启秀数字化校园设计方案

南通市启秀中学弱电智能化改造项目建设方案（初稿）设计单位：江苏移动信息系统集成有限公司日期：2015年06月目录TOC\o"1-5"\h\z\u1、系统概述 21.1 工程需求 21.2 工程设计范围及要求 31.3 系统设计原则 31.4 系统设计标准 32、系统详细设计 42.1、视频监控系统设计方案 42.1.1工程概况 42.1.2工程需求 42.1.3工程设计范围及要求 42.1.4视频监控的设计 62.1.4.1视频监控子系统设计 62.1.4.2视频采集 62.1.4.3线路传输 72.1.4.4控制中心 72.1.4.5系统功能 72.2、网络改造设计 82.2.1系统总体概述 82.2.2工程设计范围及要求 82.2.2.1综合布线系统前端网络面板设备规模配置表 82.2.3网络改造的设计 82.2.3.1设计原则 82.2.3.2网络基础架构设计 102.3、数据中心机房改造 122.4、智慧课堂电子书包教室 122.5、校园电视台 152.6、多媒体教室集中管控系统 151、系统概述工程需求南通启秀中学数字化校园项目建设要求如下：序号建设内容1校园网络线路改造2校园无线AP覆盖系统3校园安全监控系统4数据中心机房（重新装修）、数据存储改造5智慧课堂电子书包教室6校园电视台（改造）7多媒体教室集中管控系统工程设计范围及要求根据原有设备基础及政府数字化校园要求的使用性质、布局提出合理的设计思路。系统设计原则先进性充分考虑信息化社会迅猛发展的趋势，在技术上适度超前，采用国际、国内的先进技术和设备保证5-10年内技术不落后、将南通启秀中学建成先进的、现代化、科技化的数字化校园。成熟性和实用性采用被实践证明为成熟和实用的技术和设备，最大限度地满足南通启秀中学现在业务和未来发展的需求，确保耐久实用开放性考虑南通启秀中学在21世纪发展的需要，使系统与未来扩展的设备具有互联性和互操作性，且能很方便地融于校园信息网络中经济性在先进性和可靠性及高性价比的前提下，通过优化设计达到经济性的目标。应努力避免贪大求全，造成浪费系统设计标准本方案的规划设计主要依照（不限于）下列规范和标准进行：《机房建设标准及管理规范》《电气装置工程施工及验收规范》GBJ232--82《保安电视监控工程技术规范》GA/T76--96《智能建筑设计标准》GBT/T50314-2000《建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范》GBT/T50311-2007《建筑与建筑群综合布线系统工程验收规范》GBT/T50312-2007《民用闭路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《安全防范系统工程程序与要求》GA/T75-94《安全防范工程通用图形符号》GA/T74-94《工业电视系统工程设计规范》GBJ115-87《彩色电视图像传输标准》GB1583-79《电气装置工程施工验收规范》GBJ232-82《电子计算机机房设计规范》GB50174-93《商用建筑物电信布线标准》EIA/TIA-568《商用建筑布线系统管道及空间位置标准》EIA/TIA-569《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《中华人民共和国公共安全行业标准》GA38-92《中国电气装置安装工程施工及验收规范》GBJ232-9092《建筑物防雷设计规范》GB50057-94《以太网10BASE-T标准》IEEE802.3《以太网100BASE-T标准》IEEE802.3U《综合业务数字网基本数据速率接口标准》CCITTISDN业主提供的建筑平面图（功能区分布）用户需求2、系统详细设计2.1、视频监控系统设计方案在原有监控的基础上，在重点防护点增补39个监控点位。教学楼楼内电视监控系统；学校主要室外公共场所系统设计包括系统控制点表，同时可根据本工程的使用性质、布局提出合理的实施解决方案。前端规模汇总如下表所示：楼体名称楼层枪型摄像机球型摄像机励志楼1F42F43F44F4室外4致远楼1F22F23F24F25F26F室外3崇德楼1F2F3F4F室外1弘信楼1F2F室外2行政楼1F2F室外食堂1F2F室外1博约楼1F2F3F室外1保卫处1F1合计28112.1.4.1视频监控子系统设计本次工程的视频监控系统采用高清网络硬盘录像机直接控制、显示，存储录像的方式，所有楼内39路/直接进入2台32路高清网络硬盘录像机，在门卫中可通过1台32”液晶电视上显示所选的一路监控点图像画面，又可任意组多画面轮巡；又可任意组多画面轮巡。本次视频监控系统规划整体结构按功能划分为:视频采集、线路传输、控制中心和控制三部分。2.1.4.2视频采集视频采集是十分重要的环节，在很大程度上决定图像的清晰度；由于本系统是在楼内，夜晚的光照较差，所以本次工程中枪型摄像机均采用高清红外摄像机、用于监视重要场所，在夜晚时红外灯可照射30米距离。将视频信号送入直接接入门卫机柜的高清网络只有把握好图像采集关，才能保证好图像的显示质量。2.1.4.3线路传输根据图纸，前端监控点距附近的设备间（致远楼、励志楼、崇德楼汇聚弱电间）大都小于100米，所以本次工程摄像机都采用线缆直传方式，即前端摄像点的线缆经管路和桥架直接接入相应楼栋弱电间机柜，再经监控局域网传至门卫监控中心。2.1.4.4控制中心在本方案中，所有39路视频信号直接进入2台32路高清网络硬盘录像机，进行直接实时压缩为模拟信号在32”液晶电视上显示所选的一路监控点图像画面，又可任意组多画面轮巡系统的图像调用、控制主要通过键盘鼠标将前端任一图像显示在液晶电视上。系统供电采用就近取电供电方式：存储系统负责录像、存储以及点播几大功能。该功能组件放置在控制中心。我们为本次监控系统提供如下容量设计建议：录像存储方案：在监控中心的高清数字录像机进行存储；并且录象的保存时间不小于30天，此项目每路录象容量的计算方法为高清分辨率平均储存码率：1000Mbit/小时；时间：16个摄像机×24小时=384小时2.1.4.5系统功能控制功能图像采集及处理功能预置功能可以根据需要事先设置好所需监视点，并可自动扫描巡视。可以设置预置点。信息交换功能2.2、网络改造设计本次实施范围为全校网络改造，包括原五类线改造为六类线，以及增加无线网络覆盖功能。网络改造覆盖范围：门卫（1F）、弘信楼（2F）、崇德楼（5F）、博约楼（3F）、致远楼（6F）、食堂（2F）、体育办公楼（1F）、阶梯教室（2F）、活动室（1F）、励志楼（4F）2.2.2.1综合布线系统前端网络面板设备规模配置表序号区域双孔网络面板1门卫12办公室43教室34会议室45接待室26广播室17实验室38机房29多媒体教室610微格教室611校园电视台612图书馆213校史馆414食堂415阶梯教室416活动室42.2.3.1设计原则南通启秀中学网络改造项目的建设将是一项关系到数字化校园建设的基础工程，我们结合以往在项目中的网络基础平台建设项目中积累的设计经验，努力了解并充分理南通启秀中学的网络应用需求，在设计核心网络时，强调方案的整体性，考虑网络的高性能、高可靠性、可管理性和可扩充性等诸多方面，以满足南通启秀中学新办公楼网络未来的数据集中和业务发展。在方案设计中强调并认真遵循以下设计原则：总体规划1）保证核心设备稳定与兼容。2) 采用高性能高性价比的核心交换机进行数据交换，从而保证用户接入端及服务提供商的网络的稳定性。3) 保证有效的设备可靠的售后服务。4) 整个网络必须具有高效可靠性，并且具有良好的扩展性，方便日后业务的扩展。充分满足应用需求网络服务于整个应用业务系统和用户。本设计在充分理解南通启秀中学应用系统、业务数据流以及用户访问模式的前提下，综合考虑业务永续性、安全控制策略、网络层负载均衡等应用需求，进行细致的网络设计与规划。高可用性及稳定性网络的稳定可靠是业务系统健康运行的重要条件之一，所以对网络整体架构的高可用性和高可靠性设计必须考虑全面。网络架构必须能够达到业务系统对服务级别的要求，并且通过多层次的冗余考虑，使得整个网络架构能够满足业务系统不间断稳定运行的需求，同时实现网络层面的灾难恢复。统一性和易于管理网络的架构、规划和管理都建立在“一个整体”的基础之上。整体设计过程中需充分考虑网络架构的易管理性，网络设计的简单化直接关系到网络的运行和维护成本，也是网络稳定运行的保障，并提供及时迅速发现和排除网络故障的能力。良好的扩展性网络良好的扩展性来自于良好的设计。在此次项目设计中，采用业务功能模块化和网络拓扑层次化的设计方法，使得网络架构在功能、容量、覆盖能力等各方面具有易扩展能力，以适应快速发展的业务对网络基础架构的要求，为南通启秀中学网络向更大规模扩展奠定坚实的基础：业务功能模块化设计：充分考虑各个功能模块的特点和要求，最大化每个功能模块的接入能力，并能够有效保证网络的稳定性、安全性和扩展性。网络拓扑结构层次化把整个网络分为两个层：核心层和接入层，各个层次完成各自的功能和任务并相互协同工作，最大化地保证了网络的稳定和良好的扩展性。遵循业界公认的标准制定一个高兼容性网络架构，确保设备、技术的互通和互操作性，支持网络、节点的扩展，方便快速部署新的产品和技术，以适应业务的快速增长。最佳实践参考目前网络系统建设中普遍采用的系统架构，设计此项目时，保持技术上具有总体先进性和开放性；同时必须考虑成熟性、稳定性与先进性相结合，保证系统稳定有效的前提下具有一定的前瞻性。设计中将有效的把思科网络的各种最佳实践灵活地应用到系统中来，从而有效保证整个系统的高可靠性、高性能、高安全性和灵活的扩展性。2.2.3.2网络基础架构设计（1）方案说明将采用核心—接入这一典型的分布式二层网络拓扑结构。网络主干均采用12芯单模光纤、六类网线布线，以确保网络数据信息的传输带宽及其隔离性、安全性和可靠性；网络数据信息总体实现光纤到楼层、信号到桌面。各网络数据信息点位，采用六类网线布线水平布放到各综合布线楼层弱电管理间光纤配线架，接入相关楼层接入交换机，最终接入核心交换机。内部可采用六类屏蔽网线链路，各楼层线路集中安装在就近的网络墙柜，便于集中管理和维护。再通过垂直敷设桥架至中心机房，最终接入核心交换机。本项目的网络必须建设一个高速、稳定、管理方便、安全可靠的网络平台，千兆光纤主干网络，百兆到桌面，以确保各种应用的顺利实施，提高办公效率。网络核心层:核心层设备在致远楼4楼网络中心机房。核心层的主要任务为交换数据包，实现高速的数据流量运转，支持双主控、电源冗余、风扇冗余、分布式转发等特性。并降低核心设备配置的复杂度，减少出现运行错误的几率。核心层也就是网络中心的主干。核心层的主要目的是尽可能快地交换数据。网络安全设计(外网防火墙)办公外网需要提供Internet访问服务，利用锐捷网络安全网关加以控制，以防范DOS/DDOS、地址扫描、端口扫描等各种恶意行为，提供有效的网络应用识别、网页过滤，能够提供有效的限流技术。保障各种网络应用的正常开展。以现有的管理为主，此次设计推荐考虑。网络管理网络的可管理性是网络的一个重要组成部分，尤其在信息化建设项目方案的网络系统中,网络管理就更加重要（2）方案楼栋分解说明弘信楼12U墙柜布设在一层最东边办公室内，采用24口接入交换机通过水平垂直桥架，采用六类网线布线引至各网络数据信息点位弘信楼的网络通过12芯单模光纤由崇德楼南面弱电井通过弱电管路引入门卫24口接入交换机布设原门卫机柜中，采用六类网线布线引至各网络数据信息点位门卫的网络通过12芯单模光纤由崇德楼南面弱电井通过弱电管路引入崇德楼各网络数据信息点位，采用六类网线布线通过原有弱电桥架水平布放到5层机房中的光纤配线架，接入24口接入交换机。由致远楼4F网络中心机房引出12芯单模光纤，通过楼栋桥架至一层室外弱电井，根据最近的弱电沟，引至崇德楼南边中间的弱电井，再从弱电井引至楼内原有弱电桥架，直至5层机房机柜中的24口接入交换机。博约楼12U墙柜布设在一层中间办公室内，采用24口接入交换机通过水平垂直桥架，采用六类网线布线引至各网络数据信息点位博约楼的网络通过12芯单模光纤由崇德楼南面弱电井通过弱电管路引入致远楼由4层网络中心机房引出12芯单模光纤，分别接入一层、三层、五层中间原网络墙柜位置的12U光纤墙柜，在一层、三层、五层中间位置的网络墙柜中分别布置一台48路接入交换机一层网络机柜中的交换机通过弱电桥架接入1~2层所有信息点三层网络机柜中的交换机通过弱电桥架接入3~4层所有信息点五层网络机柜中的交换机通过弱电桥架接入5~6层所有信息点网络墙柜至信息点间，先经弱电桥架，再经穿线管（墙内、地面下）至各区域隔断内的水平线槽，再接至各座位的信息面板。食堂12U墙柜布设在食堂西北角一层办公室内，采用24口接入交换机通过水平垂直桥架，采用六类网线布线引至各网络数据信息点位食堂的网络通过12芯单模光纤由致远楼4楼网络中间机房，通过楼层桥架引出，再从西北角弱电井走弱电管路引入体育办公楼12U墙柜布设在体育办公楼西北角一层办公室内，采用24口接入交换机通过水平垂直桥架，采用六类网线布线引至各网络数据信息点位体育办公室的网络通过12芯单模光纤由食堂南面弱电井通过架空管路引入励志楼在致远楼与励志楼之间的一层连廊布设弱电桥架，由致远楼4层网络中心机房引出12芯单模光纤，通过弱电桥架引至致远楼二层，再通过二层连廊桥架引入励志楼二层中间教室内的12U网络墙柜网络墙柜至信息点间，先经弱电桥架，再经穿线管（墙内、地面下）至各区域隔断内的水平线槽，再接至各座位的信息面板。活动室12U墙柜布设在活动室东南角一层活动室内，采用24口接入交换机通过水平管路，采用六类网线布线引至各网络数据信息点位阶梯教室的光纤通过励志楼北面中间的弱电井从最近的弱电沟引入阶梯教室12U墙柜布设在阶梯教室东北角一层办公室内，采用24口接入交换机通过水平管路，采用六类网线布线引至各网络数据信息点位2.3、数据中心机房改造中心机房是承载学校内部信息系统运行和网络接入的场所，是数据中心和网络运行管理的重要载体，也是数字化校园建设的重要基础性项目。本次数据中心机房改造主要包括机房静电地板改造，线路整改等。2.4、智慧课堂电子书包教室智慧教室系统基于物联网技术，以智慧课堂云终端为中心，无缝连接电子书包、投影机、高拍仪、电子白板等教学设备，实现了智慧教学、多屏互动、教室环境智能感知与设备智能控制、物联网与Wi-Fi覆盖、数据自动采集等功能，迅速将传统教室打造成物联网时代的多媒体智慧教室，是替代传统多媒体教室系统的必然选择。智慧教学系统教师端：提供出版社数字教材授权证书，包含江苏教育出版社、江苏科学技术出版社、译林出版社、人民教育出版社、华东师范大学出版社、北京师范大学出版社等主流出版社。教材覆盖语文、数学、英语、物理、化学、生物、历史、地理等主流学科教材工具部分：包括阅读功能、教材复制、教材截图、画笔功能、橡皮擦、垃圾桶、词典功能、放大功能、交互教学功能、教学工具、黑板功能、仿真实验室调用、系统功能等备授课工具：包含备课模式、引用教材功能、文本编辑功能、插入音视频动画功能、符合字符编辑功能、网络资源调用功能、背景模板选择功能、插入office文档功能、学科素材调用功能。虚拟仿真实验工具：动画课件编辑功能、动态试验生成功能、实验课例库、实验练习；资源管理工具：包含教学资源同步功能、资源搜索引擎功能、网络资源下载功能、资源编辑功能、资源导入导出功能、资源上传功能、图标组功能；作业管理工具：包括班级管理功能、作业管理功能、不知作业、批改作业、查看作业详情、习题录入功能班级互动工具：包括文件共享功能、班级公告功能、班级问答功能等；智慧教学系统学生端提供出版社数字教材授权证书，包含江苏教育出版社、江苏科学技术出版社、译林出版社、人民教育出版社、华东师范大学出版社、北京师范大学出版社等主流出版社。教材覆盖语文、数学、英语、物理、化学、生物、历史、地理等主流学科。学习工具：包括下载学习资料、统一管理书架、笔记管理、作业管理、在线测验、视频课堂、成绩统计查询等；书籍阅读工具：包括阅读功能、教材复制、教材截图、画笔功能、橡皮擦、垃圾桶、词典功能、放大功能等；学习资料管理：包括网络资源下载功能、学习资料编辑功能、学习资料导入、导出等功能；班级互动工具：包括文件共享功能、班级公告功能、班级问答功能等；智慧教学系统管理端1、支持分级管理支持校级、区县级、地市级、市级的物理分级和逻辑分级，可以分级管理用户信息、机构信息、教学资源等。2、用户管理支持上级机构查询下级账户信息，以及进行用户的统一管理。3、资源管理平台支持资源上传、下载、通过、推荐、共享、冻结、删除，实现教学资源同步在线审核管理，帮助地方教育部门盘活区域资源，实现点对点的均衡流通应用。4、公告管理支持上级给下级机构统一发布公告或消息，统一管理各学校、各区县等。5、学生管理支持针对本学校或机构的学生账号统一管理。6、教师管理支持针对本学校或机构的教师账号统一管理。7、统计报表支持为管理员提供资源上传、资源下载、教师使用情况的整体统计。8、无线网络环境下最多可以支持60个用户，并可以达到和有线网络环境相同的效果。9、支持Android、win8系统10、广播多媒体课件，3D，大型游戏界面，支持DirectDraw、Direct3D、Overlay、OpenGL等特殊显示方式。11、网络影院流畅无延时，文件清晰度几乎无损耗，支持720p、1080p的高清视频。12、有文件分发、提交功能，可拖拽添加文件，可限制学生提交文件的数目和大小，收集文件支持后缀名过滤。13、教师机每屏可监视多个学生屏幕（最多16个），并可保存学生画面的截图。14、支持答题卡考试，教师可运行独立的答题卡编辑器编辑多种题型的答题卡以供上课时测验需要，测试过程中教师实时监看学生答题情况和答题结果。15、获取学生端计算机的名称、登录名和操作系统，显示学生机桌面的缩图。16、具备学生演示、视频直播、屏幕录制、语音广播、语音对讲、电子点名、远程开关机、远程设置、请求帮助、举手、发言、黑屏肃静等功能。2.5、校园电视台校园电视台基础设施改造主要包括专业摄像机（卡包、三脚架等全套）、配套专业控制主机等设备改造。颜色:黑色主机类型:闪存式传感器尺寸:1/2.3"英寸有效像素:830万像素光学变焦:20倍数码变焦:20倍产品定位:专业级格式标准:高清传感器类型:CMOS2.6、多媒体教室集中管控系统兼容校园一卡通，兼容现有的门禁管理软件，可根据不同的时间和教室授权不同的教师权限，刷卡后可查看使用记录，根据姓名、工号、教室号来查询，支持远程开锁，支持跨校区、跨网段远程管理支持一键开关机,讲台联动控制；支持计算机、笔记本、展台信号切换；支持数字/模拟展台自动识别；支持计算机、投影机、电动幕布等设备的控制；投影机、计算机断电延迟保护；支持投影机状态及用时检测；支持音量大小显示与控制，支持一键静音；4个10/100M网口。（1）远程中控主机主要特点：单键开关机一键通功能投影机延时保护电子白板控制长线驱动台式电脑/手提电脑自动切换控制电子白板远程网络控制，管理员随时随地联网控制一键开启电脑（选配）电子总音量控制（选配）话筒电子音量控制（选配）电子白板控制长线驱动（选配）笔记本/台式电脑控制白板自动切换（选配） 功能特性：操作界面简洁，全贴片（SMT）工艺非常稳定可靠免维护3路VGA输入（台式、手提电脑、数字展示台），2路VGA输出，高分辨率1920×1440/85Hz4路音频、3路视频输入，1路音频视频输出投影机RS232控制面板控制，电脑软件界面控制远程网络控制，管理员随时随地远程集中控制电子白板长线控制台式电脑/手提电脑控制电子白板自动切换投影机延时保护、单键开关机，使用投影机简单方便、安全可靠银幕控制投影机防盗报警输入，报警信号输出一键通：打开电源，同步开投影机，下降银幕与信源读卡电控讲台配合，刷卡即用，关门即走内置网络控制模块，经济型网络中控网络口、USB口可扩展一键同步开启电脑功能可扩展电子总音量调节功能1路话筒输入，低噪音高保真芯片混音处理，话筒电子音量调节（加模块）可扩展台式电脑信号独立输出经济实用，适合规模进教室功能说明：随着多媒体教室的大量增加，教室多媒体设备的管理成为学校急需解决的问题，而校园网络的日益普及使多媒体设备有效管理成为可能。我公司选用网络中控采用全新的网络化设计理念，采用ARM嵌入式处理体系架构，嵌入式CPU运算体系，内置μC/OS-II正版嵌入式操作系统，自带网络通讯模块，自适应10/100M以太网环境，多种控制方式控制（网络控制、控制面板控制，网络自动开启关闭、ID卡刷卡即用、钥匙应急开启）。系统上电后，自动连接远程管理控制中心的总控服务器。通过总控服务器及配套的管理控制系统软件，可对各教室进行远程全双向控制及管理，使管理员在任何地方，任何一台联网电脑上，便可轻松管理网络中的任何一个教室。多种方式控制，安全、稳定、可靠，使用户无后顾之虑。网络中控不同于普通中控，需要长时间连续工作，在局域网内不停地交换信息，必须特别要求网络中控的：性能非常稳定：稳定性是网络中控首先要考虑的，如果选择了一款常出问题常维护的网络中控，带给您的不是先进的管理手段，而是无穷的烦恼，直接影响了学校的教学。功能上强调实用方便：方便老师使用，给管理员的管理带来方便的功能必须要优先考虑，而华而不实的功能尽量予以舍弃。操作使用傻瓜化：要求做到连小孩子都会使用的，只要认识字都会使用，操作面板越简单越好，操作起来简单明了，一目了然。网络中控功能较强，系统集成度高，富有特色的先进网络管理功能，长期连续使用稳定可靠，特别适用于各大专院校及中小学的多媒体教室集中管理，最