张兰辉
深圳市深汕特别合作区城市建设投资发展有限公司 广东深圳 516473
摘要：根据现有规范和设计资料，通过对幼儿园各利益相关者的需求分析，结合教学过程中的实际使用要求，提出一个幼儿园智能化整体解决方案，并论述如何在此方案基础上打造具体应用场景，以满足安全校园、健康校园、集约校园和智慧校园的设计目标。
关键词：智慧校园；智慧运动场；智慧手环；电子教学；智能照明
深汕特别合作区与南山区于2018年签订《合作共建南山外国语学校（集团）深汕学校的框架协议》，南山区与深汕合作区将合作共建南山外国语深汕学校，分别建成学前部、小学部、中学部，为深汕人民提供优质教育资源。深汕特别合作区深耕村幼儿园正是南山外国语深汕学校学前部。主要为当地居民和深汕干事创业的“新深汕人”的适龄儿童提供深圳优质学前教育。
深耕村幼儿园项目总占地面积4680平方米、总建筑面积3656平方米、共三层，设12班公立幼儿园，可容纳360名学生。幼儿园采用围合的院落式布局，交通简洁，流线清晰，东南侧留有大片场地设置集中活动场地和跑道。
设计依据：本次设计除了参考《智能建筑设计标准》（GB50314-2015）；《视频安防监控工程设计规范》（GB50395-2016）；《入侵报警系统工程设计规范》（GB50349-2007）；《出入口控制工程设计规范》（GB50396-2007）；《有线电视网络工程设计标准》（GB/T50200-2018）；等国家专业设计规范以外还参考了《托儿所、幼儿园建筑设计规范》（JGJ 39-2016）；《教育建筑电气设计规范》（JGJ310-2013）；等行业设计标准。
原则和目标：幼儿园智能化方案遵循技术先进、功能齐全、性能稳定、节约成本的原则。以实际需求为导向，并综合考虑施工、维护及操作因素，为今后的发展、扩建和改造留有扩展余地。本智能化方案应具有科学性、合理性、经济性、可靠性、安全性及开放性。以实现安全校园、健康校园、集约校园和智慧校园的设计目标。
幼儿园主要的利益相关者主要分为四类，包括入园幼儿、幼儿家长、幼儿园教师和幼儿园管理者。四类人员既有共同的利益也有各自的特殊需求。主要总结为：
入园幼儿：保障幼儿接送及园内生活的安全和健康，关注、记录幼儿园内学习、生活和成长的全过程。
幼儿园教师：根据每个幼儿的学习、成长情况，教师能够对班级做到智能管理，充分调动幼儿学习及参加活动的积极性，实现快乐学习、健康成长的教学目的。
幼儿家长：实时了解幼儿安全接送信息、幼儿学习与成长信息、学校通知信息，快速高效的了解幼儿状态，达到“家园共育”的效果。
幼儿园管理者：全面、详细、科学的掌握教育教学动态、幼儿成长与学习、园区管理等各方面信息，为提升教学质量、保障幼儿健康成长、与家长流畅沟通、增强园区管理提供重要支撑。
总体解决方案：
针对幼儿园各利益方的具体需求，结合云计算、物联网、数据挖掘和数据分析等信息化技术融入教育教学全流程，统筹硬件平台、支撑平台和软件平台，构建整体智慧幼儿园服务体系。
硬件平台提供网络服务、硬件基础设施服务和数据库、服务器等，提供智慧幼儿园硬件技术支持。
支撑平台，通过云计算、数据挖掘和数据分析等技术手段提供学校必须的数据服务业务和运维管理服务。
软件平台覆盖智慧接送、智慧考勤、智慧班务、智慧教学等全场景用户终端服务。
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幼儿人身安全是家长关心的首要问题，也是幼儿园教师和管理者工作的重中之重。本项目提供了一套由视频监控系统、入侵报警系统、出入口控制系统、门禁系统及电子巡更系统共同组成的硬件平台。硬件平台结合智慧手环等移动设备为在园幼儿提供全方位的智能安全保护，教师和幼儿家长可实时查看幼儿的活动状况、具体位置等信息，如遇紧急状况可立即获知消息，开展应急措施。
活动室/教室设置视频呼叫室内机，园区主出入口处设置视频呼叫室外机、首层警卫室设置视频呼叫主机，配合人脸识别功能对入园幼儿、家长和教职工等相关人员进行身份确认。
园区周界、有危险隐患区域、园长办公室和财务室等重要场所设置入侵报警系统，配合视频监控系统对以上场所进行实时监控。
出入口控制系统和入侵报警系统为在园幼儿和教职工提供第一道安全防护，以保证无关人员禁入园区、幼儿及教职工只能在规定安全区域活动。
视频监控系统即在园区周界防护中起到了辅助作用，也是园区内部监控的重要硬件平台。监视器及硬盘、录像机等设备设于监控室内，摄像头具体布置点位建下表：
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视频监控系统以幼儿园安全监视为主、同时集成远程看护、视频分析功能，为幼儿园和幼儿安全提供保障。集成后的系统可开放权限给需要的家长和监护人，通过密码登陆，通过手机APP可以随时远程观看孩子在幼儿园的活动和学习情况，也可为教师提供一种辅助管理手段。视频监控系统摄像头内置专业算法，在幼儿园出入口进行幼儿异常出入分析，并与家长接送系统进行联动，防止幼儿异常出入或冒领异常带出。
幼儿的身心健康也是家长关心的主要问题。本项目基于视频监控系统、信息网络系统、无线WiFi系统、移动信号覆盖系统和信息发布系统等硬件平台，打造了智慧运动场、电子教学和校园智慧手环等具体应用场景，以实现快乐学习、健康成长的教学目的。
智慧运动场移动端APP可管理整个系统，创建比赛或活动，一键开启直播，实时记录或编辑比分信息和详细事件；采用基于视频算法的自动拍摄技术，无需专业拍摄人员便可实现专业比赛中电视转播的推拉摇移效果，使得画面更稳定清晰；系统自动对视频贴片，云端平台自动对数据进行实时统计和发布最新数据；系统提供云端同步功能，对于比赛数据（视频与计分等）可以在云端进行同步备份与存储；对比赛或训练场景进行全景回放，可随意缩放至运动场的任一位置，不错过场地内的任何细节。
电子教学系统由电教管理服务器、教师智能终端、学生智能电子终端等组成，通过计算机网络技术组成智能交互教学系统。老师可运用各种多媒体素材所制作的电子教材，透过电教系统传输到学生端屏幕，能丰富授课的内容，并提升学生的学习兴趣。学生在自己的电脑屏幕上，就可清楚看到老师的操作步骤，不会因为看不清楚而遗漏讲解内容、操作过程。
校园智慧手环的出现是现代算法精进和物联网、通信基础设施发展的共同产物，校园智慧手环应用了生物传感器以及动作识别算法，并集成蓝牙、NFC等多项技术，可提供包括运动和健康监测、学生行为轨迹统计分析、进出校管理、班级无感知考勤、校园一卡通等多种功能。
节能环保、绿色低碳是幼儿园日常运营的基本要求。本项目采用智能照明系统对园区灯具进行统一控制。智慧校园照明系统平台采用智能物联网架构，将大数据、云计算、人工智能、机器学习、远程运维等技术应用到智慧校园照明系统管理的实际中。全面提升能源的利用效率和智能化水平，构建智慧校园照明系统数据采集、边缘计算，反向控制、数据分析、策略优化、策略下发和能源预测等功能，通过节能策略的执行和控制，大数据挖掘建模，专家团队远程分析指导，实现能源控制、管理、运维一体化平台。
园区照明分区及控制方式见下表：
本项目在智能照明系统的基础上开发了对空调、插座和一般用电设备进行联动控制功能，方便对园区用电设备的统一管理，以实现节能减排，低碳环保的目的。
结语：
智慧校园是教育现代化的目标之一，是实现教育现代化的重要手段。智慧校园智能化设计应根据学校的等级及类型、规模、管理模式和业务需求进行配置。智能化系统应具有适用性、开放性、可维护性和可扩展性。校园智能化是智慧校园基础设施的核心，是实现各种智能化应用的基础。只有充分了解利益相关者的实际需求，运用主流技术，依据智慧校园总体框架指导智能化设计，才能做好智慧校园智能化设计。
参考文献：
（1）张力. 智慧校园智能化设计. 建筑电气，2020（5）：16
（2）上海现代建筑设计（集团）有限公司. GB50314—2015 智能建筑设计标准[S]. 北京：中国计划出版社，2015
（3）清华大学建筑设计研究院有限公司，同济大学. JGJ 310—2013 教育建筑电气设计规范[S]. 北京建筑工业出版社，2014
（4）景利学. 学校智能化设计简析. 建筑电气，2020（5）：37