孫玉龍， 王 靜， 王業(yè)篷， 王一彬

（1.中建八局第二建設(shè)有限公司設(shè)計研究院，濟南250014；2.同圓設(shè)計集團有限公司，濟南250101；3.北京城建設(shè)計發(fā)展集團股份有限公司，北京100032）

0 引言

“智慧校園”是指通過利用云計算、虛擬化和物聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)來改變學(xué)生、工作人員和校園資源的交互方式，將教學(xué)、科研、管理與校園資源和應(yīng)用系統(tǒng)進行整合，提高應(yīng)用交互的明確性、靈活性和響應(yīng)速度，實現(xiàn)智慧化服務(wù)和管理的校園模式。智慧校園的核心是將校園眾多的智能化子系統(tǒng)進行集成、整合，提高管理效率，實現(xiàn)高效安全運行。本文結(jié)合聊城一中，介紹智能化系統(tǒng)的設(shè)計方案，并對各智能化系統(tǒng)造價進行分析，為同類項目智能化設(shè)計提供參考。

1 工程概況

山東省聊城第一中學(xué)新校區(qū)建設(shè)用地279 450m2，總建筑面積278 466m2。包含教學(xué)樓、綜合樓、實驗樓、圖書館、公寓、餐廳、體育館、禮堂、大門等共計20個單體。

2 智能化系統(tǒng)要點分析

2.1 校園一卡通系統(tǒng)

根據(jù)校園智能卡系統(tǒng)的功能和應(yīng)用領(lǐng)域，智能卡集身份信息、商務(wù)消費（包括消費扣款、發(fā)放補助、現(xiàn)金充值、掛失解掛、報表統(tǒng)計、餐次設(shè)定、食譜管理等）、水控、電控、門禁、考勤、自助洗衣、圈存、現(xiàn)金充值等功能于一體，加強學(xué)校人、財、物的資源整合與共享，校園一卡通系統(tǒng)架構(gòu)詳見圖1。

2.2 多媒體教學(xué)系統(tǒng)

圖1 校園一卡通系統(tǒng)架構(gòu)圖

教室內(nèi)采用智能教學(xué)一體機，由以下部分組成：每間教室設(shè)置1臺多媒體信息終端，實現(xiàn)對教室內(nèi)各類多媒體設(shè)備的本地管理、控制，并通過校園有線網(wǎng)與控制中心通訊，實現(xiàn)控制中心與終端教室設(shè)備的聯(lián)網(wǎng)管理；每塊黑板左側(cè)設(shè)置1臺多媒體電子白板用于顯示多媒體信息；每位老師配置1個領(lǐng)夾式無線話筒，通過無線接至多媒體信息終端，控制教室內(nèi)廣播，滿足教室發(fā)言需求；每間教室各設(shè)置2臺擴聲音箱，安裝于講臺黑板兩側(cè)，滿足教室擴聲需求；在教室后墻中間距地2.7m處設(shè)置監(jiān)控攝像機接至電井交換機，用于控制中心教學(xué)觀摩。

2.3 電子監(jiān)考系統(tǒng)

在教室內(nèi)講臺處設(shè)置監(jiān)控攝像機，接入高考專網(wǎng)，將教室圖像實時傳輸?shù)娇刂浦行?，并對考試過程進行錄像存儲，事后隨時進行查詢，排除了人為因素的干擾。同時電子監(jiān)考的網(wǎng)絡(luò)功能可以讓各級領(lǐng)導(dǎo)在考試期間，通過網(wǎng)絡(luò)就可以對各考點、考場情況進行監(jiān)看，較傳統(tǒng)的監(jiān)考教師異地監(jiān)考相比，既保證了考試的公平性，又節(jié)約了大量的人力和物力。

2.4 信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)

信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)配置教育專網(wǎng)、高考專網(wǎng)和設(shè)備專網(wǎng)三套網(wǎng)絡(luò)，三網(wǎng)物理隔離。教育專網(wǎng)是“數(shù)字化校園”的運行平臺，是校園教學(xué)、科研、管理等應(yīng)用系統(tǒng)不可缺少的支撐環(huán)境。高考專網(wǎng)主要承載高考監(jiān)控、高考聽力等業(yè)務(wù)，是專門保證高考順利進行的特定網(wǎng)絡(luò)。設(shè)備專網(wǎng)是服務(wù)于智能化系統(tǒng)，如智能卡應(yīng)用、信息發(fā)布及電子班牌、公共廣播、安全防范、建筑能效監(jiān)管、智能照明等。

采用三層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，教育專網(wǎng)采用雙核心，實現(xiàn)萬兆鏈路主干；高考專網(wǎng)和設(shè)備專網(wǎng)采用單核，實現(xiàn)千兆兆鏈路主干。

2.5 綜合布線系統(tǒng)

水平線纜采用6類非屏蔽雙絞線；配線間至設(shè)備間數(shù)據(jù)干線采用千兆單模光纖，語音干線采用大對數(shù)電纜；設(shè)備間至核心機房采用單模光纜。

2.6 校園廣播系統(tǒng)

采用數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)廣播，由網(wǎng)絡(luò)控制主機、功率放大器、呼叫站、音源、IP網(wǎng)絡(luò)終端及前端喇叭等設(shè)備構(gòu)成，校園廣播系統(tǒng)架構(gòu)詳見圖2。教室內(nèi)公共廣播、中高考專用廣播、本地擴聲共用1套廣播終端，走廊內(nèi)與消防廣播共用終端。采用主控-分控管理模式，在消防控制室及校園廣播室設(shè)置控制公共廣播主機，在校園廣播室設(shè)置高考專用廣播控制主機，在本樓值班室設(shè)置IP網(wǎng)絡(luò)廣播話筒。

校園廣播可實現(xiàn)多節(jié)源同時播放、尋址控制、特定區(qū)域分區(qū)廣播、系統(tǒng)分控、無縫隙切換功能、雙主控備份、考試聽力保障等功能，并具備消防報警切換功能。

圖2 校園廣播系統(tǒng)架構(gòu)圖

2.7 信息發(fā)布、查詢及電子班牌系統(tǒng)

在每個教室門口安裝電子班牌，顯示課表、值日生、上課老師、考勤、天氣預(yù)報等公共信息。在學(xué)校的公共區(qū)域安裝42″顯示器，顯示學(xué)?；顒?、通知公告、招領(lǐng)啟示、互動、公共信息等。學(xué)生食堂吊裝顯示器，可以播放活動直播、新聞、校園電臺、體育直播、菜價等，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的海報張貼、黑板報、燈箱等落后方式。

2.8 視頻監(jiān)控系統(tǒng)

根據(jù)不同場景的不同需求，靈活選擇合適的前端監(jiān)控產(chǎn)品（槍機、半球、全球、室外防水、電梯專用），滿足室內(nèi)外各種場景下的監(jiān)控需求。前端攝像機采用1080P高清網(wǎng)絡(luò)攝像機。在學(xué)校大門口、操場、體育館、活動中心等范圍較大且?guī)熒芗膮^(qū)域，部署球形鷹眼完成廣角和細節(jié)的監(jiān)控。系統(tǒng)具備視頻質(zhì)量診斷功能，提升安防管理效果。

2.9 入侵報警系統(tǒng)及周界防范系統(tǒng)

由于末端點位分散且數(shù)量較少，采用有線IP網(wǎng)絡(luò)報警主機接入設(shè)備專網(wǎng)。接處警中心設(shè)置在消防安防控制室，負責(zé)接收網(wǎng)絡(luò)內(nèi)所有狀態(tài)報告和警情報告，通過視頻復(fù)核，自動彈出報警發(fā)生所在區(qū)域的現(xiàn)場圖像。探測點設(shè)置在對外出入口、電梯、監(jiān)控中心、重要辦公室等位置，報警探測器包括報警按鈕、吸頂探測器、紅外幕簾探測器、門磁開關(guān)等。

校園周界設(shè)置電子圍欄，避免不法分子攀爬翻越校園圍欄。根據(jù)立體布防的設(shè)計要求，在周界圍墻的設(shè)置4線制電子圍欄。根據(jù)地形和周界長度設(shè)置20個防區(qū)，平均每個防區(qū)長度120m。每個防區(qū)可以通過聯(lián)動設(shè)備與視頻監(jiān)控系統(tǒng)，進行相關(guān)報警聯(lián)動。當(dāng)有可疑人員入侵觸發(fā)報警時，同時聯(lián)動智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)迅速做出反應(yīng)，制止犯罪發(fā)生。

2.10 停車場管理系統(tǒng)

在校園出入口及地下車庫出入口設(shè)置停車場出入口管理系統(tǒng)，對進出車輛進行控制管理。前端設(shè)備支持車牌識別等圖像智能分析技術(shù)，并支持對車牌進行抓拍操作，同時校園出入口支持校園一卡通讀卡識別，可以進行無接觸主動放行，對校園學(xué)生車輛進行刷卡區(qū)別收費。

2.11 建筑能效監(jiān)管系統(tǒng)

能效監(jiān)管平臺完成對用電、用水的計量監(jiān)測，完成單體空調(diào)、供暖系統(tǒng)的計量監(jiān)測與控制，針對能耗消耗情況給出針對性節(jié)能管理建議，實現(xiàn)末端設(shè)備遠程控制，管理和維護各計量設(shè)備的安裝配置信息和計量數(shù)據(jù)，配置能耗分項模型，并能實時查看各計量設(shè)備的實時、歷史、能耗分項數(shù)據(jù)情況和傳輸情況。

采用無線智能控制模塊和通訊網(wǎng)絡(luò)，將供暖管道電動閥門、水電表、空調(diào)插座等重要參數(shù)實時傳輸?shù)綄W(xué)校能源監(jiān)控平臺，并實現(xiàn)遠程／就地控制，從而對教學(xué)、實驗樓、宿舍樓、辦公樓等分時段用熱、用電特點十分鮮明的建筑實現(xiàn)智能供熱、供電。

2.12 智能照明系統(tǒng)

教學(xué)樓以開關(guān)控制為主，在教室內(nèi)根據(jù)不同時間段、不同的人流量進行燈具的開關(guān)控制，多媒體教室內(nèi)控制燈光和電動窗簾、投影儀、幕布等進行有效聯(lián)動，實現(xiàn)各場景模式自由切換。

圖書館開館和閉館時間、人員光顧的區(qū)域比較固定，采用時鐘控制方式，使燈光呈現(xiàn)有時間規(guī)律的變化，能夠最大限度地節(jié)約人力管理和控制資源浪費。

行政區(qū)會議室和接待區(qū)以智能場景控制為主。對于行政區(qū)的室內(nèi)走廊、樓梯、洗手間等公共區(qū)域，燈光可設(shè)置成定時開啟和關(guān)閉模式。

體育館和禮堂采用以開關(guān)控制為主調(diào)光控制為輔的控制方式。設(shè)置多重?zé)艄馇榫澳Ｊ?，如歡迎模式、準(zhǔn)備模式、會議模式、清掃模式等，實現(xiàn)多種燈光效果的完美聯(lián)動；并設(shè)有自動、手動轉(zhuǎn)換開關(guān)，以便于靈活使用。

3 結(jié)束語

由于不同學(xué)校的建設(shè)理念、建筑規(guī)模、資金投入、重視程度不同，智能化系統(tǒng)的建設(shè)也不盡相同。在設(shè)計過程中應(yīng)結(jié)合使用單位實際使用需求和投資情況進行調(diào)整，在合理預(yù)算內(nèi)提供最優(yōu)最合適的智能化方案。