高校新校区智能化系统建设方案探讨

摘要：新校区建设是高校发展的重要环节，本文旨在探讨高校新校区智能化系统的建设方案，通过对现有研究成果和实践经验的综合分析，提出一套符合实际需求的、具有可操作性的建设方案。希望通过本文的研究，能够为高校新校区的智能化建设提供有益的参考和借鉴，推动校园智能化水平的不断提升。本文主要从基础设施、智能安防、智能教学、智能楼宇等方面展开讨论，为高等院校新校区智能化建设提供有益的参考。

关键词：高校校区建设；智能化系统

引言

随着科技的飞速发展，在高校新校区的建设中，智能化系统的应用变得愈发重要，越来越多的高校将智能化系统作为新校区建设的重要组成部分。这些系统通常包括基础设施建设、智能楼宇、智能安防、智能教学等多个方面，旨在通过先进的信息技术手段，实现对校园各项资源的优化配置和高效管理[1]。例如，通过智能安防系统，可以全方位保障校园的安全，有效预防和处理各类突发事件；通过智能楼宇系统，可以实时监控和调节楼宇内的能源使用，达到节能减排的目的。这些系统不仅提高了校园管理效率，还为师生提供了更便捷和安全的学习、生活环境。然而，目前对于高校新校区智能化系统建设的研究和实践仍处于不断探索和完善阶段，面临着一系列问题和挑战。因此，本文旨在探讨高校新校区智能化系统的建设方案，通过对现有技术应用和实践经验的综合分析，提出一套符合实际需求的、具有可操作性的建设方案。希望通过本文的研究，能够为高校新校区的智能化建设提供有益的参考和借鉴，推动校园智能化水平的不断提升。

1. 新校区智能化系统建设方案的目标和原则

1.1 新校区智能化系统建设方案目标

新校区智能化系统建设方案的目标是要建立高效和稳定的智能化系统，满足学校各项工作的需求。首先要加强基础设施建设，为智能化系统应用提供基础支持。基础设施主要指网络和机房[2-3]，它是学校智能化的重要组成部分。在加强基础设施建设的基础上，建设一套智能安防应用，提高学校安全管理措施[4]。通过建设智能教学系统提高信息化教学效果，推广在线课程等新型教学方式[5]。利用物联网先进技术，建设相应的智能楼宇系统，以促进资源节约[6]。

1.2 新校区智能化系统建设应遵循的原则

方案设计从实际需求出发以及考虑学校其他校区现有智能化系统情况，避免重复和不必要的设计。由于部分系统稳定性和可靠性不高以及不同系统之间的数据共享和互通性较差，因此，要满足校园长期运营的需求，需提高系统的稳定性和可靠性，选用成熟可靠的产品和技术，并且和学校其他校区系统实现对接，进行集中管理。系统要具有可扩展性，能够方便地扩展和升级，以适应学校后续发展。

2. 新校区智能化系统建设方案的具体内容

新校区智能化系统建设方案具体内容有基础设施、智慧安防、智能教学、智能楼宇四个方面。

2.1 基础设施

基础设施包括综合布线、网络系统、数据中心、机房工程系统等。建设方案为调研网络和数据中心需求，设计网络拓扑结构以及机房配备，选购合适的设备和材料，进行网络布线、设备安装和调试，测试性能。

2.1.1 综合布线

综合布线系统是网络的基础，为各系统提供高速、稳定、可靠的物理传输通道。综合布线要支持当前普遍应用的各种网络和标准通信协议，以实现语音、数据、视频、多媒体等信息的传输[7]。建设内容为布线以及铺设各类型光纤、双绞线和安装信息模块。综合布线系统从前端信息点、传输线缆到管理间配线架，将网络物理隔离出两套网络，即校园网和设备网。对于所有校园网点、设备网点以及语音点，水平布线采用六类非屏蔽双绞线，校园网以及设备网垂直布线为每个中介配线架铺设光纤，楼宇之间铺设光纤至新校区中心机房。

2.1.2 网络系统

新校区需要建设一套统一的、功能全面的计算机网络系统，为全校师生提供学习、教学、生活、科研等资源服务。系统采用主流的、标准化技术路线建设，保证了系统的开放性和可靠性。在整个校园范围内，网络系统可提供高速、稳定、可靠的网络服务，以及实现和其他校区的网络互通。建设内容包括两套网络，即校园网和设备网，两套网络物理隔离。校园网采用“光线路终端+光网络单元”的二层网络组网，与传统堆叠式组网相比，不仅省去了堆叠层交换机，而且网络扁平，管理维护、故障定位简单直观，并且校园网出口利用其他校区的宽带远程接入服务器，实现有线和无线统一身份认证。考虑到接入设备较多，以及系统安全稳定，设备网采用传统三层架构组成。由两台万兆交换机做双机热备核心，汇聚层采用万兆上行交换机，接入层部署全千兆交换机。

2.1.3 数据中心

为保障校园内业务系统的稳定和安全运行，数据中心的服务器和存储设备选用高性能、高可靠性的产品。建设内容为多台服务器之间采用全融合虚拟化技术，支持横向扩展，可确保任意一点出现故障时，业务可持续运行。存储设备之间通过自带的复制软件实现数据同步和数据复制，所有数据在主备存储组双份存放，在主存储组出现故障时可自动切换至备份存储组，实现系统的高可用。数据中心配置备份一体设备，功能包括备份、复制、去重、应用项恢复、恢复验证等，可在任意一台主机上还原整个虚拟机，并能快速重新启动恢复虚拟机，最大限度减少数据丢失风险。

2.1.4 机房工程

机房工程系统由低压配电系统、不间断电源系统（UPS）、机房装修系统、机房专用空调系统、动力照明系统、动力与环境监控系统等组成。机房工程系统为满足校园信息化、数字化网络发展提供基础支持。建设内容包括配电系统，中心机房由大楼机电提供来自两路不同变压器的市电供电，由双电源切换柜切换后，供中心机房内UPS、机房空调、照明、服务器等设备使用。信息中心机房按国家标准GB 50174-2017《数据中心设计规范》[8]中B级机房标准建设，采用1+1并机冗余工作方式，配置2台单机的模块化UPS。每台模块化UPS预留出足够的扩容空间。机房墙面、房顶和地面做防尘、防潮处理，铺设B1级难燃保温棉，地面铺设钢质无边防静电地板，UPS配电间与机房区域隔断采用双层铯钾防火玻璃隔断。机房专用空调系统由2台房间级机房专用空调机组。机房部分灯具设定为应急照明灯具，满足在断电时的应急照明需求，在机房的通道及出口设疏散指示灯及出口指示灯。动力与环境监控系统对机房内的UPS、配电柜、机房空调、温湿度、水浸、门禁和摄像头等进行监控及远程监控操作。

2.2 智慧安防

智慧安防是以网络系统和视频监控系统为基础，建设无线对讲系统、入侵（防盗）报警系统和停车场管理系统。无线对讲系统采用数字中继台－天馈－手持对讲机的结构方式，满足对讲机通信范围覆盖整个校区。入侵（防盗）报警系统采用的是一种被动的防范方式，通过双侧探测器感知入侵报警，并将报警信息上传控制中心。停车场管理系统在室外和车库出入口分别设置停车管理系统设备，通过车牌识别对出入的车辆实施判断识别、准入/拒绝、放行等管理。

2.2.1 视频监控系统

视频监控系统基于校园设备网建设实现纯网络化架构，采用H.264音视频压缩技术实现视频系统的灵活应用和扩充。前端监控点通过摄像机直接与接入交换机连接，利用设备网与监控中心服务器连接。存储采用后端集中存储模式，提高系统预览视频的管理性。校园视频监控系统建设内容包括监控前端、传输系统、视频存储系统、监控中心等部分。监控前端支持多种类型的摄像机接入，按照标准的视频编码格式及通信协议，可直接接入设备网络进行音视频数据的传输；传输系统负责将前端的视频数据传输到视频存储系统；存储系统负责对视频数据进行存储，系统配置后端磁盘阵列集中存储；监控中心完成视频的解码、拼接、上墙控制，实现视频信号的大屏输出。

2.2.2 无线对讲系统

由于建筑物的金属屏蔽，无线电对讲机功率有限，无法满足楼宇内部的无线电信号覆盖。为满足发生紧急情况时或日常安保人员工作上的沟通需求，建立一套无线对讲系统，无线信号覆盖率达到95%。无线对讲系统采用数字中继台－天馈－手持对讲机的结构方式，消除楼内信号盲区。无线对讲系统建设内容包括2台数字中继台、天馈和手持对讲机，可提供4个数字信道，具有个呼、组呼、全呼、紧急呼叫等功能。

2.2.3 入侵报警系统

入侵报警系统采用一种被动防范方式，能感知入侵报警，并将报警信息上传控制中心，安保人员可及时获知报警的信号及相应的位置。入侵报警系统建设内容包括控制中心、前端探测器、紧急按钮。控制中心负责有线/无线信号的处理，安装在安保机房。前端探测器包括红外探测器和红外/微波双鉴探测器、紧急按钮等。

2.2.4 停车场管理系统

停车场管理系统是在校门出入口及地下车库出入口设置管理设备，通过采集记录车辆出入记录，实现车辆出入的动态和静态综合管理。出入口处安装自动识别装置，通过车牌识别，对出入的车辆实施判断识别、准入/拒绝、放行等管理操作。

2.3 智能教学

智能教学是新校区智能化建设的重要组成部分，在线课程和视频资源库建设对智能教学显得越来越重要。建设内容包括一套全自动高清录播系统，对整个教学过程进行场景化记录，实现常态化录播应用，建设视频资源库。录播系统录制的教学视频自动上传到视频资源库，视频资源库采用资源均衡共享模式，为教学资源建设提供基础支撑。系统具有课堂实况自动拍摄，自动上传，导播直播，在课堂录播的同时进行本地或远程的导播控制以及网络直播等功能，并可集中控制和管理。管理员通过系统可查看当前的录像状态、系统模式、磁盘空间信息、视频源是否启用等信息，以及进行人员信息配置、教室课程设置、录播设备管理、录播任务下发、发布直播课程等操作；巡课督导老师可对每个录播教室进行巡课，随时监督教学过程，实时点评课堂并督促教学质量提升。录播系统由录播主机、摄像机、智慧黑板、话筒、扩声设备等组成，根据教室格局和面积可配置不同数量的系统设备，将教室分为精品课程录播教室和常态化录播教室。

2.4 智能楼宇

以网络系统为基础，利用物联网先进技术，建设能耗监测系统、楼宇自控系统、智能照明系统等智能楼宇系统，以促进资源节约。能耗监测系统通过能耗数据采集器对楼宇内水、电进行能耗的计量，并形成数据报表及曲线图。楼宇自控系统通过传感器和直接式数字控制器监控建筑内的各机电设备的运行、安全使用状况等，并实现综合自动监测、控制与管理。智能照明系统对各楼宇公共区域照明进行定时照明控制，地下室设置动静传感器，可感应人、车信息，进行感应控制。

2.4.1 能耗监测系统

为开展资源节约建设，能耗监测系统通过能耗数据采集器对楼宇内水、电进行能耗的计量监测，并以实际能耗数据为基础，对学校能耗的现有状况进行分析，支持后续对水电进行节能诊断及分析，作出较为科学的各类能源使用报告，为资源节约提供数据支持以及为自控系统控制策略提供依据。电能耗计量对照明、电梯、空调进行分项计量，对每个独立宿舍用电能耗数据进行监测。水能耗计量对在消防泵房、生活泵房、卫生间、厨房、热水机房、洗衣房、各独立宿舍等用水点进行监测。

2.4.2 楼宇自控系统

楼宇自控系统的主要功能是对楼宇内的机电设备进行监控和管理，楼宇机电设备包括多联机空调、风冷热泵空调、太阳能、油烟净化器、电梯、送排风机、风冷热泵空调等。楼宇自控系统以机电系统为基础，对楼内各种机电设备运行情况进行监视、控制及管理，通过该系统可减少机电设备能耗，延长设备使用寿命，从而节约资源。楼宇自控系统控制中心用于监测、控制楼宇机电设备的运行状态，并可远程控制和程序自动控制，实现设备最优启停，并进行动态图形显示、报警及打印，以及能耗统计和能效分析。

2.4.3 智能照明系统

为确保校园正常教学与科研的照明需求且实现有效节能，可建立节能远程监控与管理系统，对学校走廊公共区域以及地下车库的照明系统进行集中管控，实现区域照明智能化控制，节约能源和延长灯具寿命，减少维护费用。智能照明系统由现场的开关模块、控制面板以及后端的智能照明管理软件组成。系统对各楼宇公共区、地下室、室外景观照明进行定时照明控制，地下室设置动静传感器，可感应人、车信息，进行感应控制。

结语

从实际应用效果来看，通过建设智能监控系统，新校区不仅实现全方位无死角的监控，而且通过数据分析和预警机制，可有效预防和及时处置校园安全事件，保障师生的人身财产安全。在节能性方面，智能化技术的应用使得能耗降低，实现了能源的高效利用。在教学方面，智能化教学系统提供了个性化的学习资源。通过数据分析等技术手段，教师能够更好地了解学生的学习情况和需求，从而制定更有针对性的教学计划和策略，帮助学生更好地掌握知识。

随着物联网、大数据、人工智能等技术的不断进步，高校新校区的智能化系统将迎来更加广阔的发展空间，但高校新校区智能化建设是一项复杂而又系统的工程，需要从实际需求出发，遵循实用性、可靠性、稳定性和可扩展性的原则。通过加强基础设施建设、建立智能安防、推广信息化教学、利用物联网技术进行资源节约等措施，能够提高教学质量和效果，提升科研水平，对优化学校管理和促进学校的快速发展具有重要意义。

参考文献：

[1]李皓轩.新基建背景下的高校新校区智慧校园建设研究——以江苏开放大学新校区项目为例[J].互联网周刊，2023（15）：55-57.

[2]邹时雨，丁桂元，杜炼.基于全光网络的高校信息化基础建设[J].信息技术与信息化，2022（1）：173-176.

[3]肖利.高校机房和网络中心的智能化管理系统设计[J].信息记录材料，2023， 24（6）：228-230，234.

[4]尹长源，叶振平.互联网时代湖南省高职院校智慧安防建设与应用[J].中国新通信，2023，25（13）：137-139，76.

[5]吕超，赵国强，王宝祥，等.新高教形势下智慧录播信息化建设研究[J].科技资讯， 2022，20（6）：190-193.

[6]刘永刚，吕书豪.基于物联网技术的楼宇能源管理系统[J].信息通信，2017（8）：70-72.

[7]张先锋，李浩正，刘瑞.基于H3C平台校园网络环境智慧化建设的研究[J].自动化应用，2023，64（16）：28-30，33.

[8]中华人民共和国住房和城乡建设部，中华人民共和国质量监督检验检疫总局.数据中心设计规范：GB 50174-2017[S].北京：中国计划出版社，2017.

作者简介：赵永杰，硕士研究生，工程师，研究方向：高校信息化、软件开发；张鹏，硕士研究生，高级工程师，研究方向：高校信息化、数据管理；王刚，硕士研究生，高级工程师，研究方向：高校信息化、系统建设。