数字化校园解决方案.doc

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数字校园解决方案

杨村一中数字化校园

解

决

方

案

北京竞业达数码科技有限公司

二零一二年十一月

目录

1 设计概述 4

2 系统建设内容 5

1.1 基础网络建设 6

1.1.1 综合布线 6

1.1.2 网络设计 8

1.1.3 集中存储 16

1.1.4 网络机房 18

1.2 多媒体教学平台 18

1.2.1 多媒体教室 19

1.2.2 多功能阶梯教室 20

1.2.3 微机教室、电子阅览室 21

1.2.4 专业录播教室 23

1.2.5 主控中心 25

1.2.6 多媒体教学平台功能 26

1.3 资源共享与网络学习平台 28

1.3.1 资源共建共享平台 29

1.3.2 网络学习平台 29

1.4 电子巡考系统 30

1.5 安防监控平台 32

1.5.1 校园监控 32

1.5.2 周界入侵报警 33

1.5.3 电子巡更系统 34

1.5.4 监控机房 35

1.5.5 电子屏蔽系统 36

1.6 公共信息服务平台 36

1.6.1 信息发布系统 36

1.6.2 校园广播系统 37

1.6.3 网络电视系统 38

1.6.4 有线电视系统 39

1.6.5 校园电视台演播室 41

1.7 远程会议交流平台 42

1.7.1 多功能会议室 42

1.7.2 报告厅 44

1.8 一卡通系统 46

1.8.1 车辆出入管理 47

1.9 教务管理平台 48

1.9.1 教学资源管理 48

1.9.2 学生学籍管理 49

1.9.3 学生成绩管理 51

1设计概述

杨村一中是一所具有60多年历史的公立全日制高级中学，是天津市重点中学。

杨村一中新校区已经开始施工，预计2013年投入使用，总占地60000平方米，为现有校区3倍。

届时学生将感受到半大学式管理，采取全员住校，更加人性化，符合杨村一中多年来的主流教育思想。

国家对现代教育的信息化建设十分关注，国家教育信息化十年发展规划（2011-2020年）提出信息化校园建设要求：

面向未来，育人为本为每一名学生和学习者提供个性化学习、终身学习的信息化环境和服务、应用驱动；共建共享开发应用优质数字教育资源，构建信息化学习和教学环境，促进教育公平；统筹规划，分类推进统筹做好整体规划和顶层设计，明确发展重点，坚持分类指导，鼓励形成特色；深度融合，引领创新以信息化引领教育理念和教育模式的创新。

杨村一中新校区的建设根据国家政策，将建成全面数字化、信息化的校园，创造更加科学、舒适的教学、生活环境。

杨村一中数字化校园的整体设计将依据以下原则：

实用性：

充分满足学校信息化应用与管理在现在及未来的各种需求，真正使信息化应用系统在教学管理方面为师生提供强有力的支持

标准性：

本系统的所有设计均遵循国家、行业、企业的标准进行，以符合系统的开放性要求。

高可靠性：

一个实用的系统同时必须是可靠的。

本设计通过合理而先进的设计及优化选型，以保证系统的可靠性和容错性，避免灾难性事故发生。

高性能、先进性：

各大系统充分应用现有成熟的先进技术，可满足网络信息传输、计算机管理、办公自动化等需求。

语音、数据、多媒体信充分满足现有和未来需求发展的要求。

可维护性：

系统开通后，维护工作将是一个长期的工作，各系统设计充分考虑维护工作的需求，通过相应的技术降低工作量及难度，从而达到保证运行可靠及节省费用的目的。

可扩展性及灵活性：

计算机与通讯技术是不停地发展的，学校的应用需求也是发展和变化的。

在设计中，我们充分考虑系统扩展升级的要求，以及对各种不同结构、不同协议的网络及设备的支持，保证系统能适应各系统扩展和升级。

经济性：

在满足功能要求的前提下，使学校以尽可能小的投资，获得尽可能优越的应用。

2系统建设内容

根据校方提出的要求、我公司实地考察和与校方的沟通，杨村一中数字化校园建设内容总体规划如下：

1.1基础网络建设

1.1.1综合布线

本项目综合布线设计遵循GB/T50311－2000《建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范》的要求，根据已设计的桥架通道，采用符合国内国际标准的线缆线材，保证整个线路科学合理，稳定畅通。

本项目中涉及到的线缆主要有：

光缆——楼宇之间的数据网络与监控网络连接线。

全部采用单模铠装光纤，室外光缆采用重铠，加强保护。

单模光纤采取2:

1的原则，即每两根芯不少于1根备用芯。

六类非屏蔽双绞线——工作区、水平布线系统，从交换机到信息面板。

大对数电缆——用于语音的传输。

在楼宇之间干线、楼宇内部垂直干线采用。

4芯电话线——配线间到工作区信息面板的连接。

1.1.1.1桌面走线

桌面配置网络、语音连接线。

1.1.1.2楼层走线

从楼层设备间到桌面的水平布线采取预估方式计算，用信息点数×平均线长计算得到总线长。

1.1.1.3楼宇干线

从中心机房通过楼宇干线进入楼层设备间的机柜，本段距离根据地丼的走线方位进行计算。

1.1.2网络设计

1.1.2.1概述

本方案旨在设计一套完整、灵活、强大的园区基础网络平台。

本设计方案把园区网络按照功能性划分为行政办公、课堂教学、一卡通、校园生活、运动娱乐与安防监控六大类。

其中一卡通、校园生活、安防监控通过物理隔离，设计为单独的网络区域，以确保校园的信息安全。

核心主干采用万兆光缆连接，通过六类双绞线提供千兆速率到桌面，满足日常千兆的高速上网要求。

设计时我们充分考虑贵校实际情况，设计配置的网络主要核心设备支持光模块、业务功能模块及其他功能模块，同时配置为可插拔可更换的电源模块，网络设备选用机箱加模块的组合方式，考虑到了40%以上的端口预留，方便后期的升级维护。

系统设备基础网络支持IPv6，在保障IPV4现有的通信协议下，满足对IPV6的应用及核心带宽的升级，保护现有的网络投资。

建成的园区网络满足多样化的多媒体教学要求，支持多路并发多媒体信息，支持网络教学、多点视频会议功能、多级互联功能等。

提供办公区域的无线覆盖，在有线的基础上，实现对楼宇内部的无线覆盖；采用先进的用户登录认证管理技术，达到随时随地的无线办公。

本方案按照六大功能模块，将网络区分为内网环境与外网环境，网络主干如下图所示：

网络中有校园一卡通系统、校园信息发布系统和体育馆娱乐这三个子网络，建议用防火墙进行网络隔离，隔离拓扑图如下所示：

详细介绍如下。

1.1.2.2行政办公

行政办公功能主要集中在办公楼，涵盖综合楼、教学楼的教师休息室，是学校的管理中心。

本设计方案将行政办公网络从VLAN上隔离开，配置网络优先的策略，以提高办公效率。

同时，办公楼每楼层提供无线AP接入，连接到楼层接入交换机。

具体部署是在办公楼布置一台万兆汇聚交换机，将办公楼的接入交换机汇聚后，通过万兆链路连接到核心层。

网络拓扑如下：

1.1.2.3课堂教学

课堂教学涉及到普通教室、多媒体教室、录播教室、微机教室等，集中教育教学资源，方便教师授课，提高学生接受能力。

本方案在中心机房部署教学专用汇聚交换机，提供千兆到桌面，万兆到核心的高速通道，同时提供丰富的扩展接口，以应对日新月异的教育资源。

1.1.2.4校园一卡通

一卡通技术是科学技术在日常生活各领域广泛作用的典型代表，其作为无线射频技术（RFID）的一种应用，具有技术成熟、应用场合广泛的特点，给人们的生活带来极大的便利。

本次项目为学校提供的一卡通技术支持门禁控制、消费管理，停车场管理，电梯控制，考勤管理等方面的集中应用。

通过管理中心统一发卡，集中授权，用户持此卡片，可实现门禁，考勤，消费，停车，电梯使用等等多种功能，所有的系统产生的数据可以在一个数据库中进行处理，管理人员在一个平台对所有子系统进行操作，这就是一卡通系统的基本设计出发点。

学校具有人员众多，时间安排集中等特点，所以为了获得更加科学有效的管理方式，降低人员工作量，更有效地保障管制区域的安全，建设一套稳定可靠的一卡通运行网络是非常必要的。

本项目将一卡通系统从物理上独立出来，提供高度的安全保障，也提升了系统的运行效率。

1.1.2.5校园生活

校园生活是为丰富学生的课下活动，增加学生知识面而开展的多彩多艺的各种多媒体活动，其传播方式采取校园信息发布、校园广播等。

为引导学生合理、规范、正确地开展校园生活，信息审核与信息的安全性尤为重要。

项目中信息发布的终端设备覆盖面较广，教学楼、办公楼、综合楼、实验楼、宿舍、食堂、图书馆等，均有信息发布终端。

故采取VLAN划分方式，将整个校园网的信息发布终端划分到同一个VLAN，而对信息发布主机则采取防火墙隔离的安全解决方案，从而将校园信息发布系统进行逻辑隔离，增强信息审核力度，保障公共信息安全。

1.1.2.6运动娱乐

校园有体育馆，体育馆对社会提供服务，提供良好的网络接入服务能提升客户满意度。

但为了保障校园网络安全，应对体育馆网络接入进行管理，防止网络入侵行为的发生。

1.1.2.7安防网络设计

本方案将安防网络独立设计，采取核心-接入的二层直连模式，在网络机房建立监控网络的核心层，各监控区域的接入交换机通过单模光纤传输到核心层。

根据每接入交换机最多接入48台IPC，每IPC码流按照720P、4Mbps计算，带宽量在48*4Mbps=192M，远低于千兆网络的传输能力。

1.1.3集中存储

随着校园的数字化运转，需要存储大量的数据，校园存储的需求有以下几点：

1.教务管理：

教职工档案、学生档案、学费缴纳、学生成绩管理、宿舍管理等

2.一卡通：

一卡通数据库

3.图书管理：

图书借阅信息、图书进出库信息、图书存量信息

4.教学资源：

远程教学资源、录播课程

5.视频存储：

校园安防监控视频存储、电子巡查视频存储、重要会议、重要活动视频存储等

6.车牌拍照系统采取独立的本地存储方式，无需备份。

为了满足学校的存储需求和保证数据的安全，本设计采取了“分布存储、集中备份”的方式，重要资料本地存储，然后备份到集中存储。

视频存储的时延性相对较低，采取直接到集中存储的方式。

分布存储：

对于教务管理、一卡通管理、图书管理这些重要资料，包含数据库信息的，采取本地存储，同时压缩备份到集中存储。

教学资源和监控视频直接存到IPSAN下；监控视频定期删除，以节省空间。

下图显示数据流走向：

1.1.4网络机房

网络机房：

网络机房位于办公楼3楼，面积约80平方米，主要存放路由、交换、服务器等设备。

机房根据国家标准GB50174-93设计。

机房铺设防静电地板，铺设铜箔接地处理，做二级防雷保护。

UPS：

UPS机房存放UPS设备及电池架，电池架为定制钢架，承重2吨。

考虑到楼层的承重压强每平方米按照不大于1000公斤的方式设计。

本项目配置的20KW高频机配置了60块松下100AH蓄电池，提供20KVA、4小时的备用能力。

1.2多媒体教学平台

教育的核心是学与教，而数字化教学环境与资源建设是信息化学与教环境建设的关键，因此可以说数字化教学环境与资源建设是数字校园的重要组成系统，其目标是为师生打造高效、互动、妙趣地学与教的空间。

智能化的教学环境可生成课堂实录资源，并通过网络同步到资源平台形成教学资源，优质的教学资源又可以同步到网络学习平台，结合网络学习平台的同步课堂、作业、测评、答疑等应用功能实现课后的网络学习，在教学过程中教师也可以在教室登陆网络学习平台进行点评、作品展示等活动。

一体化设计实现了从环境、资源到应用的良性循环，真正实现了有效益、有效果、有效率的教学。

本次项目将72间普通教室、30间实验室、15间功能教室、4间阶梯教室建成现代化的多媒体教室，并且在多媒体教室基础上建设了1间多功能阶梯教室、1个心理测评室、3个微机教室、1