智慧课室系统设计方案V1.0(低分辨率版)

智慧课室系统设计方案认证企业深圳市宇川智能系统二零一六年六月目录TOC\o"1-4"\h\z\u智慧课室系统设计方案 1宇川简介 1第一章概述 2第二章工程背景及建设目标 32.1 工程概况 32.2 建设目标 3第三章智慧课室系统总体设计 43.1 系统设计原那么 4 可靠性、稳定性原那么 4 平安性原那么 4 实用性、便捷性原那么 43.2 系统网络结构 53.3 系统功能结构 6第四章智慧课室系统详细设计 74.1 智慧课室主机管理系统 7 电子班牌 7 信息发布 8 考勤签到 8 设备控制 94.2 门控管理 94.3 电控管理 94.4 智能化环境控制 10 温度监测与空调控制 10 亮度检测与照明控制 10 CO2监测与新风控制 11 投影机控制〔联动电动幕布〕 11 电风扇控制 12 多媒体教学一体机控制 124.5 设备远程管理 13 APP控制 13 基于B/S浏览器远程控制 13第五章硬件产品介绍 145.1 智慧课室主机 14 技术参数 14 功能特点 155.2 触摸开关门控一体机 16 技术参数 16 功能特点 175.3 联网电控器 17 技术参数 18 功能特点 185.4 中央环境主机 19 技术参数 19 功能特点 205.5 智能开关 21 技术参数 21 功能特点 225.6 专用电源 23 智慧系列产品专用电源 23 集中电源箱 24宇川简介深圳市宇川智能系统(ShenZhenY&CIntelligentSystemCo,.Ltd)，创始于2006年1月，是专业从事校园一卡通系统、智慧校园综合管理系统开发、生产、销售以及相关系统集成工程的高科技企业，注册资本1080万人民币。公司致力于一卡通及智慧校园解决方案的研发，向市场上推出了“Y&C”系列一卡通设备，包括：基于Android的智慧公寓产品系列、智慧课室产品系列、智能考勤机系列、32位消费机系列、32位门禁机系列、水控机系列、电控器、读写器等产品；更为您带来全面、专业的校园应用解决方案：“UP”系列校园一卡通、园区一卡通、地市级中小学一卡通云平台解决方案以及“Qloud”智慧校园综合解决方案。宇川智能通过国家UCS的ISO9000认证、美国SEI的CMMI-Ⅲ级认证、计算机信息系统集成Ⅲ级认证、平安技术防范Ⅲ级认证、国家和深圳市高新技术企业认证、软件著作权及软件企业的“双软”认证；同时已联系四年被行业协会推选为“校园一卡通十大入围品牌”并稳居前列。公司是一卡通行业中首批通过“智能卡读写机具”生产许可审查的企业之一，为您提供的全线产品均已通过电子产品电磁兼容性〔CE〕检验、国家强制性〔CCC〕认证或自愿〔CQC〕认证。秉承“产品就是效劳”的理念，Y&C在国内成立了北京、武汉、南昌、成都、西安、合肥、石家庄、吉林等分公司及办事处，同时签约了200余家授权代理商；宇川智能协同各地的代理商将紧密配合、团结一致、推动实现校园一卡通及智慧校园产业的价值最大化。概述“智慧教室”又称智能教室，英文为Smart

Classroom、Intelligent

Classroom、Future

Classroom等，是伴随智慧地球(Smart

Planet)概念的提出，以智能技术的应用，智慧的根底设施建设，智慧的医疗、智慧的交通、智慧城市、智慧校园等概念提出，应运而生。智慧课室指一种增强型教室，集成高科技软硬件设备，实现学习无所不在，视听设备智能化、人性化，有利于资源无缝接入，能为各种先进的教学设计提供技术支持。从20世纪90年代后期，我国开始了大规模教育信息化根底设施建设，多数教师上课从原来的“粉笔+黑板”模式转变成“计算机加投影”多媒体教室模式。随着科技和教育的开展，多媒体教室也出现了很大的局限性，重构教室环境、创立适合学生学习和教师教学的新型教室环境，是一种必然趋势。随着智慧地球、智慧城市等概念的提出和相关技术的开展，充分利用传感技术、人工智慧技术、网络技术、媒体技术来装备教室和改善学习环境，建立智慧型教室成为一种必然趋势和选择。工程背景及建设目标工程概况建设目标随着智慧地球、智慧城市等概念的提出和相关技术的开展，利用各种传感技术、红外技术、人工智能技术、物联网技术、网络技术来装备教室和改善学习环境，建设智慧型教室已成为一个必然的选择。教室是学生学习的主要资源，合理的利用资源，优化资源质量，是促进学生开展的各种支持性条件的综合。基于物联网平台技术，全面整合计算机、电子班牌、门控、电控、显示〔投影、大屏〕、多媒体终端、音响、灯光、空调、风扇、新风等教学相关设备的联动监测控制，并可统一通过智慧课室工作站或移动APP客户端进行基于用户自助策略的智能控制和基于安装在教室的触摸智慧课室主机的集中控制，实现教学相关设备及其控管要素的全面的智能调度与教师综合集中调度相结合的控制模式，为实现教学过程的最大流畅度提供充分支撑，到达提高教学设备使用效率、延长设备使用寿命、优化教师授课环境、提高教学质量、整个校园更加节能环保的目的。智慧课室系统总体设计智慧课室系统基于B/S架构，总体上包含有以下内容：智慧课室主机管理，包含有电子班牌、信息发布、考勤签到、设备控制等功能；教室的门控管理；教室的用电计量控制管理；智能化环境控制，包含空调控制、投影仪联动电动幕布控制、照明控制、电风扇控制、新风控制等功能；教学多媒体一体机终端控制；远程管理以及自助效劳等功能。系统设计原那么可靠性、稳定性原那么系统设备硬件均采用高可靠性的工业级产品，在运行环境温湿度范围、抗电磁干扰、噪声震动、空气含尘量等方面具有良好适应性。系统采用了强弱电别离的设计结构，强电的通断及正常交流传输所产生的电磁脉冲和感应电磁波完全被屏蔽在强电箱体内，不会对系统的弱电局部以及网络的正常运行造成干扰。平安性原那么系统内部网络层以上数据通讯采用自定义专有协议，可充分减少运维系统的外部攻击威胁，同时按用户需求定制化提供通用或专用协议的外部通讯接口，保证平安的根底上实现应用的开放性与广泛性。实用性、便捷性原那么本系统实现对运行环境的网络远程控制、APP远程控制和基于预置自助策略的自动控制，对教室内的空调、灯光照明、风扇、投影机、电动幕布、新风机、多媒体教学一体机等设备进行有效的远程控制或自动控制。系统网络结构智慧课室系统示意图系统功能结构智慧课室系统详细设计智慧课室主机管理系统智慧课室主机作为整个智慧课室的核心，提供信息呈现与查询、师生互动、信息采集、设备控制、通讯网关等功能，包含有电子班牌、信息发布、考勤签到、设备报修、设备控制这几个模块。电子班牌

班牌是一个班级的标识，在鼓励崇尚个性化、多样化教育的同时，班牌也逐步向特色化、内涵化方向开展。班牌不再是简单的数字，需要将班级的荣誉、集体的文化、共同的特点尽可能的都浓缩在这小小班牌之上。班容班貌展示作为班级文化展示与交流的新载体，可以展示班级的活动评比、师生风采、班级荣誉等，取代传统的班级黑板报、墙体宣传，全方位展示班容班貌，凸显班级文化建设。实时课程发布实时课程发布系统是根据教学管理排课方案制定课程安排，将课程信息实时发布到学校各智慧课室主机〔电子班牌〕上，课程信息包括课程名称，上课时间，任课老师，教室位置，课程上课人数等，在规定时间显示上课信息，并自动切换课程信息。个人课程查询通过电子班牌可实时显示学生个人的课程表，展现学生下节课课程内容，包括上课时间、课程名称、任课教师、教室位置等等。学生还可以进行修改密码、保修、交作业、请假等操作。信息发布信息发布通过智慧课室系统，可以在电子班牌上实时发布学校的通知、公告、新闻、日程等信息，加强了信息传达的及时性、准确性、提高了信息的覆盖面积，实现了学校管理多样化。广揭发布〔可选〕通过智慧课室系统，可以在电子班牌上分时段播放广告推广，可支持视频、声音、图片等类型的高清广告。考勤签到考勤签到借助校园一卡通和电子班牌技术实现必修课程、选修课程、校本课程的实时发布、自动切换、签到考勤，可彻底解决当前走班管理混乱的现象。通过电子班牌实现早晚自习点名功能，各班级教室早晚自习的时间可以动态设定，电子班牌根据预设的时间自动切换点名时间，学生刷卡点名签到。设备控制配合智慧课室各智能控制模块，教师或管理员在智慧课室主机〔电子班牌〕上刷卡或账号密码登录后可就对应其设置分配的权限分别对教室内的空调、灯光、投影仪、电动幕布、风扇、多媒体终端等设备进行触摸控制。门控管理用于对教室的门进行控制，有权限的人通过验证才能翻开教室的门，门控系统可检测门的开关状态，门状态信息可实时上传至效劳器，通过系统可查看各教室门的开关状态。系统可实现通过IC卡、APP扫二维码或者在智慧课室主机〔电子班牌〕上输入账号密码多种验证方式开启门；电控管理电控管理系统可对教室内的用电情况进行管控，实现教室用电计量、电量联网抄送、用电收费、远程关闭或开启用电等功能，提升学校的用电管理能力，节约学校的用电本钱。远程关闭或开启教室用电自动对于教室用电进行计量、计费提供预付费控制功能，当预存电量用完后，自动切断供电线路对于电流进行检测，防止恶意负载，发现恶意负载后立即切断电路，并报警支持远程调整预存金额，方便做用电补助智能化环境控制智慧课室系统对教室内物理环境实时全方位监控。对教室内温度、湿度、空气质量等参数实时监测，并可对教室内空调、照明、排风扇、新风机等设备进行控制。通过自主策略设置，自动调节教室内物理环境，为学生提供一个良好的学习环境提高学习效率和学习积极性，有效合理的利用有限资源，降低能耗，为老师提供更科学更便利的管理模式。温度监测与空调控制通过中央环境主机的传感器实时感知教室的温度，并通过系统设置的自主策略设置可自动控制或定时控制空调的开关和温度，将教室温湿度保持在最正确的状态，省去了空调课前调节、课后关闭的手动管理过程，也可通过智慧课室主机或者APP手动控制调节空调。亮度检测与照明控制通过中央环境主机的传感器对教室的光照度进行监测，通过系统设置的自主策略设置可自动控制或定时控制，在光照过亮、过暗的情况下，自动控制照明灯的开关，省去人为的操作，尤其是在授课正在进行的情况下，防止了光照对课堂教学带来的影响，在特殊情况下，也可通过智慧课室主机或者APP手动控制照明的开关。CO2监测与新风控制通过CO2传感器对教室的CO2浓度进行监测，通过系统设置的自主策略设置可自动控制或定时控制，通过与排风扇等通风设备的联动，保证教室的氧供给，减少CO2超标造成的学生犯困现象，保证师生良好的上课状态。在特殊情况下，也可通过智慧课室主机或者APP手动控制通风设备的开关。投影机控制〔联动电动幕布〕通过安装在教室的智慧课室主机或者APP操作翻开投影机，可通过自主策略设置将投影仪和幕布智能联动，当监测到投影仪被翻开时幕布自动放下，当监测到投影仪关闭时，幕布升起。可设置策略对投影仪进行保护，防止连续开关机造成的投影机损害。在特殊情况下，也可通过智慧课室主机或者APP手动控制投影机或者电动幕布的开关。电风扇控制通过系统设置的自主策略可设置自动控制电风扇的开关，省去人为的操作，尤其是在授课正在进行的情况下，防止了对课堂教学带来的影响，在特殊情况下想，也可通过智慧课室主机或者APP手动控制电风扇的开关。多媒体教学一体机控制通过系统设置的自主策略可设置自动控制多媒体教学一体机的电源开关，每天按照上课时间设置多组不同的自动开关，在每节课上课之前自动开启多媒体教学多媒体一体机，省去人为的操作，也可通过智慧课室主机或者APP手动控制多媒体教学一体机的开启。设备远程管理智慧课室系统提供多种管理设备的方式，除了提供基于自助策略的设备自动运行方式和通过安装在教室的智慧课室主机手动控制方式以外，还提供了基于APP端和基于B/S浏览器的远程控制管理方式。APP控制通过APP，管理人员可以在教室内或者在其它任何能连上互联网的地方远程控制教室内的设备，例如控制空调的开关和温度、投影机的开关、电动幕布的升降、照明设备的开关、风扇的开关、通风设备的开关、教学多媒体一体机的开关等；并可监控和查询教室内各种设备的运行状态。基于B/S浏览器远程控制通过与智慧课室系统处于同一个网络内的电脑，管理人员可以在电脑的浏览器上登录智慧课室系统远程管理教室内的设备，例如控制空调的开关和温度、投影机的开关、电动幕布的升降、照明设备的开关、风扇的开关、通风设备的开关、教学多媒体一体机的开关等；并可监控和查询教室内各种设备的运行状态。硬件产品介绍智慧课室主机YC-D50智慧课室主机技术参数卡类型13.56MhzMifare1、CPU、NFC操作距离25mm--50mmCPU类型4核1.2G主频ARM处理器内存1G操作系统Android读写时间＜0.3

秒显示方式13.3寸或21.5寸〔选配〕高清屏，分辨率1920*1080屏幕触控方式电容屏，支持多点电容触摸数据保存时间10

年通讯方式TCP/IP

〔标配10/100M有线、选配WI-FI〕无线通讯距离室内5—15米，室外20米〔WiFi版本〕接口RJ45接口、SAM卡接口、USB接口、SD卡接口工作电压宽电压直流9——24V，功耗＜

12W环境温度－10

℃～50

℃功能特点四核1.2Ghz高速处理器，1G运行内存，搭载Android4.0系统，流畅运行智慧课室专用APP，为功能升级提供无限潜能标配13.3寸1080P高清屏，支持多点电容式触摸，人机交互更加便捷，可选21.5寸高清屏，同时支持HDMI高清输出，适应特殊应用场景宽电压输入，支持POE供电，有利减少工程施工本钱双RS485接口，更方便将课室内部的各个控制模块如：门控、电控、环境控制模块等统一接入主机管理，充足的端口支持更多控制模块接入电子课牌功能适应“走班制”教学的需要；具备普通班牌模式、考场模式、活动模式等多种场景，并支持微课、录播课程在线点播考勤签到功能，支持教师、学生签到，可选图像比对或刷卡抓拍，保障课时考勤的准确；实时显示签到结果，便于教师管理课室管理功能，有权限的人员可以通过智慧课室主机屏幕的快捷按键，方便的控制：课室电源、空调、投影机、照明、风扇、多媒体讲台等。自助效劳功能，刷卡登陆后可进行丰富的自助效劳类操作，包括查询：消费、出勤、成绩，自助挂失、修改密码、订餐、退餐、购水、购电、领取补助等金融转账功能，签约的用户单位，可以自助进行：银行卡转账、支付宝转账、微信支付转账，将银行资金转入一卡通触摸开关门控一体机技术参数支持卡类M1卡/SIMPass卡/NFC卡/可扩展CPU卡工作频率13.56MHZ刷机距离25mm--50mm联网方式RS485，可扩展为无线WIFI通信速率115200bps支持权限200，可扩展脱机记录2W,可扩展工作电压DC9-23V整机功耗<1W,不含锁功耗运行温度-20

至

50摄氏度功能特点门控主机、开门按钮一体化设计，采用亚克力面板，款式新颖大方，安装方便支持常见的维根34读卡器，包括IC卡读卡器、指纹读卡器等支持常见的各种常开、常闭门锁，支持门状态检测具备消防系统联动报警接口，符合安防管理要求面板具有触摸式开门按钮功能，配合蓝色环形呼吸灯的设计，使用寿命更长，更时尚采用RS485联网方案，通过智慧课室/公寓主机接入系统后台，便于远程管理支持脱机使用,权限存储于内置FLASH空间，断电不丧失；脱机状态下正常生成门禁操作记录，联机后记录自动上传，无需人工干预同一用户允许持有一张主卡和最多三张副卡，副卡的形式包括电子手环、NFC、普通卡片等，更加便利用户，且主副卡的权限、时限可配置支持通过后台软件开关锁，也可以通过APP或者微信效劳号进行远程遥控联网电控器YC-D310联网电控器技术参数执行标准GB/T17215.321-2008脉冲常数6400imp/kWh额定电压AC220V额定频率50Hz额定电流5A～60A内部功耗＜1W通信方式RS485，可扩展为WiFi起动电流0.004Ib计量精度1.0级数据保存>10年环境温度-10℃～+55℃功能特点设备符合国标GB/T17215.321-2008《静止式有功电能表(1级和2级)》标准联网预付费/后付费购电，独立用电计量计费剩余电量过低提示，电量用完切断任意组定时开关电，故障自动检测报警免费根底电量设置，用电限制及过载保护透支用电，允许用户在购电量用完之后仍可透支使用设置的透支电量计量终端采用国标导轨式，可以方便安装在市场面上的标准配电柜中既可集中安装在层控柜中，也可以安装在每间公寓的配电箱中计量终端可记录并上传：实时功率、功率因数，实时电压、电流等状态数据，提交给管理系统或者能源监测系统。计量终端可存储购电量及最近用电数据，可设置在终端脱网时购电量使用完毕仍自动关断，有效防止窃电。中央环境主机YC-D390中央环境主机技术参数内置传感器：亮度传感器、温度传感器、活体红外传感器〔选配〕额定电压：DC12V额定功率：2W与上位机通讯方式：RS485与上位机通讯速率：115200Kbps与智能开关通讯方式：2.4GHz无线双向与智能开关通讯距离：20m〔空旷〕与空调、投影仪通讯方式：红外温度测量范围：-20~50°C温度测量精度：+-1°C亮度测量范围：0~10000lx亮度测量精度：+-%3红外遥控距离：7m红外存储容量：16384条工作温度：-20~50°C功能特点环境主机是智慧课室/公寓的主要组成局部，通常由中央环境主机、智能开关构成完整系统，用于监测室内的：温度、亮度、人体活动状态等，并按后台软件设定或自主决策控制空调、照明、电源等设备室内温度监测，定时或实时监测温度，为自主决策提供依据室内亮度监测，定时或实时监测亮度，为自主决策提供依据可选配人体活动监测模块，监测室内人员状况，无人时能够及时切断室内电源和空调开关，环保节能具备4组红外收发器，支持学习功能，可以学习红外代码后控制常见的：空调、投影机、大屏电视等设备并获取设备状态具备2.4G射频收发器，可连接控制最多达8个智能开关，用于控制如：灯、风扇、多媒体讲台、投影机的电源，实现环境控制支持通过后台软件控制、智慧课室/公寓主机触屏控制，甚至可以通过APP或者微信效劳号进行远程遥控智能开关YC-D120技术参数电压范围：AC180V~AC265V额定电压：AC220V负载电流：每路<4A通讯方式：2.4GHZ无线双向通讯通讯距离：空旷20m通讯速率：1Kbps开关响应速度：5sAC通断控制方式：4路继电器控制工作温度-20~50°C考前须知：智能开关设计的最大负载电流为4A，所以禁止接大功率负载设备〔如空调〕，否那么可能损坏开关设备。功能特点与中央环境主机采用无线方式双向通讯，通过系统或智慧课室/公寓主机可远程控制智能开关内置多达4路的继电器控制，每路可支持220V/4A的电源控制，可控制用电设备供电线路的通断，适用