綠色學(xué)校智能化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)探討

21世紀(jì)的到來(lái)，人類逐步跨入了信息時(shí)代。隨著電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代通信技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、傳感技術(shù)，多媒體技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等一系列先進(jìn)技術(shù)的迅速發(fā)展，以及人們對(duì)物質(zhì)生活和精神生活水平的日益提高，智能化建筑、智能化住宅小區(qū)如雨后春筍般地在各地涌現(xiàn)。人們已經(jīng)認(rèn)識(shí)到并開(kāi)始享受智能化帶來(lái)的方便、安全、便捷和效益，為了適應(yīng)社會(huì)信息化與經(jīng)濟(jì)國(guó)際化發(fā)展需要，人們聯(lián)想到學(xué)校也應(yīng)該進(jìn)行智能化建設(shè)呢?其實(shí)目前的大多數(shù)學(xué)校也已經(jīng)或多或少在進(jìn)行智能化建設(shè)。但是，當(dāng)前智能化系統(tǒng)設(shè)計(jì)相對(duì)比較薄弱，因此，現(xiàn)就具體探討綠色學(xué)校的智能化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。

一、學(xué)校智能化系統(tǒng)的概念

根據(jù)新版的《智能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB/T50314-2006將智能化建筑定義為:“以建筑物為平臺(tái)，兼?zhèn)湫畔⒃O(shè)施系統(tǒng)、信息化應(yīng)用系統(tǒng)、建筑設(shè)備管理系統(tǒng)、公共安全系統(tǒng)等，集結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)、服務(wù)、管理及其優(yōu)化組合為一體，向人們提供安壘、高效、便捷、節(jié)能、環(huán)保、健康的建筑環(huán)境?！?，學(xué)校屬于建筑，它要進(jìn)行智能化建設(shè)便離不開(kāi)此定義為基礎(chǔ)，因此對(duì)綠色學(xué)校智能化做大致描述為:在滿足良好的綠色校園環(huán)境的前提下，基于較先進(jìn)的技術(shù)和實(shí)用產(chǎn)品;使學(xué)校擁有可靠的安全保障手段，能迅捷地進(jìn)行信息獲取和交互，可提供豐富的教育、娛樂(lè)、休閑設(shè)施與內(nèi)容及更加有效的環(huán)境保護(hù)措施，易于實(shí)現(xiàn)便捷的學(xué)校設(shè)施管理。便于對(duì)學(xué)校的維護(hù)和對(duì)學(xué)校設(shè)施與功能進(jìn)行升級(jí)，在滿足師生對(duì)工作，學(xué)習(xí)與休息娛樂(lè)等多方面的要求同時(shí)，達(dá)到舒適、安全、便捷、環(huán)保。

2、學(xué)校智能化系統(tǒng)的組成

從事智能大廈的學(xué)者們認(rèn)為，與國(guó)際接軌的智能大廈或智能建筑物通常由三大基本要素組成:樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)BAs}通信自動(dòng)化系統(tǒng)CAS，辦公自動(dòng)化系統(tǒng)OAS，通常人們把它們稱為3A，因此綠色學(xué)校智能化系統(tǒng)也主要這3A要素組成，即校園自動(dòng)化系統(tǒng)BAS;通信自動(dòng)化系統(tǒng)CAS，辦公自動(dòng)化系統(tǒng)OAS，它綜合管理系統(tǒng)與智能化一樣可由若干個(gè)子系統(tǒng)組成:

(1)中央計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)CCMs;

(2)辦公自動(dòng)化系統(tǒng)OAS，

(3)校園設(shè)備自控系統(tǒng)SAS，

(4)智能卡系統(tǒng)sCS，

(5)火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)FAS;

(6)衛(wèi)星及其共用電視系統(tǒng)CATV

(7)教師、行政人員、學(xué)生、保安等人員管理系統(tǒng)PMS;

(8)車庫(kù)管理系統(tǒng)cAs，

(9)綜合布線系統(tǒng)PDS;

(10)局域網(wǎng)系統(tǒng)LANS;

綠色學(xué)校智能化設(shè)計(jì)要根據(jù)學(xué)校的規(guī)模、等級(jí)及管理要求來(lái)確定。它在物理上可分為四個(gè)基本組成部分:結(jié)構(gòu)(學(xué)校環(huán)境結(jié)構(gòu));系統(tǒng)(智能化系統(tǒng))，服務(wù)(師生、家長(zhǎng)需求服務(wù))，管理(師生、物業(yè)運(yùn)行管理)。這四個(gè)基本組成部分缺一不可，它們既相互關(guān)聯(lián)，又相互依存，組成一個(gè)完整一致的智能化學(xué)校體系。

二、綠色學(xué)校智能化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

1.信息通信系統(tǒng)

(1)計(jì)算機(jī)局域LANS

學(xué)校應(yīng)建立計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)以結(jié)構(gòu)化布線系統(tǒng)(PDS)為傳輸介質(zhì)，PDs結(jié)構(gòu)形式是星形結(jié)構(gòu)，具有故障率低、高速、靈活及適用性強(qiáng)等的特點(diǎn)，可滿足信息通信要求?，F(xiàn)在的學(xué)校在這方面一般都做到了，普遍學(xué)校都建立自己的網(wǎng)站，豐富網(wǎng)站的信息資源，對(duì)外宣傳學(xué)校的品牌與質(zhì)量，對(duì)內(nèi)提供多種信息服務(wù)。

(2)電話系統(tǒng)

電話系統(tǒng)是傳統(tǒng)的通信手段，是方便的、安全、綠色、有效的，今后長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)電話仍是最有效的綠色通信工具，設(shè)計(jì)、施工可按各地醫(yī)電信局的要求進(jìn)行。電話系統(tǒng)不納入結(jié)構(gòu)化布線系統(tǒng)，是出于簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)的考慮。設(shè)計(jì)中每個(gè)教師辦公室，學(xué)生宿舍全要預(yù)留電話出口，電話線可與結(jié)構(gòu)化布線UTP數(shù)據(jù)線路同管敷設(shè)，以簡(jiǎn)化施工。

(3)雙向有線電視系統(tǒng)

按照各地區(qū)廣播電視主管部門(mén)要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，采用雙向傳輸技術(shù)，除了傳輸射頻信號(hào)，收看正常電視節(jié)目外，還可供雙向傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)，準(zhǔn)備開(kāi)通VOD電視點(diǎn)播使用?？紤]師生使用方便。應(yīng)在每個(gè)教室、學(xué)生宿舍安裝電視。在滿足學(xué)生對(duì)在學(xué)習(xí)之余進(jìn)行休息娛樂(lè)等多方面的要求，達(dá)到安全、便捷。

(4)公共廣告欄系統(tǒng)

在進(jìn)入學(xué)校大門(mén)處設(shè)置“電子公告欄”，用中文電子顯示屏:采用全進(jìn)HLED發(fā)光管，確保亮度，采用全進(jìn)口集成塊和單片機(jī)，確保編程可靠，修改方便;全中文滾動(dòng)顯示，內(nèi)容豐富:可把校園內(nèi)部公告和要求師生注意、需要知道的事情等及時(shí)通知廣大師生。

2.安全防范系統(tǒng)

(1)閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)

在學(xué)校的出入口，每個(gè)教室，各主要通道、電梯、車庫(kù)等重要部門(mén)安裝攝像機(jī)，能將監(jiān)測(cè)區(qū)的情況以圖像方式傳送到管理中心。管理值班人員坐在管理中心的監(jiān)視屏前，就能切換監(jiān)視備部位的情況，一旦出現(xiàn)異常情況，就能馬上通知保安人員前往處理，做到防范于未然。閉路電視系統(tǒng)前端主要包括:監(jiān)視現(xiàn)場(chǎng)的攝像機(jī)、鏡頭、防護(hù)罩、支架和電動(dòng)云臺(tái)。目前設(shè)計(jì)中一般皆選擇彩色攝像機(jī)，光線暗的地方選擇黑白攝像機(jī)，其他前端相關(guān)設(shè)施的選擇，要看安裝現(xiàn)場(chǎng)的具體情況而定。

傳輸線路，視頻信號(hào)傳輸一般選用經(jīng)濟(jì)的同軸電纜，當(dāng)選用云臺(tái)式攝像機(jī)時(shí)，還要敷設(shè)控制線路。

閉路電視系統(tǒng)在管理中心的主要設(shè)備包括:監(jiān)視器(電視屏)，錄像機(jī)、視頻分配器、畫(huà)面分割器、視頻切換器、分控設(shè)備。時(shí)間日期發(fā)生器等。

(2)智能IC卡系統(tǒng)

智能IC卡目前國(guó)際最先進(jìn)的集成電路卡，代表著一種嶄新的信息處理手段，具有防水、防磁、抗靜電、無(wú)磨損、信息存儲(chǔ)量大、使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)。智能IC卡讀寫(xiě)機(jī)，硬件RF射頻感應(yīng)式(讀寫(xiě)器)，采用菲利蒲產(chǎn)品，確保質(zhì)量;軟件(邏輯控制器PLC)為自編程，確保不同的需求，確保調(diào)試、維修，適應(yīng)中國(guó)人的使用習(xí)慣。多重保護(hù)設(shè)計(jì)，確保使用安全，多重邏輯組合判斷設(shè)計(jì)，確保使用可靠。系統(tǒng)中學(xué)校門(mén)口和教室各門(mén)口機(jī)都可以帶有感應(yīng)式非接觸卡閱讀器。學(xué)校內(nèi)的師生一人一卡，凡持有已注冊(cè)的卡片，就能通過(guò)刷卡開(kāi)鎖，進(jìn)入、撤防等。通過(guò)刷卡，管理中心的電腦可以顯示進(jìn)入校園內(nèi)人員的照片資料等，以供管理員核查進(jìn)入者的合法性，同時(shí)，學(xué)生通過(guò)刷卡，知道當(dāng)天要的課，并自動(dòng)向家長(zhǎng)手機(jī)發(fā)出學(xué)生已到學(xué)校的信息，學(xué)生離校亦一樣。教師通過(guò)刷卡，可以知道當(dāng)天要做的事和該上的課。這樣既方便了師生和家長(zhǎng)，又方便了學(xué)校的管理。使大家滿意，并體驗(yàn)到了“智能化”帶來(lái)的方便與快捷。

(3)報(bào)警系統(tǒng)

防盜報(bào)警模塊基本配置了8個(gè)(或16個(gè))可編程報(bào)警監(jiān)控區(qū)域，每個(gè)防區(qū)具有相互獨(dú)立的功能，可設(shè)置不同的報(bào)警等級(jí)，并具有多種可編程報(bào)警輸出方式，報(bào)警模塊通過(guò)聯(lián)動(dòng)發(fā)出聲光信號(hào)。

a.防盜、防火報(bào)警

報(bào)警的防護(hù)區(qū)域包括校園防護(hù)和校園區(qū)內(nèi)域防護(hù)。校園防護(hù)可在周界圍墻安裝主動(dòng)紅外對(duì)射探測(cè)器，利用接口與總線相聯(lián)，夜間與周界探照燈聯(lián)動(dòng)，報(bào)警時(shí)探照燈自動(dòng)開(kāi)啟，以防范非法入侵，校園內(nèi)域防護(hù)可在各辦公室和教室內(nèi)設(shè)置感煙感溫復(fù)合探測(cè)器和在門(mén)上、窗上安裝門(mén)磁開(kāi)關(guān)，在主要通道設(shè)攝像機(jī)與閉路監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)實(shí)施24小時(shí)錄像，一旦校園周邊有非法者侵入，管理機(jī)和管理中心電腦就會(huì)發(fā)出報(bào)警，指出報(bào)警的時(shí)間和地點(diǎn)、編號(hào)等。管理中心的電腦還能自動(dòng)彈出報(bào)警點(diǎn)的電子地圖。

b.緊急呼救按鈕

如遇緊急意外情況(學(xué)生打架、非法入侵、病人救護(hù))下緊急使用，屬24小時(shí)防區(qū)。按此按鈕，主機(jī)將立即發(fā)出緊急信號(hào)，先發(fā)5秒鐘的預(yù)報(bào)警。如不解除，聲音將轉(zhuǎn)換成“嘀一嘟”之報(bào)警音，同時(shí)報(bào)警器自動(dòng)向外撥號(hào)，直接撥通所有機(jī)內(nèi)預(yù)先設(shè)定的電話(普通電話、手機(jī)、報(bào)警中心)。

系統(tǒng)在無(wú)警情時(shí)電話線與電話機(jī)相連，電話機(jī)可正常使用;有警情時(shí)報(bào)警器自動(dòng)搶占電話線，實(shí)現(xiàn)報(bào)警優(yōu)先。

c.多種報(bào)警通信格式兼容

應(yīng)用集中報(bào)警系統(tǒng)時(shí)，報(bào)警器能提供:4+2碼及contact ID碼等多種通信格式，以便于報(bào)警中心控制器(圣[ICK、ADEMcO、DSCFBI等)兼容，以擴(kuò)大產(chǎn)品的兼容性。

d.公共廣播系統(tǒng)

對(duì)于現(xiàn)代化的學(xué)校小區(qū)，合理設(shè)置公共廣播系統(tǒng)，在只增加少量投資的前提下，不僅能提高學(xué)校的檔次，而關(guān)鍵是能給學(xué)校師生課外提供一種幽雅舒適的音樂(lè)享受。

本系統(tǒng)采用可先進(jìn)的飛利浦公共廣播系統(tǒng):飛利浦SQ20系統(tǒng)放大器LBBl238/00，該系統(tǒng)可以同時(shí)處理對(duì)路輸入訊號(hào)，適合于分區(qū)的公共廣播系統(tǒng);再配飛利浦的SQ20呼叫站一臺(tái)，可通過(guò)底座的按鍵選擇呼叫區(qū)域。該系統(tǒng)可設(shè)置CD及卡座作為音源，而LBBl238/00本身又具有4通道調(diào)頻調(diào)諧器，這樣可有豐富的節(jié)目可供廣播。根據(jù)學(xué)校的實(shí)際情況，設(shè)置5對(duì)10W音柱。該音柱適合用于露天使用，它能播放高音質(zhì)的背景音樂(lè)。

整個(gè)系統(tǒng)能方便地在有緊急情況下，利用機(jī)房播放各項(xiàng)通知和緊急廣播。

e.電子巡更系統(tǒng)

巡更保安系統(tǒng)作為流動(dòng)的哨卡。是校園人防的重要手段。設(shè)計(jì)采用的巡更系統(tǒng)要求使用先進(jìn)的射頻識(shí)別(RFID)技術(shù)，各巡更點(diǎn)墻內(nèi)預(yù)置一張感應(yīng)卡，由巡更人員手持巡更手持機(jī)到各巡更點(diǎn)讀卡，巡更結(jié)束后把電腦接口插座插入手持機(jī)，電腦就能將巡更的時(shí)間和巡更點(diǎn)輸入電腦，這種巡更系統(tǒng)不需布線，巡更點(diǎn)設(shè)置靈活、方便。

f.道路照明光控裝置

根據(jù)環(huán)境自然光亮度和使用要求，采用智能開(kāi)關(guān)方式或定時(shí)自動(dòng)控制方式，實(shí)現(xiàn)道路照明及環(huán)境燈光的自控。

i.物業(yè)管理中心系統(tǒng)(MCS)

MCS的基本配置:

MCS中央管理工作站;MCS監(jiān)控與管理軟件;OLE/CG;公共接口網(wǎng)關(guān)軟件;電話調(diào)制解調(diào)器;彩色打印機(jī)

物業(yè)管理系統(tǒng)中各智能節(jié)點(diǎn)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線、校園局域網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)網(wǎng)上信息查詢、電子郵件、網(wǎng)上醫(yī)院、教育、學(xué)習(xí):娛樂(lè)、設(shè)備故障維修等物業(yè)管理自動(dòng)化功能。

3.智能化停車庫(kù)管理系統(tǒng)

系統(tǒng)性能及特點(diǎn):(1)圖像識(shí)別加IC卡配合使用，能準(zhǔn)確判斷出IC卡和車牌是否吻合，杜絕了偷車者的盜車途徑;(2)車主憑IC卡才能進(jìn)入車庫(kù);(3)圖像識(shí)別系統(tǒng)的運(yùn)用，減少了車型及車牌的識(shí)別和讀寫(xiě)的時(shí)間，加快了IC卡信息與車輛之間確認(rèn)、判斷，提高了出、入車輛的車流速度。

4.智能綜合布線系統(tǒng)

綜合布線系統(tǒng)是一個(gè)模塊化的，開(kāi)放性的、靈活性極高的建筑物或建筑群內(nèi)的配線系統(tǒng)，是建筑物內(nèi)的信息高速公路，是網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施……能綜合傳輸語(yǔ)音、數(shù)據(jù)、圖像等信息。智能綜合布線是整個(gè)綠色校園智能化系統(tǒng)的基礎(chǔ)部分，也是伴隨著校園土建的同時(shí)建設(shè)的。由于它是最底層的物理基礎(chǔ)，其他智能系統(tǒng)都建立在這一系統(tǒng)之上，布線系統(tǒng)的質(zhì)量將直接影響校園中所有智能系統(tǒng)的運(yùn)行，所以選擇一個(gè)好的智能校園布線系統(tǒng)非常重要。

智能綠色學(xué)校的高科技應(yīng)用的基礎(chǔ)都是寬帶通訊網(wǎng)，并且隨著應(yīng)用系統(tǒng)的發(fā)展及新應(yīng)用的出現(xiàn)，對(duì)通訊帶寬的要求也越來(lái)越高。傳統(tǒng)的布線將無(wú)法滿足這些應(yīng)用的需要。而日后新增或改造這些線路除了消耗人力物力外，還會(huì)影響校園美觀及學(xué)校的日常秩序。這就需要專門(mén)針對(duì)智能綠色學(xué)校的建設(shè)同時(shí)建設(shè)其綜合布線系統(tǒng)一一智能綠色學(xué)校布線系統(tǒng)。

綠色學(xué)校布線系統(tǒng)可參考智能住宅布線系統(tǒng)結(jié)構(gòu):根據(jù)國(guó)際商業(yè)布線標(biāo)準(zhǔn)EIA/T TA568，綜合布線系統(tǒng)可分為六大部分:a.工作區(qū)子系統(tǒng)，b.水平干線子系統(tǒng)，c.管理子系統(tǒng)，d.垂直干線子系統(tǒng)，e.設(shè)備子系統(tǒng)，f.建筑群子系統(tǒng)。

5.綠色學(xué)校機(jī)電設(shè)備自動(dòng)化管理系統(tǒng)

校園內(nèi)配套設(shè)施完備，為使那里工作和學(xué)習(xí)的師生安逸、舒適，保證校園內(nèi)的各種設(shè)備提供正常運(yùn)行，例如高低壓配電房，備用柴油發(fā)電機(jī)組，供排水設(shè)備，中央空調(diào)、照明系統(tǒng)正常運(yùn)行等，必須安排一定的人員對(duì)各設(shè)備進(jìn)行值班、巡檢，以保安全。這無(wú)疑造成區(qū)內(nèi)人力，物力，財(cái)力的增加，而且人為的因素往往造成錯(cuò)誤也在所難免。這樣的管理與綠色學(xué)?，F(xiàn)代化的設(shè)施相比，顯然未能同步跟進(jìn)。因此可設(shè)計(jì)采用CEE EX485智能設(shè)備集中監(jiān)控系統(tǒng)來(lái)完成機(jī)電設(shè)備的自動(dòng)化管理。系統(tǒng)采用以R$485總線的網(wǎng)絡(luò)形式，把分散在校園內(nèi)各部分設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)集中后由總線送至CEE EX485智能集中管理器，通過(guò)它的管理后系統(tǒng)軟件完成數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸，然后系統(tǒng)軟件根據(jù)實(shí)際的需要發(fā)送命令，直接對(duì)校園內(nèi)的各設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一的管理和控制。

各前端的智能儀器不斷收集前端設(shè)備(如高低壓配電室的各臺(tái)設(shè)備、教室的設(shè)備，教師辦公室的辦公設(shè)備，學(xué)校的中央空調(diào)系統(tǒng)設(shè)備等)的數(shù)據(jù)(如電流、電壓、溫度、位置、壓力、信號(hào)狀態(tài)等)。CEE EX485智能集中管理器以網(wǎng)絡(luò)的形式與前端的智能儀器連接著，只要撥號(hào)連通，中心運(yùn)行著CEE系統(tǒng)軟件的計(jì)算機(jī)就能實(shí)時(shí)地把前端智能儀器收集到的設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)通過(guò)分析及處理在顯示器中顯示出來(lái)，然后又把監(jiān)控計(jì)算機(jī)發(fā)出的下一步監(jiān)控命令進(jìn)行必要轉(zhuǎn)換之后傳送到前端智能儀器以便執(zhí)行這些命令，從而指揮現(xiàn)場(chǎng)的各臺(tái)設(shè)備工作，通過(guò)這種高效率、有條不素的過(guò)程，使校園里的各系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)壘自動(dòng)化。

三、綠色學(xué)校智能化系統(tǒng)在設(shè)計(jì)和建設(shè)中應(yīng)注意問(wèn)題:

第一，必須考慮我國(guó)的“國(guó)情、國(guó)力。民情、民力”，從實(shí)際出發(fā)，掌握標(biāo)準(zhǔn)，控制造價(jià)。

第二，必須堅(jiān)持“十六宇”方針，即“技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理，安壘、實(shí)用、兼容、拓展?！?/p>

第三，設(shè)計(jì)應(yīng)體現(xiàn)“以人為本”的原則，設(shè)計(jì)觀念要有適當(dāng)超前的意識(shí)，科學(xué)地設(shè)計(jì)綠色學(xué)校的各種系統(tǒng)，必須注重自然化、人性化和環(huán)境保護(hù)等。

設(shè)計(jì)建設(shè)綠色智能化學(xué)校，是不斷提高的教育水平和適應(yīng)信息化社會(huì)發(fā)展的需要，是提高學(xué)校服務(wù)和管理水平的需要，也是推進(jìn)師生現(xiàn)代化教與學(xué)的適用的要求，提高學(xué)校整體教學(xué)質(zhì)量、水平的需要，滿足師生、家長(zhǎng)需求服務(wù)，體現(xiàn)人文的統(tǒng)一。