新版智能建筑设备网智简网络解决方案白皮书.docx
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1、智能建筑设备网智简网络处理方案白皮书V1.0福建星网锐捷网络版权全部侵权必究目录1背景介绍51.1网络技术在智能建筑中应用51.2网络技术在弱电系统应用现实状况61.3弱电系统技术发展趋势61.4网络技术在弱电系统应用发展趋势72需求分析82.1现实状况和问题82.2应用场景分析82.2.1政府92.2.2医疗92.2.3酒店102.2.4公共场馆112.3需求框架122.4需求分析132.4.1技术发展改变132.4.2方案设计阶段132.4.3项目实施阶段132.4.4运行维护阶段142.5设计标准143基础网络设计方案163.1网络总体设计163.2网络技术选型163.3网络架构设计17
2、3.3.1网络业务架构设计173.3.2网络系统拓扑图183.4系统子网设计193.4.1安防监控子网网络设计193.4.2楼控子网网络设计213.4.3一卡通子网网络设计233.4.4酒店客房管理网络设计243.4.5会议厅网络设计253.5网络总体设计263.5.1网络结构设计263.5.2无线网络设计283.5.3网络服务质量设计313.6网络系统安全设计323.7关键技术点323.7.1VSU虚拟化技术323.7.2QoS技术333.7.3无线智分343.7.4X-sense灵动天线353.7.5WALL-AP353.7.6POE供电364处理方案价值374.1快捷而贴近用户网络设计3
3、74.2更具竞争力智能建筑网络方案374.3网络实施和售后服务更有保障375附录:关键功效及产品推荐表381 背景介绍1.1 网络技术在智能建筑中应用智能建筑作为传统建筑工程和信息技术相结合产物,包含到建筑、结构、暖通、空调、发配电、照明、电梯、给排水综合布线、电视监控、楼宇自控等很多弱电系统,利用系统工程见解,将建筑物结构(建筑环境结构)、系统(智能化系统)、服务(用户需求服务)和管理(物业运行管理)4个基础要素进行了优化组合。智能建筑概念,起源于20世纪70年代末美国。伴随全球信息化进程不停加紧和信息产业快速发展,智能建筑作为信息社会关键基础设施,已受到越来越多重视。通常将建筑智能化结构划
4、分为五大系统(俗称5A):楼宇自动化系统(BAS)、办公自动化系统(OAS)、通信自动化系统(CAS)、安防自动化系统(SAS)和消防自动化系统(FAS)。为了愈加好地指导和规范建筑智能化建设,出台了国家标准智能建筑设计标准GB/T50314-),对智能建筑定义为“以建筑物为平台,兼备信息设施系统、信息化应用系统、建筑设备管理系统、公共安全系统等,集结构、系统、服务、管理及其优化组合为一体,向大家提供安全、高效、便捷、节能、环境保护、健康建筑环境”。智能建筑关键是系统集成,而系统集成基础则是智能建筑中通信网络,智能建筑中通信网络技术水平决定了建筑智能化程度。一个现代化楼宇,除了含有电话传真、安
5、防监控、一卡通、消防报警、空调采暖和建筑设备管理系统以外,多种计算机网络、综合服务数字网等全部是不可缺乏。只有含有了这些基础通信设施,新信息技术,如电子数据交换、电子邮政、会议电视、视频点播、多媒体通信等才有可能进入大楼,才能算作一个名符其实智能建筑。目前信息化发展,系统集成度也越来越高、业务应用越来越丰富,对于通信网络质量要求也越来越高。所以在建设智能建筑时,需要在大楼设计阶段,就要总体综合考虑通信网络设计。通讯网络以综合布线为基础传输媒质,通常采取铜缆、光纤等信息有线传输技术,在一套标准布线系统上,实现了多个信息系统兼容、共用和交换互调性能;以计算机网络为关键通信和控制手段,关键有有线网络
6、和无线网络两类。智能建筑中弱电系统定义为智能建筑弱电系统是以建筑环境和系统集成为平台,关键经过综合布线系统作为传输网络基础通道,由多种弱电技术和建筑环境多种设施有机结合和综合利用形成各个子系统,从而组成了符合智能建筑功效等方面要求建筑环境。 建筑类别特点和用户需求特点将直接作用于网络技术选择,这就要求集成商必需依据用户单位性质和建筑物物理空间特点,合理选择有线或无线传输技术,而不是依据自己传统习惯进行设计和施工。同时和用户基建、信息中心等多个部门亲密沟通,充足了解用户业务对于基础网络要求,合理选择骨干网络和桌面链路技术,避免网络瓶颈造成应用业务系统无法正常运行。所以在智能建筑在计划设计之初就要
7、综合考虑建筑物特征和未来入住实际使用情况,提前对网络进行有针对性计划。1.2 网络技术在弱电系统应用现实状况建筑智能化高度集成使原来建筑物从单纯重视弱电系统上升到一个更高层次,然而智能建筑系统集成是否真正做到系统集成,还是系统简单累加,怎样了解、设计、处理智能建筑系统集成方方面面问题,需要做更深层次探究。智能建筑自上世纪90年代进人中国市场以来,发展迅猛,相继建成了一批高水平智能大厦,但也仍有很多智能建筑工程项目各子系统是相互孤立。其即使含盖了众多子系统,但大多还是传统意义上智能建筑设计,关键是以弱电系统为主,是根据各子系统分立进行,各个系统相互独立。前后端设备无法整合硬件资源共享分配,造成设
8、备利用率不高;通讯链路和协议各自独立敷设,加大实施和维护成本和难度,也过多占用物理空间;系统相互缺乏真正有效互联互通共享数据,没能够达成集成目标。智能大厦系统集成关键没有突出达不到节能节能等相关指标据统计中央空调系统、弱电系统和发配电系统占智能化建筑电气系统总投资86以上。智能大厦系统集成概念了解错位。“集成”设计较弱部分大厦仅仅有综合布线系统建设,就称其为智能大厦。另外设计者对智能建筑设计关键大多集中在智能化系统上,而对用户业务应用和网络需求缺乏深入分析和了解,存在物理链路和网络设计脱节问题。1.3 弱电系统技术发展趋势智能建筑弱电技术基础涵盖传统意义上弱电技术,只不过伴随现代弱电高新技术快
9、速发展,智能建筑中弱电技术应用越来越广泛。它是由现代计算机技术、现代通信技术、现代自动控制技术和现代图像显示技术、综合布线技术、系统集成技术等现代信息技术和其它现代高新技术和建筑技术有机结合组成,弱电技术应用程度决定了智能建筑智能化程度。弱电和网络就相当于路基和道路关系,道路承载负荷、车道划分、道路走向全部决定路基强度、宽度、位置设计,一样路基也决定了道路未来质量和效率。用户业务系统对于网络需求,就如同交通对道路需求,只有深入分析用户设备网系统和业务网系统特点,才能确定网络整体计划,帮助弱电计划设计。反过来,一个网络质量好坏,直接决定了能否有效承载和支持运行其上各弱电子系统。伴随弱电技术发展,
10、各子系统智能化和IP化程度越来越高,系统控制实时性和联控性要求越来高,系统数据增加越来越快,设备离散性也越发凸显,传统弱电技术不管是传输通讯还是后台管控、存放全部逐步无法满足用户需求和技术发展需要。比如监控系统从早期CIF画质到D1,发展到720P、1080P高清,监控节点数几何增加,传统监控技术不管是硬盘录像机存放容量、接口数量,数据传输距离、时延、速度等等全部存在先天不足。弱电系统IP化既是发展趋势,也是对网络系统一个巨大挑战。网络作为智能建筑通讯信息平台,其安全性、宽带化、多业务承载能力、移动性能够保障弱电系统需要。同时只有深入了解弱电系统设备网特点,才能在设计中处理设备承载网性能、安全
11、性、服务质量保障等方面问题。1.4 网络技术在弱电系统应用发展趋势传统建筑各子系统相互独立、强弱电截然分立建设方法,已不能适应智能建筑高速发展 。从传统以弱电为主逐步转变为智能建筑电气优化集成,各电气子系统相互渗透,子系统间边界逐步模糊,信息化、网络化智能电气设备替换传统电气。现代智能建筑设计开始逐步“弱电是基础,网络是平台,管控一体化”总体思绪,满足节资、节能、舒适、环境保护和安全需求。中央空调系统、变配电系统和照明系统是建筑中耗能大户,应统一设计、集成优化,使其满足随外界温度、湿度、光线自动调温、调湿和采光。建筑中配电系统、发电机组应采取智能化设备和运行方法,可依据建筑负荷改变自动投入和调
12、整。当系统负荷达成一定需求时,自动开启发电机组,对系统补充供电容量,当负荷小到一定程度时,自动退出运行发电机组,实现全自动运行。同时发电机组、配电设备应采取集成设计和高度智能化技术,并有充足可靠联锁机构,确保系统安全运行,使达成系统节资、节能、安全、高效和环境保护目标。 智能大厦信息集成应用模型基于建筑物IP融合网络平台,经过B/S技术来实现整个网络上信息交互、综合和共享,实现统一人机界面和跨平台数据库访问。所以能够真正做到局域和远程信息实时资源综合共享,和全局事件快速处理和一体化科学管理。2 需求分析2.1 现实状况和问题目前在实际弱电项目过程中,往往轻易出现以下多个常见问题:1. 网络计划
13、设计和弱电工程分由不一样职能部门管理和多个实施单位,交流沟通衔接不畅;2. 综合布线工程结束后开始网络调试时才发觉,某几处接入层交换机数量大于敷设光纤链路数量,只好用当地级联方法替换,不能达成网络性能设计指标,或是实际敷设远远大于需求,造成投资浪费;3. 网络计划设计为万兆骨干,千兆到桌面,工程图纸设计和施工敷设却是千兆光纤和超五类铜缆;4. 开放式办公物理空间环境空旷,玻璃幕墙装饰风格无法沿墙面敷设线缆,或缺乏足够立柱敷设走线,考虑无线技术方法,缺乏有线无线一体化处理方案;5. 在无线实施过程中发觉缺乏前期测勘、深化设计,极易出现两种情况:反复覆盖信号干扰或是信号无法完全覆盖形成死角;6.
14、总线架构地址码限制无法布署大规模终端设备,监控高清技术发展铜轴电缆和硬盘录像机已无法满足高带宽和大存放需要;7. 安防监控、门禁等系统越来越多应用IP网络技术,不过却不能充足合理利用计算机网络来实现终端设备布署;8. 网络链路故障时检测手段单一落后,未能利用交换机链路通断检测特征实现链路故障快速定位,方便节省施工及维护时间和人力成本。2.2 应用场景分析智能建筑一直关注楼宇管理,以往大全部习惯按建筑物特征来设计系统,伴随技术发展和“以人为本”观念深入,对于系统设计提出了更高要求。智能建筑和基础网络需要还原其本质,即对用户业务支撑,和方便用户愈加好使用和管理。因为行业不一样,用户需求往往展现一定
15、普遍规律,下文针对政府、医疗、酒店、公共场馆分别进行说明。2.2.1 政府政府办公大楼内通常含有内网、专网、外网、设备网多套物理隔离网络,而且因为业务安全保密要求,对于基础网络不仅要符合综合布线系统工程设计规范要求,网络含有高性能、高可靠等特点,还要依据业务网特点满足包含国家秘密信息系统分级保护技术要求要求,同时了解和分析其关键业务,以保障网络服务质量。具体关键有以下几点:1. 网络建设复杂对于智能化建筑为政府办公大楼工程,其智能化功效关键集中通信系统、多媒体系统、视频通话系统等,其对于建筑内部语音、数据、图像传输要求较高,同时存在办公内网、外网、涉密专网、设备网等多个独立网络,而且每个网络设
16、计要求各有不一样。涉密专网必需严格遵照国家BMB17标准,要求高度安全保密,和其它网络必需物理隔离,从综合布线和机房建设需考虑电磁屏蔽,采取屏蔽双绞线和屏蔽机房或屏蔽机柜,线缆敷设时接地和和其它专业线缆走向全部有明确要求。2. 安全等级要求高办公内网和外网要依据公安部等级保护要求进行设计,从弱电系统物理安全、网络平台安全到应用系统授权访问控制方法全业务链立体安全防护。依据业务内容划分不一样安全域,并授予对应用户所必需最小权限。3. 安保方法要求高视频监控、入侵报警、出入口管理全部有明确指导要求,关键部位物理安全方法、监控视频存放时间、日志保留期限全部有严格明确要求。4. 业务应用多政府电子政务
17、、内网办公系统、电视电话会议、监控报警联动、楼宇自动控制等数十个业务子系统,而且每个业务系统对网络时延、抖动、宽带要求也各不相同。同时用户记忆大量应用访问地址和用户名密码很繁琐,需要集成门户基于用户认证便捷访问体验。2.2.2 医疗了解医院目前关键建设和开展移动医护和电子病历业务特点,分析对基础网络需求,结合医院建筑布局特征,病房、门诊、医生护士站等区域要求,进行弱电设计和网络架构设计。具体关键有以下几点:1. 移动医护开展难因为住院部建筑特征,狭长走廊两侧病房,墙壁厚入口往往设有卫生间,无线信号衰减很快,护士移动办公电子查房常常出现无法联网情况,最终往往在实际工作中护士会选择传统纸质病历查房
18、,放弃移动医护系统。2. 输液大厅无线信号差医院输液大厅往往含有开放空间大、人流量大特点,无线AP布署过多轻易造成干扰,布署不足覆盖面积不够,手持终端查询病历业务现在大多数难以实现。3. 信息化建设微弱大多医疗卫生机构没有使用电子病历系统,需要进行以电子病历系统为关键信息化系统建设、改造,建设和完善检验、影像、信息管理系统。更需要把健康档案系统和医院信息系统、电子病历系统、公共卫生信息系统、预防保健信息系统整合起来,建立信息共享、实用市级卫生信息系统。4. 网络安全性差医院终端电脑分布各个科室,医护人员上班时间随意登录互联网或是使用移动U盘传输文件,网络缺乏有效安全方法,直接威胁到医院电子病历
19、等系统高度敏感信息。2.2.3 酒店酒店作为经典服务行业,对于客人满意度极为重视。所以对于基础网络设计往往需要从客人体验角度出发,从有线无线网络接入方便,登录认证便捷,上网速度保障,和和客房整体环境搭配视觉感受等方面进行设计,同时还要兼顾酒店公共属性,对于网络管理和安全需要。具体关键有以下几点:1. 客房无线体验差酒店客房里往往能搜到很多无线信号,不过一个全部不好用,相互干扰严重,上网速度很慢。同时有些酒店无线登录认证设计较为复杂,智能手机、平板电脑等终端设备登录设置极其负责,客人上网体验差。2. 客房无线设计丑陋很多酒店客房还采取一房一AP设计,家用式AP拖着电源线、网线,固定于墙面或桌面,
20、加装防盗链条,和客房内部装修极不协调影响视觉,同时也更轻易造成无线干扰。3. 信息安全管理弱酒店网络系统缺乏有效出口管理和事后追查,无法过滤和组织公布网络不良信息,事后也无法追查责任人,最终往往只能由酒店方面负责。2.2.4 公共场馆公共场馆通常有内部办公系和公共网络两个系统,经过物理隔离或是安全策略逻辑隔离进行管理。展会、会议、公布、比赛等活动往往人流量呈短期高度密集特征,对于网络使用有着高容量、便捷性、移动性接入要求,然而场馆艺术、空旷等建筑特征又极易造成设计和施工难点。具体关键有以下几点:1. 要求随时随地接入公共场馆展厅等公共区域较多,汇报、展会、宣传、赛事等活动众多,往往对于无线网络
21、要求能够随时随地方便接入,含有良好带宽网速体验。2. 有线难抵达、无线难覆盖公共场馆往往含有面积大、挑空高等建筑特点,而且人流量展现集中密集特点,有线网络信息点难以敷设,无线又不易布署,轻易造成信号干扰或是信号覆盖不足情况。3. 网络安全保障需求公共场馆内网包含办公系统、售票系统、网站信息公布、安防保卫等系统,从总体架构和互联网物理为一张网络,需要有效边界防护方法,访问控制策略来隔离两个网络,保障内网安全。2.3 需求框架依据场景分析,结合网络和业务模型,对于基础网络要求关键包含有以下方面:1. 管理和维护简单。系统管理手段多样,可视化界面友好,管理、扩容、维护简单方便。2. 实施和布署简单。
22、网络系统平台统一,硬件资源和业务系统整合统一,便于系统集成。3. 业务保障。网络架构、网络性能、网络接口符合业务系统需求。4. 安全保障。接入控制、身份认证、授权访问、防病毒、防入侵、审计、备份等立体安全体系。依据业务和基础网络逻辑联络,平台模型以下:具体关键包含以下几点要求:1. 物理链路网络:以有线和无线构建全覆盖基础网络链路,并要求易扩展易维护。2. 计算机网络:网络架构清楚,易于快速布署和搭建,并含有高转发性能和系统安全。3. 设备网网络:设备网网络可靠性和关键业务服务质量保障。4. 安全体系:从接入控制、访问控制、网关安全到内容安全安全体系架构。5. 业务系统:分析用户业务和应用对于
23、网络要求。6. 管理套件:系统设备管理和运维管理。7. 原网络关键平滑接入或迁移。2.4 需求分析用户问题和需求才是驱动技术发展原动力,设计关键思想就是“没有需求,就没有处理方案”,所以首先要仔细分析和了解面临问题和要求,才能提出满足用户处理之道。技术发展变更和用户需求改变将会带来以下多个方面挑战:2.4.1 技术发展改变1. 工业总线技术不能满足弱电技术发展趋势,比如地址码限制终端设备规模、传输距离传输速率限制、通讯链路可靠性要求。2. 高清视频对于链路带宽和存放空间容量要求越来越高,分中心多中心布署难、成本高。3. 弱电各子系统独立,集成管理大多数仍只是界面集成水平,无法真正智能集成管理。
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