白雪濤， 霍丹陽

（中國建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司，北京100044）

1 項(xiàng)目概況

智慧校園是利用校園網(wǎng)絡(luò)，把校園的教學(xué)資源和信息管理更好地進(jìn)行組織和分類，為學(xué)校教學(xué)工作、管理和科研工作提供基于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的信息化平臺(tái)。

本文以某智慧校園為例進(jìn)行說明，項(xiàng)目位于北京市海淀區(qū)，總建筑面積約4.5萬m2。

本項(xiàng)目建設(shè)目的是為了更好地為學(xué)生提供良好的學(xué)習(xí)環(huán)境和新穎的教學(xué)模式，構(gòu)建創(chuàng)新性的綠色校園，根據(jù)GB 50314-2015《智能建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》中有關(guān)學(xué)校的相關(guān)要求，對(duì)學(xué)校按照其規(guī)模、等級(jí)配置相應(yīng)的智能化系統(tǒng)。

基于校方的設(shè)想，筆者團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了認(rèn)真的思考和調(diào)研，將先進(jìn)的智能化系統(tǒng)與教育相結(jié)合。經(jīng)過與校方溝通，咨詢教育界專家，并實(shí)地考察相關(guān)的其他國際化高等學(xué)校，形成了初步的方案構(gòu)想。

考慮到校方希望將本校建設(shè)為國際化的一流學(xué)校，在智能化與信息化方面比較重視，而且學(xué)校擁有眾多的功能不同的系統(tǒng)，所以本次設(shè)計(jì)通過建設(shè)智慧校園平臺(tái)來實(shí)現(xiàn)目標(biāo)。智慧校園平臺(tái)分為兩個(gè)方面：一是基于教育資源、智慧教學(xué)、智慧課堂、校園網(wǎng)絡(luò)的教學(xué)信息平臺(tái)；二是基于平安校園建設(shè)的平安校園安全平臺(tái)。以數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的平臺(tái)，融合學(xué)校內(nèi)眾多的智能化系統(tǒng)，并配置相應(yīng)的硬件基礎(chǔ)，最終滿足學(xué)校的相應(yīng)需求。

此外，學(xué)?；A(chǔ)網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)也需要實(shí)現(xiàn)便捷、高效、安全的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，滿足學(xué)校的基礎(chǔ)使用需求。

對(duì)于學(xué)校來說，安全技術(shù)防范需要重點(diǎn)關(guān)注。本項(xiàng)目設(shè)計(jì)需要從技防、物防、人防三個(gè)方面結(jié)合，運(yùn)用多種形式的門禁、視頻監(jiān)控、視頻聯(lián)動(dòng)、視頻分析技術(shù)，保障學(xué)校內(nèi)人、財(cái)、物的安全。

通過設(shè)置智能照明、檢測(cè)空氣質(zhì)量、能耗計(jì)量等智能控制設(shè)備對(duì)校內(nèi)外環(huán)境進(jìn)行檢測(cè)和控制，并將其融入至校園內(nèi)的教學(xué)及生活當(dāng)中，實(shí)現(xiàn)綠色環(huán)保的最終目的。

2 智能化設(shè)計(jì)內(nèi)容

本項(xiàng)目按照GB 50314-2015《智能建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》教育建筑類智能化系統(tǒng)相關(guān)的配置要求，同時(shí)結(jié)合實(shí)際校方的使用需求，進(jìn)行的總體規(guī)劃。

2.1 設(shè)計(jì)理念

本次校園智能化的設(shè)計(jì)需要進(jìn)行以下幾個(gè)方面考慮。

2.1.1 基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)

本次設(shè)計(jì)采用三套信息網(wǎng)絡(luò)：外網(wǎng)、智能化專網(wǎng)、校園網(wǎng)。所有網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)采用雙鏈路的兩層架構(gòu)，即核心層、接入層。主要由路由器、防火墻、核心交換機(jī)、服務(wù)器、接入交換機(jī)及用戶終端等組成。

外網(wǎng)主要為學(xué)校內(nèi)教職工辦公、Internet網(wǎng)絡(luò)訪問、訪客上網(wǎng)訪問等業(yè)務(wù)使用。智能化專網(wǎng)主要為整個(gè)校園的安全技術(shù)防范、物業(yè)人員管理、建筑設(shè)備管理等業(yè)務(wù)使用。校園網(wǎng)主要為學(xué)校內(nèi)多媒體教學(xué)設(shè)備、教室門口的電子班牌、教學(xué)攝像系統(tǒng)、錄播教室錄播等業(yè)務(wù)使用。

2.1.2 智慧校園平臺(tái)總體規(guī)劃

智慧校園平臺(tái)利用“大數(shù)據(jù)+物聯(lián)網(wǎng)+云計(jì)算”技術(shù)手段，可實(shí)現(xiàn)校園管理的智能化、校園生活的一體化、校園內(nèi)設(shè)施數(shù)字化、課堂教學(xué)生動(dòng)化、家校溝通無縫化的目的。

基礎(chǔ)數(shù)據(jù)服務(wù)平臺(tái)作為整個(gè)智慧校園平臺(tái)的基礎(chǔ)，為整個(gè)智慧校園提供統(tǒng)一的身份認(rèn)證、權(quán)限、菜單管理，并將多有的數(shù)據(jù)打通、避免信息孤島。

大數(shù)據(jù)決策平臺(tái)可根據(jù)具體數(shù)據(jù)參考，給出相應(yīng)的決策，為學(xué)校教職工提供更便利的管理措施。

其余業(yè)務(wù)平臺(tái)包括平安校園、智慧教學(xué)、智慧教研、智慧教務(wù)、智慧管理、智慧環(huán)境等系統(tǒng)，為學(xué)校的正常運(yùn)行保駕護(hù)航。

2.1.3 平安校園總體規(guī)劃

學(xué)校安全防范工作是社會(huì)發(fā)展的重要指標(biāo)，也是社會(huì)綜合治理的重要內(nèi)容。采用先進(jìn)的云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和AI等信息技術(shù)手段構(gòu)建一個(gè)完整的平安校園管理平臺(tái)。

2.1.4 綠色節(jié)能環(huán)保

通過采用多種智能控制的傳感器來打造學(xué)習(xí)、生活舒適的綠色環(huán)保校園。智能控制系統(tǒng)作為智慧校園的組成部分之一，可采集校園內(nèi)如溫濕度、亮度、室外風(fēng)速、雨水量、各教室用電情況等，根據(jù)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行精細(xì)化管理，構(gòu)件數(shù)字化校園并在整個(gè)校園建筑內(nèi)按實(shí)時(shí)需要提供適宜的溫度；根據(jù)不同需求的亮度及室外環(huán)境光，為教師提供多種配置方案，以便教學(xué)使用。

2.2 設(shè)計(jì)內(nèi)容

2.2.1 智慧校園平臺(tái)

為了滿足學(xué)校建設(shè)智慧校園的總體目標(biāo)，根據(jù)校方的需求，為學(xué)校設(shè)計(jì)了智慧校園平臺(tái)，旨在打破各系統(tǒng)間的信息孤島，為信息采集、統(tǒng)計(jì)分析、校領(lǐng)導(dǎo)決策提供智能化、數(shù)據(jù)更精準(zhǔn)的支撐。

本平臺(tái)主要分為平安校園、智慧教學(xué)、智慧教研、智慧教務(wù)、智慧管理、智慧環(huán)境。

平安校園主要包括宿舍管理系統(tǒng)、訪客管理系統(tǒng)、校園一卡通系統(tǒng)、安全防范系統(tǒng)等內(nèi)容。智慧教學(xué)主要包括學(xué)校資源中心、微課學(xué)習(xí)、大數(shù)據(jù)可視化平臺(tái)、多媒體教學(xué)、錄播系統(tǒng)等內(nèi)容。智慧教研主要包括教室集體備課、研修、科研管理等內(nèi)容。智慧教務(wù)主要包括信息發(fā)布系統(tǒng)、課表管理、考試、成績(jī)管理、教評(píng)系統(tǒng)、電子班牌等內(nèi)容。智慧管理主要包括辦公OA、家?；?dòng)、資產(chǎn)管理等內(nèi)容。智慧環(huán)境主要包括建筑設(shè)備管理系統(tǒng)，能耗計(jì)量、智能照明等內(nèi)容。

2.2.2 信息設(shè)施系統(tǒng)

信息設(shè)施系統(tǒng)包括電話交換、校園信息網(wǎng)絡(luò)、綜合布線及無線WiFi、室內(nèi)移動(dòng)通信覆蓋、有線電視、信息發(fā)布、校園廣播、標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘、無線對(duì)講等子系統(tǒng)。

本項(xiàng)目市政光纜由電信機(jī)房引入，并將進(jìn)線連接至各機(jī)房配線架進(jìn)線側(cè)完成跳線連接。所有網(wǎng)絡(luò)均采用萬兆骨干鏈接，水平千兆至末端。鑒于學(xué)校網(wǎng)絡(luò)的重要性，所有的網(wǎng)絡(luò)鏈路均采用雙鏈路的方式，全校園無線WiFi全覆蓋。信息導(dǎo)引發(fā)布屏可有效覆蓋各主要出入口、班組群公共區(qū)域、電梯廳等場(chǎng)所，對(duì)校園資訊、新聞、公告、天氣預(yù)報(bào)等即時(shí)信息可以做到立即發(fā)布，在第一時(shí)間傳遞最新資訊，并根據(jù)不同區(qū)域和受眾群體分級(jí)分區(qū)管理，有針對(duì)性地發(fā)布信息。學(xué)校公共廣播系統(tǒng)將校園廣播、背景音樂廣播系統(tǒng)合二為一，系統(tǒng)可以準(zhǔn)確、準(zhǔn)時(shí)播放上下課音樂等內(nèi)容。時(shí)鐘系統(tǒng)可對(duì)校園內(nèi)網(wǎng)絡(luò)、廣播、擴(kuò)聲以及各智能化子系統(tǒng)進(jìn)行管理提供準(zhǔn)確校時(shí)。

2.2.3 多媒體教學(xué)系統(tǒng)

多媒體教學(xué)系統(tǒng)主要涵蓋學(xué)校內(nèi)多媒體教學(xué)設(shè)備、教室門口的電子班牌、教學(xué)攝像系統(tǒng)、錄播教室錄播等業(yè)務(wù)應(yīng)用。

根據(jù)不同的教室功能，可設(shè)置電子白板或多媒體教學(xué)一體機(jī)。教室門口的電子班牌可實(shí)現(xiàn)班級(jí)信息、課程表、班級(jí)風(fēng)采展示、值日表、留言、課堂狀態(tài)、考勤、綜合素質(zhì)評(píng)價(jià)、校園活動(dòng)、公告、新聞、天氣預(yù)報(bào)等功能。教室內(nèi)設(shè)置教學(xué)攝像機(jī)，統(tǒng)一采集教學(xué)內(nèi)容，也可作為課堂點(diǎn)名使用。需要錄播的教室設(shè)置錄播一體機(jī)。

2.2.4 安全技術(shù)防范系統(tǒng)

安全技術(shù)防范系統(tǒng)包括安全防范綜合管理系統(tǒng)、視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)、入侵報(bào)警系統(tǒng)、出入口控制系統(tǒng)、訪客管理系統(tǒng)、電子巡查系統(tǒng)、停車場(chǎng)管理及車位引導(dǎo)系統(tǒng)。

針對(duì)學(xué)校安全防范的重要性，需在不同區(qū)域設(shè)置不同類型的攝像機(jī)，滿足不同的需求。采用普通電控鎖、機(jī)電一體鎖、消防推杠鎖等多種門禁的形式，對(duì)不同區(qū)域進(jìn)行管控。在校門口設(shè)置速通門+人臉識(shí)別攝像機(jī)，對(duì)比學(xué)校的數(shù)據(jù)庫，進(jìn)行安全的、快速的無感通行。重點(diǎn)部位設(shè)置入侵報(bào)警探測(cè)器，同時(shí)采用監(jiān)控+門禁+入侵報(bào)警聯(lián)動(dòng)的方式，保障校內(nèi)人員、財(cái)務(wù)的安全。在安防巡邏路線上設(shè)置巡更點(diǎn)，保證保安人員在樓內(nèi)巡邏時(shí)能到達(dá)每一個(gè)巡邏點(diǎn)。學(xué)校的來訪人員可提前通過學(xué)校的APP或微信公眾號(hào)、小程序填寫個(gè)人信息，填寫信息后，如果被接受會(huì)補(bǔ)充訪客照片信息，再到現(xiàn)場(chǎng)訪客終端進(jìn)行認(rèn)證或身份證認(rèn)證，來訪時(shí)可通過人臉識(shí)別，自動(dòng)授予相應(yīng)的權(quán)限：訪客管理系統(tǒng)也可設(shè)置黑名單或白名單，對(duì)來校人員進(jìn)行管控。設(shè)置全視頻的停車場(chǎng)管理系統(tǒng)及車位引導(dǎo)系統(tǒng)，引導(dǎo)來接孩子的家長快速尋找車位。

2.2.5 建筑設(shè)備管理系統(tǒng)

建筑設(shè)備管理系統(tǒng)包括建筑設(shè)備管理系統(tǒng)和能耗計(jì)量系統(tǒng)。

本次學(xué)校的建筑設(shè)備管理系統(tǒng)除了對(duì)傳統(tǒng)空調(diào)、新風(fēng)機(jī)組、電梯進(jìn)行監(jiān)視及節(jié)能控制外，還增加了很多傳感器，對(duì)建筑物內(nèi)的PM2.5、CO2、溫濕度進(jìn)行檢測(cè)，以及分區(qū)域進(jìn)行燈光控制和空調(diào)控制。分區(qū)域燈光控制和空調(diào)控制功能的應(yīng)用場(chǎng)景：主燈在正常授課時(shí)燈光自動(dòng)開閉，保證室內(nèi)最佳亮度燈光亮度根據(jù)環(huán)境亮度自動(dòng)開閉，當(dāng)自然光足夠時(shí)燈光會(huì)自動(dòng)關(guān)閉。當(dāng)有人員進(jìn)入教室空調(diào)將自動(dòng)把室溫調(diào)至25℃，人員離開后教室內(nèi)溫度自動(dòng)設(shè)定到28℃，夜間無人時(shí)可設(shè)定到30℃，此設(shè)定由中控室統(tǒng)一完成。能耗計(jì)量系統(tǒng)主要對(duì)校園內(nèi)的水、電、暖進(jìn)行計(jì)量和分析，更好地實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。

2.2.6 信息化應(yīng)用系統(tǒng)

信息化應(yīng)用系統(tǒng)包括校園公共服務(wù)系統(tǒng)、校園一卡通系統(tǒng)。

校園公共服務(wù)系統(tǒng)包括校園的門戶網(wǎng)站、圖書館借閱系統(tǒng)、網(wǎng)上預(yù)約等服務(wù)。門戶網(wǎng)站為全體師生和學(xué)生家長提供學(xué)校相關(guān)新聞、通知、部分學(xué)生相關(guān)數(shù)據(jù)、個(gè)人郵件、課表、選課、教師評(píng)教、教務(wù)等功能，為管理人員提供資產(chǎn)管理、財(cái)務(wù)、科研、圖書館等功能。門戶網(wǎng)站客戶端同時(shí)應(yīng)用于PC、APP、微信小程序或公眾號(hào)、QQ智慧校園。

校園一卡通可實(shí)現(xiàn)消費(fèi)、考勤、門禁、車輛管理、圖書館、會(huì)議等功能，真正做到一卡多用、一卡通行。

3 結(jié)束語

綜上所述，智慧校園的建設(shè)是一個(gè)復(fù)雜的工程，在設(shè)計(jì)實(shí)施的過程中，不但要保證實(shí)現(xiàn)各系統(tǒng)功能，還需要根據(jù)不同類型的學(xué)校，滿足使用方特殊性的需求，最終的目的是讓老師授課更輕松，學(xué)生學(xué)習(xí)更主動(dòng)，學(xué)生家長更放心，教學(xué)管理更高效。