小学智能化校园设计方案书.docx
《小学智能化校园设计方案书.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《小学智能化校园设计方案书.docx（92页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
小学智能化校园设计方案书
昭山示范区和平小学智能化校园
设计方案书
设计单位：
湖南宇发科技有限公司
公司地址：
湘潭市高新区双拥南路15号
公司网址：
联系电话：
3
日期：
二O一四年六月
一、项目概况
为推进实事项目发展，扩大优质教育资源覆盖面，提升昭山教育发展水平，昭山示范区与市和平小学联合开办一所“均衡优质、开放多元、特色鲜明、人民满意”的公办学校。
昭山示范区和平小学位于示范区“两型”安置小区“昭祥新城”项目内，占地约80亩，总建筑面积约1.4万平方米，规划设48个班级，可容纳3000多名学生，设置24个寄宿制班。
和平小学昭山分校不仅能推动昭山发展和满足民生改善的需要，同样是和平小学推动湘潭教育发展和自身品牌建设的需要，而且将把和平小学昭山分校建成一所誉满三湘的名校。
针对示范区建设需求，结合我们对校园智能化网络工程设计和施工的理解，我公司设计了一整套完整的“智能化校园”解决方案，具体详见各系统设计方案。
二、“智能化校园”简述
校园智能化系统工程是一个复杂的系统集成工程，在其实施过程中，不但应保证各个子系统所能实现的功能，而且要注意所选用产品和对外能提供多样的通信接口和协议，通信协议的开放性及标准化程度决定了智能化工程集成的基础及水平，因此分析各个子系统之间的通讯接口及它们之间的联动要求是做好智能化工程系统集成的关键。
各智能化子系统应通过计算机网络系统互连，依靠现代计算机网络技术中的千兆以太和虚拟网络技术，在整个中央计算机网络系统上实现智能化建筑的各种集成化功能。
校区智能化系统工程的建设内容包括有：
智能化综合布线系统、网络系统、安全防范系统、无线局域网、多功能会议系统、多媒体教学系统、多媒体讲台、一体机装饰板、学生电脑教室、电子公告系统、录播室和红领巾电视台、校园背景音乐及紧急广播系统、弱电管网系统、机房工程。
三、智能化校园设计总体说明
1、设计总说明
21世纪信息时代的到来，知识更新换代的步伐更加快捷。
如何让学生更好、更快、更便捷的学习和掌握新知识，是现代教育急需解决的一大难题。
利用现代化的电教设备，充分发挥科学教育的优越性，是提高教学质量的重要手段。
利用计算机网络，采用先进的管理软件，可规范学校的管理行为，提高管理水平和工作效率；在减轻工作量的同时，利用计算机存储量大、处理快速准确的特点，为学校管理者的决策提供准确及时的信息。
在学校的办公，信息交流和通信方面充分发挥计算机网络的作用，在软件的支持下实现网上协同工作。
智能化校园的建成和使用，对于提高教学和科研的质量、改善教学和科研条件、加快学校的信息化进程，开展多媒体教学与研究以及使教学多出人才、科研多出成果有着十分重要而深远的意义。
智能化校园的建设是一项非常复杂的系统工程，它的建设与使用都有其自身的特点。
需要覆盖整个校园，要将校园内的计算机、服务器和其他终端设备连接起来，实现校园内部的数据共享和与校外的信息交流，并且还要涉及到网络安全及网络管理。
在选择局域网的网络技术时要体现开放式、分布式、安全可靠，维护简单的原则。
智能化校园网的建设主要依赖于应用局域网技术以及多媒体技术为主的各种网络应用技术。
使其能满足现代教学对信息处理的各类需求。
该项目共包括有：
智能化综合布线系统、网络系统、安全防范系统、无线局域网、多功能会议系统、多媒体教学系统、多媒体讲台、一体机装饰板、学生电脑教室、电子公告系统、录播室和红领巾电视台、校园背景音乐及紧急广播系统、弱电管网系统、机房工程等14个系统。
2、设计指导思想
本方案的设计指导思想就是以现代教学理念为根本，运用国内外先进的技术、采用成熟的产品，科学搭建和平小学园区的应用系统平台，使之服务于现代化教学、科研，为学校提供快速、高效、可靠的管理手段，创造师生工作、学习的良好环境，从而达到培养国际化的现代专业技术人才，为和平小学跻身国内一流学府奠定基础。
3、设计原则
依据昭山示范区和平小学智能化校园总体设计说明和指导思想，我们在设计中遵循了以下五个基本原则：
3.1学校需求为前提的原则
学校具体需求是昭山和平小学弱电系统方案设计的立足点。
我们在方案设计的过程中，既考虑到系统内容要符合设计说明的基本要求，又注重方案设计高于需求的原则。
用专业化的技术思想促进、提高和平小学弱电系统的规划与设计的水平，确保昭山和平小学弱电系统的实用性、先进性和扩展性。
3.2品质与成本匹配的原则
在方案设计时，我们充分考虑到产品性能与价格的有机联系，认为只有品质与成本实现最佳匹配，才是一个最优秀的方案，即设备的选型、系统的设计必须具有良好的性价比。
3.3选型兼顾的原则
本设计方案所要满足的是学校对现代化教学手段、科研手段和管理手段的要求，所以我们在设计中所选的设备尽可能考虑其在国际上的技术先进性，稳定性，以及良好的售后服务，包括技术支持和设备维护。
3.4技术应用全面性的原则
在技术应用方面，我们综合考虑其实用性、先进性、开放性、扩充性、可靠性、安全保密性及友好性。
3.5坚持标准的原则
为确保方案设计的严肃性、精确性和今后工程施工的科学性，我们在设计过程中严格按照国际和国内有关标准执行。
4、设计依据
《商用建筑电气设计规范》（JGJ/T16-92）
《商用建筑物电信布线标准》（EIA/TIA-568）
《民用闭路监控电视系统工程技术规范》（GB50198-94）
《30MHZ-1GHZ声音和电视信号的电缆分配系统》（GB6510-86）
《商用建筑布线系统管道及空间位置标准》（EIA/TIA-569）
《民用建筑电气设计规范》（JGJ/T16-92）
《工业企业通信设计规范》（GBJ42-81）
《工业企业通信接地设计规范》（GBJ115-87）
《安全防范工程程序与要求》（GA/T75-94）
《电子计算机机房设计规范》（GB50174-93）
《计算机机房施工及验收规范》（SJ/30003-1993）
《智能建筑设计标准》（GB/T50314-2000）
《电子计算机场地通用规范》（GB2887-2000）
《计算站场地安全要求》（GB9361-1988）
《建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范》（GB/T50311-2000）
《建筑与建筑群综合布线系统工程施工及验收规范》（GB/T50312-2000）
《中国电气装置安装工程施工及验收规范》（GN232-90.92）
《中华人民共和国公共安全行业标准》（GA75-94）
《电气装置安装工程施工及验收规范》（GBJ232-82）
《分散型控制系统工程设计规范》（HG/T20573-95）
《建筑防雷设计规范》（GBJ57-83）
《通信工程电源系统防雷技术规定》（YD5078-98）
《大楼通信综合布线系统技术要求》（YDT926—1997）；
《通信电源集中监控系统工程设计暂行规定》（YD5027—96）
《邮电信息系统技术规范》（GF007—94）
《城市住宅区和办公楼电话通信设施设计标准》（YD／T2008—93）
《综合布线系统电气性能测试方法》（YD／I-l013-1999）
《建筑内部装修设计防火规范》（GB50222-1995）
《建筑设计防火规范》（GBJ45-1987）
《计算机机房用活动地板技术条件》（GB6650-1986）
《低压配电设计规范》（GB50054-1995）
《低压配电装置及线路设计规范》（GBJ54-1983）
《供配电系统设计规范》（GB50052-1995）
《火灾自动报警系统设计规范》（GBJ116-1988）
《通风与精密空调工程施工及验收规范》（GB50243-2002）
《施工现场临时用电安全技术规范》（JGJ46-88）
四、智能化校园设计方案
1、智能化综合布线系统
综合布线需要考虑结构化综合布线系统为昭山示范区和平小学计算机网络系统、安全防范系统、校园背景音乐与紧急广播系统、多媒体教学系统、多功能会议系统、录播室和红领巾电视台、电子公告系统和消防控制系统等子系统的各类信息交换提供的物理链路。
综合布线系统采用星型拓扑结构，语音系统和网络系统采用综合布线，均达到国标《智能建筑设计标准》中的甲级标准和《建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范》中的综合配置标准，语音和数据水平部分均采用六类非屏蔽布线，便于数据和语音的互换。
单体建筑内数据主干采用千兆单模光纤，室外数据主干采用万兆单模光纤。
室内语音主干和室外语音主干均采用三类大对数电缆。
在每个楼内设一个主配线间，负责管理本楼内的语音点和数据点。
在实训楼四层左侧设置网络机房作为整个校区的综合布线总机房和数据中心机房，负责管理整个校园的布线系统和数据传输。
每个单体建筑数据主干上选用12芯室外单模光纤，语音主干采用三类100对大对数上联到此布线中心机房，构成整个校区的综合布线星型系统。
1.1系统设计原则
1.1.1适用性
本设计从该系统能提供综合服务这一基本功能出发，主要满足以下诸项对布线系统的需求并且能够适应未来网络通讯技术的发展的需求。
1）信息综合计算机网络系统；
2）办公自动化网络系统；
3）能支持各种数据通信、多媒体技术以及信息管理系统等，并且能适应现代和未来技术的发展。
1.1.2灵活性
本设计应能满足楼内各种数据设备的功能要求，即在不同楼栋里搭建特定的数据子网；在大楼任意的信息点上能够连接不同类型的设备，如计算机，电话机，打印机，广播、网络摄像头等数据设备。
1.1.3可扩展性
实施后的结构化布线系统是可扩充的，以便将来有更大的需求时很容易将设备安装进去。
1.1.4模块化结构
结构化布线系统中除去固定于建筑物内的水平线缆外，其所有的接插件都是积木式的标准件，以方便使用管理和扩充。
可以使得在投入运行后的维护工作中，备品备件储备少，故障检查定位快，运行管理简单。
1.1.5开放性
即能支持任何厂家的任意网络产品，支持任意网络结构（总线型、星型、环型等）。
1.2系统主要配置
1.2.1综合布线系统拓扑图
1.2.2机柜配置
在教学楼设置网络中心机房，设立42U综合机柜2个，把公共网络数据、语音和广播电视接入中心机房，再在每栋设置各分机房1个，设42U综合机柜1个，
1.2.2数据主干网布线
光主干网主要采用星型网络拓扑结构布线，以教学楼中心机房为中心经校园内综合弱电管道布放GYTA-24B1单模光缆3条，分别直达综合楼、教师公寓和学生公寓分机房来形成校园内光网主干。
再由各机房布放GYTA-12B1单模光缆至每栋各楼层24U墙挂式机柜内。
另从中心机房布放GYTA-12B1单模光缆3条至多功能会议中心、报告厅和计算教室构成与各中心或厅的信息交流纽带。
1.2.3电话语音主干网布线
电话语音主干网主要采用星型网络拓扑结构布线，从电信运营商接入教学楼中心机房后经校园内综合弱电管道布放HYA100*2*0.5通信电缆3条至综合楼、教师公寓和学生公寓各分机房机柜。
再由各分机房分别布放HYA20*2*0.5通信电缆至各楼层24U墙挂式机柜内。
1.2.4电视台、视频主干网布线
电视台、视频主干网主要采用树型网络拓扑结构布线，从教学楼中心机房后经校园内综合弱电管道布放-12同轴射频电缆3条至综合楼、教师公寓和学生公寓各分机房机柜。
再由各分机房分别布放-12同轴射频电缆1条串接分支至各楼层24U墙挂式机柜内。
1.2.5室外型数字监控系统布线
数字监控系统主要采用星型网络拓扑结构布线，从中心机房布放GYTA-12B1单模光缆至各室外光交接箱。
再由各光交接箱按“就近”原则对各监控点布放六类非屏蔽双绞线（在离光交接箱100米外时布放GYTA-6B1单模光缆）.
1.2.6配线系统布线
配线系统布线主要采用星型网络拓扑结构
A、通信配线：
由各楼层机柜内网络交换机向本楼层各室布放六类非屏蔽双绞线（1室/条）。
B、话音配线：
由各楼层机柜内语音配线架向本楼层各室布放六类非屏蔽双绞线（1室/条）。
C、无线WLAN系统：
由各楼层机柜内网络交换机（与通信共用）向本楼层各WLAN点布线六类非屏蔽双绞线（1点/条）。
D、广播系统配线：
由各楼层机柜内视频配线架向本楼层各室布放六类非屏蔽双绞线（1室/条）。
E、室内监控系统：
由各楼层机柜内网络交换机（区别于通信用交换机，须采用独立交换机）向本楼层各室布放六类非屏蔽双绞线（1室/条）
F、电源供电系统：
由各楼层强电井或电源总开关内布放2.5mm单芯铜线两条至各网络机柜、监控点和WLAN接入处。
G、电化教室（电脑室）：
由电化教室分机柜向各电脑处布放六类非屏蔽双绞线（1台/条）
H、操场广播和显示屏：
从中心机房和广播机房各布放一条6芯光缆至室内运动场12U壁挂式机柜内，以此来解决体育场内的监控、播音和显示屏。
以上综合布线主干网主要以校园内弱电管道和楼层桥架为主，个别点位采用暗管式敷设方式，在每个点敷设Φ20、Φ25、Φ50的PVC塑料管至就近的壁挂式机柜处。
每栋综合机柜敷设2根Φ110管至校区的内部预埋管道。
再统一接入到中心机房。
这样布线有利于将来网络升级、扩展以及电子设备的更新换代时不需要对线路进行改造或更换，以至于影响通信性能和校内美观。
1.2.7主要配置清单
序号
项目名称
设备/材料名称
规格型号
品牌/产地
单位
数量
1
机柜配置
综合机柜（含底座）
42U
康普
架
6
2
综合机柜（壁挂式）
24U
康普
架
25
3
综合机柜（壁挂式）
12U
康普
架
10
4
光缆子单元
72芯
康普
架
6
5
光缆子单元
48芯
康普
架
25
6
光缆子单元
12芯
康普
架
10
7
理线架
安普
架
90
8
网络配线架
24口
安普
架
20
9
网络配线架
48口
安普
架
20
10
110配线架
25回
安普
架
65
11
PDU
8口
突破
个
48
12
安装材料
批
1
13
数据主干网
层绞式光缆
GYSTA-24B1
武汉长飞
米
1600
14
层绞式光缆
GYSTA-12B1
武汉长飞
米
2600
15
层绞式光缆
GYSTA-6B1
武汉长飞
米
1200
16
过线盒
100
国产
个
20
17
过线盒
200
国产
个
16
18
PVC管
Φ50
国产
米
1600
19
跳纤（尾纤）
2米
烽火
条
40
20
安装材料
批
1
21
电话语音主干网
市话电缆
HYA100-0.5
株洲神通
米
1000
22
市话电缆
HYA20*0.5
株洲神通
米
1200
23
三类线
HYV3*2
国产
米
22240
24
底盒
国产
个
280
25
面板（电话）
国产
个
280
26
PVC管
Φ16
国产
米
1000
27
安装材料
批
1
28
电话水晶头
国产
个
560
29
电视台、视频主干网
层绞式光缆
GYSTA-12B1
武汉长飞
米
350
30
光接收器
二出
国产
台
2
31
分配器
三分配器
国产
个
3
32
分支器
8分支
国产
个
12
33
分支器
4分支
国产
个
6
34
同轴电缆
-9
国产
米
200
35
同轴电缆
-5
国产
米
6500
36
用户盒
国产
个
120
37
室内机箱
国产
个
6
38
接头材料
国产
批
1
39
PVC管
Φ16
国产
米
750
40
PVC管
Φ50
国产
米
300
41
电视连接线
国产
条
120
42
室外型数字监控系统
层绞式光缆
GYSTA-6B1
武汉长飞
米
600
43
室外终端盒
12芯
国产
个
6
44
六类线
安普
箱
3
45
面板
安普
个
18
46
底盒
国产
个
18
47
水晶头
安普
盒
300
48
室外机箱
国产
个
6
49
安装材料
批
1
50
尾纤
FC-PC5米
国产
20
51
电源线
2.5*2
金凤
米
400
52
电源插座
多孔
国产
个
18
53
配线系统
六类线
安普
箱
420
54
RJ45模块
安普
个
1350
55
PVC管
Φ50
国产
米
3600
56
PVC管
Φ20
国产
米
6500
57
面板
单口
安普
个
950
58
面板
双口
安普
个
200
59
底盒
国产
个
1000
60
水晶头
安普
盒
300
61
连接线
2米/条
根
1200
62
电源线
2.5*2
金凤
米
950
63
电源插座
国产
个
200
64
安装材料
批
1
1.3系统主要实现功能
综合布线系统采用光纤和大对数电缆作为主干，可以轻松实现千兆以太网及550M宽带语音应用，不仅满足了现有语音和数据及图像的传输要求，更具备大容量和便于增容的特点，支持语音和数据的便捷互换，提供高质量的语音数据通信服务。
2、计算机网络系统
计算机网络系统（校园网）是“数字化校园”的运行平台，是校园教学、科研和管理系统、网络多媒体教学系统、校园卡等应用系统不可缺少支撑环境。
是实现校内外资源共享、互相交流的重要途径。
校园网的建设关乎未来各类应用的运行。
所以建立一个适合各类业务的、兼容性好、可扩展的综合传输平台非常重要。
Ø核心层：
位于网络中心机房，采用万兆路由交换设备，管理全校区的网络，采用
Ø汇聚层：
位于各单体建筑的主配线间，负责管理建筑内的数据点
Ø接入层：
位于楼层配线间，负责楼层内水平信息点的接入
在技术上：
1、主干技术基于流量分析采用万兆和千兆以太网技术相结合，并考虑冗余和绑定技术，接入层采用10M/100M自适应技术。
2、核心层采用双机热备方式，主干冗余，确保系统的可靠性。
3、系统配置一套功能强大的高性能网络管理软件。
4、针对教学楼内的计算机教室、实验室等，预留4芯光纤，满足大数据量的通信。
2.1 系统设计原则
（1）实用性和经济性
充分集成现有的各种计算机和网络设备，使建设的系统适用、安全、可靠且易管理、维护和扩展，具有最高的性价比。
（2）开放性
构造一个开放的网络系统，是当前世界计算机技术发展的潮流。
在整个系统设计中采用的规范和设备与厂商无关，具有较强的兼容性，便于与外界异种机平滑互联。
（3）先进性
当今计算机网络技术发展日新月异，把握不准方向则可能导致在很短的时间内技术落伍，从而面临被淘汰的危险。
因此在坚持实用性的前提下尽量采用国际先进成熟的网络技术和设备，以适于未来的发展和需要，做到一次规划长期受益。
（4）可扩充性
所选择的联网方案及设备要能适应网络规划不断扩大的要求，以便于将来设备的扩充；要能适应信息技术不断发展的要求，平稳地向未来新技术过渡。
（5）可靠性
系统设计除采用信誉好、质量高的设备外，还采用一系列容错、冗余技术，提高整个系统的可靠性。
为了保证骨干网络平台的健壮性和链路冗余性，建议网络实施时在学校启用千兆备份线路。
在学校启用物理链路冗余机制，保证任何一条线路出现故障后骨干网络平台的可用性。
（6）安全性
包括两个方面：
网络用户级的安全性，数据传输级的安全性。
网络用户级的安全性应在网络的操作系统中予以考虑，而数据传输的安全性则必须在网络传输时解决。
在网络设计中，既要考虑信息资源的充分共享，更要注意信息的保护和隔离，因此系统应分别针对不同的应用和不同的网络通信环境，采取不同的措施，包括端口隔离、路由过滤、防DDoS拒绝服务攻击、防IP扫描、系统安全机制、多种数据访问权限控制等，有多种的保护机制，如划分VLAN、IP/MAC地址绑定（过滤）、ACL、路由过滤、防DDoS拒绝服务攻击、防IP扫描、802.1x认证机制、SSH加密连接等具体技术提升整个网络的安全性。
2.2 系统主要配置
系统总体设计拓扑图
总体设计拓扑图
根据需求分析可知，学院校园网要求覆盖学院的教学楼、综合楼、学生宿舍楼和教师公寓等，要求数据、图形、图像、语音、视频等信息都能在网络上较好的传输，考虑需求分析中收集的师生员工规模的信息，在网络设计时将学院校园网划分为主干网和各区子网，主干带宽1000Mbps，子网带宽100Mbps，网络支持VLAN管理、IP组播、第三层交换以及多种路由协议；在网络技术选型上，采用目前主流的快速以太网技术。
主干网采用第三层交换的千兆高速以太网、子网为第三层或第二层的千兆或百兆交换的快速以太网，桌面实现第二层交换的百兆接入。
在网络拓朴结构方面，选用分层的树型拓朴结构，将校园网整体划分为核心层、汇聚层和接入层三个逻辑层次。
各建筑物之间采用光纤进行互连，楼内采用六类非屏蔽双绞线布线，在同一幢楼的汇聚层和接入层交换机之间也采用六类双绞线进行连接全网设一个核心结点，位于网络中心。
校内所有主干线路均汇聚在此节点。
接入层网络交换设备位于各建筑物的弱电设备间，提供多组8到24口的RJ-45端口，端口带宽为10/100Mbps，与汇聚层的连接通过千兆上行光口相连。
全网的主干链路包括网络中心的每一个一级汇聚节点间的线路，即网络中心到学生公寓区汇聚点线路、网络中心到教师公寓区汇聚点线路、网络中心到综合楼汇聚点线路、网络中心到教学楼汇聚点线路。
2.2.1计算机网络系统配置清单
序号
设备名称
规格型号
品牌/产地
单位
数量
1
防火墙
SG6K-M3108-FW-H，1个千兆电口+2个SFP千兆光口，吞吐量大于2Gbps
山石
台
1
2
入侵防御系统
NF－1000－10-IPS，板载6个千兆电口，IPS吞吐量≥400Mbps，并发连接数大于20万，新建连接数大于4000/S，支持网关模式，网桥模式，混杂模式及旁路模式
网康
台
1
3
上网行为管理
NI3000-40，吞吐量:
400Mbps；并发会话数:
500,000；用户规模:
800；网络接口:
6个千兆电口；设备规格：
标准1U架构、单电源
网康
台
1
4
服务器
RH2288HV2，2U机架式服务器，2颗E5-2620处理器，2颗E5-2620，内存扩展能力：
≥24个插槽，最大容量768GB，本次配置32GB内存，2块300GB-SAS-热插拔硬盘，板载4个千兆网口，7个PCI-EI/O插槽，配置磁盘阵列卡，缓存≥512M带电池保护，可支持1G，支持RAID0/1/10/5
华为
台
1
5
存储
S2200T，SAN架构（具备FC和IPSAN融合组网能力），Active-Active双控制器架构，主机端口数量20个，1GbiSCSI主机接口12个，8GbFC主机接口8个，SAS2.0宽端口硬盘通道，带宽48Gb，缓存容量8GB（纯SAN缓存，不含
升级会员 