南京师范大学盐城实验学校智能化方案

徐连峰

摘   要：新时代的广电走进了智慧时代，也参与到公安的“雪亮工程”“平安云”、教育系统的智慧校园、物联网、智慧小区、智慧医疗、大数据平台的建设中去。广电作为运营商的一员，对各种新技术的研究与应用，也达到了空前地步，也具备了建设智慧校园、智慧城市的实力。南京师范大学盐城实验学校智能化由笔者设计并负责施工交付使用。文章对此方案作出论述。

关键词：智慧校园;云数据中心;物联网

南京师范大学盐城实验学校（盐城高新区中学）为盐城市高新区与南京师范大学合作办学的重点项目，是市政府为提高盐城教育水平的实事工程。笔者参与了方案的设计与实施。方案融合了云计算、物联网、数据传输及存贮、自动跟踪、人工智能、舞台机械、灯光音响等技术，参考了中电科、软通、中兴、太极、锐捷、海康等公司相关文献。

本方案有如下系统：（1）综合布线系统;（2）计算机网络系统;（3）电子教室及云桌面系统;（4）视频监控安保系统;（5）会议系统;（6）艺术楼演绎大厅系统;（7）公共广播系统;（8）LED信息显示系统;（9）多媒体教学系统;（10）一卡通综合管理系统;（11）车辆出入及闸机通道系统;（12）智能化机房系统;（13）智慧校园云数据中心。

1    综合布线系统

综合布线采用模块化设计，兼容多个厂家的产品设备，支持各种模拟信号、数字信号、语音、数据和图像的传递以及控制信号和弱电信号的应用。综合布线系统采用星形拓扑结构。本案特点是管理子系统，弱电井内设置19寸标准机柜，安裝设备管理子系统相关电子配线架，接水平子系统的配线架均采用RJ-45电子配线架，接垂直干线子系统的光缆采用光纤电子配线架。电子配线架：将收集到的电子配线架端口或链路信息发送至管理系统软件，将管理员通过管理系统软件下达的指令发送至电子配线架，IU高度，可直接安装在19英寸机架或机柜内，每一台主控单元可控制多台电子配线架，通用的输出类型和安全保证，通过以太网连接将信息反馈到PC服务器，提供集成管理环境，可以查询端口的状态，链路信息，派工单显示与确认。支持无线功能，可以通过终端软件查看配线架端口状态信息。光纤电子配线架：24端口扫描自身完成，高速端口扫描，具备数据的自处理能力，具备报警数据的自处理能力。配线架采用模块化结构，在智能单频芯片技术的高度空间支持24个双芯LC，最多可熔接48芯LC尾纤，单模和多模光纤均能适用。

2    计算机网络系统

整套网络为星型架构，主干万兆，接入千兆，实现多网合一，即数据、无线、设备网统一组网。

无线网络整体采用瘦架构模式，无线控制器旁挂在核心交换机上，对整网无线访问接入点（Wireless Access Point，AP）进行统一控制和管理。出口边界区部署两台防火墙，防火墙后透明部署两台安全网关。云数据中心和云运维中心入口均部署一台数据中心DC交换机，支持数据中心特性，并能够满足数据中心内部与外部的流量交互。DC交换机下联采用全万兆到服务器，上联40 G到核心交换机。

3    电子教室及云桌面系统

计算机教室和教师办公用PC采用云桌面的方式进行部署，后端统一部署云服务器，前端部署一体化云桌面。所有云桌面都可以接受云服务器的统一管控。配合专业的教学管理平台，可以让云服务器更好地为教学服务。同时，只需管理云服务器，终端零维护，这样统一管控的方式也减轻了网络运维老师的管理工作。

云桌面根据场景可分为面向教职员工的办公云桌面和面向学生机房的教学云桌面。

云桌面方案将云计算技术和教学场景紧密结合，实现管理集中化、教学智能化、校园绿色化、部署简捷化，将计算机教室、教师办公、多媒体教室等场景带入云时代。

4    视频监控系统

该系统摄像机主要采用200万像素，按公安系统的要求，对全校进行全覆盖，并加入了可以人脸识别的摄像机，采用4 K高清解码器，保证系统安全、稳定、高质地运行。

5    会议系统

整个会议音响系统设计包括：音频扩声系统、中控矩阵系统、数字会议系统以及投影显示系统等各子系统。因此，在该集成系统设计上，除达到正常的语言扩声和视频演示标准、灯光照度效果以及整体效果之外，还应该充分考虑到系统的兼容性、整体性、可扩展性、操纵性以及系统之间的资源共享等问题。同时，为保证建筑厅堂内整体的先进性、国际性，其集成系统的设计思想、手段和方法也要具有相当的先进性、开放性、标准性、实用性，设备要采用技术含量高、能够体现当前最新科技水平的产品。

5.1  会议讨论系统

数字会议系统采用手拉手数字会议设备，包括发言设备、控制设备及其他外部设备。

数字会议系统功能概述：（1）实现会议讨论发言功能，与会代表按下发言键便可以发言;（2）由主机设置话筒的开启数量和开启模式来控制会议秩序;（3）系统主机最多可连接128台单元，增加扩展单元，最多可连接4 096台单元;（4）发言者的声音可通过内置扬声器传输;（5）音频输入/输出接口和MIC接口，可连接会场音响扩声及录音设备;（6）可设置摄像头自动跟踪，实现联动功能;（7）可实现会议表决功能;（8）可与中控系统结合，缔造完美的会议系统方案;（9）可扩展连接电话耦合器进行远程电话会议;（10）连接红外同声传译系统，进行同步翻译。

5.2  会议表决系统

通过会议管理软件配合会议表决软件可以实现会议投票表决的功能。会议管理员通过管理软件对会场情况进行设置管理，该界面不能出现在会场的投影幕或其他显示设备上，而会场的显示界面，则可以是投票的结果界面或者是会议议程的界面。

5.3  摄像跟踪系统

可以实现视像自动跟踪的功能。再次进行会议时，当按下话筒发言键，摄像头会自动追踪到该发言者的位置，并将画面显示到会场的投影幕或其他显示设备上。系统应支持单个或多个摄像头进行视像自动跟踪[1]。

6    公共广播系统

公共广播系统有以下功能：（1）满足学校日常上下课打铃，校园背景音乐播放等。（2）校领导远程广播、分区或者全区广播、通知等。（3）校园广播需与消防系统对接，实现分区或者临层、全区报警。（4）教室实现点对點控制，同时可以在教室内播放本地多媒体信号。（5）可以在学校的每个区域实现区域分控管理。（6）听力考试教室需要模拟备份功能，确保听力考试万无一失。（7）各个分控中心可以与主控中心实现对讲。

7     LED信息显示系统

大屏幕显示系统是形象宣传和信息传送的媒体，其主要功能：利用文字图片和动画效果播放宣传各种常识、动态信息，播放公告、新闻、礼语、内部通知等电子公告信息。

根据校区的具体情况，电子大屏显示系统采用二级显示管理，由各个区域进行单独的控制管理，同时在控制中心，可以进行总体的控制管理，监管全校的信息发布。

8    多媒体教学系统

本方案采用了交互式智能触控一体机，显示尺寸：≥75英寸，采用LED背光源A规屏。

显示分辨率：3 840 H×2 160 V;亮度：≥450 cd/m2;对比度：4 000∶1;可视角度：≥178°。

9    一卡通综合管理系统

校园一卡通功能分区布置如下：生活区（餐厅、超市、宿舍、浴室、开水房、洗衣房）、办公区、教学区、大门口等。

盐城高新区中学新校区智慧校园一卡通系统子应用系统主要包含：（1）小额支付类应用：餐饮及商务消费系统、补助发放管理系统、水控管理系统;（2）身份识别类应用：门禁管理系统、学生行为分析系统;（3）自助服务类应用：自助现金充值系统、自助查询系统、自助洗衣管理系统。

10    智能化机房系统

根据机房功能区域规划，将数据中心机房功能区分隔为中心机房、监控操作间、备品备用间、备用机房等。包含机房装饰系统、机房电气系统、防雷接地及静电释放系统、数据中心环境监控管理系统、机柜系统、UPS电源系统、气体灭火系统、新风系统等。

11    智慧校园云数据中心

智慧校园云数据中心采用私有云的方式部署。通过一箱即云、软硬件融合统一交付的整体解决方案，为用户提供最优的效率、灵活性、规模、成本和数据保护，兼顾建设成本和应用效率，省钱省力省心。学校所承载的业务系统均采用私有云部署方式，各业务系统全部运行在私有云上。具有以下优势：（1）硬件融合;简化数据中心系统架构，部署、管理、维护更简单。（2）软件融合;计算、管理融合，云管理与简运维整体交付。（3）开放架构;模块化弹性扩展，业务扩容不受限[2]。

12    结语

本方案为目前盐城地区最为先进的方案之一，为学校的高质量教学提供了全方面的保证。

[参考文献]

[1]佚名.教育智能化解决方案[J].中小学实验与装备，2019（2）：65.

[2]安利.广电运营商管理智能化发展方案[J].中国有线电视，2019（4）：423-427.

Abstract：The radio and television of the new era has also entered the era of wisdom. It has also participated in the construction of the public security “Xueliang project”， “Pingan Cloud”， the intelligent campus of the education system， the Internet of Things， the smart community， the smart medical care， and the big data platform. As a member of the operator， the research and application of various new technologies has also achieved unprecedented progress. Radio and television also has the strength to build smart campuses and smart cities. The intelligent teaching of Yancheng Experimental School of Nanjing Normal University was designed by the author and was responsible for the construction and delivery. This paper makes discussion of this program.

Key words：smart campus; cloud data center; Internet of Things