智能化体育场馆技术设计方案

综述

依托清华同方在建筑科学、智能楼宇、控制工程、人工环境等方面的技术优势,中体同方体育建筑事业部参与体育场馆的建设咨询,承接各类综合性体育场馆综合电子信息系统工程(CEIS)、信息系统工程和人工环境工程,将现代计算机集中控制技术、宽带网络技术和数字人居环境技术引入体育场馆、体育主题社区和休闲娱乐设施,为体育场馆智能化、赛事竞技和全民休闲健身提供一体化的整体解决方案。

体育场馆综合电子信息(CEIS)包括内容:

1、场馆日常运行基础子系统:综合布线系统(GCS)、计算机信息网络系统(CIS){包括(临时性)现场计算机信息系统(VCIS)及体育中心日常电子政务办公系统(OAS)}、程控交换机通信系统(CAS)、卫星接收及有线电视系统(CATV)、楼宇自控系统(BAS)、不间断集中供电系统(UPS)、防雷接地系统等。

2、场馆安全保障子系统:闭路电视监控系统(CCTV)、门禁管理系统(ACS)、防盗报警系统(SAS)、保安电子巡更系统、消防报警系统(FAS)等。

3、为竞赛和大型活动服务的子系统:场地灯光系统(LAS)、音响扩声系统(PAS)、公共广播系统等

4、为赛事和大型活动信息服务的子系统:计时记分系统(TSS)、电视转播及评论系统(BTCS)、多媒体电视会议系统(VCS)、新闻中心(PCS)、场地LED大屏幕显示系统(DAS)、多功能触摸屏查询系统等。

各子系统功能简述

场馆日常运行基础子系统

综合布线系统GCS

在计算机技术非常普及的今天,计算机设备已大量的应用在体育场馆内部管理和体育设施等各个方面,实现内部计算机系统网络化,是体育场馆智能化非常重要的环节。在现代化体育中心的各类场馆中已普遍采用的合理化布线系统,是随着现代化通信需求的不断发展、对布线系统的要求越来越高的情况下推出的从整体角度来考虑的一种标准布线系统。系统具有开放性、灵活性、可扩展性、实用性、安全可靠性和经济性等特点,支持数据、图像等业务信息的传输,并具有高速和高宽带的传输能力,能满足体育场馆内各种信息传输的需要,尤其是高速数据的传输要求。

为此,我司推出了流行的全六类布线系统及具有创新意义的光纤到桌面的光纤布线系统为现代场馆提供一体化的解决方案,系统能够充分适应现代和未来技术的发展,保证15-20年不落后,同时积木式的标准接插件使系统的扩充和升级极为容易。

计算机信息网络系统CIS

结合现代场馆的建筑结构特点及信息需求,计算机网络系统可采取星型拓扑+无线网络最新组合方式。星型拓扑结构的优点在于:网络结构简明可靠,将数据所流经的网络环节降至最低,提高网络的访问速度和可靠性。无线网络则因其易扩展、无需预先敷设管线的灵活性,有效的填补前期设计的网络盲区,使合法者在场馆有效覆盖范围内自由登录,不受时空的限制。

同时,系统配以功能强大的专业服务器、网络代理服务器及赛事服务器,采用一机多能、多机协同和备份的解决方案,增强网络安全的可靠性和应变稳定性。

结合网络硬件方案的实施,我司为体育场馆比赛项目(如球类、田径)专门开发了赛事及大型活动服务的配套软件:电子信息服务系统(EISS)。系统提供了许多实用的模块,如:人员注册及制证、现场成绩处理、综合成绩处理、综合信息查询、现场技术分析、指挥调度中心等。

此外，体育场馆日常电子政务办公系统(OAS)软件的基本模块有:日常政务信息、公文收发管理、活动计划安排、物资物业管理、体育组织机构、体育文献资料、统计决策信息、互联网站管理、信息发布查询、体育彩票管理、广告招商管理、赛事及大型活动管理等。

程控交换机通信系统CAS

体育场馆程控交换机通信系统的建设是必不可少的,且要求具有发展性,既要满足场馆实际的使用需求,也要兼顾今后的扩容。鉴于此,我司提供全方位的数字程控交换机解决方案来建设现代体育场馆的通信基础链路,它将完全满足21世纪的通信要求,满足体育场馆对高技术、高性能、高质量通信的追求。

卫星接收及有线电视系统CATV

卫星接收及有线电视系统是综合性体育场馆必不可少的基础设施。系统基本分为两大部分:有线电视分支分配网的基础部分及前端卫星接入部分。

有线电视系统:此部分为基础分支分配网的建设,属传输介质(如光缆、同轴电缆)的敷设。这部分建设可纳入当地有线电视的规划中,借助当地有线电视台即可接收所有有线电视节目及其他图像资料。当前流行的解决方案包括860MHz、750MHz邻频传输系统。此外,随着VOD视频点播、互动电视的推广,双向传输的设计和改造终将成为趋势。

卫星接收系统:作为现代体育场馆,前端的卫星天线自然不可缺少,它可为体

育中心各大场馆提供最迅捷、最清晰卫星图像资料。

楼宇自控系统BAS

楼宇自控系统是体育场馆智能化的重要组成部分,它包含了对冷热源、空调通风、给排水、照明、变配电等分系统的综合管理与统一协调。系统通过分布式的DDC对各体育场馆的机电设备进行信号采集和控制,从而实现机电设备管理的自动化,起到改善系统运行品质、提高管理水平、节约运行管理费用、降低劳动强度、节省运行能耗的作用。节能是一项基本国策,也是体育场馆电气设计、全面技术经济分析的重要组成部分。楼宇自控系统正是顺应了这一潮流,它的建立对于体育场馆机电设备的正常运行并达到最佳状态,以及场馆的防火与保安都提供了有力的保证。同时,依靠强大的软件支持,信息处理、数据分析、逻辑判断和图形处理均实现了科学化、智能化。从而,实现了对整个系统的集中监测和控制。不间断集中供电系统UPS

在"e世界"中,各项业务都是不能停顿的,停机就意味着数据丢失、金钱损失。UPS不间断电源系统则对体育中心的数据中心、桌面系统等全套设备都提供了最可靠的电源支持,从根本上解决了业主的后顾之忧。针对大型体育中心的各类场

馆,涉及的综合电子信息系统内容多样且复杂,集中式、不间断的供电方式的重要性可见一斑。

防雷接地系统

现代化的建筑物在初期设计时都有传统的避雷防雷设施保护建筑物的安全,但这种设计一般只是防止直击雷,仍然避免不了建筑物内部的电子设备时常遭受雷击；同时,建筑物内的大量微电子设备对电磁干扰的承受能力也极为有限,所以,我们迫切需要真正意义上的安全系统来保护计算机网络、通信系统的设备。

综合性体育场馆智能化系统的雷电过电压及电磁干扰防护是场馆机房线路、设备及人身安全的重要技术手段,是确保数据线路、设备运行不可缺少的技术环节,是体育馆智能化系统数据通信网建设及运行管理工作的重要组成部分。

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场馆安全保障子系统

闭路电视监控系统CCTV

闭路电视监控系统主要是针对体育场馆公共区域的正常秩序管理,对可能或已经发生的异常现象及时处理并保存重要的图像资料。系统的主要特点是能为安全部门提供较完整的图像资料、可视性强。

前端部分:在场馆的各主要出入口及重要部位设置功能不同的摄像机。

显示及记录部分:在场馆监控中心设置电视监控墙,对前端摄像机的图像进行处理、显示,同时配备先进的数字硬盘录像系统保存图像资料。

控制部分:在场馆控制中心,通过管理计算机、矩阵控制主机完成对任一路摄像机的显示、调用及控制。

门禁及票务管理系统ACS

现代体育中心的门禁及票务管理系统应全方位的考虑体育场馆的实际应用,从使用功能群体的不同设置不同的出入口控制设备,真正达到既安全,又合理分流的目的。

针对普通观众，可从售票系统、检票系统、验票系统三个基本组成模块来综合考虑。一般来说,控制观众进出场馆的唯一凭据就是"门票",所以其工作流程可简单表示为:售票系统通过Internet门户网站、定点售票窗口、场馆现场售票窗口实现售票(电子门票)→票务管理软件自动生成数据库→检票系统根据数据库完成门票的认证和出入管理功能。

针对比赛运动员、训练人员和其他进出办公区的特殊人员,其安全系数相对较高,控制这些人员的进出则通过体育场馆内部的门禁管理系统:人员注册→数据中心制证(智能IC/ID卡)→门禁系统完成证件识别和出入管理功能。

防盗报警系统SAS

防盗报警系统主要是对一些不允许进入的区域进行设防,加强安全保卫工作。特别是在针对特定的一些特殊部门(如财务)在特定时间的安全监控。

常规的设计一般都是采用前端设置报警探测器,通过专用的报警线路,把报警信号上传至主控中心,有控制报警主机发出警示信号(如声、光报警)提示保安出警的联网报警系统。针对重要的布防区域,可考虑与闭路电视监控系统形成联动,当报警信号传至中心时,电视墙上自动弹出入侵场所的图像,方便安全人员准确出警。系统工作的简单流程克表示为:探测器报警→声光报警→显示联动报警画面→录像→出警。

保安电子巡更系统SAS

无线感应式巡更系统是体育场馆安全体系的重要组成部分,主要用于管理保安人员巡更作业，使巡更管理更趋科学化。

系统采用先进的射频卡技术,在巡更路线上合理设置巡更检测点,管理者根据需要自由设置巡更班次、时间间隔、线路走向,巡更人员只需以加密读写器作为巡更签到牌,在规定时间到达指定地点读卡,读卡时相互感应,达到巡更签到的目的。所有读卡记录保存在中心主机中,业主可随时查询和报表的统计、打印,系统的设置、操作、扩容都很简单。

消防报警系统FAS

体育场馆的特点是共享空间大,人员高度集中,电气系统复杂,发生火灾难以

扑救,因此,设置一套先进的火灾自动报警及灭火系统是至关重要的。

为竞赛和大型活动服务的子系统

场地灯光系统LAS

体育场馆是体育比賽、训练、承接各种群众性大型社会活动（如综艺晚会）的综合场所。比赛、训练风格的多样性、规模、快速切换等都要求现场灯光变化快速、准确、细膩、多样、順暢并有完美的节奏感。场地灯光用电負荷可以从几只灯具突然变化到上百只灯具。灯光的起伏、流动、变化构成了场地灯光的艺术魅力,也同时增加了竞赛、表演、艺术的吸引力。现代科技高速发展的今天,要求体现在体育场馆场地灯光系统上也能够满足时代多样性的要求。

音响扩声系统PAS

综合性的体育场馆不同于礼堂、多功能厅,一般来说有以下特点:

?体育场馆是一个四周围起的大空间,顶盖多为半圆形,形成一个巨大的凹面反射,不利于双声道立体声的声音形成；

?扩声功率大,话筒数量多,当用灵敏度较高的电容话筒时极易产生声反馈,只要增益稍大就会产生啸叫；

?体育场馆看台下部比赛场地地面光滑,反射极强；

?体育场馆中设置有带话筒的主席台区,其几何位置与观众看台基本相同,而一般厅堂扩声所用的话筒设立在舞台上,位置与观众席差别大。因此,为了提高传声增益,应单独控制覆盖主席台区的扬声器系统,包括调节音量和声处理,以便调节主

席台区声场,而基本上不影响全场绝大部分地区的声场特性。

针对体育场馆以上特点,所以设计场地扩声时应主要从满足比赛的需要,改善恶劣的声学环境的角度出发,修饰声音的功能放在第二位。同时,还须兼顾体育场馆平时训练、休闲健身及大中型演出的需求。

公共广播系统

公共广播系统的内容包括了背景音乐广播、公共广播、火灾事故广播等功能。

背景音乐的主要作用是掩盖体育场馆的环境噪声并创造一种轻松和谐的听觉气氛,由于扬声器分散均匀布置,无明显声源方向性，且音量适宜,使人们不易感觉音源的位置，不影响人群正常交谈,是优化环境的重要手段之一。实现手段通常是把记录在磁带、唱片上的BGM节目,经过各种重放设备(如磁带录音机、激光唱机等)分配到各个广播区域的扬声器,实现音乐重放。

公共广播则可以起到宣传、播放通知、找人、紧急情况下广播疏散等作用。该功能要求扩声系统的声场强度略高于背景音乐,以不影响两人对面讲话为原则。

火灾事故广播作为火灾报警及联动系统在紧急状态下用以指挥、疏散人群的广播设施,在体育场馆的弱电设计中有着举足轻重的作用。要求扩声系统在紧急情况发生时，能达到需要的声扬强度,以保证场馆内的人群都能清晰的听到警报、疏导的广播。

为赛事和大型活动信息服务的子系统

计时记分系统TSS

计时记分系统一般是在体育场馆举办赛事时启用的基本技术设施。根据场馆举办不同的赛事项目,其所使用的计时记分设备也不尽相同,具体方案应该是按各项目竞赛规则和赛场操作要求进行设计的。系统作用主要是可靠而准确地获取运动员的比赛成绩,同时把相关信息及时由大屏幕设备显示出来,让在场的嘉宾、评委、观众都能及时了解到最新的赛场信息。

电视转播及评论系统BTCS

现代化的体育场馆均应设置有电视转播机房及评论席,电视转播系统一般均采用电视台转播车实现现场实时转播,前端的信号源由转播单位在比赛前临时布置。

评论席的设置与预留主要在合理化布线系统中统一考虑。

多媒体电视会议系统VCS

目前,多媒体电视会议系统已经成为大中型综合体育场馆不可或缺的一部分,它是体育中心智能化建设中高效率、视频化、数字化最直接、最集中的体现。

多媒体电视会议系统包含的内容较多,如为召开国际赛事或会议的多通道同声传译系统,基于数字技术、多功能、高音质、数据传输保密可靠的会议系统,多功能演播厅系统等。

新闻中心PCS

综合性体育场馆的新闻中心包括新闻发布室、新闻中心,是赛会各类人员活动较集中的场所,特别是对新闻机构和记者的服务尤为重要。

新闻发布室应满足新闻发布、报告、学术交流等用途,无赛事时可作为多功能厅使用,其设施主要包括扩声、视频、显示、背投、灯光及集中控制等。

同时新闻中心内还应设有办公设备、通信设备和信息查询设备,并考虑必要的生活服务设施。故设施包括多媒体信息查询、网络、无线接入、有线电视等，方便新闻记者查询体育中心数据库竞赛信息、赛事情况,观看比赛实况,访问场馆内部网络以及登录Internet网,并可将查询的结果打印、编辑、及时发至相关单位予以报道。

场地LED大屏幕显示系统DAS

场地LED电子显示屏系统的主要作用是发布场馆的各类消息,显示体育比赛项目动态,各参赛队及参赛选手的情况,各种比赛成绩、名次及实时比分(提供与计时记分系统的接口),播放赛场的电视实况等；同时也可以播发广告信息,播放各种视频、动画、文字及其迭加等商务内容。大屏幕显示系统是场馆为竞赛、训练和大型社会活动提供信息服务的基本子系统,它将直接影响场馆基础设施的档次。同时,由于其功能及综合效应十分符合当前市场经济的新要求,所以,系统设备前

期的硬件投资对场馆的现代化建设,甚至促进地方经济的发展都具有十分重要的意义。

多功能触摸屏查询系统

多功能触摸屏查询系统是市场经济环境下派生出的新鲜事物，系统是通过计算机技术处理声音、图像、视频、文字、动画等信息,并在这些信息之间建立一定的逻辑关系,使之成为能交互进行信息存取和输出的系统,这正符合当今人性化的设计理念。换言之,它能综合信息发布者的意愿和接受者对信息的需求及接受习惯,对信息进行收集、加工、整合并进行双向传播。就体育场馆的建设而言,触摸屏查询系统是一种生动、细腻且深入介绍场馆内各种设施或赛事的好助手,同

时也可根据今后的实际需要添加内容,如提供广告或其它服务信息等,更可替代人工,符合简便经济高效的原则。

多功能触摸屏查询系统可作为场馆智能化的可选技术设施，可根据需要临时增设或租赁来实现。