基于CIM智慧校园整体解决方案

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基于 CIM 的智慧校园整体解决方案 2025/4/27 Sunday 壹建设思路贰建设方案叁实施方案目录建设背景：建设以生态为根基，智慧和创新为两翼的生态文明干部学院示范基地） • 智创生态城：围绕生态 + 主题，聚焦生态、生命、生活三大产业，横向延展 1+3+1 的产业体系，通过既有产业提质升级和绿色创新产业引入，实现“两化”发展，作重庆绿色产业发展示范，将成为世界首个以习近平生态文明思想为指导，以生态为根基，智慧和创新为两翼，以满足人民对美好生活向往为目标的新时代生态城。 • 智慧广阳岛：是全市首批十大智慧名城重点应用场景开发项目之一，以习近平生态文明思想为引领，立足“智慧的生态化、生态的智慧化”，创新提出智慧生态“双基因融合，双螺旋发展 “理论，搭建生态信息模型（ EIM ）体系，为广阳岛生态治理智慧赋能，为重庆智造重镇、智慧名城添彩，并力求为长江经济带绿色发展作出上游贡献。 • 长江生态文明干部学院：是广阳湾重点建设的 18 个重点项目之一，建成后将成为生态文明思想学习研究、教育培训、宣传推广的示范基地，重庆生态文明“样板间”、开放城市“会客厅” 和重庆对外开放重要风貌展示窗口。广阳岛干部学院广阳湾总规需求分析 - 数字化转型驱动，打造安全、生态、智慧的美丽校园是未来发展方向 • 党的十八大以来，以习近平同志为核心的党中央大力推进生态文明建设，构建绿色、安全、智能、高效的基础设施保障体系是绿色低碳发展，持续改善环境质量，提升生态系统质量和稳定性，提高资源利用效率的必由之路。 • 中共中央印发《 2018 － 2022 年全国干部教育培训规划》明确指出：干部教育培训和互联网融合发展。建设兼容、开放、规范，资源共建共享、数据互联互通、线上线下相结合的“智慧校园”。 • 长江生态文明干部学院是生态文明思想学习研究、教育培训、宣传推广的示范基地是满足校园教学、管理、生活服务、党建、运维等场景的必然需要。 • CIM 、 EIM 、 5G 、大数据、数字孪生等新技术兴起，满足智慧校园场景应景建设需要，万物互联和数据智能为核心的信息化建设新模式，已成为美丽校园数字化、在线化、智能化建设新方向。安全实时感知、协同联动智慧智能、高效、便捷政策驱动需求驱动技术驱动生态绿色、低碳、集约场景化绿色化低碳化建设思路—打造 5 大应用场景，构筑智慧、安全、生态的校园是核心思路 • 建设思路：通过数字孪生、云计算、大数据、人工智能、 5G 和物联网等技术，优化基础网络运行环境，集成智能化设施，紧紧围绕七大应用场景：智慧教学、智慧管理、智慧生活、智慧党建、智慧运维、智慧绿建、智慧碳足迹，打造线上、线下一体化智慧教学场景，实现人、事、物的高效安全管理，建设低碳、绿色、生态的智慧校园。智能化教学全场景的智慧教学智慧课堂学情分析创新课堂一键可视化智能录播移动应用远程互动课堂互动精细化管理全过程的智慧管理教学考评研教务管理学籍管理考试管理评价管理科研管理形成性评估便捷化生活全方位的智慧生活人脸核验 - 一脸通达考勤购物门禁食堂停车高效化运维建筑行为全要素的智慧运维 1 三维场景安防防控 2 三维场景消防管控 3 三维场景环卫管理 4 三维场景灯杆管理 5 三维场景班牌管理党建全场景的智慧党建网上展示 VR 展示机器人讲解 5G 虚拟展示全息展示智能讲解建筑能效智慧化管理全生命周期的智慧绿建建筑碳排放智慧化管理建筑水效智慧化管理建筑环境智慧化管理建筑设备智慧化管理绿建运行指标统计管理全要素的智慧碳足迹自动核算学员碳足迹住行学食用 CO2 建设思路——构建 CIM 数字孪生平台是关键举措 • 建设思路：运用数字孪生和 CIM （ College Information Model 校园信息模型）技术，搭建 CIM 数字孪生平台，以学院 / 校园全景三维模型为信息载体，通过互联网、物联网实时感知园区的运行状态，实现设备设施的集中管理、分散控制、数据决策和协同联动，全面提升学院 / 校园基础设施管理效能，创新学院 / 校园数字化、在线化、智能化的建设新模式，打造高效、安全、智能的数字校园。数字化：基于 BIM+3DGIS 技术，以校园全景三维模型为载体，集成智能感知数据、业务管理数据、设施运行状态等信息，构建全方位校园信息模型（ CIM ）。数字孪生平台在线化：基于物联网 + 智能设备 +5G 技术，通过物联网、互联网等现与专项系统或前端设备运行数据实时互联，支持业务纵向打通，实现物理校园和数字校园虚实映射。智能化：基于平台 + 大数据 + 人工智能技术，搭建智慧管理系统和校园大脑，横向打通业务数据，基于数据实现校园教学、生活和管理的全场景智慧应用。教学办公数字孪生 Digital twin 物理空间校园数字孪生校园校园管理全过程全要素全方位数字化在线化智能化 CIM 时空信息校园服务校园运维生活服务运维管理总体架构 -3151 （物联、网络、数据 3 大支撑， 1 个平台， 5 大应用， 1 个中心）管理中心建设智慧大脑系统校园综合展示长江生态文明干部学院管理中心智慧应用管理中心 CIM 平台智慧校园信息模型（ CIM ）平台 CIM 时空中台 CIM 数据中台 CIM 物联中台物联网 5G 、基础网络机房网络安全体系实施保障体系新基建智慧教学教学系统形成性评估系统直播课堂 V R 教学全息课堂在线自主学习课中授课系统课后跟踪系统课前备课系统智慧管理协同办公公文管理会议管理人事管理办公管理教学管理班牌管理教务管理科研管理智慧服务公共服务消费服务信息发布和广播疫情防控照明服务查询服务安全防控智慧绿建指标统计核算建筑水效管理设备设施控制建筑能效管理建筑环境管理智慧党建智慧党建平台党史馆 V R 体验区 · · · 智慧碳足迹低碳消费低碳居住低碳学习低碳饮食智慧低碳场景低碳出行建筑碳排放管理智慧运维智慧安防智慧消防智慧环卫智慧灯杆一、新基建 • 建设目标：以新发展理念为引领，以技术创新为驱动，以信息网络为基础，面向高质量发展需要，提供数字转型、智能升级、融合创新等服务的基础设施体系，建设为校园教学、管理、生活服务、运维等提供基础性、大众性服务的工程和设施，是智慧校园建设赖以生存和发展的基本条件。 IP 网络物联网基础设施建设 5G 及基础网络建设机房建设校园应用端视频监控 WIFI 上网人员定位移动考勤云计算 / 存储资源网路设备弱电设备强电设备水电暖通设备网络安全设备其他配套设备应用 / 管理 / 运维平台有线 / 无线网络无线网络 3G/4G/5G 校园网教员学员管理员能源监控设备灯杆监控 ········· 1 、新基建—物联网基础设施 • 建设目标：通过在学院关键卡口和重点监控区域部署物联监控设备，建设完善安防、消防、能源、车辆、照明、灯杆、环卫等应用系统的前端基础设施设备，对已有的基础设施进行新增补盲，实现在校园各应用系统的统一监管、运行、展示。 • 建设内容：安防系统、消防系统、能源系统、车辆管理系统、照明系统、环卫系统等。 基础设施补盲新增：安防类、消防类、车辆管理类、照明类； 应用系统前端设备新建：能源类、灯杆类、环卫类等；视频监控路面灯杆门禁烟感消火栓电表水表燃气表翼闸电气火灾室内照明车辆道闸车牌抓拍 ·········· 停车地磁安防系统消防系统能源系统车辆管理照明系统 2 、新基建— 5G 及基础网络建设 • 建设目标：建设校园全覆盖的的高速网络系统，为智慧化应用建立基础。 • 建设内容：通过学院内部光纤、 4G/5G 及 WIFI 的无线接入相结合，实现语音、数据、视频等业务的综合承载，提高学院、教师、学员的学习工作效率。满足业务需求的基础网络安全运维网关 + 网闸 + 防火墙物联网基站 5G 网络 5G 网络 有线网络覆盖：教学区、行政区、文体馆、住宿区基础网络覆盖； 无线网络覆盖： 4G/5G+WLAN 无线接入，无缝连接； 网络互联互通：智慧教学、智慧管理、智慧服务、智慧党建、智慧运维各业务应用系统网络互联互通； 网络运维管理：全网设备统一管理，精细化运维； 3 、新基建—机房建设 • 建设目标：建设绿色节能，供电容量稳定，支持与适应业务增长与发展需要的数据机房中心，并提供全面的数据中心建设及运维服务。 • 建设内容：云计算中心资源、存储资源、网络汇聚分发系统、强弱电系统、网络安全系统、配电系统等。 空调系统 市电、 UPS/ 柴发安全供电系统 机房综合布线系统 门禁安防系统 消防和及早期预警系统 模块化机房系统 动环监控系统 运行维护服务空调系统配电系统柴发系统布线系统消防系统安防系统模块机房动环系统机房二、智慧校园信息模型（ CIM ）平台 • 建设目标：依托城市 CIM 时空信息模型，基于集成平台，构建 “智慧教学” “智慧管理” “智慧生活”“智慧生活”“智慧运维”五大业务场景，形成校园发展闭环。同时平台基于业务数据（动态增长）的接入，实现安防、消防、停车、能源、环境等系统的运行监控。物联中台搭建以 CIM 时空信息云平台为核心，数据开放、弹性对接校园应用场景的系统，通过对基础地理信息数据，地上地下空间数据、 BIM 模型数据、建筑及基础设施数据、物联网采集数据以及校园业务数据的整合叠加，实现数字化底座，进行空间化处理，形成校园 CIM 时空数据基础数据库。数据中台时空中台 CIM 数据中台提供统一的 CIM 流数据访问和管理接口，根据 CIM 对象类型封装统一的数据添加、修改、删除、查询等数据服务接口；支持复杂的对象类型表达：以统一的方式定义面向各级颗粒度的实体对象，例如定义面向城市 - 场地 - 设施 - 构件 - 设备等各级颗粒度的实体对象；对象类型能够与复杂的多重维度相关联：容纳全维度语义信息。 CIM 物联中台支持包括校园安防、消防、停车、照明、能源、环卫等监控管理与检测数据的物联网感知实时数据的接入与服务，包括 IOT 设备建模、设备注册 / 认证、设备数据接入和解析、设备控制、设备访问、设备告警等功能。结合节点空间位置信息，可与平台内其他类型数据进行关联分析与展示。 1 、时空中台 • 建设目标：数据中台以建筑信息模型（ BIM ）、地理信息系统（ GIS ）、物联网（ IoT ）等技术为基础，采集时空、工程、规划、公共体等二三维数据和物联感知数据，构建起三维数字空间的校园模型，为智能管理、智慧服务系统的调用提供数据服务。 时空大数据：模型入库、融合建库、模型汇交、 CIM 部件库； 时空大数据计算：源数据管理、场景管理、服务资源管理、空间数据分析； 时空知识图谱：时空知识抽取、时空知识融合关联、时空知识推理计算、基于场景智能的预构建场景图谱库； 时空信息可视化：描述性可视化、挖掘型可视化、交互型可视化； 时空数据服务： BIM 模型轻量化、可视化渲染；全景展示 2 、数据中台 • 建设目标：数据中台一体化融合校园时空基础数据、物联感知数据、视频数据、业务运营数据等，通过数据接入、建模、处理、分析、存储等为各业务应用的调取提供数据服务。 数据采集：空间模型数据、校园物联感知数据、业务应用数据、视频数据、公共资源数据； 数据构建：模型库、主题库、专题库、元数据库、索引库、知识库、业务数据库； 数据管理：数据资源管理、数据工厂、数据治理、 CIM 对象管理； 数据服务：异构数据融合、数据集成管理、可视化工具、接口服务； 3 、物联中台 • 建设目标：物联中台接入安防、消防、停车、能源、环卫、照明、灯杆等系统采集的物联和视频数据，通过物联中台融合处置，统一的为各业务应用提供监控、管理、调取等服务。 物联数据接入：安防、消防、停车、能源、环卫、照明、灯杆等系统采集数据； 视频数据接入：统一接入视频一张网平台； 第三方数据接入：包括与第三方系统对接、上下级系统对接；三、智慧应用 • 建设目标：通过新基建和智慧校园信息模型（ CIM ）平台的建设，实现智慧教学、智慧管理、智慧服务、智慧党建、智慧绿建运维、智慧碳足迹 6 大应用场景的使用。教员学员管理员 PC 端平板端手机端智慧教学教学学习教学体验教学资源教师授课学生学习教学体验智慧管理人的管理物的管理行为管理教务管理办公管理科研管理门户管理智慧服务考勤支付校园门户公共服务停车服务查询服务综合服务智慧党建党建平台党史馆体验区 VR 展示全息投影网上展示智能讲解智慧绿建智慧灯杆系统环卫系统运维建筑能效管理系统建筑碳排放管理系统建筑用水管理系统设备设施管控系统建筑室内环境运维系统建筑室外环境监测系统绿建指标统计核算系统运行碳排放强度 / 室内空气污染物浓度 / 年径流总量控制率 / 非传统水源利用率… 智慧运维智慧碳足迹日常行为记录碳积分核算碳积分管理碳足迹分类碳足迹核算碳足迹记录积分管理安防系统运维消防系统运维智慧应用 - 智慧教学 1 学习中心一个在线、自主学习中心 2 图书馆一套图书管理系统 3 备授课一套备、授课系统 4 云资源一套教学资源系统 5 网络教研一套网络教研平台 6 云课堂一套直播、 VR 、全息教学系统智慧教学智慧教学智慧管理智慧服务智慧党建智慧绿建智慧碳足迹智慧运维 1 、智慧教学 - 讲师备授课系统（ 1 ） • 建设目标：建设讲师备授课系统，通过丰富的教学资源，并且与课程高度匹配，沿袭传统备课操作方式，帮助讲师轻松上手使用，帮助讲师轻松上课；建设实用授课工具，高效传递知识；有效互动，打破传统单向教学；即时学情反馈，老师因材施教；提高学院教学效果。 教案编辑：教案在线编辑、保存、下载、上传、共享； 资源收藏：优秀教案收藏、共享、下载； 资源列表：党校资源、学科资源、校本资源“一站式提供”； 课件制作：个人备课管理，课件上传； 上传下载：优质教案共享下载； 电子白板：电子板书、保存、下载、共享；智慧教学智慧管理智慧服务智慧党建智慧绿建智慧碳足迹智慧运维 1 、智慧教学 - 网络教研系统（ 2 ） • 建设目标：建设网络教研系统为学院讲师进行集体备课、教研提供便捷平台，涵盖课题研发、协同备课、在线评课、直播教研等提供共享教学经验；教研组成员可查看备课具体内容，进行编辑公案、下载个案等操作，并可发起新的集体备课，以及参加各类教研活动，提升教学水平。 集体备课：以备课组为单位，组织教师开展集体研读课标和教材、分析学情、制定学科教学计划、分解备课任务、审定教学设计、反馈教学实践信息等系列活动； 协同备课：利用教师之间客观存在的差异性所形成的资源优势，开阔了教师的教学思路，提高了教师教学水平，从而提高了课堂的教学效益。 在线评课：提交指定网站线上听评课，说明评价原理，利用听课工具完成听评课，提交听课心得感受； 直播教研：线上直播教学、研讨、记录、存储，支持下载、共享；智慧教学智慧管理智慧服务智慧党建智慧绿建智慧碳足迹智慧运维 1 、智慧教学 - 在线课程学习中心（ 3 ） • 建设目标：建设在线课程学习中心，提供多样的直录播课程资源，满足学员多样化学习场景需求，丰富课程资源；采用多种测评方式，帮助学员更好地巩固所学内容；通过在线笔记、问答、错题本，更好地提升学习效率。 丰富课程资源：提供多样的直录播课程资源，满足学员多样化学习场景需求； 多样测评方式：多种测评方式，帮助学员更好地巩固所学内容； 在线学习辅助：通过在线笔记、问答、错题本，更好地提升学习效率。智慧教学智慧管理智慧服务智慧党建智慧绿建智慧碳足迹智慧运维 1 、智慧教学 - 自主学习管理（ 4 ） • 建设目标：建设自主学习系统，提供一种学习支撑渠道，实现以学习者为主体，依据学习者认知能力和常识水平，动态调整学习内容和学习进展，为学习者个性需求供给学习内容、环境和战略的支撑，学习者经过个性化的评测，体系主动调整个性化的学习计划，自我控制整个学习进程。 学习打卡：通过学习打卡实现学习进度管理； 学习计划：提供学习目标、学习时间、学习量的计划制定，通过学习过程及进度监控，帮助学员实现自主学习管理； 学习任务：通过任务形式将学习内容下发至学员，学员根据任务要求完成学习。智慧教学智慧管理智慧服务智慧党建智慧绿建智慧碳足迹智慧运维 1 、智慧教学 - 直播课堂（ 5 ） • 建设目标：建设直播课堂，通过 5G 网络进行线上直播，满足远程教学的需求。 轻松创建在线课堂：突破时空，讲师随时随地发起教学直播，一键分享听课链接； 便捷获取听课信息：点击听课链接，通过移动端、电脑端快速进入在线课堂； 多样授课模式：五种授课模式满足不同应用场景，可实时切换授课模式；（讲师端出镜、讲师端桌面共享、讲师端录播共享、讲师端网络直播源共享以及讲师端应用窗口共享授课模式）； 课程实时回放：无法参加直播的同学，可回看课程内容，不必担心错过重要知识点