Выпускной квалификационной

метки: Система, Кабельный, Кабель, Проектирование, Здание, Оборудование, Монтаж, Сигнализация

В нашей стране к концу 90-х годов полностью сформировался рынок структурированных кабельных систем (СКС) с годовым объемом оборотов по меньшей мере в несколько десятков миллионов долларов США. При этом данный сектор рынка информационных технологий имеет тенденцию к устойчивому постоянному росту высокими темпами.

Техническое направление «Структурированные кабельные системы» является сравнительно молодым как для промышленно развитых государств, так и особенно для нашей страны. Для иллюстрации этого факта достаточно сказать, что идея СКС сформировалась в своем окончательном виде только в конце 80-х годов, а первые структурированные кабельные системы установлены в Российской Федерации только в 1992 году [5].

СКС применяются для качественного и надежного обеспечения вычислительными сетями предприятий и, по мнению большинства специалистов по информационным технологиям, являются в настоящее время неотъемлемой частью любого современного общественного здания, а их отсутствие рассматривается управленческим и техническим персоналом как анахронизм. Любое здание должно оснащаться противопожарной системой, видеонаблюдением, а так же все здания, за редким исключением, нуждаются в доступе к сети Интернет. Структурированная кабельная система позволяет объединить эти три составляющие в одну, является легко расширяемой, требует больших затрат только на этапе развертывания. При расширении системы требуются минимальные вложения.

Цель бакалаврской работы: проектирование структурированной информационной кабельной системы в строящемся здании для акционерного общество НПФ «Будущее».

Для достижения цели необходимо решить следующие задачи:

1) рассмотреть технологии кабельных систем, аспекты проектирования структурированных кабельных систем и теоретические составляющие этого процесса. Проанализировать существовавшую информационную систему в действующих зданиях АО НПФ «Будущее» и обосновать необходимость развертывания структурированной информационной кабельной системы в новом здании.

2) разработать проект структурированной информационной кабельной системы в строящемся здании для АО НПФ «Будущее», выполнив расчеты по проектированию СКС.

Глава 1. Аналитический обзор современных информационных кабельных

систем для нежилых помещений

1.1 Информационные технологии построения информационных кабельных систем и сетей

Многие организации пренебрегают услугами квалифицированных специалистов и организовывают информационную систему предприятия на основе «исключительной» кабельной системы.

Проектирование структурированной кабельной системы

... структурированным кабельным системам. 1. Постановка технического задания Установка СКС будет производиться в одноэтажном офисном здании площадью 973 м?. План здания ... работы организации. Структурированность заключается в разбиении кабельной системы на отдельные подсистемы, выполняющие строго определенные функции. Впервые структурированная кабельная система (СКС), ... с перспективой на будущее, то есть ...

«Исключительные» кабельные системы (ИКС) не имеют стандартизованной структуры и топологии, стандартизованных компонентов (кабели, разъемы, коммутационные устройства, коммутационные шнуры), стандартизованных электромагнитных характеристик линий и каналов связи (затухание, полоса пропускаемых частот, задержка сигналов и ряд других); стандартизованных методов управления (администрирования) кабельной системой [3].

Благодаря перечисленным выше четырем характерным признакам, СКС приобретают, по сравнению с ИКС, существенные преимущества:

• универсальность;
• высокая адаптивная способность к изменениям внешних условий («гибкость»);
• низкие трудозатраты при эксплуатации;
• высокая экономическая эффективность.

Иногда на вопрос «что такое СКС» отвечают, что это универсальная, гибкая и т.д. система. При этом перечисляют не признаки, а преимущества, указывают не причину, а следствие. Момент этот очень важен, поскольку при построении кабельной системы получение преимуществ перед ИКС требует и больших затрат по сравнению с ИКС. Выгода от этих затрат на начальных этапах создания системы не сразу для всех очевидна, что часто склоняет чашу весов в сторону ИКС и лишь последующие «мучения» владельца ИКС заставляют его инсталлировать СКС. Рассмотрим преимущества СКС подробнее.

Надежность СКС. Все кабельные линии в СКС отвечают требованиям стандартов и имеют запас прочности по техническим характеристикам за счет использования качественных компонентов, что позволяет конечным пользователям эксплуатировать структурированную кабельную систему свыше 10 лет. СКС проходит процедуру сертификации, которая позволяет исключить ошибки в монтаже СКС.

Запас и избыточность. СКС имеет запас и избыток на перспективу развития и использования кабельных линий в будущем: телекоммуникационные розетки устанавливаются с учетом того, что в рабочих помещениях возможна перестановка мебели, возможно создание новых рабочих мест и подключение дополнительного оборудования; кабельные линии должны иметь технические характеристики, превышающие требования стандарта; кабелепроводы монтируются с учетом возможной дополнительной прокладки кабелей; телекоммуникационные помещения должны иметь место для установки дополнительного оборудования и т.д.

Гибкость. Суть этого преимущества состоит в том, что простыми и быстрыми переключениями коммутационных шнуров СКС приспосабливается:

• к изменениям организационной структуры предприятия (создание и ликвидация подразделений, увеличение или сокращение численности персонала);
• передислокации сотрудников и подразделений;
• к смене типов оборудования и его поставщиков.

Универсальность. Это преимущество заключается в том, что одни и те же кабели и разъемы могут использоваться для соединения между собой активных блоков различных радиоэлектронных систем: ЛВС, телефонной связи, видеонаблюдения, охранной сигнализации, телевидения и др.

Низкие трудозатраты на эксплуатацию. Данное преимущество вытекает из того, что отпадает необходимость в содержании бригады монтажников, необходимой при наличии ИКС для перекладки кабелей и перестановки розеток, а также из того, что эксплуатацию СКС осуществляет немногочисленный и специальный персонал (не нужны отдельные специалисты по кабельным проводкам телефонных, охранных, компьютерных и иных систем).

Правила безопасности при эксплуатации систем теплоснабжения

... и горячей воды) и самого потребителя (системы отопления, горячего и системы вентиляции ). Назначение и область применения Правил Правила устройства и безопасной эксплуатации паровых и водогрейных котлов (далее по ... Под эффективными подразумевается такие меры по защите, которые при минимуме материальных затрат эффект максимальный. 3. Разработать эффективные меры защиты от остаточного риска данной ...

Высокая экономическая эффективность. Данное преимущество не так очевидно, как предыдущие, но является важнейшим. Обычно затраты на эксплуатацию составляют 50% и переделки здания до 25% значительно превышают первоначальные затраты на финансирование 14% и строительство(11%), но интеграция систем на основе СКС может существенно снизить затраты на эксплуатацию здания в течение срока его жизни. Так, СКС позволяет снизить затраты – на строительство на 14%, на время труда – на 49% и на эксплуатацию – на 34%.

Все инвестиции в СКС осуществляются сразу и суммарно они будут значительно меньше, чем инвестиции в кабельную систему, которые будут осуществляться на протяжении нескольких лет.

Простота использования. Технические специалисты быстро и без проблем осваивают работу с СКС, так как все структурированные кабельные системы строятся на основе правил и требований стандартов, с определенным типом архитектуры и структуры. Отсутствует схема, документирующая построение внутренней ИС в организации, а задокументировать ее построение не представляется возможным, потому что все настолько запутано, что легче протянуть сеть заново, чем разбираться в структуре существующей. Часто при увольнении ведущего инженера возникает проблема с эксплуатацией неструктурированной кабельной системой [3].

Таблица 1.1 показывает преимущества СКС перед ИКС. Таблица 1.1 – Преимущества СКС перед ИКС Критерий СКС ИКС Трудозатраты при обслуживании достаточно одного для информационной сети

человека нужен один инженер, а так

же персонал для

обслуживания всех

остальных кабельных систем

в здании Масштабируемость предусматривается не предусматривается Затраты при расширении минимальные могут достигать до двойной

стоимости изначального

развертывания системы Интеграция телефонной, интегрируемо не интегрируемо пожарной, информационной и систем видеонаблюдения Реализация свободы перемещения возможно проблематично без изменения персональных данных (телефона, адреса, пароля, класса обслуживания и прав доступа) Инвестиции разовые всегда, даже при попытке

добавить одну

дополнительную розетку Скорость передачи данных по до 10 Гб (кабель 6, 100 Мб (для кабеля сети 6а) категории 5е)

В ИКС в большинстве случаев используется кабель витая пара категории 5е и большая часть характеристик сети упирается в физические характеристики кабеля. Кабель более высокой категории не используют для ИКС по причине более высокой стоимости. В СКС же по стандарту ISO 11801 кабель категории 5е использовать нельзя. Самая низшая категория витой пары, которую можно использовать – это 6 категория. Соответственно скорость передачи данных в СКС значительно выше.

Максимальная длина сегмента кабеля 6 категории и выше от 55 метров, в то время как категория 5е ограничена до 50 метров. Для проводки кабеля на большее расстояние придется делать стыки при помощи специальных приспособлений, которые так же будут снижать скорость передачи данных.

Исследования причин неполадок в локальных сетях привели к неожиданному результату: наибольшая часть сбоев связана с физической инфраструктурой сети, т.е. кабельной системой. По данным статистики около 60% всех сбоев обусловлены непосредственно кабелями и их соединениями. Причина не только в несовершенстве компонентов, но также и в непрофессиональном монтаже.

Принципы построения систем кабельного телевидения

... проложены магистральные линии по существующим или планируемым подземным коммуникациям. Кабельные линии системы кабельного приёма телевидения строятся таким образом, чтобы при необходимости они могли быть ... полосам частот, а также сигналы третьей полосы передаются по радиочастотному кабелю распределительной сети одновременно, но во встречных направлениях. Для этого необходимы специальные ...

От 80% времени на устранение неисправности кабельных систем уходит на поиск причин (диагностику) и лишь 20% – непосредственно на ремонт. Кабельные системы не охвачены сетевым управлением; существующие средства управления коммутаторами не отображают реальных соединений на физическом уровне. Поэтому поиск неисправности в кабельном хозяйстве выполняется не автоматизировано.

Как показано выше, надежная сеть передачи данных жизненно необходима для многих организаций, а кабельная система в большой степени определяет эту надежность. Информационная кабельная система играет роль магистралей для информационных потоков, ее стабильная и высокая пропускная способность обеспечивает своевременное и правильное протекание бизнес-процессов [27].

Важно, что правильно спроектированная и установленная информационная кабельная система имеет наибольший срок службы, и, при этом, наименьшую стоимость по сравнению с другими элементами сети. Расходы на создание Структурированной Кабельной Системы (СКС) не превышают от 5 до 7% общей стоимости сети, а срок службы от 10 до 15 лет, т.е. примерно столько же, как у здания между капитальными ремонтами. Активное оборудование, компьютеры и т.п. обновляются существенно чаще.

Многие компании и организации стремятся сэкономить именно на СКС, которая составляет наименьшую часть бюджета и имеет наибольший срок службы. Но более целесообразно экономить на тех составляющих сети, которые меньше служат, чаще заменяются и, к тому же, намного дороже кабельной системы.

Высокопроизводительное активное сетевое оборудование, серверы только тогда обеспечивают заявленную производительность, когда они соединены меж собой кабельными линиями со стабильно высокой пропускной способностью. Эти линии аналогичны скоростным дорогам «highway», которые обеспечивают быстрое и надежное сообщение, только если они высокого качества. В противном случае обмен данными тормозится или вообще прерывается [28].

Информационная кабельная сеть является неотъемлемой частью любого современного офисного здания и должна служить так же долго, как само здание. Это значит, что при ее создании следует исходить не только из сегодняшних нужд, но и учитывать потребности грядущих приложений. Ведь модернизация СКС обойдется дорого в основном потому, что перекладка кабелей, замена разъемов и т.п. нарушит работу всех деловых приложений предприятия. Показательным примером является ситуация со стандартом 10 GigaBitEthernet по витой паре (10 GBASE-T), принятым в 2006 году. Для поддержки этого приложения требуются СКС с характеристиками категории 6а, что избыточно для большинства современных приложений. Однако тот, кто инсталлирует, или уже инсталлировал проводку с такими характеристиками, избежит в будущем ощутимых расходов на ее переделку [8].

В основу полномасштабной структурированной кабельной системы положена древовидная топология, которую иногда называют также «структурой иерархической звездой». Функции узлов структуры выполняет коммутационное оборудование различного вида, которое может иметь две основные разновидности: индивидуальные информационные розетки, эксплуатируемые пользователями кабельной системы, и панели различных видов, образующие групповое коммутационное поле, с которыми работает обслуживающий персонал. Коммутационное оборудование соединяется между собой электрическими и волоконно-оптическими кабелями различных видов.

Разработка и создание подсистемы защиты для автоматизированной ...

... доступ к компонентам и ресурсам системы. 2. Назначение и цели создания системы Данный курсовой проект направлен на разработку подсистемы защиты информации для автоматизированной системы товарищества собственников жилья (АС "Квартплата-Исток") ...

Все кабели, входящие в технические помещения, обязательно заводятся на упомянутые выше коммутационные панели, на которых с помощью шнуров осуществляются все подключения и переключения в процессе текущей эксплуатации кабельной системы. Стандарты позволяют также организацию резервных трактов передачи сигналов. Все это в сочетании с использованной древовидной топологией в части, касающейся СКС, обеспечивает гибкость и надежность СКС, а также возможность легкой переконфигурации и адаптируемости кабельной системы под конкретное приложение [4].

В ИКС в большинстве случаев применяется кабель неэкранированная витая пара категории 5е. Кабели этой категории специально разработаны для поддержки высокоскоростных протоколов. Их характеристики определяются в диапазоне до 100 МГц. Большинство высокоскоростных технологий (FDDI, FastEthernet, ATM и GigabitEthernet) ориентировано на использование витой пары категории 5. Кабель категории 5 пришел на замену кабелю категории 3, и сегодня все ИКС зданий строятся именно на этом типе кабеля.

Особое место занимают кабели категорий 6 и 7. Для кабеля категории 6 характеристики определяются до частоты 250 МГц. Кабель категории 6 может являться как экранированным, так и неэкранированным. Основное назначение этих кабелей – поддержка высокоскоростных протоколов на отрезках кабеля большей длины, чем кабель UTP категории 5. Таким образом, в СКС могут работать более быстрые протоколы, чем в ИКС на кабеле пятой категории.

В СКС помимо витой пары шестой категории используется оптоволоконный кабель. Он состоит из тонких (от 5 до 60 микрон) гибких стеклянных волокон (волоконных световодов), по которым распространяются световые сигналы. Это наиболее качественный тип кабеля – он обеспечивает передачу данных с очень высокой скоростью (до 10 Гбит/с и выше) и лучше других типов передающей среды обеспечивает защиту данных от внешних помех. В основном оптоволокно используется для соединения серверов между собой, а так же для прокладки магистралей.

В ИКС такой тип кабеля используется очень редко в силу его стоимости: она на порядок выше, чем у витой пары.

Стоимость кабельной системы определяется в основном не стоимостью кабеля, а стоимостью работ по его прокладке. Поэтому выгоднее провести однократную работу по прокладке кабеля, возможно, с большим запасом по длине, чем несколько раз выполнять прокладку, наращивая длину кабеля [9].

Основными электрическими параметрами горизонтального кабеля, представляющими практический интерес и нормируемыми действующими редакциями стандартов, являются:

• затухание;
• переходное затухание или NEXT;
• волновое сопротивление;
• сопротивление постоянному току;
• NVP. Требования стандарта TIA/EIA-568-A к максимальному затуханию любой пары горизонтальных кабелей категорий 5 и 6 на длине ста метров при 20 градусах по Цельсию.

Чаще всего кабели поставляются в заводской упаковке (в коробках или на катушках) отрезками по тысячи футов (триста пять метров ).

В таблице 1.2 представлено соотношение частотой МГц и затухание дБ на расстоянии в сто и триста пять метров. Таблица 1.2 – Затухание сигнала кабеля

Кабеля для компьютерной сети

... кабеля внутри здания. С этой позиции здание разделяется на несколько подсистем. Вход Аппаратная комната (equipment room). Телекоммуникационный шкаф ( Магистраль Горизонтальная кабельная разводка ( Рабочая площадка ( Таким образом, кабельная система ... кабельной разводки, которые заканчиваются настенными розетками. Рабочая площадка состоит из коммутационных кабелей, соединяющих компьютеры ...

Затухание, дБ

Частота, МГц Категория 5е Категория 6

100 м 305 м 100 м 305 м

0,772 1,8 5,5 3,1 6,9

1,00 2,0 6,3 3,3 7,7

4,00 4,1 13 5,4 14,4

10,00 6,5 20 7,8 21,4

16,00 8,2 25 9,5 26,4

20,00 9,3 28 10,6 29,4

31,25 11,7 36 13,0 37,4

62,50 17,0 52 18,3 53,4

100,00 22,0 67 23,3 68,4

В таблице 1.3 представлены требования стандарта TIE/EIA-568-A к минимально допустимому NEXT для любой комбинации витых пар горизонтальных кабелей категорий 5 и 6. Таблица 1.3 – Требования стандарта TIE/EIA-568-A к минимально допустимому NEXT

NEXT, дБ

Частота, МГц Категория 5е Категория 6

305 м 305 м

0,772 64 68

1,00 62 66

4,00 53 57

10,00 47 51

16,00 44 48

20,00 42 46

31,25 40 44

62,50 35 39

100,00 32 36

Стандарт ISO/IEC 11801 задает очень близкие к TIE/EIA-568-A требования по предельным значениям затухания и NEXT, однако в диапазоне частот от 20 до 100 МГц он дает альтернативу для пар значений затухания и NEXT кабелей категории 5. Фактически в этом диапазоне фиксируется величина параметра ACR. Это сделано для того, чтобы предоставить некоторую свободу выбора производителям кабеля. Например, кабель с большим сечением проводника может иметь несколько лучшие показатели по затуханию при незначительно ухудшенном NEXT. Если при этом обеспечивается требуемое значение ACR, то такой кабель может сертифицирован на категорию 5.

Из сравнительных характеристик видно, что витая пара, используемая в ИКС, уступает по качеству передачи сигнала кабелю, необходимому по стандарту ISO 11801 в СКС. Таким образом, при передаче информации на расстояние 100 метров по кабелю категории 5е уйдет больше времени в силу величины затухания сигнала, чем по кабелю шестой категории [10].

Технические помещения необходимы для построения СКС и информационной системы в целом. Они делятся на аппаратные и кроссовые.

Аппаратной в дальнейшем называется техническое помещение, в котором наряду с групповым коммутационным оборудованием СКС располагается сетевое оборудование коллективного пользования масштаба предприятия (серверы, коммутаторы).

Аппаратные оборудуются фальшполами, системами пожаротушения, кондиционирования и контроля доступа. Уровень устанавливаемых в аппаратной различных устройств и систем инженерного обеспечения должен соответствовать уровню монтируемого в ней компьютерного и телекоммуникационного оборудования.

Кроссовая представляет собой помещение, в котором размещается коммутационное оборудование СКС, сетевое и другое вспомогательное оборудование, обслуживающее чаще всего ограниченную группу пользователей. При этом уровень оснащения кроссовой оборудованием инженерного обеспечения ее функционирования в целом является более низким по сравнению с аппаратной.

Аппаратная может совмещена с кроссовым зданием (КЗ).

В этом случае его сетевое оборудование может подключаться непосредственно к коммутационному оборудованию СКС. Если аппаратная расположена отдельно, то ее сетевое оборудование подключается к локально расположенному коммутационному оборудованию или к обычным информационным розеткам, аналогичным розеткам рабочих мест.

В кроссовую внешних магистралей (КВМ) сходятся кабели внешней магистрали, подключающие к ней отдельные КЗ. В КЗ заводятся внутренние магистральные кабели, подключающие к ним кроссовые этажей (КЭ).

Современные оптоволоконные кабели

... мощность накачки), и, наконец, материал должен обладать малыми оптическими потерями. Некоторые газы хорошо соответствуют перечисленным условиям, поэтому ... Если в установившемся режиме энергия излучения при прохождении сигнала через кристалл больше потерь на поглощение энергии, ... иттриево-аллюминиевый гранат (Y3Al5O12) с примесью неодима. Основные линии энергии накачки лежат здесь в области длин волн ...

К КЭ, в свою очередь, горизонтальными кабелями подключены розеточные модули информационных розеток рабочих мест. В качестве дополнительных связей, увеличивающих гибкость и живучесть системы, допускается прокладка внешних магистральных кабелей между КЗ и внутренних магистральных кабелей – между КЭ.

Во всей СКС только одна КВМ, а в каждом здании может находиться не более одной КЗ. Допускается объединение КВМ с КЗ, если они расположены в одном здании. Аналогично КЗ может совмещена с КЭ, если они расположены на одном этаже. Если плотность рабочих мест на этаже или его части мала, то в качестве исключения допускается подключение к КЭ горизонтальных кабелей смежных этажей. Пример структуры СКС с привязкой к зданиям приведен на рисунке 1.1 [7].

СКС согласно международному стандарту ISO/IEC 11801 включает в себя три подсистемы:

• подсистема внешних магистралей состоит из внешних магистральных кабелей между КВМ и КЗ, коммутационного оборудования в КВМ и КЗ, к которому подключаются внешние магистральные кабели, и коммутационные шнуры и/или перемычки в КВМ. Подсистема внешних магистралей является основой, которая соединяет в единую сеть связи, отдельно расположенные на одной территории здания. На практике эта подсистема достаточно часто имеет физическую кольцевую топологию, что дополнительно обеспечивает увеличение надежности за счет наличия резервных кабельных трасс. Из этих же соображений подсистема внешних магистралей иногда реализуется по двойной кольцевой топологии. Если СКС устанавливается автономно только в одном здании, то подсистема внешних магистралей отсутствует. В зданиях с большими размерами к подсистеме внешних магистралей относятся те кабели, которые имеют длину свыше пятистам метров, хотя фактически не выходят за пределы здания;
• подсистема внутренних магистралей, называемая в некоторых СКС вертикальной или вторичной подсистемой, содержит проложенные между КЗ и КЭ внутренние магистральные кабели, подключенное к ним коммутационное оборудование в КЗ и КЭ, а также часть коммутационных шнуров и/или перемычек в КЗ.

Кабели рассматриваемой подсистемы фактически связывают между собой отдельные этажи здания и/или пространственно разнесенные помещения в пределах одного здания. Если СКС обслуживает один этаж, то подсистема внутренних магистралей может отсутствовать;

— горизонтальная подсистема образована горизонтальными кабелями между КЭ и розеточными модулями информационных розеток рабочих мест, самими информационными розетками, а также коммутационным оборудованием в КЭ, к которому подключаются горизонтальные кабели. В состав горизонтальной подсистемы входит также большая часть коммутационных шнуров или перемычек в КЭ. При построении горизонтальной проводки допускается использование одной точки перехода на тракт, в которой происходит изменение типа прокладываемого кабеля (например, переход на плоский кабель для прокладки под ковровым покрытием с эквивалентными передаточными характеристиками).

Рисунок –1.1 Пример структуры СКС с привязкой к зданиям

Рассматриваемое здесь деление СКС на отдельные подсистемы применяется независимо от вида или формы реализации сети, то есть оно принципиально одинакова, например, для кабельной системы, установленной в офисном здании или в производственном комплексе [4].

Кабели для компьютерных сетей

... кабеля внутри здания. С этой позиции здание разделяется на несколько подсистем. Таким образом, кабельная ... сигнала, которое имеет место при передаче на большие расстояния. Однако сплошная жила делает кабель ... телекоммуникационных магистралей и рабочих ... система в современном здании может выглядеть примерно так, как показано на рис. Соединение с внешней телефонной линией ...

Так же специалисты в области кабельных систем выделяют следующий более общий состав кабельных систем:

• магистральная подсистема первого уровня;
• магистральная подсистема второго уровня;
• горизонтальная подсистема.

Каждая подсистема имеет свое функциональное предназначение, топологию и состав компонентов, и для каждой подсистемы в стандартах определены правила, требования и ограничения.

Магистральная подсистема первого уровня – это кабельная подсистема СКС, находящаяся между главным распределительным пунктом (ГРП) и промежуточным распределительным пунктом (ПРП), между ГРП и этажным распределительным пунктом (ЭРП).

На рис. 1.2 показано визуальное расположение подсистем СКС.

ПРП разделяет магистральную систему структурированной кабельной системы на две магистральные подсистемы: магистральную подсистему первого уровня и магистральную подсистема второго уровня.

Горизонтальная подсистема – это кабельная подсистема СКС от телекоммуникационных розеток до распределительных устройств в ЭРП.

Магистральная подсистема первого уровня включает в свой состав:

• магистральные кабели, проложенные между ГРП и распределительными пунктами;
• распределительные устройства, которые используются для заделки магистральных кабелей, проложенных от главного распределительного пункта до распределительных пунктов;
• коммутационные шнуры и перемычки, используемые для коммутации в главном распределительном пункте.

Магистральная подсистема второго уровня включает в свой состав:

• магистральные кабели, проложенные между ПРП и этажными распределительными пунктами;
• распределительные устройства, которые используются для заделки магистральных кабелей, проложенных от промежуточного распределительного пункта до этажных распределительных пунктов;
• коммутационные шнуры и перемычки, используемые для коммутации в промежуточном распределительном пункте.

Горизонтальная подсистема СКС включает в свой состав телекоммуникационные розетки, горизонтальные кабели, распределительные устройства, установленные в этажном распределительном пункте, коммутационные шнуры и перемычки, подключенные к распределительным устройствам в этажном распределительном пункте.

Между ГРП и ПРП или ГРП и ЭРП прокладываются магистральные кабели первого уровня, образуя первый уровень иерархии СКС.

Магистральные кабели первого уровня распределяются и заделываются с одной стороны в ГРП и с другой стороны в ПРП или в ЭРП.

Между ПРП и ЭРП прокладываются магистральные кабели второго уровня, образуя второй уровень иерархии СКС. Магистральные кабели второго уровня распределяются и заделываются с одной стороны в ПРП и с другой стороны в ЭРП.

Между ЭРП и телекоммуникационными розетками прокладываются горизонтальные кабели.

Горизонтальные кабели распределяются и заделываются с одной стороны в ЭРП, а с другой стороны в телекоммуникационных розетках.

На рис. 1.3 показан состав подсистем СКС и пассивные элементы [7].

В самом общем случае СКС согласно действующим редакциям международных нормативно-технических документов включает в себя следующие восемь компонентов:

Проект структурированной кабельной системы

... систем, включая системы голосовой и видео связи, передачи компьютерных данных, охранного и промышленного телевидения и т.д. [8]. 1.2 Определение кабельной системы. кабельной системой (СКС) называется кабельная система: имеющая стандартизованную топологию, использующая стандартизованные элементы (кабели, ...

• линейно-кабельное оборудование подсистемы внешних магистралей;
• коммутационное оборудование подсистемы внешних магистралей;
• линейно-кабельное оборудование подсистемы внутренних магистралей;
• коммутационное оборудование подсистемы внутренних магистралей;
• линейно-кабельное оборудование горизонтальной подсистемы;
• коммутационное оборудование горизонтальной подсистемы;
• точки перехода;
• информационные розетки [6].

Рисунок –1.2 Подсистемы СКС

В подавляющем большинстве случаев подключение к СКС сетевого оборудования и коммутация отдельных портов кабельной системы производится с помощью шнуровых изделий самых разнообразных видов. Применение различных переключателей для решения задач коммутации, несмотря на их очевидные технические и эксплуатационные преимущества, не получило широкого распространения из-за существенно меньших функциональных возможностей. В некоторых ситуациях, обусловленных главным образом конструктивными особенностями портов активных сетевых приборов, кроме шнура может понадобиться адаптер, обеспечивающий согласование сигнальных и механических параметров оптических или электрических интерфейсов (разъемов) СКС и сетевого оборудования [5].

Рисунок –1.3 Состав подсистем и пассивные элементы

Одним из эффективных способов повышения технико-экономической эффективности информационных кабельных систем офисных зданий является минимизация типов кабелей, применяемых для их построения. В СКС согласно международному стандарту ISO/IEC 11801 допускается использование только:

• симметричных электрических кабелей на основе витой пары с волновым сопротивлением 100, 120 и 150 Ом в экранированном и неэкранированном исполнении;
• одномодовых и многомодовых оптических кабелей [6].

Электрические кабели из витых пар используются в первую очередь для создания горизонтальной проводки. По ним передаются как телефонные сигналы и низкоскоростная дискретная информация, так и данные высокоскоростных приложений. Применение оптических решений в горизонтальной подсистеме в настоящее время встречается достаточно редко, хотя их доля растет очень быстрыми темпами. В подсистеме внутренних магистралей электрические и оптические кабели применяются одинаково часто, причем электрические кабели предназначены для передачи главным образом телефонных сигналов и данных с тактовыми частотами до 1 МГц, тогда как оптические кабели обеспечивают передачу цифровой информации высокоскоростных приложений.

Для перехода с электрического кабеля на оптический в процессе передачи данных со скоростью 10 Мбит/с и выше в технических помещениях устанавливается соответствующее сетевое оборудование (преобразователи среды или трансиверы).

Данные устройства обычно обслуживают групповое устройство (обычный или коммутирующий концентратор системы передачи данных, выносной модуль АТС, контроллер инженерной системы здания и т.д.) Прямое использование волоконно-оптического кабеля для передачи телефонных сигналов и низкоскоростных данных на современном этапе развития техники является экономически нецелесообразным и применяется крайне редко – в тех ситуациях, когда другие решения невозможны или же выдвигаются особые требования в отношении защиты информации от несанкционированного доступа. Поэтому для улучшения техникоэкономической эффективности сети в целом обычно процесс преобразования низкоскоростного электрического сигнала в оптический совмещается с мультиплексированием.

Для построения горизонтальной подсистемы стандартами допускается применение экранированного и неэкранированного кабелей. Экранированный симметричный кабель потенциально обладает лучшими электрическими, а в некоторых случаях и прочностными характеристиками по сравнению с неэкранированным. Кабельные тракты на его основе являются очень критичными к качеству выполнения монтажа и заземления, а сами кабели имеют заметно большую стоимость и обладают заметно худшими массогабаритными показателями.

Стандарты разрешают строить СКС на электрических кабелях из витых пар с волновым сопротивлением 100, 120 и 150 Ом. При этом две последние разновидности кабелей часто обладают заметно лучшими характеристиками. В силу целого ряда причин технического и экономического плана, они не получили сколько-нибудь широкого распространения в нашей стране.

Многомодовые волоконно-оптические кабели используются в основном в качестве основы подсистемы внутренних магистралей. Одномодовые волоконно-оптические кабели рекомендуется применять только для построения длинных внешних магистралей [4].

1.2 Тестирование структурированных кабельных систем

По окончании монтажа кабельной системы необходимо в первую очередь произвести ее сертификацию, то есть протестировать, чтобы подтвердить качество работы системы и функционирования приложений.

Сертификационные испытания гарантируют соответствие каждого кабеля, через который данные поступают на серверный комплекс или в телекоммуникационные помещения, требованиям необходимых стандартов.

Заказчикам следует учитывать, что сертификация также является одним из требований при получении реальной гарантии на кабельную систему от производителя.

Кроме того, в тестировании должны использоваться устройства последнего поколения, позволяющие измерять характеристики для категорий 5е и выше, а также оценивать требования современных сетевых протоколов, например, «1000BaseT» [17].

Основными электрическими параметрами, от которых зависит работоспособность кабельной линии, являются:

• целостность цепи;
• характеристический импеданс и обратные потери;
• погонное затухание;
• переходное затухание;
• задержка распространения сигнала и длина линии;
• сопротивление линии по постоянному току;
• емкость линии;
• электрическая симметричность;
• наличие шумов в линии.

Целостность цепи. Основная задача тестера в этом режиме – выявить ошибки монтажа: замыкания, обрывы, перепутанные жилы. Поскольку ошибки подобного рода встречаются достаточно часто, существует большое количество недорогих приборов, единственной функцией которых является контроль целостности цепи.

Характеристический импеданс. Потери в медной линии также вызваны неоднородностью импеданса. Оценка влияния, оказываемого неоднородностями импеданса, выражается таким параметром, как обратные потери (отношение амплитуды переданного сигнала к амплитуде сигнала, отраженного в дБ).

Основными причинами, вызывающими неоднородность импеданса, являются:

• нарушение шага скрутки в местах разделки кабеля около соединителей;
• дефекты кабеля;
• неправильная укладка кабеля;
• некачественная установка соединителей.

Все полнофункциональные тестеры СКС имеют встроенный рефлектометр, с помощью которого место с аномальным импедансом может без труда локализовано.

Погонное затухание. Ослабление сигнала при его распространении по линии оценивается затуханием (выраженное в дБ отношение мощности сигнала, поступившего в нагрузку на конце линии, к мощности сигнала, поданного в линию).

Затухание сильно увеличивается с ростом частоты, поэтому оно должно измеряться для всего диапазона используемых частот.

Переходное затухание. Этот параметр характеризует величину перекрестных наводок между витыми парами одного кабеля (отношение амплитуды поданного сигнала к амплитуде наведенного сигнала в дБ).

При определении переходного затухания на ближнем конце линии, подача сигнала и измерение производятся с одной стороны линии для всех частот заданного диапазона.

В первом случае для проведения измерения в одной паре сигнал подается поочередно на все остальные пары. Во втором случае тестирование производится по более жестким правилам: сигнал подается сразу на все остальные пары.

Оценку качества линии также очень удобно производить на основании комбинированных параметров – защищенности на дальнем конце линии, выраженной как отношение величин погонного затухания и переходного затухания на ближнем конце линии.

Фактически этот параметр показывает, насколько амплитуда принимаемого полезного сигнала выше амплитуды шумов для заданной частоты сигнала.

Когда передача данных ведется по всем парам одновременно, необходимо измерять и уровень переходного затухания на дальнем конце линии.

Поскольку на приемник в этом случае поступает суперпозиция полезного сигнала, передаваемого поданной паре, и сигнала, наведенного на нее с других пар, оценка качества линии производится на основании отношения величин полезного сигнала на дальнем конце линии (то есть с учетом его затухания) и наведенного сигнала.

Соответствующие характеристики – приведенное переходное затухание на дальнем конце линии.

Задержка распространения. Для надежной работы высокоскоростных протоколов необходимо, чтобы задержка распространения сигнала не превышала заданной и одинакова для всех пар кабельной линии. Следует отметить, что некоторые системы передачи весьма чувствительны не только к абсолютному значению задержки распространения сигнала, но и к ее разнице для различных пар одной кабельной линии.

Уровень шумов в линии. Электромагнитные помехи в ряде случаев могут сделать невозможной устойчивую передачу данных в линии. Большинство тестеров СКС позволяет измерить уровень шумов для последующего анализа и устранения их причин.

Подлежащих измерению параметров кабельных линий достаточно много, причем они имеют различное значение для тех или иных приложений или категорий [17].

Для оценки качества передачи сигналов приходится учитывать несколько десятков помех различного типа в полосе частот, определенной стандартами или пределами измерений. С этой точки зрения, интерпретация результатов симметричных электропроводных линий оказывается сложнее, чем оптоволоконных.

До появления протоколов, задействующих все четыре пары, достаточно учесть затухание сигнала и перекрестные наводки, изображенные красными стрелками. Если работают только две пары, возникают две наводки NEXT, влияющие на работу приемников на каждом конце линии. Протоколы используют разные пары, поэтому при тестировании проверяют все возможные комбинации – по шесть помех для обоих концов линии/канала.

Стандарты допускают серьезный компромисс, определяя заниженный уровень функциональных параметров. Следует учесть, что стандарты задают значения линии/канала для максимальной длины и для худших пар. В большинстве случаев проблем не возникает, благодаря меньшей длине, резерву линий и отдельных пар. Однако остается неопределенность. При проведении стандартного тестирования совершенно не очевидно, как будут работать приложения [23].

Если параметры протоколов известны, убедиться в соответствии можно, анализируя результаты измерений. Это очень трудоемкий и неэффективный путь. Не всякие результаты измерений позволяют это сделать. Только тестирование по дополнительно заданным параметрам сетевых протоколов позволяет достоверно подтвердить тот факт, что резерв параметров достаточен для бесперебойной работы приложений [18].

1.3 Анализ информационной системы АО НПФ «Будущее»

Полное официальное наименование предприятия: Акционерное общество негосударственный пенсионный фонд «Будущее»: служба содействия государственной пенсионной реформе. Сокращѐнное официальное наименование предприятия: АО НПФ «Будущее».

Место нахождения город Красноярск, улица Мате Залки, дом 11 «А», офис 93.

Служба содействия проводит работу с гражданами по обязательному пенсионному страхованию. В работу входит консультирование, проверку страхового номера индивидуального лицевого счета (СНИЛС) по федеральному реестру, выдача документов на накопительную пенсию.

Рассмотрим состав предприятия и обязанности сотрудников подробнее:

— Директор сетивого агентства (ДСА) планирует, разрабатывает и внедряет стратегические планы для компании, организует экономически обоснованную операционную деятельность. Также ответственен за каждодневную операционную деятельность, организацию совещаний, разрабатывает и организует выполнение бизнес-планов. ДСА подотчѐтен директору компании. Директор может советовать или предлагать идеи по улучшению деятельности компании, однако именно директор сетивого агентства определяет необходимость и способ выполнения таких идей и советов.

• Директор агентства мотивирует, обучает персонал, ведѐт совещания. Составляет акты для получения заработной платы;
• Офис-менеджер ведет запись клиентов по телефону в отношении услуг и прочего. Вносит данные о новых клиентах в общую базу данных;
• Call-центр занимается обзвоном клиентов АО НПФ «Будущее»;
• Руководители групп проводят собеседования и прием сотрудников на должность финансового консультанта. Проводят обучения со стажерами;
• Финансовые консультанты занимаются консультированием граждан и выдачей договоров обязательного пенсионного страхования.

Так как компания расширяется, появилась необходимость в увеличении площади здания и разделении кабинетов. В связи с чем принято решение о строительстве нового отдельного здания для АО НПФ «Будущее».

В АО НПФ «Будущее» используется 7 рабочих станций, 1 сервер. Каждый сотрудник обеспечен персональным компьютером для выполнения необходимых функций. На всех компьютерах установлены источники бесперебойного питания. Сервер обеспечивает хранение информации, необходимой к предоставлению в общем доступе, также на него осуществляется резервное копирование данных с рабочих станций. Для объединения сегментов сети используется ИКС. Сеть в АО НПФ «Будущее» имеет выход в Интернет через модем фирмы «D-Link».

Типовая конфигурация рабочих станций:

1) Процессор фирмы Intel(R) Core(TM)2 DUO 2-х ядерный частотой 2500GHZ;

2) Оперативная память 4GHZ;

3) Жесткий диск фирмы «SAMSUNG» 500 Гб;

4) Оптический накопитель информации – DVD+ RW;

5) Монитор фирмы LG – 20 дюймов.

В некоторых отделах находятся лазерные черно-белые принтеры, один из них является сетевым. Имеется 2 МФУ, обеспечивающие сканирование необходимых документов, их распечатку или ксерокопию в случае необходимости.

Ниже представлено все программное обеспечение, используемое в салоне красоты и здоровья АО НПФ «Будущее»:

1) Графический редактор «Adobe Photoshop». В организации применяется для обработки фотографий.

2) Офисный пакет приложений «MS Office 2007». В основном используется «MS Word 2007» и «MS Excel 2007».

Текстовый редактор «MS Word 2007». С помощью данного текстового редактора производится вся текстовая работа на предприятии: набор документов, договоров, отчѐтов, приказов и т.д.

Программа для работы с электронными таблицами «MS Excel 2007». Программа «MS Excel 2007» предназначена для подготовки и обработки электронных таблиц. На предприятии применяется непосредственно для экономико-статистических расчетов, а также для создания различных таблиц.

3) Система оптического распознавания символов «Fine Reader 7.0» – на предприятии программа применяется для извлечения текстовых данных из цифровых изображений (фотографий, результатов сканирования, PDF-файлов).

4) Программа для работы с электронной почтой «The Bat» – специализированная программа для чтения электронной почты, установлена на компьютере секретаря.

«1С: Предприятие 7.7» – является универсальной системой автоматизации деятельности предприятия. За счет своей универсальности система «1С: Предприятие» используется для автоматизации самых разных участков экономической деятельности предприятия: учета товарных и материальных средств, взаиморасчетов с контрагентами, расчета заработной платы, расчета амортизации основных средств, бухгалтерского учета по любым разделам.

Основные меры защиты информации, используемые в организации:

1) физическое ограничение доступа;

2) программное ограничение доступа.

В АО НПФ «Будущее» физическое ограничение доступа представлено в виде отсутствия доступа неуполномоченных лиц к серверу. Каждый кабинет закрывается на ключ, если сотрудник покидает его. Программное ограничение доступа представлено в виде пароля на каждый персональный компьютер. Права каждого пользователя ограничены уровнем «обычный доступ» в Windows 7, для установки дополнительного программного обеспечения используется логин и пароль системного администратора. Диски с программным обеспечением и лицензии на него хранятся в сейфе у директора. Доступ к ним имеет только системный администратор и директор. Доступ к серверу и телекоммуникационному шкафу имеет системный администратор и директор в случае необходимости.

1.4 Постановка задачи проектирования

Так как на предприятии запланирован переезд в новое здание, то задача проектирования рассматриваться относительно нового здания.

В странах Запада и в европейской части Российской Федерации давно распространена практика строительства и сдачи в эксплуатацию офисных помещений с уже заведенной сетевой инфраструктурой. При отсутствии таковой рыночная стоимость здания снижается до полутора раз. В данном случае здание строится специально для АО НПФ «Будущее» и его продажа другим представителям не планируется, но бизнес-аналитики советуют проектировать СКС для строящегося здания, потому что в будущем может понадобиться его продажа. Так же монтировать сеть в пустом здании гораздо легче и менее затратно, чем в используемом.

Задача бакалаврской работы состоит в проектировании структурированной кабельной системы в строящемся здании для АО НПФ «Будущее».

Современный монтаж СКС способствует быстрой и эффективной прокладке магистралей высокой надежности. Новые технологии, использующиеся для создания кабельных систем, за счет своей универсальности позволяют обеспечить надежную и быструю передачу больших объемов данных, что возможно при высокой надежности и централизованности проложенных магистралей. По ним проходят каналы ЛВС, телефонии, охранно-пожарной сигнализации и видеонаблюдения. Прокладка компьютерной сети несколько сложнее, чем проведение телефонной сети и ЛВС отдельно друг от друга, единожды смонтированная СКС поможет сэкономить значительные средства при дальнейшей эксплуатации. Смонтированная СКС уже не потребует дальнейшей переделки и сможет поддерживать развивающуюся инфраструктуру объекта. Даже при значительном увеличении нагрузки за счет открытия новых рабочих мест и замене оборудования, функции структурированной рабочей сети останутся неизменными без дополнительной ее переделки [11].

Такого эффекта удается достигнуть только при правильном проектировании СКС, за счет изначального закладывания излишних коммуникационных возможностей. В зависимости от перспективы развития инфраструктуры объекта и желаний его владельца, избыточный ресурс составляет до 40% от заявленной мощности [11].

По мнению экспертов, не смотря на бурное развитие коммуникативных ресурсов, такой запас вполне способен обеспечить бесперебойную работу структурированной кабельной системы в течение 25 лет, то есть срока, на который рассчитана ее работа. Основным источником экономии является то, что после пуска структурированной кабельной системы в эксплуатацию, ее обслуживание, регулировка и администрирование производится единовременно и централизованно. Это дает возможность быстро изменять ее конфигурацию в пределах, заложенных в проекте, в том числе перенос точек доступа и монтаж новой аппаратной части, а также снижает затраты на ее обслуживание.

По современным структурированный кабельным сетям можно передавать цифровые данные в диапазоне скоростей, который колеблется от 100 Мб/с до 10 Гб/с. Эго вполне достаточно для нормальной работы оборудования в сети и еще останется дополнительный ресурс. И даже если предположить, что в скором времени появятся ПК, способные обрабатывать информационный поток на порядки быстрее, замены СКС не потребуется – она останется основой коммуникативной системы предприятия, офиса или другого объекта. Кроме высоких скоростей передачи информации структурированная компьютерная сеть защищает сигналы от помех, а также обеспечивает работу беспроводных систем передачи данных. Правильно спроектированная СКС дает возможность подключать компьютер, телефон, пожарно-охранное оборудование, оборудование системы видеонаблюдения в любой ее разъем.

Новые современные технологии дают возможность повысить эффективность производственного цикла. Инновационные решения в области прокладки СКС и монтажа компьютерной сети, в том числе и правильное обслуживание локальных компьютерных систем, упрощающих обмен информацией между компаниями. Монтаж и проектирование сетей – это сложный технический процесс. Под монтажом компьютерных сетей понимают соединение между собой компьютеров. Сегодня с большим успехом внедряются беспроводные сети, работающие при помощи радиоканала, а также в офисах и на крупных предприятиях монтируются ЛВС. Работы по монтажу, прокладке и настройке локальных вычислительных сетей требуют особых профессиональных навыков и осуществляются в строгой последовательности. Вначале приобретается оборудование, затем проводится монтаж кабельных каналов, трасс и спусков. Далее осуществляется прокладка ЛВС и маркировка кабелей. После тестирования всей системы приступают к монтажу оборудования: коммутаторов и других устройств. Все эти работы очень важны, так как разбалансировка симметричных пар, увеличение радиуса изгибов кабеля или высокого напряжения кабельного жгута может привести к снижению качества в работе СКС.

Проектировка и последующее подключение компьютерной сети должны отвечать принципам универсальности, избыточности, структурированности и надежности. Универсализм структурированной кабельной системы выявляется в том, что это открытая структура. Проектирование и подключение структурированной кабельной системы делаются по общим принципам, которые позволяют развивать и модернизировать сеть, с использованием общепринятых стандартов и открытой архитектурой. Избыточный принцип состоит в том, что сразу закладывается возможность дополнительных линий и точек системы. Очевидно, что создание локальной сети по такому принципу будет стоить несколько дороже, но это окупится при неизбежной последующей модернизации. Нужно учитывать, что количество точек доступа не определяется количеством ПК или рабочих мест, оно зависит от занимаемых площадей и конструкции здания в целом. Структурирование систем представляет собой интегрирование нескольких систем. Каждый из таких структурных элементов выполняет свойственные ему функции, обеспечивая нормальную работу системы в целом.

Тестирование СКС – завершающий этап строительства кабельных систем, без которого объект просто не будет принят в эксплуатацию. На этапе сертификации сети проверяется качественное функционирование всех приложений и подтверждается общая работоспособность системы. Тестирование СКС также включает в себя устранение обнаруженных недостатков, внесение необходимых корректировок и тщательное изучение работы системы во всех режимах эксплуатации. Только проведение полного тестирования всей системы может дать реальную гарантию, что каждый кабель и элемент СКС прослужит весь срок предстоящей эксплуатации. А срок этот сравним со сроком жизни самого здания, так как СКС является его информационным фундаментом.

Одним из самых важных факторов является пожарная безопасность. СКС содержит множество кабелей и проводов, поэтому в процессе эксплуатации системы существует реальная угроза замыкания и как следствие возгорания. Монтажные работы должны выполненяться в строгом соответствии с нормативно-техническими документами. В Российской Федерации действуют ГОСТ Р 53246-2008 и ГОСТ Р 53245-2008, которые содержат общие требования к СКС и методику их эксплуатации. На ряду с ними, действует также ГОСТ Р 53315 – 2009, который дает классификацию кабелей в зависимости от класса противопожарной безопасности. При проектировании и монтаже СКС следует руководствоваться этими гостами структурированных кабельных систем в совокупности.

Согласно ГОСТ Р 53315 – 2009, на каждый кабель должна нанесеноситься своя соответствующая буквенно-цифровая маркировка, обозначающая класс пожарной безопасности [12].

Чем меньше указанная цифра, тем большим требованиям должна отвечать кабельная продукция. Стоит отметить, что помимо вышеуказанных гостов структурированных кабельных систем, при проектировании и монтаже СКС следует также руководствоваться различными СНиПами.

Система пожарной сигнализации предназначена для своевременного обнаружения места возгорания и формирования управляющих сигналов для систем оповещения о пожаре и автоматического пожаротушения.

Система охранно-пожарной сигнализации представляет собой сложный комплекс технических средств, и при наличии смонтированной СКС в здании интегрируется в нее. Как правило, охранно-пожарная сигнализация создается в комплекс, объединяющий системы безопасности и инженерные системы здания, обеспечивая достоверной адресной информацией системы оповещения, пожаротушения, дымоудаления, контроля доступа и др.

В зависимости от масштаба задач, которые решает охранно-пожарная сигнализация, в ее состав входит оборудование трех основных категорий:

1. Оборудование централизованного управления охранно-пожарной сигнализацией (например, центральный компьютер с установленным на нем ПО для управления охранно-пожарной сигнализацией; в небольших системах охранно-пожарной сигнализации задачи централизованного управления выполняет охранно-пожарная панель);

2. Оборудование сбора и обработки информации с датчиков охраннопожарной сигнализации: приборы приемно-контрольные охранно-пожарные (панели);

3. Сенсорные устройства – датчики и извещатели охранно-пожарной сигнализации.

Интеграция охранной и пожарной сигнализации в составе единой системы охранно-пожарной сигнализации осуществляется на уровне централизованного мониторинга и управления. При этом системы охранной и пожарной сигнализации администрируются независимыми друг от друга постами управления, сохраняющими автономность в составе системы охраннопожарной сигнализации. На небольших объектах охранно-пожарная сигнализация управляется приемно-контрольными приборами.

Приемно-контрольный прибор осуществляет питание охранных и пожарных извещателей по шлейфам охранно-пожарной сигнализации, прием тревожных извещений от извещателей, формирует тревожные сообщения, а также передает их на станцию централизованного наблюдения и формирует сигналы тревоги на срабатывание других систем.

Система охранной сигнализации в составе охранно-пожарной сигнализации выполняет задачи своевременного оповещения службы охраны о факте несанкционированного проникновения или попытке проникновения людей в здание или его отдельные помещения с фиксацией даты, места и времени нарушения рубежа охраны.

Отечественные нормативные документы по пожарной безопасности строго регламентируют перечень зданий и сооружений, подлежащих оснащению автоматической пожарной сигнализацией. В настоящее время весь перечень организационно-технических мероприятий на объекте во время пожара имеет одну главную цель – спасение жизни людей. Поэтому на первое место выходят задачи раннего обнаружения возгорания и оповещения персонала. Решение этих задач возложено на пожарную сигнализацию, основные функции которой сформулированы в следующем определении: Пожарная сигнализация (по ГОСТ 26342-84) – получение, обработка, передача и представление в заданном виде потребителям при помощи технических средств информации о пожаре на охраняемых объектах.

Основные функции пожарной сигнализации обеспечиваются различными техническими средствами. Для обнаружения пожара служат извещатели, для обработки и протоколирования информации и формирования управляющих сигналов тревоги – приемно-контрольная аппаратура и периферийные устройства [13].

Пожарная сигнализация должна формировать команды на включение автоматических установок пожаротушения и дымоудаления, систем оповещения о пожаре, технологического, электротехнического и другого инженерного оборудования объектов. Современная аппаратура охраннопожарной сигнализации имеет собственную развитую функцию оповещения.

Помимо охранно-пожарной сигнализации в структуру СКС также интегрируется система видеонаблюдения.

Система видеонаблюдения – это программно-аппаратный комплекс, предназначенный для организации видеоконтроля на объектах. К функциям видеонаблюдения относится не только защита от преступников, но и наблюдение за работниками, посетителями в офисе, контроль деятельности в любом помещении.

Таким образом, система видеонаблюдения обеспечивает:

• визуальный контроль ситуации на охраняемом объекте: предоставление информации на пост наблюдения в режиме реального времени;
• выполнение функций охранной сигнализации через детекторы движения видеокамер или внешних охранных датчиков и информированность оператора системы о возникновении тревоги в контролируемой зоне;
• организацию непрерывной видеозаписи видеонаблюдения на цифровой видеорегистратор, что позволяет документально подтвердить факт нарушения [14].

Системы видеонаблюдения представляют собой совокупность технических устройств, позволяющих наблюдать и фиксировать происходящие события. Современная аппаратная часть может запрограммирована на случай чрезвычайных ситуаций, что является крайней необходимостью для быстрого реагирования на внеплановые ситуации.

Наличие системы в здании позволит отслеживать все события, происходящие в радиусе действия видеокамер. Сделать это можно несколькими способами. Обычно охранный персонал следит за событиями, происходящими на экране, и в случае нештатных ситуаций сразу принимает меры.

Установка систем видеонаблюдения предполагает сборку системы, состоящей из: видеокамеры, устройства, обрабатывающего видеосигнал; устройства записи и монитора. Для соединения данных компонентов в единое целое используется структура СКС.

Все вышеперечисленное возможно объединить в единую информационную систему – в структурированную кабельную систему. Это позволит заполучить ряд преимуществ:

• единая, а не разрозненная система;
• управление одной системой проще, чем несколькими;
• нет необходимости нанимать отдельный персонал для обслуживания нескольких разных инфраструктур;
• нет необходимости в поиске специалиста широкого профиля для обслуживания нескольких разных инфраструктур;
• есть возможность расширить сеть, если появится необходимость в дополнительной пристройке к зданию: достаточно добавить сетевые кабели в кроссовую стойку;
• возможность не зависеть от расположения сетевых розеток и иметь полную свободу в расстановке мебели и оборудования;
• так как СКС обязательно проходит аттестацию по стандарту ISO, то она является надежной;
• нет необходимости в монтаже разного рода кабелей и разъемов под них: СКС монтируется с единым типом кабелей и разъемов;
• единоразовые инвестиции в кабельную систему предприятия;
• четкая и задокументированная структура сети позволяет очень быстро разобраться в физическом построении инфраструктуры, что является положительным аспектом при приеме на работу нового специалиста, так как никто не застрахован от потери кадрового состава, и иногда очень сложно найти специалиста в короткий срок, очень часто требуется большое количество времени для освоения предметной области, работы и структуры всей сети предприятия в целом.

СКС же позволяет избежать сложностей, связанных с пониманием организации сетевой инфраструктуры;

• СКС не привязывается ни к какому конкретному типу оборудования, поэтому нет необходимости в закупке новых компьютеров и сервера для предприятия. Тем более нет необходимости в обновлении ПО, так как СКС – это не что иное, как правильно расположенные розетки и качественный монтаж сетевого кабеля в здании;
• размеры всех помещений известны из плана здания, поэтому временных затрат, связанных с расчетами площадей помещений удастся избежать.

Таким образом, видно, что преимуществ проектирования структурированной кабельной системы для АО НПФ «Будущее» достаточно много

Смонтированная структурированная кабельная система уже не потребует дальнейшей переделки и сможет поддерживать развивающуюся инфраструктуру объекта.

СКС проектируется исходя из площади здания и может использоваться один и тот же проект только для идентичных зданий. Проект здания для АО НПФ «Будущее» выполнен по индивидуальному заказу и не является типовым, поэтому создание нового проекта обосновано.

1.5 Выводы по главе

В результате анализа сделаны следующие выводы :

1) Проведено сравнение двух основных типов информационных систем: «исключительных» кабельных систем и структурированных кабельных систем.

2) Основываясь на результаты сравнения по таким критериям как физические характеристики информационной сети, затраты на прокладку и эксплуатацию сети в целом, можно сказать, что экономически целесообразно приобретать и устанавливать высококачественные структурированные кабельные системы, хотя они требуют несколько больших начальных инвестиций. Эти инвестиции быстро окупаются и приносят прибыль за счет существенного сокращения простоев сети и уменьшения расходов на ее обслуживание.

3) Дана технико-экономическая характеристика предприятия, рассмотрена существующая информационная система в зданиях АО НПФ «Будущее» и поставлена задача проектирования.

4) В настоящий момент планируется строительство нового здания, в котором необходимо наличие телефонной линии, системы видеонаблюдения, пожарной сигнализации и компьютерной сети. Для объединения всего вышеперечисленного в единую информационную систему в ходе анализа предметной области и всех достоинств и недостатков принято решение о проектировании структурированной кабельной системы.

Глава 2. Реализация структурированной кабельной системы АО НПФ «Будущее»

2.1 Расчеты для проектирования структурированной кабельной системы

СКС спроектирована для здания общей площадью 667 м2. Высота этажа составляет 3 м2.

В строящемся здании находиться кабинеты различного размера. Не планируется использовать фальшь-пол и фальшь-потолок, так же не запланировано делать внутреннюю обшивку стен.

Всего в здании 23 помещения различного назначения и 4 коридора, из них 10 помещений и 2 коридоров на первом этаже, 9 помещений и 2 коридоров на втором.

По стандарту ISO 11801 на шесть квадратных метров должна приходиться одна сетевая розетка. Если площадь помещения не делится на шесть нацело, то округление делается в большую сторону.

Для обеспечения избыточности количество требующихся розеток нужно увеличить на 25 процентов и добавить по одной розетке для пожарно-охранной сигнализации. Допускается небольшое превышение или недостаток необходимого количества розеток не более чем на 10 единиц.

Формула для расчета количества розеток в общем виде:

????

6 + 25% + ???? ± 10, где S – общая площадь здания, 25% – запас избыточности,n–количество помещений по плану, 6 – количество квадратных метров для одной розетки, 10 – допустимая погрешность.

Таким образом, общее количество розеток в здании по стандарту ISO 11801 должно равняться:

6 + 25% + 23 = 162 ± 10

В данном проекте на первом этаже находится 24 парных розеток, т.е. всего 48 розеток, 56 парных розеток на втором этаже, т.е. всего 112 розетки. Суммарно в здании запланировано разместить 160 розетки, что входит в допустимый расчетный диапазон, приведенный выше.

По стандарту ISO 11801 площадь кроссовой комнаты должна составлять:

14 × ???? ± 1,

где S – общая площадь здания, 14 –количество квадратных метров, приходящихся на 100 рабочих мест,n – количество рабочих мест, разделенное на сто, 1 – допустимая погрешность.

14 × 1,2 ± 1 = 16,8 ± 1

Так же необходимо учесть удаленность помещения, отведенного под кроссовую комнату от самого дальнего угла здания. Максимальная протяженность сетевого кабеля от самого удаленного угла здания до кроссовой комнаты не должна превышать 90 м. Если есть превышение заданного значения, то необходимо две кроссовых.

В данном случае от кроссовой до распределительного узла этажа 10 м. Далее кабель идет вверх на второй этаж – еще плюс три метра. От распределительного узла второго этажа до самого дальнего угла 53 м. Так же необходимо прибавить 10 м для учета того, что сетевой кабель идет не по диагонали единой прямой линией через весь второй этаж, а ломаными линиями. Таким образом, самый дальний угол находится на расстоянии 76 м. Это не превышает установленного стандартом значения.

В данном проекте кроссовая комната одна, ее площадь составляет 34,5 м2, что соответствует стандарту.

2.2 Рекомендации по монтажу структурированной кабельной системы

Монтаж СКС начинается после утверждения технического проекта заказчиком. При выполнении проектирования параллельно с монтажом на утверждение предоставляются монтажные схемы. Схемы включают маршруты кабель каналов, их тип, маршруты прокладки кабелей, расположение элементов системы.

В случае проведения капитального ремонта с одновременной прокладкой информационных кабельных систем требуется согласование этапов работ, выполняемых разными подрядчиками.

В большинстве случаев заказчики требуют проводить тестирование. Оно позволяет подтвердить качество монтажа СКС, выявить скрытые дефекты, убедиться в обеспечении нормальной работы сетевых протоколов.

Качество СКС определяется резервом параметров системы, а также от того насколько резерв удалось сохранить в процессе монтажа СКС. Чем выше категория системы, тем больше качество зависит от монтажа. Эта зависимость сильнее проявляется при прокладке неэкранированных кабельных систем. Экран защищает от внешних помех СКС – коннектор. При отсутствии экрана внешние наводки возникают в наиболее разбалансированной части системы.

Чтобы полностью реализовать возможности СКС, требуется обеспечить минимальную разбалансировку симметричных пар в процессе монтажа разъемов, выдержать радиусы изгиба при прокладке кабелей, не допускать перетяжки кабельных жгутов, учесть множество деталей параллельной прокладки силовых и слаботочных кабелей, обеспечить эквипотенциальность телекоммуникационного и силового заземления.

Создание кабельной инфраструктуры требует несколько недель или месяцев. Подрядчик выполняет монтаж, устраняет скрытые дефекты, выявленные тестированием, передает систему Заказчику. Этап эксплуатации, в течение которого ведется построение и модификация сети, длится годы. Для построения сети Заказчик создает стандартные, коммутируемые и комбинированные каналы. Меняются поколения компьютеров, растет производительность сетевых устройств. Скорости передачи данных возрастают многократно, что повышает нагрузку сети. Долговечность сети обеспечивается ее избыточностью, надежность зависит от качества материалов и качества монтажа [19].

Монтаж кабельной системы должен производиться в соответствии с требованиями стандарта ISO 11801 и выполняться в несколько этапов:

• сверление проходных отверстий;
• монтаж кабельных коробов;
• монтаж настенных шкафов и коммутационного оборудования;
• прокладка кабеля;
• установка и разделка розеток;
• разделка кабелей на коммутационных панелях;
• маркировка.

Диаметр проходных отверстий должен являться таким, чтобы кабели занимали не более 50% площади отверстий. В каждое отверстие устанавливается закладная труба соответствующего диаметра.

При прокладке кабеля должны выполненяться следующие общие требования:

• избегать повреждения внешней оболочки кабеля;
• избегать перекручивания кабеля;
• затяжки (хомуты) должны затягиваться вручную без использования инструмента;
• тянущее усилие прилагать равномерно, без рывков;
• выдерживать радиус изгиба кабеля не менее 8 диаметров кабеля;
• расстояние между поддерживающими кабель элементами не должно превышать полутора метров;
• пролеты кабеля между поддерживающими элементами должны иметь видимый провис, что является показателем приемлемого натяжения кабеля;
• расстояние до источников дневного света не менее 120 миллиметров. Если данное требование выполнить невозможно, необходимо использовать металлический трубопровод [25].

От того, насколько правильно в ходе монтажа СКС протянуты и закреплены кабели, во многом зависят стабильность, скорость и долговечность работы системы.

Очень важно, чтобы кабельные трассы проходили на достаточном удалении от источников электромагнитных помех. К источникам электромагнитных помех относятся силовая электропроводка, трансформаторное оборудование, крупные электродвигатели или электрогенераторы, радиопередатчики и мощная копировальная техника. Еще на этапе проектирования необходимо учесть взаимное местоположение телекоммуникационных кабелей и источников помех.

На практике далеко не всегда удается соблюсти достаточное расстояние. В этом случае используются защищенные и экранированные кабели или экранированные короба и кабель — каналы.

Для снижения воздействия электромагнитных помех кабельные каналы, по которым прокладываются телекоммуникационные кабели, в процессе монтажа СКС необходимо заземлять. Это относится ко всем типам металлических кабельных трасс, как экранированных, так и обычных.

Нередко кабели СКС прокладываются параллельно силовым кабелям электропитания, в этом случае следует соблюдать минимальное расстояние, которое зависит от мощности силового кабеля. Стандарт EIA/TIA 569 определяет это расстояние в 127 миллиметров для кабелей до 2 кВт, не менее 305 миллиметров от силового кабеля 2-5 кВт, и не менее 610 миллиметров от кабелей более 5 кВт. Если телекоммуникационный кабель размещен в заземленном металлическом кабельном канале, то это расстояние уменьшается вдвое. Если в заземленных металлических кабельных каналах располагаются и силовой, и телекоммуникационный кабели, то требования к минимальному расстоянию снижаются в четыре раза.

Кабельные трассы при монтаже СКС желательно не прокладывать вплотную к трубам и радиаторам системы отопления, а также иным нагревательным приборам.

При монтаже кабелей необходимо избегать образования механического напряжения, которое может образоваться в результате скручивания, натяжения или слишком резкого изгиба кабеля.

Кабель в процессе монтажа СКС, а также в процессе эксплуатации может испытывать механические нагрузки, при этом необходимо, чтобы они не превышали максимально допустимой силы натяжения. В противном случае целостность и работоспособность кабеля может нарушиться.

Максимально допустимая сила натяжения зависит от типа кабеля и обычно устанавливается производителем.

В обязательном порядке при монтаже СКС следует оставлять запас кабеля в телекоммуникационных помещениях.

Для телекоммуникационной, аппаратной и городского ввода стандарт рекомендует оставлять не менее трех метров кабеля витой пары. На рабочем месте, как правило, у точки терминирования кабеля в модульную розетку RJ-45, также необходимо оставлять запас в 30 сантиметров.

Это необходимо для того, чтобы оставалась возможность осуществить перестановку оборудования без необходимости менять кабель целиком. Кроме того, запас кабеля может понадобиться при необходимости ремонта, например, в результате обрыва кабеля или повреждения модульной розетки.

При укладке запасов кабеля следует отдавать предпочтение U — образным петлям или бухтам в виде цифры 8 с большим радиусом окружностей. Очень нежелательна укладка витой пары в бухты с небольшим диаметром колец, поскольку кабель, уложенный таким образом, становится источником сильных электромагнитных помех.

Для крепления кабеля и формирования его в бухты широко используются:

• разного рода хомуты;
• бандажи;
• стяжки.

Хомуты при монтаже СКС используются не только для фиксации кабеля в лотках и кабельных каналах, но и для крепления отдельных кабелей и пучков на стены при прокладке открытым способом или на приборные стойки.

Стандарт требует, чтобы после затяжки хомута он сохранял подвижность и в продольном и поперечном направлении. Подобное требование объясняется стремлением избежать передавливания и деформации кабеля в процессе монтажа СКС.

Один из достаточно распространенных способов крепления открытой проводки, широко используемый при прокладке силовых кабелей и телефонии, это применение скоб и специализированных степлеров. На практике они нередко применяются и для крепления витой пары при монтаже СКС.

Строгое соблюдение правил прокладки кабелей во многом определяет качество монтажа СКС в целом [20].

С ростом частот ужесточаются и требования к качеству проектирования и монтажа СКС. Это в первую очередь касается качества используемых компонентов, в том числе кабелей и пассивного телекоммуникационного оборудования. Например, для кабелей витой пары категории 6 требуется более точное соблюдение шага скрутки, чем для категории 5e.

Количество соединений также оказывает существенное влияние на характеристики канала. Поэтому вполне объяснимо стремление при проектировании и монтаже СКС обойтись минимально возможным количеством соединений. Так, стационарная линия не должна иметь более трех соединений, причем третье может являться соединительным устройством с прямым соединением.

Не меньшую, чем количество, роль играет и качество соединений. Все соединительное оборудование и телекоммуникационные разъемы, используемые при монтаже СКС, должны соответствовать требованиям не ниже, чем категория кабеля витая пара. Так, если канал основан на витой паре категории 6, то коммутационное оборудование может иметь категории от 6 до 7. Несоблюдение данного правила приведет к тому, что кабельная линия не пройдет сертификацию на категорию 6, поскольку линия оценивается по компоненту с самыми низкими характеристиками.

Правила терминирования медных кабелей витой пары достаточно подробно описаны в международном стандарте ISO 11801, регламентирующем монтаж СКС:

• перед заделкой кабеля необходимо удалить участок внешней оболочки и расплести на некоторую длину свитые пары проводников, при этом необходимо сохранить геометрию кабеля настолько, насколько это возможно;
• наружная оболочка кабеля не должна удаляться больше, чем того требует монтаж телекоммуникационного оборудования;
• внешняя оболочка при монтаже СКС может срезаться не более чем на 75 миллиметров, или 3 дюйма, при этом ни в коем случае не должен поврежден защитный экран или проводники;
• превышение допустимого радиуса изгиба приводит к возрастанию параметра NEXT;
• необходимо избегать заломов кабеля, поскольку это может привести к механическому повреждению изоляции и проводников.

Наибольшее распространение при монтаже СКС получили такие точки терминирования и соединения кабелей, как модульная розетка, кроссовая панель 110 типа и патч-панель RJ – 45. Все они имеют свои особенности.

Модульная розетка, за которой закрепилось название RJ-45, используется для подключения активного сетевого оборудования, рабочих станций, а также в кросс-панелях.

Для соединения оборудования с модульными розетками используются патч-корды, аппаратные или пользовательские шнуры. С обеих сторон шнуров ставятся коннекторы RJ-45. Предпочтение стоит отдавать шнурам, на которых коннекторы RJ-45 установлены в заводских условиях

Кроссовые панели 110 типа первоначально использовались в телефонии, но впоследствии стали широко применяться и при монтаже СКС. Многие модели кроссовых панелей 110 типа требуют при заделке кабеля удаления верхней оболочки. В противном случае кабели витой пары просто не влезут под плинт-панель. Оболочку при этом приходится удалять до точки вхождения кабеля в панель

Заделка кабелей при монтаже СКС должна осуществляться профессионалами, оснащенными всем необходимым инструментом и оборудованием. В противном случае точки терминирования кабелей могут оказаться слабым местом, снижающим эффективность работы всей системы [21].

Кабели относятся к горючим материалам, точнее, горючей является полимерная оболочка кабеля. Покрытие кабелей решает целый комплекс задач, в том числе изоляцию проводников, защиту их от механических повреждений и коррозии, а также от воздействия химически активных веществ. При всех своих достоинствах большинство полимеров, пригодных к использованию в качестве оболочки кабелей, – горючие материалы.

Существуют способы снижения горючести полимерного покрытия кабеля, но они приводят к росту себестоимости. Поэтому производители обычно идут на разумный компромисс между эксплуатационными свойствами кабеля, его стоимостью и пожарной безопасностью. То есть выпускаются разные виды кабеля, степень устойчивости к огню и горючесть которых зависят от сферы применения.

В процессе прокладки сети кабельная система охватывает значительную часть помещений, как следствие, кабельные трассы могут стать путем, по которому огонь сможет распространяться по зданию, минуя стены и перекрытия.

Для предотвращения этого рекомендуется в ходе прокладки сети все проходы через стены или межэтажные перекрытия выполнять при помощи коробов. Короб выполняется из негорючего материала и после прокладки кабеля герметизируется.

В роли средств пассивной огнезащиты обычно выступают кабельные каналы из негорючих материалов. Если при прокладке сети в одном кабельканале идут силовые и телекоммуникационные кабели, то они должны разделяться перегородкой из негорючего материала.

Следует отметить, что существует еще несколько нормативных актов, в которых содержатся требования к пожарной безопасности при прокладке сети [22].

2.3 Рекомендации по выбору и установке оборудования для структурированной кабельной системы в АО НПФ «Будущее»

Оборудование СКС являет собой обширный ряд компонентов и приборов, которые используются для организации кабельных инфраструктур, составляя их основу и обеспечивая гармоничную и бесконфликтную деятельность всех интеллектуальных систем, созданных на основе данной кабельной инфраструктуры.

Оборудование, рекомендуемое для использования в спроектированной сети:

• кабель типа витая пара категории не ниже 6;
• коннекторы сетевые типа RJ-45;
• коннекторы телефонные типа RJ-12;
• однопортовые телефонные евро розетки RJ-12;
• компьютерные розетки RJ-45 на два порта;
• хомуты крепежные для витой пары;
• крепежи кабеля круглые;
• 8 патч-панелей 19ʺ на 48 портов RJ-45 для кабеля типа витая пара категории 6;
• коммутатор;
• цифровые видеокамеры;
• пожарные датчики;
• охранные извещатели.

Кабель необходимо уложить в декоративные короба, чтобы не портить эстетичный вид внутри здания и исключить механическое воздействие [24].

Короба для кабеля прокладываются по стенам здания путем крепления их шурупами с шагом в один метр. По периметру рабочих помещений короб устанавливаются на высоте от 75 до 80 сантиметров. от пола, чуть выше уровня рабочих столов. Для стыковки коробов проложенных вдоль окон и по внутренним стенам рабочих помещений, используются угловые секции.

В спроектированной кабельной системе витая пара используется для коммутации различных кабельных сегментов СКС друг с другом. Рекомендуется использовать неэкранированную витую пару категории 6 с маркировкой CAT6. Кабель состоит из нескольких витых пар. Проводники в парах изготовлены из монолитной медной проволоки толщиной 0,51 миллиметров. Толщина изоляции проводника – 0,2 миллиметров, материал – полипропилен, что обеспечивает низкие диэлектрические потери

Внутри кабеля имеется разрывная нить, состоящая из капрона. Она необходима для облегчения разделки внешней оболочки – при вытягивании она делает на оболочке продольный разрез, который открывает доступ к кабельному сердечнику, гарантированно не повреждая изоляцию проводников. Также разрывная нить, ввиду своей высокой прочности на разрыв, выполняет защитную функцию.

Внешняя оболочка кабеля имеет толщину 0,9 миллиметров и обычно изготовлена из поливинилхлорида с добавлением мела, который повышает хрупкость. Это необходимо для точного облома по месту надреза лезвием отрезного инструмента. Также добавляются полимеры, которые не распространяют горения при групповой прокладке и не выделяют при нагреве ядовитых веществ. Форма внешней оболочки кабеля используемой витой пары – круглая.

Каждая отдельно взятая витая пара, входящая в состав кабеля, имеет волновое сопротивление 100±15 Ом, и обеспечивает передачу сигналов с частотой 250 МГц, что позволяет передавать данные на скорости до 1 Гб в секунду, либо передавать через данную кабельную систему данные пожарноохранной системы, системы видеонаблюдения, либо телефонные сигналы.

При монтаже кабеля витой пары должен выдерживаться минимально допустимый радиус изгиба (8 внешних диаметров кабеля).

Использование большего изгиба недопустимо, так как это может привести к увеличению внешних наводок на сигнал или привести к разрушению оболочки кабеля [29].

При монтаже СКС необходимо использовать коннекторы RJ-45 категории 6. Они позволяют передавать данные на частоте 100 МГц, а так же не ухудшают характеристик по минимальному уровню наводок в кабеле.

При монтаже СКС после соединения коммутируемых портов избыток длины кабеля коммутационного шнура должен укладываться в штатный или дополнительный организатор коммутационной панели. Коммутационные шнуры лучше изготавливать в производственных условиях непосредственно в процессе монтажа СКС. Цветовая маркировка коммутационных кабелей заключается в применении цветной манжеты в виде защелки, одеваемой на заднюю часть корпуса вилки модульного разъема непосредственно на объекте в процессе монтажа.

Патч-панели монтируются в кроссовых и аппаратных, используются для разделения на них кабелей СКС и для ручного подключения отдельных сегментов кабельной системы друг к другу коммутационными шнурами или перемычками. Патч-панели категории 6, в соответствии со стандартом, должны отвечать следующим характеристикам:

• обеспечивать простоту коммутации коммутационными шнурами;
• обеспечивать возможность применения эффективной символьной и цветовой маркировки как отдельных портов, так и всей панели в целом;
• давать возможность ввода кабелей с соблюдением действующих норм по величине изгиба, растягивающим усилиям и т.д.;
• иметь средства крепления в 19-дюймовом конструктиве;
• обеспечить простоту монтажа как отдельного порта, так и панели в целом.

В процессе монтажа рекомендовано использовать патч-панели типа 110. Основное преимущество, которое обеспечено за счет использования данного типа патч-панелей, высокая гибкость СКС.

Использованные панелей типа 110 обеспечивает характеристики категории 6, что не ухудшает характеристик по минимальному уровню наводок в кабеле.

Патч-панели использованные во время монтажа СКС, состоят из следующих элементов:

• коммутационный блок;
• соединительные блоки;
• маркировочные полосы;
• организаторы кроссовых шнуров;
• элементы крепления.

Коммутационный блок является базовым конструктивным элементом коммутационной панели типа 110. Он представляет собой пластиковое основание, на котором сформированы выступающие вперед контактные полосы. На каждой контактной полосе сформированы 50 пазов под IDCконтакты соединительных блоков разъемов типа 110. Емкость линейки выбрана из расчета разделки на ней одного 25-парного пучка магистрального кабеля или шести горизонтальных кабелей. Из этих же соображений выбраны ширина паза, разделяющего две соседние контактные полосы, и высота контактных полос. Ввод многопарного кабеля в разделительный паз между линейками выполнялся через пару продолговатых отверстий с формой, близкой к овальной, которые выполнены в левой и правой частях паза.

Необходимо использовать маркировочные полосы для маркировки сменными надписями, которые представляют собой полосы бумаги, закрепляемые с помощью прозрачной крышки между контактными полосами коммутационного блока и служащие для идентификации канала передачи сигнала.

Организаторы предназначены для укладки избытка длины коммутационных шнуров, что позволяет избежать путаницы и образования петель во время монтажа СКС, а также обеспечивает хорошую видимость маркировочных полос. Организаторы дополнительно предохраняют коммутационные шнуры от провисания под действием собственной тяжести, что могло в будущем во время эксплуатации созданной кабельной системы привести к ухудшению электрических характеристик контактов в разъеме [28].

Необходимо использовать элементы крепления панели для монтажа в 19дюймовом стойке.

Так же нужно использовать коммутационные блоки, представляющие собой пластинчатое основание с установленными на нем розетками модульных разъемов 6. Основным материалом основания является анодированный алюминий. Лучше всего использовать неразборные, имеющие модульные розетки, установленные в заводских условиях. Такое решение обеспечит очень высокую плотностью размещения розеток и, соответственно, возможность разводки на одной панели большого количества кабелей. Передача сигналов от IDC-контактов к информационным розеткам осуществляться по проводникам печатной платы [30].

Информационные розетки категории 6 устанавливаться в процесс монтажа кабельной системы на рабочих местах. Электрический модуль использованных розеток является составной частью горизонтальной подсистемы, сама розетка конструктивно состоит из корпуса и двух розеточных модулей.

Корпуса информационных розеток изготавливаются из пластмассы и имеют способы крепления, как к стене, так и к коробу. Для крепления корпуса розетки обычно применяются шурупы с дюбелем.

Для защиты контактного гнезда розеток от попадания в нее пыли и посторонних предметов при неподключенной вилке оконечного шнура нужно использовать откидные подпружиненные крышки. Они могут откидываться как вверх, так и вниз.

Коммутаторы предназначены для соединения нескольких узлов компьютерной сети в пределах одного или нескольких сегментов сети.

Рекомендуется использовать коммутаторы на 48 портов, работающие на скоростях до 1 Гбит в секунду и позволяющие использовать все возможности кабельной системы по передаче данных.

Во все помещения необходимо установить цифровую видеокамеру и подключить ее к кабельной системе с помощью кабеля витая пара. Каждая камера должна обладать характеристиками:

• разрешение 1024×768 пикселей (1 Мп);
• поддержка получения питания через Ethernet (PoweroverEthernet);
• наличие инфракрасной IR-подсветки;
• поддержка технологии сжатия видеопотока H.264.

Такие камеры обеспечат создание полноценной системы видеонаблюдения с возможностью записи в условиях недостаточной освещенности. Кроме того поддержка протокола сжатия H.264 позволит минимизировать нагрузку на коммутационное оборудование и не потребуется подведение дополнительного кабеля питания за счет использования технологии PoweroverEthernet [26].

В каждом помещении нужно установить по одному извещателю пожарному тепловому, который предназначен для работы в закрытых помещениях. Данный датчик выдает информацию о пожаре при достижении температуры окружающего воздуха 70°С±5%.

Основные характеристики:

• температура срабатывания 70°С±5 %;
• переходное электрическое сопротивление замкнутых контактов извещателя не более 0,5 Ом;
• электрическое сопротивление изоляции между токоведущими частями извещателя и корпусом не менее 20 МОм;
• допустимая пониженная и повышенная температуры: ±50°С;
• относительная влажность при температуре 35°С (без конденсации влаги) 95 %;
• ток через замкнутые контакты извещателя не более 150 мА;
• напряжение постоянного тока, подаваемое на контакты извещателя: не более 30 В.

Данные датчики имеют BNC разъем, который через переходник BNC-RJ45 подключается к кабельной системе здания. В кроссовой комнате находятся контролеры пожарной системы, к которым с помощью переходника RJ-45BNC кроссируются данные датчики.

Дополнительно для реализации охранных функций в каждой комнате устанавливается извещатель инфракрасный пассивный. Такие датчики предназначены для обнаружения проникновения в охраняемое пространство закрытого помещения и формирования извещения о тревоге путем размыкания выходных контактов сигнального реле.

Основные характеристики

• объемная зона обнаружения;
• микропроцессорный анализ сигнала;
• дискретная регулировка обнаружительной способности;
• наличие тестового режима на проход;
• выбор зоны обнаружения положением печатной платы;
• оптоэлектронное реле;
• широкий диапазон рабочих температур;
• устойчивость к внешней засветке не менее 6500 лк;
• режим «память тревоги».

Эти датчики имеют BNC разъем, который через переходник BNC-RJ-45 подключается к кабельной системе здания. В кроссовой комнате находиться контролеры пожарной системы, к которым с помощью переходника RJ-45BNC кроссируются данные датчики.

2.4 Разработка калькулятора для расчета цены и заказа материла

Основание для разработки калькулятора послужило требования заказчика о предоставлении отчетности. В эти требования входили:

1) заказ материала онлайн;

2) обратная связь;

3) графическое изображение материала;

4) описание продукта;

5) выбор материалов;

6) наглядный расчет количества розеток и регулирования их количества, для минимизирования денежных затрат

2.4.1 Описание структуры калькулятора

Структура калькулятора — это логическая взаимосвязь отдельных функций калькулятора, представленная в иерархическом порядке. Другими словами, это внутреннее устройство калькулятора, его ―костяк‖, расположение страниц, разделов и всего остального.

Таким образом калькулятор можно разделить на две части:

• Пользовательскую;
• Администраторскую — которая в данном случае включает в себя обратную связь.

2.4.2 Пользовательская часть калькулятора

После загрузки калькулятора пользователь попадает на главное окно, как

показано на рисунке 3.1, где может произвести расчет количества

розеток, выбор материала, его количество, узнать общую стоимость всех

предметов и заказать их. Пользователь в любой момент может менять

свое решение по выбору материала и его количества.

Рисунок 3.1 — Главное окно калькулятора

Для расчета количества розеток пользователю нужно указать площадь здания и количество комнат. Пример представлен на рисунке 3.2.

Рисунок 3.2 — Расчет количества розеток

Так же, можно просмотреть минимально допустимое количество розеток, для отдельных структур офиса, исходя из их минимальных информационных потребностей. Пример на рисунке 3.3.

Рисунок 3.3 — Минимально допустимое количество розеток для отдельных структур

офиса

Пользователь может выбрать материалы из предложенного списка, как показано на рисунке 3.4. Для каждого предмета есть описание и наглядное изображение.

Рисунок 3.4 — Выбор материала

Для расчета суммы заказа пользователь выбирает материалы и указывает нужное количество. Пример расчета суммы показан заказа на рисунке 3.5.

Рисунок 3.5 — Расчет суммы заказа

Для заказа выбранного материала пользователю нужно ввести имя, фамилию, адрес электронной почты и нажать на кнопку «Заказать», как показано на рисунке 3.6. После чего администратору сайта на электронную почту приходит письмо с выбранными материалами и данными заказчика.

Рисунок 3.6 — Заказ выбранного материалов

2.4.3 Администраторская часть сайта

Для управления заказами существует администратор сайта. Для просмотра отправленных заказов, администратору нужно зайти на почту, которая привязана к сайту. Для этого нужно ввести свой логин и пароль. Далее выбрать письмо в котором будет указанно имя и фамилия заказчика, сумма заказа и выбранные материалы. После чего администратор выходит на связь с клиентом самостоятельно по электронной почте для обсуждения дальнейших действий. Пример письма администратору показан на рисунке 4.1.

Рисунок 4.1 — Письмо для администратора

2.4 Выводы по главе 2

В результате для реализации СКС сделаны следующие действия :

1) Выполнены все необходимые расчеты, использованные при проектировании структурированной кабельной системы по стандарту ISO 11801.

2) Приведены рекомендации по монтажу СКС, а так же по выбору необходимого оборудования: кабели, коннекторы, сетевые розетки, крепежные элементы, патч-панели, коммутатор, цифровые видеокамеры, пожарные датчики, охранные извещатели.

3) Разработан калькулятор для расчета цены и заказа материала.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Данная бакалаврская работа направлена на проектирование структурированной кабельной системы в строящемся здании для АО НПФ«Будущее».

Результатом выполнения бакалаврской работы является готовый проект СКС, полностью готовый к внедрению после окончания строительства здания, для которого он проектировался.

В процессе выполнения бакалаврской работы реализованы следующие задачи:

1) Рассмотрены технологии кабельных систем, аспекты проектирования структурированных кабельных систем и теоретические составляющие этого процесса.

2) Проанализирована существующая информационная система в действующих зданиях АО НПФ «Будущее».

3) Разработан проект структурированной кабельной системы в строящемся здании для АО НПФ «Будущее», выполнены расчеты по проектированию СКС по международному стандарту ISO 11801, разработан калькулятор для расчета цены и заказа материала.

Основываясь на результатах сравнения по таким критериям, как физические характеристики информационной сети, затраты на прокладку и эксплуатацию сети в целом, можно сказать, что экономически целесообразно приобретать и устанавливать высококачественные структурированные кабельные системы, хотя они требуют несколько больших начальных инвестиций. Эти инвестиции быстро окупаются и приносят прибыль за счет существенного сокращения простоев сети и уменьшения расходов на ее обслуживание.

В настоящий момент планируется строительство нового здания, в котором необходимо наличие телефонной линии, системы видеонаблюдения, пожарной сигнализации и компьютерной сети.

Сравнительный анализ технологий кабельных систем выявил преимущества СКС на базе стандарта ISO 11801. Выполнены все необходимые расчеты, использованные при проектировании структурированной кабельной системы по стандарту ISO 11801. Приведены рекомендации по монтажу СКС, а так же по выбору необходимого оборудования: кабели, коннекторы, сетевые розетки, крепежные элементы, патч-панели, коммутатор, цифровые видеокамеры, пожарные датчики, охранные извещатели.

Разработанная СКС, удовлетворяет поставленным критериям:

• масштабируемость;
• избыточность;
• гибкость;
• универсальность.

Структурированная кабельная система может расширена в будущем, если появится такая необходимость.

Система спроектирована с избыточностью для того, чтобы в случае необходимости не нужно было монтировать дополнительные розетки. Стандарт ISO11801, по которому спроектирована СКС, допускает избыточность. В случае если понадобится изменить назначения кабинетов в здании, то нет необходимости в прокладке сети, т.к. во всех помещениях уже заведены информационные розетки.

Спроектированная СКС может работать с любым оборудованием, предназначенным для структурированных кабельных систем, и не зависит от фирмы производителя.

Система является универсальной и может включать в себя систему видеонаблюдения, пожарно-охранную сигнализацию, телефонную линию и, конечно же, компьютерную сеть.

Спроектированная структурированная кабельная система полностью соответствует требованиям заказчика.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

[Электронный ресурс]//URL: https://drprom.ru/bakalavrskaya/proektirovanie-strukturirovannoy-kabelnoy-sistemyi-2/

1) Когаловский, М. Р. Перспективные технологии информационных систем: учебное пособие // М. Р. Когаловский. – Москва: ДМК Пресс, 2010. – 288 с.

2) Бородакий, Ю. В. Эволюция информационных систем (современное состояние и перспективы): учебное пособие // Ю. В. Бородакий, Ю. Г. Лободинский. – Москва: Горячая линия – Телеком, 2011. – 368 с.

3) Самарский, П. А. Основы структурированных кабельных систем: учебник // П. А. Самарский. – Москва: ДМК – АйТи, 2010 г. – 124 с.

4) Семенов, А. Б. Проектирование и расчет структурированных кабельных систем и их компонентов: учебник // А. Б. Семенов. – Москва: ДМК Пресс; Москва: Компания АйТи, 2010. – 41с.

5) Семенов А. Б. Волоконно-оптические подсистемы современных СКС: учебное пособие // А. Б. Семенов. – Москва: ДМК Пресс; Москва: Компания АйТи, 2011. – 632 с.

6) Международный стандарт ISO 11801:2010

7) Мацкевич, Д.. Кабельные подсистемы СКС [Электронный ресурс], Режим доступа: http://ockc.ru/?p=1615.

8) Липенко, И. Преимущество высококачественных кабельных систем [Электронный ресурс], Режим доступа: http://ockc.ru/?p=7812.

9) Олифер, В. Г. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы: учебник //В. Г. Олифер, Н. А. Олифер // Учебник для вузов. 4-е изд. – СПб.: Питер, 2010.

10) Обливальный А. Витая пара, основные технические характеристики [Электронный ресурс], Режим доступа: .

11) Фирма ISM: СКС – правильный монтаж и установка [Электронный ресурс], Режим доступа: http://www.ism.ru/seti-sks/montazh-sks/.

12) ГОСТ Р 53315- 26.04.2011. Кабельные изделия. Требования пожарной безопасности.

13) Миронов, В. Охранно-пожарная сигнализация [Электронный ресурс], Режим доступа: .

14) Миронов, В. Видеонаблюдение. [Электронный ресурс], Режим доступа: .

15) Смирнов, И. Г. Структурированные кабельные системы – проектирование, монтаж и сертификация : учебное пособие // И. Г. Смирнов. – М.: Логос, 2007. – 200 с.

16) Буч, Г. Видеонаблюдение по «витой паре» с аудиосвязью, сигнализацией и записью : учебное пособие // Г. Буч – М.: Издательство Бином, СПб.: Невский диалект, 1999. – 560с.

17) Веселов А. Средства тестирования СКС [Электронный ресурс], Режим доступа: http://citforum.ru/nets/hard/scstest.

18) Воловодов Тестирование СКС – среда передачи или протоколы? [Электронный ресурс], Режим доступа: http://www.ecolan.ru/imp_info/introduction/testsks.

19) Сайт компании АО «Эколан Тек». Монтаж СКС [Электронный ресурс], Режим доступа: http://www.ecolan.ru/build_infr/structured_cabling/install.

20) Сайт компании «Центр Информационных Технологий Консультант». Правила прокладки кабелей витая пара при монтаже СКС [Электронный ресурс], Режим доступа: ks.php.

21) Сайт компании «Центр Информационных Технологий Консультант». Некоторые особенности терминирования медных кабелей витая пара [Электронный ресурс], Режим доступа: a_mednyh_kabelej_vitaja_para.php.

22) Сайт компании «Центр Информационных Технологий Консультант». Прокладка сети. Прокладка сети и пожарная безопасность. [Электронный ресурс], Режим доступа: .

23) Сайт компании АО «Эколан Тек». Тестирование СКС для выявления скрытых проблем сети [Электронный ресурс], Режимдоступа: http://www.ecolan.ru/build_infr/structured_cabling/audit.

24) Сайт компании АО «Технолар». Оборудование для СКС [Электронный ресурс], Режим доступа: http://t-lar.ru/kat_Focnet_2013/oborudovanie_dlja_sks.pdf .

25) Орлов, С. Автоматизация проектирования СКС. – Журнал сетевых решений LAN. – №07-08. – 2011 г.[Электронный ресурс], Режим доступа: http://www.osp.ru/lan/2011/07-08/13010054.

26) Чернобровцев, А. Видео и СКС. – Журнал сетевых решений LAN. – №08. – 2010 г. [Электронный ресурс], Режим доступа: http://www.osp.ru/nets/2010/08/13005258.

27) Кольдичева, Ю. СКС в открытом офисе. – Журнал сетевых решений LAN. – №04. – 2010 г. [Электронный ресурс], Режим доступа: http://www.osp.ru/nets/2007/04/4081997.

28) Сайт компании «Анлан». Принципы построения СКС [Электронный ресурс], Режимдоступа: http://anlan.ru/articles/34.

29) Харкер, Д. Интеллектуальные здания. Проектирование и эксплуатация информационной инфраструктуры.: учебное пособие // Д. Харкер, П. Бекорн, Д. Снайдер – Сети MP, 2006. – 135 с.

30) Семенов, А. Б. Техника CKC на выставке CeBIT 2001 : учебное пособие // А. Б. Семенов – Вестник связи. – 2008. – № 5.

ПРИЛОЖЕНИЯ А Плакаты презентации

Федеральное государственное автономное

образовательное учреждение

высшего образования

«СИБИРСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Институт космических и информационных технологий

Системы искусственного интеллекта

Проектирование структурированной кабельной системы в стоящемся здании для

АО НПФ «Будущее»

Выполнил студент группы:

КИ12-15Б Козлов А.В.

Научный руководитель:

Перфильев Д.А.

Красноярск 2016 1

Рисунок А.1 — Плакат презентации № 1

Цель и задачи дипломной работы Цель: проектирование структурированной кабельной системы в строящемся здании для акционерного общества «Будущее». Задачи: 1. Рассмотреть аспекты проектирования структурированных кабельных систем и теоретические составляющие этого процесса. Проанализировать существовавшую информационную систему в действующих зданиях АО НПФ «Будущее». 2. Разработать проект структурированной кабельной системы в строящемся здании для АО НПФ «Будущее», выполнить предварительные расчеты по затратам на планируемое развертывание СКС.

Рисунок А.2 — Плакат презентации № 2

Что такое СКС? СКС — физическая основа инфраструктуры здания, позволяющая свести в единую систему множество сетевых информационных сервисов разного назначения:

• локальные вычислительные и телефонные сети,
• системы безопасности,
• видеонаблюдения и т.

д. СКС — иерархическая кабельная система, смонтированная в здании или в группе зданий, которая состоит из структурных подсистем. Оборудование:

• набор медных и оптических кабелей,
• кросс-панели
• соединительные шнуры,
• кабельные разъёмы,
• модульные гнезда,
• информационные розетки,
• вспомогательное оборудование 3

Рисунок А.3 — Плакат презентации № 3

Выводы по главе 1

• Проведено сравнение двух основных типов информационных систем: «исключительных» кабельных систем и структурированных кабельных систем.

Рисунок А.4 — Плакат презентации № 4

Сравнительная характеристика

СКС и ИКС Критерий СКС ИКС Трудозатраты при обслуживании достаточно одного человека для информационной сети

нужен один инженер, а так же персонал

для обслуживания всех остальных

кабельных систем в здании Масштабируемость предусматривается не предусматривается Затраты при расширении минимальные могут достигать до двойной

стоимости изначального развертывания

системы Интеграция телефонной, пожарной, интегрируемо не интегрируемо информационной и систем видеонаблюдения Реализация свободы перемещения без возможно проблематично изменения персональных данных (телефона, адреса, пароля, класса обслуживания и прав доступа) Инвестиции разовые всегда, даже при попытке

добавить одну дополнительную розетку Скорость передачи данных по сети до 10 Гб (кабель 6, 6а) 100 Мб (для кабеля категории

5е)

Рисунок А.5 — Плакат презентации № 5

Преимущества СКС

Надежность

Запас и избыточность

Гибкость

Универсальность

Низкие трудозатраты на эксплуатацию

Высокая экономическая эффективность

Разовые инвестиции

Простота использования

Рисунок А.6 — Плакат презентации № 6 Постановка задачи проектирования

Опорой служили следующие нормативные документы

ГОСТ Р 53426-2008(Информационные технологии. Системы кабельные ГОСТ Р 53245-2008 (Информационные структурированные. Проектирование технологии. Системы кабельные основных узлов системы. Общие структурированные. Монтаж основных

требования) узлов системы. Методы испытания)

ГОСТ Р 53315-2009(КАБЕЛЬНЫЕ

ИЗДЕЛИЯ.

ТРЕБОВАНИЯ ПОЖАРНОЙ

БЕЗОПАСНОСТИ)

Рисунок А.7 — Плакат презентации № 7

Алгоритм расчета

Общая площадь здания 667 м2

По стандарту ISO 11801 количество рабочих мест 667/6 единиц – 112.

Для избыточности нужно добавить 25%, т.е. 28 розетки, и по 1 розетке для пожарно-охранной сигнализации, т.е. ещё +23.

Итого: 112+28+23=163 Расчет площади кроссовой комнаты : 14 квадратных метров на сто рабочих мест. Т.к. рабочих мест 112, то площадь кросовой комнаты должна состовлять 17±1

квадратных метров. В данном случаи её площадь 16,8 квадратных метров.

Расчет удалённости от кроссовой комнаты: по стандарту не более 90 м.

Длина здания: 80 м.

Высота потолка: 3 м.

Самый дальний угол здания второго этажа удалён от кроссовой не более чем на 76 м. Достаточно одной кроссовой комнаты.

Рисунок А.8 — Плакат презентации № 8 Калькулятор для расчеты цены и

заказа материала Рисунок А.9 — Плакат презентации № 9

Обратная связь Рисунок А.10 — Плакат презентации № 10

Заключение

• Рассмотрены аспекты проектирования структурированных кабельных систем и теоретические составляющие этого процесса.
• Проанализирована существовавшая информационная система в действующих зданиях АО НПФ «Будущее» и обоснована необходимость развертывания структурированной кабельной системы.
• Разработан проект структурированной кабельной системы в строящемся здании для АО НПФ «Будущее», выполнены предварительные расчеты по затратам на планируемое развертывание СКС. Рисунок А.11 — Плакат презентации № 11

ПРИЛОЖЕНИЕ Б Основные формулы калькулятора расчета цены

и материалов

{

totalsum1 = 0;

• s1 = s;
• n1 = n;
• proc = 25 ;
• number = s / 6;
• proc = number / 100 * proc;
• totalsum1 = number + proc + n;
• result1 = (totalsum1) + «шт»;
• var totalsum = 0;
• price1 = array1[select1] * number2;
• price2 = array2[select2] * number1;
• price3 = array3[select3] * number3;
• price4 = array4[select4] * number4;
• price5 = array5[select5] * number5;
• price6 = array6[select6] * number6;
• price7 = array7[select7] * number7;
• totalsum = price1 + price2 + price3 + price4 + price5 + price6 + price7;
• result = (totalsum).toFixed(0).replace(/([0-9])(?=([0-9][0-9][0-9])+([^[0-9]]|$))/g, ‘$1 ‘) + » руб.»;

• image2 = arrayImg[select7];
• text1 = arrayInf[select7];

}