中科院北京北郊北科学园区这样的实验楼，不
37、但将建有自己的局域网，还将建设自己的信息处理中心，保证每个实验室与外界交互信息，未来的业主还需要召开远程的电视电话会议等，而这些功能的实现必须赖以一个良好的、具有一定带宽的网络才能解决。与综合布线系统相结合考虑，网络交换机的配置将主要考虑配套功能区以及自用办公区部分，该部分网络信息点将完全接入，而对于出租楼层，建议仅提供数据宽带接入服务，这样即实现了合理配置，有节约了投资。6.2.3 产品选择从设备选型上来讲，根据我们经过几种世界知名的网络产品在主交换机上的性能比较，不论何种指标 Cisco 的产品在同档次的交换机中独占鳌头。我们建议选用 Cisco 的网络设备。 Cisco 是世界领先的 I
38、ntranet和 Internet 网络互连厂商。它提供的软、硬件无论从技术上或是服务上都是可靠、可信和领先的。而且由于 Cisco 在网络界的地位，其它各大厂商的设备均与 Cisco 的设备兼容，因此 Cisco 网络的兼容性和可扩充性都是非常良好的。因此我们建议网络中心使用 Cisco 的网络交换设备，可以采用 Cisco Catalyst 3550-12G 做为千兆汇聚，各楼间采用的 Cisco Catalyst2950G 系列交换机，千兆多模光纤连接到 Cisco Catalyst 3550-12G 上，利用 Cisco Catalyst 3550-12G 做 VLAN 间路由与访问控
39、制。6.3 楼宇自控系统6.3.1 系统概述建筑设备自动化系统是智能建筑中最重要的组成部分之一，它的目的是提供安全、舒适、经济、高效的生活环境，能大幅降低大厦的运行成本，大大的提高大厦管理的科学性和智能化水平。楼宇自动化系统设计为全集散控制系统，它通过系统的中央计算机工作站的集中管理和各现场控制器的分散控制，管理者可通过集中管理的中央计算工作站上的图形化界面对所有设备进行操作、管理、警报等，通过计算机图型化的用户界面实时向管理者集中报告各种运行状态和运行参数，可有效的提高管理水平和工作效率。通过各分布在各电气设备旁的现场控制器内置程序和 I/O 接口的对设备进行有效的控制，分散的控制即使个别的
40、控制器出现故障也不会影响其它设备的运行，有很高的安全性。同时可通过INTERNET 对大楼进行远程管理，使管理者可在异地进行管理。通过对设备的自动控制，使设备在要求的状态下工作，可以大量的减低能耗。对将室内温度准确的控制在所需的温度下，可避免室内降温过低多而消耗大量的电能。楼宇自动化系统可对空调冷水系统、空调系统、配电、照明、柴油发电机、电梯、控制、给排水系统、通风监控系统进行自动控制和集中管理。设置 “楼宇自控系统 ”的目的主要是为了实现和完成大楼内所有机电设备的集中管理、环境控制，实现以下三个目标：1) 通过对大楼内设备的有效管理和控制，可以使这些设备均工作在最佳工作状态。这既有利于提高设
41、备的运行寿命，又有利于节约能源。控制和管理的重点是耗能大户 -空调系统 (包括热泵组和各式空调机 )、照明系统、给排水中各类大功率泵。2) 通过对大楼内所有设备运行状态的实时监控及对设备档案的有效管理，可以使操作者和维修人员对各种设备的运行状况、使用时间、维修维护周期、维修记录、备品备件的更换情况等了如指掌。既可减轻维修人员对设备巡视的劳动强度，又可避免一些人为因素可能对设备造成的不良影响。3）控制大楼内空气温、湿度，达到需要的、适宜的环境。6.3.2 设计思路一般来说，楼宇自控系统监控范围包括：冷热源系统、通风空调系统、给排水系统、变配电系统、照明系统、电梯系统。由于对该项目机电设备情况不了
42、解，无法提出具体的监控方案，我们仅凭借自己的经验，为中科院北京北郊北科学园区提供一套初步设计方案。6.3.2.1 系统结构 剅 剁 乃 呅 ) 偕 S U 偕 乕 T 单 单 单 单 A 对中科院北京北郊北科学园区本着集中管理、分散控制这种集散式监控结构的设计原则来实现整体功能，方便机电设备各个专业的管理人员及维修人员更好的利用楼宇自控系统，提高工作效率和管理水平。楼宇自控系统一般由中央操作站、网络控制单元、直接数字控制器以及网络终端（包括检测设备、执行机构等）组成。操作站通过 OPC（ OLE for Process Control）软件技术使所有的楼宇自控系统均可在简单明了的图形显示下集中
43、完成。网络控制器是一种模块式智能化的控制盘，为楼宇自控系统的心脏。在单一网络控制器中即可将中科院北京北郊北科学园区管理情况的每一个侧面进行全面综合的管理。通过相互共享整个网络中的所有信息，每个网络控制器能用高级控制算法提供全建筑物范围的最优控制。直接数字控制器用于对冷冻机组、空调系统 HVAC 处理过程、工作分布照明及有关电气设备等进行控制，它可将所有监控点情况和各种控制信息准确地提供给整个楼宇自控网络或操作站。6.3.2.2 监控内容 冷热源系统监控对象：冷水机组，冷冻水泵，冷却水泵，冷却塔，膨胀水箱，集分水器，热交换器，热水循环泵。监控内容：（ 1） 监视冷冻机组开关状态、故障报警，控制冷
44、冻机组启停。（ 2） 监视冷却塔风机开关状态、故障报警，控制冷却塔风机启停。（ 3） 监视冷冻水循环泵开关状态、故障报警，控制冷冻水循环泵启停。（ 4） 监视冷却水循环泵开关状态、故障报警，控制冷却水循环泵启停。（ 5） 监视冷冻水总供回水温度、流量，计算冷负荷，根据实际的冷负荷自动控制冷水机组的开启台数。（ 6） 监视冷却水总供回水温度。（ 7） 冷冻水旁通阀的调节。（ 8） 检测膨胀水箱的水位，高低水位报警及自动补水。（ 9） 采用水流开关检测水泵的出水口的水流状况，以获得最真实的水泵运行状态。当一台水泵出现故障时，备用水泵自行投入工作。（ 10） 自动检测空调热水交换器二次水供 /回水温
45、度。（ 11） 控制空调热水一次侧蒸汽阀的开度。（ 12） 空调热水循环泵的运行状态、故障状态及启停控制。（ 13） 定时启停热水泵，热水泵停机时，蒸汽阀关闭。 通风空调系统监控对象：空调机组，新风机组，送排风机。监控内容：（ 1） 当机组处于楼宇自控系统控制时，可控制风机的启停；（ 2） 监测防冻开关的状态，当温度低于设定值 (在防冻开关上可调整 )时，防冻开关动作，控制器触发联动一系列的防冻保护动作，如关闭新风阀并打开水阀等；（ 3） 送风（回风）温 /湿度监测；（ 4） 对冷水或热水阀门控制，以满足空调空间负荷需求；（ 5） 通过对安装于水盘管回水侧二通电动调节阀的自动调整，实现对送风（
46、回风）温度的控制， DDC 控制器会监测送风温度并将它与预设的温度值 (可供用户调较 )作比较 , 进行 PID 运算 , 然后输出至冷水或热水阀门 , 以作温度调节作用 . 另外冷水或热水阀门会与风机状态联锁 , 在没有风机状态的情况下 , 将冷水或热水阀门关死；（ 6） 根据送风检测湿度来控制加湿泵，达到湿度恒定目的；（ 7） 过滤网淤塞报警： DDC 控制器会监察过滤网两端的压差，当过滤网淤塞时，两端的压差有变化，超过设定值就以声光报警形式在操作站上显示 , 以提醒操作人员安排有关人员做检修工作；（ 8） 风机跳闸报警监测： DDC 控制器会监测风机跳闸报警，在有报警时 , 停风机并以声
47、光报警形式在操作站上显示 , 以提醒操作人员安排有关人员做检修工作；（ 9） 风机手自动、运行状态监测；（ 10） 暖通维修人员可在控制室了解电控柜的工作状况，有利于快速判断故障原因；（ 11） 风机两端压差状态监测：实时真实地监测新风机的运行状况，结合电气运行状态，从而快速地在控制室判断是电器故障，还是现场新风机机械故障（如传动带脱落、损坏等） ，极大地提高日常工作效率。（ 12） 设置 2 套室外温湿度检测，以便进行室内外温湿度的比较和季节的自动转换；（ 13） 安装在机房内的直接数字式控制器 (该控制器与现场设备是一对一的安装及控制方式 )将按内部预先编写的软件程序来满足空调机的自动控制
48、和操作顺序。 给排水系统监控对象：生活水池，生活水泵，集水坑，濳污泵。监控内容：（ 1） 生活水池水位监控：现场 DDC 控制器会监测生活水池水位 , 并根据水箱的高低水位启停相应的补水泵 , 以保证水位保持在控制的范围内；（ 2） 集水坑水位监控：自动监测集水坑的水位，超限时报警，启停排污泵；（ 3） 设备累计使用时间： BA 系统允许用户自行设定测量设备的累积运行时间 , 以便维修人员在设备运行至一定时间后 , 进行维修工作；（ 4） 水泵故障报警监察： DDC 控制器会监察水泵的故障报警。在有报警时 , 停下此水泵并以声光报警形式在操作站上显示 , 以提醒操作人员安排有关人员做检修工作；（ 5） 水泵状态监测： BA 系统允许用户自行设定水泵状态与控制之间的连锁监察功能。在设定此功能后 , BA 系统会自动监察水泵的状态是否与控制要求一致 , 如果不一致时 , BA 系统会同时定义此状态点与控制点是故障的 , 并以声光报警形式在操作站上显示 , 以提醒操作人员做出相应的检修工作。 变配电系统监控对象：高低压柜进出线，母联开关，变压器，低压回路。监控内容：（ 1） 检测高低压母联开关继电器的状态，异常时报警。（ 2） 监测低压回路主开关继电器状态，异常时报警。（ 3） 监测各变
