陳列強

(恒鋒信息科技股份有限公司，福州 350000)

在新一代信息技術(shù)的推動下，智能體育場館在向智慧體育場館升級的過程中不斷發(fā)展和完善；建筑智能化系統(tǒng)作為智慧體育場館的配套基礎(chǔ)，不僅具備建筑智能化單系統(tǒng)功能，還能基于綜合管理平臺的應(yīng)用，具有感知、傳輸、存儲、學(xué)習(xí)、推理、預(yù)測和決策的綜合智慧能力[1]。

1 智慧體育場館智能化系統(tǒng)組成框架

總體架構(gòu)分成三層:物聯(lián)網(wǎng)感知層、支撐層、應(yīng)用層。

2 智慧體育場館智能化建設(shè)內(nèi)容

智慧體育場館建設(shè)內(nèi)容：智慧集成平臺、競賽設(shè)施、公共安全、節(jié)能運維管理、運營管理、信息設(shè)施。

2.1 智慧集成平臺

智慧集成平臺支持視頻監(jiān)控、公共廣播、信息發(fā)布、入侵報警、智能照明、能耗、暖通等相關(guān)設(shè)備聯(lián)動對接，關(guān)聯(lián)產(chǎn)品應(yīng)支持http、UDP、SOCKET、MODBUS MQTT接口協(xié)議，實現(xiàn)建筑物的信息融合；將異構(gòu)多樣的數(shù)據(jù)進行有效組織，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的融合并存儲統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫內(nèi)，以便進行后續(xù)的管理和應(yīng)用；通過對單一系統(tǒng)數(shù)據(jù)的整合分析和聯(lián)動，提高建筑物的管理效率和使用體驗。

智慧集成平臺集成展示的運營數(shù)據(jù)、設(shè)備狀態(tài)、能耗監(jiān)測、事件統(tǒng)計、車位統(tǒng)計、數(shù)據(jù)分析以及綜合安防數(shù)據(jù)，將各系統(tǒng)數(shù)據(jù)電子化，最大限度的實現(xiàn)信息共享，通過動態(tài)數(shù)據(jù)分析，為場館的運營者、管理人員、服務(wù)人員提供決策依據(jù)，提升場館整體運營水平。

2.2 競賽設(shè)施

競賽設(shè)施主要包括：大屏顯示及控制系統(tǒng)、場地擴聲系統(tǒng)、標準時鐘系統(tǒng)、升旗控制系統(tǒng)。

2.2.1 大屏顯示及控制系統(tǒng)

由LED顯示屏屏體、顯示屏控制系統(tǒng)、計算機系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)支承系統(tǒng)等幾部分組成。體育場采用P10室外全彩LED顯示屏，體育館采用P6室外全彩LED顯示屏。

大屏顯示控制系統(tǒng)設(shè)計理念：能夠提供高分辨率的底圖圖像；可支持工作計算機信號、網(wǎng)絡(luò)視頻信號、監(jiān)控信號接入，輸入源格式包括：DVI、HDMI、DP、SDI等；圖像處理應(yīng)支持畫面的放大、縮小、移動、多畫面顯示功能，支持任意信號、窗口全屏漫游功能，信號任意切換流暢。

智慧平臺實施對接方面：LED產(chǎn)品應(yīng)能提供運行控制、狀態(tài)、告警的SDK開發(fā)包，開發(fā)集成至智慧平臺，實現(xiàn)大屏遠程開關(guān)機、視頻信號投送功能。

2.2.2 場地擴聲系統(tǒng)

系統(tǒng)主要由信號源、信號加工和分配、信號處理和傳輸、信號放大、信號還原等部分組成。設(shè)計方案應(yīng)滿足《體育館聲學(xué)設(shè)計及測量規(guī)程》JGJ/T131—2012行業(yè)標準。

現(xiàn)代體育場擴聲系統(tǒng)主要選用聲壓級不低于135 dB的揚聲器作為主擴聲揚聲器，解決聲壓級問題；通過揚聲器覆蓋角度、擴聲形式的選擇增加播放語言清晰度，采用數(shù)字傳輸方式避免長距離信號損耗。

2.2.3 標準時鐘系統(tǒng)

系統(tǒng)主要由中心母鐘、GPS標準時間信號接收單元、數(shù)字式子鐘等組成。標準時鐘系統(tǒng)為整個體育場提供一個統(tǒng)一的、標準的全場時間。該系統(tǒng)母鐘設(shè)置在監(jiān)控中心機房，子鐘分別安裝于運動員和裁判用房、媒體用房、賽事用房、管理辦公室、檢錄大廳、新聞發(fā)布、評論室、貴賓休息室、接待處、樓道、比賽場地、熱身場地、觀眾出入口、安保工作區(qū)用房、贊助商用房等，避免因時鐘時間不一致而引起工作失誤。

2.2.4 升旗系統(tǒng)

系統(tǒng)由電動升旗滑輪系統(tǒng)、現(xiàn)場同步控制器、后臺控制系統(tǒng)組成。

體育場跑道兩側(cè)分別設(shè)置一套升旗控制系統(tǒng)，每套采用三根立桿式旗桿，系統(tǒng)應(yīng)保證場館三面旗幟升起時，場地所奏國歌的時間和國旗上升到頂部的時間同步。該系統(tǒng)應(yīng)具備手自動轉(zhuǎn)換功能，保證在自動控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，可以通過手動控制升旗[2]。系統(tǒng)電動升旗控制中心可與擴聲控制室合用，便于將升旗音頻信號輸出接入至擴聲系統(tǒng)聯(lián)動播放。

2.3 公共安全

公共安全部分主要包括：安全防范管理平臺、視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)、出入口控制系統(tǒng)、周界報警系統(tǒng)、停車場管理系統(tǒng)、入侵報警系統(tǒng)、電子巡查系統(tǒng)等。

2.3.1 安全防范管理平臺

安全防范管理平臺是一套“集成化”、“數(shù)字化”、“智能化”的平臺，包含視頻、報警、門禁、巡查、停車場等多個子系統(tǒng)。在一個平臺下可實現(xiàn)多子系統(tǒng)的統(tǒng)一管理與互聯(lián)互動，真正做到“一體化”的管理，提高用戶的易用性和管理效率,實時指揮調(diào)度，協(xié)同各組織、各系統(tǒng)快速響應(yīng)處置場館安全事件。

安全防范管理系統(tǒng)集成各安防子系統(tǒng)，統(tǒng)一平臺數(shù)據(jù)無縫對接，通過實現(xiàn)報警彈窗等功能，滿足整個安防系統(tǒng)的緊密聯(lián)動以及保安人員管理的便捷，可以節(jié)約安保人員的人力投入資源，提高安保工作效率。

2.3.2 視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)

系統(tǒng)采用基于IP網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)娜珨?shù)字系統(tǒng)；系統(tǒng)可與公安部門的“平安城市”、“雪亮工程”聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)資源社會化。安防控制室設(shè)在監(jiān)控中心機房，安裝視頻服務(wù)器、電視屏幕墻等設(shè)備。視頻存儲采用磁盤陣列，安裝于數(shù)據(jù)中心機房；采用磁盤陣列的方式進行存儲，實行24 h全實時錄像，圖像保存時間不少于30 d，重要出入口圖像保存時間不少于90 d。系統(tǒng)可與入侵報警系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)聯(lián)動。

2.3.3 出入口控制系統(tǒng)

系統(tǒng)采用TCP/IP網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，由網(wǎng)絡(luò)門禁控制器、門鎖、讀卡器以及出門按鈕組成，系統(tǒng)管理中心設(shè)于監(jiān)控中心機房，在重要設(shè)備用房，儲藏室、辦公室區(qū)域出入口等設(shè)置門禁點。為滿足消防分區(qū)強切要求，門鎖采用斷電開門的方式，即系統(tǒng)丟失電源后(如發(fā)生火災(zāi)時，系統(tǒng)電源將被消防切斷)，門鎖將按消防分區(qū)范圍斷電開啟。為防止非消防狀態(tài)下的斷電情況發(fā)生，該系統(tǒng)配不間斷電源，采用集中供電方式。系統(tǒng)可與視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)、入侵報警系統(tǒng)聯(lián)動。

2.3.4 周界報警系統(tǒng)

周界區(qū)域采用周界入侵攝像機，可以實現(xiàn)越界報警及目標跟蹤，中心顯示及存儲與高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)共用。

2.3.5 停車場管理系統(tǒng)

停車場管理系統(tǒng)采用車牌視頻識別，免取卡系統(tǒng)；系統(tǒng)支持無人值守收費管理。

2.3.6 入侵報警系統(tǒng)

采用總線制報警方式。在重要機房、倉庫等重要場所設(shè)置報警探測器。在殘疾人衛(wèi)生間設(shè)置手動報警按鈕。殘疾人廁衛(wèi)門外設(shè)置聲光報警器。每個報警點相互隔離，互不影響。任一探測器故障，應(yīng)在保安控制室發(fā)出聲、光報警信號，并能自動調(diào)出報警平面，顯示故障點位置。系統(tǒng)對報警事件具有記錄功能。系統(tǒng)報警中心設(shè)在監(jiān)控中心機房，可以實現(xiàn)報警信號的可視化管理和與其它安防系統(tǒng)的集成聯(lián)動。

2.3.7 電子巡查系統(tǒng)

系統(tǒng)采用無線巡更的方式，在各層電梯廳、樓梯出入口和走廊共設(shè)置無線巡更點，系統(tǒng)管理中心設(shè)于監(jiān)控中心機房內(nèi)。

2.4 節(jié)能運維管理

節(jié)能運維管理主要包含：建筑設(shè)備集成管理平臺、建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)、建筑能效管理系統(tǒng)、智能照明控制系統(tǒng)。

2.4.1 建筑設(shè)備集成管理平臺

系統(tǒng)以計算機網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)核心，把若干個相互助獨立、相互關(guān)聯(lián)的系統(tǒng)如建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)、安全防范系統(tǒng)、消防自動報警系統(tǒng)等集成到一個統(tǒng)一的、協(xié)調(diào)運行的系統(tǒng)中，實現(xiàn)建筑管理系統(tǒng)。建筑管理系統(tǒng)可進一步與通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)實現(xiàn)更高層次的建筑集成管理系統(tǒng)，實現(xiàn)建筑物設(shè)備的自動檢測與優(yōu)化控制，實現(xiàn)信息資源的優(yōu)化管理和共享。為使用者提供最佳的信息服務(wù)，創(chuàng)造安全、舒適、高效、環(huán)保的工作及生活環(huán)境[3]。

系統(tǒng)控制中心設(shè)于監(jiān)控中心機房。通過通訊接口與消防報警系統(tǒng)、入侵報警系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)、建筑能效管理系統(tǒng)、智能照明控制系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)、停車場管理、公共廣播系統(tǒng)、信息引導(dǎo)及發(fā)布系統(tǒng)等實現(xiàn)集成和聯(lián)動。

2.4.2 建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)

系統(tǒng)采用基于B/S(瀏覽器/服務(wù)器)的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議符合國際標準。系統(tǒng)為兩層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，分別為管理層和控制層，兩層網(wǎng)絡(luò)均具有足夠的開放性且應(yīng)易于擴展，為將來運營和維護中可能發(fā)生的變化提供便利。

建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)具備設(shè)備的手/自動狀態(tài)監(jiān)視、啟?？刂啤⑦\行狀態(tài)顯示、故障報警、溫濕度監(jiān)測、控制及實現(xiàn)相關(guān)的各種邏輯控制關(guān)系等功能。系統(tǒng)的監(jiān)控設(shè)備對象主要包括：風(fēng)冷螺桿式冷水機組、風(fēng)冷熱泵機組、給排水、送/排風(fēng)機、一氧化碳、空調(diào)機組、新風(fēng)機機組等。

2.4.3 建筑能效管理系統(tǒng)

系統(tǒng)實時統(tǒng)計用水、用電數(shù)據(jù)，監(jiān)測異常用水、用電行為，精準分析節(jié)能空間、提供優(yōu)化改進措施，樓宇設(shè)施分時分區(qū)控制、節(jié)能降耗。

建筑能源管理系統(tǒng)分為三層架構(gòu)：第一層：數(shù)據(jù)感知層，數(shù)據(jù)經(jīng)RS485通信接口接入能耗數(shù)據(jù)采集器。第二層：采集網(wǎng)絡(luò)層，是數(shù)據(jù)感知層與應(yīng)用管理層的網(wǎng)絡(luò)連接、數(shù)據(jù)和命令的交換。第三層：應(yīng)用管理層，通過管理服務(wù)器與建筑能源管理軟件，實現(xiàn)能耗計量、能耗分析、能耗查詢、能耗警報等功能。用戶可根據(jù)授權(quán)范圍，通過互聯(lián)網(wǎng)查詢各項能耗和分析圖表。

2.4.4 智能照明控制系統(tǒng)

智能燈光系統(tǒng)能對各處燈光進行自動控制，減少燈具開啟時間達到節(jié)能效果延長用電設(shè)備的使用壽命；可一鍵控制燈光開閉，能夠滿足綠色節(jié)能建筑的要求；主要對大廳、電梯廳、新聞發(fā)布廳、公共走道、車庫等進行集中控制，根據(jù)實際的使用功能、使用時間等進行照明場景模式轉(zhuǎn)換、定時開關(guān)等，來達到節(jié)能的效果。通過接口協(xié)議，實現(xiàn)綜合平臺遠程定時及開關(guān)功能。

2.5 運營管理

運營管理主要包含運營服務(wù)管理平臺、信息引導(dǎo)及發(fā)布系統(tǒng)。

2.5.1 運營服務(wù)管理平臺

系統(tǒng)包含會員管理、商品管理、場地管理、人員管理、考勤管理、庫存管理和能源管理等。將運營數(shù)據(jù)電子化，最大限度的實現(xiàn)信息共享，通過動態(tài)數(shù)據(jù)分析，為場館的運營者、管理人員、服務(wù)人員提供決策依據(jù)[4]。實現(xiàn)賽事期間信息的統(tǒng)一收集、存儲、整合與發(fā)布，保證指揮中心內(nèi)部信息交流的可靠、快速和有序，避免各子系統(tǒng)孤島效應(yīng)，實現(xiàn)多系統(tǒng)聯(lián)動，為領(lǐng)導(dǎo)機構(gòu)決策指揮提供必要的支持。

2.5.2 信息引導(dǎo)及發(fā)布系統(tǒng)

利用交互式觸摸屏、LED大屏、LCD液晶屏等作為多媒體信息顯示和查詢的終端，通過本系統(tǒng)展示體育中心賽事及活動的實況或相關(guān)實時信息的發(fā)布。通過網(wǎng)絡(luò)接收來自媒體發(fā)布服務(wù)器的媒體元素，并按照設(shè)定的內(nèi)容格式、任務(wù)編排的要求進行解碼并輸出至終端顯示設(shè)備上。通過接口協(xié)議開發(fā)，實現(xiàn)與其他系統(tǒng)統(tǒng)一管理平臺進行信息發(fā)布功能。

2.6 信息設(shè)施模塊

信息設(shè)施模塊主要包含綜合布線系統(tǒng)、信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、有線電視系統(tǒng)、機房工程等。

2.6.1 綜合布線系統(tǒng)

該系統(tǒng)應(yīng)用包括數(shù)據(jù)網(wǎng)應(yīng)用與語音應(yīng)用。數(shù)據(jù)網(wǎng)包括賽事網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、控制網(wǎng)三個部分。系統(tǒng)由工作區(qū)、配線子系統(tǒng)、干線子系統(tǒng)、設(shè)備間、進線間、建筑群子系統(tǒng)和管理組成。

2.6.2 信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)

信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)包括互聯(lián)網(wǎng)、賽事網(wǎng)及控制網(wǎng)，共3套網(wǎng)絡(luò)，三網(wǎng)采用物理隔離。

1)互聯(lián)網(wǎng)：為體育場提供外網(wǎng)接入，同時根據(jù)業(yè)務(wù)需求，進行無線全面覆蓋，便于移動客戶端進行協(xié)助辦公。網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)采用三層星型架構(gòu)，核心層采用雙核心，并通過虛擬化技術(shù)將兩臺設(shè)備虛擬化為一臺；匯聚層同樣采用雙匯聚、虛擬化技術(shù)，并且匯聚層設(shè)備到核心層設(shè)備采用萬兆雙鏈路上行；接入交換機到匯聚交換機均采用千兆雙鏈路上行；出口采用下一代防火墻與上網(wǎng)行為管理進行安全防護，無線網(wǎng)絡(luò)通過控制器對無線設(shè)備與接入終端統(tǒng)一管理。

2)賽事網(wǎng)：承載賽事數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)、成績處理發(fā)布等。網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)采用三層星型拓撲架構(gòu)，核心層采用雙核心，并通過虛擬化技術(shù)將兩臺設(shè)備虛擬化為一臺；匯聚層同樣采用雙匯聚、虛擬化技術(shù)，并且匯聚層設(shè)備到核心層設(shè)備采用萬兆雙鏈路上行；接入交換機到匯聚交換機均采用千兆雙鏈路上行；出口采用下一代防火墻進行安全防護。

3)控制網(wǎng)：為監(jiān)控、門禁等智能化系統(tǒng)提供傳輸鏈路。網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)采用三層星型架構(gòu)，核心層采用單核心，匯聚層采用單匯聚，匯聚層設(shè)備到核心層設(shè)備采用萬兆單鏈路上行，接入層設(shè)備采用千兆單鏈路上行。

2.6.3 有線電視系統(tǒng)

有線電視接入采用FTTH方式，即每個有線電視終端至匯聚弱電井采用2芯皮線光纜布放，由匯聚弱電井至體育館或體育場機房采用光纜布放，匯聚弱電井中皮纜與光纜采用直熔連接，所有皮纜纖芯需直通到機房并在MODF柜上成端。電視轉(zhuǎn)播機房到電視轉(zhuǎn)播車位置應(yīng)設(shè)置光纖接入點，且配套供電設(shè)施并滿足電視轉(zhuǎn)播車供電容量。

2.6.4 機房工程

1)數(shù)據(jù)中心機房按照B級機房標準設(shè)計，主要內(nèi)容：機房裝修、機房空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)、機房照明及供配電系統(tǒng)、機房綜合布線系統(tǒng)、機房安全防范系統(tǒng)、機房場地監(jiān)控系統(tǒng)、機房KVM系統(tǒng)、機房防雷與接地系統(tǒng)。

2)場館消防控制中心，同時也是安全防范系統(tǒng)、背景音樂及緊急廣播系統(tǒng)、智能一卡通系統(tǒng)以及信息發(fā)布系統(tǒng)等智能化系統(tǒng)的控制中心。機房建設(shè)內(nèi)容包括：機房裝修、機房供配電系統(tǒng)、機房防雷與接地系統(tǒng)。

3 結(jié) 語

綜上所述，在體育場館工程領(lǐng)域后續(xù)發(fā)展和改造中，加強信息化智能化的應(yīng)用，結(jié)合大數(shù)據(jù)、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等新應(yīng)用技術(shù)，打造可感知、可運營、可管控、可服務(wù)的智慧場館平臺。借助物聯(lián)網(wǎng)接口開發(fā)對接技術(shù)，建立統(tǒng)一管理平臺，從單一經(jīng)營管理型向?qū)I(yè)技術(shù)管理轉(zhuǎn)變，從而提升運營整體管理水平。