Файл: А. У. Загиров Н. И. Юмагулов 2017 г.pdf

Возможности по наращиванию количества узлов в сети типа «звезда» ограничиваются количеством портов концентратора. Сеть построена с использованием нескольких концентраторов, иерархически соединенных между собой связями типа звезда. Такой тип топологии называют «иерархическая звезда». В настоящее время иерархическая звезда является самым распространенным типом топологии связей как в локальных, так и глобальных сетях.
В работе используется традиционная архитектура иерархической звезды.
Она разработана для обеспечения максимальной гибкости. Кроссовое оборудование устанавливается в главной аппаратной.
2.5 Подсистемы
СКС состоит из следующих подсистем: подсистема рабочего места, горизонтальная подсистема, вертикальная подсистема, подсистема управления, подсистема оборудования, внешняя подсистема.
На рисунке 2.10 изображен изометрический условный план всего здания.
А на рисунках 2.11 и 2.12 – более подробные схемы первого и второго этажей соответственно.
09.03.01.2017.058.ПЗ
Лис
29

Рисунок 2.10 – Условный план здания
09.03.01.2017.058.ПЗ
Лис
30

Рисунок 2.11 – Структурная схема первого этажа здания с условным размещением элементов СКС на основе протокола BACnet
Рисунок 2.12 – Структурная схема второго этажа здания с условным размещением элементов СКС на основе протокола BACnet
09.03.01.2017.058.ПЗ
Лис
31

Подсистема рабочего места включает в себя необходимое количество универсальных портов на базе унифицированных разъемов RJ-45 и/или оптических соединителей для подключения оконечного оборудования.
Телекоммуникационные разъемы располагаются на стене, на полу или в любой другой области рабочего места. Разъемы могут устанавливаться как отдельно, так и в группе. Предусмотрено использование следующих конфигураций рабочих мест:
1) простое рабочее место (далее – РМ), оборудуется двумя розетками RJ-
45, двумя розетками бесперебойного и двумя розетками стабилизированного электропитания;
2) рабочее место руководителя (далее – РМР), оборудуется четырьмя розетками RJ-45, двумя розетками бесперебойного и двумя розетками стабилизированного электропитания.
Точка установки рабочего места в процессе эксплуатации может быть без особых затрат передвинута вдоль короба. Для этой цели необходимо оставить у каждой розетки петлю запаса кабеля около 1м.
Горизонтальная подсистема является частью СКС, которая проходит между телекоммуникационной розеткой на рабочем месте и горизонтальным кроссом в телекоммуникационном шкафу. Она выполнена 4-х парным кабелем типа "неэкранированная витая пара" категории 5. Подсистема состоит из горизонтальных кабелей и той части горизонтального кросса в телекоммуникационном шкафу, которая обслуживает горизонтальный кабель.
Каждый этаж здания обслуживает своя собственная Горизонтальная подсистема.
Все кабельное и кроссовое оборудование, применяемое в проекте, удовлетворяет требованиям 5 категории международного стандарта EIA/TIA-
568A, а также требованиям по электробезопасности и техническим характеристикам.
09.03.01.2017.058.ПЗ
Лис
32

Известно, что
????
1этаж
= (????
РМ
× 2) + (????
РМР
× 4) + (????
з
× 5) − (????
МФУ
),
(2.1) где
????
1этаж
– общая длина сетевого кабеля, необходимая для первого этажа;
????
РМ
– длина сетевого кабеля для рабочих мест;
????
РМР
– длина сетевого кабеля для рабочего места руководителя;
????
з
– длина запаса сетевого кабеля на случай перемещения рабочих мест;
????
МФУ
– длина сетевого кабеля для МФУ.
Тогда для первого этажа необходимо, [м] кабеля:
(22 × 2) + (6 × 4) + (1 × 5) − 10 = 63.
Известно, что
????
2этаж
= (????
РМ
× 2) + (????
з
× 12) − (????
п
),
(2.2) где
????
2этаж
– общая длина сетевого кабеля, необходимая для второго этажа;
????
п
– длина сетевого кабеля для принтера.
Тогда для второго этажа необходимо, [м] кабеля:
(50 × 2) + (1 × 12) − (20) = 92.
Известно, что
????
общ
= ????
1этаж
+ ????
2этаж
+ Х,
(2.3) где
????
общ
– общая длина сетевого кабеля, необходимая для здания;
Х – запас для процедур разводки кабеля в распределительном узле и информационном разъеме.
Тогда для горизонтальной подсистемы необходимо, [м] кабеля:
63 + 92 + Х ≈ 160.
09.03.01.2017.058.ПЗ
Лис
33

Так как такие метражи кабеля продаются в бухтах по 305 метров, одной бухты будет более чем достаточно.
Кабеля оконечиваются встраиваемыми в короб розетками RJ-45, способными подключать также телефонные коннекторы RJ-11.
Для подключения оборудования рабочих мест СКС укомплектовывается патч-кордами длиной 3 и 5м.
Вертикальная подсистема, называющаяся также магистральной, позволяет объединять в унифицированную сеть несколько этажей здания, обеспечивает разводку магистральных линий кабеля по зданию. Вертикальная подсистема строится на многопарных неэкранированных медных, а также на волоконно-оптических кабелях. Обеспечивает соединение устройств связи и коммутации компьютерной сети [2].
Вертикальная подсистема соединяет монтажный шкаф со шкафом или с серверной. Система, включает в себя кабель, установленный вертикально между этажными телекоммуникационными шкафами, главный или промежуточные кроссы, установленные на каждом этаже в здании, а также кабель, установленный горизонтально между телекоммуникационными шкафами.
Состоит из оптических патч-кордов SX, соединяющих коммутаторы через порт
Gigabit-SX .
Внешняя подсистема, называющаяся также магистралью комплекса зданий, предназначена для формирования объединенной сети в группе зданий.
Может базироваться на медном или оптическом кабеле, или их комбинации [2].
Внешняя подсистема включает в себя кабель, проложенный между зданиями, в туннеле, закопанный непосредственно в землю или в любой комбинации этих способов и проходящий от главного кросса к промежуточному кроссу - условно расположенный на первом этаже условного соседнего здания. В рамках данной работы внешняя подсистема не рассматривается.
Подсистема управления, называющаяся также административной подсистемой, включает в себя кроссовое оборудование для коммутации сигналов, передаваемых как по медному, так и оптическому кабелю. Подсистема
09.03.01.2017.058.ПЗ
Лис
34

управления включает в себя кроссовое оборудование для коммутации сигналов в главном кроссе.
Коммутация рабочих мест осуществляется при помощи специальных кросс-кабелей между этими панелями на главном кроссе. Применение такой схемы обеспечивает более безопасный метод коммутации активного оборудования.
Подсистема оборудования состоит из активного электронного сетевого оборудования связи коллективного (общего) использования, расположенного в аппаратной или в телекоммуникационном шкафу, и компонентов, обеспечивающих подключение этого оборудования к коммутационным панелям, обслуживающим горизонтальную или магистральную подсистемы [1]. В качестве соединительных компонент служат соединительные шнуры, разъёмы и элементы их фиксации. В качестве устройства связи и коммутации компьютерной сети проектом взято два полнофункциональных коммутатора TP-
LINK TL-SG1016.
TL-SG1016 – это безвредный для окружающей среды коммутатор, разработанный специально для небольших компаний. Он оснащен 16-ю
10/100/1000 Мбит/с портами RJ-45 с автоматическим определением. При включении коммутатор начинает работать автоматически без какой-либо предварительной настройки.
Все порты поддерживают функцию автоматического определения и Auto-MDI/MDIX. Данный коммутатор оснащен инновационной энергосберегающей технологией, которая позволяет по максимуму использовать возможности вашей сети с намного меньшими затратами энергии. Устройство автоматически настраивается на режим потребления в соответствии с длиной кабеля, а также наличием или отсутствием обмена данных в сети. Гигабитный коммутатор TL-SG1016 обеспечивает высокую продуктивность и беспрерывность работы, а также помогает реализовать плавный переход к гигабитным сетям, не требуя при этом повышенных затрат.
09.03.01.2017.058.ПЗ
Лис
35

В таблице 2.1 находится список оборудования и материалов, выбранных для построения структурированной кабельной системы.
Таблица 2.1 – Спецификация оборудования и материалов для СКС
№
Фирма
Наименование
Ед.
Кол-во производитель изм.
1
Nets
Модульная розетка 2xRJ-45 UTP, кат.5e шт.
35 2
MOLEX
Модульная розетка 4xRJ-45 UTP, кат.5e шт.
1 3
MOLEX
Бухта кабеля UTP кат.5е, 4-пари, 305м шт.
1 5
No Name
RJ-45 Коннектор Кат.5, уп. 100 шт. шт.
1 6
No Name
Стяжка нейлоновая, 200х2.5мм, уп. 100 шт.
1
шт.
7
TP-LINK
16 портовый коммутатор TL-SG1016 шт.
2 8
TITAN
Напольный серверный шкаф 19” шт.
1 9
TITAN
Настенный серверный шкаф 19” шт.
2
Процессор Intel Xeon E5-2620 10
Intel
2GHz/15MB (BX80621E52620) S2011 шт.
2
BOX
11
Chenbro
Корпус Chenbro RM41300-F2 шт.
1 12
Asus
Материнская плата Asus Z9PE-D8 WS шт.
1
(2 x LGA2011, Intel C602, PCI-Ex16)
13
Coolermaster
Блок питания Coolermaster Silent Pro шт.
1
GOLD 1200 (RSC00-80GAD3-EU)
14
Western Digital
Винчестер Western Digital RE4 Green шт.
2
Power 2TB 7200rpm 64Mb 3.5 SATA3
Комплект оперативной памяти
15
Kingston
Kingston DDR3-1600 32GB шт.
1
PC3-12800 (Kit of 8x4)
HyperX Genesis
Видеокарта Inno3D PCI-Ex Geforce
16
Inno3D
GTX750Ti 3072MB GDDR3 (192bit) шт.
1
(900/1200) (DVI, HDMI, VGA) (N550-
2DDV-L3GX)
Доп. оборудование для комплектности
17
No Name серверного компьютера, включая шт. n монитор
18
Powercom
ИБП Powercom BNT-1500AP шт.
1 19
NORMIC
Стабилизатор NORMIC-15000 шт.
1 20
DELFA
Кондиционер DELFA DSR-09HR шт.
1 21
No Name
Короб пластиковый 40х25 м.
80 22
No Name
Уголки, разветвители, заглушки и шт. n
винты для крепежа короба
23
Пакт
ВВП кабель 3х1.5 м.
100 24
No Name
Модульная розетка электрическая 4х1 шт.
20 09.03.01.2017.058.ПЗ
Лис
36

В работе установлен сборный серверный компьютер. Столь мощный серверный компьютер выбран исходя из того, что является сервером не только для данного административного здания, а также для целого предприятия.
Данный сервер содержит:
1) два процессора «Intel Xeon E5-2620 2GHz/15MB (BX80621E52620)»;
2) корпус «Chenbro RM41300-F2»;
3) материнская плата «Asus Z9PE-D8 WS»;
4) блок питания «Coolermaster Silent Pro GOLD 1200»;
5) два винчестера «Western Digital RE4 Green Power 2TB 7200rpm 64Mb»;
6) комплект оперативной памяти «Kingston DDR3-1600 32GB HyperX»;
7) видеокарта «Inno3D PCI-Ex Geforce GTX750Ti 3072MB GDDR3»;
В качестве источника в системе бесперебойного питания предусмотрено использование ИБП Powercom BNT-1500AP. Он выполнен по топологии "Line-
Interactive" предназначен для защиты персональных компьютеров и небольших рабочих станций от основных неполадок с электропитанием: высоковольтных выбросов, электромагнитных и радиочастотных помех, понижений, повышений и полного исчезновения напряжения в электросети. Модель BNT-1500AP отличается наличием коммуникационного порта USB. ИБП обеспечивает работу сервера при полном отключении электроэнергии до 30 минут, при понижении
(повышении) напряжения встроенный автоматический регулятор напряжения позволяет удерживать выходное напряжение в пределах 220В +-10%. ИБП располагается в помещении серверной.
В качестве источника в системе стабилизированного питания предусматривается использование однофазного стабилизатора переменного напряжения NORMIC-15000, работающего по топологии «On-Line». Он предназначен для коррекции напряжения в сетях электроснабжения с номинальным напряжением 220 вольт. Обеспечивает выходное напряжение 220 вольт +5%-5% при колебаниях на входе от 115 до 280 вольт, защитное отключение при превышении выходного напряжения. Стабилизатор рассчитан на непрерывный режим работы и может использоваться в бытовых и
09.03.01.2017.058.ПЗ
Лис
37

промышленных условиях с нестабильной электросетью для питания электроприборов, суммарная мощность нагрузки которых не превышает 15 кВА.
Для поддержания технических условий эксплуатации оборудования связи в помещении серверной устанавливается кондиционер типа DELFA DSR-09HR, мощностью охлаждения 1.1кВт и мощностью обогрева 1кВт. Для столь малого помещения это оптимальный вариант, с учетом того, что большинство активного оборудования оснащено кулерами. Кондиционер представляет собой сплит- систему с одним наружным блоком и одним внутренним. При эксплуатации кондиционера необходимо блокировать отверстие вентиляции здания
(использовать их как аварийные).
Таблица 2.2 – Спецификация BACnet оборудования
№
Фирма
Ед.
Кол-
Наименование производитель изм. во
1
Датчик температуры и влажности воздуха в
Soliton шт.
3 помещении HTRS
2 Industrie Technik термостат DBTA-2002 шт.
2 3 датчик для измерения уровня освещенности и
Soliton шт.
1 температуры на улице LUX 11 NTC10 4
Панель оператора C-more
Automation Direct шт.
1
Micro-Graphic EA1-T4CL
5
DoMoov OPC сервер для BACnet
Newron Systems без ограничения на количество переменных шт.
1
DMVO4B-UL
6 контроллер MNB-300 BACnet
Schneider Electric шт.
1
(6UI, 3UO, 6DO, S-Link, MS/TP| MNB-300)
7
Metz Connect модуль 4xDI, BACnet MS/TP, 24VAC/DC шт.
1 8
Intesis шлюз KNX BACnet IP Client (100 points) шт.
1
Датчик температуры и влажности воздуха в помещении температура: -
5…55С, +/-0,2С, выход по температуре NTC 10К (х-ка N-MNN, L- MNL, MNB),
09.03.01.2017.058.ПЗ
Лис
38

PT1000 (по запросу) влажность: диапазон 0…100%RH, точность +/-3%RH, выход
0-10В внесен в Госреестр средств измерений России.
Комнатный термостат предназначен для контроля температуры в жилых отапливаемых помещениях и помещениях с кондиционированием воздуха, где требуется простая и быстрая установка необходимой температуры и высокая гарантия. Технические параметры: Максимальный ток через контакты 10(2,5) А,
250Vас. Рабочий диапазон +6/+30 °C. Дифференциал 0,4 °С. Рабочая температура
0—+50
°С.
Габаритный размер
76×76×37.
Термостат устанавливается на стене в доступном месте не ближе 1,5 м. от нагревательных и охладительных приборов.
LUX 11 NTC10 датчик для измерения уровня освещенности и температуры на улице. Уровень освещенности измеряется фоторезистивной ячейкой, уровень температуры датчиком NTC 10. Диапазон: освещенность 0...800 lux = выход
30...3 kohm; температура -50...+80 °C. Монтаж: шурупами к стене. Корпус: IP 54.
Материалы: PBT, PC и PA. Датчики: фотодиод; термистор NTC 10. Размеры: 90 x
94 x 44 мм.
C-more Micro-Graphic – панель оператора 4" TFT с сенсорным экраном 320 x 240, дисплей 32 768 цветов со светодиодной лампой подсветки. 5 функциональных клавиш со светодиодными индикаторами. Два встроенных порта - USB и RS-232/422/485. Дисплей поддерживает альбомный и портретный режимы.
DoMoov OPC – сервер для BACnet. Без ограничения на количество переменных. Поддержка BACnet over IP и BACnet MS/TP (последовательный интерфейс), функции планирования и шлюза между протоколами.
В работе используется 4-парный UTP кабель категории 5е (частота 125
МГц Step4Net предназначенный для применения в локальных сетях передачи данных: PBX, V.11, X.21, ISDN, Ethernet (10Base-T), ATM-25/52/155 Мбит/с,
100VG-AnyLAN, Fast Ethernet (100BASE-TX), Token Ring 16/100 Мбит/с, Gigabit
Ethernet (1000BASE-T), Firewire 100 Мбит/с. Параметры кабеля соответствуют требованиям стандартов ISO/IEC 11801, ANSI/TIA/EIA-568А, YD/T1019-2001.
09.03.01.2017.058.ПЗ
Лис
39

Основные электрические характеристики: волновое сопротивление
(100±15) Ом, сопротивление по постоянному току 94 Ом/км, скорость распространения 0,68×с.
Согласно требованиям IEC 61156-5, электрическое сопротивление каждого проводника должно быть не более 9,5 Ом/100м, этот параметр соответствует спецификациям категории 5е. В таблицах 3.4-3.7 приведены различные характеристики данного кабеля, розеточных модулей, результаты измерений затуханий и влияние качества монтажа на рабочие характеристики канала.
Таблица 2.3 – Электрические характеристики розеточного модуля RJ-45 (5e)
Таблица 2.4 – Результаты измерения затухания пар
09.03.01.2017.058.ПЗ
Лис
40
Затухание, дБ
NEXT, дБ
ELFEXT, дБ
RL, дБ
Значение
17.9 52.6 35.4 25.2
Допустимое искажение
3.1 7.9 8.6 6.4
Частота, МГц
99.4 МГц
17.4 МГц
39.2 МГц
21.2 МГц
Частота, МГц
Затухание, дБ/100 м
Синяя
Оранж.
Зеленая
Коричн.
10,00 5,8 5,6 5,7 5,7 20,00 8,3 8,5 8,2 8,2 31,25 10,7 10,9 10,6 10,4 62,50 15,7 16,0 15,5 15,5 100,00 20,1 20,7 20,3 20,1 120,00 22,1 22,4 22,5 22,0 140,00 22,4 24,4 24,2 24,1