校園整體智能化設(shè)計(jì)探討

郭倩 滕宗伯

摘 要：本文結(jié)合相關(guān)的工作經(jīng)驗(yàn)，對(duì)校園智能化設(shè)計(jì)進(jìn)行了分析，闡述了在校園智能化系統(tǒng)設(shè)計(jì)中包括的主要內(nèi)容，然后對(duì)各個(gè)子系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了深入的分析、論述。

關(guān)鍵詞：學(xué)校；智能建筑；設(shè)計(jì)；分析

1 工程概況

本工程為沈陽某學(xué)校（含初中部、高中部），建筑面積8.1萬平方米，包含四棟教學(xué)樓、兩棟體育館、一棟食堂、一棟禮堂、兩棟宿舍、一棟羽毛球館共計(jì)11個(gè)地上建筑單體、一個(gè)地下車庫。

2 智能化設(shè)計(jì)原則及目的

根據(jù)教育局要求，本設(shè)計(jì)為數(shù)字化校園設(shè)計(jì)，達(dá)到沈陽市中小學(xué)數(shù)字校園建設(shè)三星標(biāo)準(zhǔn)。

3 智能化系統(tǒng)的組成

智能化系統(tǒng)設(shè)計(jì)包括多個(gè)內(nèi)容：綜合布線系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、信息發(fā)布系統(tǒng)、廣播與擴(kuò)聲、安防監(jiān)控系統(tǒng)等。本文摘取其中幾個(gè)系統(tǒng)分析闡述。

3.1綜合布線系統(tǒng)

綜合布線系統(tǒng)與通訊系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、安防監(jiān)控系統(tǒng)、設(shè)備管理系統(tǒng)等統(tǒng)籌規(guī)劃，按照各系統(tǒng)信息的傳輸要求做到合理設(shè)計(jì)與使用。

3.1.1設(shè)備間子系統(tǒng)：

初中部和高中部網(wǎng)絡(luò)、電話總設(shè)備間設(shè)置在4#樓一層網(wǎng)絡(luò)中心機(jī)房；網(wǎng)絡(luò)中心機(jī)房作為語音、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備總管理間，分別引數(shù)據(jù)主干光纖及語音大對(duì)數(shù)至其他各單體建筑管理間。其中數(shù)據(jù)主干光纖均采用12芯室外萬兆單模光纖，為遠(yuǎn)期額外預(yù)留一根。

3.1.2管理間子系統(tǒng)：

管理間設(shè)置在各單體建筑樓層弱電間內(nèi)，其間水平線纜卡接在弱電綜合機(jī)柜24口配線架上、主干光纖熔接在光纖配線架上、大對(duì)數(shù)線纜卡接在110配線架上，并采用19英寸機(jī)柜進(jìn)行設(shè)備安裝。

3.1.3干線子系統(tǒng)：

辦公網(wǎng)、智能化控制網(wǎng)數(shù)據(jù)垂直干線均選用室內(nèi)多模光纖或六類非屏蔽雙絞線；并根據(jù)各管理間信息點(diǎn)數(shù)量進(jìn)行配置；語音垂直干線選用大對(duì)數(shù)線纜，卡接在弱電19"綜合機(jī)柜110配線架上，并根據(jù)各管理間信息點(diǎn)數(shù)量進(jìn)行線纜配置。

3.1.4水平子系統(tǒng)：

語音及數(shù)據(jù)水平線纜均采用六類非屏蔽雙絞線，滿足語音與數(shù)據(jù)后端可直接切換，水平千兆到桌面的傳輸要求。所有水平線纜均卡接在弱電間19"弱電綜合機(jī)柜內(nèi)24口配線架上。

3.1.5工作區(qū)子系統(tǒng)

信息點(diǎn)采用6類非屏蔽模塊，包含辦公網(wǎng)數(shù)據(jù)點(diǎn)、智能化控制網(wǎng)數(shù)據(jù)點(diǎn)以及語音點(diǎn)三種類型。信息點(diǎn)依據(jù)各單體建筑功能需求，并結(jié)合土建設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行配置，在滿足目前使用要求的前提下，具有適當(dāng)?shù)挠嗔?，以滿足將來信息系統(tǒng)的發(fā)展。

3.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)：

3.2.1系統(tǒng)功能：

系統(tǒng)建設(shè)實(shí)現(xiàn)信息資源和軟硬件資源共享，提供豐富的網(wǎng)絡(luò)信息服務(wù)帶動(dòng)校區(qū)發(fā)展；滿足校區(qū)網(wǎng)絡(luò)數(shù)字監(jiān)控、圖像處理等多媒體信息應(yīng)用系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)等業(yè)務(wù)應(yīng)用需求。本設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)分為辦公網(wǎng)絡(luò)和智能化控制網(wǎng)絡(luò)。兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)核心層互通不共用，接入層交換機(jī)及進(jìn)戶光纖分別獨(dú)立不共用。

3.2.2系統(tǒng)設(shè)置：

（1）系統(tǒng)包含辦公網(wǎng)、智能化控制網(wǎng)兩套網(wǎng)絡(luò)，其中辦公網(wǎng)采用三層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)--核心層、匯聚層、接入層。智能化控制網(wǎng)采用二層網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架——核心層、接入層。

（2）辦公網(wǎng)絡(luò)和智能化控制網(wǎng)的設(shè)備配置滿足千兆主干、千兆到桌面的傳輸速率。

（3）辦公網(wǎng)：

Ⅰ.系統(tǒng)采用單核心網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，主要由路由器、防火墻、上網(wǎng)行為管理網(wǎng)關(guān)、無線AC控制器、VPN接入設(shè)備、核心交換機(jī)、匯聚交換機(jī)、接入交換機(jī)等設(shè)備組成。

Ⅱ.核心交換機(jī)設(shè)置在4#樓一層網(wǎng)絡(luò)中心機(jī)房，支持雙引擎、雙電源冗余備份，支持高性能的IPV4/IPV6業(yè)務(wù)，確保系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性及穩(wěn)定性；實(shí)現(xiàn)2套網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)互通。

Ⅲ.核心交換機(jī)通過千兆擴(kuò)展板卡與各個(gè)單體辦公網(wǎng)接入交換機(jī)鏈接，實(shí)現(xiàn)骨干網(wǎng)千兆數(shù)據(jù)互通，接入交換機(jī)千兆到桌面，實(shí)現(xiàn)校園有線全千兆辦公網(wǎng)，各樓接入交換機(jī)通過多?；騿文９饫w與核心交換機(jī)鏈接。

（4）智能化控制網(wǎng)：

Ⅰ.為保證智能化各子系統(tǒng)數(shù)據(jù)、圖像、控制信號(hào)的可靠傳輸，提高系統(tǒng)的獨(dú)立性、可靠性及完整性，建立智能化控制網(wǎng)。系統(tǒng)配置需滿足智能化系統(tǒng)信息傳輸要求，并具備將來擴(kuò)容和升級(jí)的條件。

Ⅱ.為了保證高清視頻流傳輸帶寬，核心交換機(jī)與辦公網(wǎng)絡(luò)互通不共用，在4#樓一層網(wǎng)絡(luò)中心機(jī)房設(shè)置一臺(tái)核心交換機(jī)。核心交換機(jī)支持雙引擎、雙電源冗余備份，支持高性能的IPV4/IPV6業(yè)務(wù)等。接入交換機(jī)選用24口千兆二層網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)，設(shè)置在各單體建筑樓層弱電間布線機(jī)柜內(nèi)，采用單模光纖與智能化控制網(wǎng)核心交換機(jī)通訊。

3.3安防監(jiān)控系統(tǒng)

3.3.1系統(tǒng)架構(gòu)：

本設(shè)計(jì)采用數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)，基于智能化控制網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。由視頻源（數(shù)字高清紅外攝像機(jī)、電梯專用攝像機(jī)等）、傳輸交換設(shè)備（智能化控制網(wǎng)）、管理控制及存儲(chǔ)設(shè)備（管理服務(wù)器、存儲(chǔ)設(shè)備、監(jiān)控客戶端）和視頻顯示設(shè)備（視頻解碼器、監(jiān)視器）等組成。

3.3.2監(jiān)控中心設(shè)置：

Ⅰ.監(jiān)控中心設(shè)備主要包含：服務(wù)器、存儲(chǔ)設(shè)備、監(jiān)控客戶端、監(jiān)控電視墻等；其中：存儲(chǔ)及管理服務(wù)器、設(shè)備和資源管理應(yīng)用服務(wù)器、平臺(tái)管理服務(wù)器、存儲(chǔ)設(shè)備設(shè)置在4#樓一層網(wǎng)絡(luò)機(jī)房；客戶端管理電腦、電視墻設(shè)置在4#樓一層監(jiān)控消控中心室。另外在校區(qū)門衛(wèi)室、設(shè)置監(jiān)控客戶端、46寸液晶電視，對(duì)前端監(jiān)控圖像進(jìn)行調(diào)看管理。校長(zhǎng)室可通過軟件實(shí)現(xiàn)上網(wǎng)查閱功能。

Ⅱ.存儲(chǔ)設(shè)備的配置需滿足：

前端所有攝像機(jī)24小時(shí)不間斷、不失真錄像，要求存儲(chǔ)30天以上時(shí)間；攝像機(jī)視頻信號(hào)傳輸速度不低于25幀/秒；攝像機(jī)（不含電梯專用攝像機(jī)）視頻圖像顯示、錄像和重放的分辨率均不低于1920x1080像素；每臺(tái)攝像機(jī)的碼流按4Mbps進(jìn)行設(shè)計(jì)、計(jì)算、存儲(chǔ)。

Ⅲ.根據(jù)前端攝像機(jī)的配置情況，監(jiān)控中心內(nèi)配置一套4*4共16塊46寸液晶監(jiān)視器組成的電視墻，對(duì)前端監(jiān)控圖像進(jìn)行循環(huán)顯示。上課期間電視墻畫面顯示教室及學(xué)生上課場(chǎng)所。下課期間電視墻畫面則顯示學(xué)生下課活動(dòng)場(chǎng)所。實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生的實(shí)時(shí)安全監(jiān)控。

3.3.3攝像機(jī)配置：

本次設(shè)計(jì)前端攝像機(jī)選用1080P網(wǎng)絡(luò)高清攝像機(jī)，可達(dá)到1920x1080的高分辨率（200W像素），同時(shí)也可滿足夜間無照明情況下的錄像需求。攝像頭LED紅外可達(dá)20-30米，2.7-12mm鏡頭，支持128GmicroSD卡存儲(chǔ)，帶有背光補(bǔ)償，120db寬動(dòng)態(tài)，支持三碼流，支持H.265編碼，并可輸出實(shí)時(shí)圖像采用ROI、SVC等視頻壓縮技術(shù)，適應(yīng)不同場(chǎng)景下對(duì)圖像質(zhì)量、流暢性的不同要求。

4 結(jié)束語

一個(gè)好的智能化設(shè)計(jì)，可以提供一個(gè)溫馨、安全、高效的學(xué)習(xí)辦公環(huán)境，為校園提供一個(gè)穩(wěn)定的教學(xué)平臺(tái)，希望通過本文拋磚引玉，讓更多的設(shè)計(jì)者為校園智能化設(shè)計(jì)一個(gè)具有開放性，易維護(hù)，適度超前的智能化系統(tǒng)。