Uniwersytet Technologiczno-Przyrodniczy

im. Jana i Jędrzeja Śniadeckich

w Bydgoszczy

Projekt instalacji elektrycznej i komputerowej

w budynku 3-kondynacyjnym

Prowadzący: Autor projektu:

dr inż. Tomasz Marciniak Piotr Jaskólski

Spis treści:

Opis teoretyczny….…………………………………………………………... 3

1. Opis ogólny projektu…………….……………………………………….. 3

2. Założenia……………………………….…………………………………….3

3. Normy…………………………………….…..…..…………………………..4

4. Założenia………….…………………………….…………………………...5

Sieć teleinformatyczna…………………………………………………....... 6

1. Ilość gniazd na piętro…………………………………………….…....... 7

2. Projekt logiczny sieci komputerowej……………………………...... 7

3. Szkice szaf dystrybucyjnych i rozmieszczenia urządzeń………... 9

4. Poglądowy schemat sieci……………………………………..………… 11

5. Opis montażu kablowej sieci komputerowej………………………. 11

6. Opis techniczny sieci komputerowej……………………….………… 12

7. Wyliczone długości przewodów sygnałowych………….…………. 13

8. Adresacja IP oraz numery telefonów…………………….………….. 14

Sieć elektryczna…………………………………………………………........ 16

1. Założenia dedykowanej sieci elektrycznej…………………………. 17

2. Obliczenia…………………………………………………………………… 17

3. Dobór zabezpieczeń………………………………………………………. 18

4. Dobór przewodów………………………………………………………… 18

5. Podział sieci elektrycznej na obwody…………………………......... 19

6. Zespół przyłączeniowy………………………………………..…………. 21

ZAŁĄCZNIKI:

• Plany instalacji teleinformatycznej (Parter, I p., II p.).

• Tablice krosowe (Parter, I p., II p.).

• Schematy sieci elektrycznej (Parter, I p., II p.).

• Rozdzielnice.

OPIS TEORETYCZNY

1. Opis ogólny projektu

Niniejszy projekt dotyczy przygotowania dokumentacji umożliwiającej na jej podstawie wykonanie sieci komputerowej i elektrycznej w 2-piętrowym biurowcu. W pracach nad projektem kierowałem się przede wszystkim jakością i dużą niezawodnością projektowanych sieci tak, aby była ona jak najmniej problemowa oraz wygodna dla użytkowników budynku. Starałem się aby sieć była łatwa w samej budowie oraz obsłudze jednocześnie spełniając najnowsze standardy oraz wymagania inwestora. Zwracałem uwagę, by instalacja dawała możliwość ewentualnej przyszłej rozbudowy przy niewygórowanych kosztach inwestycji. Obecna sytuacja na rynku telekomunikacyjnym i elektrycznym pozwala na swobodne dobranie sprzętu do potrzeb klienta. Okablowanie zawiera sieć komputerową i telefoniczną oraz wydzieloną sieć energetyczną zasilania urządzeń teleinformatycznych.

Budynek 3-kondygnacyjny, kondygnacja o wymiarach 32x24m, W budynku mieści się 29 pomieszczeń biurowych i 2 sale konferencyjne na 2 piętrze. Na każdym piętrze wysokość do sufitu wynosi .

Numeracja pokojów została zaplanowana w następujący sposób:

Pierwsza cyfra – oznaczenie piętra – ‘0’ parter, ‘1’ – pierwsze piętro itd.

Druga i trzecia cyfra – oznaczenie pokoju.

Projekt obejmuje:

• Główny Punkt Dystrybucyjny okablowania strukturalnego,

• 2 Pośrednie Punkty Dystrybucyjne,

• przebiegi tras kablowych,

• sieć energetyczna.

1. Założenia

Główny Punkt Dystrybucyjny jest ulokowany na parterze, w pomieszczeniu na końcu korytarza. Pośrednie Punkty Dystrybucyjne rozlokowane są na każdym piętrze w pomieszczeniu nad GPD. Pośredni Punkt Dystrybucyjny parteru będzie połączony z Głównym Punktem Dystrybucyjnym. Pion kablowy także będzie prowadzony w tym pomieszczeniu. Okablowanie poziome w pomieszczeniach będzie prowadzone kilkanaście centymetrów nad posadzką. Okablowanie przecinające korytarze będzie prowadzone po suficie (nad sufitem podwieszanym) aby uniknąć prowadzenia po podłodze (zakładamy duży ruch w tych miejscach). W pomieszczeniach biurowych wyznaczono po 4 miejsca pracy. Miejsce pracy w pomieszczeniach biurowych składa się z dwóch portów RJ-45, jednego portu RJ-14 (dla telefonii) oraz zasilania sprzętu biurowego. Każdy kabel sieciowy zostanie zakończony gniazdkiem sieciowym kategorii 6 - będzie ono odpowiednio opisane. Na każdym piętrzy w dwóch biurach (po przeciwnych stronach budynku) zamontowane zostaną urządzenia wielofunkcyjne Epson L565, montowane za pomocą skrętki do pomieszczeń P0-1 i P0-11 (gniazdko 1 i 40), P1-1 i P1-12 (gniazdko 1 i 40) oraz P2-5 i P2-4 (gniazdko 18 i 16). Z racji, że nie ma potrzeby aby widziane były z „zewnątrz” przypisane zostaną im adresy prywatne zgodne z obranym schematem. W tych samych pomieszczeniach zamontowane zostaną Accespointy UQ-UNIFI-PRO firmy UBIQUITI, połączone do sieci LAN przez gniazdka RJ-45 numer: 2 i 39, 2 i 39, 17 i 15. Urządzenia dostępowe do sieci radiowej (access point) nie potrzebują mieć przypisanego adresu IP, jako że są całkowicie przezroczyste dla transmisji - są mostem (bridgem) pomiędzy siecią radiową a siecią kablową, aczkolwiek aby osoba zajmująca się opieka techniczną sieci komputerowej miała możliwość zdalnej zmiany konfiguracji w/w urządzeń, wglądu do pliku zdarzeń itd, zostaną im przypisane adresy IP z puli prywatnej zgodnie z obranym schematem.

3. Normy

• EIA/TIA 568A (Building Telecommunications Wiring Standards) – ustalenia powstałe w 1995 r. w USA dot. Systemu Okablowania Strukturalnego.

• EIA/TIA 568B – aktualizacja normy 568A zawierająca ogólne wymagania dot. projektowania systemów okablowania, parametry transmisyjne kategorii 5e.

• Ogólny opis zagadnień normy EN 50 173 (norma Unii Europejskiej):

  • Okablowanie poziome powinno tworzyć tor transmisyjny w architekturze 1:1. Oznacza to nieprzerwane połączenie od punktu dystrybucyjnego do punktu abonenckiego. Istnieje wyjątek umieszczania na trasie poziomej punktu konsolidacyjnego (ang. Transition Point), jednakże nie może być on wykorzystywany do celów administracyjnych.

  • Na każdym piętrze powinien znajdować się punkt dystrybucyjny. W przypadku niskiego nasycenia kondygnacji punktami abonenckimi możliwe jest obsługiwanie jej z innego punktu dystrybucyjnego (np. piętro wyżej).

  • Wszystkie ułożone kable muszą być zakończone nawet jeżeli nie są używane.

  • W obrębie jednej instalacji powinno się stosować przewody o jednakowej impedancji i średnicy (w przypadku kabli światłowodowych o jednakowych włóknach).

  • Rozplot kabla UTP nie powinien być większy niż .

  • Każdy element systemu powinien być czytelnie i klarownie oznaczony.

  • Sieć musi posiadać pełną dokumentację.
    

4. Medium transmisyjne.

Okablowanie opiera się na kablu typu UTP. Skrót UTP (ang. Unshielded Twisted Pair) oznacza, że jest to kabel typu skrętka, nieekranowany. Okablowanie poziome stanowi kategoria 6 (zalecana do 1000 Mb Ethernetu), natomiast w okablowaniu pionowym w przypadku podłączenia głównych zdecydowano się na użycie światłowodu, w przypadku podłączeń telefonii VoIP użyty będzie równieżkabel typu skrętka.

Zastosowano kabel UTP ponieważ jest on najtańszy i najłatwiejszy w montażu. W rozpatrywanym budynku nie występują źródła zakłóceń elektromagnetycznych.

Projekt zawiera opis użytych technologii, metod realizacji założeń projektowych, rozkład elementów w szafach dystrybucyjnych, rozkład okablowania w budynku oraz kosztorys elementów potrzebnych do wykonania okablowania.

Dokumentacja składa się z dwóch części:

• sieci teleinformatycznej

• dedykowanej sieci elektrycznej

SIEĆ

TELEINFORMATYCZNA

1. Ilość gniazd na piętro.

	Ethernet	Telefon
Parter	82	41
I	90	45
II	64	26
RAZEM	236	112

Każdy pracownik musi posiadać swój telefon. Nie ma potrzeby stosowania kilku telefonów w salach konferencyjnych, dlatego przewidziano zainstalować jeden numer na każdą z sal konferencyjnych.

2. Projekt logiczny sieci komputerowej

Połączenie sieci lokalnej do Internetu realizowane będzie za pomocą routera ALLIEDT (AT-AR440S), który jest idealnym routerem dającym duże możliwości, podstawową ochronę sieci lokalnej oraz umożliwia późniejszą rozbudowę w zależności od potrzeb.

W Głównym Punkcie Dystrybucyjnym w szafie wysokości 42U zostaną umieszczone:

• router ALLIEDT (AT-AR440S) umożliwiający transmisję poza sieć wewnętrzną firmy,

• 2 sztuki switchy: Netgear ProSafe Smart Switch 48xGigabit (w tabeli krosowej opisane jako urządzenia S1 oraz S2),

• switch D-Link DGS-3612G xStack, który połączy wszystkie 6 switchy z GPD, PPD1 oraz PPD2,

• centrala telefoniczna 3com VCX 200IP, która może obsłużyć do 200 numerów,

• switch HP ProCurve Switch 3500yl-48G-PWR Intel Edge dla potrzeb telefonii (w tabeli krosowej opisany jako urządzenia S3)

• 3 panele krosowe 48-portowe (w tabeli krosowej opisane odpowiednio 1 i 2 - dla sieci komputerowej oraz 3 – dla telefonów)

• Dodatkowo zainstalowano 3 prowadnice do kabli 1U, 2xwentylator 1U dla utrzymania optymalnej temperatury pracy urządzeń

• Zasilacz UPS 3U do podtrzymania napięcia w razie braku zasilania z zewnątrz.

Na każdym z pięter w PPD1 i PPD2 w szafach 24U zostaną zainstalowane:

• 2 sztuki switchy: Netgear ProSafe Smart Switch 48xGigabit (w tabeli krosowej opisane jako urządzenia S4 i S5 dla PPD1 oraz S6 i S7 dla PPD2).

• Switch HP ProCurve Switch 3500yl-48G-PWR Intel Edge dla potrzeb telefonii (w tabeli krosowej opisany jako urządzenia S8 dla PPD1 oraz S9 dla PPD2).

• 3 Panele krosowe 48-portowe (w tabeli krosowej opisane odpowiednio 4 i 5 (PPD1) oraz 6 i 7 (PPD2) - dla sieci komputerowej. Trzeci patchpanel opisany jako 8 (PPD1) i 9 (PPD2) 3 – dla telefonów).

• 3 prowadnice 1U oraz zasilacz UPS 3U.

3. Szkice szaf dystrybucyjnych i rozmieszczenia urządzeń:

Wszystkie połączenia końcowe sieci będą oparte na technologii 100Base-Tx Fast Ethernet realizowane kablem FTP 6. Połączenie między routerem ALLIEDT a Switchem D-LINK na parterze budynku oraz Switchami odpowiadającymi za telefonię VoIP będzie realizowane w technologii 100Base-Tx Fast Ethernet, natomiast połączenia między głównymi przełącznikami znajdującymi się na parterze, pierwszym oraz drugim piętrze budynku będą realizowane w technologii 1000-BaseSX za pomocą kabla światłowodowego (wykorzystane zostaną kompatybilne wkładki SFP 1000BASE-SX). Dzięki temu rozwiązaniu połączenie między piętrami będzie o zwiększonej przepustowości.

4. Poglądowy schemat sieci z podziałem na punkty dystrybucyjne

5. Opis montażu kablowej sieci komputerowej

Wszystkie trasy kablowe zostaną przeprowadzone w kanałach kablowych Legrand, które umożliwiają łatwy dostęp do kabli teleinformatycznych oraz elektrycznych w razie ich konserwacji czy też ułatwi rozbudowę sieci. Posiadają wewnątrz przegrody oddzielające przewody elektryczne od teleinformatycznych.

6. Opis techniczny sieci komputerowej

Światłowód

1000BASE-SX jest standardem sieci optycznych pracujących na wielomodowych światłowodach. Długość fali wynosi 850 nm. Maksymalna długość kabla przy zastosowaniu światłowodu wielomodowego 50 µm wynosi . W projekcie zastosowany będzie światłowód wielodomowy o średnicy 50 µm, ze złączem LC. Złącze LC zastępuje starsze złącza SC podobnego typu ze względu na mniejsze rozmiary.

Złącze LC zostało opracowane przez Lucent Technologies
Zastosowany w nim system blokady zatrzaskowej zabezpiecza połączenie przed przypadkowym wyciagnięciem złącza. Dzięki małym rozmiarom konektor ma zastosowanie w miejscach dużego zagęszczenia pól przełączeniowych. Dostępne w wersjach simplex i duplex.

Przy projektowaniu sieci komputerowej został wykorzystany system okablowania firmy Legrand. Główną zaletą tego systemu jest łatwa możliwość rozbudowy oraz zmiany w zależności od potrzeb firmy. Kablem użytym do budowy sieci będzie kabel krosowy FTP kategorii 6, ponieważ jest odporna na zakłócenia impulsowe oraz szkodliwe przesłuchy. Może przenosić sygnały nawet do 250MHz, dzięki czemu możliwe jest zastosowanie technologii sieciowej Fast Ethernet. Kablem tym zostaną wykonane wszystkie poziome połączenia w budynku. Punkty abonenckie z pierwszego i drugiego piętra zbiegają się do szaf krosowych znajdujących się w Pośrednich Punktach Dystrybucyjnych natomiast z parteru do Głównego Punktu Dystrybucyjnego. Gniazda abonenckie będą składały się z trzech gniazd zasilających, z 2 wtyków RJ45 oraz 1 wtyku RJ-14.

7. Wyliczone długości przewodów sygnałowych

Poniżej znajduje się tabela z wyliczonymi długościami kabla FTP 6 idącego do gniazd abonenckich dla parteru, pierwszego i drugiego piętra budynku.

Sieć Ethernet

Długość najdłuższego przewodu: 50m

Długość najkrótszego przewodu: 6m

Średnia długość przewodu: 28m

Piętro		RAZEM
Parter	28m*123m+5m	3449m
I piętro	28m*135m+5m	3785m
II piętro	28m*90m+5m	2525m

Całkowita długość przewodów sieci Ethernet: 9759m

Ilość szpul kabla UTP cat. 6: 9759m/305m=32 szpule

Długość kabla policzona jest z zapasem na ewentualne pomyłki bądź uszkodzenia.

8. Adresacja IP oraz numery telefonów

Stacjom roboczym zostaną przypisane adresy IP klasy B. Domyślna maska podsieci to 255.255.255.0. Do każdego gniazda abonenckiego zostanie przypisany adres 192.168.a.b:

a – będzie oznaczać numer piętra, na którym znajduje się stacja robocza

( 1-parter, 2-pierwsze piętro, 3-drugie piętro )

b – będzie oznaczać numer hosta

Stacje robocze będą adresowane zgodnie z ich numeracją przypisaną fizycznie, czyli według kolejności począwszy od parteru, np. komputer nr 18 będzie posiadał adres IP 192.168.1.18. Analogicznie będzie z każdym innym urządzeniem podłączanym do sieci.

Router ALLIEDT będzie posiadał adres 192.168.0.1.

Na każdym piętrze zostanie stworzona sieć VLAN, do której będą przynależeć komputery z danego piętra.

 Sieć na parterze

Adres switcha na parterze: 192.168.1.0

Adres hosta: 192.168.1.1-82

 Sieć na pierwszym piętrze

Adres switcha na pierwszym piętrze: 192.168.2.0

Adres hosta: 192.168.2.1-90

 Sieć na drugim piętrze

Adres switcha na drugim piętrze: 192.168.3.0

Adres hosta 192.168.3.1-64

Numeracja telefonów będzie następująca:

Numer wewnętrzny składa się z 3 cyfr: pierwsza cyfra oznacza poziom (1- parter, 2 – I piętro, 3 – II piętro) a 2 ostatnie numer gniazda.

SIEĆ ELEKTRYCZNA

1. Założenia dedykowanej sieci elektrycznej

Projektowana sieć elektryczna powinna zapewniać bezpieczeństwo na stanowisku pracy. Stanowiska pracy w każdym biurze podzielone będą na trzy fazy. Do jednej fazy nie będzie podłączone nie więcej niż 6 komputerów. Dzięki temu rozwiązaniu w przypadku zaniku jednej z faz będzie można dalej kontynuować pracę na pozostałych stanowiskach wpiętych do innej fazy.

Na parterze znajduje się rozdzielnia główna, a na piętrach rozdzielnie pośrednie.

Stanowisko pracy składa się z komputera, monitora i drukarki.

Komputer z monitorem pobierają od 250 W do 350 W. Pozostały sprzęt od 100 W do 170 W.

Maksymalną więc mocą jaką pobiera stanowisko pracy to 520 W maksymalnie.

1. Obliczenia

W biurach i salach konferencyjnych znajduje się 118 punktów abonenckich, każde po 520 W.

Maksymalny pobór mocy wynosi 61 kW.

Współczynnik mocy (cos φ) przyjmuje wartość 0,95.

W danym projekcie do bezpiecznika maksymalnie podłączonych jest 6 PELi.

Maksymalny pobór mocy w obwodzie:

P = 6 x 520 = 3120 W

Pobór mocy z uwzględnieniem współczynnika jednoczesności:

P۪ = 3120 x 0,8 = 2496 W

Prąd obliczeniowy:

IB = $\frac{P}{U*cos\varphi}$ = $\frac{2496}{230*0,95}$ = 11,4 A

1. Dobór zabezpieczeń

W projekcie zastosowaliśmy 4 - biegunowe wyłączniki różnicowo- prądowe o wartości prądu znamionowego 63 A i 80 A. Wyłączniki te zastosowane są w rozdzielnicy głównej na parterze i w rozdzielnicach pośrednich na piętrach. Dodatkowo w rozdzielnicy głównej i w rozdzielnicach pośrednich zastosowaliśmy 1- biegunowe wyłączniki 16A. Zadaniem tych wyłączników jest ochrona w kontakcie z prądem i zabezpieczenie przed pożarem

1. Dobór przewodów

Instalacja wszystkich gniazd 230 V jest połączona za pomocą przewodu YDY 3 x 2,5 mm^2. Przewody montowane są w listwach 190x50 Legrand. Do połączeń między rozdzielnią główną a pozostałymi rozdzielniami pośrednimi użyty jest przewód YDY 5 x 6 mm^2.

1. Podział sieci elektrycznej na obwody

Parter budynku		Parter budynku
Nr. pokoju	PEL	Nr. obwodu	Faza
P0-1	1	0A/1
	2
	3
	4
P0-2	5	0A/2
	6
	7
	8
P0-3	9	0A/3
	10		L1
	11
	12
P0-4	13	0B/1
	14
	15
	16
P0-5	17	0B/2
	18
	19

Pierwsze piętro budynku	Pierwsze piętro budynku
Nr. pokoju	PEL
P1-1	1
	2
	3
	4
P1-2	5
	6
	7
	8
P1-3	9
	10
	11
	12
P1-4	13
	14
	15
	16
P1-5	17
	18
	19
	20
P1-6	21
	22
	23
	24
	24

Drugie piętro budynku		Drugie piętro budynku
Nr. pokoju	PEL	Nr. obwodu	Faza
P2-1	1	2A/1
	2
	3
	4
P2-2	5	2A/2
	6
	7
	8		L3
P2-3	9	2A/3
	10
	11
	12
P2-4	13	2B/1
	14
	15
	16

1. Zespół przyłączeniowy