呂超

中鐵十七局集團有限公司勘察設(shè)計院 山西 太原 030032

1 工程概況

本項目為新力惠中學校建設(shè)項目教學樓，位于山西省太谷縣，總建筑面積為7701.77m2，基底面積為1724.44m2，建筑層數(shù)為5層，建筑層高：一層層高為3.9m，二至五層層高均為3.8m，建筑高度19.70m。

2 設(shè)計范圍

根據(jù)上述教學樓各層房間的建筑功能以及使用單位的要求，本設(shè)計智能化工程包含以下系統(tǒng)，分別是：校園內(nèi)網(wǎng)系統(tǒng)、公共通信接入系統(tǒng)、視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)、校園公共廣播系統(tǒng)、多媒體教研系統(tǒng)、信息機房工程、校園信息管道系統(tǒng)等[1]。

3 系統(tǒng)建設(shè)目標及設(shè)計原則

3.1 系統(tǒng)建設(shè)目標

將新力惠中學新建教學樓建設(shè)成為智能化樓宇，可使教學和管理有效結(jié)合，全面實現(xiàn)信息化。智能化校園將網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計算機技術(shù)、信息技術(shù)等現(xiàn)代化技術(shù)融為一體，使教學、教務(wù)管理、學生學習均實現(xiàn)信息化，提高教師的教學效率、讓教師將更多的時間真正用在傳道授業(yè)解惑中，同時，學生學習和學校教務(wù)管理也得到有效提升。

3.2 系統(tǒng)設(shè)計原則

校園智能化系統(tǒng)應(yīng)有較高的性價比，還需考慮系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的可擴展性和兼容性，使本系統(tǒng)成為技術(shù)先進、經(jīng)濟合理、可靠實用的智能化系統(tǒng)工程[2]。

4 智能化系統(tǒng)設(shè)計

4.1 校園內(nèi)網(wǎng)系統(tǒng)

系統(tǒng)本著滿足當前需求，在充分考慮實用性和經(jīng)濟性的基礎(chǔ)上適當超前，滿足未來15年網(wǎng)絡(luò)需求，本系統(tǒng)采用二層扁平化架構(gòu)。核心層是內(nèi)網(wǎng)的主干，核心層的主要目的是盡可能快速地交換數(shù)據(jù)，不應(yīng)該被牽扯到費力的數(shù)據(jù)包操作或者任何減慢數(shù)據(jù)交換的處理。接入層是最終用戶被許可接入網(wǎng)絡(luò)的點，該分層能夠通過過濾或訪問控制列表提供對用戶流量的進一步控制。運營商通過防火墻接路由器的方式與內(nèi)網(wǎng)連接。校園內(nèi)網(wǎng)系統(tǒng)圖如圖1所示。

圖1 校園內(nèi)網(wǎng)系統(tǒng)圖

4.2 公共通信接入系統(tǒng)

本系統(tǒng)可實現(xiàn)多運營商接入，將電信機房與本工程弱電機房合設(shè)，設(shè)置在教學樓一層，供教學樓的通信光電纜及電訊系統(tǒng)設(shè)備設(shè)置使用，可實現(xiàn)多家電信運營商接入。系統(tǒng)接入設(shè)備由各家運營商自行配置，并負責從室外進線井將數(shù)據(jù)、語音光纜接至電信機房。

4.3 視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)

本系統(tǒng)采用核心層和接入層兩層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)組成。核心層設(shè)置1臺萬兆交換機，接入層采用千兆交換機，放置在各樓層的弱電間內(nèi)。視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)圖如圖2所示。

圖2 視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)圖

本系統(tǒng)采用數(shù)字式架構(gòu)，前端攝像機采用網(wǎng)絡(luò)型、彩色、紅外高清攝像機，選擇監(jiān)控點的安裝位置時，要實現(xiàn)主要位置全覆蓋。教學樓內(nèi)主要通道、電梯廳、門廳、弱電機房等采用室內(nèi)彩色攝像機，教學樓四周采用室外槍式彩色攝像機。系統(tǒng)后端存儲和數(shù)據(jù)交換匯聚在弱電機房，采用磁盤陣列進行存儲，1080P高清錄制視頻錄像，硬盤錄滿后自動覆蓋，本項目設(shè)計錄像存儲天數(shù)不低于30d。視頻圖像通過上墻解碼單元，展示到4行3列46寸拼接屏上，可實現(xiàn)監(jiān)控圖像上墻、分屏、漫游等多項操作。安防監(jiān)控中心應(yīng)設(shè)置為禁區(qū)，應(yīng)有保證自身安全的防護措施和進行內(nèi)外聯(lián)結(jié)的通信裝置，并應(yīng)設(shè)置緊急報警裝置和留有向上一級接處警中心報警的通信接口。

4.4 公共廣播系統(tǒng)

本系統(tǒng)為校園公共廣播系統(tǒng)，提供校園業(yè)務(wù)廣播、背景音樂廣播和緊急廣播之用，廣播分區(qū)兼顧功能分區(qū)及防火分區(qū)。教室采用10W的IP網(wǎng)絡(luò)壁掛音箱，走廊采用6W的吸頂音箱，教學樓四周采用60W防雨音柱。一般走廊揚聲器間距按層高的3～4倍左右考慮，揚聲器按8～10m設(shè)置一只?；馂?zāi)時，自動或手動打開相關(guān)層緊急廣播，同時切斷背景音樂廣播。在消防控制室應(yīng)能手動或按預設(shè)控制邏輯聯(lián)動控制選擇廣播分區(qū)、啟動或停止應(yīng)急廣播系統(tǒng)，并應(yīng)能監(jiān)聽消防應(yīng)急廣播。在通過傳聲器進行應(yīng)急廣播時，應(yīng)自動對廣播內(nèi)容進行錄音[3]。公共廣播系統(tǒng)圖如圖3所示。

圖3 公共廣播系統(tǒng)圖

4.5 多媒體教研系統(tǒng)

本工程在各教室講臺處設(shè)置多媒體教研系統(tǒng)，本系統(tǒng)包括多媒體中控桌、多媒體中央控制系統(tǒng)、顯示屏、電動投影幕布、投影機、數(shù)字視頻展示平臺以及音箱等設(shè)備。多媒體中控系統(tǒng)通過IP接口經(jīng)內(nèi)網(wǎng)與控制室服務(wù)器通訊。多媒體教研系統(tǒng)圖如圖4所示。

圖4 多媒體教研系統(tǒng)圖

4.6 機房工程

4.6.1 教學樓弱電機房即信息機房設(shè)置于教學樓一層，面積約40m2。教學樓各層設(shè)置弱電間，每個面積約4m2。

4.6.2 機房工程包括防靜電地板安裝、法拉第屏蔽籠安裝、墻面和天花裝飾、通風空調(diào)工程、配電工程（機房內(nèi)設(shè)備供電、接地）和照明工程。

4.6.3 機房內(nèi)電纜需采用銅芯電纜，性能為阻燃、無鹵、低煙，其截面應(yīng)根據(jù)機械強度、允許壓降、計算負荷等因素選擇，并留有裕量。

4.6.4 機房內(nèi)利用4mm×40mm銅箔帶在防靜電地板下組成邊長為0.6m×3.0m的等電位網(wǎng)格，接入聯(lián)合接地排。機房內(nèi)不得有對地絕緣的孤立導體。機房內(nèi)須按規(guī)范要求裝設(shè)接地匯集銅母排。室外進入機房的電纜應(yīng)加裝SPD等防雷措施。

4.6.5 在各機房、弱電間處設(shè)弱電專用接地端子，并接至教學樓的聯(lián)合接地裝置，本次弱電系統(tǒng)采用共用接地裝置，其接地電阻值應(yīng)滿足各系統(tǒng)中最小電阻值的要求。

4.6.6 通信設(shè)備的專用接地導體與臨近的防雷引下線之間設(shè)適配的電涌保護器[4]。

4.7 校園信息管道系統(tǒng)

為保證新建教學樓與既有單體建筑的智能化系統(tǒng)能夠互聯(lián)互通，本次設(shè)計設(shè)置室外信息管道系統(tǒng)。本系統(tǒng)管道采用7孔梅花管，材質(zhì)為HDPE，敷設(shè)方式為直埋，管道過路和入戶時均采用鋼管進行防護。梅花管頂部至路面的最小深度為0.8m，鋼管頂部至路面的最小深度為0.6m，管道采用一字坡或人字坡方式進行敷設(shè)，管道坡度一般為0.3%～0.4%，最低不小于0.25%。弱電井采用小號人孔或手孔，直線段設(shè)置間距為60m，遇到拐彎和過路增設(shè)弱電井。

5 常見問題及注意事項

5.1 常見問題

5.1.1 設(shè)備安裝工程一般會滯后于土建工程，圖紙中有許多需要土建工程預留的管道和預埋件等，施工時土建專業(yè)要結(jié)合弱電圖紙進行。

5.1.2 電源、接地以及機房環(huán)境也屬于施工驗收非常重要的部分，設(shè)計者容易遺漏。

5.1.3 室內(nèi)橋架的穿墻孔預留尺寸不夠，導致具體施工時橋架無法穿過，故穿墻孔均應(yīng)按施工圖標注的橋架尺寸放足20%的預留余量。

5.2 注意事項

5.2.1 戶外信號傳輸電纜的金屬外護層和戶外光纜的金屬增強線應(yīng)在進戶后首個接線處接地。

5.2.2 配電線路與電子信息系統(tǒng)傳輸線路應(yīng)分開敷設(shè)，當受建筑條件限制而必須平行貼近敷設(shè)時采取屏蔽措施，傳輸線路交叉時，宜垂直相交。

5.2.3 室外人孔或手孔位置要避開重要建筑物的門口、交通要道、貨物堆場和低洼積水處以及其他地下管線經(jīng)過的地方。

5.2.4 綜合布線水平子系統(tǒng)銅纜均采用符合國際標準的六類屏蔽雙絞線，并滿足CMR阻燃要求，符合EMC標準的電磁兼容性要求。

5.2.5 所有配線架安裝于19英寸機柜中，應(yīng)自帶明顯數(shù)據(jù)或語音標簽，配線架須保證系統(tǒng)連接可靠、設(shè)備管理、維護便利[5]。

6 結(jié)束語

智能化校園建設(shè)已進行了長足的發(fā)展，各系統(tǒng)設(shè)備也已成熟運用，目前眾多學校的智能化建設(shè)中各系統(tǒng)仍是獨立的，只是個別系統(tǒng)會有聯(lián)通，實際各系統(tǒng)仍是獨立的信息孤島，未實現(xiàn)多系統(tǒng)的集成。因此，打通各系統(tǒng)的信息壁壘，使各系統(tǒng)真正實現(xiàn)互聯(lián)，建設(shè)學校智能化綜合管理平臺成為未來學校智能化建設(shè)的發(fā)展方向。