職業(yè)教育數字校園建設規(guī)范基礎設施
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1、職業(yè)教育數字校園建設規(guī)范基礎設施1.1 基礎設施的組成數字校園的基礎設施包括基于計算機網絡的信息基礎設施、網絡信息服務、數字廣播與電視、多媒體教室、仿真實訓系統環(huán)境、數字安防系統,其中信息基礎設施包括校園網絡、數據中心和安全設施等。1.2 校園網絡1.2.1校園網絡的建設目標職業(yè)院校校園網絡建設目標是建設一個實用、高速、運行穩(wěn)定可靠以及安全可控的校園網絡,為學校的資源共享、教育教學、職業(yè)訓練、學校管理和網絡文化生活等校園信息化應用和服務提供滿足服務質量要求的網絡支撐環(huán)境。1.2.2校園網絡的建設要求a)校園網絡的設計應符合GB/T 15269-2003的相關規(guī)定;b)拓撲結構應采用星形拓撲結構
2、,根據網絡用戶規(guī)模可以采用二層架構(核心層、接入層)或三層架構(核心層、匯聚層、接入層)建設校園網絡,提供有線網絡和無線網絡兩種接入方式,使用邊界路由設備或其他具有集成功能設備實現對外連接;c)根據校園網絡建設和應用的實際情況,可以有多個出口,分別選擇接入中國教育科研網(CERNET)及不同的運營商網絡;d)校園網絡應采用成熟的千兆/萬兆以太網絡技術和設備,網絡應滿足冗余性要求。網絡核心層宜配置冗余設備(雙核心)或者冗余板卡(單核心),重要樓宇應配置光纖鏈路冗余;重要業(yè)務宜采用網關熱備技術或者虛擬化堆疊技術;e)校園網絡的設計方案,應該建立在經過實測的產品及其功能和性能上。所有可能被采用的產品
3、,應事先經過針對性的實際測試并驗證合格;f)職業(yè)院校所擁有的公有IPv4地址有限,校園網內所使用的IPv4地址應以私有地址為主。校園網路由協議應使用直連路由協議、靜態(tài)路由協議或者OSPF協議;g)校園網絡系統、網站系統、網絡應用及信息服務應考慮IPv4與IPv6雙棧部署,逐步實現向IPv6 的遷移;h)校園網絡應設置DMZ區(qū),專門放置WWW等允許外部訪問的公共服務器,對外提供WWW等信息服務,實現與內部網絡的隔離;i)校園網絡應具有內、外網不同訪問控制策略,限定不同類型用戶的訪問權限,校園網出口位置應設置NAT設備及配套的NAT日志記錄和查詢系統,并保存至少60天的NAT日志;j)校園網絡應部
4、署網絡管理與用戶管理系統。1.2.3校園網絡綜合布線系統的建設要求a)校園網絡綜合布線系統根據校園網拓撲結構進行設計和施工,包括校園弱電管道系統和樓宇綜合布線系統等;b)校園網絡弱電管道為校園弱電系統傳輸線路的基礎管道設施,是學校的固定資產,應納入學校管理。弱電管道系統的設計和施工應符合GB 50373-2006的相關規(guī)定;c)校園網絡室外綜合布線不應采用架空布線的方式,綜合布線系統的設計和施工應符合GB 50311-2007的相關規(guī)定。1.2.4校園無線網絡的建設要求a)校園無線網絡應在校園有線網絡基礎上建設,采用802.11n技術;b)校園無線網絡應采用基于無線控制器的瘦AP系統架構,滿足
5、可管理、安全、QoS、漫游等功能要求;c)AP數量應根據場地面積、可能并發(fā)的無線終端數進行合理設置。室內區(qū)域滿足95%區(qū)域接收信號強度-75dBm,室外滿足95%區(qū)域接收信號強度-65dBm,每個AP的接入用戶數宜小于30人;d)AP布線標準應采用超五類或六類線系統標準。AP部署點布放雙絞線長度超過100米時,應采用光纖方式為AP提供接入;e)校園無線網絡應部署用戶管理系統實現用戶認證和管理,可以共用有線網絡的用戶管理系統。1.2.5校園網絡設備的建設要求a)校園網絡的出口設備用于連接互聯網,宜選擇支持千兆帶寬的中高端路由器、防火墻、鏈路負載均衡器等設備,也可以由多種設備組合構成;b)校園網絡
6、的核心設備處于校園網的核心位置,負責全網的匯聚接入和數據轉發(fā),根據網絡規(guī)模和應用需求,核心設備宜采用中或高端三層交換機設備;c)校園網匯聚設備負責一棟或幾棟樓宇的網絡匯聚,上聯校園網核心設備,下聯樓宇匯聚或接入設備,根據匯聚網絡用戶規(guī)模,采用中或低端三層交換機設備。匯聚設備-下聯接入設備的端口一般選用千兆光口(電口);d)校園網接入設備負責連接用戶終端,設備類型應選擇上聯千兆光口(電口),下聯百兆24口或者48口的二層可網管交換機;e)無線控制器負責對無線AP的集中管理和控制,應根據無線網絡的規(guī)劃AP數量并考慮20%冗余的原則選擇無線控制器容量;f)使用痩無線AP設備負責無線用戶接入,分為室內
7、無線AP和室外無線AP;g)根據校園網安全和管理實際需求,可配置防火墻、流控設備、VPN接入設備、上網行為管理設備等。1.3 數據中心1.3.1數據中心的建設目標數據中心的建設目標是建設安全、節(jié)能、高效的機房環(huán)境,構建高性能、高可用性、高安全性的網絡系統、主機(服務器)系統、存儲系統、數據備份和容災系統、數據庫系統等,為信息服務和信息化應用提供良好的支撐環(huán)境。1.3.2數據中心的組成校園網絡數據中心由數據中心機房、網絡系統、主機與存儲系統、操作系統與數據庫系統組成。1.3.3數據中心機房1.3.3.1 數據中心機房的含義數據中心機房是指容納主計算機房以及人員工作間、設備操作間、電力室、儲存室等
8、輔助用房構成支持區(qū)域的一個建筑物或一個建筑物的部分。數據中心機房的定義參考ANSI/TIA-942-2005。1.3.3.2 數據中心主機房的管理方式數據中心主機房一般進行分區(qū)管理,如網絡與主機/服務器區(qū)(多個機柜)、UPS 電源與配電柜區(qū)等,電池和消防鋼瓶一般放置在輔助用房。1.3.3.3 數據中心機房環(huán)境建設要求數據中心機房環(huán)境設計和建設應遵循 GB 10174-2008、GB 50462-2008 和 GB 2887-2000的相關規(guī)定。1.3.4數據中心網絡系統1.3.4.1 數據中心網絡系統的含義數據中心網絡系統是指上聯至校園網核心網絡設備,下聯數據中心的主機(服務器)系統、存儲系統
9、、數據備份和容災系統等的網絡系統。1.3.4.2 數據中心網絡系統的設計要求a)數據中心網絡系統應采用二層架構(匯聚層、接入層)的星型拓撲結構;b)匯聚層設備宜采用全千兆中或高端三層交換機,接入層設備宜采用全千兆中端二層交換機;c)對小型的數據中心,其網絡系統可將匯聚層和接入層合并,根據實際情況配置交換機設備;d)根據數據中心安全和管理實際需求,數據中心網絡系統可配置獨立的防火墻、負載均衡器等設備。1.3.5數據中心主機與存儲系統1.3.5.1 數據中心主機與存儲系統的含義數據中心主機系統是指在網絡環(huán)境下提供資源共享、信息處理等服務的專用系統和設備。根據中央處理器(CPU)類型、運算能力和可靠
10、性等方面可分為大型機、小型機、電腦(PC)服務器等類型。存儲系統是指提供信息保存和備份等功能的外置存儲系統,一般由存儲媒介子系統(如磁盤、磁帶)、控制子系統、連接子系統和存儲管理軟件子系統等部分構成。1.3.5.2 數據中心主機與存儲系統的建設要求a)主機(服務器)一般選標準PC服務器,并根據應用系統的技術和性能要求可考慮虛擬技術的應用;b)存儲系統可根據實際應用選擇存儲區(qū)域網絡(SAN)、網絡連接存儲(NAS)或混合模式。其中存儲區(qū)域網絡(SAN)又有光纖通道存儲區(qū)域網絡FC SAN和網絡通道存儲區(qū)域網絡IP SAN兩種存儲架構。1.3.6數據中心操作系統與數據庫系統1.3.6.1 數據中心
11、操作系統與數據庫系統的含義數據中心操作系統是銜接計算機硬件系統和軟件系統的計算機系統軟件(如 Windows、Linux、Unix 等),可稱為計算機的“管家”,它使得計算機可以被程序開發(fā)者和用戶更容易使用。數據庫系統是指在計算機系統引入數據庫后的系統,一般由數據庫、數據庫管理系統(及其開發(fā)工具)、應用系統等部分組成。其中,數據庫是相關數據的集合,數據庫管理系統是一種軟件系統,使用它可以創(chuàng)建、儲存、組織以及從一個或多個數據庫查詢數據。1.3.6.2 數據中心操作系統與數據庫系統的安裝要求a)在數據中心主機(服務器)上安裝操作系統與數據庫系統時,應在所有主機(服務器)上對安裝的操作系統版本、數據
12、庫系統等做標簽,建立系統配置檔案,實現對配置文檔的版本管理;b)應根據應用和服務的需求及人員隊伍的技術現狀選擇安裝適合的操作系統類型(Unix、Linux和Windows)。1.4 網絡信息服務1.4.1網絡信息服務的內容a)校園網絡應配置的基本網絡信息服務包括域名解析服務(DNS)、電子郵件服務(E-mail)、網站服務(WWW)、電子公告欄服務(BBS)、文件傳輸服務(FTP)等;b)校園網絡可配置的擴展網絡信息服務包括即時通信服務(IM)、視頻點播服務(VOD)、網絡電視服務(IPTV)、網站/信息搜索服務等。1.4.2網絡信息服務的實施方式和要求a)網絡信息服務可以通過應用系統集成上述
13、服務,亦可通過第三方提供具有本單位域名的上述服務;b)校園網絡所提供的網絡信息服務應保證服務具備可靠的性能和業(yè)務持續(xù)性;c)在建立承載網絡信息服務的主機(服務器)的配置文檔基礎上,應建立各項信息服務的安裝和配置文檔、測試和調試記錄等,形成管理和維護文檔,并實現版本管理。1.5 網絡管理與網絡安全1.5.1網絡管理與網絡安全的含義 網絡管理是通過相應的管理系統對網絡及其用戶進行管理,以保障網絡及其信息服務系統的正常運行。網絡安全是指通過制定網絡安全政策和利用網絡安全技術(包括軟件和硬件)設備對網絡系統和計算機系統進行安全防護。1.5.2 網絡管理系統的功能a)具備設備自動發(fā)現、二層和三層拓撲發(fā)現
14、、設備及鏈路狀態(tài)實時顯示和故障實時告警等功能;b)滿足多廠家和多種類設備(網絡設備、服務器、存儲等)的統一管理需求,應支持對設備、鏈路及服務的性能進行監(jiān)控和展示。1.5.3 用戶管理系統的功能a)支持802.1x、Portal等多種認證方式,應支持有線和無線接入、VPN接入等多種接入方式的統一認證;b)支持接入帳號與接入設備IP地址、接入端口、VLAN、用戶終端IP地址、MAC地址等硬件信息綁定認證,支持接入帳號與終端計算機名、域用戶、SSID等身份信息綁定認證,防止接入帳號盜用與非法接入;c)根據互聯網安全保護技術措施規(guī)定(公安部令第82號)的規(guī)定,用戶管理系統應支持保存60天以上的-用戶上
15、網日志。1.5.4 網絡系統安全1.5.4.1 網絡系統安全的含義網絡系統安全是指網絡系統的硬件、軟件及其系統中的數據受到保護,不因偶然的或者惡意的原因而遭受到破壞、更改、泄露,系統連續(xù)可靠正常地運行,網絡服務不中斷。1.5.4.2 網絡系統安全的實施要求a)采用適當的安全體系設計和管理計劃,有效降低網絡安全事件對網絡性能的影響,從而降低管理成本;b)選擇適當的技術和產品,制訂較為完備的網絡安全策略,在保證網絡安全的情況下,提供順暢的網絡服務通道;c)采用技術和管理相結合的安全保護措施,保護計算機硬件、軟件和數據不因偶然和惡意的原因遭到破壞、更改和泄露。1.5.5 計算機系統安全1.5.5.1
16、 計算機系統安全的含義計算機系統安全指對計算機操作系統、數據庫進行安全防護的措施。1.5.5.2 計算機系統安全的實施要求a)計算機操作系統應及時打補丁,進行安全配置、加固和優(yōu)化,增加系統審計、賬號和口令管理等安全機制;b)數據庫系統應加強賬號和口令管理,對系統進行安全加固和優(yōu)化,對數據庫進行加密,應部署數據庫審計系統對數據有關操作進行實施監(jiān)控和審計;c)部署具有漏洞檢查與修復功能、實時監(jiān)測和清除各類病毒以及黑客程序、支持各類客戶端防殺病毒的計算機防病毒系統,并能及時更新病毒掃描引擎和病毒代碼庫。1.5.6 網絡安全設備1.5.6.1 網絡安全設備的含義和配置 校園網絡安全設備包括防火墻、入侵
17、檢測系統、防病毒系統、漏洞掃描系統、安全審計系統、流量監(jiān)控系統、上網行為管理系統和 WEB 應用防火墻等,這些設備根據需要部署在校園網絡出口位置或數據中心出口位置。1.5.6.2 防火墻的作用和功能防火墻對校園網絡邊界和各安全域的邊界進行保護,其功能包括:抵御 DOS/DDos 攻擊、靈活的訪問控制、NAT/SAT、鏈路負載均衡、服務器負載均衡、IPSec/PPTP/L2TP/SSL VPN、策略路由、IPV4/IPV6 雙協議棧、日志審計等。1.5.6.3 入侵檢測系統的作用和功能入侵檢測系統通過對系統或網絡日志分析,獲得系統或網絡的安全狀況,發(fā)現可疑或非法的行為,預防合法用戶對資源的誤操作
18、,其功能包括:實時網絡數據流跟蹤、網絡攻擊與入侵手段識別、網絡安全事件捕獲、智能化網絡安全審計方案、實時流量統計與監(jiān)控等。1.5.6.4 防病毒系統防病毒系統針對互聯網病毒對學校信息系統進行全方位的保護,其功能包括:a)檢測蠕蟲病毒、宏病毒、木馬型病毒等各種已知病毒和未知病毒,自動恢復被病毒修改的注冊表,自動刪除木馬程序;b)隔離染毒用戶,防止病毒傳播。通過設置,一旦發(fā)現用戶訪問或者拷貝染毒文件時,可以自動切斷網絡連接,阻止用戶在指定時間內再次訪問服務器;c)采用啟發(fā)式掃描技術,發(fā)現未知病毒或可疑代碼,同時,通過網絡自動提交病毒樣本文件;d)對操作系統進行安全防護,對于非可信應用程序動作,應滿
19、足但不限于檢測木馬、檢測蠕蟲、檢測P2P蠕蟲、檢測鍵盤記錄器、檢測隱藏的驅動器安裝、檢測修改操作系統內核的操作、檢測隱藏對象、檢測隱藏進程;e)垃圾郵件防護,方法包括域名信譽、IP 信譽、發(fā)件人身份驗證、灰名單技術、圖片過濾、完整性分析、啟發(fā)式檢測、黑名單和白名單。1.5.6.5 漏洞掃描系統漏洞掃描系統對關鍵服務器系統和網絡系統的潛在安全威脅進行分析,發(fā)現系統的漏洞和弱點,提出建議補救措施供網絡管理者參考,其功能包括:a)根據用戶制定的安全策略,對系統在模擬黑客入侵的情況下對系統的脆弱性進行掃描;b)準確詳細地報告系統當前存在的弱點和漏洞,這些弱點和漏洞可能是系統的不完善和BUG,也可能是系
20、統的配置不當而帶來的;c)詳細報告系統信息和對外提供的服務信息;d)針對系統存在的漏洞和弱點,給用戶提出改進建議、措施和安全策略;e)在掃描分析目標系統后,生成完整的安全性分析報告。1.5.6.6 安全審計系統安全審計系統是對網絡或指定系統的使用狀態(tài)進行跟蹤記錄和綜合管理的工具,對網絡或指定系統進行動態(tài)實時監(jiān)控,完成訪問和操作等相關日志信息的收集、分析和審計,及時發(fā)現和控制來自內部或外部的安全風險,并提供安全事件的取證。1.5.6.7 流量監(jiān)控系統流量監(jiān)控系統對網絡流量,特別是校園網出口的流量和帶寬進行管理和控制軟硬件一體化系統,包括網絡流量監(jiān)控、網絡流量行為識別與分析、流量和帶寬管理策略的設
21、置等主要功能,主要是實現較為精細的流量管理,優(yōu)化網絡應用和服務,實現網絡帶寬的有效利用,提高網絡和應用的服務質量等。1.5.6.8 上網行為管理系統上網行為管理系統是對網絡帶寬資源進行優(yōu)化,管理、控制并詳細記錄校園網用戶的網絡行為的軟硬件一體化系統,具備上網日志存儲管理,網絡用戶行為分析、網頁訪問過濾,上網應用管理、信息收發(fā)審計等功能。1.5.6.9 WEB 應用防火墻WEB 應用防火墻保護 WEB 應用服務器免受攻擊,有效阻止對服務器和應用帶來的威脅,其功能包括主動防御、掛馬監(jiān)測、用戶訪問保護、漏洞攻擊防護、網絡攻擊防護、訪問加速、訪問分析、流量整形等。1.6 多媒體教室1.6.1多媒體教室
22、的含義裝備有音視頻系統、計算機和網絡、設備控制系統等軟硬件設備與系統,并通過它們進行教學活動的教室稱為多媒體教室。1.6.2多媒體教室的分類a)演示型多媒體教室:配置基本的多媒體設備和系統,包括音頻擴音系統、視頻顯示系統、設備控制系統、多媒體講臺、計算機及教學軟件、其他教學設備等,用于常規(guī)課堂教學;b)交互型多媒體教室:在演示型多媒體教室的基礎上配置交互式教學系統,支持師生之間面對面的雙向或多向互動教學,以及基于網絡的遠程教學;c)錄播型多媒體教室:在演示型多媒體教室的基礎上配置錄播系統,支持課堂教學場景和過程的錄制,支持課堂教學實況在網絡中直播。1.6.3音頻擴音系統1.6.3.1 音頻擴音
23、系統的組成音頻擴音系統主要由拾音系統、揚聲系統和功放系統組成。1.6.3.2 音頻擴音系統的選型原則應根據教室容量和用途選擇如下不同類型的音頻擴音系統:a)多媒體有源音箱擴音:主要用于比較小的普通多媒體教室(50人以下的教室),只對多媒體設備信號進行擴音,而不需要對老師的人聲進行擴音;b)多媒體教室擴音系統:主要用于60400人的專用多媒體教室,要完成對多媒體課件及老師授課人聲進行擴音;c)多媒體錄播教室擴音系統:具有多媒體教室擴音系統功能的同時,還要滿足錄音的要求,為錄播系統提供授課過程中的所有音頻信號進行錄播。1.6.4視頻顯示系統1.6.4.1 視頻顯示系統的分類多媒體教室視頻顯示系統的
24、主要類型包括投影機、背投影電視、大屏幕平板電視和交互式電子白板。1.6.4.2 視頻顯示系統的選型原則應根據多媒體教室面積大小、環(huán)境光的強弱和實際需要選擇不同類型的視頻顯示系統,選型原則如下:a)面積在60平方米以下的多媒體教室宜選用平板電視或背投影電視做為顯示終端;b)面積在60100平方米的多媒體教室宜選用多臺平板電視、或交互式電子白板、或投影機做為顯示終端;c)面積大于100平方米的多媒體教室宜選用投影機做為顯示終端;也可以選擇多個不同類型的顯示終端搭配使用;d)多媒體教室投影機宜采用正投影方式。1.6.5設備控制系統1.6.5.1 設備控制系統的組成和分類多媒體教室設備控制系統由中控主
25、機、控制面板單元組成,有單機型和網絡型兩種類型。1.6.5.2 設備控制系統的的選型原則應根據多媒體教室的用途,選擇以下類型的設備控制系統:a)普通控制功能中控系統:實現對中控主機及連接的多媒體設備的控制和管理;b)集成監(jiān)控功能中控系統:除對多媒體中控主機及連接的多媒體設備進行控制和管理外,還具有視音頻編碼功能,能實現對多媒體教室活動的遠程監(jiān)控;c)集成錄播功能中控系統:除具有對多媒體中控主機及連接的多媒體設備的控制和管理功能外,還具有視音頻編碼和VGA編碼功能,能實現對多媒體教室活動的錄播功能。1.6.6多媒體講臺1.6.6.1 多媒體講臺的分類多媒體講臺按其材質可以分為全金屬講臺、全木質講
26、臺、鋼木組合講臺等。1.6.6.2 多媒體講臺的設計要求a)應設計合理、安全和人性化,既要滿足設備安裝要求,又方便授課教師操作和使用設備;b)可根據各學校需要配置電子鎖、IC卡讀卡器,支持教師本地鑰匙、刷卡打開講臺;c)臺面開孔安裝多媒體計算機顯示器、中控控制面板;d)臺面應有外接電源、音頻、視頻插座,有VGA、話筒、USB接口和網絡接口;e)講臺內應有外網絡信息點;f)必須堅固、防盜、防塵,具有良好散熱條件;g)講臺內設備電源進線必須安裝帶漏電保護功能的電源開關;h)金屬講臺的框架必須有安全接地端子。1.6.7計算機及教學軟件1.6.7.1 計算機及教學軟件的作用多媒體教室中配置的計算機及其
27、中的教學軟件應能支持教師授課演示、師生互動、教學過程錄播等各種類型的教學活動。1.6.7.2 計算機及教學軟件的配置a)多媒體教室中應至少配置一臺教師用計算機;b)根據教學需要,也可按學生組或學生人數配置學生用計算機,并選擇配置相應的耳機、話筒和攝像頭;c)對于特定的交互式教學活動還需要在教室局域網配置教學服務器;d)多媒體教室中的計算機應接入校園網絡;e)演示型多媒體教室的計算機中應安裝支持教師授課演示的軟件;f)交互型多媒體教室的計算機中應視教學需要安裝支持課堂互動、教學評測、廣播教學和遠程互動的軟件;g)錄播型多媒體教室的計算機中應安裝支持課堂錄播的軟件;h)在具有中控管理功能的多媒體教
28、室,計算機應安裝支持網絡遠程啟動和管理的軟件。1.6.8交互式教學系統交互式教學系統配置于交互型多媒體教室中,根據教學用途分為三類:a)互動視頻演示系統:包括交互式電子白板、超短焦投影機和交互平板顯示器、計算機及系統交互軟件,用于課堂內師生基于視頻演示的互動式教學;b)視頻會議系統:包括視頻攝像頭、話筒、控制系統、網絡系統等,能夠基于校園網或互聯網實現跨校區(qū)、跨地域的同步或異步遠程教學。c)交互式投票系統:包括學生投票的遙控器、接收器、計算機及軟件,用于教師即時了解學生對課堂教學內容的理解程度和回應。1.6.9錄播系統錄播系統按照錄制內容分成課件型錄播系統、板書型錄播系統和師生互動型錄播系統,
29、其主要功能如下:a)課件型錄播系統:支持錄制教師的影像、聲音和講課課件;b)板書型錄播系統:包含課件型錄播系統的功能并可以錄制板書的內容;c)師生互動型錄播系統:包含課件型錄播系統的功能并可以錄制提問學生的影像和聲音。1.6.10 其它教學設備在多媒體教室中根據教學需要還可選配以下教學設備:a)影碟機、錄像機等視頻播放設備,滿足視頻教學需要;b)CD播放機、錄音卡座等音頻播放設備,滿足語言教學需要;c)視頻展示臺也稱為實物展示臺、實物演示儀、實物投影機、實物投影儀等,用于展示紙質文檔、膠片、正負幻燈片及實物,支持現場書寫,還可選配相應裝置,實現顯微教學、遠距離攝像教學等功能;d)幻燈機,滿足展
30、示早起幻燈片展示的教學需要。1.7 仿真實訓系統環(huán)境1.7.1仿真實訓系統環(huán)境的含義仿真實訓系統環(huán)境是指配備有仿真實訓系統的教學場所,由仿真實訓系統和仿真實訓環(huán)境組成,它利用計算機虛擬現實技術、儀器設備、模型,以及利用場地、環(huán)境的布置,模仿出真實的工作環(huán)境、工作程序和動作要求,支持模擬生產、教學訓練和考核鑒定等教學活動。1.7.2仿真實訓系統1.7.2.1 仿真實訓系統的含義 仿真實訓系統是一個由數學模型及載體計算機系統、物理效應模型及設備、部分實物組成的,對實際系統進行仿真,對現實操作環(huán)境進行模擬等,實現真實生產過程模擬,支持安全、經濟、離線的操作技能培訓和訓練、技能考核和鑒定等功能的綜合實
31、訓教學平臺。1.7.2.2 仿真實訓系統的類型 根據系統結構和實現手段的不同,仿真實訓系統分為如下類型:a)物理仿真系統:物理仿真是應用幾何相似原理,制作一個與實際系統相似但幾何尺寸較小或較大的物理模型進行實驗研究。物理仿真系統是教學與技能訓練所用生產設備的替代物,如各種模型、教具、試驗箱、試驗柜、實驗臺等;b)數學仿真系統:數學仿真是應用數學相似性原理,構建數學模型在計算機上進行仿真試驗和研究,因此數學仿真也稱計算機仿真。計算機仿真系統是利用多媒體技術和軟件技術等構建的實訓系統和環(huán)境,受訓者通過操作鍵盤、鼠標等外部設備與系統交互實現技能訓練;c)半實物仿真系統:是指將系統中簡單和有規(guī)律的部分
32、構建數學模型在計算機上實現,對復雜或難以建立模型的部分采用物理模型或實體,并將它們連接起來,組成的仿真系統。這種在仿真環(huán)節(jié)有部分實物介入的仿真又叫物理-數學仿真、半物理仿真等;d)人在回路仿真系統:是指仿真試驗實體的動態(tài)特性通過建立數學模型在計算機上編程實現,并有模擬生成人的視覺、聽覺、觸覺和動感等感覺環(huán)境的各種物理效應設備。人在系統回路中實時操縱的仿真系統如汽車駕駛模擬訓練系統等;e)軟件在回路仿真系統:是指將系統用計算機與仿真計算機通過接口對接,進行實時系統實驗,又稱嵌入式仿真系統,該系統一般指實物上的專用軟件,如生產線上的機器人、遠程測控的導航和控制等系統。1.7.3仿真實訓系統環(huán)境的類
33、型a)數字化技能教室是指實物設備與計算機系統有機結合的一體化教室,實操實訓功能由實物設備實現,實物設備的控制由計算機系統承擔,支持技能演示、模擬訓練、計算機考核等教學活動;b)虛擬仿真實訓室是由計算機及附屬軟硬件設備所構成的實訓環(huán)境,其中實訓活動所在的三維職場環(huán)境、設備和工具等皆由計算機軟件生成,學習者可通過鍵盤、鼠標、操縱桿、手柄等簡單設備實現對操作對象的交互操作;c)大場景虛擬實訓室是基于多通道視景系統、實訓操作設備以及軟件系統等建立起來的虛擬仿真實訓室,其中視景系統生成高逼真度的職場環(huán)境,實訓操作設備實現對設備、工具、儀器儀表等的接觸性技能獲得,計算機軟件系統完成對整個實訓系統的控制;d
34、)大場景虛擬實訓室的優(yōu)點是營造的強烈的沉浸感及實物的介入,是計算機軟件硬件技術的理想結合,適于大面積觀摩實訓教學與一次接納部分人的技能訓練。e)互動體驗室是指采用虛擬現實技術,將真實環(huán)境虛擬化,讓學生以角色扮演的方式參與互動,具有很強體驗感的實驗室。f)仿真實訓虛擬環(huán)境是指以高性能計算機網絡和計算機系統為平臺、以網絡虛擬現實系統為核心、以頭盔顯示器為主體的視覺系統、以語音識別、聲音合成與聲音定位為主體的聽覺系統、以方位跟蹤器、數據手套和數據衣為主體的身體方位姿態(tài)跟蹤設備,以及視覺、聽覺、觸覺及運動反饋系統等功能單元構成的支持職業(yè)培訓和技能訓練的實時、交互式虛擬環(huán)境。g)虛擬仿真實訓基地是在頂層
35、設計、整體規(guī)劃的基礎上,以虛擬仿真實訓軟件系統開發(fā)與應用為核心,以包括實物介入、沉浸式、分布式在內的各種類型的虛擬仿真實訓室為載體,以網絡平臺為傳輸通道,相互兼容并可以擴展的,漫游、演示、互動、考核功能齊全的,可以為若干專業(yè)群、職業(yè)(工種)群提供仿真實訓服務的,并能夠與現有的硬件實訓基地虛實結合、相輔相成的,并具有多種教學功能于一身的大型分布式綜合虛擬仿真實訓室的集合。1.7.4仿真實訓系統環(huán)境的建設要求1.7.4.1 數字化技能教室數字化技能教室的建設要求如下:a)數字化技能教室的計算機和實物設備配置應至少能滿足一個實訓班使用;b)實物設備既可以為生產設備,也可以用仿真設備來替代,實物設備具
36、有可實現接觸型技能訓練功能,包括對設備外形與結構的認識,有關對設備的安裝、調試、操作過程、維護保養(yǎng)、維修等的技能訓練功能;c)計算機系統應配置聯網的計算機、實訓仿真軟件、投影設備等,具有如下功能:對生產環(huán)境、生產設備的認識學習的功能;對生產設備的結構、拆卸、組裝、維護、保養(yǎng)的演示功能;對生產操作過程的仿真訓練功能;與實物設備通訊的功能;輔助考核及其它可用計算機實現的功能。1.7.4.2 虛擬仿真實訓室虛擬仿真實訓室的建設要求如下:a)虛擬仿真實訓室計算機系統數量應至少能滿足一個實訓班使用;b)為配合實訓教學應配備投影機與投影屏幕,必要時根據需要配備操縱桿等硬件輸入設備;c)虛擬實訓室應具有如下
37、功能:對整個生產環(huán)境及其設備的認識、學習功能,這些環(huán)境如礦井、港口、廠房、車間、工地、生產線、服務場所等;具有模擬危險操作觀察后果強化記憶,對重要技能反復訓練,形成技能養(yǎng)成功能;具有對特殊操作、小概率事件、故障的再現與操作功能;具有對實訓全過程的自動跟蹤、記錄、評價與考核等功能。1.7.4.3 大場景虛擬實訓室大場景虛擬實訓室的建設要求如下:a)多通道視景系統主要由投影機系統、邊緣融合與非線性校正設備、環(huán)幕及計算機系統組成,其配置和要求分別如下:投影機系統由多臺工程投影機及一體化的投影機吊架、多自由度調整支架等構成。投影機應能滿足亮度的需求,要求發(fā)射的光源一致性良好;每通道投影機帶有多自由度的
38、調整支架,便于光路的精確調整。投影機的數目與通道數、是否要求立體顯示效果有關。當采用立體顯示效果時,投影機的數量增加一倍;邊緣融合與非線性校正設備采用邊緣融合技術可使相鄰通道投射的影像構成一幅無縫拼接的寬屏投影顯示畫面,采用非線性幾何校正技術消除使用環(huán)幕顯示影像所出現的幾何失真,把多個投影影像拼接成一幅大場景顯示系統;環(huán)幕的選擇可依據場景、效果、材質的不同進行選擇:根據場景的需要,可以配備 90360視角的環(huán)幕。在立體效果要求不是很強的場合,應考慮使用非立體環(huán)幕。幕的材質包括金屬硬幕、軟幕以及采用一般建筑材料制作的簡單環(huán)幕等,不同材質的幕增益不同。b)實訓操作設備以及軟件系統依據實訓的內容決定
39、,技能訓練的需求目標不同,硬件與軟件系統的組成也不相同;c)大場景虛擬實訓室的教學功能要求如下:容納一個或兩個實訓班的觀摩實訓教學,通過沉浸式大場景的體驗,獲得實訓演示效果;支持一個實訓小組的技能訓練,通過強烈的沉浸體驗與接觸性技能訓練獲得實訓效果;根據實訓目標的要求具有演示、漫游、互動、考核等功能。1.7.4.4 互動體驗室互動體驗室包括視景系統和仿真系統,功能實現如下:a)視景系統:多用立體顯示器、頭盔、三維環(huán)幕與立體眼鏡、洞穴、球形幕等方式實現;b)仿真系統:通過計算機系統與三維鼠標、手柄、游戲桿、數據手套、重力球、力反饋裝置等實現。1.7.4.5 仿真實訓虛擬環(huán)境 仿真實訓虛擬環(huán)境包括
40、硬件與軟件,軟件的建設要求如下:a)既可以作為實訓裝備的必要補充,與已有的硬件設備配合使用,也可以作為獨立的仿真模擬訓練系統單獨使用;b)針對某個行業(yè)(包括若干工種、崗位)或專業(yè),為若干個等級技能人才培養(yǎng)進行專門設計;c)有助于學生對技能實訓中所使用儀器設備的原理、操作等的反復學習和演練;d)有助于解決職業(yè)技能訓練過程中所遇到的難點、重點問題的學習、操作與自測;e)針對職業(yè)技能訓練的教學要求,將行業(yè)或專業(yè)實訓分解成若干個實訓項目,每個項目又分解成若干個訓練環(huán)節(jié),進行模塊化設計。1.7.4.6 數字化虛擬仿真實訓基地虛擬仿真實訓基地的建設要求如下:a)與實物實訓基地配合,覆蓋整個產業(yè)(行業(yè))或若
41、干專業(yè)(工種),實物實訓基地的建設內容包括:職場(例如廠房、車間、工地、生產線、病房等)環(huán)境及其附屬的企業(yè)文化建設:所有的職業(yè)活動均需在職場環(huán)境中進行;生產活動的建設:應根據不同的工種與崗位,提取若干個核心技能及其操作工藝,設計出不同的實訓任務、項目和步驟,實現項目引領、任務驅動、工藝主線、過程記錄的實訓模式,達到技能人才培養(yǎng)的目的;生產工具的建設:包括各種設備、儀器儀表、生產工具等。b)以虛擬現實技術與網絡技術為主,具有高仿真性、高情景性、高沉浸性、高互動性,使學生可利用多種仿真形式進行全過程操作模擬,并自動進行跟蹤、記錄、評價,考核功能;c)基地除了具有教學功能外,還能在虛擬仿真實訓方面起
42、到持續(xù)開發(fā)、運營維護、師資培訓和技術支持等作用。1.8 數字廣播與網絡電視系統1.8.1數字廣播系統的組成數字廣播系統由數字廣播信號源設備、傳輸線路、廣播功率放大器和廣播揚聲器組成。1.8.2數字廣播系統的用途數字廣播系統除了用于正常的節(jié)目廣播之外,還要支持消防報警、緊急呼叫報警和其它緊急廣播的功能。1.8.3 數字廣播系統的功能要求a)數字廣播系統應能實時發(fā)布語音廣播,且應至少有一個廣播傳聲器處于最高廣播優(yōu)先級;b)當多個信號源對同一廣播分區(qū)進行廣播時,優(yōu)先級別高的信號應能自動覆蓋優(yōu)先級別低的信號。1.8.4數字廣播系統的功能要求a)數字廣播系統應能實時發(fā)布語音廣播,且應至少有一個廣播傳聲器
43、處于最高廣播優(yōu)先級;b)當多個信號源對同一廣播分區(qū)進行廣播時,優(yōu)先級別高的信號應能自動覆蓋優(yōu)先級別低的信號。1.8.5 數字廣播系統的設計要求a)數字廣播信號源設備:應包括廣播傳聲器、尋呼器、報警信號發(fā)生器、調諧器、激光唱機、語文文件錄放器、具有聲頻模擬信號錄放接口的計算機及其它聲頻信號錄放設備等,并應根據系統用途、等級和實際需要進行配置;b)傳輸線路:數字廣播信號應通過布設在廣播服務區(qū)內的同軸電纜、雙絞線、光纜等網絡傳輸。數字廣播系統室內廣播功率傳輸線路,衰減不宜大于3dB(1000Hz)?;馂碾[患地區(qū)使用的緊急廣播傳輸線路及其線槽(或線管)應采用阻燃材料;c)廣播揚聲器:廣播揚聲器的設計應
44、考慮靈敏度、額定功率、頻率響應、指向性等方面的因素;d)廣播功率放大器:驅動無源終端的廣播功率放大器,宜選用定壓式功率放大器;定壓式功率放大器的標稱輸出電壓應與廣播線路額定傳輸電壓相同。非緊急廣播用的廣播功率放大器,額定輸出功率不應小于其所驅動的廣播揚聲器額定功率總和的1.3倍。用于緊急廣播的廣播功率放大器,額定輸出功率不應小于其所驅動的廣播揚聲器額定功率總和的1.5倍.全部緊急廣播功率放大器的功率總容量,應滿足所有廣播分區(qū)同時發(fā)布緊急廣播的要求;e)數字廣播系統的設計應遵循GB 50526-2010的相關規(guī)定。1.8.6 網絡電視系統1.8.6.1 網絡電視系統的含義網絡電視系統是指以機頂盒
45、、電視或電腦為終端設備,在寬帶網絡基礎上集流媒體和數據通信于一體,向用戶提供包括數字電視直播等交互式服務的網絡傳輸系統。1.8.6.2 網絡電視系統的設計要求網絡電視系統由節(jié)目源接收和編碼系統、網絡電視管理系統和客戶端組成,設計要求分別如下:a)節(jié)目源接收和編碼系統設計:實現節(jié)目源的接收和數字編碼,通過網絡視音頻編碼器,將節(jié)目源接收設備接收到的視音頻信號編碼成數字信號,并通過網絡進行發(fā)布;b)網絡電視管理系統設計:對編碼器等設備進行管理,對直播、點播發(fā)布平臺的進行監(jiān)控和管理,實現電視節(jié)目和公告的發(fā)布,電視信號的預覽,電視節(jié)目的預錄制,對用戶的注冊、審核和授權等。用戶可以對編碼器等設備進行管理,
46、實現節(jié)目的集中錄制和集中存儲;c)客戶端設計:用戶在校園網的任何地方都能通過計算機訪問 WEB 服務器、收看節(jié)目。1.9 數字安防系統1.9.1數字安防系統的含義 數字安防系統是以校園網為傳輸平臺,建設基于 IP 協議,實現對校園視頻監(jiān)控、入侵報警、出入控制、電子巡更、電子監(jiān)考、消防報警、緊急呼叫(求助)報警、緊急廣播系統的統一管理和控制,形成全方位的、立體式校園安全防范系統。數字安防系統應能夠與當地公安部門的安全防范系統聯網。1.9.2數字安防系統的組成 數字安防系統包括入侵報警系統、視頻監(jiān)控系統、出入口控制系統、電子巡查系統、電子監(jiān)考/巡考系統以及部署了管理系統/平臺的監(jiān)控/報警中心等。此
47、外根據實際情況也可以部署消防報警系統、緊急廣播與疏散系統、視頻智能識別系統、應急/緊急求助系統和其他特殊類型安防子系統。1.9.3數字安防系統的技術與設計要求a)入侵報警系統的設計應該符合GA/T 368的相關規(guī)定;b)視頻安防監(jiān)控系統基于IP網絡設計,首選數字槍機,亦可根據實際情況選用數字球機。視頻安防監(jiān)控系統的設計應該符合GA/T 367和GB/T 28181的相關要求;c)出入口控制系統的設計應該符合GA/T 394等相關標準的要求;人員安全疏散口應符合國家現行標準GB 50016的要求;d)電子巡查系統的設計應該符合GA/T 644等相關標準的要求;e)電子監(jiān)考/巡考系統參照GA/T
48、367和JY/T-KS-JS-2007-1的相關規(guī)定;f)安全防范管理工作對各類建筑物、構筑物的防護要求或對建筑物、構筑物內部特殊部位的防護要求,設置其他的特殊類型的安全防范子系統,如防暴安全檢查系統、各類周界防護系統等。這些系統和設備均應遵照GB 50348-2004的相關規(guī)定進行設計;g)采用集成式或組合式管理系統/平臺,集成各有關子系統共同構成數字安全防范系統。管理系統/平臺能對各子系統的運行狀態(tài)進行監(jiān)測和控制,能對子系統的運行狀況和報警信息進行記錄、存儲和顯示。能對信息傳輸系統進行檢測,并能與所有重要部位進行有線或/和無線通信聯絡,并有緊急報警裝置和向當地公安部門報警的通信接口;h)管
49、理系統/平臺的功能應符合GB 50348-2004的相關要求;i)監(jiān)控/報警中心應有保證自身安全的防護措施和進行內外聯絡的各種通信手段。應設有緊急報警裝置,和向上一級接處警中心報警的通信接口;j)監(jiān)控/報警中心面積大小應與安全防范系統規(guī)模相適應,監(jiān)控/報警中心的設計應符合GB 50348-2004中3.13節(jié)的要求。1.9.4安全防范工程的含義安全防范工程是數字安防系統的具體實施。參照 GB 50348-2004 的相關規(guī)定,對職業(yè)院校的風險部位按風險等級的要求從高到低劃分為三個級別:一級風險、二級風險和三級風險,并根據風險級別實施安全防范工程。1.9.5安全防范工程防護對象風險等級劃分1.9
50、.5.1 一級風險防護對象具備下列條件之一的場所或部位定為一級風險防護對象:a)危險物品(包括易燃、易爆、劇毒、致病微生物等),貴重物品(包括金、銀、珠寶、文物、貴重器具)集中存放或生產、制作、銷毀場所;b)財務部門/會計服務中心,包括現金集中收支窗口、有價證券、現金、財務賬目和單據集中存放場所等;c)涉及國家秘密的重點實驗室,檔案室、機要室等場所。1.9.5.2 二級風險防護對象具備下列條件之一的場所或部位定為二級風險防護對象:a)學校門口及校門外一定區(qū)域;b)辦公、教學、實訓樓的主要出入口,學生及教工宿舍的主要出入口;c)大學生活動場所及廣場等學生易聚集區(qū);d)監(jiān)控/報警中心、學校網絡/數
51、據中心機房、學生計算機機房(50臺以上);e)供水、供電、供熱以及餐廳/食堂的操作間和儲物室等重要部位;f)其他治安重點場所、部位。1.9.5.3 三級風險防護對象具備下列條件之一的場所或部位定為三級風險防護對象:a)多媒體教室、禮堂、餐廳、生活區(qū)等公共活動場所;b)與二級風險場所、部位直接關聯的主要區(qū)域;c)其他有必要安裝技術防范設施的場所、部位。1.9.6安全防范工程的設計要求1.9.6.1 一級防護工程的設計要求a)被防護目標應設視頻監(jiān)控,攝像視場角應覆蓋該目標80%以上,當對出入口和直接被防護物體攝像設防時,其視場角應實現全覆蓋。錄像保存時間應不少于30天,記錄方式不小于25幀/秒;b
52、)被攝像目標所處環(huán)境的照度應符合攝像機正常攝取圖像的照度要求。攝像機的選擇也應參考現場環(huán)境照度條件。對于照度條件不足的,應增加相應的補光措施,使圖像滿足需求;c)無人值守或分時有人值守的被防護場所及部位應安裝防盜、防入侵報警裝置,宜能根據時間段設置自動布防,在無人值守期間報警裝置應進入設防狀態(tài),對有人值守場所宜安裝手動報警裝置;d)對人員進出需要逐一辨別的重要通道口應安裝出入口控制系統,記錄信息的保存時間應不少于40天。有條件的應安裝具有生物特征識別、打印功能的智能出入口控制系統;e)被防護場所門、窗和通風口應有實體防護措施;f)被防護目標為工作場區(qū)或獨立建筑物的應設置電子周界防護裝置;g)電
53、子周界防護裝置、防盜和防入侵報警裝置、出入口控制設裝置應與監(jiān)視被防護目標的攝像機復核使用,當使用輔助燈光時,應實現報警、攝像與燈光聯動;h)被防護目標的周圍及主要通道適當位置應設置電子巡查信息點或采取專人值班登記制度,安全保衛(wèi)人員應定期巡查;i)必要時可對被防護目標錄音,在錄像過程中,要求聲音信號與相應視頻信號保持同步;j)對于如出納現金柜臺等一級防護部位,應配置緊急求助按鈕,并與報警系統、視頻安防監(jiān)控系統、管理系統/平臺等實現聯動。1.9.6.2 二級防護工程的設計要求a)被防護目標為封閉空間或通道的場所、部位應設視頻監(jiān)控,攝像視場角應覆蓋該目標50%以上,當對出入口和直接被防護物體攝像設防
54、時,其視場角應實現重點覆蓋。錄像保存時間應不少于20天,記錄方式不小于25幀/秒;b)被攝像目標所處環(huán)境的照度應符合攝像機正常攝取圖像的照度要求。攝像機的選擇也應參考現場環(huán)境照度條件。對于照度條件不足的,宜增加相應的補光措施,使圖像滿足需求;c)無人值守或分時有人值守的被防護場所、部位應安裝防入侵報警裝置,宜能根據時間段設置自動布防,在無人值守期間報警裝置應進入設防狀態(tài);d)被防護工作間出入口宜安裝出入口控制裝置;e)被防護目標為工作場區(qū)或獨立建筑物,宜設置電子周界防護裝置;f)入侵報警裝置、電子周界防護裝置、出入口控制裝置宜與監(jiān)視被防護目標的攝像機復核使用;g)對被防護目標的周圍及主要通道口
55、的適當位置宜設置電子巡查信息點、配備電子巡查裝置;h)對于具有一定危險性實訓中心及其他二級防護部位可以考慮安裝緊急或應急求助按鈕,并相應的與視頻安防監(jiān)控系統、管理系統/平臺聯動。1.9.6.3 三級防護工程的設計要求a)無人值守或分時有人值守的封閉場所應安裝報警裝置,宜能根據時間段設置自動布防,在無人值守期間報警裝置應進入設防狀態(tài);b)家屬單元樓宜設置樓宇對講系統,中心控制端宜有訪客圖像抓拍、存儲、檢索功能;c)被防護目標宜設視頻監(jiān)控,圖像應能辨識被攝錄人員、車輛和其他主要物品標識性特征。錄像保存時間應不少于15天,記錄方式不小于25幀/秒;d)被攝像目標所處環(huán)境的照度應符合攝像機正常攝取圖像的照度要求。攝像機的選擇也應參考現場環(huán)境照度條件。對于照度條件不足的,應增加相應的補光措施,使圖像滿足需求;e)被防護場區(qū)宜設置電子周界防護裝置;f)在治安重點區(qū)域宜設置電子巡查信息點,配備電子巡查裝置。
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