智慧校园系统解决方案

智慧校园系统解决方案

2020年7月

目录

1现状及目标 (4)

现状分析 (4)

建设目标 (4)

2设计方案 (5)

系统总体设计 (5)

技术优势 (5)

系统示意图 (6)

系统架构 (7)

系统优势 (7)

系统主要设备 (9)

定位微基站 (9)

定位微标签 (11)

POE交换机 (13)

解算主机设备 (14)

3系统功能 (15)

基础服务功能 (15)

实时监控 (15)

危险区域管理 (15)

视频联动 (16)

人员定位 (16)

人员统计 (16)

人员查询 (17)

人员追踪 (17)

轨迹查询 (17)

自检提示 (17)

API接口 (17)

业务应用功能 (18)

sos一键报警 (18)

校园暴力预防 (18)

师生无障碍考勤 (18)

学生聚集报警 (18)

学生课时统计 (19)

报表统计 (19)

系统管理配置 (20)

地图管理 (20)

设备管理 (20)

人员管理 (20)

课程管理 (21)

视频管理 (21)

权限管理 (21)

对接拓展功能 (22)

视频联动 (22)

人员数据 (22)

4服务保证 (23)

质量保证 (23)

质量担保 (23)

售后服务 (23)

5培训 (24)

1现状及目标

现状分析

校园是孩子们健康成长的乐土，如今却面临着诸多社会不安全因素的威胁与破坏。学生的校园安全国家高度重视，公安部教育部联合召开加强学校、幼儿园安全保卫工作紧急视频会议，重点进一步加强学校、幼儿园安全保卫工作进行再动员，把学校和幼儿园安全隐患排查整改措施进一步落实到位，把学校和幼儿园周边治安防控措施进一步落实到位，把学校和幼儿园安全责任进一步落实到位，切实维护学校、幼儿园安全稳定。

建设目标

真正意义上建立一套完整的智慧校园系统平台，实现对人、物的精确管控，对于学校集中式考勤管理，方便从学校到班级了解学生到校情况，及时发现学生缺课情况，避免学校与家长由此引起的责任纠纷，同时也为学校解决学生校外意外事故提供法律上的依据；教育工作可以得到家长更好的配合，有利于提高教育质量；学校可以利用该系统作为学校师生的考勤系统，每月自动生成考勤报表，而无需另外安装考勤机。此设计系统基本完成学校教学安排，教学考勤，宿舍考勤及课余学习地点安排的任务，并支持后期开发新功能。

2设计方案

系统总体设计

校园安全事故防治不仅需要社会、学校、家长的参与，更需要有效的技术手段，智慧校园系统通过UWB技术、无线通信技术等先进手段，打破传统校园管理模式，使得管理教师不用到现场即可获得所有学生信息。

智慧校园系统保障了学生进出校安全，校内教学楼、图书馆、宿舍、运动场等地均安装有定位设备，学生在校内的位置和逗留时间、校内某区域内学生的数量都会被系统采集记录，可以进行校园实时位置定位、考勤统计、课时统计、校内轨迹查询、危险区域告警等功能，受到了学校及家长的欢迎，实现了智能电子围栏校园安全管理。

技术优势

针对校园管理需求，需要建设一套可提供位置服务的定位系统。这套定位系统的整体精度决定了管控的准确性与时效性，同时也决定了基于位置数据分析的可靠性与实用性。因此选择一种精度高又易于实现的定位系统尤为重要。

UWB(Ultra Wideband)是一种无载波通信技术，利用纳秒至微秒级别的窄脉冲传输数据。UWB 调制采用脉冲宽度在 ns 级的快速上升和下降脉冲，脉冲覆盖的频谱从直流至 GHz，不需常规窄带调制所需的RF频率变换，脉冲成型后可直接送至天线发射。UWB 信号的辐射非常低，通常只有手机辐射的千分之一，因此在工业上应用时，其不存在对其他仪器仪表的干扰问题。

UWB与其他一些定位技术的整体比较：

定位技术定位精度安全性穿透性抗干扰功耗辐射传输距离

Wi-Fi 3~10m 较高强较强高较高30~50m

蓝牙3~5m 较高弱弱较低较低10m

地磁2~5m 较高NA 极弱较低NA NA

RFID 1-8m 低弱弱低或无低5m

ZigBee 3~10m 较低弱弱低较高70m

UWB 0.3m 非常高强强低低>100m

红外5~10m 高NA 弱高低5m

超声波0.01~0.1m 高NA 强高低5m

机器视觉1~2m 较高NA 弱高NA 10m 系统示意图

UWB定位系统采用先进的UWB无线技术而设计。系统硬件由监控主机、交换机、定位基站、定位标签组成。首先在教室、图书馆、操场、等需要定位区域安装一定数量的定位基站，通过定位基站使得校园监控区域无线信号覆盖，然后为师生发放定位标签，各方向的定位基站不断接收定位标签发送的信息，定位基站将

定位标签的信息通过交换机上传至监控主机进行分析处理，得到定位标签的实时位置，进而实现人员定位、历史轨迹回放等功能。

系统架构

UWB定位系统架构包括硬件感知层，物理网络传输层，定位管理服务层和应用层几个部分，如下示意图所示。

硬件感知层由智能定位基站和定位标签及摄像头组成，是真实世界进入“数字世界”的入口，将真实世界的一切感知数据信息化，为智能数字化处理提供数据来源。

网络传输层由WIFI网络、有线以太网、光纤网络及交换机组成数据“高速公路”，为数据信息的传递提供必备传输链路。

定位服务层是对定位数据信息处理分析的主控单元，负责分析定位基站和定位标签的基础数据，经过复杂的算法处理，最终产生可靠的、精准的位置信息，为上层应用提供基础数据支撑。

应用层以实现企业管理和经营为目的，为管理者提供便捷的数据报表和决策支持。

系统优势

定位微基站，布设于被定位空间内，相当于GPS中的“定位卫星”，是定位系统的重要组成。定位系统的微基站有多种品类，适合于室内外多种环境。实