界首市实验中学校园智能化系统设计方案.docx
《界首市实验中学校园智能化系统设计方案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《界首市实验中学校园智能化系统设计方案.docx（23页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
界首市实验中学校园智能化系统设计方案
界首市实验中学校园智能化系统
设计方案
设计单位：
阜阳云康云计算有限公司
日 期：
2013年12月
目 录
第一部分 项目建设概述
1.1项目建设思路
随着我国教育系统的不断改革，对提高教学、管理水平的要求日益迫切，学校教育必须走向信息化、数字化、网络化，因此校园智能化设计非常重要。
作为学校这样一个特殊的单位，他的智能化设计不同于一般的办公楼及居民楼建筑，而是有其特殊的要求。
具体如下：
1、提供先进的数字手段和工具。
如：
计算机多媒体教学、网络教学、远程教学、电子图阅览等。
2、提供先进的教学管理方式。
如：
校园电脑教学管理系统、校长办公系统、校园广播系统、电子监考系统等。
3、提供先进的学校行政后勤管理。
如：
校园一卡通系统、校园通讯系统等。
4、提供先进的校园安全保障。
如：
安防监控报警系统、门禁系统等。
根据实验中学的实际需求，本次校园智能化系统考虑13个系统的建设：
1）、综合布线系统
2）、数字化校园网络平台
3）、有线电视系统
4）、校园广播系统
5）、校园一卡通系统
6）、安防监控报警系统
7）、多功能教室系统
8）、标准化考点平台系统
9）、会议系统
10）、全自动录播系统
11）、公共信息发布系统
12）、计算机教室建设
13）、中心机房建设
1.2项目设计原则
根据实验中学总体工程背景，国内外现有的技术水平和发展趋势、国内外设备的功能、性能、质量、价格、供货途径、售后等以及我们多年从事数字化校园工程的实践和经验，提出如下数字化校园设计的基本原则。
1.2.1实用性和经济性
系统高计始终贯彻面向应用，注重实效的方针，坚持实用、经济的原则。
在强调实用性的基础上，应用先进的技术，使初中部在建成以后有良好的经济效益和社会效益。
既要达到较高水平和较完善的功能，又要尽可能降低工程投资，以获得较高的性能价格比，这无疑是对所有投资方始终如一努力追求的目标，就必须精心策划，精心设计和精心施工。
有一个恰当的设计方案、合适的设备选型和一个技术力量强、经验丰富、讲信誉的工程承包单位。
系统应满足性价比在各类系统和条件下达到最优，其经济性包括以下内容：
*系统本身的价格（包括系统、技术服务和培训）；
*系统运行后效益预算的可能收益；
*对系统实施现场的特殊要求所需的费用；
*对系统集成所需的有关软件和硬件等的开发费用。
1.2.2先进性和开放性
方案、技术和设备的选进性是数字化校园高效运营的重要保证，某些方面要有一定的超前意识，至少应为功能的扩充和技术的发展创造条件。
系统遵循开放性原则，系统提供的各子系统，都尽可能基于TCP/IP协议的校园网络平台、以统一身份认证、统一平台管理的理念组成数字化校园系统。
对于数字化校园的先进性来说，我们觉得主要体现在具有升级能力、扩展能力、改组能力、兼容能力等，使系统主要设备不会随着技术的发展而被很快淘汰。
先进性不能片面理解为选用市场上最高水平的设备和技术，那将意味着投资的巨大膨胀，对于一个实实在在的建设项目来说是不现实的。
1.2.3可靠性和稳定性
在考虑技术先进性和开放性的同时，还应从系统结构、技术措施、设备性能、系统管理、厂商技术支持及维修能力等方面着手，确保系统运行的可靠性和稳定性。
对于关键应用，采用高可用性设计；对于关键数据，需要有备份、恢复的手段。
1.2.4安全性和保密性
在系统设计中，既考虑信息资源的充分共享，更要注意信息的保护和隔离，因此系统应分别针对不同的应用和不同的网络通信环境，采取不同的措施，包括系统安全机制、数据存取的权限控制等。
1.2.5可护展性和易维护性
为了适应系统变化的要求，必须充分考虑以最简便的方法、最低的投资，实现系统日后的扩展和维护。
1.3项目建设目标
实施数字化校园工程的核心目标是充分利用信息技术，建立多层次、创新型、开放式的现代学校，提高办学的质量和效益。
要以新的人才观、教学观和管理理论为指导，超越传统的教育模式，培养适应信息社会要求的创新型人才。
具体来说：
在教学方面，要利用多媒体、网络技术实现高质量教学资源、信息资源和智力资源的共享与传播，并同时促进高水平的师生互动，促进主动式、协作式、研究型的学习，从而形成开放、高效的教学模式，更好地培养学生的信息素养以及问题解决能力和创新能力。
在管理方面，要利用信息技术实现职能信息管理的自动化，实现上下级部门之间更迅速便捷的沟通，实现不同职能部门之间的数据共享与协调，提高决策的科学性和民主性，减员增效，形成充满活力的新型管理机制。
在公共服务体系方面，要建立覆盖学校教学、科研、管理、生等各个区域的宽带高速网络环境，提供面向全体师生的基本网络服务和软件服务；要在校园内建立电子身份及统一认证系统，从而为学校高水平的教学和管理等提供强有力的支撑。
在学校社区服务方面，要适应后勤社会化改革的需要开展各种网络化服务项目，包括电子消费，电子医疗等，为师生员工提供便捷、高效、集成、健康的生活和休闲娱乐服务，形成智能型的社区服务体系。
第二部分 系统组成
一、综合布线系统
1.1综合布线设计原则
根据综合布线设计规范之要求，本项目将遵循综合布线系统原则，即标准化、模块化、先进性、综合性、灵活性、可靠性、可扩充性和经济性。
*标准化：
为了便于管理、维护和扩充，本布线系统的设计均采用国际标准及有关工业标准，并结合业主的具体要求予以设计。
*模块化：
除水平线缆外，系统内所有的接插件均为积木式的标准件，以确保管理和扩展的简易性。
*灵活性：
布线系统要具有开放性和灵活性。
一方面布线系统要能适应不同用途要求（如语音和数据传输），同时还能够支持其于国际标准的不同厂家的有关网络或通信。
*综合性：
能支持各种数字、数据通信、多媒体技术以及通信管理系统，能适应现代和未来25年技术发展的基本需求。
*可扩充性：
布线系统应具有25年使用寿命，而信息技术的发展又异常迅猛。
因此在设计本布线系统时，已考虑了具有充分扩展的能力。
*实用性：
综合布线系统必须具有实用性．整个综合布线系统的设计必须考虑到便于维护人员的操作，维护和管理；用户便于识别和操作。
*经济性：
出于对客户的考虑，在综合布线系统产品的选择时除了满足客户对系统的基本要求，还必须考虑到经济性．以最低的费用提供一个最好的系统。
*先进性：
采用国际上最新技术设计的产品，从而使综合布线系统具有先进性，从而使系统能够适应国际上的技术发展变化和客户业务发展的需要。
*扩充性：
从客户的业务发展的需要方面考虑，整个综合布线系统应包含有一定的可扩充性，应具有相应的扩充余量．建成的计算机网络系统进行扩充或改造时，不仅能够充分保护原有投资，节省资金，还可以降低系统维护、升级的复杂程度，提高系统更新、维护、升级的效率。
*可靠性：
采取相应技术方法和措施保证网络作业的可靠性和稳定性,因此整个综合布线系统应是可靠的。
在整个工程结束后，应避免维护人员的工作量，以使整个系统能够连续运转。
1.2综合布线系统概述
综合布线系统的基本结构是星形的，按照国际标准ISO/IECIS11801规定，综合布线系统由工作区子系统、水平布线子系统、建筑物主干布线子系统、建筑群主干布线子系统、设备间子系统及管理子系统等组成。
一、工作区子系统：
一个独立的需要设置终端设备的区域可划分为一个工作区。
工作区子系统由信息插座延伸到工作站终端的用户连接电缆及适配器组成。
按照国际标准，可以将建筑平面划分成若干个工作区，每个工作区最大为10m2，每个工作区至少配置1-2个信息点，我们推荐配置2个信息点。
确切的信息点配置应根据用户的具体需求来设计，并为将来系统的扩展留有适当冗余量。
双绞线信息插座的接口是8针RJ45形式，必须符合ISO8877和ISO603.7标准，电气性能至少保证五类指标。
水平电缆与插座模块的端接一般按照T-568B定义。
用户连接电缆与具体应用有关，例如对于计算机终端，采用RJ45-RJ45的4对跳线；而电话终端一般采用RJ11连接电缆。
用户连接电缆两端接插件与电缆的连接必须牢固可靠，尤其对于高速网络应用，推荐采用与布线系统相同厂商的产品，以保证良好的信道质量。
跳线的长度必须是厂家提供的1.5米、3米或5米。
在适应开放办公环境的区域布线（ZoneDistribution）系统中，可采用10米或20米的跳线。
二、水平布线子系统：
水平布线子系统由水平电缆组成。
信息插座与楼层配线架之间的水平电缆必须是连续的。
水平布线的长度不得超过90米，不包括信息插座和配线架端各5米的跳线。
三、建筑物主干布线子系统
建筑物主干子系统由设备间的配线设备及设备间至各楼层配线间之间的连接电缆组成。
对于电话主干，一般采用大对数三类或五类主干电缆；对于高速数据主干，可选用多模光缆，如果主干长度不超过90米，也可采用五类非屏蔽主干电缆。
四、设备间子系统：
设备间是在每一幢大楼的弱电间设置进线设备，进行网络管理以及管理人员值班的场所。
五、管理子系统：
管理子系统设置在每层配线间及大楼主设备间内，由相应的配线盘、跳线及辅助配件等组成。
借助于管理子系统，可以实现不同的网络拓扑结构；当工作人员位置迁移或调整时，可以灵活地改变用户的路由。
六、建筑群主干布线子系统：
如果布线的对象是由两个以上的建筑物组成的建筑群，主干子系统由设备间的配线设备及设备间至各楼层配线间之间的连接电缆组成。
对于电话主干，一般采用大对数三类主干电缆；对于高速数据主干，可选用光缆，如果主干长度不超过90米，也可采用五类25对非屏蔽主干电缆。
1.3工作区子系统设计
工作区子系统由安装在各教室、办公区的信息插座及连接插座及终端设备的连线组成。
1.4水平子系统设计
水平布线子系统是将干线子系统线索延伸到用户工作区。
该系统是从各个子配线间出发连向各个工作区的信息插座。
水平布线子系统的设计
1）水平线缆采用符合ANSI/TIA/EIA-568-B.2-1标准拟定的超六类UTP铜缆指标值的布线产品，铜缆信息点为超六类配置。
2）信息点接口形式全部为RJ45，并与现行电话系统RJ11型接口兼容,可随时转换接插电话、计算机或数据终端。
所有信息点采用防尘面板安装。
3）依照EIA/TIA-606色标及标识管理的规定，语音及数据信息点采用不同颜色区分。
4）配线间内接线端口与信息插座之间均为点到点端接，任何改变布线系统的操作（如增减用户、用户地址改变等）都不影响整个系统的运行。
5）对于铜缆双绞线，水平配线子系统电缆长度必需小于90m，中间不能有接续。
6）尽量选择最短、最佳的线缆路由，保持其与强电等EMI设备的足够间距。
7）各种连接电缆、跳线同工作区连接成一个端到端的完整的超六类信道。
DC1000V（AC700V）1分钟，无击穿无飞弧
二、数字化校园网络平台
2.1需求分析
实验中学网络系统主要是为教师的日常教学提供一个信息化教育平台，以及在网络基础平台上进行添加学校所需引用系统，因此学校网络的基本需求就是通过综合布线和网络互联设备，实现整个学校内信息点的互联，最终实现网络资源共享。
一个完整的数字化校园网络平台，应该包括物理线路、网络设备和网络安全、以及在此基础上的网络服务应用。
为了实现上述目标，在设计中将整个校园网网络平台设计分为网络交换系统、网络安全系统和网络服务系统三部分进行设计。
2.2网络交换系统设计
网络交换系统采用“接入+汇聚+核心”三层模型进行设计，即通过“接入层”为各个信息点提供网络接入；通过“汇聚层”实现楼宇之间网络数据的快速转发；通过“核心层”实现对网络访问数据的转发及相关控制。
“接入层”、“汇聚层”和“核心层”设备之间互联采用光纤互联。
2.3网络安全系统设计
网络安全，最主要的作用就是在进行网络访问时，能够阻挡来自外来的攻击，能够保证内部局域网的正常运行，能够为校园网信息化平台提供门神保护作用。
根据对校园网的分析，尤其是小学校园网的使用分析，网络威胁主要还是来自网络病毒、网络外来攻击和操作系统本身存在的漏洞，而来自内部网络的攻击行为则比较少，因此，对于实验中学网络安全而言，网络安全建设的重点在网络病毒防护和网络外来攻击的防护上，我们通过网络出口增加硬件防火墙来保护内部网络不受外界攻击，而操作系统漏洞的防护则完全可以通过自动升级完成。
2.4网络服务系统设计
学校网络服务平台按照性质来区分，主要有专用服务平台和辅助服务平台两类，其中专用服务平台就是校园网多媒体信息系统服务平台；校园安防监控平台；校园一卡通后台数据库平台；教学资源库平台。
而辅助类服务平台则主要是防病毒服务、网站服务和文件服务。
因此在设计中也将采用这种分类方式进行相应设计。
三、有线电视系统
3.1指导思想
校园广播电视台立足于校园，服务于师生，是校内重要的宣传阵地和文化窗口。
作为校内的宣传喉舌，把握正确的宣传和舆论导向，创造良好舆论环境。
紧紧围绕学校的中心工作和工作重点，唱响主旋律，及时反映宣传学校工作亮点，促进校园文化和校园精神文明建设。
及时宣传学校的路线、方针和政策，传播校园文教及娱乐信息，传递重要新闻资讯，扩大师生知识面，反映师生员工呼声，抒发学子心声，沟通师生间情感，丰富师生文化生活，扩大学校宣传，营造和谐校园氛围。
3.2需求分析
建立有线电视资源中心，本次开通20个电视频道和两套自办节目，各教室、各功能室和办公室实现信号通达.
四、校园广播系统
4.1前言
广播系统是学校重要的硬件基础设施，通过学校广播可进行德育教育和外语教学、自办节目等，学校广播也是执行、维护教学秩序的重要工具。
可以说学校日常工作的每一天都离不开广播系统。
随着技术的飞速发展，校园广播系统已经经历了单分区系统、手动控制多分区系统，再到目前最先进的微机控制全自动多分区系统等几个发展阶段。
全自动多分区系统因为可以独立控制播放的各个多区，如操场、教室、宿舍等，对不同区域在不同时间播放不同节目；全自动控制器可以自动控制分区的切换，无需人工去打开或关闭等优点，正逐渐成为校园广播系统的主流和首选。
实验中学是一个数字化的校园，为完善现代化的管理，并为校园增添几分温馨和舒适，同时也为信息的播发提供便捷的途径，因此需建立一套完善的背景/紧急广播系统。
4.2设计原则
方案的设计要求要求遵循“实用性、经济性、标准性、可靠性、安全性、扩展性”的原则。
标准性：
按照定压有线传输系统的标准进行设计。
实用性：
系统要求方便使用，方便操作和控制。
可靠性：
系统必须保证能够长期安全运行，故障便于检查，排除。
扩展性：
既要考虑一期建设的完整性，又要考虑与二期衔接。
经济性：
系统性价比要好，做到投资少，效果好。
4.3需求分析
背景音乐广播能够用把悦耳的音乐和重要的通知传送到校园的每一个角落，能够陶冶情操、净化心灵，能够与消防联动，背景音乐喇叭在紧急状态能够作为消防紧急疏散广播。
一个公共广播系统通常划分成若干个区域，分区是为了便于管理。
凡是需要分别对待的部分，都应分割成不同的区。
但每一个区内，广播扬声器的总功率不能太大，须同功放的容量相适应。
4.4系统特点
背景音乐简称BGM，是BackGroundMusic的缩写，它的主要作用是掩盖噪声并创造一种轻松和谐的气氛，听的人若不专心听，就不能辨别其声源位置，音量较小，是一种能创造轻松愉快环境气氛的音乐。
因此，背景音乐的效果有两个，一是心理上掩盖环境噪声，二是创造与室内环境相适应的气氛，乐曲应是抒情风格的或是轻松的，强烈激性的乐曲是不适宜。
背景音乐不是立体声，而是单声道音乐，这是因为立体声要求能分辨出声源方位，并且有纵深感，而背景音乐则是不专心听就意识不到声音从何处来，并不希望为人感觉出声源的位置，以至要求把声源隐蔽起来，而音量要较轻，以不影响两人对面讲话为原则。
4.5系统功能设计
按照国际流行趋势，学校公共广播系统将校园广播、背景音乐广播和消防紧急广播系统合二为一。
正常情况下，公共广播系统除了具有播放背景音乐、广播通知等背景音乐广播系统功能以外，在遇到消防报警时，能对出事区域实现自动选区或手动选区进行紧急广播。
按照中国消防系统规范要求，公共广播系统必须遵照有关规定按消防分区进行广播分区，但考虑学校广播范围较广，覆盖楼群太多，造成广播分区庞大，因此，设计采用消防广播与校园广播共用终端，广播喇叭及回路设置严格按照消防分区布放，切换部分由消防系统在每个区域（消防分区）设置的切换模块完成。
但校园广播分区大部分按照功能区域进行划分，即可能在每个校园广播分区内包含几个消防分区。
正常情况下，这些区域进行校园广播，但当消防紧急状态时，所有区域自动强行切入到消防广播系统，优先进行消防紧急广播。
五、校园一卡通系统
5.1系统概述
随着社会的进步与变革，各学校原有的消费和管理模式已不能适应新的发展要求，基于目前现状“一卡通”应运而生。
所谓“一卡通”即在学校内，凡有现金、票证或需要识别身份的场合均采用卡来完成。
此种管理模式代替了传统的消费管理模式，为学校管理带来了高效、方便与安全。
建立先进的信息管理系统是实现高等教育现代化的必由之路，而智能卡技术的推广票证或需要识别身份的场合均采用卡来完成。
此种管理模式代替了传统的消费管理模式，为学校管理带来了高效、方便与安全。
运用，则是推进高校信息化管理的重要举措之一。
校园智能卡可供学生用于校园内部处理杂务，购买食品、饮料、书本，借阅图书，查资料，打电话，洗衣等。
学生只需在相关银行开设帐户并存入金额，即可启用其电子钱包功能，可反复充值，也可在银行提款机提取现款。
5.2系统设计目标
※先进成熟的技术和设备，保证系统运作安全、可靠、稳定及使用方便快捷；
※自动化设计，提高管理水平和效率，提供优质、安全、高效的服务；
※经济合理的运营成本，节约管理费用支出，提高工作效率和经济效益；
※合理布局，提高系统的服务质量，缩短服务时间；
※完善的管理措施，最大限度防止资金流失；
5.3系统设计原则
*系统先进
系统硬件、软件、技术处理方法、设定的运行管理模式等能满足系统一定时限的运行管理要求，在满足经济使用的原则下，尽可能选用当前最先进的科研成果。
为使系统有较强的生命力及对未来的适应性，系统采用开放性的体系结构。
在设计中充分考虑到可移植性、易扩充性、互操作性和灵活性，作到软件模块化，通信与接口标准化，使得纵向便于升级，横向易于扩展。
系统在硬件、软件上都尽可能的采用国际上最先进的技术；系统设计的总体思路始终围绕着“一卡通”智能系统，各子系统随时集成到“一卡通”智能管理系统中；系统采用C/S（客户端/服务器）结构，即标准网络结构，整个系统是一个局域网结构，系统规模可以自由伸缩，即系统规模可以在局域网范围内无限制的扩展成一个大规模系统，也可以缩小到只有一台管理电脑控制管理的小型系统，且发行管理的设备可以全系统共用；
*可靠性
系统的可靠性取决于系统硬件、软件的质量和施工质量、系统运行管理模式等，系统硬件、软件的质量取决于产品选型，施工质量取决于安装工程公司质量保证体系，运行管理模式取决于系统使用公司的运行管理规章制度。
因此，选择成熟可靠的系统硬件、软件，是系统最底层的可靠性保证，也是最根本的保证；由工程经验丰富、质量保证体系可靠的工程公司负责安装调试，是系统可靠性的条件保证；系统运行管理规章制度的合理行，是系统长期运行可靠行的保证。
*安全性
安全性直接影响系统的经营成本，是系统一个重要的考核指标。
系统硬件的设计采用分布式星型结构，局部设备的故障不会影响整个系统的运行；系统软件操作受口令、授权的保护，数据库具备恢复备份的能力；运行管理部门保证系统计算机不受电脑病毒的侵害，智能卡采用加密IC卡。
*可扩充性
系统硬件设计采用分布系统，便于以后子系统增加和功能的增加，计算机设备的各种资源保留充分的余量；软件的设计采用子系统和功能的模块化，子系统和功能的增加只是模块的增加；系统的设计保证以后因技术调整和通道口的增加而进行大规模的调整。
*可维护性
尽可能选用模块化设计的硬件设备，降低维护成本，选择技术力量雄厚、维护服务周到的设备，保障维护的及时可靠，硬件的连接采用国际国内标准接口尽可能选择标准化设备；软件的设计采用功能模块化设计，便于各个子系统和子功能的维护，程序结构清晰明了，易懂易用；工程管线的敷设便于维修检查。
为了充分利用网络的资源并提高网络的生存能力和可靠性，同时又有利于统一管理，系统实行分布式和层次化的管理，尽量将功能独立化并分布到各层。
*实用性
系统设计时充分考虑智能大厦目前的物业运行管理模式，在不要过多地改变现有管理的前提下，选择操作简单方便的硬件设施，选择友好的中文操作界面，保证操作人员易学易用，尽可能地减少手工操作。
*简便性
与用户的界面应采用窗口的形式，汉字操作界面，操作面极少；
5.4消费管理系统
5.4.1系统概述
系统通过计算机将收费管理系统有机地结合进行,实现智能卡自动化管理。
收费管理系统结合计算机进行收费管理,使用者使用智能卡消费,构成收费管理系统。
系统避免了收费过程中收取钱票的种种弊端,同时可提高交易速度数倍。
消费后计算机可立即对各种消费进行汇总、统计、打印报表,便于部门进行成本核算。
使用智能卡管理系统,大大提高了管理的现代化手段和学校形象。
利用电线电缆和各中辅助设备组成的网络系统，使收费机和计算机之间能够方便地相互交换数据。
使用智能收费管理系统能够彻底改变食堂、餐厅、购物中心、商场等的人工收费方式，提高了管理工作的准确性，同时也避免了各种人为因素造成的误差，实现了就餐、购物电子货化，操作简单方便，运行安全可靠。
系统通过联网和非联网的方式进行信息交换，不仅优化了收费服务，方便管理，节省人力，也加强了卫生管理，解决了传统的清点饭菜票、现金找赎和帐目清算的繁杂和易出错问题，大大提高了效率并有效防止了徇私舞弊行为，提高收费的档次和管理。
在本大楼内根据不同的消费场所将设置多台智能收费机，是智能IC卡“一卡通”不可缺少的组成部分。
5.4.2系统的组成
本系统由计算机、收费管理软件、收费机、IC卡发行器、RS485通讯卡、充值机（可选配）、打印机和感应式Mifare-1IC卡卡片组成。
六、安防监控报警系统
6.1概述
随着科技的不断进步，基于网络的信息交互已经走进了我们的生活，人们在信息获取、交流和处理等方面发生巨大变化的同时也给一些不法分子进行犯罪和破坏活动增加了机会。
实验中学校园的安全防范体系建设，包括主要课室的视频监控，各楼梯出口的视频监控，体育场、餐厅、大门口等关键位置的视频监控；校园四周围墙、主要功能室等区域的红外防盗报警系统。
6.2系统功能需求分析
*安全保卫：
需在校园门口、内部通道、周界等目标进行实时全天候视频监控，且具备全天候录像功能。
*教学监控：
及时了解教室内教学情况。
*远程监控：
学校老师和学生家长可通过internet网络可在任何地方实现远距离监控。
6.3设计原则
安全防范系统应从高度的安全性，管理的科学性和对人为破坏的抵抗和防御能力出发，确保界首实验中学日常运营的绝对安全。
为此我们提出以下几条设计原则：
先进性，实用性，可靠性，扩展性，兼容性，经济性，整体性
七、多功能教室系统
现代社会已进入电子信息时代，视听设备、网络、计算机等多媒体工具，以及自动
升级会员 