厚桥小学弱电系统设计方案.docx
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厚桥小学弱电系统设计方案
第一章概述
1．1项目建设背景
厚桥实验小学前身是北上小学，经过百年的沧桑，通过几代人的努力，学校规模由小变大，办学条件不断改善，教育质量不断提高。
后因规模办学，全镇小学生全部到本校上学，原学校占地29535平方米，建筑面积9340平方米，活动场地15310平方米，现有24个班级，1055名学生，81名教职工，但是整个校区教学楼陈旧，教室，专用教室严重偏紧，教学设施陈旧，活动场地严重制约学生开展体育活动。
综合多方面不利因素，对原校区改扩建势在必行，经厚桥街道，锡山区教育局等上级政府机关批准，同时为配合学校发展需要，优化学校教学结构，改善教学，办公条件，提升学校品牌形象而进行的厚桥实验小学改扩建项目。
我们的弱电方案设计就是紧密配合以上建设规划，实现区块功能，将校园网上信息更好的组织分类，让用户在网上快速发现自己需求的信息，并为师生提供网上信息交流环境，同时也可以让管理人员科学、规范地管理自己的数据，并将这些信息快捷的发布出去。
“智能化校园”以网络为基础，在将教学环境、教学资源以及教学管理活动全部数字化后，通过应用系统的紧密联结实现校园的信息传递和信息服务，从而提高教学质量、科研水平和管理水平。
为确保厚桥小学弱电方案设计的科学性、先进性和合理性，我们专门成立针对本项目的设计小组，认真阅读了招标文件的有关内容，调研了在校园智能化网络建设上比较成功的省内若干所知名小学，根据厚桥实验小学弱电工程的特点，结合我们对校园智能化网络工程设计和施工的理解，精心给出本设计方案。
1．2项目需求
项目需求范围如下：
序号
系统类别
子系统名称
描述
1
综合布线（网络、电话）
数据布线子系统
覆盖全校网络通信（RJ45）信息点
2
交换网络系统
核心层、接入层交换机系统
3
网络安全系统
防火墙、防病毒、防入侵检测系统
4
无线网络系统
作为网络通信辅助需覆盖主要办公、公共场所的无线AP信号
5
网络管理系统
网络管理系统、ISAServer服务、域控制服务
6
电话通信系统
满足校园电话沟通的语音通信系统
7
安防系统
周边防范系统
覆盖校园围墙周边电子围栏防盗报警防范系统
8
校园视频监控系统
覆盖校园内公共场所、课室、功能实验室、机房、饭堂
10
广播系统
校园广播系统
覆盖全校的校园广播系统
11
多媒体系统
LED电子显示屏
用于信息发布的大屏幕LED电子显示屏
12
报告厅
多媒体应用（含舞台灯光控制体统）
13
多媒体网络教室
面向电脑室上机管理子系统
14
电子阅读室
面向校园图书借阅管理子系统
15
机房建设
机房建设
数据中心主机房，含UPS、防雷、防雷电、机房环境监控系统、装修、消防
16
监控中心建设
监控中心环境建设、大屏幕显示系统、控制台椅等
17
广播室建设
广播室设备、控制台椅、装修、消防等。
18
电脑室建设
电脑室设备、工程、台椅、装修、消防等。
1．3项目设计原则
根据小学总体工程背景，国内外现有的技术水平和发展趋势、国内外设备的功能、性能、质量、价格、供货途径、售后等以及我们多年从事数字化校园工程的实践和经验，提出如下数字化校园设计的基本原则。
1．3．1实用性和经济性
系统高计始终贯彻面向应用，注重实效的方针，坚持实用、经济的原则。
在强调实用性的基础上，应用先进的技术，使厚桥小学在建成以后有良好的经济效益和社会效益。
既要达到较高水平和较完善的功能，又要尽可能降低工程投资，以获得较高的性能价格比，这无疑是对所有投资方始终如一努力追求的目标，就必须精心策划，精心设计和精心施工。
有一个恰当的设计方案、合适的设备选型和一个技术力量强、经验丰富、讲信誉的工程承包单位。
系统应满足性价比在各类系统和条件下达到最优，其经济性包括以下内容：
⏹系统本身的价格（包括系统、技术服务和培训）；
⏹系统运行后效益预算的可能收益；
⏹对系统实施现场的特殊要求所需的费用；
⏹对系统集成所需的有关软件和硬件等的开发费用。
1．3．2先进性和开放性
方案、技术和设备的选进性是数字化校园高效运营的重要保证，某些方面要有一定的超前意识，至少应为功能的扩充和技术的发展创造条件。
系统遵循开放性原则，系统提供的各子系统，都尽可能基于TCP/IP协议的校园网络平台、以统一身份认证、统一平台管理的理念组成数字化校园系统。
对于数字化校园的先进性来说，我们觉得主要体现在具有升级能力、扩展能力、改组能力、兼容能力等，使系统主主要设备不会随着技术的发展而被很快淘汰。
先进性不能片面理解为选用天下最高水平的设备和技术，那将意味着投资的巨大膨胀，对于一个实实在在的建设项目来说是不现实的。
1．3．3可靠性和稳定性
在考虑技术先进性和开放性的同时，还应从系统结构、技术措施、设备性能、系统管理、厂商技术支持及维修能力等方面着手，确保系统运行的可靠性和稳定性。
对于关键应用，采用高可用性设计；对于关键数据，需要有备份、恢复的手段。
1．3．4安全性和保密性
在系统设计中，既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，包括系统安全机制、数据存取的权限控制等。
1．3．5可护展性和易维护性
为了适应系统变化的要求，必须充分考虑以最简便的方法、最低的投资，实现系统日后的扩展和维护。
1．4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）
《计算机软件开发规范》
《电子计算机机房设计规范》（GB50174-93）
《智能建筑设计标准》（GB/T50314-2000）
《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）
《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）
第二章综合布线系统
2．1系统概述
目前，计算机技术、通讯技术、网络技术正在以前所未有的速度飞速发展。
这些高速发展的新技术带动人类步入了计算技术发展的新时代－网络时代。
数据、语音、视讯、多媒体等信息量急剧膨胀。
信息传输的高速、安全可靠及各任意点之间的计算机网络通讯对信息传输介质及结构提出更高的要求。
如何适应当前及将来网络技术飞速发展对建筑物布线的挑战是我们在大楼设计建设之初，就要认真考虑的课题。
一般来讲，一座大楼的生命周期要远远长于计算机、通讯及网络技术的发展周期。
因此，大楼内采用的通讯设施及布线系统一定要具有先进性、高可靠性、易维护性等特点，力求使系统达到高标准、高性能，并有很强的开放性、灵活性和扩展性，并对其服务的设备有一定的独立性和长远效益，以满足现在及未来的发展需要。
2．2结构化布线系统特点
系统化工程——结构化布线是一套完整的系统工程,包括传输媒体（双绞线（铜线）及光纤），连接硬件（包括跳线架、模块化插座、适配器、工具等）以及安装、维护管理及工程服务等。
模块化结构——结构化布线系统的设计使得用最小的附加布线与变化（如果需要的话）就可实现系统的搬迁、扩充与重新安装。
独立于应用——作为CCITT七层协议中最底层的物理层，结构化布线系统构成了某种基本链路，像一条信息通道一样来连接楼宇内或室外的各种低压电子电气装置。
这些信息路径提供传输各种传感信息及综合数据的能力。
灵活方便性——结构化布线系统的设计同时兼容话音及数据通信应用。
这样一来减少了对传统管路的需求，同时提供了一种结构化的设计来实现与管理这一系统。
技术超前性——结构化布线系统允许用户有可能采用各种可行的新技术。
这是因为结构化布线系统独立于应用，并能对未来应用提供相当的余度。
第三章智能安全防范系统
3．1概述
随着科技的不断进步，基于网络的信息交互已经走进了我们的生活，人们在信息获取、交流和处理等方面发生巨大变化的同时也给一些不法分子进行犯罪和破坏活动增加了机会。
校园的安全防范体系建设，包括主要课室的视频监控，各楼梯出口的视频监控，体育场、餐厅、大门口等关键位置的视频监控；校园四周围墙、主要功能室、库房等区域的红外防盗报警系统；关键出入口的门禁管理。
3．2视频监控系统
3．2．1系统设计思路
监控系统的建设应以“实用、可靠、先时、经济、开放、安全”为指导思想。
（一）实用：
监控覆盖面和图像质量须满足各一线部门需求；数字图像实时监视和图像回放查询界面友好，系统安装、使用、维护简便。
（二）可靠：
系统采用的主要设备须经过具有公安部批准的相应资格产品检测中心的测试，质量达标，性能稳定，能持续有效运行。
（三）先进：
采用成熟、主流的技术构建系统平台，充分兼顾需求和技术的发展，充分考虑与其他系统的连接，建设可扩展的、开放的平台。
主要设备可采用搭积木的模块式方便扩容，保护原有投资。
（四）经济：
在确保实用性、可靠性、先进性的前提下，注重系统建设成本和投入的阶段性，以技术建设与应用机制的协调发展，确保系统效益。
（五）开放：
系统应用遵循开放系统的原则。
系统应符合国家标准和行业规划，能够供软件、硬件、通信、网络、操作系统和数据库管理系统等诸方面的接口和工具，使系统具备良好的灵活性，兼容性、扩展性和可移值性。
（六）安全：
由于本系统涉及公共场所的日常实时监控、数据传输量大及使用人员多，故安全性和保密性就显得十安突出和重要。
在考虑系统安全性和保密性时，除应考虑各种外界干扰外，还需在各个环节提供安全、保密措施。
3．2．4系统性能特点
1．传输线路意外中断时图像信息不丢失
H3C编码器内置有存储卡，当传输线路意外中断时，可把监视图像暂时存放在存储卡上，最多可记录8小时。
传输线路恢复正常后，可把这段信息转发到网络存储设备。
2．高性能的海量信息存储
●每台ISC3000主机及ISC3100辅机分别提供8个SATA接口，全部挂接750G硬盘时，具有12TB大容量存储
●ISC3100辅机可联接31台，最大容量存储可达192TB。
3．监视点可添加名称和实时显示时间可以给每个监控点添加中文名称及实时显示时间，有利于方便地查监控信息。
4．实时监测/记录前端设备的状态并具有报警功能。
●图像丢失报警：
如果因各种故障致使图像信号中断，相应的监控中心会在屏幕上看到文字报警信息，如监控区域名称，故障发生时间等。
●景物移动报警：
对于某个监控点被预先锁定的景物突然快速移动，相应的监控中心可选择两种报警方式：
一是在屏幕上显示文字报警信息；二是用警铃进行声音报警
环境温度监测：
对前端设备的工作温度进行实昨监测，当温超时允许数值时相应的监控中心会在屏幕上
看到文字报警信息
●上述状态信息都会自动记录在存储设备中。
5．提供开放的接口
控系统对外的开放接口将以标准的函数API的模式或标准的ActiveXAPI的模式提供给第三方，这些接口分为不同的控制层次，将提供不同控制粒度的开放接口，通过这些接口第三方可以充分发挥出监控系统的功能。
监控系统对外开放的接口包括两大类：
一类是提供客户端操作的开发接口：
另一类是提供对系统设备操作的开发接口。
客户端操作的接口主要有：
用户权限验证、视频实时查看、历史视频回放和下载、云台控制等。
系统设备操作的接口主要有：
参数配置（如系统配置，报警配置，用户配置）等。
开放口
此接口可跟以红外防盗报警系统实现联动。
6．监控主机设在中心机房、采用中心集中存储，监控中心设在门卫，门卫到中心机房之间采用光纤或专用网络视频传输。
3．3电子围栏防盗报警系统
3．3．1概述
学校周界总长约1500米，四周实体围墙，地形基本规则，周界防范级别一般。
本防盗报警系统采用总线式报警控制主机，具有功能全、扩展性强、质量稳定的特点，被广泛的应用于小区、大楼、工厂等各类场合的大型报警系统。
1．防区数量：
10个防区，最长防区不超过150米。
总线长充达1.6km（Φ1.0mm2）。
可接总线放大器以延长总线长度。
2．电子围栏线制：
4线制，安装在围墙的顶部，向外倾斜30度角。
3．3．2电子围栏系统组网方式
可以选择通用报警主机/电子围栏专用报警控制主机/电脑报警软件管理，选择三者当中的任何一种方式组网，都可以。
通用报警主机组网：
在监控中心采用1台总线制的报警主机，和相对应的操作键盘，在每台电子围栏主机的防雨箱内安装1只地址编码模块（如果周界上还装用红外对射设备，可以为每对红外对射配置1只地址编码模块，接入电子围栏系统的报警信号线上，组成一个统一报警系统），通用报警主机接收、处理和显示每台电子围栏主机的报警信号，操作键盘可以撤防/布防。
专用报警控制主机组网：
在监控中心设置1台电子围栏专用报警控制主机，报警信号线的一端接入报警控制主机的RS485接线端子上，报警信号线的另一端采用手拉手的方式，依次接入每台电子围栏主机内的RS485端口上（如果周界还有红外对射，则不能接入此条报警信号线上）。
报警控制主机可以在中控室对前端的电子围栏远程控制，即：
通过可以对电子围栏主机进行撤防和布防，可以对电子围栏主机进行高/低压（例白天设为低压，晚上设为高压）工作模式的调节。
还可以显示报警类别（即断线、短路或防拆），以及报警恢复，设置密码等功能。
报警管理软件组网：
用报警管理软件实现远程管理6个电子围栏报警防区。
在电脑的RS232串口上接一只RS232/RS485转换模块，然后接入报警信号线的一端，报警信号线的另一端采用手拉手的方式，依次接入每台电子围栏主机内的RS485端口上（如果周界还有红外对射，则不能接入此条报警信号线上）。
可以通过报警管理软件设置前端电子围栏主机的高/低压（例白天设为低压，晚上设为高压）工作模式，对电子围栏主机远程进行布防/撤防操作，报警信号复位，软件内有一个巡检窗口，时时显示防区编号、防区状态、地理位置、防区总数、已布防数、未布防数；内置电子地图，有警情时自动弹出电子地图，能清楚显示防区报警情况（报警的防区，报警方式，报警时间），并带有报警声音；主机有四种报警方式：
断线、短路、防拆、通信失败；报警软件有保留信息功能，可以进行查询及打印；可设置用户名及密码，一般用户和超级用户，防止不必要的人误操作。
第四章校园广播系统
4．1概述
优美、舒适的音乐会给人们的精神上带来快感，即放松紧的心情又可消除疲劳。
公共区域背景音乐用以创造舒适、和谐的气氛。
随着人们文化素质的提高和思想意识的不断提更新，人们对周围环境提出更高要求，背景音乐已经广泛应用于现代化建设中。
根据使用方不同要求和场地具体功用相应改变。
背景音乐主要用于掩盖噪声并创造一种轻松和谐的听觉气氛，由于扬声器均匀分布，无明显生源方向性，且音量适宜，不影响人们正常交谈，是优化环境的重要手段之一。
在大型营业性建筑中广泛应用。
背景音乐量适宜，不影响人们正常交谈，是优化环境的重要手段之一。
在大型营业性建筑中广泛应用。
背景音乐为单声道音乐，使人们不易感觉音源位置。
其功能要求以不影响人们相近人群交谈为原则。
4．2系统要求
我校是一个新建小学校，主体分为教学区、办公区、操场、图书馆、食堂，现拟建一个广播系统，具体要求如下：
1．教学区共48教室要实现6套节目同时播放，以保证6个年级在同一时刻可收听各自的广播内容。
2．广播室可对任一个教室、实验室、实践室等进行广播。
3.任何一位英语教师可在同一节课为自己所教的几个班同时进行听力练习或考试。
4.无论教室怎样变化都可实现对每个年级进行分区广播，实现听力考试，开家长会等。
5．办公区、宿舍区、操场、图书馆、食堂都需要有广播，且可单独广播，
6．广播室要求当有紧急情况时，如火灾、重大事故、停电等，可进行紧急广播。
7．在体育场看台需建设一个副控系统，以便课间操、校运动会，校活动可实现对广播系统的控制。
8．自动播放功能。
实现上、下课音乐铃、广播操、午休时间背景音乐等常用音乐的自动播放。
主控管理电脑实现自动开关机，默认执行该天的播放列表，进行顺序自动播放，达到无人职守功能。
4．3需求分析
1.根据教学区要求6套节目同时播放的需求，教室设计采用调频广播方式，系统可同时播放60多套节目，当学校想扩展同时播放的节目时，不需重新布线，只需添置前端设备即可，因此采用调频广播系统，前端节目源易扩展，能够满足学校不断增加的语音教学的需求。
同时在教室端也可同时接收60多套节目，各班级可根据需要选择收听不同的节目。
本系统需求6套节目源，我们设计为3套数字音源和3套模拟音源。
2.广播室可对任一个教室进行广播，要求广播系统具有可寻址功能，采用金迈视讯公司GMTD-FM可寻址调频广播系统，其具有多通道播放，可寻址播放，自动播放，全频道接收，全功能遥控等功能，在教学区的48个班级每个教室安装一只GMTD-FM可寻址调频音箱，同时也就实现了自由分组广播。
3.除教学区外的办公区、宿舍区、操场、图书馆、食堂都需要有广播，且可单独广播，设计采用金迈视讯智能分区定压广播系统，具体分区如下：
一区：
办公区二区：
教学区三区：
操场四区：
图书馆五区：
食堂
4.广播方案中音箱的设计：
（1）教室内部：
GMTD-FM可寻址调频音箱，每教室一只
（2）标准操场：
200*100平方米，沿两边每隔60米安装1只60W的室外音柱，分布方式为：
1条长边挂4只，两条短边各1只。
操场区功率为：
360W。
（3）图书馆：
采用吸顶式天花喇叭，安装3W吸顶喇叭6只。
（4）食堂：
两个，安装6W吸顶喇叭13只。
（5）草坪绿化带：
安装25W草坪音箱10只。
5.广播室要求可进行紧急广播，广播室的控制主机可随时进行手动切换，以播放紧急广播和临时广播，教室端调频广播部分配备音频插入器，当发生紧急情况时，通过插播器将紧急广播信号强插到所有频道，同时校长副控系统也可在主控室无人值守的情况下，随时切换进行紧急广播，在广播室和校长室各配备一台UPS电源，延时半小时，以保证在断电的紧急情况下能进行紧急广播。
系统可实现的主要功能：
多路立体声播放分区播放电源治理全频道接收音乐铃声操场副控
多通道数字播放定点播放授权治理全功能遥控听力考试紧急广播
多通道调频播放定时播放共缆传输PLL锁项环稳频背景音乐液晶触摸屏控制
预排播放表无人值守播放监控LED频率显示多语种教学音频插播
项目名称：
厚桥实验小学
序号
具体位置
网络壁挂音箱
网络辅音箱
壁挂音箱10-20W
天花喇叭
草坪音箱
防水音柱30-60W
豪华防水音柱60-120W
扬声器额定总功率*1.5
功放选型
DSP6463
DSP6064
DSP6061
DSP803
DSP643
DSP308
DSP258
专用教学楼
1
1层
3
1
2
2层
7
3
3
3层
7
3
4
4层
6
教学楼
1
1层
13
1
2
2层
12
3
3层
12
4
4层
12
美术教室
1
1层
6
综合楼
1
学生餐厅
8
120
MP300PIII
校园户外
1
绿化走道
13
390
MP1000PIII
2
篮球场
3
135
MP3000
3
大运动场
6
540
合计：
78
8
8
0
13
3
6
1737
安装公共广播音箱需注意事项：
1：
公共广播音箱线路属于弱电线路，出于安装和干扰等因素都应该跟电工的强电线（AC220V）相距20厘米以上，并且穿PVC保护管；
但总走线路应尽量跟随电工布置的强电或弱电路线，不显杂乱，方便日后线路检修。
2：
安装广播扬声器时，为避免部分音箱的安装弹簧夹伤，建议进行操作时佩戴工作手套。
第五章多媒体网络教室
5．1概述
随着信息技术的进步，电脑软硬、件技术的快速发展，多媒体的应用已渐渐成为二十世纪信息技术发展的主流之一，而信息技术教学更成为学校教育中不可缺少的重要一环，凡各种文字、图形、影像、声音、视频、以及动画等资料，皆可用来当作辅助教材，使授课的内容更加生动活泼、多彩多姿、包罗万象，加上校园网和因特网的运用使得教学效果更加事半功倍、得心应手。
一个完善的电脑室包括学生电脑、教师电脑、多媒体教学系统、综合布线系统。
5．2多媒体教学系统分析
LanStar8.1多媒体教学网络系统是一套纯软件多媒体教学平台，包含影音广播，教学监控，教学辅助，系统管理四大工具群。
用户可以透过LanStar8.1教学平台同时对数百位学生进行多媒体互动教学，从而大幅提高教学成效。
LanStar8.1网络多媒体教学网系统主要由主控端（教师机）和被控端（学生机）两个部分所组成，一个主控端最多可同时控制1024个被控端，功能主要集中在主控端，被控端通过主控端发送过来的命令来完成各项命令的操作。
5．2．1主控端（教师机）
主控端拥有的教学功能分（主功能）和（辅助功能）两部分。
主要功能：
（1）广播：
全屏广播，实时的将主控端所有的屏幕操作、语音通过网络，传送指定被控端，主控端屏幕以全屏幕的方式出现在被控端上；在全屏幕广播的同时还具有以下特点：
1．被控端鼠标和键盘被自动锁定，被控端不能现使用自己的鼠标与键盘。
2．广播时可以指定被控端发言，此时所有接收者在接收到主控端广播教学的同时接收被控端发言。
3．全屏幕的强制广播，被控端接收主控端发送的屏幕操作信息和语音信息，通常可用于新知识的讲授，这是被控端无计算机的操作权限，全心的投入课堂学习中。
4．主控端对全体广播时，新登录的被控将自动加入接收广播；主控端选定被控端广播时，新登录的被控端不接收广播。
窗口广播，主控端屏幕以窗口方式出现在每台被控端，被控端可以自由移动鼠标，边看边练习，达到同步学习的目的。
广播功能不仅可将Windows桌面、应用软件的操作，快速传输到被控端，还可以支持用如下播放
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