智慧校園能化系統(tǒng)設計方案

智慧校園智能化系統(tǒng)設計方案0101項目建設需求1.1工程概況昆明長城中學于1944年由原清華大學校長、西南聯(lián)合大學常委梅胎琦和西南聯(lián)合大學教授潘光旦、聞一多、吳瞻、費孝通等發(fā)起，云南賢達襄助創(chuàng)辦，是一所歷史悠久的烽火名校。學校定“長城”為校名，不僅因為它誕生于抗日戰(zhàn)爭的烽火中，長城師生應以“民族復興，自強不息”為己任，更因為長城是中華民族的象征，意在勉勵師生“長存邦家之志，為國干城”。配建完全小學建設項目總建筑面積32371.30㎡，位于小屯路西側(cè)。完全小學共設有多媒體教室57間（包括普通教室、舞蹈教室、美術(shù)教室、書法教室、勞動教室音樂教室括辦公室、會議室、圖書館、機房及設備間等。配建中學建設項目總建筑面積19841.25㎡。配建中學共設有多媒體教室42間（包括普通教室、美術(shù)教室、實驗室、特色科學用房音樂教室1間，計算機教室3間，錄播教室1間，禮堂1間，其它功能用房包括辦公室、會議室、食堂、宿舍、機房及設備間等。1.2項目建設需求n提升校區(qū)的教學、辦公、管理等工作的方便性、快捷性，建立全光網(wǎng)絡的信息高速公路。n提供先進的教學手段和工具，如：多媒體電教系統(tǒng)、計算機教室系統(tǒng)、錄播教室系統(tǒng)等。構(gòu)建基于網(wǎng)絡、多媒體、云服務的學習平臺，形成開放、高效、互動的教學模式，實現(xiàn)教育教學現(xiàn)代化。n提供先進的教學管理方式，如：校園廣播系統(tǒng)、多媒體會議系統(tǒng)等。校園廣播系統(tǒng)作為學校的重要應用系統(tǒng)，平時可以全部或分區(qū)播放上下課鈴聲、廣播體操、升國旗、背景音樂、自辦播音節(jié)目等；當發(fā)布通知時，管理人員可以將當前背景音樂狀態(tài)切換到廣播狀態(tài)，進行消息和通知的發(fā)布；當發(fā)生火警時，則立即切換為消防廣播，指揮人員疏散。多媒體會議實現(xiàn)日常高效的數(shù)字化討論、報告、演講、培訓、表演等。n提供先進的行政后勤管理，如校園“一卡通”系統(tǒng)、信息發(fā)布系統(tǒng)等。一卡通系統(tǒng)設計包括：門禁、食堂消費、考勤、停車場管理四個子系統(tǒng)，系統(tǒng)采用TCP/IP聯(lián)網(wǎng)管理，通過校園一卡通平臺實現(xiàn)業(yè)務數(shù)據(jù)的高速交互，為學校帶來便捷的管理。信息發(fā)布系統(tǒng)滿足學校各類信息的及時發(fā)布和循環(huán)展示等應用需求。n提供先進的安全保障系統(tǒng)，如：視頻監(jiān)控系統(tǒng)、緊急呼救系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)等。確保建筑內(nèi)人身、財產(chǎn)的高度安全，并具備對災害和突發(fā)事件的防御能力。n為確保整個智能化系統(tǒng)的良好、穩(wěn)定運行，要為中心機房設備提供一個符合《電子計算機機房設計規(guī)范》要求的環(huán)境，應進行機房工程建設，包括：機房裝修、防雷接地、機房布線、抗靜電地板、UPS配電、空調(diào)、消防等。1.3設計內(nèi)容1、綜合布線系統(tǒng)2、計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)3、校園廣播系統(tǒng)4、安全防范系統(tǒng)5、校園一卡通系統(tǒng)6、計算機教室系統(tǒng)7、錄播教室系統(tǒng)8、多媒體電教系統(tǒng)9、多媒體會議系統(tǒng)10、信息發(fā)布系統(tǒng)11、機房工程1.4總體設計原則n安全第一，充分完善校園安全防范的設計；n多媒體教室、計算機教室、錄播教室、禮堂等區(qū)域重點設計；n人群聚集區(qū)域（樓梯間、球場、風雨操場等）加強視頻智能監(jiān)控措施；n充分滿足人性化需求，提供快捷、舒適的教學和辦公環(huán)境；n在充分滿足應用需求的前提下，合理控制建設投資；1.5設計依據(jù)...........l...........2.12.1綜合布線系統(tǒng)設備接入老師筆記本、86寸多媒體互動平板、廣播、高清視辦公室：大型辦公室設置20個信息點位（根據(jù)工作區(qū)子系統(tǒng)垂直干線子系統(tǒng)工作區(qū)子系統(tǒng)垂直干線子系統(tǒng)垂直干線子系統(tǒng)水平子系統(tǒng)建筑群子系統(tǒng)設備間子系統(tǒng)管理子系統(tǒng)垂直干線子系統(tǒng)水平子系統(tǒng)建筑群子系統(tǒng)設備間子系統(tǒng)管理子系統(tǒng)系統(tǒng)點位設置：信息點1161個，語音點43個，無線AP點200個，AP面板55個，共計1459個信息點。信息點、語音點都使用6類4對非屏蔽雙絞電纜，教室和辦公室內(nèi)采用4芯單模光纜接入多媒體弱電箱。數(shù)據(jù)主干采用12芯單模光纜。支持目前水平1000M、主干10000M的網(wǎng)絡應用，及未來擴展的需要?；趯W校的防火等級要求，水平電纜采用防火等級為：CM低煙無鹵。綜合布線系統(tǒng)特點：采用全光網(wǎng)絡布線到教室辦公室多媒體弱電箱，布線簡單方便、穩(wěn)定可靠、便于今后的檢修和故障排查，采用阻燃六類線纜保證今后線纜的防火等級達到學校場合的要求。2.22.2計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)系統(tǒng)架構(gòu)及組網(wǎng)拓撲校園計算機網(wǎng)絡為典型的GPON系統(tǒng)網(wǎng)絡由OLT、ONU、ODN組成，規(guī)劃為一套單核心單出口網(wǎng)絡模式。各類前端設備由有線接入ONU設備，ONU設備通過光纖接入ODN及OLT設備，然后再到核心交換機形成數(shù)據(jù)交互。統(tǒng)一由核心劃分VLAN技術(shù)劃出多個專用網(wǎng)（教學網(wǎng)、辦公網(wǎng)、視頻監(jiān)控、一卡通等網(wǎng)段），實現(xiàn)各子網(wǎng)獨立管理。廣域網(wǎng)主要由一套綜合網(wǎng)關(guān)實現(xiàn)路由和防火墻等功能和各類應用服務器等設備組成，核心交換機、OLT主機設在小學風雨操場旁中心機房。WIFI覆蓋以建筑內(nèi)為主，兼顧室外區(qū)域覆蓋，滿足無線上網(wǎng)、各類網(wǎng)絡教學應用等需求。2.32.3校園廣播系統(tǒng)VLAN進行管理。廣播點位的設置：教室、樓道、室內(nèi)公共區(qū)域、室外操場、運動系統(tǒng)廣播分區(qū)可按教室、年級、樓層、樓棟、室外、運動場、籃體育活動的遠程擴音需要。人員可以通過無線話筒對出入口區(qū)域進行單獨廣播廣播站（校園網(wǎng)）員2.3.22.3.2校園廣播前端設計2.3.32.3.3廣播室設置小學廣播室小學廣播室中學廣播室中小學設置獨立廣播室，可以根據(jù)中小學的不同要求進行獨立的校園編程廣播，也可以通過兩套主機的聯(lián)網(wǎng)功能，進行集中統(tǒng)一的廣播。l分布式部署，統(tǒng)一管控l分級分權(quán)管理l智能應急調(diào)度l聯(lián)動報警廣播l統(tǒng)一背景音樂/信息播報2.3.42.3.4中小學廣播分區(qū)設置按照學校的樓棟和樓層的功能要求分為以下幾個廣播分區(qū)：如下表所示，每一個區(qū)域所選用的喇叭種類及數(shù)量，負載功率，以及匹配的功率放大器種類及數(shù)量。2.3.52.3.5中學廣播分區(qū)設置按照學校的樓棟和樓層的功能要求分為以下幾個廣播分區(qū)：如下表所示，每一個區(qū)域所選用的喇叭種類及數(shù)量，負載功率，以及匹配的功率放大器種類及數(shù)量。共設計有37個大的廣播分區(qū)，同時每間教室又成為教室大分區(qū)下面的一個獨立分區(qū)。2.3.62.3.6分區(qū)廣播、分控管理任意分區(qū)分控管理緊急疏散緊急廣播聯(lián)動2.3.72.3.7多媒體教學廣播服務器廣播終端本地教學與廣播共用多媒體音箱：①廣播終端內(nèi)置2.4G無線音頻模塊，通過頭戴式藍牙話筒與音箱匹配，方便老師教學時通過音響說話，讓學生聽得更清楚。②廣播終端有音頻線路輸入接口，教室的教學電腦信號直接接上，可共用一套音響設備。2.42.4安全防范系統(tǒng)總體說明：校園安全防范系統(tǒng)包括視頻監(jiān)控系統(tǒng)、巡更系統(tǒng)、緊急報警系統(tǒng)等。視頻監(jiān)控系統(tǒng)由IP高清攝像機、網(wǎng)絡傳輸、視頻存儲系統(tǒng)、安防管理平臺、大屏顯示系統(tǒng)、分控終端等組成，采用IP網(wǎng)絡架構(gòu)，組成一個多功能、全方位、立體化的視頻監(jiān)控體系。前端攝像機均采用不低于400萬像素的IP攝像機，提升安全防范清晰度水平。小學安防監(jiān)控中心設置在小學風雨操場旁消防控制室內(nèi)，設置一組2*3的55寸液晶拼接屏，滿足視頻監(jiān)控顯示需求；中學安防監(jiān)控中心設置在中學行政樓三層電梯廳對面房間內(nèi)，設置一組2*3的55寸液晶拼接屏，滿足視頻監(jiān)控顯示需求；于中學和小學正大門門衛(wèi)處各設置一套分控終端，采用55寸掛墻監(jiān)視器，滿足視頻監(jiān)控顯示需求，實現(xiàn)分機監(jiān)控和管理的功能。全校室內(nèi)室外共設置891個攝像頭，其中小學510個攝像頭，中學381個攝像頭。安防管理平臺服務器及錄像存儲設備統(tǒng)一放置于小學風雨操場旁的中心機房內(nèi)。備余90臺前端攝像頭以2Mb碼流存儲的冗余量，可滿足校方今后擴充需求。系統(tǒng)采用集中供電的方式，利用中心機房的UPS電源進行供電，備電時間不少于1小時。系統(tǒng)按2Mb碼流存儲，存儲時間不少于90天。2.42.4.1安防點位設置（a）在校園周界圍墻設置視頻監(jiān)控點，按≤40米的范圍配置監(jiān)控點，采用槍式周界攝像機，確保視頻監(jiān)控圖像效果滿足安防要求，達成該區(qū)域98%范圍的監(jiān)視力度；（b）在地下車庫、出入口、校園出入口、主要道路、操場、庭院、運動場、樓頂?shù)任恢迷O置監(jiān)控點，采用立桿安裝。其中固定監(jiān)控點采用槍式攝像機，云臺監(jiān)控點（籃球場、運動場、操場、庭院、樓頂?shù)龋┎捎每烨驍z像機，達成該區(qū)域95%范圍的監(jiān)視力度。（c）在室內(nèi)出入口、樓道、走廊等位置設置監(jiān)控點，采用半球或槍式攝像機，確保公共區(qū)域的無死角監(jiān)控，達成該區(qū)域98%范圍的監(jiān)視力度。（d）教室均設置2個對攝監(jiān)控點，教室前方設置云臺半球攝像機，后方設置槍型攝像機；較大功能教室設置4個監(jiān)控點，滿足教室內(nèi)無死角的監(jiān)控存儲，達成教室內(nèi)98%范圍的監(jiān)視力度。（e）在重要資料室、保密室、廣播室、弱電機房、監(jiān)控機房、生活泵房、消防泵房、變電室、柴油發(fā)電機房等功能用房設置監(jiān)控系統(tǒng)。（f）在殘疾人衛(wèi)生間設置緊急求救報警系統(tǒng)。2.4.22.4.2設計思路基于‘一個中心，三道防線，縱深防御’的設計思路，即：校園周界主要出入口園區(qū)道路停車場重要室外設施設備第一道防線2.4.32.4.3第一道防線：1液壓一體升降柱1本次設計于學校的中學和小學正大門口設置液壓一體升降柱，用于界定區(qū)域、通道管制和反恐阻截等功能，提升學校形象的作用。2.4.32.4.3第一道防線：周界聲光警戒視頻監(jiān)控周界聲光警戒視頻監(jiān)控22入侵響應入侵提示入侵響應周界防范服務器監(jiān)控中心大屏崗亭客戶端（去誤報）1、沿圍墻布設“聲光警戒攝像機”，按≤40米的原則布周界防范服務器監(jiān)控中心大屏崗亭客戶端（去誤報）2、根據(jù)周界各段的實際情況，設定攝像機的“拌線入侵區(qū)域”，一旦有活動目標入侵相應區(qū)域，則立即發(fā)出聲光報警，現(xiàn)場阻止入侵。3、聯(lián)動監(jiān)控中心系統(tǒng)，自動在大屏上彈出報警現(xiàn)場畫面及附近攝像機畫面，以便快速確認警情，快速處警。4、周界報警系統(tǒng)也可聯(lián)動“聲光警戒攝像機”，實現(xiàn)雙重警戒功能。2.4.32.4.3第一道防線： 1 1、在校園主入口\次入口設置攝像機，對出入人員進行高清視頻監(jiān)控。2、在校園主入口\次入口設置兩通道擺閘，對進出人員實施權(quán)限進出管理。3、門禁系統(tǒng)采用人臉識別技術(shù)，支持人臉識別、IC卡等認證方式。4、支持人臉門禁、考勤、巡更等應用。5、人臉識別率>99%，最快識別速度0.2秒。支持活體檢測功能，能夠?qū)φ掌?、視頻防假。4車輛識別出入管理：1、在學校的各機動車出入口/消防通道處各設置一套一進一出車牌識別道閘，對學校教職工車輛可實現(xiàn)白名單進出方式。2、對社會車輛可實現(xiàn)登記進出方式，為車輛進出管理提供高效便捷的管理手段。3、選用單層柵欄桿，支持防撞、防冷凝、手動鎖閘等功能。2.4.32.4.3第一道防線：5訪客管理系統(tǒng)：5工登記慢、人工辨識不準確、資料查詢不便等弊端。訪客可以憑二維碼在限定時段授權(quán)授權(quán)通行價值價值流程預約：訪客線上預約、臨時訪客均可現(xiàn)場信息自動登記2.4.32.4.3第一道防線：校園操場、園區(qū)道路等區(qū)域校園操場、園區(qū)道路等區(qū)域：661、園區(qū)道路及岔路口等設置高清攝像機，實現(xiàn)智能視頻監(jiān)控。2、校園操場是課余時間學生聚集較多的場所，存在一定的安全隱患。為加強校園廣場情況監(jiān)控，在操場周邊安裝高清的紅外球機，球機看細節(jié)，配合樓頂至高點設置的高清球機看全景畫面，實現(xiàn)對操場人員活動情況的無死角監(jiān)控。3、在全景監(jiān)控的同時高速云臺功能為用戶提供快速細節(jié)的定位，實現(xiàn)自動或手動對全景區(qū)域內(nèi)的多個目標進行分析，滿足學校高等級要求的安保需求。2.4.42.4.4第二道防線：教學樓內(nèi)設置視頻監(jiān)控：教學樓內(nèi)設置視頻監(jiān)控：111、教學樓的主入口、電梯廳、走廊、通道等設置高清紅外攝像機，實現(xiàn)全天候的高清視頻監(jiān)控。22樓梯視頻監(jiān)控：1、樓梯間內(nèi)的攝像機具備智能偵測功能，人員密度檢測，支持閾值自定義配置，超閾值報警。2、出現(xiàn)人數(shù)超了限定值，監(jiān)控中心會立即報警。2.4.52.4.5第三道防線：11電梯轎廂視頻監(jiān)控：1、電梯轎廂內(nèi)采用網(wǎng)橋方式發(fā)送信號以及接收信號。2、采用電梯半球小巧安裝方便，保證畫質(zhì)的清晰。2廚房防油污視頻監(jiān)控：21、可拆卸鏡頭護罩2、方便清洗和更換2.4.52.4.5第三道防線：重點房間及區(qū)域重點房間及區(qū)域---監(jiān)控33重點房間如機房、水泵房、變電房、樓頂?shù)戎匾獏^(qū)域設置監(jiān)控保證設備的安全和區(qū)域的安全機房監(jiān)控1、提升機房的管理水平，提高學校的管理形象；2、保證監(jiān)控設備安全有序；3、及時預見和分析設備故障，及時發(fā)現(xiàn)、排除設備故障；3、有效降低設備損壞情況的發(fā)生，減少維修的時間和費用，降低運營成本；4、對出入機房的人員實現(xiàn)科學有效的監(jiān)控和管理，增強機房的安全防范；5、實現(xiàn)主管領(lǐng)導在自己的辦公室里或是在外地隨時瀏覽各個機房的日常情況2.4.62.4.6安防監(jiān)控中心：1視頻存儲1監(jiān)控中心配置7臺CVR存儲一體機，每臺自帶24塊14T企業(yè)級IoT磁盤，完全滿足校區(qū)內(nèi)891個監(jiān)控點位的錄像存儲需求，視頻錄像存儲時間為90天。且冗余90臺前端攝像頭以2Mb碼流存儲的冗余量，可滿足校方今后擴充需求。2安防管理平臺2安防管理平臺主要是對學校內(nèi)對視頻監(jiān)控、入侵報警、緊急求救、人臉識別通道、停車場等其余各個子系統(tǒng)進行統(tǒng)一管理。視頻監(jiān)控通道閘周界入侵報警通道閘集成控集成控制平臺停車場停車場2.52.5一卡通系統(tǒng)一卡通系統(tǒng)：校園一卡通系統(tǒng)設計包括：門禁和食堂消費管理兩個子系統(tǒng)。系統(tǒng)采用TCP/IP聯(lián)網(wǎng)管理，數(shù)據(jù)統(tǒng)一工作于設置在中心機房的中心管理服務器內(nèi)。門禁和消費管理系統(tǒng)均采用一套CPU卡進行管理。消費系統(tǒng)管理可實現(xiàn)按次消費和按金額消費的需求。統(tǒng)一數(shù)據(jù)統(tǒng)一數(shù)據(jù)個性化定制統(tǒng)一卡務統(tǒng)一結(jié)算數(shù)據(jù)挖掘集中管理多級控制智慧體驗2.5.22.5.2門禁和消費機在學校財務室、中心機房、圖書館等功能用房設置門禁系統(tǒng)，實現(xiàn)對上述場所的安全管理和權(quán)限控制。在校園食堂、商超等設置若干非接觸式智能卡消費機，實現(xiàn)師生刷卡消費，取代過去使用餐票或現(xiàn)金的落后方式。門禁和消費管理系統(tǒng)均采用一套CPU卡進行管理。消費系統(tǒng)管理可實現(xiàn)按次消費和按金額消費的需求。2.62.6計算機教室系統(tǒng)計算機教室是教學的重要場所，需要保證計算機系統(tǒng)可靠地運行，通訊網(wǎng)絡暢通無阻，營造一個良好的操作環(huán)境與學習環(huán)境?，F(xiàn)在小學有四間計算機教室，中學有三間計算機教室。小學和中學均按照每間計算機教室60個學生坐席和1個教室坐席配置設備。學生機與教師機均為8G內(nèi)存要求。計算機教室基礎部分：1、單獨配置供電回路，滿足配電安全要求。2、配置防雷、接地、均壓環(huán)、抗靜電地板等設施，滿足計算機等設備對潔凈度、電性能、防火性、防靜電能力、抗干擾能力、防雷、接地等各項指標的要求。2.622.62系統(tǒng)構(gòu)架一、系統(tǒng)構(gòu)架系統(tǒng)采用RDV無盤工作站的形式，由服務器+教師機/學生機+教學軟件等組成。二、計算機教室設備部分：設備部分：每間計算機教室配置60臺學生機、1臺教師機和1臺云桌面服務器及配套教學軟件的網(wǎng)絡傳輸和供電模式；配置1臺5P空調(diào)，1個網(wǎng)絡機柜內(nèi)置網(wǎng)絡交換設備。采用windows7操作系統(tǒng)。三、計算機教室配套設施：配置學生座椅和教師座椅；敷設抗靜電地板及等電位接地設施；靜電地板下面敷設電纜橋架和管路；每個電腦桌敷設非屏蔽6類網(wǎng)線和4平方的強電線纜；配置一個墻裝配電箱。2.72.7錄播教室系統(tǒng)置1套錄播主機、在講臺和教室后部各設置6個4K高清攝像機、6只拾2.7.12.7.1錄播教室布置示意圖2.82.8多媒體電教系統(tǒng)調(diào)用、播放、任意通道皆可任意書寫、批注與截屏、課件錄2.9多媒體會議系統(tǒng)2.9多媒體會議系統(tǒng)配置分布式高清網(wǎng)絡控制傳輸系統(tǒng)、舞臺配置面光燈、頂光燈、效果燈風雨操場配置：專業(yè)會議線陣音響系統(tǒng)和有線數(shù)字會議系統(tǒng)、配置LED條屏一塊及P3尺寸為9984X5568mm的LED高清大屏一塊、配置分布式高清網(wǎng)絡控制傳輸系統(tǒng)、舞臺配置面光燈、頂光燈、效果燈、2.9.12.9.1無線WIFI數(shù)字會議系統(tǒng)2.9.22.9.2小學、中學中型會議室2.9.3階梯教室、禮堂配置2.9.3階梯教室、禮堂配置換2.9.4風雨操場配置2.9.4風雨操場配置換2.9.52.9.5會議室設備布置圖2.9.62.9.6階梯教室設備布置圖2.9.72.9.7風雨操場布置圖2.9.82.9.8禮堂設備布置圖2.10