國(guó)際化學(xué)校智能系統(tǒng)設(shè)計(jì)——以舟山綠城育華為例

徐幸

（大象建筑設(shè)計(jì)有限公司）

1 概況

舟山是浙江省沿海城市，地處我國(guó)東南沿海,長(zhǎng)江口南側(cè)，杭州灣外緣的東海洋面上。地理位置介于東經(jīng)121°30′～123°25′、北緯29°32′～31°04′，由1390個(gè)島嶼組成。全市區(qū)域總面積2.22萬(wàn)km2，其中海域面積2.08萬(wàn)km2，陸域面積1440 km2。群島之中，以舟山島最大，其“形如舟揖”，故名舟山。舟山地區(qū)人均生產(chǎn)總值達(dá)到10 493美元，成為繼杭州、寧波后全省第3個(gè)突破1萬(wàn)美元的地級(jí)市。隨著城市生活水平不斷提高，人們對(duì)教學(xué)認(rèn)識(shí)不斷加深，對(duì)教學(xué)硬件設(shè)施要求也更高。因此，舟山市建造的綠城育華學(xué)校，具有國(guó)際化現(xiàn)代智能系統(tǒng)設(shè)計(jì)水平。

2 學(xué)校規(guī)模與培養(yǎng)目標(biāo)

2.1 學(xué)校規(guī)模

學(xué)校建在舟山市臨城新區(qū)長(zhǎng)峙島，總用地面積12萬(wàn)m2，項(xiàng)目規(guī)劃總建筑面積7.9萬(wàn)m2，是一所現(xiàn)代化、園林化、網(wǎng)絡(luò)化、生態(tài)化的新型學(xué)校。學(xué)校共設(shè)60 班，包括小學(xué)36 班、初中12 班、高中12 班。

2.2 培養(yǎng)目標(biāo)

服務(wù)本地，以培養(yǎng)全球公民為己任，達(dá)到國(guó)際視野；中外結(jié)合，搭建國(guó)際橋梁。

3 智能化設(shè)計(jì)要求與內(nèi)容

3.1 通信設(shè)施

1）電信設(shè)施：1號(hào)樓地下一層，面積12m2；

2）移動(dòng)設(shè)施：1號(hào)樓地下一層，面積12m2；

3）聯(lián)通設(shè)施：1號(hào)樓地下一層，面積12m2；

4）有線電視設(shè)施：1號(hào)樓地下一層，面積12m2。

3.2 校園廣播設(shè)施

1）校園廣播通訊站：5號(hào)樓一層，面積70m2；

2）校園廣播站：5號(hào)樓三層，面積25m2。

3.3 多媒體設(shè)施

1）校園電視臺(tái)：5號(hào)樓一層，面積75m2；

2）錄音棚：5號(hào)樓二層，面積33m2；

3）微電影制作中心：5號(hào)樓三層，面積100 m2；

4）電視制作及廣播中心：5號(hào)樓三層，面積132m2。

3.4 IT數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)施

1）網(wǎng)絡(luò)中心：5號(hào)樓二層，面積36m2；

2）電子音像設(shè)施：5號(hào)樓二層，面積36 m2。

3.5 安保相關(guān)設(shè)施

1）閉路電視機(jī)房：5號(hào)樓二層，面積36 m2；

2）安保中心：5號(hào)樓二層，面積75 m2。

4 校園智能標(biāo)配內(nèi)容

校園設(shè)施配備如表1所示。

表1 校園智能系統(tǒng)標(biāo)配

5 通信、數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)

5.1 相關(guān)機(jī)房?jī)?nèi)容

1）電信、移動(dòng)及聯(lián)通：1號(hào)樓地下一層，面積均為12 m2；

2）網(wǎng)絡(luò)中心：5號(hào)樓二層，面積36 m2；

3）電子音像：5號(hào)樓二層，面積36 m2；

4)各單體：均設(shè)置弱電交接間。

5.2 結(jié)構(gòu)化綜合布線系統(tǒng)內(nèi)容

1）核心層至匯聚層采用萬(wàn)兆鏈路；

2）匯聚層至接入層采用千兆鏈路；

3）接入層至前端水平點(diǎn)位：教學(xué)樓區(qū)域千兆到點(diǎn)位，宿舍樓區(qū)域百兆到桌面；

4）所有主干線纜采用單模光纜+Cat6類(lèi)線（90m內(nèi)）互為備份；

5）所有前端語(yǔ)音和數(shù)據(jù)信息點(diǎn)水平線纜均采用Cat6類(lèi)線到桌面。

5.3 結(jié)構(gòu)化綜合布線系統(tǒng)平面布置

1）小學(xué)部：一、二年級(jí)班教室平面布置（見(jiàn)圖1）

圖1 小學(xué)部布線系統(tǒng)平面布置

2）中學(xué)部：普通教室平面布置（見(jiàn)圖2）

圖2 中學(xué)部布線系統(tǒng)平面布置

5.4 空間的進(jìn)化應(yīng)用（見(jiàn)圖3）

5.5 語(yǔ)言與語(yǔ)音通信系統(tǒng)

語(yǔ)言與語(yǔ)音通信系統(tǒng)采用以下3種方式。

1）通信運(yùn)營(yíng)商提供的集團(tuán)群組電話

優(yōu)點(diǎn)：前期部署方便，成本較低，話機(jī)便宜，單機(jī)均有直撥號(hào)碼，集團(tuán)群組內(nèi)部實(shí)現(xiàn)分機(jī)功能。

缺點(diǎn)：需要按年續(xù)租；人員出現(xiàn)變動(dòng)/新增/更改/座位變動(dòng)，調(diào)整號(hào)碼困難，一般需由運(yùn)營(yíng)商管理人員進(jìn)行操作，故響應(yīng)較慢。

2）自建模擬PBX

優(yōu)點(diǎn)：可實(shí)現(xiàn)話務(wù)總臺(tái)功能；話務(wù)中繼線門(mén)數(shù)可以減少；人員變動(dòng)可實(shí)現(xiàn)自主管理。

缺點(diǎn)：前期有一定投資成本，內(nèi)部電話增量時(shí)，擴(kuò)展板卡工作量較大，模擬PBX設(shè)備將要淘汰，后續(xù)備品備件采購(gòu)困難且價(jià)格較高。

3）統(tǒng)一通信解決方案

優(yōu)點(diǎn)：面向未來(lái)的統(tǒng)一通信解決方案，實(shí)現(xiàn)固話、移動(dòng)終端、無(wú)線終端及PC之間的無(wú)縫的、無(wú)地域和國(guó)家限制的通信；體驗(yàn)語(yǔ)音、視頻、共享文檔、群組協(xié)作等應(yīng)用；系統(tǒng)管理均基于軟件平臺(tái)，采用軟交換實(shí)現(xiàn)，維護(hù)簡(jiǎn)便，有網(wǎng)絡(luò)（有無(wú)線）即可接入。

缺點(diǎn)：前期費(fèi)用較高，經(jīng)了解采用該系統(tǒng)進(jìn)行布置，接入主設(shè)備可與通信運(yùn)營(yíng)商合作攤銷(xiāo)主要部分成本。

5.6 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)

無(wú)線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃采用胖AP部署模式，其特點(diǎn)如下：

1）部署成本低；

2）需對(duì)每臺(tái)AP單獨(dú)配置，不能集中管理，數(shù)據(jù)無(wú)法集中轉(zhuǎn)發(fā)，管理與維護(hù)較復(fù)雜；

3）需要人工對(duì)每個(gè)AP進(jìn)行信道設(shè)置和發(fā)射功率調(diào)整；

4）安全和認(rèn)證等功能一體化，但支持能力一般，擴(kuò)展能力不強(qiáng)；

5）多AP間漫游切換存在延時(shí)；

6）無(wú)線網(wǎng)絡(luò)故障時(shí)，故障點(diǎn)定位難。

胖AP部署的優(yōu)化措施：考慮到本項(xiàng)目每個(gè)教室內(nèi)學(xué)生人數(shù)不超過(guò)30人，因此建議采用支持802.11n（雙頻段，300Mbps）胖AP進(jìn)行部署，胖AP理論同時(shí)接入需大于64個(gè)終端，實(shí)際使用接入不低于32個(gè)終端；根據(jù)現(xiàn)有建筑平面圖，所有教學(xué)區(qū)教室之間相鄰均為右側(cè)附圖形式，滿足胖AP部署后多點(diǎn)之間需手動(dòng)設(shè)置，實(shí)現(xiàn)信道避讓。

5.7 手機(jī)信號(hào)覆蓋系統(tǒng)

手機(jī)信號(hào)覆蓋系統(tǒng)除覆蓋地下室區(qū)域外，是否需要在各單體內(nèi)及樓層內(nèi)進(jìn)行信號(hào)覆蓋； 如需要進(jìn)行覆蓋，在中式建筑群中以哪種信號(hào)覆蓋措施進(jìn)行實(shí)施需要盡快討論； 由于近幾年通信基礎(chǔ)建設(shè)逐步由各通信運(yùn)營(yíng)商負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)為由剛成立的鐵塔公司統(tǒng)一承擔(dān)，因此多網(wǎng)合一是否可以實(shí)現(xiàn)需要召集各方單位進(jìn)行一次技術(shù)溝通和協(xié)調(diào)。

5.8 校訊通、家校通系統(tǒng)

1）傳統(tǒng)模式

采用各通信運(yùn)營(yíng)商提供的校訊通、家校通平臺(tái)。

優(yōu)點(diǎn)：可兼容智能手機(jī)及非智能手機(jī)。

缺點(diǎn)：提供內(nèi)容、資訊等信息乏味，與家長(zhǎng)和學(xué)生及教育從業(yè)人員互動(dòng)性差，軟件自定義及二次開(kāi)發(fā)困難，與面向未來(lái)的教育大數(shù)據(jù)云平臺(tái)無(wú)任何兼容性，無(wú)二次數(shù)據(jù)挖掘應(yīng)用的可能。

2）多媒體信息互動(dòng)平臺(tái)模式

基于Apps和WebBrowser平臺(tái)的學(xué)生、家長(zhǎng)、教師和學(xué)校之間的多媒體信息互動(dòng)平臺(tái)，是面向未來(lái)的、可與教育大數(shù)據(jù)云平臺(tái)直接融合、可深度挖掘和再次微創(chuàng)新的互動(dòng)平臺(tái)。

5.9 有線電視系統(tǒng)

基于網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的模式： 基于網(wǎng)絡(luò)、面向未來(lái)、開(kāi)放兼容的、支持2K及以上的音視頻傳輸平臺(tái)（功能之一——實(shí)現(xiàn)有線電視及自辦節(jié)目的解決方案），考慮到學(xué)校實(shí)際對(duì)有線電視的需求，實(shí)際需要收看的有線電視頻道一般為CCTV1-CCTV13和中國(guó)教育頻道1、頻道2，一般不超過(guò)20個(gè)頻道； 自辦節(jié)目考慮到現(xiàn)在的主流攝像、格式轉(zhuǎn)換、編解碼器及視頻編輯軟件均為全數(shù)字高清格式為主 ，一般不超過(guò)5個(gè)頻道； 將有線電視信號(hào)按每個(gè)頻道一臺(tái)機(jī)頂盒輸出HDMI接入全數(shù)字矩陣系統(tǒng)； 將自辦節(jié)目、直播節(jié)目接入全數(shù)字矩陣系統(tǒng)； 全數(shù)字矩陣系統(tǒng)具有千兆網(wǎng)絡(luò)連接口，可實(shí)現(xiàn)對(duì)錄播節(jié)目、流媒體服務(wù)器等一切基于網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)傳輸?shù)囊粢曨l數(shù)據(jù)進(jìn)行管理、轉(zhuǎn)發(fā)和調(diào)用，具有開(kāi)放、靈活、兼容性強(qiáng)的諸多特點(diǎn)。

5.1 0 閉路電視監(jiān)視系統(tǒng)

1）基于網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的全數(shù)字閉路電視架構(gòu)： IP攝像機(jī)+流媒體服務(wù)器+磁盤(pán)陣列+解碼器+液晶電視墻+平臺(tái)軟件；

2）物理鏈路：至前端攝像機(jī)線纜采用Cat5e 雙絞線+RVV2×1.5電源線；

3）網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)：采用三層網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，接入層采用可網(wǎng)管交換機(jī)，百兆交換千兆上聯(lián)；匯聚層采用可網(wǎng)管交換機(jī)，千兆交換千兆上聯(lián)；數(shù)據(jù)傳輸均采用單模光纜實(shí)現(xiàn)。

6 安防系統(tǒng)

6.1 入侵報(bào)警系統(tǒng)

1）室外公共區(qū)域點(diǎn)位布置

（1）在學(xué)校圍墻設(shè)置周界防越報(bào)警系統(tǒng)，具體措施將結(jié)合室外景觀圖紙進(jìn)行深化；

（2）要求每個(gè)防區(qū)設(shè)置無(wú)聲報(bào)警閃爍燈和復(fù)位按鈕，無(wú)聲報(bào)警閃爍燈要求在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行復(fù)位，系統(tǒng)復(fù)位在中心完成。

2）學(xué)校內(nèi)重要區(qū)域布置點(diǎn)位：計(jì)算機(jī)教室；報(bào)告廳；財(cái)務(wù)室；試卷保密室；重要設(shè)備機(jī)房。

6.2 門(mén)禁一卡通系統(tǒng)

1）在校園主、次出入口需設(shè)置該系統(tǒng)；

2）建議在校園建筑群一層主要通道口部均設(shè)置具有進(jìn)出方向判斷功能的遠(yuǎn)距離讀卡器，為將來(lái)的應(yīng)用平臺(tái)二次開(kāi)發(fā)提供前端信息采集的基礎(chǔ)條件；

3）在校園內(nèi)一切需要經(jīng)過(guò)身份認(rèn)證才能辦理、使用、享受的服務(wù)基于的一個(gè)載體，可以是卡片、手機(jī)（NFC二維碼）、APPLEWATCH等設(shè)備；

4）代替原有各類(lèi)證件如：學(xué)生證、工作證、借書(shū)證、醫(yī)療證、出入證、銀行卡（小額支付）；

5）基本功能由校園卡管理、學(xué)籍管理、教學(xué)管理、食堂管理、金融管理、機(jī)房管理、充值管理、綜合查詢、系統(tǒng)管理等模塊組成。

7 結(jié)束語(yǔ)

基于網(wǎng)絡(luò)為主，實(shí)現(xiàn)各區(qū)域內(nèi)的平衡、雙向、扁平化的音視頻傳輸；通過(guò)信息共享、大數(shù)據(jù)靈活調(diào)用、數(shù)據(jù)同步及備份、面向未來(lái)的數(shù)據(jù)積累、大數(shù)據(jù)積累的深度挖掘，最終目的是提供一個(gè)良性的、循序漸進(jìn)的、互動(dòng)的、有效信息共享平臺(tái)，讓教育的參與者（學(xué)生、家長(zhǎng)、教師和學(xué)校）都能成為教育的受益者。