机场生产调度数据中心大楼信息弱电系统设计

机场生产调度数据中心大楼信息弱电系统设计

1.1 电缆桥架及综合管路系统
1.1.1 设计概述
    由于建筑物内多种管线平行交叉，空间有限，特别是生产调度数据中心，弱电系统多，信息点密集，缆线敷设除了采用楼板沟槽和墙内埋管方式外，在竖井和屋内天棚吊顶内广泛采用电缆桥架，提供不同走向的布线，弱电系统的各种缆线分类布放在桥架内，其最佳路由选择和安装方式要根据走向的要求，并结合建筑结构和空调、电气等管线协商的位置加以确定，无源缆线不能与有源电缆并排铺设，，受条件所限铺放同一桥架内，其间必须采用金属隔板分设，引出的缆线尽量避免平面交叉，桥架穿越楼板，墙体或伸缩缝时，应该在建筑图上标出予留相应的空洞和位置，避免因遗漏等到施工时临时钻空，可能伤及土建结构。为了防止电磁辐射的干扰(EMC)，在桥架的设计中，应考虑桥架的封闭性。

1.1.2 桥架结构
    电缆桥架分为槽式、托盘式和梯架式等结构，由支架、托臂和安装附件等组成。桥架的所有零部件应符合系列化、通用化、标准化的成套要求。建筑物内桥架可以独立架设， 也可以附设在各种建(构)筑物和管廊支架上，应体现结构简单、造型美观、配置灵活和维修方便等特点，全部零件均需进行镀锌处理，安装在建筑物外露天的桥架，材质必须具有防腐、耐潮气、附着力好，、耐冲击强度高的物性特点。
为了减轻重量还可以采用铝合金电缆和玻璃钢桥架，其外形尺寸， 荷载特性均与钢质桥架基本相近。由于铝、钢比重不同(Al=2.7，Fe=7.86) 按重量计算，铝钢之比约为1：3，根据两种材质的市场价折算，铝合金桥架的造价费用较之同类镀锌钢桥价要高出1.5~2.0倍，铝合金桥架具有美观， 重量轻、安装方便等优点， 近年来， 铝合金桥架已在有的工程中加以应用。

1.1.3 桥架设计需要考虑的问题
    1. 电缆桥架的荷载 
    电缆桥架的荷载分为荷载、动荷载和附加荷载。 静荷载是指敷设在电缆桥架内的电缆种类、根数、每根的外径重量/单位长度，按电缆敷设的不同路由分别列表统计。 动荷载是指电缆桥架安装和维护过程中施工维修人员的重量。对于轻型电缆桥架，一般不考虑动荷载， 即不允许在桥架上站(行)人，如果需要考虑站人， 则应将跨距适当缩小。附加荷载仅在室外是指冰雪、风和电磁力所形成的荷载，它与安装场所的地区自然气象条件和带电体的性质有关，设计中应根据各种条件加以计算。
    2. 选用桥架的步骤
    1) 确定桥架宽度、层数、支撑点的型式和间距、以及电缆在各层桥架上的分布。
    2) 计算每层电缆的均布荷载(kN/ m2)，初步确定桥架的型号、规格。
    3) 按最大的电缆总均布荷载值来验算桥架强度。验算式如下： Q使用=q1+q2 
    2 式中：q1 --电缆的均布荷载（各层的均布荷载中取最大值）（kN/ m2），均布荷载是托盘、梯架或电缆槽的荷载；
    2 q2--考虑电缆敷设或检修时，人的重量等效的均布荷载（kN/ m2），q2值的计算，人的重量一般按p=90kg计。
    4) 挠度。挠度值如何取定，目前尚无明确的规定，在重负区显然应考虑减小绕度，这意味着钢材的用量会相应增加，因此， 计算时只要充分利用钢材的最大允许应力，并保证有足够的安全系数，一般最大挠度与跨距(支撑点间距)之比取1/250~1/150为宜。
    3.  接地
    根据规范的有关规定，镀锌电缆桥架进行良好的接地。

1.1.4   桥架设计及安装要求
    1、电缆桥架作为弱电工程的一个配套项目，目前尚无专门的规格规范指导，各生产厂家的规格型号缺乏通用性，因此，设计选型过程应根据弱电各个系统线缆类型、数量，合理选定适用的桥架。
    1) 确定方向：根据建筑平面布置图，结合空调管线和电气管线等设置情况、方便维修，以及电缆路由的疏密来确定电缆桥架的最佳路由。在室内，尽可能沿建筑物的墙、柱、梁及楼板架设，如许利用综合管廊架设时，则应在管道一侧或上方平行架设，并考虑引下线和分支线尽量避免交叉，如无其它管架借用，则需自设立(支)柱。
    2) 荷载计算：计算电缆桥架主干线纵断面上单位长度的电缆重量。
    3) 确定桥架的宽度：根据布放电缆条数、电缆直径及电缆的间距来确定电缆桥架的型号、规格， 托臂的长度，支柱的长度、间距，桥架的宽度和层数。
    4) 确定安装方式：根据场所的设置条件确定桥架的固定方式，选择悬吊式、直立式、侧壁式或是混合式，连接件和紧固件一般是配套供应的，此外，根据桥架结构选折相应的盖板。
    5) 绘出电缆桥架平、剖面图，局部部位还应绘出空间图，开列材料表。
    2、如与电力电缆桥架合用时，应将电力电缆和弱电电缆各直一侧，中间采用隔板分隔。
    3、弱电电缆包括光缆与铜缆，如果条件许可，可以将光缆、铜缆分桥架敷设。

1.2 综合布线系统
1.2.1  设计概述
    生产调度数据中心楼内综合布线系统包括支持大楼物业管理、运行维护、日常办公而需要的大楼本身综合布线系统，以及设于楼内的功能中心、各类机房的布线系统，两类布线系统应相对独立。
1.2.2  系统结构
1.2.2.1 大楼综合布线系统
    大楼综合布线系统由设备间子系统、垂直干线子系统、管理间子系统、水平子系统和工作区子系统组成。
    1) 设备间子系统宜选在大楼低层。
    2) 主干光缆选用OM3多模光缆，一般8芯或12芯为宜，可以考虑选用6类线缆作为备份。语音主干选用3类大对数电缆。
    3) 管理间一般设置在弱电竖井，管理的楼层一般为本层，还根据管理间的空间大小、信息点的分布，确定适当管理邻近楼层，但以不超过本层和上下层为宜。
    4) 水平线缆选用6类UTP线缆
    5) 工作区一般选配双孔面板，一个语音、一个数据。
1.2.2.2 楼内功能中心和专用机房布线系统

    作为航站楼综合布线系统的延伸，楼内功能中心和专用机房布线系统需要与航站楼布线系统连接。
    1) 从航站楼主机房引多根单模光缆和室外大对数电缆至生产调度中心的主配线中心。室外大对数电缆用于航站楼内通系统的延伸。
    2) 将每个专业机房视为一个管理间，内设综合布线机柜。从综合布线机柜至每列设备机柜的列头柜敷设单模光缆和OM3多模光缆。从列头柜至本列的列柜之间可以考虑敷设单模和OM3多模光缆，使将来的跳线工作限于本机柜内完成。
    3) 在本机房或功能中心可以根据需要安装6类信息点或光纤信息点，供机房内的维护终端、网管终端和座席使用。
    4)为便于使用，专业系统的配线中心与大楼本身的综合布线系统主配线间之间采用多模光缆连接。

1.3 网络系统及网络安全系统
    由于生产调度数据中心楼内部各系统较为简单，为简化网络结构采用二层的结构。物理上为确保网络的可靠性，无单点故障，网络拓扑采用星型冗余结构，各层间的连接采用两条千兆链路捆绑互联，实现2G的骨干带宽。
    生产调度数据中心楼内各系统网络本地相对独立，通过防火墙隔离连入机场园区网，形成统一的整体。

1.4  公共广播系统
    生产调度数据中心大楼设广播系统一套，主要用于紧急广播。
    广播主机设在消防值班室，在房间、走道、前室、大厅和公共卫生间等公共场所设置火灾应急广播扬声器。

1.5 安防监控系统
    机场调度中心大楼是机场通信信息系统的中心，其安全问题事关机场的正常运行。在生产调度数据中心设闭路电视监控系统和门禁控制系统，作为机场闭路电视监控系统和门禁控制系统的一部分，上联旅客航站楼的闭路电视监控系统和门禁控制系统，采用与航站楼相同的产品。
    在设计中，主要监视对象为：大楼进出口、各楼层走廊、机房等重要场所。信息中心机房、控制室等重要机房的门为受控门。
    在消防值班室设闭路电视监视器、录像设备及分控键盘，门禁控制器。
    闭路电视监控系统和门禁控制系统通过国际航站楼的安防集成系统可进行联动。

1.6  有线电视系统
    为全机场整体考虑，在生产调度数据中心设置机场的有线电视的前端设备，系统的信号源包括：当地的有线电视网信号、卫星电视信号、机场自办节目信号，此外，有线电视系统与航班信息显示系统设置接口，在有线电视系统内根据需要提供若干机场航班信息频道。
    由生产调度数据中心采用光缆向各航站楼引有线电视系统信号。
    生产调度数据中心内的办公室设置有线电视插座。

1.7 有线通讯系统
    生产调度数据中心有线通讯系统作为机场统一通信平台的模块，在楼内安装网关，通过IP网络与航站楼IP-PABX连接，为数据中心的工人人员提供电话语音服务。

1.8 无线通讯室内覆盖系统
    数据中心由于在室内外装修时大量采用金属材料，造成其内部的无线信号基本被屏蔽、阻挡或深度衰减，因此设计安装一套完善的无线信号室内覆盖系统是必不可少的。
    系统设计包括138.175MHz机场寻呼系统、154／450MHz移频集群系统、800MHz集群系统、800MHzCDMA(码分多址)、900MHz模拟蜂窝系统(ETACS制式)、900MHz数字蜂窝系统(GSM 制式)和1800MHz DCS(数字通信系统) 等系统的室内物线覆盖。
    系统由一套主接口单元、远端单元、室内天线和若干个分功器组成。系统采用模块化结构，扩充性强。主接口单元将上述系统的独立信号集成，通过光纤将信号传输至分布在楼内的各远端单元，由各远端单元将信放大，通过输出功率较低，但在室内分布相对密集的室内天线将信号传播出去，实现对楼内空间的室内有效覆盖。

1.9  楼宇自控系统
    在数据中心设立楼宇自控系统，对楼内的暖通空调系统、电力系统、照明系统、给排水系统、UPS系统、电梯等进行集中间控，达到调节室内环境、节能、延长设备使用寿命的目的。

1.10 时钟系统
     作为机场的通信信息中心，时钟系统的前端设备设在生产调度数据中心。设置中心母钟一套，以GPS全球卫星定位系统接收机为时间标准信号接收单元，接收国际标准时间，计算机控制单元对母钟进行控制和较时，母钟则作为机场的统一时间信号源，向各航站楼提供基准时间信号，并与计算机集成系统设有接口，向计算机网络提供标准时间信号。
    在生产调度数据中心的信息中心机房、控制室等设置数字式子钟。

1.11 内部通迅系统
    在生产调度中心大楼设内通电话系统一套，采用与航站楼相同的产品，为航站楼内通系统的延伸。
 
1.12 视频会议系统
    在数据中心安装视频会议终端，与航站楼视频会议系统通过IP网络连接，组成视频会议系统。

1.13 UPS及弱电配电系统
    生产调度数据中心所有主设备机房及其他信息弱电机房系统设备采用UPS配电系统，由大楼UPS统一供电。在每个机房内设配电柜为每个机柜供电。配电柜输入采用二路供电，一路为大楼UPS，一路为市电。

1.14 功能中心
    生产调度数据中心主要的功能中心为机场运行指挥中心和应急指挥中心。
    机场运营/应急指挥中心是日常机场运营的指挥管理中心，负责监督机场航班计划的完成，协调各运营与服务部门之间的合作关系，解决处理机场运营中发生的重大问题，对于非正常情况对航班计划的影响，由运营指挥中心统一制定与安排应变措施，并监督生产与服务部门执行。同时负责协助决策层及公安、特警、消防、救护和相关部门完成对劫机、航空紧急事故及其它重大及突发事件的指挥处理。
    机场运营/应急指挥中心的建筑配置包括：指挥中心大厅、应急会商室以及相应的配套房间。
    在指挥中心大厅内，安装有大屏幕显示屏，设置若干个工作人员席位，配有相关信息弱电系统的管理终端、广播系统的呼叫站、内通终端、时钟显示屏等设备。每个席位配置综合布线6类信息点和光纤信息点。
    在应急会商室，配置会议系统、视频会议终端、扩声系统、视频显示系统、时钟显示屏、内通终端、广播呼叫站等设备。

1.15 机房集成工程（含功能中心）
    在生产调度数据中心内设置指挥中心、中央主机房、网络核心机房、离港节点机房、测试实验室、信息监控管理中心、维修中心及培训中心等，并设有附属的配电设备、UPS设备间。
    中央主机房：设有机场的信息集成系统的中央主机设备、航显系统主机设备、企业OA等系统主机设备。
    网络核心机房：设有机场园区网络的核心交换机设备及外网接入设备。有线电视系统前端设备、时钟系统前端设备也设于此。
    离港节点机房：设有机场离港系统主机设备。
    测试实验室：设有机场航站楼内各信息系统模拟设备、行李系统、泊位系统、楼控系统等模拟接口设备。
    信息监控管理中心、维修中心及培训中心：设有信息监控管理工作站等。
    中央主机房、网络核心机房、离港节点机房、测试实验室、UPS机房的环境条件按照A级计算机房设计，信息监控管理中心、维修中心及培训中  心等的环境条件按照B级计算机房设计。
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