某重点大学教学科研楼的弱电设计

2022-09-11

为了顺应高等教育发展的步伐, 近几年我国兴起了大学校园规划建设的又一个高潮。在各类高等院校的规划建设中, 教学科研楼是必不可少的建设项目之一。教学科研楼是学生学习及实践的主要场所, 课堂、实验室是莘莘学子们获取知识的主要途径之一。本着“经济合理、技术可行、满足规模要求”的原则, 笔者以某重点大学教学科研楼的弱电设计为实例, 阐述弱电各系统如何在最大程度上满足学校教学和科研的需要, 抛砖引玉, 望和同行们做个交流。

1 工程概况

本项目位于某重点大学新校区东北部, 建成后做为经济与管理学院的教学科研楼, 总建筑面积22762m2。建筑层数为地上主楼11层, 裙房4层, 地下室1层, 为人防地下室, 平时为汽车库及设备用房。可停车57辆, 建筑高度43.95m。本项目将为该学院的师生提供教学科研、实验以及办公的场所, 能满足共3000名学生的需要, 并提供一定的办公用房供学校各学院机关、部系使用。

2 设计内容

设计前期, 笔者认真听取了经管学院的实际使用需求, 并根据学院现有及后期将要达到的教学规模、教学质量、学生及老师的人数, 确定了需要设计得弱电各子系统主要为:视频监控系统、门禁系统、电话、网络系统、有线电视系统等。

3 视频监控系统

(1) 系统功能:在主楼一层安保室内设置本教学科研楼安防中心, 该中心应能显示、存储本大楼内摄像机的信号图像, 同时通过安防局域网能实现校区总安防监控中心对本教学科研楼数字硬盘录像机进行监视、调阅、查询记录、资源共享等。

(2) 系统组成:视频安防系统采用比较经济, 但能技术可行的数字硬盘录像机的方式。大楼内摄像机的视频信号接入数字硬盘录像机, 显示系统由三台17英寸 (分辨率1280*1024, 响应时间4ms) 液晶显示器实现。数字硬盘录像机可通过光纤收发器上传至校区总安防监控中心。

(3) 摄像机的配置和选型: (1) 摄像机的配置:摄像机选型以中高档为主, 大楼内门厅、主要出入口和过道等公共部位配置彩色半球摄像机, 共41台。 (2) 彩色半球摄像机:1/3"CCD, 水平清晰度不小于520线, 信噪比不小于48d B, 最低景物照度不大于1LUX, 镜头可选。

(4) 光纤收发器:采用10/100M系列可运营、可管理的电信级产品。

(5) 数字硬盘录像机:系统配置3台嵌入式数字硬盘录像机。每台硬盘录像机能记录16路图像, 硬盘录像机带有画面处理的功能, 可对输入的16个画面进行分割处理和显示, 支持高分辨率录像功能和运动自动感知录像功能。硬盘录像资料保存按15天计算。可支持局域网上的访问、监控, 同时应具有密码控制等必要的安全措施。

(6) 硬盘录像机内配置硬盘容量:本工程摄像机共41台, 需配置3台16路数字硬盘录像机, 硬盘按硬盘录像机端口满配15天考虑, 单台数字硬盘录像机硬盘容量估算如下:

500M (单路1小时录像容量) ×16路×24小时×15天=2880G。

目前市场上常用的硬盘规格为:500G、640G、1T, 因此每台数字硬盘录像机可选配三只1T硬盘, 共9块1T硬盘。

4 门禁系统

(1) 系统组成:本系统是为实现人员出入权限控制及出入信息记录。出入口管理系统采用网络门禁系统, 由读卡器、控制器、电控锁、开门按钮、门禁管理工作站 (含门禁管理系统软件) 等组成, 管理工作站设置在一层门卫值班室内。

(2) 系统功能:

记录每次读卡的时间、卡号和次数;

检查读卡在本时段、本门的合法性;

控制门的开启;系统应有在线监控和报警功能;

向上一级控制主机发送本次读卡信息;接受系统控制主机发送的属于本门的读卡信息;

有丰富、完善的数据和事件查询、报表生成功能;

可在电子地图上实现门禁监视、事件查看、视频控制等所有操作。

门禁系统应可与其它系统互通信息。可与监控、报警、消防等安防系统实现联动, 在软件功能中支持图形接口, 具有开放性。可实现与安防、消防报警联动控制功能。

(3) 门禁设置的部位:大楼一层主要出入口和地下车库进入一层的出入口, 共5门, 其中地下室3门, 一层2门。

(4) 门禁控制器:在弱电间内设置3台双门控制器, 其中地下室2台, 一层1台。每一扇门均使用读卡器管制;每路门禁均可连接门磁开关, 显示门的开闭状态;当发生火灾时, 消防报警系统能自动将门开启;人员资料更新或门禁主机程序版本更新, 可直接由网络下载完成;具有防拆报警功能。

(5) 读卡器:采用MIFARE技术的智能型读卡器, 实现一卡通功能。开放接口协议, 数据传输安全, 传输速率不小于9600bps读卡范围应大于6cm, 应具有防拆功能。

(6) 门禁卡:采用MIFARE技术非接触式IC卡, 容量不小于1K B, 16个独立扇区, 每个扇区应有独立的密码和权限。非接触IC卡具有一卡通功能, 满足车库管理、出入口管理、食堂消费等多种功能要求。

(7) 电控锁:根据门的形式可配置磁力锁具或电插锁具。门锁应选用断电开门型, 以保证在系统楼断电的情况下, 门可以打开。电插锁具:带有门磁开关;材质面料为不锈钢;工作电压12V/24V。电磁锁具:承受力600磅, 带有门磁开关;工作电压12V/24V。

5 电话、网络系统

(1) 系统组成:本工程在主楼一层市场营销实验室设综合布线主机房, 供主楼及辅楼一～四层使用;在主楼七层服务器机房设综合布线分机房, 供主楼五～十一层使用。机房内设置电话、网络主配线架和交换设备。在楼层弱电井内设置电话、网络分配线架。楼层水平、垂直线路沿弱电金属桥架敷设, 在值班室、办公室、休息室、实验室、教室等部位根据学院方要求设置电话、网络信息插座。

(2) 综合布线系统。

本工程的综合布线系统包括:管理子系统、设备间子系统、干线子系统、水平子系统 (工作区子系统和配线子系统) 系统采用国际中高端产品。

依据目前电信市场运行模式, 大楼电话进线电缆由电信局提供并施工, 进线电缆由本工程实施, 进线主配线架设置在一层计算机网络机房内。

大楼内部的综合布线系统的水平部分采用超5类UTP布线系统, 信息点包括语音、数据两部分, 大楼内数据主干采用6芯多模光纤, 保证数据的传输速率;语音主干采用3类UTP大对数铜缆, 保证大楼内语音的传输以及低速数据及今后其他信号的传输。

根据学院方要求, 大楼内设置两只数据和语音主配线架 (MD) 分别设置在一层和七层网络机房内。楼层配线架 (FD) 设置在各层弱电间内, 每个楼层配线架管理本层语音、数据信息点。本项目配线间配线架 (FD) 设置在48.3cm (19in) 标准机柜内, 一层主机柜的尺寸应考虑通信接入光纤部分的设备。

综合布线系统主要技术要求如下。

工作区:工作区所有信息出口均采用超5类8位信息模块, 语音、数据出口面板按双口面板报价, 所有端口应带有防尘罩。

水平配线子系统:水平铜缆均选用4对超5类非屏蔽双绞线, 线缆应具有阻燃、低烟、低毒 (即低烟无卤) 性能。

干线子系统:从一层和七层计算机网络中心机房配线机柜至所管辖的各楼层弱电间的布线系统, 楼内的布线系统数据主干传输部分采用62.5+3.0μm六芯多模光缆, 语音主干采用3类UTP大对数铜缆。另外按每层配2根超5类4对UTP电缆作主干备用路由。所有线缆应具有阻燃、低烟、低毒的性能。

电信间 (弱电间) 。

弱电间内配置宽度48.3cm (19in) 高度为32U1.6m的标准机柜每层1台。所有语音、数据和光纤配线架均安装在一个机柜内, 同时机柜内还留有一定的空间以便备用。

设备间子系统:系统的语音、数据主配线架 (BD) 设置一层和七层网络机房内。设备间内配置宽度48.3cm (19in) 高度为32U2m的标准机柜, 一层网络机房内设置三台, 七层网络机房内设置两台。

经过对每个功能房间仔细地核实, 本教学科研楼的电话插座分别为320个点, 网络信息插座分别为1800个点。

(3) 信息网络系统。

系统组成:根据经管学院方使用需求和大楼实际情况和计算机应用的状况, 本着实用性、先进性和标准化的原则, 经学院认可采用以一层、七层中心机房为网络中心组成两个星形的网络拓扑结构的局域网, 采用到桌面100M交换技术, 主干采用1000M交换技术, 构成一个全交换的网络环境, 同时能与校园网络连接。网络交换分为两个层次, 核心层主交换机设置在网络中心机房, 主要负责数据的高速交换。其他各层弱电间设置接入层交换机, 接入层交换机主要负责策略控制与流量控制。校园网接入设置在一层网络机房内, 通过光纤连接至校园网络中心机房内 (光纤采用12芯单+12芯多模) 。

核心层交换机:本工程在一层和七层计算机房各配置一台核心层交换机。

接入层交换机:在楼层弱电间内设置接入层交换机。