大學(xué)新校區(qū)智慧校園規(guī)劃設(shè)計(jì)探討

任志國(guó)

（山東第一醫(yī)科大學(xué)，山東 濟(jì)南 250000）

0 引言

大數(shù)據(jù)給教育帶來(lái)革命性的變化， 網(wǎng)絡(luò)在線(xiàn)教育和大規(guī)模開(kāi)放式網(wǎng)絡(luò)課程新的教學(xué)模式改變了傳統(tǒng)教學(xué)環(huán)境，物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)推動(dòng)了校園智慧化發(fā)展。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展，對(duì)人才需求日益增多，高等教育快速發(fā)展，許多高校建設(shè)新校區(qū)，以此改善辦學(xué)條件、擴(kuò)大辦學(xué)規(guī)模。 智慧校園是高等教育內(nèi)涵式發(fā)展的重要支撐條件，也是校區(qū)建設(shè)的重要內(nèi)容。新校區(qū)規(guī)劃建設(shè)須將智慧校園建設(shè)納入新校區(qū)總體規(guī)劃內(nèi)， 對(duì)智慧校園“物理空間”[1]做出科學(xué)合理的規(guī)劃，與新校區(qū)建設(shè)同步進(jìn)行，或?yàn)橹腔坌@分期建設(shè)留足條件。

1 智慧校園建設(shè)基本內(nèi)容

智慧校園建設(shè)目標(biāo)是構(gòu)建以網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施、云數(shù)據(jù)平臺(tái)、智慧應(yīng)用平臺(tái)和一卡通為依托的智慧化校園管理、智慧化校園服務(wù)、智慧化校園教學(xué)科研，以實(shí)現(xiàn)校園全面感知和智慧應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)教學(xué)智能化、服務(wù)便捷化、管理精細(xì)化[2]。

智慧校園建設(shè)整體架構(gòu)：基礎(chǔ)設(shè)施層、支撐平臺(tái)層、應(yīng)用層、應(yīng)用終端和信息安全體系等。 其中，基礎(chǔ)設(shè)施層包括校園信息化基礎(chǔ)實(shí)施、 數(shù)據(jù)庫(kù)和服務(wù)器等，應(yīng)用層包括智慧教學(xué)環(huán)境、智慧教學(xué)資源、智慧校園管理、智慧校園服務(wù)。 校園信息化基礎(chǔ)設(shè)施包括網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施、教學(xué)環(huán)境基礎(chǔ)設(shè)施、教學(xué)資源基礎(chǔ)設(shè)施、辦公自動(dòng)化基礎(chǔ)設(shè)施、校園服務(wù)基礎(chǔ)設(shè)施[3]。智慧校園是通過(guò)物理空間和信息空間有機(jī)銜接，便捷地為師生資源和服務(wù)。

智慧校園的基礎(chǔ)設(shè)施與校區(qū)規(guī)劃建設(shè)密切相關(guān)，支撐和承載智慧校園的物理空間包括網(wǎng)絡(luò)機(jī)房、數(shù)據(jù)機(jī)房、管控中心用房、地下管線(xiàn)、單體建筑中的管線(xiàn)等，須在新校區(qū)規(guī)劃設(shè)計(jì)中充分考慮，如規(guī)劃設(shè)計(jì)考慮不足或滯后于校區(qū)建設(shè)進(jìn)展， 將大量增加工程量，造成巨大浪費(fèi)。 本文結(jié)合新校區(qū)建設(shè)工作實(shí)踐，列舉有關(guān)校區(qū)總體規(guī)劃的智慧校園基礎(chǔ)設(shè)施、 和基本應(yīng)用，以及滿(mǎn)足智慧校園基礎(chǔ)設(shè)施和基本應(yīng)用的規(guī)劃設(shè)計(jì)條件。

1.1 校園基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)——校園網(wǎng)

校園網(wǎng)是智慧校園的基礎(chǔ)設(shè)施和支撐平臺(tái)層，是承載智慧校園的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)，有線(xiàn)、無(wú)線(xiàn)、監(jiān)控、物聯(lián)全融合的校園一張網(wǎng)。 實(shí)現(xiàn)人、 物泛連接互聯(lián)互通；有線(xiàn)、無(wú)線(xiàn)全覆蓋的校園網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)；滿(mǎn)足需要的校園網(wǎng)出口；完備而又有擴(kuò)展能力的數(shù)據(jù)機(jī)房；建成的可觀、可測(cè)、可控的精細(xì)化校園網(wǎng)絡(luò)管理；設(shè)置核心層、匯聚層、接入層三層的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，校園網(wǎng)采用“千兆到桌面，萬(wàn)兆到匯聚，萬(wàn)兆到核心”的鏈路設(shè)計(jì)。

1.2 智慧校園應(yīng)用系統(tǒng)建設(shè)

智慧校園應(yīng)用系統(tǒng)包括教學(xué)、科研、管理、服務(wù)等多方面具體應(yīng)用。 有些應(yīng)用系統(tǒng)依托校園網(wǎng)實(shí)現(xiàn)，有些應(yīng)用系統(tǒng)依托樓宇智能設(shè)備網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)。以下列舉與校區(qū)地下管網(wǎng)和單體建筑建設(shè)密切相關(guān)的應(yīng)用系統(tǒng)。

1.2.1 智慧教學(xué)系統(tǒng)： 構(gòu)建桌面與移動(dòng)客戶(hù)端同步、一站式公共教學(xué)服務(wù)平臺(tái)

智慧教室能夠整體實(shí)現(xiàn)課上學(xué)生手機(jī)簽到、老師移動(dòng)授課、學(xué)生手機(jī)互動(dòng)、移動(dòng)端交互討論、智能考勤點(diǎn)名、無(wú)線(xiàn)投屏移動(dòng)授課等新模式的教和學(xué)場(chǎng)景。

一體化智慧教學(xué)運(yùn)行中心包括大屏幕顯示、解碼器、管理工作站、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)等設(shè)備，用于開(kāi)展設(shè)備管理、錄像管理及教學(xué)技術(shù)服務(wù)，用于教學(xué)檢查、教學(xué)管理。

1.2.2 標(biāo)準(zhǔn)化考場(chǎng)系統(tǒng)

標(biāo)準(zhǔn)化考場(chǎng)主要建設(shè)內(nèi)容為：標(biāo)準(zhǔn)化考場(chǎng)監(jiān)控系統(tǒng)、考試專(zhuān)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、身份驗(yàn)證系統(tǒng)、標(biāo)準(zhǔn)化考點(diǎn)無(wú)線(xiàn)電防作弊系統(tǒng)、 四六級(jí)聽(tīng)力廣播系統(tǒng)、 標(biāo)準(zhǔn)化考試信息發(fā)布系統(tǒng)、標(biāo)準(zhǔn)化試卷保密室等。

1.2.3 平安校園

平安校園規(guī)劃安防監(jiān)控和消防聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)、車(chē)輛管理系統(tǒng)、門(mén)禁等。建設(shè)安防智能平臺(tái)，具備指揮、調(diào)度、查詢(xún)、統(tǒng)計(jì)、監(jiān)視、跟蹤、報(bào)警、控制等功能；學(xué)校大門(mén)口和校內(nèi)停車(chē)場(chǎng)應(yīng)使用高清數(shù)字化車(chē)牌識(shí)別系統(tǒng)，公寓、實(shí)驗(yàn)室等重點(diǎn)要害部位應(yīng)使用人臉識(shí)別系統(tǒng)。

1.2.4 能源監(jiān)測(cè)管理

對(duì)水、電、氣、供暖、空調(diào)、熱水實(shí)施在線(xiàn)監(jiān)控和智慧管理，運(yùn)行情況實(shí)時(shí)呈現(xiàn)和分戶(hù)計(jì)量。

能夠監(jiān)控水、電、暖、空調(diào)、燃?xì)獾取?水、電計(jì)量到房間，供暖計(jì)量到建筑單體，實(shí)現(xiàn)監(jiān)控、調(diào)節(jié)功能。

水、電計(jì)量采用網(wǎng)絡(luò)集中抄表，學(xué)生公寓實(shí)現(xiàn)防止惡性負(fù)載、網(wǎng)絡(luò)售電、一卡通支付功能。

1.2.5 校園一卡通

實(shí)現(xiàn)身身份認(rèn)證、食堂消費(fèi)、圖書(shū)館借閱、門(mén)禁、考勤、水控、電控、繳費(fèi)、查詢(xún)等各種生活服務(wù)；形成師生行為數(shù)據(jù)，送入大數(shù)據(jù)分析平臺(tái)。

1.2.6 校園廣播

校園廣播按照教學(xué)區(qū)、生活區(qū)、運(yùn)動(dòng)區(qū)分區(qū)布置，室外合理布置音柱位置，建筑單體按需求設(shè)置音響。

1.2.7 綜合管網(wǎng)監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)

生成三維的地下管網(wǎng)可視系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)查詢(xún)統(tǒng)計(jì)、工程管理、生命管理、故障管理、隱患管理及歷史管理。

2 智慧校園綜合布線(xiàn)規(guī)劃設(shè)計(jì)

校園規(guī)劃必須對(duì)智慧校園布線(xiàn)做出專(zhuān)項(xiàng)規(guī)劃，滿(mǎn)足校園網(wǎng)和應(yīng)用系統(tǒng)傳輸要求，預(yù)留充足冗余，滿(mǎn)足學(xué)校發(fā)展需要。

（1）弱電綜合布線(xiàn)系統(tǒng)采用開(kāi)放式的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，能支持語(yǔ)音、數(shù)據(jù)、圖像、多媒體等業(yè)務(wù)信息的傳遞：通信管道網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)為網(wǎng)狀或半網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，能夠覆蓋全校各個(gè)樓宇，擁有較高冗余性，充分滿(mǎn)足需求[4]。

（2） 綜合布線(xiàn)系統(tǒng)均需要綜合考慮包括網(wǎng)絡(luò)、固話(huà)及移動(dòng)通信、數(shù)字安防、能源管理、樓宇智能化、多媒體教學(xué)、電子考場(chǎng)、數(shù)字廣播、校園一卡通等各類(lèi)應(yīng)用系統(tǒng)在內(nèi)的所有需求，避免重復(fù)建設(shè)，同時(shí)考慮充足的備份，滿(mǎn)足可靠性及對(duì)后續(xù)新業(yè)務(wù)的支撐[5]。室外光纜： 每個(gè)樓宇至少敷設(shè)72 芯單模光纖與校園網(wǎng)核心機(jī)房相連。

（3）地下管網(wǎng)包含：網(wǎng)絡(luò)通信管網(wǎng)、安防系統(tǒng)管網(wǎng)、電信運(yùn)營(yíng)商通信管網(wǎng)、備用通信管網(wǎng)等。 校園網(wǎng)、校園一卡通、安防監(jiān)控、停車(chē)管理、消防聯(lián)動(dòng)、能源監(jiān)控系統(tǒng)、 綜合管網(wǎng)監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)等網(wǎng)絡(luò)通信線(xiàn)路，預(yù)埋主管網(wǎng)結(jié)合道路、綜合管廊敷設(shè)，各建筑物預(yù)埋分支地下管線(xiàn)與主管網(wǎng)聯(lián)結(jié)并留有足夠預(yù)留量。

3 單體建筑智慧校園弱電系統(tǒng)設(shè)計(jì)

單體建筑設(shè)計(jì)充分考慮智慧校園規(guī)劃， 規(guī)劃設(shè)計(jì)弱電機(jī)房、管控中心等功能房間，設(shè)計(jì)弱電管線(xiàn)、各種信息點(diǎn)位。 本文列舉部分有關(guān)智慧校園應(yīng)用系統(tǒng)較多的單體建筑， 重點(diǎn)闡述該部分單體建筑信息化設(shè)計(jì)要點(diǎn)。

3.1 教室、實(shí)驗(yàn)室

教室、實(shí)驗(yàn)室需要設(shè)計(jì)的應(yīng)用系統(tǒng)：智慧教學(xué)系統(tǒng)，標(biāo)準(zhǔn)化考，教學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備管理系統(tǒng)，建筑設(shè)備智能管理系統(tǒng)等。滿(mǎn)足智慧教學(xué)系統(tǒng)和標(biāo)準(zhǔn)化考場(chǎng)系統(tǒng)的弱電設(shè)計(jì)主要考慮以下內(nèi)容：

（1）校園網(wǎng)要求：教室、實(shí)驗(yàn)室均須實(shí)現(xiàn)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)覆蓋，根據(jù)面積大小、人數(shù)情況確定無(wú)線(xiàn)AP 數(shù)量。 每間教室設(shè)計(jì)有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)信息點(diǎn)，另外敷設(shè)兩芯單模光纖及電源至中控臺(tái)處（講臺(tái)位置）。普通實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)六類(lèi)網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)，分別在相應(yīng)的對(duì)端墻上預(yù)留點(diǎn)位，并設(shè)計(jì)光纜接入點(diǎn)。教室內(nèi)綜合布線(xiàn)系統(tǒng)設(shè)置按照建設(shè)智慧教室、標(biāo)準(zhǔn)化考場(chǎng)等要求設(shè)計(jì)點(diǎn)位，包括各類(lèi)教學(xué)設(shè)備、監(jiān)控等安裝位置[6]。

（2）智慧教學(xué)系統(tǒng)、標(biāo)準(zhǔn)化考場(chǎng)系統(tǒng)：教室、實(shí)驗(yàn)室門(mén)口預(yù)留電子班牌接入信息點(diǎn)，電子班牌按照供電方式預(yù)留電源。 每間教室、實(shí)驗(yàn)室需預(yù)留監(jiān)控?cái)z像機(jī)管線(xiàn)。 教學(xué)樓主入口設(shè)置人臉識(shí)別攝像機(jī)，實(shí)現(xiàn)陌生人入侵自動(dòng)報(bào)警功能。 實(shí)驗(yàn)樓內(nèi)設(shè)重點(diǎn)庫(kù)房（易燃易爆、危險(xiǎn)品庫(kù)房）按照防爆要求設(shè)計(jì)燈具、開(kāi)關(guān)和插座，并按公安部門(mén)要求設(shè)置監(jiān)控?cái)z像機(jī)及門(mén)禁控制系統(tǒng)。 教室多媒體系統(tǒng)預(yù)留遠(yuǎn)程控制管線(xiàn)，教室中控臺(tái)預(yù)留IP 電話(huà)，系統(tǒng)需要中控室（集中設(shè)一處）。 教室內(nèi)預(yù)留多媒體黑板、投影儀等設(shè)備數(shù)據(jù)點(diǎn)及電源，實(shí)驗(yàn)室內(nèi)預(yù)留電子白板、超短距投影儀等設(shè)備數(shù)據(jù)點(diǎn)及電源，電子LED 屏、電子白板、投影儀等設(shè)備預(yù)留數(shù)據(jù)點(diǎn)及電源。

3.2 學(xué)生公寓

學(xué)生宿舍按照本科生4 人間、 碩士生2 人間、博士生一人間標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，獨(dú)立衛(wèi)生間、洗浴間，校園網(wǎng)有線(xiàn)、無(wú)線(xiàn)覆蓋。

（1）網(wǎng)絡(luò)要求；有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)點(diǎn)位按照人數(shù)設(shè)計(jì)。每間宿舍內(nèi)均設(shè)置無(wú)線(xiàn)AP，實(shí)現(xiàn)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)全覆蓋。

（2）平安校園系統(tǒng)：公寓出入口門(mén)禁采用人臉識(shí)別方式；非主要出入口通過(guò)門(mén)禁系統(tǒng)設(shè)定權(quán)限，控制人員出入，并與消防系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)。 公寓主入口設(shè)計(jì)人臉識(shí)別通道閘機(jī)。

（3）能源監(jiān)測(cè)系統(tǒng)：宿舍內(nèi)熱水采用刷卡計(jì)費(fèi)方式；水、電計(jì)量遠(yuǎn)程采集。

3.3 學(xué)生食堂

（1）食堂有線(xiàn)電視系統(tǒng)采用網(wǎng)絡(luò)電視形式，前端點(diǎn)位預(yù)留網(wǎng)絡(luò)插座。AP 數(shù)量滿(mǎn)足信號(hào)覆蓋要求，滿(mǎn)足學(xué)生滿(mǎn)員狀態(tài)下的需求。

（2）達(dá)到陽(yáng)光廚房的標(biāo)準(zhǔn)，餐廳內(nèi)能直接播放后廚操作情況。

3.4 圖書(shū)館

（1）圖書(shū)館應(yīng)用系統(tǒng)：圖書(shū)館通常都是學(xué)校的核心建筑，建筑體量大，智慧化程度標(biāo)準(zhǔn)高。除樓宇智能系統(tǒng)外，圖書(shū)管理系統(tǒng)是重要的應(yīng)用系統(tǒng)，包括電子標(biāo)簽轉(zhuǎn)換子系統(tǒng)、自助借還子系統(tǒng)、安全門(mén)禁子系統(tǒng)、推車(chē)式盤(pán)點(diǎn)子系統(tǒng)、空間預(yù)約子系統(tǒng)、自助文印子系統(tǒng)、自助借還柜、研討室預(yù)約系統(tǒng)。圖書(shū)館一般布置在校區(qū)的核心位置，校園網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)中心機(jī)房、數(shù)據(jù)機(jī)房可以布置在圖書(shū)館建筑內(nèi)。

（2）信息化設(shè)計(jì)要求：根據(jù)圖書(shū)館智能化系統(tǒng)要求，按照綜合布線(xiàn)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，合理確定數(shù)據(jù)和語(yǔ)音點(diǎn)位，如自習(xí)區(qū)、閱覽區(qū)桌子預(yù)留數(shù)據(jù)點(diǎn)位，出入口門(mén)禁、道閘預(yù)留數(shù)據(jù)點(diǎn)位，電梯廳、出入口、閱覽區(qū)、需要懸掛LED 大屏位置、觸摸查詢(xún)機(jī)預(yù)留信息發(fā)布點(diǎn)位，安裝自助借還機(jī)位置預(yù)留點(diǎn)位等。

其他單體建筑按照智能建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，有特殊需求預(yù)留點(diǎn)位。

4 結(jié)語(yǔ)

智慧校園建設(shè)是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，其基礎(chǔ)設(shè)施層、支撐平臺(tái)層和部分應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)備間、管控房間以及管線(xiàn)都需要在校區(qū)規(guī)劃中設(shè)計(jì)，尤其采取直埋的地下管線(xiàn)和單體建筑預(yù)埋管線(xiàn)，必須與校區(qū)建設(shè)同步進(jìn)行，否則，只能重新開(kāi)挖、開(kāi)鑿、改造等重復(fù)施工，增加投資，造成浪費(fèi)。 通過(guò)對(duì)新校區(qū)規(guī)劃技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析[7]，將智慧校園規(guī)劃設(shè)計(jì)作為新校區(qū)規(guī)劃的專(zhuān)項(xiàng)規(guī)劃，一次規(guī)劃，同步建設(shè)或分期實(shí)施，可以有效降低建設(shè)成本，同時(shí)為高標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)智慧校園提供保障。 本文闡述的智慧校園的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)（校園網(wǎng)）和應(yīng)用系統(tǒng)，都是建設(shè)智慧校園必須用到的或常用的網(wǎng)絡(luò)設(shè)施和應(yīng)用系統(tǒng)，與其相應(yīng)規(guī)劃和建設(shè)的功能用房、綜合布線(xiàn)以及信息點(diǎn)位等， 也是智慧校園建設(shè)的基本條件，智慧校園其他應(yīng)用系統(tǒng)基本是依托校園網(wǎng)和設(shè)備網(wǎng)，在大學(xué)在新校區(qū)智慧校園規(guī)劃設(shè)計(jì)內(nèi)容中，充分考慮上述基礎(chǔ)設(shè)施和應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)，為智慧校園建設(shè)奠定基礎(chǔ)條件。