智慧校园总体架构设计方案V2.6.pptx

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1、智慧校园总体架构设计方案,目录,01,建设背景,政策导向 时代背景发展现状,一、建设背景 - 政策导向,“十三五”期间，全面提升教育质量、在更高层次上促进教育公平、加快推进教育现代化进程等重要任务对教育信息化提出了更高要求，也为教育信息化提供了更为广阔的发展空间。,智慧校园是教育信息化建设的必然阶段。建设智慧校园，推动智慧课堂、环境调节、用电安全、智慧消防等现代化智慧校园运用，对于促进学校教学改革，促进教学手段的现代化水平，全面提高校园现代化安全管理水平，加强学校与外界交流等方面都具有重要作用。,二、建设背景 - 时代背景,三、建设背景 - 发展现状,建设智慧校园，是我国促进校园高度信息化、网

2、络化的重大举措和综合性措施。目前，建设智慧校园在各地遍地开花。然而，众多校园的起点不同，具体情况各异，对智慧校园的理解也存在差异，从而在智慧校园的建设上存在一些问题。,02,总体设计,建设目标 建设思路总体架构,一、总体设计 - 建设目标,以统一标准规范体系为指引，建立一个时空大数据中心，搭建一个智慧运营管控平台，以应用需求为导向，为各类应用服务提供数据支撑，数据支撑应用，应用基于数据且丰富数据。,02,建设一个数据中心,构建一个运营管控平台,01,制定标准规范体系,03,二、总体设计 - 建设思路,三、总体设计 - 总体架构,运维管理保障,用户层,校园管理人员,运维人员,在校师生,标准规范保

3、障,智慧校园运营管控平台,实时采集数据,历史归档数据,应用集市数据,应用主题数据,应用增值数据,智慧校园应用,教务办公,智慧图书馆,课程管理,运维管理,设备数据管理,宿舍管理,视频监控分析,一卡通,空间数据管理,校园安全,智慧教学,校园服务,03,智慧校园基础架构,智慧校园标准规范建设时空大数据中心平台接口与保障建设智慧运营管控平台,一、智慧校园标准规范建设 - 统一时空基准,时空基准是经济建设、国防建设和社会发展的重要基础设施，是时空大数据在时间和空间维度上的基本依据。时间基准中日期应采用公历纪元，时间应采用北京时间。大地基准统一到国家大地2000，高程基准统一到1985国家高程系统。,一、

4、智慧校园标准规范建设 - 统一数据标准,为保证时空大数据体系中数据成果的标准化，以期实现全域“一张蓝图”，我们要制定一套严密的、全面的数据标准。该标准涵盖空间数据的图层、存储、共享、发布等数据标准和数据库标准，以及IOT数据、社会经济数据的空间属性标准，保证平台能够提供权威、安全、实时、丰富的时空信息服务，支撑各类应用。,城市空间数据平台,IOT数据平台,校园管理数据平台,国土空间数据,三维城市数据,基础空间数据,教职工档案,在校学生档案,校园资产统计,日常管理数据,能源类数据,资产属性类数据,诊断类数据,信号类数据,二、时空大数据中心 - 资源分类,二、时空大数据中心 - 数据处理,提供各类

5、型的数据处理工具，提供数据从传统数据库向大数据环境转化的能力，并支持自动化的数据处理方案，解决传统数据结构向分布式架构过渡的数据处理、更新和维护的需求，满足后续大数据管理和分析的需要。,数据规整,数据转换,数据质检,数据入库,数据更新,数据处理,二、时空大数据中心 - 数据可视化,数据可视化是对数据中心的各类空间数据进行立体呈现，而分析量测分为常用分析和空间量测。其中，并对数据进行各种对比，提取相应信息进行结果分析，更好的支持校园规划的决策分析，平台的空间量测功能可以实现对距离、面积和体积进行量测。,二、时空大数据中心 - 数据管理,数据管理通过对数据资源出入库审核把关、数据资源分类管理、标准

6、管理等，实现各类数据信息资源高效管理和应用。实现对各种时空数据资源的管控，包括数据的输入输出、编辑处理、查询统计、动态更新、历史数据管理、元数据管理等功能。,历史数据管理,动态更新,查询统计,编辑处理,输入输出,数据管理,三、平台接口与保障建设 - 服务接口建设,三、平台接口与保障建设 - 安全中心建设,单点登录注销,Shiro,Zookeeper+Dubbo,身份服务,认证服务,授权服务,日志服务,配置服务,目录服务,监控服务,消息服务,加密服务,同步服务,SSL,LDAP,CAS,OAuth,目录数据,应用数据,审计数据,LDAP服务器,数据库服务器,应用服务器,管理中心,安全护盾,微服务

7、,应用层,集成层,平台层,数据层,利用“统一数据安全中心”，实现安全防护与安全认证。,访问控制,审计日志记录,攻击防御,数据备份,基础设施层,四、智慧运营管控平台,通过对各个智慧应用系统的有效集成衔接，将数据汇集、分析、传递和处理，实现系统最优化的控制，让决策达到高效、经济、节能、协调运行。,实现校园各应用平台信息互联互通和数据共享交换。实现校园综合监控与管理（包括：设备管理、智慧消防、环保节能等）。实现校园应急指挥调度。实现校园治安监控与管理。实现校园人员管理、访客管理及安全防护。,04,智慧校园数据建设,一、城市空间数据平台二、IOT数据平台三、社会经济数据平台,一、智慧校园数据建设 校园

8、空间数据平台,校园空间数据平台包括三维城市数据、地下管线数据、设施设备数据、基础空间数据等，海量异构空间数据成果，通过规整、质检、入库形成全域统一的智慧校园空间数据一张蓝图。,三维城市数据,地下管网数据,设施设备数据,二、智慧校园数据建设 IOT数据平台,三、智慧校园数据建设 校园管理数据平台,校园管理数据按类型来分，主要包括教职工档案、在校学生档案、访客出勤记录、校园管理数据，为智慧校园多累应用系统建设提供数据服务，还可为全域资源管控、运营管控等提供数据支撑。,05,智慧校园应用平台,一、运维管理二、校园安全三、智慧教学四、校园服务,（一）运维管理,空间数据管理设备数据管理能源消耗管理应急处

9、理中心,一、运维管理 - 空间数据管理,通过对整合校园地上建筑设备、地下管道管网等空间数据信息，建设校园三维数据、结合物联感知数据、管理数据等形成校园四维空间信息模型。为智慧校园数字化展示、综合智慧调度及其他服务提供地理信息支撑。,一、运维管理 - 空间数据管理,建筑构物管理 对校园内的建构筑物、道路和绿化等所有空间数据分类梳理，与管线模型一起形成校园空间信息模型，并提供查询、统计和分析等功能。,基本功能,属性查询,场景漫游,室外浏览,室内浏览,一、运维管理 - 空间数据管理,地下管线分布 以三维可视化形式，直观展示地下管网空间位置关系。管理人员可通过管网浏览、地面透明、管线升降等简单操作，即

10、可从任意角度、任意方位查看地下管网情况，并支持管网属性的点选查询。,管网浏览,地面透明,属性查看,管线升降,管网开挖,基本功能,一、运维管理 - 空间数据管理,地下管线分布 用户可以通过多种条件组合过滤管网，进行快速、准确的管网查询，告别传统逐项查询的模式。,查询全省地下管网数据快速定位相关管网位置,查询统计,地下管线分布 系统支持对校园内地下管网信息精准统计，以柱状图、饼状图等形象直观的图表展现，既有利于提高地下管网的管理效率，又有助于提升全省管网数据的把控能力。,一、运维管理 - 空间数据管理,查询统计,一、运维管理 - 空间数据管理,地下管线分布 为更好的辅助校园管理人员开展地下管网管控

11、工作，系统支持多类分析、检测功能，不仅有助于避免建设施工过程中道路的多次开挖，而且还可大大降低施工中地下设施的矛盾与事故隐患，提高校园地下管网管理的精准性和科学性。,辅助分析,一、运维管理 - 设施数据管理,精准空间定位,设备明细管理,3D空间展示,设备异常监测,设备信息管理,校园设施设备空间数字化的基础上被赋予基础信息、实时动态数据信息。管理者可以准确的查看各类设备在空间环境中的具体位置、基础信息、运行状态、能源消耗和异常监测信息。,一、运维管理 - 能源消耗管理,一、运维管理 - 应急处理中心,一、运维管理 - 应急处理中心,基于智慧校园可视化时空大数据平台，集中调取全域监控感知设备及公共

12、信息资源，实现了突发事件下的快速空间定位、信息加载，实现事前预防、事发应对、事后处理、善后完善。,系统监测发现异常，首页会及时的进行预警提醒,通过点击预警提醒，及时弹出告警空间信息,通过点击具体故障区，可及时查看实时影像和告警详情，处理进度等,（二）校园安全,视频监控分析访客管理宿舍管理,二、校园安全 -视频监控分析,视频监控系统是由前端摄像机图像采集，通过网络传输到监控平台进行监控管理的系统，对校区公共区域、电梯、校园内外主要出入口、电梯厅、公共过道、财务室、餐厅、重要功能用房（专用变电所、消防水泵房控制室、智能化机房、监控中心等）进行全天候图像监控和实时预警，提高校园的安全保障。,二、校园

13、安全 -视频监控分析,区域入侵,绊线检测,翻越围栏,物品遗留,非法停车,人员逗留,可疑人员定位,实现校园关键区域、地点的智能化监测及应用；智能化视频，实现校园智能周界入侵监测；,人数统计,实时智能预警,二、校园安全 -视频监控分析,翻阅围栏：针对校园护栏或一些需要全天监护设置红外感应器与实时摄像设备、当设备监测到有人翻阅围栏时，会自动报警至指挥调度中心。同时调取该地点的定位、视频画面进行对比分析。,周界,二、校园安全 - 视频监控分析,人脸比对分析服务器,人脸抓拍数据,配置目标人员库,人脸抓拍、比对数据,配置目标人员库,人脸识别,人脸检索,人员信息比对流程：,二、校园安全 - 访客管理,访客管

14、理：对校园访客的实时记录；包括访客一览、访客事由、访客高峰时间段、访客人员分布、访客名单信息；结合校园智能监控系统，实时捕捉访客人员的行走轨迹。重点人员监管：针对校园范围内的重点人员对于未经允许进入特殊空间的人员，进行告警。,二、校园安全 -访客管理,访客出入业务流程：,安全岗：访客通过人脸验证后，门禁自动放行，同时呼叫智能电梯等候访客。,访客预约系统：记录访客身份证号、电话、车牌、访问时间、区域、被访人员等。完成访客信息入库。,访客导航台：为访客提供通行卡、校园内导航和信息查询服务。,访客短信机：给接待人员发送“到访通知”。,智能卡口：通过车牌识别技术，访客事先登记过的车辆可以不停车自动放行

15、。,1 访客预约,2 校园卡口,3 校园导航,4 接待信息,5 自动过闸,二、校园安全 - 宿舍管理,实时查寝：通过智慧校园时空大数据中人员数据、建立宿舍人员数据库，通过宿舍进出口的视频摄像设备进行人脸捕捉，与宿舍人员库的数据进行比对。从而得出宿舍人员状态，实现智能化查寝。,二、校园安全 - 宿舍管理,用电管理：学校宿舍和教室是人群密集区域，各类安全防范是第一要务。其中宿舍用电安全更是需要注意，宿舍楼因违规使用违禁电器而引发火灾事故屡见不鲜。因此宿舍管理中，关于宿舍用电安全应当设置以下功能：,大功率电器管控限制宿舍使用大功率用电器，例如：功率限额500W，达到500W则蜂鸣器进行报警，立即或延

16、迟1分钟断电，并推送警告消息给平台和宿舍管理员，由宿舍管理员确保宿舍用电安全。若在规定时间内内恢复到额定功率则不执行断电动作。系统定时通断电宿舍管理员根据学校规定作息时间，设置智能插座、排插通断电时间，智能管控全部宿舍供电情况，无需人工定时、定点手动操作，节省人力成本；特殊情况也可根据学生需求开放个别宿舍用电权限。,（三）智慧教学,教务办公设备智能控制电子班牌教室预约管理,课程管理在线考试网上阅卷多媒体资源库,三、智慧教学 - 教务办公,三、智慧教学 - 设备智能控制,设备智能控制：将N个设备控制汇集，设置成独立的策略并配置在平台上，管理员直接选择启用或禁用即可；场景策略分为三部分：事件、条件

17、、动作；事件触发时，判断条件，再根据条件判断结果去执行动作。,场景：某一学校8点30分上课，教室开门之后红外人体感应检测到有人进去时，系统会根据环境温度自动开启空调、投影仪等设备；根据光照情况自动开启照明设备。17时30分学生下课，红外人体感应器感应人员全部离开后，自动关闭全部设备。,红外感应,自动根据环境开启相应设备,系统自动关闭相应设备,当人员全部离开教室后,三、智慧教学 - 电子班牌,电子班牌，通过平台推送视频资源、新闻资讯等电子资源，校内人员可通过终端设备接收推送消息，有效提高校园信息化水平，打造真正的智慧校园。,互动交流,为老师、家长和学生搭建实用便捷的学习成长交流平台,智能应用,让

18、智能硬件融入校园信息化应用场景，打造智慧校园,课外拓展,丰富的教学内容资源，让孩子课余时间增长学识，开发智力,学校宣传,重分展示校园教育教学特色,教学办公,为学校、老师提便捷的教学管理办公工具,三、智慧教学 - 教室预约管理,系统将全校所有多媒体教室进行统一管理，实时获取校园各多媒体教室的使用情况，校园用户可通过PC端软件或手机APP进行多媒体教室在线预约、会议通知、签到打卡等功能，提升校园多媒体教室使用效率。,三、智慧教学 - 课程管理,课程管理系统具有组织、跟踪、评估、发送、呈现、管理学习内容与学习活动，老师可以在其上发布课程大纲、教学计划，以及每堂课的教学内容，布置作业，批改作业，公布学

19、生成绩。课程管理系统还为课程提供一些通讯工具，如讨论组、聊天室，支持这门课程师生之间的交流，促进学习者之间交互。,三、智慧教学 - 在线考试,采用B/S模式，具有高度的可扩展性，用户可通过网络登录在线考试系统，参加在线考试、在线调查、在线报名、在线练习。系统实现了按题型随机抽题组卷、在线考试、题库管理、系统管理的功能。能够对客观题在线评分。,支持50克以上普通纸制作答卷，实现客观题自动识别与判卷，根据学生的选项进行评分；完或考生答卷的电子化，井以图片格式保存在服务器。,评卷教师以系统授予的合法身份及权限进行网上评卷，并以各种科学的方法确保网上评卷质量与效率，可以根担设置的多评和各题目设置的分差

20、，可以对有异议的试题进行仲裁。,以育测量学指标体系为依据，并结合教育管理部门实际需要设置统计分析指标，自动生成名类统计分析报表和对应的统计图表，,三、智慧教学 - 网上阅卷,以计算机网络技术和图像处理技术为依托，以达到考试评卷客官、公平、公正性原则为最终目的，结合多年来传统人工阅卷的丰富经验和现代高新技术，实现客观题由计算机自动判分，主观题由阅卷教师通过网络在计算机上对考生答卷的电子图像进行评分，最终由计算机系统自动进行核分和统计分析的一种阅卷方式。,扫描识别,网上评卷,统计分析,三、智慧教学 - 多媒体资源库,以资源共建共享为目的，以创建精品资源和进行网络教学为核心，面向海量资源处理，集资源

21、分布式存储、资源管理、知识管理为一体的资源管理平台，可实现资源的快速上传、检索、归档并可运用到教学中。,（四）校园服务,一卡通智慧停车智慧照明智慧图书馆校园APP,三、智慧教学 - 一卡通,保障账户安全，提供校园消费服务,消费服务,支持考勤结果多类型统计和导出报表，辅助喜校园安全,考勤服务,课时上级排课，课时外上机扣费等功能,上机服务,多模式、高精度水控计时、计量服务,水控服务,控制和管理门禁机，实时查询门禁信息,门禁服务,消费记录实时查询，饭卡充值、作业查询、公告查询等服务,微信端服务,灵活管理与统计,一卡通应用管理系统是以智能卡为基本介质，将智能卡强大功能与计算机网络的数字化理念融入校园，

22、校园随时动态掌握每一持卡人情况以及校园经营情况，有效地堵塞管理漏洞，极大提高校园的管理水平及营运效率。,四、校园服务 智慧停车,在智慧校园空间数字化的基础上，结合物联感知数据， 采用三维展示风格， 颠覆传统行业模式，提供车位统计、车位引导、车辆定位、自助结算车费等功能，解决停车难、找车难、校园违章停车等问题，提升用户体验与车位利用率，实现停车场效益最大化。,四、校园服务 智慧照明,室内照明 在空间数字化的基础上结合物联感知数据，采用三维展示风格，对校园内每个空间的照明设备开放情况、照明实时用电、照明实时故障进行监管。可以监测长期无人环境的异常照明，智能控制照明设备。,实时用电,实时故障,异常照

23、明提醒,照明设备开放情况,智能控制,四、校园服务 智慧照明,室外照明 通过智慧校园可视化时空大数据平台结合先进、高效、可靠的电力线载波通信技术，可以实现对室外路灯的远程集中控制与管理，具有根据车流量、人流量、环境光感自动调节亮度、故障主动报警、灯具线缆防盗等功能，能够大幅节省电力资源，提升校园公共照明管理水平，节省维护成本。,四、校园服务 - 智慧图书馆,图书馆借阅管理 通过同步校园人员信息、图书馆书籍采购记录、图书借阅记录等数据，帮助校园师生完成自助借书、还书、续借以及图书的防盗等功能。目标是高效的完成大批量图书的流通。,书籍编号：20122100002书籍名称：南系（南派建筑学）书籍状态：未借阅采购时间：2012年04月02日,借阅记录,四、校园服务 - 校园APP,智慧校园APP实现移动端和电脑端的联合信息化事务处理，为用户提供相辅相成、互联共通的应用环境，摆脱时间和空间束缚，使用户可随时随地便捷地运用手机APP处理各类教学与学习任务。,APP首页,校园卡,校园缴费,课程安排,06,保障机制,六、保障机制,谢谢欣赏,THANK YOU APPRECIATE,