广西圆石信息技术有限公司

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智慧校园物联网
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    智慧校园是为教学活动提供智慧应用服务的智慧空间及其软硬件装备的总和。智慧校园是在物联网、云计算、大数据等新兴信息技术的推动下,校园信息化建设的最新形态。立足教学活动需求,提供智慧化的应用服务是智慧校园的核心使命,达成最优化的教学效果是智慧校园的中继目标。运用智慧技术,提供智慧服务,实现智慧管理是智慧校园区别于以往多媒体和网络化校园的主要特征。

    智慧校园建设方案紧密结合物联网技术,提高学生、教师、教室的互联度,实现物与物的管知、物与人的感知、系统间的实时感知,通过充分利用信息及通信技术,从物联化、集成化、智慧化出发,提高教学效果,并有力促进教务管理的高效运行;提高学校影响力,使智慧校园成为校园建设的一部分。


整体架构


    整体架构.png  

    物联网网络架构符合公认三层架构,由感知层对应温湿度传感器、空调恒温器、智能插排/插座、红外遥控器、红外人体感应、通用数据采集器等底层各类传感终端,通过LoRa通信协议汇聚至网关中,网关将数据汇集之后通过Internet/LAN等方式上报至上层物联平台,对应物联网传输层架构,物联平台对应应用层,可开放接口对接第三方平台,支持移动终端和WEB端访问控制,综合管控网关、传感终端等物联网设备,打造智能物联网解决方案。

    物联网终端设备满足模块化原则,所有产品都是模块化设计,易于扩充,独立传感器可单独组网亦可与其他终端设备共同组网实现联动控制。满足稳定性原则,终端传感器均是自主研发设计,集成了无线AP的稳定、安全可靠等特性。满足兼容性原则,通用数据采集器可兼容第三方传感器,根据用户业务需求匹配,并且后续网关设备兼容LoRa私有协议及LoRaWan公有协议,可与其他传感器联合实现更多的场景化应用。满足便利性原则,终端设备设计阶段充分考虑到前期施工和后期维护,节省安装时间。便于维护。

       

建设内容

智慧教室

智慧教室设备满足物联网的三个层次(应用层、传输层、感知层),运用传感器等技术,使信息传感设备实时感知需要的信息,按照约定的协议,通过可能的网络(如基于LoRa的无线局域网、GSM等)接入方式,把物品与互联网相连接,进行信息交换和通信,实现物与物、物与人的泛在链接,实现对物品的智慧化识别、跟踪、监控和管理。主要有教室灯光智能控制、教室环境智能调节、教室环境大屏监测、微信推送远程监测、电教设备智能管控五大系统。


教室灯光智能控制

将教室灯关照明设备通过LoRa协议进行连接,统一接受总指令,实现遥控开关、定时开关、全开全关、延时关闭、场景切换等功能。接受远程控制指令实现远程控制。通过手机APP终端、PC云平台等实现远程对室内的灯光开关。

智能自动控制,与红外人体感应联动控制;定时自动控制,根据季节灵活调整开关时间。

系统管理灵活,可通过移动端APP、PC端对整个系统进行灵活操作。场景自动控制,根据不同区域调节光源数量,营造最适合的氛围。

教室环境智能调节

在室内多个角落部署高精度温湿度传感器,采集整体室内温湿度情况并反馈至平台,物联平台收集数据之后进行统计分析,联动红外遥控器和智能排插/插座控制空调和除湿器/加湿器,从而调节室内温湿度情况。

圆石通过通用数据采集器,对接第三方空气质量传感器,例如:二氧化碳浓度传感器、PM2.5传感器,实时监测教室实际环境数据。

教室环境大屏监测

校园管理部门可通过大屏监控每一间教室的环境状况,对各学校的运营情况一目了然。

微信推送远程监测

管理人员可使用移动APP终端、PC管理平台查看每个教室温湿度状况,远程遥控物联网设备,实现随时随地管控。

家长亦可通过移动APP终端,查看孩子所在班级的温湿度情况,对孩子的学习环境一目了然。

圆石秉承让家长看着放心,让管理者不用操心,让学生、教师舒心。

电教设备智能管控

教学设备主要包括投影仪、教室电脑、幕布等设备。上课前的特定时段红外人体感应检测到有人进入教室,则自动开启教室内的全部教学设备。放学后红外人力感应检测到教室内没有人则联动关闭全部教学设备。

教师、管理人员也可通过手机APP远程开启教学设备,减少课前准备时间,将上课时间最大化利用。

智慧宿舍

学校宿舍是人群密集区域,各类安全防范是第一要务。其中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。宿舍夏季天气干燥,发热的电线以及乱摆放的排插容易引发短路,从而造成成火灾。

圆石技术采用LoRa智能排插,可以实现对宿舍用电的统一管理,能耗监测,同时可以防止大功率电器。主要有大功率电器管控、系统定时通断电、排插面板锁定、宿舍整体用电分析、宿舍个人用电分析五个子系统。


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,立即或延迟1分钟断电,并推送App警告消息给宿舍管理员确保宿舍用电安全。若1分钟内达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。

插座/排插面板锁定

为避免学生本地对插座、插排设备进行操作,影响宿舍管整体效果,智能插座、插排锁定面板开关本地控制权限,排除宿舍用电管理风险,减少人为主动操作。

宿舍整体用电分析

圆石通用数据采集器通过485总线方式对接水表、电表设备实现远程抄表,数据采集器通过LoRa 协议将数据上传至圆石物联网平台,宿舍管理员无需定时、定点进行人工手动抄表,节省人力成本,也避免人为抄表数据错误。

宿舍个人用电分析

长期以来宿舍电费均是按照单个宿舍收取,但是个人用电习惯差异性较大,为了精细化宿舍用电管理,通过部署智能插座并于学生个人挂钩,可实现用电管理多维度数据统计,从整栋宿舍楼-每层楼-每间宿舍-每个床位,便于管理者挖掘潜在耗电设备和用电安全隐患。

智慧餐厅

智慧餐厅是利用物联网技术、大数据技术、无线网络技术打造的智慧用餐环境。智慧餐厅可以显著减少工作人员数量、降低经营陈本、提升管理效率、提升服务品质。

学校餐厅具有用餐时间集中、用餐人数多等特点,因此,智慧餐厅的整体建设需要根据人员流动情况自动调整。并且针对餐厅特点从消防安全管理、温湿度调节、灯光节能管理方向进行建设。

餐厅消防安全管理

校园餐厅失火事故屡见不显,究其原因是因为餐厅常见火源隐患较多,包括炉灶使用的燃气泄漏、违反操作规范使用电炊具、易燃物品如油、酒等靠近火源,点火烧饭无人看管等。

圆石餐厅消防管理系统通过智能传感器监测校园餐厅煤气泄漏、烟雾浓度、一氧化碳浓度、甲烷浓度等,实现365*24全方位、全时段监控,并且在第一时间通过移动端APP、短信告知校园餐厅管理人员,实现快速响应。

餐厅温湿度调节

校园餐厅因用餐时间集中、用餐人数多存在较多管理难点:

Ø 空调长期处于开启状态,不符合国家节能减排要求,圆石通过温湿度传感器、智能空调面板根据时间段,室内温度变化智能调节餐厅温度;

Ø 餐厅地面湿滑极易造成学生滑到,圆石温湿度传感器联动除湿设备可有效改善餐厅湿度情况,为学生提供了安全、舒适的就餐环境。

餐厅灯光节能控制

通过在校园餐厅多角度、多区域部署红外人体感应传感器、智能灯控开关,实现校园餐厅灯关的智能控制,“来人即开,无人即关”不再成为空想。

策略联动执行描述:红外人体感应传感器监测到所在区域有学生就餐,则自动开启该区域灯光设备,监测到无人就餐则自动关闭灯光设备,并且在用餐时段过后可统一、远程关闭全部灯关设备,降低校园餐厅的运维成本、提高运维效率。

智慧机房

智慧机房系统由现场设备层、传输层、应用层三部分组成。设备层通过现场的采集传感器实时采集环境、动力等信息,如温湿度、烟雾、漏水、UPS、配电等实时信息,直接传输给圆石物联网平台,物联网平台负责实时分析、处理现场设备传回的信息,实现对数据的实时监控、存储及输出等功能,记录报警事件,管理人员可通过浏览Web页面或者移动设备实时了解机房情况,方便随时随地掌握机房工作状态。

机房环境监测

通过部署温湿度传感器、烟雾传感器、漏水监测等设备实施监测机房环境,实时传送到圆石物联网平台,并在平台界面上以图形形式直观地表现出来。一旦环境指标越限,系统将自动调节并触发报警,给机房设备提供最佳运行环境。并且还可以将一段时间内机房里的环境数据通过历史曲线直观地表现出来,以方便管理人员进行查看。

机房动力监测

机房的动力设备(市电、配电等)时刻为机房提供稳定正常的运行环境。一旦机房动力设备出现问题,就会立刻影响到计算机机房信息中心系统的运行,对其数据传输、存储及系统运行可靠性造成威胁。圆石技术通过数据采集器对机房动力设备进行实时监控、集中监控,实现智能感知、独立运行、数图融合、远程运维。

智慧实训室

圆石物联网产实训方案依据当前物联网行业公认的三层架构进行设计和规划的,整体架构上分为感知层、传输层、应用层三个层次。

感知层主要是利用丰富的传感器组件及方便的对接方式,学生可根据实验需求对接其他满足通信协议的传感器设备。并采用GSM、LoRa、LoRaWan无线通信方式与物联网平台进行信息交互,通过八路开关、继电器、红外网关等控制节点对设备进行操控。

应用层可对接第三方业务平台,例如智慧城市平台、智能楼宇平台、智慧农业平台等行业典型应用,学生将拥有圆石编写的物联网解决方案库,可随时随地可持续地开展物联网应用的学习与开发。   

智慧图书馆

目前公认的智慧图书馆以互联网信息技术为基础,以大数据云计算为核心,以物联网为手段的有别于传统的现代图书馆。从形式来看,主要包含以下几方面内容:

第一.图书馆建筑智慧化。对智慧图书馆来说,要处理海量的信息,必须要有足够宽的带宽和足够多的接口以满足需求。物联网是重要方式,要实现绿色、环保、安全、高效的建筑目标,必须要有充足的物联网设施,实现对能耗消耗、安全保卫、环境管理等信息的感知和应付。校园图书馆智慧建筑将为学生和教室提供高质量的体验。

第二.馆藏资料的智慧化。图书馆藏资料有实物资料和电子资料两种形态,目前大部门图书馆还是以实物资料存储为主,如果对实物资料进行存储在技术升级前延长存储时长,也是馆藏资料智慧化的体现。