中小學建筑智能化設計探討

【中圖分類號】 TU244.2

【文獻標志碼】 A

0 引言

近年來，成都市新建了一批高質量、高標準的中小學和幼兒園。隨著多媒體和網絡通信技術的提高，學校對智能化系統的需求也不斷提高。因此在進行智能化設計時，應以先進性、可靠性、安全性、實用性、易維護作為目標。本文以成都某新建小學為例進行探討。該學校總建筑面積為 25048.67m² ，地下二層，地上四層，包含教學樓、綜合運動樓、門房和地下室等組成。

1校園安全防范系統

校園安全防范系統是保障學校安全的重要措施之一，具有預防和打擊犯罪行為、維護校園秩序、提高師生安全感的作用。校園安全防范系統是在一定區域內警戒可能發生的入侵行為，對發生的報警事件及時捕獲、處理和記錄相關影像，對重要的部門進出情況進行自動記錄，以及對重要區域提供有效的保護。

1.1校園安全防范系系統需求分析

（1）高清智能監控需求：傳統的監控系統在夜間必須啟動紅外燈補光，因此視頻被迫轉為黑白畫面，一旦危機發生，黑白視頻在畫面上會丟失許多色彩上的細節，給事后查證工作造成一定困難。因此需要建設一套高清晰、智能化的監控系統，提前發現危險，及時制止，將危險降到最低，營造一個安全、溫馨的校園環境。

（2）人員管理需求：學生安全問題一直是校方和學生家長最重視的問題，保護學生在上學期間安全有保障、不受到來自外界的安全威脅是校方的職責所在，也是學生家長們選擇孩子人學場所最關心的條件之一。為了保障學生在上學時安全到校，放學時安全離校，在校期間不受到來自外界不良分子的安全威脅，需要對進出學校的外來人員進行有效管理，校門外潛在風險降到最低。

1.2校園安全防范體系設計

1.2.1 安防控制室

本項目安防控制室與消防控制室合用，方便安防和消防的集中管理。安防控制區域設置安防專用UPS電源、弱電機柜、監控大屏、操作席位、管理電腦。

1.2.2視頻監控系統

采用全數字式監控系統，在室外主要通道、運動場、樓梯間、室內公共走道、電梯廳、圖書室、地下車庫、廚房、上人屋面、圍墻等均設置有200萬像素數字高清攝像機，在安防控制室設置視頻存儲管理服務器，所有攝像機存儲均按照不少于90天設計。

1.2.3周界報警系統

采用總線構架，在校園四周圍墻上設置有六線制的張力式電子圍欄、消防車道出人口設置紅外對射裝置，當發生入侵時，可第一時間發出聲光報警信號，起到威懾作用，同時監控大屏彈出對應的監控視頻，幫助安保人員快速定位。

1.2.4 門禁系統

采用全網絡構架，在校園人行出人口設置人行通道閘機，人行通道閘機支持人臉、刷卡身份等多種方式識別，在重要設備用房和房間設置有門禁裝置，將不法分子拒之門外。

1.2.5電子巡更系統

采用離線式巡更系統，由巡更地址紐、巡更棒、系統管理軟件三部分組成，能夠有效地提升安保管理的效率和水平。

1.2.6電動升降路樁系統

在校園人行主入口有電動升降路樁，防正不法分子駕駛車輛惡意沖進校園，造成人身傷害。

2 校園廣播系統

校園廣播系統是重要的基礎設施之一，通常能夠根據不同區域（如操場、教室、辦公室等）的需求進行音頻播放，并保證音量和音質的效果，為了滿足數字化校園的需求，校園廣播系統強調智能化和自動化的特點可以實現定時開關、自動播放上下課鈴聲、廣播操音樂以及提供穩定的聽力考試支持等功能.此外，考慮到學校的長期發展和擴容需求，系統的可擴展性和靈活性也非常重要。

2.1校園廣播需求分析

（1）綜合性：融合日常廣播、教學廣播、管理廣播、作息鈴聲等功能。

（2）區域化：根據不同區域（室內公區走道、教學區、室內運動場、風雨操場）的需要進行音頻播放。

（3）自動化：實現定時播放、自動播出音樂打鈴等功能。

（4）可擴展性：系統應能根據需求隨時增加分區。

2.2校園廣播設計

（1）校園廣播總控室：位于四樓，房間內設置網絡廣播控制中心、廣播話筒、二合一播放器、數字調諧器、電源時序器、網絡監聽音箱。

（2）校園廣播分控室：位于二樓。房間內設置網絡廣播尋呼站臺、IP網絡終端、前置放大器、純后級定壓功放、無線手持話筒、天線放大器，此房間功放連接室外操場的音柱。

在弱電井設置IP網絡終端和合并式功放，連接室內走道的吸頂音箱。在普通教室和各功能教室內設置IP網絡終端和壁掛音箱。

2.3校園廣播設計注意事項

（1）校園廣播控制室的選址盡量設置在校園的中心位置，這樣有利于布線，方便達到校園的各個區域位置，并節約布線成本。

（2）小學建筑的風雨操場往往會承擔升旗儀式，升旗儀式包括集合整隊、升旗手介紹、奏國歌，升國旗、國旗下講話等流程，因此在進行智能化設計時需重點考慮此處的擴聲系統并合理設置功放和話筒接收機的位置。

3 校園網絡系統

校園網絡系統是將多媒體技術和網絡通信技術緊密結合的現代教育應用系統。校園網絡系統具有資源共享和獨立教學、管理、信息服務等功能，是校園信息化建設的重要組成部分。

3.1校園網絡需求分析

隨著教育現代化的推進，校園網絡已成為學校信息化建設的重要組成部分。校園網絡的需求也越來越高。

（1）構架簡單、易維護：一般中小學沒有設置專職的網絡運維人員，由任課教師兼任，因此需要簡化的網絡構架，便于維護和管理。

（2）低延遲和高可靠性：校園網需要支持多元化教學方式，如在線教育、遠程教學、多媒體教學等，需要低延遲的網絡環境。教職工依賴網絡進行日常工作溝通、文件共享、行政管理等工作，要求網絡穩定可靠。

（3）高帶寬和可擴展性：學生和教職工需要高速穩定的網絡訪問各類在線資源和服務，如圖書館電子資源、電子書包、校園管理系統等。隨著移動互聯網和物聯網的發展，各種設備越來越多樣化，校園網絡需兼容各種智能設備的接入，如電子班牌、教學一體機、遠程教學終端等。

（4）安全性：網絡安全已成為關注重點，需要實施有效的安全策略保護數據安全和用戶隱私。

總體來說，校園網絡需求朝向智能化、高速化、個性化的方向發展，對網絡的速度、穩定性和安全性提出了更高的要求。

3.2校園網絡設計

3.2.1 校園網絡方案的選擇

基于上述對校園網絡需求的分析，本項目采用了無源全光網絡（POL）解決方案，是一種高效的網絡解決方案，具有多方面的優勢。相較于傳統的綜合布線系統，全光網絡提供

了更高的傳輸性能和更低的故障率，從而增強了系統的可靠性和穩定性，主要優勢包括：

（1）高傳輸性能：全光網絡使用光纖作為傳輸介質，支持更遠的傳輸距離和更高的數據速率，同時具有低損耗和抗干擾的特性。

（2）低故障率：無源光網絡減少了對外部設備的依賴，降低了由于電磁干擾和雷電等因素導致的故障風險。

（3）節省維護成本：由于無源光設備的簡單性和穩定性，全光網絡需要的維護工作較少，有助于降低長期的維護成本。

（4）投資成本較低：無源光網絡的設備簡單，安裝和維護成本較低，光纖價格便宜，減少大量的銅纜和施工費用，

3.2.2校園網絡構架

本項目在4層設置中心機房，內設置核心交換機、OLT、無線控制器、路由器、防火墻、上網行為審計等；在各樓層弱電井設置分光器；在辦公室、圖書室、普通教室、功能教室內設置ONU設備。網絡拓撲圖見圖1。

圖1無源全光網絡拓撲圖

3.3無源全光網絡設計注意事項

（1）與傳統綜合布線不同，無源全光網絡是光纖到房間，同時需要在房間內設置ONU設備，因此在設計時，需要提前與建筑專業確定各房間ONU設備的安裝位置，設置弱電箱。

（2）放置ONU的弱電箱，需要預留電源插排，需要給電氣專業提資提供電源引入。

4學校主要功能用房智能化點位布置要點

4.1教室的智能化點位設置

在每間教室設置1個弱電箱，內設置ONU設備、IP網絡終端和POE供電模塊，弱電箱內電源由強電專業引入。在講臺左側墻面設置1個網絡插座和1臺攝像機、在講臺中間墻面1個網絡插座（預留教學一體機使用）、講臺右側墻面無線AP、壁掛音箱和音量調節開關，講臺側門外墻面設置1個網絡插座（預留電子班牌使用）。所有網絡插座均接入弱電箱內ONU設備；攝像機接入樓層弱電井內ONU設備（由安防UPS電源供電），普通教室智能化點位布置見圖2。

圖2教室智能化點位布置

4.2辦公室的智能化點位設置在每間辦公室設置1個弱電箱，內設置ONU設備和POE供電模塊，弱電箱內電源由強電專業引入。辦公室內墻面按設置2個網絡插座、1個電話插座；天花上設置1個吸頂無線AP，上述點位均接人本房間的弱電箱。

5 結束語

現代校園的建設，應充分考慮校園的實際情況和發展需求，確保智能化系統的穩定性和可靠性。為廣大師生提供一個更好、更安全的學習和工作環境，保障生命安全。

參考文獻

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