論信息化時代的少年兒童圖書館智能化建設--以福建省少年兒童圖書館智能化工程建設為例

●紀洪權（福建省圖書館，福州 350001）

圖書館是現代社會的文化象征和文明標志，少年兒童圖書館是我國圖書館事業的重要組成部分。正如日本建筑師伊東豐雄所說：“大規模的數碼網絡正在迫使建筑設計作根本性的改變”，［1］隨著科技的發展及其在各領域的廣泛應用，圖書館建筑從建筑風格、平面設計、內外環境設計以及經營管理方面，都面臨著新的挑戰。如何順應時代發展趨勢建設智能化圖書館更好地滿足讀者需求，是各地在建設新圖書館中必須考慮并規劃實施的一項重要工程內容。福建省少年兒童圖書館智能化系統工程建設以先進、成熟、適度超前的信息技術、控制技術和管理與決策系統為依托，追求先進性、開放性、可靠性、安全性、適應性、可維護擴展性、以人為本的設計思想，營建一個安全、舒適、方便、快捷、高效、環保的工作生活環境，展示了信息環境中圖書館建筑的新形象，成為國內一流水平的現代化圖書館智能型建筑工程。

1 構建基于4C技術的信息設施系統

福建省少年兒童圖書館的信息設施系統采用先進的4C技術（現代計算機技術、現代控制技術、現代通信技術和現代圖形顯示技術），［2］信息設施系統主要包括以下幾個內容：綜合布線系統、計算機網絡系統、多媒體信息發布系統、有線電視系統、安全防范系統。

1.1 福建省少年兒童圖書館的綜合布線系統

綜合布線系統是圖書館與外部的主要傳輸網絡，它的配置水平在一定程度上反映了圖書館的智能化程度。新館采用目前世界上處于領先地位的綜合布線技術，能與10M/100Mbps以太網、1000Mbps以太網、ISDN/B-ISDN、155/622Mbps ATM等不同網絡兼容，且能滿足樓內各種通信設備的功能要求，即在不同樓層里搭建特定的通訊子網，在大樓任意的信息點上能夠連接不同類型的設備，如計算機、電話機、傳真機、打印機、終端機等，實施后的結構化布線系統是可擴充的，以便將來有更大的需求時很容易將設備安裝進去。

（1）總體規劃。新館綜合布線系統應用包括數據應用、語音應用以及圖像應用3個部分，按六類非屏蔽/E級（250M） 標準設計，［3］以滿足千兆、萬兆以太網的網絡要求，可滿足語音、數據、圖文、圖像等多媒體應用。布線系統采用分布式星型結構，系統設備間均設在5層網絡中心機房內，樓層交接間設在相應樓層弱電間內。數據、語音、圖像傳輸水平線纜均采用六類非屏蔽雙絞線,內網、外網以及視頻專網數據主干均采用室內6芯多模萬兆光纖，以滿足未來網絡對數據流量傳輸高帶寬的要求，同時采用六類非屏蔽雙絞線作為備份。語音主干采用五類25對電纜，按照語音信息點1：1配置，并預留一定備用量。

（2）系統組成。福建省少年兒童圖書館綜合布線系統由工作區、配線子系統、干線子系統、設備間、進線間及管理6個部分組成。工作區由配線（水平）系統的信息插座延伸到工作站終端設備處的連接電纜及適配器組成。配線子系統是由工作區的信息插座至樓層配線架設備（FD）的配線電纜或光纜、樓層配線設備和跳線組成。干線子系統是由設備間的建筑物配線設備和連接設備間總配線架與樓層配線架之線纜及跳線組成。設備間主要安裝建筑物配線設備（BD） ,進線間是建筑物外部通信和信息管線的入口部位，并可作為入口設施和建筑群配線設備的安裝場地。管理應對工作區、電信間、設備間、進線間的配線設備、纜線、信息插座模塊等設施按一定的模式進行標式和記錄。管理的內容包括：管理方式、標識、色標、交叉連接等,這些內容的實施，將給今后維護和管理帶來很大的方便，有利于提高管理水平和勞動效率。

（3）接地設計。工程采用綜合接地方式，即共用大樓接地體，接地電阻要求≤1Ω。綜合布線電纜所采用的金屬槽道和鋼管，保持連續的電氣連接，并在兩端可靠接地。當電纜從建筑物外面進入建筑物時，電纜的保護管及電纜的金屬護套或光纜的金屬件在進戶處可靠接地。電信間所有配線機柜可靠接地，在弱電間內靠墻敷設1根30*3扁銅作為弱電系統接地母線，各配線機柜均引1根BV-16mm2與接地母線連接，扁銅與大樓弱電總等電位母排可靠連接。

（4）電源及環境設計。為確保網絡系統運行安全，設備間網絡設備用電采取機房統一供電的方式，即在各設備間設置一個UPS電源插座，該插座由信息中心機房UPS電源統一供電。所有UPS電源插座為220V、16A帶保護接地的單相電源插座，設備間內還設有1個維修用電插座。

1.2 福建省少年兒童圖書館的計算機網絡系統

計算機網絡系統是福建省少年兒童圖書館建筑智能化系統應用的物理基礎平臺，為福建省少年兒童圖書館的各種應用提供“高速、安全、穩定”的傳輸平臺。新館智能化建設充分利用了計算機網絡信息技術，全面實現業務工作及辦公自動化，為數字圖書館提供保障。對圖書采訪、編目、流通、文獻檢索、參考咨詢實行計算機管理，逐步建立內容豐富、精確高效的館藏書目數據庫等，并充分利用因特網共享信息資源的優勢，為廣大青少年兒童、家長提供方便、快速、靈活、滿意的服務。福建省少年兒童圖書館大樓計算機網絡系統主要包括網絡系統、網絡安全系統及網絡管理系統3個子系統。

1.2.1 網絡系統

（1）網絡系統設計。福建省少年兒童圖書館新大樓采用模塊化的設計方法，構建3層交換技術的IP主干網絡，包括內網、外網以及無線網系統的建設，系統應用主要包括：辦公自動化系統、文件傳輸、信息檢索、視頻會議、遠程在線閱讀等應用。采用3層交換技術、虛擬局域網技術（VLAN）、網絡地址轉換技術（NAT）、路由技術等應用來構建，是一個集數據、語音、視頻為一體的網絡系統。

（2）網絡結構設計。選擇星型結構作為福建省少年兒童圖書館新大樓計算機網絡的主拓撲結構，符合新館大樓建筑用途特點及信息流向，結構靈活，使用和擴展都十分容易，同時子網帶寬也得到了保證，可以滿足不同場合對網絡帶寬的要求。星型結構具有延遲時間少、傳輸誤差低等特點，并且不存在總線型、環形中的“單點故障，全網癱瘓”的問題。

（3）網絡系統構成。福建省少年兒童圖書館新大樓內各類用戶的計算機網絡系統實行內、外網雙網物理隔離，內網為福建省少年兒童圖書館新大樓內各類用戶的內部辦公區域局域網；系統采用單核心星型結構，并結合分布式3層交換以太網技術。外網為福建省少年兒童圖書館新大樓內各類用戶的辦公區域外網（互聯網），運行福建省少年兒童圖書館的各種應用，采用單核心星型結構，核心交換機采用高密度萬兆模塊化路由交換機，為方便日后擴展，通過千兆光纖與樓層接入交換機相連，千兆鏈路與服務器相連接。

（4）網絡配置設計。新館系統設計所選設備均支持VLAN（又稱虛擬局域網）的劃分，同時使用RSTP技術，可以提供兩層的快速收斂。RSTP部署在核心交換機和接入層交換機上，可以有效保證網絡的高可靠性，避免產生環路。新館配置的H3C網絡交換機集路由與交換于一身，在交換機內部實現了路由，提高了網絡的整體性能。采用基于端口分配方式進行VLAN劃分，VLAN劃分參考點為以部門為單位，每一個部門單獨劃分為一個VLAN，用于分配網絡IP地址。IP地址分配采用VLSM技術，保證IP地址的利用效率，有足夠的靈活性，可滿足各種用戶接入方式的需求。

（5）無線網絡系統設計。WLAN（又稱無線局域網）技術是當今通信領域的熱點之一，也是圖書館應用的熱點。使用WLAN解決方案，網絡運營商和圖書館能夠為讀者提供無線局域網服務，使用不同認證和加密方式通過該網絡讀者可以連接到固定網絡或因特網，安全地訪問WLAN。在福建省少年兒童圖書館新大樓外網系統中，在會議室、門廳、走廊設置無線訪問接入點40個，無線控制器采用TRAPEZE網絡的MX-200R，無線AP采用TRAPEZE網絡的室內MP-522和TRAPEZE網絡的室外MP-620，可以在任何現有L2/L3網絡上實現無縫、安全的企業級無線網絡運行。

1.2.2 網絡安全系統

雖然Internet具有的開放性、國際性和自由性在增加應用自由度，能夠提供無限海量的資源，但伴隨計算機及計算機網絡的應用普及，如何保證網絡的安全性日益成為網絡使用者的重要難題。福建省少年兒童圖書館通過計算機網絡為讀者提供大量的信息服務，網絡的穩定性、安全性至關重要，不能因為網絡安全因素造成對外業務的中斷，影響到服務質量，所以其信息安全問題，如黑客的侵擾、網絡資源的非法使用以及計算機病毒等，都將對福建省少年兒童圖書館信息安全構成威脅。為保證福建省少年兒童圖書館網絡系統的安全，加強了對整個網絡進行專門安全設計，如內部網絡資源的權限訪問控制、抵御病毒惡意代碼等對信息系統發起的惡意破壞和攻擊、保護重要數據的存儲與傳輸安全，防止和防范數據被篡改,構建統一的安全管理與監控機制，建立認證體系保障網絡行為的真實可信以及可審查性，部署防火墻系統等。

1.2.3 網絡管理系統

福建省少年兒童圖書館在內、外網中各配置一套功能強大，集故障管理、配置管理、系統管理和性能管理于一身的摩卡酷點7.5.0網絡管理系統。采用技術成熟、先進并具有較強的集成性和可擴充性的管理平臺，統一數據處理和展現，統一告警平臺，實現對各種服務器（Linux、AIX、Windows2003等） 和各種數據庫（Oracle,Sqlserver等）的監控管理。

1.3 福建省少年兒童圖書館的多媒體信息發布系統

圖書館的多媒體信息發布系統主要用于發布圖書館的藏書信息、培訓或會議信息、館內規章制度以及相關的通知、新聞、形象宣傳、實時天氣等各種應用多媒體信息。福建省少年兒童圖書館的多媒體信息發布系統將有線電視、音視頻信號、文字圖片和滾動字幕等各類組合的多媒體節目源通過網絡傳輸到媒體播放端，然后由播放端將組合的多媒體信息在相應的顯示終端設備上（如液晶、等離子、PDP、液晶電視、背投、LED等）播出。這種信息發布模式融合了多媒體信息的多樣性和生動性，還能實現信息發布的遠程集中管理和內容的隨時更新，使得新聞、圖片、天氣預報、通知等各類即時信息的隨時插播成為可能，能夠在第一時間將最新鮮的資訊傳遞給讀者。

（1）LED電子顯示系統設計。LED電子顯示屏系統是集光電子技術、微電子技術、計算機技術、信息處理技術于一體的高科技產品，可用來顯示各種文字、圖形、數據、表格等信息。同步顯示計算機二維、三維動畫及電視畫面，并有播放動畫、VCD、DVD等功能。它色彩豐富、顯示方式多樣化、亮度高、壽命長，是信息傳播設施跨時代的產品，新館一層報告廳門口設置1面Φ3.7雙基色LED電子顯示屏（面積約2.56平方米），用于發布各種信息。

（2）觸摸查詢系統設計。隨著數字化技術和網絡數據庫技術的成熟，多媒體查詢系統已越來越多的得到了應用。觸摸屏查詢系統通過圖形化的界面，使館內讀者能夠直觀、方便的查詢到所需的資料，有利于提高服務效率，改善服務質量。新館在1層檢索區設置9臺觸摸屏，2層、3層、4層導讀臺分別設置4臺觸摸屏，以便讀者查閱相關信息。

（3）液晶拼接系統設計。大屏幕顯示系統是其他所有子系統產生信息的終端表達設備，一個好的大屏幕顯示系統不僅是管理控制中心現代化的形象設備，更重要的是在其他子系統的支持下，成為日常工作中不可或缺的重要組成部分。新館在大樓前廣場和1層門廳入口處各設置一塊液晶拼接墻，由4塊46寸液晶屏拼接而成，不但能夠直接輸出各種視頻信號，還可以通過圖像處理系統，實現圖像的任意縮放，配合信號切換可以實現多路信號的同時輸入并可任意選擇一路信號在大屏幕上任一單屏顯示。全中文控制軟件，不但具有強大的顯示控制功能和簡易直觀的操作界面，而且還具有獨特的圖像拼接自動矯正功能。

（4）電梯廳多媒體顯示系統設計。系統由管理服務器、液晶顯示器以及管理軟件組成。新館在各樓層電梯廳、2層多功能廳門口、4層青少年教室門口以及8層大會議室門口臺共設置22臺26寸液晶顯示器，采用B/S架構通過液晶顯示器即可向外發布各種信息。［4］

1.4 福建省少年兒童圖書館的有線電視系統

有線電視（CATV） 系統具有頻道寬、容量大、傳輸速率高、傳輸質量好等優點，并且集收視質量高、覆蓋范圍廣、學習教育、信息交流和娛樂于一體，是信息社會中最主要的信息傳輸媒體，在世界各地得到了飛速的發展和廣泛的應用，已成為現代社會人們生活不可缺少的東西，也是圖書館建筑智能化系統的重要組成部分。福建省少年兒童圖書館有線電視系統由系統前端、傳輸網絡和用戶分配系統組成，系統前端接入福州市有線電視網，可接收福州市所有的有線電視網信號及自辦節目信號。傳輸網絡采用純同軸線纜的傳輸網絡，在保證C/N、CN、CSO、CTB指標的前提下傳送給用戶分配系統，并將用戶的上行回傳信號送到前端。

1.5 福建省少年兒童圖書館的安全防范系統

為了加強對福建省少年兒童圖書館的安全管理，提高其對意外災害和突發事件的預防和管理能力，需要建立以綜合安保系統為主體的現代化安全防范管理體系，以實現對館內外部主要部位的全面有效的全天候監控與保護，提供一個安全、可靠的辦公環境。新館的安全防范系統主要包括以下幾個內容：入侵報警系統、視頻安防監控系統、一卡通管理系統（出入口控制系統、電子巡查管理系統、停車場管理系統、考勤管理系統、消費管理系統、會議簽到管理系統、圖書借閱管理系統）。這些系統實行物防、人防、技防、聯防4種防范手段相結合，采用立體式的、先進的技防手段，通過系統集成，實現系統聯動控制與管理。

2 基于RFID的圖書資料流通系統建設

隨著數字化標簽技術在圖書館流通領域的應用，RFID通過非接觸式的數字化標簽讀取，可以優化圖書身份的鑒別和排架等工作，極大地提高圖書館流通管理的效率。為了提升福建省少兒圖書館的整體服務能力和工作效率，建立福建省少兒圖書館現代化新館，新館實行開放式的服務模式，突出圖書館以人為本的辦館理念，強調圖書館的服務功能，讀者在館內擁有最大的自由活動空間，新館投入400多萬元建設RFID圖書資料流通系統，在總出入口設置流通安全管理，在總服務臺設置館員工作站設備，統一對讀者進行借還書處理，在圖書館書庫集中區域設置自助借還系統，讀者可自行進行圖書的借還操作，在一樓設置24小時還書系統,讀者可在閉館期間自行歸還圖書,減輕總服務臺的工作壓力，盡量避免讀者排隊等候現象，提高圖書的流通及管理效率。

3 與電信運營商全方位合作構建信息化圖書館系統

電信運營商在推動信息化建設中擁有資金、技術、網絡、服務群等優勢，它們能夠提供包括寬帶、移動在內的綜合網絡功能，有能力將IT、SaaS和其他服務整合到整體集中化 IT/電信/統一通信服務組合中，擁有向數千萬客戶提供大型服務交付和 B/OSS的經驗及擁有完整的端到端交付鏈。福建省少年兒童圖書館選擇實力雄厚的福建省電信公司作為信息化圖書館建設的伙伴，全方位合作，優勢互補、互利雙贏、共同發展。初期合作項目有：（1）由福建省電信公司出資（以租代建形式）建設全球眼監控系統，并可根據家長的要求，定制少兒讀者到館信息。（2）由福建省電信公司出資建設IT動漫體驗區，包括動漫閱讀區、動漫秀舞臺、動漫VOD劇場、動漫DIY制作區、動漫展示區等。（3）福建省少兒圖書館將館內的公共領域圖書資源、自有版權資源、講座資源、讀者活動信息資源等上傳至福建電信手機閱讀平臺供廣大讀者瀏覽閱讀，使讀者更為便捷地獲取圖書館服務。

［1］茹美霞.大學圖書館發展中對建筑空間需求的思考［J］.圖書館工作與研究，2008（8）：103互105.

［2］劉建輝，李國偉.淺析建筑智能化的施工組織設計［J］.中國科技博覽，2009（26）：124互125.

［3］中華人民共和國建設部.智能建筑設計標準（BT-T一50314-2000）［S］.北京：中國計劃出版社，2006.

［4］馮健.福建省少兒圖書館室內設計文本［R］.南京：江蘇建筑設計研究院，2011.