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校园智能化系统的规划与设计

收稿日期:2008-01-14

基金项目:池州学院教学研究重点项目(2005XJ003)。

作者简介:俞德明(1964—),男,安徽贵池人,池州电视台技术部工程师,主要从事多媒体与智能化研究。

1功能需求分析

建筑智能化管理系统IBMS是现代建筑技术、通信技术、计算机网络技术、远程控制技术等相互结合、相互渗透的产物[1]。高等院校智能化工程的建设已引起广泛关注[2]。智能化校园建设应将楼宇自动化BA、通信自动化CA、办公自动化OA、安防自动化SA、消防自动化FA统一规划设计(简称“5A”),大体可归纳为以下几个方面的需求:

(1)提供先进的教学手段和工具,如:多媒体教

学、计算机网络远程教学、电子图书阅览等;

(2)提供先进的教学管理方式[3],如:办公自动化

系统、校园电话通讯系统、校园广播系统、闭路电视及电子会议系统等;

(3)提供先进的学校行政后勤管理,如校园“一

卡通”系统、水电气三表远程自动抄报系统、教学宿舍楼照明自动控制系统、停车场管理系统等;

(4)提供先进的校园安全保障系统,如:闭路电

视监控系统、入侵报警系统、访客对讲系统、门禁考勤系统、电子巡更系统、消防报警系统等。

2设计基本原则

(1)智能化校园建设方案要根据院校自身运行

特点、管理方式、发展要求及资金状况进行周密考虑。自动化管理软件采用先进成熟的技术,支持众多厂商智能产品的接入,内含快速的组态工具和专业控件,能够为系统集成商提供简便的集成开发平台。智能设备选型和工程建设质量应符合相关行业

标准[4]。

(2)长远规划,分步实施。校园智能化系统属于

弱电建设,通常是线路敷设一步到位,网络设备分期投入,应用系统逐步完善。要确保初选项目尽快获得收益。

(3)网络软硬件中心平台是整个校园智能化系

统的信息控制和处理中心,应重点考虑技术的开放性、结构的扩展性、接口的规范性和设备的通用性;教学工具和管理子系统主要考虑模块的适用性;后勤管理和安全保障子系统则考虑信息的可靠性。

(4)物理路由平台中管线桥架是整个系统的硬

件基础,属于隐蔽工程,随土建施工同步进行,具有一次性和不可更改性,在设计中重点考虑的是今后技术发展系统增加的冗余性、拓展性,以及对校园具体地理环境的适应性。

3集成系统结构

智能化集成系统IIS是将各不同应用功能的子系统,通过统一的综合信息平台实现集成整合和互连互通,最终达到信息汇集、资源共享、集中管理、分散控制、协调运行的目标[5]。

校园智能化集成系统一般分为三个层次:第一层次为功能集成,也称“纵向集成”,目的在于各子系统具体功能的实现;第二层次为网络集成,也称“横向集成”,主要体现于各子系统的优化组合和联动控制;第三层次为软件界面集成,也称“一体化集成”,即在横向集成的基础上,将弱电各子系统集

校园智能化系统的规划与设计

俞德明1,方曙东2

(1.池州电视台,安徽池州247000;2.池州学院物理系,安徽池州24700)

[摘要]信息技术发展迅猛,高等院校作为新知识传输的前沿阵地,在新校区筹建和老校区改造时,必须通盘考虑建设较为先进的校园智能化系统,以满足现代化教学和可持续性发展的需要。本文针对这一问题,从功能需求分析、设计基本原则、集成系统结构、项目子系统设置等四个方面进行论述,供大家参考探讨。

[关键词]校园智能化;5A;信息系统集成;一卡通

[中图分类号]TP39[文献标识码]A[文章编号]1674-1102(2008)03-0024-03

2008年6月第22卷第3期

Jun.2008Vol.22No.3

JournalofChizhouCollege

第3期

成到统一的人机界面,建立高层监控管理体系。

基于子系统平等方式进行系统集成是一种先进的智能化解决方案,其核心思想是[6]:建立系统集成管理网络,将各子系统视为平等的下层现场控制网;采用计算机网络总线技术对各子系统远程信息数据进行实时采集;采用通行的工业数据通讯标准接口(如OPC接口),将各子系统的实时数据转换成统一的格式存储在系统集成数据库中;通过综合信息IBMS调度程序与开放数据库互连ODBC对各子系统实现统一监管及信息交换。

智能化校园网综合信息集成系统采用分层分布式结构,如图1所示。最下层为总线网络,含现场设备,包括各类传感器、探测器、读卡器、智能化仪表和执行机构等;中间层为控制网络,配有“一卡通”系统、楼宇自控系统BAS、综合安防系统SAS等各类工作站,具有完整的软硬件结构,各自独立完成相应的监控和管理功能。最上层为信息网络包括:综合信息集成门户网站、综合信息集成数据库、网络数据中心和后勤管理服务器。

4项目子系统设置

4.1综合布线系统PDS

综合布线是指按标准、统一而简单的结构化方式编制、布置建筑物(群)内各种系统的通信线路,包括网络系统、电话系统、监控系统等,以实现数据和语音通信,满足计算机局域网LAN和程控交换机PABX的需求。数据传输速率是通讯线路的重要技术参数,应符合“万兆核心、千兆主干、百兆到桌面”的标准。校园综合布线系统按设备室、主干、管理(或称“配线架”)、垂直干线与水平干线、工作区五个分系统设计。

4.2数字程控电话交换系统PABX

集各种功能模块及线路模块于一体,实现系统在校园所覆盖范围内的语音、数据、图像等多媒体业务以及IP电话的综合通信。主要功能:通过光纤等与其他程控数字用户交换机等设备组成专用网;在校园内采用分组交换设备,连接计算机局域网,并与其他校区组成分组交换网;在校园区域内组成一个全数字的有线综合通信网。

4.3校园广播系统PAS

针对学校特点,按照适用和专用、集中和分散相结合的原则,采用通用型具有分区功能的广播方式,可按校园公共广播、运动场专业音响和大会议厅专业音响三个部分设计。既满足基本公众语音广播、外语听力播音、音乐打铃、课间背景音乐欣赏等需要,又能实现消防及突发事件时的紧急广播。4.4闭路电视系统CATV

采用DVB-C数字电视技术,主要用于校园内教学节目、当地有线电视节目及其它信息的传输,由接收信号源、前端设备、传输系统和用户分配网络四大部分组成。

在大会议厅、阶梯教室、体育场等处设置现场实时场景回传点,实行视音频信号双向传输,借助计算机互联网或CATV网实现电化教学与视频会议要求。

校园电视台播出信号可通过电视发射机无线发射,并经校园CATV网有线传输。

4.5一卡通系统ICS

利用智能卡识别技术,建立一套分布式校园一卡通管理网络,根据师生个人身份相关信息,提供后勤、安防等服务,同时可以对借书证、上机证、食堂售饭以及房租、水电气等小金额消费进行综合管理。一卡通系统分为数据管理中心、制卡中心、结算中心三个功能区,负责管理、统计各智能卡子系统的终端数据,打印相关报表以及收费、写卡、充值业务。4.6智能后勤管理系统IPMS

校园行政后勤管理系统包括总务管理、人事管理、财务管理、车队管理、食堂管理、图书档案管理、设施设备管理、楼宇房产管理、物业收费管理和后勤服务管理等诸方面,由相关网络应用软件组成,校园一卡通和楼宇自控系统提供智能化支持。4.7综合安防监控报警系统SAS

采取组合设计,以模块化结构将各探测器和读感器连接于系统总线上,通过人机界面进行统一操作,出现异常自动进行声光报警,并联动其他系统,实现对报警现场的实时监控。

(1)闭路电视监控系统CCTV:由摄像、控制、处理及显示四部分组成。红外线摄像头安装在校园公共场所、重要出入口等处,负责摄取现场视频信号经同轴电缆传送到安防监控中心;遥控信号通过专用多芯数据电缆驱动云台旋转及镜头的变焦聚焦;视频接收信号通过切换矩阵和长延时硬盘录像机等设备,用于录像和报警处理,并通过视频监视器、多画面分割器、大屏幕监视墙等予以显示。

(2)入侵报警系统IAS:在楼道出入口、校区围墙和女生宿舍、浴室等场所安装红外线与微波双重技术组合的空间探测器(双鉴探测器),同时感应人体的体温及移动;在计算机房、财会室等重要部

俞德明,方曙东:校园智能化系统的规划与设计25

第22卷池州学院学报

图1智能化校园网综合信息集成系统结构

位设置门窗磁控防盗报警开关,防范非法闯入。

(3)访客对讲系统VTS:设置于教工和学生宿舍,对访客进行身份确认和自动管理。分可视与普通两种类型,由监控中心、门口对讲主机、住户对讲分机三部分组成,监控中心为整个校区对讲系统的汇集点,以形成统一的警情接收网络,主机与分机、监控中心与任一住户实行双向通话呼叫。

(4)门禁考勤系统DSS:将IC卡与电子锁有机结合,对办公楼、设备间重要出入口设置门禁安装点,通过系统预编程序可设置各通道出入的时间、人员限制等,以达到通行管制、监控和考勤的功能。

(5)电子巡更系统GTS:在校园操场、绿化带以及偏僻死角设置无线巡更点,巡更管理软件预设保安人员的巡更时间和路线。

(6)消防报警系统FAS:由于涉及到消防行业内部规定,一般不直接控制消防系统的报警与联动,而是监视其运行状态数据(二次监视),发现异常及时给予提示性报警。5结束语

智能化校园建设属于综合性系统工程,具体实施中院校要与系统集成商和软件公司密切配合,并加强监督,以便顺利完成工程施工、安装、调试、检测和验收等步骤,最终达到人与建筑、人与环境的协调与统一,实现系统建设的预期目标。

参考文献:

[1]沈瑞珠.物业智能化管理[M].北京:中国建筑工业出版社,2004.

[2]曹三省,等.基于SkypeAPI的视频监控系统的设计与实现[J].中国传媒大学学报(自然科学版)2007(3).

[3]吴宇舟等.卫星远程教育与校园视频服务的实施[J].信息技术,2007(3).

[4]王志立,等.流媒体技术与现代远程教育[J].电子工程师.2006(4).[5]马增.智能卡技术在管理工作中的应用浅析[J].现代电视技术.2007(7).

[6]戴静.网络智能化的建设方案及其比较[J].电信技术.2006(3).

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校园智能化系统的规划与设计

桂传友]26