校園整體智能化設計探討

郭倩 滕宗伯

摘 要：本文結合相關的工作經驗，對校園智能化設計進行了分析，闡述了在校園智能化系統設計中包括的主要內容，然后對各個子系統的關鍵技術進行了深入的分析、論述。

關鍵詞：學校；智能建筑；設計；分析

1 工程概況

本工程為沈陽某學校（含初中部、高中部），建筑面積8.1萬平方米，包含四棟教學樓、兩棟體育館、一棟食堂、一棟禮堂、兩棟宿舍、一棟羽毛球館共計11個地上建筑單體、一個地下車庫。

2 智能化設計原則及目的

根據教育局要求，本設計為數字化校園設計，達到沈陽市中小學數字校園建設三星標準。

3 智能化系統的組成

智能化系統設計包括多個內容：綜合布線系統、計算機網絡系統、信息發布系統、廣播與擴聲、安防監控系統等。本文摘取其中幾個系統分析闡述。

3.1綜合布線系統

綜合布線系統與通訊系統、計算機網絡系統、安防監控系統、設備管理系統等統籌規劃，按照各系統信息的傳輸要求做到合理設計與使用。

3.1.1設備間子系統：

初中部和高中部網絡、電話總設備間設置在4#樓一層網絡中心機房；網絡中心機房作為語音、網絡設備總管理間，分別引數據主干光纖及語音大對數至其他各單體建筑管理間。其中數據主干光纖均采用12芯室外萬兆單模光纖，為遠期額外預留一根。

3.1.2管理間子系統：

管理間設置在各單體建筑樓層弱電間內，其間水平線纜卡接在弱電綜合機柜24口配線架上、主干光纖熔接在光纖配線架上、大對數線纜卡接在110配線架上，并采用19英寸機柜進行設備安裝。

3.1.3干線子系統：

辦公網、智能化控制網數據垂直干線均選用室內多模光纖或六類非屏蔽雙絞線；并根據各管理間信息點數量進行配置；語音垂直干線選用大對數線纜，卡接在弱電19"綜合機柜110配線架上，并根據各管理間信息點數量進行線纜配置。

3.1.4水平子系統：

語音及數據水平線纜均采用六類非屏蔽雙絞線，滿足語音與數據后端可直接切換，水平千兆到桌面的傳輸要求。所有水平線纜均卡接在弱電間19"弱電綜合機柜內24口配線架上。

3.1.5工作區子系統

信息點采用6類非屏蔽模塊，包含辦公網數據點、智能化控制網數據點以及語音點三種類型。信息點依據各單體建筑功能需求，并結合土建設計圖紙進行配置，在滿足目前使用要求的前提下，具有適當的余量，以滿足將來信息系統的發展。

3.2計算機網絡系統：

3.2.1系統功能：

系統建設實現信息資源和軟硬件資源共享，提供豐富的網絡信息服務帶動校區發展；滿足校區網絡數字監控、圖像處理等多媒體信息應用系統、視頻監控系統等業務應用需求。本設計網絡系統分為辦公網絡和智能化控制網絡。兩個網絡核心層互通不共用，接入層交換機及進戶光纖分別獨立不共用。

3.2.2系統設置：

（1）系統包含辦公網、智能化控制網兩套網絡，其中辦公網采用三層網絡架構--核心層、匯聚層、接入層。智能化控制網采用二層網絡構架——核心層、接入層。

（2）辦公網絡和智能化控制網的設備配置滿足千兆主干、千兆到桌面的傳輸速率。

（3）辦公網：

Ⅰ.系統采用單核心網絡系統，主要由路由器、防火墻、上網行為管理網關、無線AC控制器、VPN接入設備、核心交換機、匯聚交換機、接入交換機等設備組成。

Ⅱ.核心交換機設置在4#樓一層網絡中心機房，支持雙引擎、雙電源冗余備份，支持高性能的IPV4/IPV6業務，確保系統運行的可靠性及穩定性；實現2套網絡的互聯互通。

Ⅲ.核心交換機通過千兆擴展板卡與各個單體辦公網接入交換機鏈接，實現骨干網千兆數據互通，接入交換機千兆到桌面，實現校園有線全千兆辦公網，各樓接入交換機通過多模或單模光纖與核心交換機鏈接。

（4）智能化控制網：

Ⅰ.為保證智能化各子系統數據、圖像、控制信號的可靠傳輸，提高系統的獨立性、可靠性及完整性，建立智能化控制網。系統配置需滿足智能化系統信息傳輸要求，并具備將來擴容和升級的條件。

Ⅱ.為了保證高清視頻流傳輸帶寬，核心交換機與辦公網絡互通不共用，在4#樓一層網絡中心機房設置一臺核心交換機。核心交換機支持雙引擎、雙電源冗余備份，支持高性能的IPV4/IPV6業務等。接入交換機選用24口千兆二層網絡交換機，設置在各單體建筑樓層弱電間布線機柜內，采用單模光纖與智能化控制網核心交換機通訊。

3.3安防監控系統

3.3.1系統架構：

本設計采用數字監控系統，基于智能化控制網進行數據傳輸。由視頻源（數字高清紅外攝像機、電梯專用攝像機等）、傳輸交換設備（智能化控制網）、管理控制及存儲設備（管理服務器、存儲設備、監控客戶端）和視頻顯示設備（視頻解碼器、監視器）等組成。

3.3.2監控中心設置：

Ⅰ.監控中心設備主要包含：服務器、存儲設備、監控客戶端、監控電視墻等；其中：存儲及管理服務器、設備和資源管理應用服務器、平臺管理服務器、存儲設備設置在4#樓一層網絡機房；客戶端管理電腦、電視墻設置在4#樓一層監控消控中心室。另外在校區門衛室、設置監控客戶端、46寸液晶電視，對前端監控圖像進行調看管理。校長室可通過軟件實現上網查閱功能。

Ⅱ.存儲設備的配置需滿足：

前端所有攝像機24小時不間斷、不失真錄像，要求存儲30天以上時間；攝像機視頻信號傳輸速度不低于25幀/秒；攝像機（不含電梯專用攝像機）視頻圖像顯示、錄像和重放的分辨率均不低于1920x1080像素；每臺攝像機的碼流按4Mbps進行設計、計算、存儲。

Ⅲ.根據前端攝像機的配置情況，監控中心內配置一套4*4共16塊46寸液晶監視器組成的電視墻，對前端監控圖像進行循環顯示。上課期間電視墻畫面顯示教室及學生上課場所。下課期間電視墻畫面則顯示學生下課活動場所。實現對學生的實時安全監控。

3.3.3攝像機配置：

本次設計前端攝像機選用1080P網絡高清攝像機，可達到1920x1080的高分辨率（200W像素），同時也可滿足夜間無照明情況下的錄像需求。攝像頭LED紅外可達20-30米，2.7-12mm鏡頭，支持128GmicroSD卡存儲，帶有背光補償，120db寬動態，支持三碼流，支持H.265編碼，并可輸出實時圖像采用ROI、SVC等視頻壓縮技術，適應不同場景下對圖像質量、流暢性的不同要求。

4 結束語

一個好的智能化設計，可以提供一個溫馨、安全、高效的學習辦公環境，為校園提供一個穩定的教學平臺，希望通過本文拋磚引玉，讓更多的設計者為校園智能化設計一個具有開放性，易維護，適度超前的智能化系統。