中学数字化校园规划设计方案.docx

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中学数字化校园规划设计方案

XXXX学校新校区

数字化校园规划设计

标

准

方

案

2011年5月

目录

固原市第一中学新校区数字化校园设计要求

一、数字化校园概述

数字化校园，就是在传统校园的基础上，利用先进的信息化手段和工具，将校园原有的各项资源数字化，是传统的校园在时间和空间上得以延伸。

它是以校园网络系统为基础，从环境（校内、校外、设备、教室等）、资源（人力、设备、图书、讲义、课件等）到活动（教学、科研、管理、服务、办公等）的全部数字化。

简而言之，数字化校园就是以成熟和先进的信息技术为工具，对传统校园的各项活动的重新整合，实现学校的教学、科研、管理、服务等活动的全部数字过程，以达到共享信息资源、提升传统校园的效率，扩展传统校园的功能，进一步提高教学质量、科研水平、管理水平的目的。

二、总体设计思想

新校区的弱电项目建设，必须站在数字化校园建设的理念和高度上，对新校区校园网系统、语音电话、多媒体教学、校园广播、有线电视、安防监控、一卡通等系统进行统一的整合，为今后的教学、教研、办公、生活等各项应用，建立一个统一的校园数字化平台，然后在此基础上逐步开展信息化校园的各项子系统的建设。

三、数字化校园的基本框架与特征

数字化校园以校园网络为基础，校园一卡通为核心，由校园网络、数字化多媒体网络教学、数字化校园广播、校园安全防范与监控、校园一卡通、数字语音等系统构成一个综合数字化平台，并通过这个平台，开展教学、科研、管理、服务等各项应用。

因此，按照数字化校园的建设目标，一个数字化校园的弱电系统应具备以下基本特征：

（1）  具有统一的集成平台，将多种应用系统整合在一起，如数据、视频、语音等；

（2）  提供统一的身份认证系统，满足各项应用的身份认证需求；

（3）  提供统一的用户信息管理服务；

（4）  具有统一易用的门户网站，各种应用均以Web方式实现一站式服务；

（5）  利用成熟的流程管理、协同工作等应用软件系统，在最大程度上取代传统的教学办公方式；

（6）   校园的外延无限扩大，几万甚至几十万的学生和教师存在于不同时间和空间的数字化校园范围之中。

而作为数字化校园的基础设施，校园网络应具有以下功能：

（1） 语音、视频和数据共享同一基础通讯平台；

（2）网络必须提供用户端到用户端的、基于策略的Qos。

（3）  网络应具有较高的可靠性和稳定的性能，必须保证整个网络语音通讯的畅通；

（4） 网络应具有快速的收敛与恢复能力，确保系统稳定运行；

（5） 能为语音和数据提供基于同一平台的统一网管；

（6） 全网的语音信令能透明传输，即统一编号、统一功能、统一管理；

（7） 具有基于组播的视频传输功能。

四、数字化校园的结构和层次

数字化校园的建设，是利用计算机技术、网络技术、通讯技术对校园的教学、科研、管理和生活服务的有关的所有信息资源进行全面的数字化，并用科学规范的管理对这些信息资源进行整合和集成，以构成统一的用户管理、统一的资源管理和统一的权限控制，把学校建成既面向校园内，也面向社会的一个超越时间、空间的虚拟校园。

基于上述观点，数字化校园的结构体系和层次可规划如下：

服务层

门户接入服务

目录服务

WWW服务

校园一卡通

Ftp

DNS

Email等网络基础功能服务

IP语音服务

高性能分布式计算

应用层

因特网接入

校内信息服务

数字化图书馆

网络教育平台

视频服务

电子政务

其它校园网应用

教务管理

财务管理

学籍管理

校产管理

人事管理

其它信息管理

系统层

统一身份认证、开发和集成平台

大型数据库

存储、备份、灾难恢复

网络层

网络安全

网络设备和网络基础设施

从上述结构看，数字化校园的框架可以分为网络层、系统层、应用层、服务层四个层次。

底层的网络构成了数字化校园的物理基础，包括网络基础设施和网络安全。

之上的系统层为各项应用提供数据存储、高性能分布式计算和数据库服务，并通过统一的身份认证、开发和集成平台，形成整个数字化校园的信息管理基础。

应用层为各类用户提供信息管理和网络基础服务，所有内部的资源和服务在统一的部署下通过门户发布，进行统一的目录管理，形成数字化校园的统一平台。

五、各弱电子系统建设

XXXX学校的弱电系统规划主要包括综合布线系统、计算机网络系统、电话通讯系统、校园广播系统、网络多媒体教学系统、校园安全防范系统、电子公告屏系统、卫星接收及有线电视系统、网络中心机房工程等子系统。

5.1、综合布线系统

综合布线系统设计与网络系统拓扑结构相统一。

核心层设在网络信息中心机房；接入层设在各单体建筑弱电间综合布线配线机柜处。

核心层与汇聚层及接入层采用8芯室内外单/多模光纤连接，配线间至网络中心采用8芯室内外单/多模光纤连接。

楼内综合布线系统设计，必须满足数据、语音、以及视频等传输要求，数据网络和语音（电话）网络采用超五类非屏蔽双绞线进行组网，系统的分类应用，只需在配线间进行跳接即可。

无线网方面，在校史展览馆、学术报告厅、会议室、阅览室、图书馆、校园公共场所等，都设置一定数量的无线接入点，作为有线网络补充，提高了用户接入的灵活性；

5.2、计算机网络系统

以教育信息化促进教育现代化，用信息技术来改变传统教育模式，这是教育发展的必然趋势。

建设“数字化校园”是当前每个学校进行学校信息系统建设的最终目标。

“数字化校园”就是以网络为基础，利用信息化手段和工具，实现从环境（包括设备、教室等）、资源（如图书、讲义、课件等），到活动（包括教、学、管理、服务、办公等）的全部数字化，在传统校园的基础上，构筑一个数字空间以拓展现实校园的时间和空间维度，从而提升传统校园的效率，扩展传统校园的功能。

校园网是“数字化校园”的传输平台，一个可靠稳定、高效安全的网络是建设“数字化校园”的坚实基础。

随着学校信息化的深度发展，学校的教学办公和管理等活动将越来越依赖校园网。

因此构建一个高效、实用、稳定可靠、安全的网络平台，是学校网络建设考虑的重点。

1）园区网络

新校区的校园网络主干规划应采用目前成熟的千兆技术，八芯室内、外单/多模光纤汇聚至网络信息中心，校外广电、电信的线路也均汇聚于网络信息中心。

校园网络系统建议采用以星型拓扑结构为主的分布式三层（核心层、汇聚层、接入层）结构。

在校园网络系统设计中采用万兆以太网技术、千兆以太网技术、快速以太网技术、虚拟局域网技术、MPLS技术、三层交换技术、路由技术、Trunk技术、SpanningTree技术、HSRP技术等先进成熟的主流网络技术。

并建设IPV6试验点，联入CERNET-2网，开展下一代互联网的研究，集服务、应用、科研于一体。

每栋楼宇只设置1个配线间，将楼内的信息点（数据、语音、电视、广播、安防等）全部集中到配线间内，通过园区主干光纤、电缆等上联到网络信息中心的相应设备上。

配线间尽可能设置在每栋楼的中部，相对独立，安全，通风、防尘良好。

配线间内必须要有强电插座及照明。

行政办公楼不单独设配线间，楼内所有线缆汇聚至网络信息中心。

园区弱电管网统一设计，在校园的主干路由和分支路由上，应采用统一规格的管材，一般为φ110UPVC或多孔梅花管。

对于各个弱电系统从管道分支出去的地下管线，由于穿放的线缆种类单一、数量少，可以用φ32的重型PVC管，例如室外广播点、室外监控点等。

另外园区弱电井原则上全部采用手孔。

2）园区无线网络

对于新校区大面积的公共露天活动区域，以及集中办公区、大会议厅、报告厅由于布线系统距离的限制以及装修美观的要求，无线网络作为有线网络的一个有效补充在新校区建设中也尤为必要。

规划采用无线网络技术实现师生在新校园内随时、随地的接入需要，扩展网络的使用范围，体现新校区数字化校园网络应用的水平。

5.3、电话通信系统

电话通信系统就是利用电话运营商的电信网络，为校内用户提供各种语音通信服务。

兼顾发展使用IP数据语音/视频系统，待条件成熟后替代传统电话通信系统。

校内电话系统布线采用结构化综合布线系统，线缆和布线设备建议采用与网络布线相同厂商的产品。

系统可以根据需要通过跳接实现数据和语音互换，主干采用50对或25对大对数电缆，各终端线缆采用超五类或六类非屏蔽双绞线，语音点的数量根据房间的具体使用功能来确定。

电话系统的主交接箱也设在网络信息中心，电信部门只需将语音主干引至网络信息中心内。

5.4、校园公共广播及音乐铃声系统

学校公共广播及音乐铃声系统采用数字IP网络广播系统，通过这套广播系统可以满足学校自动打铃、广播通知、紧急消防广播、背景音乐、英语听力、英语教学以及AOD点播等基本需求。

系统完全基于网络，通过主控（网络中心）和分控（授权客户端）系统可以实现点对点广播、任意分组广播，对指定区域播放听力节目、铃声或音乐等。

室内（教室、实验室、语音教室、计算机室、多媒体教室、电教室等）扬声器采用2只10W的壁挂音箱。

每栋楼的走廊设置为一个独立的定压分区，线路（管路）均引自各楼配线间内，扬声器采用10W壁挂音箱或壁画音箱，若楼道内设计为吊顶，则采用吸顶音箱；

室外设置若干个独立的定压分区（一个是校园内楼间空地、草坪及主要道路两侧，另一个是运动场），校园内楼间空地及主要道路两侧分区内的音柱尽可能安装在校园照明的路灯杆上，线路（管路）应从行政办公楼内网络中心引出；运动场分区的音柱尽可能安装在看台较高的部位处，或安装在相应的路灯杆、立杆上，运动场的分区设计还必须能够满足开运动会、升国旗及大型集会的独立使用，线路（管路）应从教学楼内广播室引出。

扬声器采用45W~65W室外防雨音柱。

5.5、卫星电视接收及网络电视系统

电视系统作为生活娱乐和传递信息的重要渠道，在学校弱电系统建设中也是不可或缺的。

整个校园电视系统主要包括以下组成部分：

节目源部分（卫星电视接收系统）；主控部分（RF射频电视信号的调制、混频及网络电视采集编码、编辑、存储、直播及点播等）；信号传输部分（CATV网络和校园网）；用户端（电视机、PC、IP机顶盒+电视机）；

节目源信号主要通过自建卫星电视接收系统（在楼顶架设三个卫星接收天线，线路引至网络信息中心内）和自办校园节目（校园演播室或多功能厅的现场播出信号、DVD、VCD、录像机等）予以实现；

主控端采用若干台调制解调器、混频器、多台前段驱动放大器和若干台网络电视直播服务器及相关管理软件。

传输系统将采用模拟和数字相结合的应用传输方式，以实现用户端通过（PC或TV）进行接收观看电视节目。

模拟传输系统只覆盖学校CATV有线电视系统，其余各校内用户可通过校园网进行电视节目收看；

用户端接收电视节目可通过三种方式（PC、电视机、IP机顶盒+电视机）实现其电视节目的观看。

卫星接收及网络电视系统拓扑图

5.6、“班班通”数字化多媒体教学系统

“班班通”数字化多媒体教学系统建设建议采用可基于综合校园局域网实现的校园局域网、有线电视网、智能广播网、多媒体教学网、校园监控保安网等“多网合一”的“e捷”全数字化多媒体教学系统。

“e捷”全数字化多媒体教学系统基于网络技术，以“PC+NC一体化”设计的智能多媒体教学终端为核心，构建于校园网上，利用先进的信息通讯、视音频传输与控制技术、多媒体处理技术，与以太网络技术全面融合，将数字或模拟的各类节目、课件以全数字化的方式传送到各个教室终端，将传统教学模式发展成既有传统教学功能，又可利用广泛的网络资源实现网络化教学全新的、更加生动、更加形象的教学模式。

该系统在数字校园里，可以通过多种现代化手段，将多种多媒体教学形式及应用全面引入教学中来，使之真正成为具有多媒体特点的校园网，实现学校的教学、科研、管理、服务等活动的全部应用，如多媒体课件点播、计算机辅助教学、VOD点播、AOD点播、Internet浏览、示范教学、教学评估、数字IP网络广播等，实现全部教室同时并发点播课件的应用，从而达到提高教学质量、科研水平、管理水平的目的。

作为“班班通”数字化多媒体教学系统的重要核心设备——大屏幕显示系统，当前应用的主流无外乎一共有以下五种模式：

a、投影机+幕布；b、超短焦投影+电子白板；

c、交互式数字白板背投；d、交互式等离子触摸一体机；e、民用液晶电视。

以上5种显示模式中，前两种因为投影机灯泡及液晶板更换的后期投入成本高居不下，越来越多的学校不堪重负，最后一种因为缺乏交互性，以及可视角度受限等因素，目前也无法作为主流技术进行推广。

从区内、外众多此类项目的成功应用案例来看，交互式数字白板背投和交互式等离子触摸一体机不论从性价比方面，还是操作和维护的便捷性方面，均符合当今建设的应用主流，因此，建议新校区的“班班通”数字化多媒体教学系统——大屏幕显示系统建设采用74”交互式数字白板背投或63”交互式等离子触摸一体机。

5.7、校园综合安防系统

校园综合安防系统建设将主要包括视频监控系统、防盗报警（周界红外对射和室内无线红外双鉴探测）系统、门禁系统和电子巡更系统四个部分。

整个安防系统采用中央控制加分区控制的思想，采用数字与模拟相结合的方式。

主控中心到各分中心完全基于校园网络，采用光纤进行传输。

各监控点采用数字或模拟式摄像机采集信号，并将视频信号通过校园网传输到安保中心，从而做到分散控制、集中管理。

系统采用监控、报警结合、有线和无线互补的方式，要求主控室报警设备和摄像设备随时处在警戒状态，一旦有人侵入重点场所和重点部位，报警信号传至安防中心，报警控制主机发出报警声，同时在报警监视器上显示报警的点，值班人员可以通过手动切换至该楼层的摄像机，观察楼道情况。

围墙周界采用红外对射与高速球形摄像机及灯光联动的方式，当对射报警器探测到警情后，通过监控中心的联动主机实现视频及灯光联动，进而实现清晰录像。

保卫处和各楼值班室设若干个分控中心，校内安保执勤人员和校领导可以通过分控中心任意调用图象并控制云台变焦动作，作为管理和了解校内外情况的辅助手段，使校领导不出办公室就中以了解校内各重点部位的情况。

（2）视频监控系统布点及技术要求

①视频监控及设备选型要求

根据其监视范围的不同，选用同一厂家不同型号的摄像机，其布点和选型原则为：

校园内各主要公共场所、道路等处全部设计采用日夜型红外一体化高速球形摄像机，共设计10-20台，主要用于日夜不间断监看记录校园内各主要场所的人员活动情况及各类车辆的活动情况和管理调度；

校园围墙设计安装10-20台红外一体化可变焦枪型摄像机，日夜24小时实时对周界异常等警情现场进行监控；

各楼门厅、楼梯口、消防控制室设计安装红外一体化手动可调焦摄像机，根据现场环境适当调节，尽可能确保没有死角；

各楼走廊设计安装室内高速彩色球形摄像机摄像机，可对走廊、楼梯处活动的人员完全监控。

主显设备采用2*4超窄边液晶拼接墙，整个校区的范围较大，考虑到线损的问题，我们建议设计直接由安保中心集中供电方式，交流220V供电到现场，直流变压器降压给摄像头和探测器供电的方式来供电。

电源的室外安装，采用密封盒内部安装，外做防水处理。

室内报警探测器采用大功率无线防盗报警系统，电子巡更系统要覆盖到校内所有重点部位，门禁系统结合校园一卡通系统统一部署。

5.8、全自动精品课程录播系统

全自动精品课程录播系统是集精品课程自动录制、学术报告会议现场录播、日常教学自动生成网络课程、网上直播教学现场、微格教学、视频点播、评估观摩等功能于一体的综合型多媒体教学及课程建设解决方案。

它能将教师的课堂教学全过程，即教师讲课场景、学生听课场景、实物展台、教学课件VGA的信号、手写电子板书及黑板板书等多画面，同步实时采集、自动录制，现场同步直播；课后自动上传，立即点播收看，快速组合不同的教学内容，制作网络课件，轻松后期加工制作，生成新的网络课程代替人工重复备课和教学。

本期拟建设1套高清固定式和1套便携式移动全自动精品录播系统，用于重点课程的录制，教学资源库的完善等。

具体要求如下：

（1）系统建设应从使用功能和实际状况出发，满足设计和使用要求，既要做到技术先进、经济实用、维修管理方便，又要留有可扩充、调整的余地，以便以后系统升级。

通过建设可以实现多媒体教室、录播教室、演播室、微格教室四室合一。

（2）符合国家精品课程教学录像上网技术标准，适用于各种学习管理平台；适合封闭式教室或开放式教室部署；系统既可以单画面（电影模式）录制，又可以多画面（资源）形式录制；系统附带后期编辑系统，可对录制的多画面文件进行编辑；教师计算机屏幕录制支持分辨率不低于1024×768；帧率最高可达30帧，可清晰流畅地录制讲稿课件、鼠标操作轨迹，视频图像、flash文件等动态内容。

（3）操作简便，不需要专业技术人员的协助，授课老师即可独自开启、关闭、使用整套多媒体录播系统，讲课过程中不需要专人“跟课”，也不需要讲课老师对录播系统进行任何操作，实现真正的全自动、常态化教学录播。

（4）系统需并入校园网，其教学活动通过校园网，对全校其它教室进行现场直播。

（5）系统控制、运用软件及操作、显示界面应完全汉化，以便于管理人员操作与使用。

（6）系统的设计方案、系统的构成和设备配置、施工、安装、测试等应符合和满足现行的有关国家规范和标准要求。

（7）系统应具有集成功能，其控制、通讯接口应符合统一的互联标准及技术协议的要求。

（8）系统应进行精心设计和优化集成，满足技术的先进性、设备的标准化、网络的开放性、系统的可扩展性和可靠性等要求，构筑成一个现代化的教学系统。

5.8、网络多媒体信息发布系统

在校园范围内建设一套通过校园网络，可集中管理具有统一调度与灵活分组分区的，采取集中控制、统一管理的方式将视音频信号、图片和滚动字幕等多媒体信息通过网络平台传输到显示终端，以高清数字信号播出，能够有效覆盖楼宇大堂、会议室、办公室、会客区、电梯间、通道等人流密集场所。

对于新闻、公告、天气预报、服务资讯、现场直播节目等即时信息可以做到立即发布，在第一时间将最新鲜的资讯传递给校内受众，并根据不同区域和受众群体，做到分级分区管理，有针对性地发布信息，可以满足学校各类信息发布的广泛需求。

5.9、网络信息中心机房工程

学校的网络信息中心是整个学校的数据、语音、广播、电视以及安防监控的主控制中心。

它是重要网络设备和各系统主要控制设备的集中存放地，设计必须满足机房安全正常运行，严格按照机房建设的有关标准进行设计，要充分考虑其供电、温度、湿度、接地、防雷、照明、安防、消防等方面的要求。

5.10、大屏幕电子公告屏、触摸屏

在行政办公楼的大厅、运动场、学术报告厅等公共场所设置LED大屏幕公告屏，用于发布公告和通知、进行学校形象的宣传等；同时在图书馆大厅、办公楼大厅等师生密集的场所建立触摸屏引导系统，便捷师生对校园内信息资源的查询。

5.11、多功能学术报告厅

多功能学术报告厅的设计必须能够满足学术会议交流、公共集会、影视欣赏、培训、会议、舞台演出、视频会议及现场直播等应用功能。

设计时严格按照厅堂扩声系统设计规范进行设计，各应用子系统的管路必须预留，并充分考虑强弱电的配合问题，所有预留管路必需保持与控制室的连通。

六、数字化校园应用系统

“数字化校园”是在“传统校园”的基础上，利用先进的信息化手段和工具，将现实校园的各项资源数字化，使现实校园在时间和空间上延伸开来。

它是以网络为基础，从环境（校内、校外、设备、教室等）、资源（人力、设备、图书、讲义、课件等）到活动（教、学、管理、服务、办公等）的信息化。

校园网络及其应用系统构成整个校园的神经系统，完成现实校园的信息传递和服务提供。

在数字校园里，师生可以通过现代化手段，实现学校的教学、科研、管理、服务等活动的全部过程，从而达到提高教学质量、科研水平、管理效率的目的。

数字化校园应用框架如下图所示：

服务层

门户接入服务

目录服务

WWW服务

校园一卡通

Ftp

IP语音服务

高性能分布式计算

应用层

因特网接入

校内信息服务

数字化图书馆

网络教育平台

视频服务

电子政务

其它校园网应用

DNS

教务管理

财务管理

人事管理

资产设备管理

科研管理

其它信息管理

E_Mail等网络基础功能服务

系统层

统一身份认证、开发和集成平台

大型数据库

存储、备份、灾难恢复

网络层

网络安全

网络设备和网络基础设施

针对学校的需求，在上图所示的应用框架中，应用系统规划主要包括以下内容：

6.1、统一用户认证平台

统一用户认证平台，提供统一的用户管理、身份认证、安全保障服务。

通过建立一个独立的、高安全性和可靠性的身份认证及用户权限管理系统，由该系统完成对整个校园网用户的身份认证和权限管理，从而改变传统分散的用户管理模式，规范用户操作行为，提高工作效率,降低操作成本,使各系统的整体安全性得到提高。

从而改变传统的各应用系统各自为政的身份认证方式，为在校园网内实现更高层次服务的提供可能。

6.2、数据管理平台

数据管理平台是信息服务的基础。

传统的分散数据管理造成资源的冗余，给网络管理带来困难，给数据的安全带来了隐患。

该平台对学校内各类数据进行集中存储、集中管理，为全校范围内的各种应用提供公共的、权威的中心数据库。

通过对数据的统一的管理和可靠性、安全性等方面的设计，使网络数据资源的存储和传送的安全性得到较大的保障。

6.3、业务构造平台

业务构造平台，该平台为ERP（教育资源计划）应用子系统提供快速开发环境，和强大、集成和统一的运行支撑环境。

以提升业务系统的开发、发布和维护效率，实现开发过程中的用户参与、快速开发、快速应用和灵活调整。

6.4、综合信息门户平台

综合信息门户平台，作为信息服务的窗口，为用户提供信息的查询、汇总、分类、搜索、发布，为我校的师生员工及社会用户提供及时、有效的个性化信息服务。

6.5、教学资源中心

教学资源中心是以教学资源为主线对学校的各种数字教学资源进行整合，统一校园的教学资源的管理、发布及应用，规划包括两个部分：

数字图书馆和网络课堂教学系统。

6.6、校园一卡通系统

校园一卡通系统是数字化校园的基础工程。

一卡通系统借助校园网络平台，集证件管理、档案管理、师生考勤、食堂管理、机房管理、身份认证等多种服务功能于一体,它可以代替学校目前使用的所有证件，如：

学生证、借书证、食堂就餐券、上机证、医疗证等各种证件，应用于校园的各类消费场所，如：

食堂、娱乐厅、澡房、洗衣房、游泳池商店、电子阅览室等；也可以应用于需要进行各类身份认证管理的场所，包括电子注册、学籍管理、成绩查询、教学管理、图书管理、借阅管理、门禁管理等。

通过一卡通的银行转帐系统与指定银行进行费用转帐、圈存，实现校园“无现金流通”，给师生带来一种全新的、方便的现代化生活，有利于简化管理环节，提高工作效率，同时有利于实现全校各类数据的统一性和规范性。

6.8、其它应用系统

其它应用系统包括：

办公自动化系统、教务管理系统、学生管理系统、人事管理系统等。