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      武漢慧聯(lián)無限科技有限公司

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      智慧校園物聯(lián)網(wǎng)解決方案
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      訪問次數(shù):992更新時間:2021-07-01 14:21:26

      聯(lián)系我們時請說明是智能制造網(wǎng)上看到的信息,謝謝!
      產(chǎn)品簡介
      行業(yè)背景1.2018年國家及國家標準委員會相繼出臺了《教育信息化2.0行動計劃》、《中小學數(shù)字校園建設規(guī)范(試行)通知》及《智慧校園總體框架》等政策及標準
      產(chǎn)品介紹


      行業(yè)背景


      1.2018年國家及國家標準委員會相繼出臺了《教育信息化2.0行動計劃》、《中小學數(shù)字校園建設規(guī)范(試行)通知》及《智慧校園總體框架》等政策及標準。其中,國家、中國發(fā)布的《智慧校園整體框架》已在2019年1月1日起正式實施,該框架標準要求學校實現(xiàn)智能感知、智能控制、智能管理。


      2.新基建強調的融合基礎設施包括智慧教育基礎設施,從過去硬件為主拓展到軟硬件及服務,智慧校園將迎來新的催化并加速。


      3.建立節(jié)約型智慧校園和平安型智慧校園,協(xié)同營造新時代美好校園生活環(huán)境。


      物聯(lián)網(wǎng)智慧校園指導文件截圖


      物聯(lián)網(wǎng)智慧校園階段性目標截圖


      客戶痛點


      校園安全:異常情況缺乏安全告警,安全事故頻發(fā),難以防范;


      校園節(jié)能環(huán)保:校園能耗大,缺乏統(tǒng)一用電分析管控,需要響應節(jié)能減排政策。


      校園管理效率:校園設備繁多,難以統(tǒng)一實現(xiàn)智能感知、控制、管理。


      校園信息化可擴展性:校園場景復雜,難以進行全場景物聯(lián)網(wǎng)建設;傳統(tǒng)物聯(lián)網(wǎng)解決方案比較封閉,系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)不通,難以平滑升級擴展。


      建設目標


      基于新一代的LPWAN廣域物聯(lián)網(wǎng)連接技術,在智慧校園的場景,過部署大量的無線物聯(lián)網(wǎng)傳感器終端,充分收集校園范圍內各種有價值的現(xiàn)實世界物理數(shù)據(jù)。并通過不間斷的24小時的聯(lián)系采集,大大提高了風險項和危險情況發(fā)現(xiàn)的及時性。大量無線物聯(lián)網(wǎng)傳感器設備通過高質量的LPWAN廣域物聯(lián)網(wǎng)覆蓋,可以快速的為云端或本地服務器收集和處理各類終端的實時數(shù)據(jù)。在物聯(lián)網(wǎng)云平臺側,通過寬帶設備和窄帶物聯(lián)網(wǎng)設備的數(shù)據(jù)歸集和數(shù)據(jù)融合,進而實現(xiàn)寬窄融合,數(shù)據(jù)互通,避免信息孤島現(xiàn)象的發(fā)生。物聯(lián)網(wǎng)云平臺作為物聯(lián)網(wǎng)PaaS層的基礎,為各類符合校園應用場景的SaaS應用平臺系統(tǒng)提高可靠的數(shù)據(jù)傳輸、解析和數(shù)據(jù)轉換加工。進而實現(xiàn)校園數(shù)據(jù)的統(tǒng)一化和標準化管理。真正實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)智慧校園生態(tài)。


      物聯(lián)網(wǎng)智慧校園建設目標架構圖


      在物聯(lián)網(wǎng)智慧校園的建設過程中,我們應當明確的實現(xiàn)如下幾個目標:

      1.全面提升校園安全等級,尤其是校園消防的安全等級。

      2.實現(xiàn)更精準的能耗統(tǒng)計,更便捷的費用管理。

      3.系統(tǒng)層面保持兼容開放,方便校方持續(xù)的進行信息化建設個改造。

      4.極大的壓縮物聯(lián)網(wǎng)智慧校園方案整體的部署難度和部署成本,縮短整體的安裝周期,不影響學校日常的教學和管理工作。


      方案介紹


      物聯(lián)網(wǎng)智慧校園系統(tǒng)架構,應符合物聯(lián)網(wǎng)項目的整體架構設計原則,分為:設備層、網(wǎng)絡層、PaaS物聯(lián)網(wǎng)管理平臺層、智慧校園SaaS應用層、多終端交互界面。為學校的管理人員,包括:學校管理層、后期管理人員、學校教師提供便捷的遠程監(jiān)控和控制功能,方便日常的學校運維和管理。


      智慧校園系統(tǒng)架構圖


      業(yè)務場景


      通過廣域物聯(lián)網(wǎng)LPWAN連接技術,在智慧校園的場景下,我們可以使用大量不同類型的傳感器終端來搭建不同的具體業(yè)務場景。包含:

      1.能源場景無線傳感器終端:燈控開關、空調控制器、智能電表、智能斷路器等。

      2.環(huán)境場景無線傳感器終端:溫濕度監(jiān)測器、空氣質量監(jiān)測器、多功能氣象站等。

      3.消防場景無線傳感器終端:煙霧報警器、智能水壓表、電氣火災報警器等。

      4.安防場景無線傳感器終端:無線智能門鎖、門磁傳感器、水浸監(jiān)測器。

      5.組網(wǎng)設備:G200LPWAN物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關、G500LPWAN物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關。

      通過多種類型,多種維度的數(shù)據(jù),通過分析和統(tǒng)計,我們可以在校園內實現(xiàn)如下五個主要場景,包括:

      1.校園智慧教室解決方案

      2.學校機房監(jiān)測解決方案

      3.校園智慧辦公解決方案

      4.校園空氣質量監(jiān)測解決方案

      5.校園消防安全監(jiān)測解決方案


      智慧校園解決方案設備與平臺示意圖


      校園智慧教室解決方案


      如圖所示,通過智能管理燈光、空調和空氣環(huán)境質量,為學生打造一個安全、節(jié)能、便利、舒適、高效的學習環(huán)境。校園智慧教室解決方案可以實現(xiàn)如下功能:


      1.燈光管理
      照度太弱時(低于300Lux)自動開啟燈光,確保教室內的燈光強度是適合學生進行看書寫字的;燈光可采用無線無源開關,無需布線,同時可遠程統(tǒng)一控制通斷,在非上課時間段自動關閉,實現(xiàn)節(jié)能。



      2.空調控制
      采集教室空調用電量、運行功率,調節(jié)空調運行狀態(tài),通過對學校教室溫濕度環(huán)境的監(jiān)控,可以通過云平臺下發(fā)指令,對空調的溫度和模式設置進行調整。同時支持人體紅外聯(lián)動控制空調。在教室無人的情況下,實現(xiàn)空調的自動關閉。也可以根據(jù)校園室外環(huán)境狀況的監(jiān)控,自動的關聯(lián)教室空調的模式設置,實現(xiàn)節(jié)能減排。



      3.環(huán)境監(jiān)測
      檢測溫度、濕度和人體紅外,人體紅外可用于學生放學滯留監(jiān)測,防止學生獨自滯留造成的管理問題;空氣質量監(jiān)測器可以監(jiān)測溫度、濕度、PM2.5、甲醛、VOC、CO2濃度。確保教室環(huán)境的空氣質量。



      4.能源管理
      用電計量,帶遠程控制,可以用來統(tǒng)一關閉用電設備,實現(xiàn)節(jié)能。后勤管理人員無需每個教室進行走動,即可統(tǒng)一控制教室的燈光和空調設備。大大降低了人工成本。



      智慧教室設備安裝示意圖


      智慧教室解決方案同時也支持子系統(tǒng)擴展,包括:

      1.窗簾控制器:根據(jù)情景模式控制窗簾情況,一鍵打開關閉窗簾。

      2.智能斷路器:發(fā)生短路過載時自動跳閘;也可以遠程控制統(tǒng)一關閉線路,實現(xiàn)節(jié)能。

      3.門磁:門窗異常開啟時后臺報警,能夠通過短信或語音發(fā)送報警信息到管理人員。
      4.智能門鎖:支持密碼、指紋和手機開鎖,可與電子班牌產(chǎn)生聯(lián)動,用于特殊實驗室或者機房。



      學校智慧機房解決方案



      通過物聯(lián)網(wǎng)終端實時采集機房的動力、環(huán)境、安全等信息,管理人員可通過瀏覽應用平臺頁面或者移動設備實時了解機房情況,隨時隨地的掌握機房工作狀態(tài)。保障機房信息安全,提高機房運維管理效率。通過LPWAN廣域物聯(lián)網(wǎng),連接設備終端,實現(xiàn)機房UPS、蓄電池、電力參數(shù)監(jiān)測和能耗監(jiān)測。實現(xiàn)機房環(huán)境溫濕度、PM2.5、機房空調監(jiān)測。實現(xiàn)機房門鎖、人體紅外入侵、門磁、水浸和視頻等安全監(jiān)測。

      智慧機房設備安裝示意圖



      動力監(jiān)測:
      實時測量配電系統(tǒng)主要的電力指標,并可設定越限閾值,一旦越限就上報用電異常上報到監(jiān)測平臺。
      監(jiān)視UPS整流器、逆變器、電池(電池健康檢測,含電壓電流等數(shù)值)、旁路、負載等各部分的運行狀態(tài)與參數(shù),一旦UPS產(chǎn)生報警就上報異常消息到監(jiān)測平臺。
      管理系統(tǒng)直接抄讀現(xiàn)場電表讀數(shù),自動保存抄讀的歷史數(shù)據(jù),形成用電檔案,并可查看系統(tǒng)能耗同比和環(huán)比數(shù)據(jù)。
      可根據(jù)歷史數(shù)據(jù)記錄,快速定位故障點,及時排除故障、可根據(jù)設備狀況,制定科學合理的維保措施,保證設備設施的正常工作狀態(tài),延長設備設施的使用壽命。

      環(huán)境監(jiān)測:
      安裝溫濕度傳感器,監(jiān)測機房內溫度和濕度狀態(tài)。
      安裝PM2.5傳感器,監(jiān)測機房內PM2.5濃度。
      實時監(jiān)視回風溫度、回風濕度、回風溫濕度限值、溫度設定值、濕度設定值、 加熱器運行狀態(tài)、制冷器運行狀態(tài)、除濕器運行狀態(tài)、壓縮機高低壓報警、 主風扇過載報警、濾網(wǎng)堵塞報警等。
      通過空調控制器來控制普通空調,確保室內溫度正常,保障服務器正常運行。

      安全監(jiān)測:
      實時準確地監(jiān)測水浸狀態(tài),當水浸傳感器發(fā)生告警時即時推送報警消息到監(jiān)測平臺。
      布設防入侵探測器,如門磁、紅外探測器、煙霧傳感器,實時監(jiān)測非法侵入并即時推送監(jiān)測平臺。
      安裝智能門鎖,控制機房人員的進出訪問,并支持記錄和查詢歷史信息。
      安裝視頻監(jiān)控系統(tǒng),實時監(jiān)視機房圖像,支持多畫面監(jiān)看,錄像存儲和回放,視頻控制和聯(lián)動控制等功能,并支持遠程監(jiān)控。


      校園智慧辦公解決方案


      在校園管理的過程中,教師的辦公環(huán)境也是非常重要的,通過LPWAN物聯(lián)網(wǎng)技術,打造多傳感器融合的智慧辦公解決方案,提升校園辦公舒適度。包括:

      1.PM2.5檢測、溫度、濕度、TVOC監(jiān)測及控制,實時調節(jié)房間環(huán)境控制設備;

      2.實現(xiàn)辦公室的遠程監(jiān)控、辦公室入侵報警、門鎖防撬報警、起火煙霧報警,實現(xiàn)防火、防盜;
      3.對空調、燈光、飲水機、計算機等用電設備進行組合用電管理和調配,達到節(jié)能的目的;

      智慧辦公目標示意圖


      校園空氣環(huán)境監(jiān)測方案


      將大時代背景下的*物聯(lián)網(wǎng)技術與傳統(tǒng)的自然科學知識相結合,讓學生學會監(jiān)測植物生長的變化過程,了解氣象、土壤指標。激發(fā)學生提高學生發(fā)現(xiàn)問題和解決問題能力。

      傳統(tǒng)學科升級
      將物聯(lián)網(wǎng)技術與自然科學課相結合,激發(fā)學生探索周圍自然環(huán)境的好奇心。
      打造特色項目
      建立以物聯(lián)網(wǎng)為核心的“生態(tài)農場" 等特色項目,便于打造區(qū)域成果。
      提升學校度
      便于學生做創(chuàng)新項目和參加學科競賽,培養(yǎng)拔尖學生,提高學校度。



      室外空氣質量監(jiān)測設備安裝圖


      監(jiān)測室外溫度、濕度、氣壓、風速、風向、PM2.5/10、噪聲、照度、雨量等氣象環(huán)境監(jiān)測。

      室內空氣質量監(jiān)測設備安裝圖
      監(jiān)測空氣質量級別,超標時告警,給學生提供一個舒適的學習環(huán)境;

      校園消防安全監(jiān)測方案


      對用電安全、消防火、消防水進行監(jiān)測,實時地監(jiān)測樓宇消防設施系統(tǒng)設備的數(shù)據(jù)和運行狀態(tài),減少消防事故和人力成本。
      1.用電安全監(jiān)測
      對過漏電、過壓、過流、過載、過溫度、欠壓等電氣用電故障進行實時監(jiān)控,發(fā)生故障時實時告警,通知人員維修;使用斷路器在發(fā)生短路過載時自動跳閘,保護線路和用電設備;
      2.消防火監(jiān)測
      使用煙霧報警器對消防火災進行監(jiān)測,檢測到煙霧時本地告警,同時發(fā)送信息到相應的責任人員,減少火災發(fā)生;
      3.消防水監(jiān)測
      對水泵房水壓與液位、消防管網(wǎng)水壓監(jiān)測,水壓不足時告警,確保發(fā)生火災時有水可用,減少消防事故。

      校園消防安全監(jiān)測軟件截圖




      在校園消防安全監(jiān)測方案中,我們可以使用多種設備,實現(xiàn)不同場景下的消防監(jiān)控需求:

      1.煙霧報警器,檢測到火災煙霧時報警,可以使用在教室、機房、會議室等。

      2.聲光報警器,聲光報警,主要用于聯(lián)動,下行控制報警。可以使用在樓層過道。
      3.電氣火災探測器,檢測電氣參數(shù)(電壓、電流、功率、電能)、剩余電流(即漏電流)和線路測溫??梢允褂迷谂潆娤?、配電房。
      4.智能斷路器,電力參數(shù)監(jiān)測,自動斷路、遠程通斷路。可以使用在教室、辦公室、配電箱。
      5.水壓表,檢測水壓,可本地和在線顯示水壓值。可以使用在水泵房、消防管網(wǎng)。

      6.水浸監(jiān)測器。監(jiān)測漏水、積水、高水位觸發(fā)??梢允褂迷?/span>、、洗手池。

      7.門窗監(jiān)測器。監(jiān)測門窗開關情況,一般用于常閉門窗的監(jiān)測??梢允褂迷?/span>、房、配電柜等。



      校園人員與資產(chǎn)定位解決方案


      室內外人員定位:
      藍牙+GPS定位,使用手環(huán)、校園卡等形式,學生安全管理,人員軌跡動態(tài)管理, 建立電子圍欄,學生越界告警,訪客進入禁訪區(qū)域告警。

      資產(chǎn)定位:
      貴重資產(chǎn)全生命周期管理,利用無線信號強弱檢測資產(chǎn)所在范圍,超出固定區(qū)域告警。

      校園人員與資產(chǎn)定位原理示意圖




      方案價值



      方案價值示意圖


      1.讓校園更安全:故障發(fā)生,時間知曉處理,對用電、消防、門禁、環(huán)境等方面的監(jiān)控,將“事后處置"被動模式轉變?yōu)椤笆虑邦A判"的主動模式,安全隱患提前預警,啟動對應保護措施,確保校園安全。

      2.更節(jié)能更省錢:管理校園照明與空調節(jié)能,單臺空調設備每年節(jié)省電費158元(1100W(1.5P)*20%*8h*180天*0.5元/kWh=158元)。

      3.讓管理更高效:讓工作變得更智能,將校園管理“化N為1":1個系統(tǒng),通通搞定。打通能源、消防、安全管理系統(tǒng),將所有設備聯(lián)網(wǎng),實現(xiàn)智能監(jiān)控。

      4.統(tǒng)一化管理:統(tǒng)一管理區(qū)域內的所有學校,緊跟新基建信息化建設的大環(huán)境要求。

      5.增強學生的代入感:將*的物聯(lián)網(wǎng)應用與知識相結合,打造沉浸式的體驗與學習。


      項目案例


      上海匯師小學項目:

      包含智能教室、燈光改造、用電安全監(jiān)測、機房動環(huán)監(jiān)管、智能門鎖等。

      設備包括:智能斷路器、溫濕度、紅外探測器、燈光接收器、燈光開關、煙感、聲光報警器、空調控制器、智能門鎖、門磁、智能插座、電氣火災、網(wǎng)關。
      平臺包括:數(shù)據(jù)展示、數(shù)據(jù)分析、智能預警、聯(lián)動控制、空間管理等。


      項目案例軟件平臺首頁截圖


      項目案例現(xiàn)場設備安裝截圖


      赤壁市中學項目:

      學校需要在教室和寢室統(tǒng)一安裝空調,采用物聯(lián)網(wǎng)設備對空調進行統(tǒng)一管理,實現(xiàn)能耗統(tǒng)計功能和批量控制功能,加強教室和寢室空調節(jié)能,減少能耗浪費,響應國家節(jié)能減排政策。


      項目案例現(xiàn)場設備安裝截圖2




      武漢石牌嶺高級職業(yè)中學:
      對整個實訓樓宇和校園環(huán)境的進行監(jiān)測,包括溫濕度監(jiān)測、紅外探測、煙霧報警、 PM2.5監(jiān)測、水位監(jiān)測和井蓋異動監(jiān)測等。

      項目案例現(xiàn)場設備安裝截圖3



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