随着职业教育现代化和信息技术的飞速发展,智能化校园建设已成为提升院校综合实力、优化教学环境、提高管理效率的关键路径。徐州工程机械技师学院作为培养高技能工程机械人才的重要基地,其智能化系统工程的设计与施工,不仅服务于日常教学与管理,更紧密对接行业前沿技术,为培养适应智能制造时代的技能人才提供了坚实的环境支撑。
一、 系统设计:以需求为导向,构建一体化智能平台
智能化系统工程的设计遵循“顶层设计、分步实施、技术先进、安全可靠、易于扩展”的原则,旨在打造一个高效、便捷、安全、绿色的智慧校园。
- 核心需求分析:
- 教学实训智能化:满足工程机械虚拟仿真、远程实操、智慧教室等新型教学模式的需要,实现教学资源数字化与共享。
- 管理服务高效化:覆盖安防监控、能耗管理、设施运维、门禁考勤等,提升校园治理精细化水平。
- 网络基础设施泛在化:建设高速、稳定、全覆盖的有线无线一体化网络,为各类应用提供“高速公路”。
- 数据融合与决策支持:打通各子系统数据孤岛,构建校级数据中心,为教学评估、学生管理、后勤服务等提供数据洞察。
2. 整体架构设计:
系统采用分层、模块化的设计思想,通常包括:
- 感知层:遍布校园的各类传感器、摄像头、RFID设备、智能电表水表等,负责信息采集。
- 网络层:以万兆核心、千兆到桌面的有线网络和全校无缝漫游的Wi-Fi 6无线网络为主体,保障数据高速传输。
- 平台层:建设统一的智慧校园数据平台与物联网管理平台,实现用户统一身份认证、数据集中管理与服务集成。
- 应用层:围绕教学、管理、生活、环境四大主题,开发或部署具体的应用系统,如智慧教学系统、综合安防系统、智能楼宇控制系统、能源管理系统、一卡通系统等。
二、 关键子系统设计与施工要点
- 综合布线系统:
- 设计:作为所有信息系统的“神经网络”,采用高等级光纤和六类/超六类非屏蔽双绞线,确保未来10-15年的带宽需求。重点区域(如实训中心、数据中心)考虑冗余路径。
- 施工:严格遵循国家标准,管线敷设规范、标识清晰,注重强弱电隔离,避免干扰。信息点布局充分考虑教室、实训室、办公室、公共区域的当前与未来需求。
- 网络与数据中心:
- 设计:构建核心-汇聚-接入的三层网络架构,部署高性能交换机和下一代防火墙。数据中心按模块化设计,具备一定的虚拟化与云计算能力。
- 施工:机房建设需符合防尘、防静电、恒温恒湿、不间断供电(UPS)要求。网络设备配置与调试需确保全网连通性、安全策略有效及无线网络优化覆盖。
- 安防监控系统:
- 设计:采用高清网络摄像机,覆盖校园周界、出入口、主干道、财务室、实训车间、图书馆等重点区域。结合人脸识别、车辆识别等AI技术,实现智能预警。
- 施工:摄像机立杆稳固,视角无盲区;线缆防破坏敷设;监控中心大屏显示清晰,存储系统满足高清视频30天以上循环存储要求。
- 智能楼宇与能源管理:
- 设计:对公共照明、空调、给排水等系统进行集中监控与自动化控制,实现按需运行,节能减排。安装智能水电表,实现分类、分项计量与数据分析。
- 施工:安装各类控制器、执行器与传感器,调试控制逻辑,确保系统稳定可靠,并与上层管理平台对接。
- 多媒体教学与信息发布系统:
- 设计:教室配备交互智能平板、投影系统、扩声设备,支持线上线下融合教学。在楼宇大厅、食堂等设置信息发布屏,用于校园文化宣传与信息通知。
- 施工:注重设备安装的规范性与美观度,做好音视频信号传输的屏蔽与处理,确保使用效果。
三、 施工管理与系统集成
- 项目管理:成立专项项目组,制定详尽的施工组织设计、进度计划与质量控制方案。加强与学院各部门的沟通协调,减少对正常教学秩序的影响。
- 系统集成:这是实现“智慧”的关键。通过标准协议(如OPC、BACnet、Modbus等)和定制开发接口,将各独立子系统数据汇聚至统一平台,实现场景联动(如消防报警联动视频复核、门禁与考勤联动等)。
- 测试与验收:分阶段进行单体调试、子系统调试和全网联合调试。进行压力测试、安全测试和用户体验测试。最终交付时,提供完整的竣工图纸、技术文档和操作培训。
四、 与展望
徐州工程机械技师学院的智能化系统工程,是一项融合了建筑技术、信息技术、控制技术和教育理念的综合性工程。其成功实施,不仅极大提升了校园的现代化水平,为师生创造了更安全、便捷、高效的学习工作环境,更重要的是,其本身就是一个庞大的“教学实训场”。学生可以在其中接触、学习乃至参与维护最前沿的智能化技术,这完美契合了学院培养高素质技术技能人才的使命。随着5G、物联网、大数据、人工智能技术的进一步成熟,学院的智能化系统将持续演进,向更深度感知、更智能决策、更个性化服务的“智慧校园2.0”迈进,为职业教育的高质量发展注入持久动能。