滑雪場智能化系統設計方案

張月珍 / 孫鳶飛 / 郝 巖

(中國建筑設計研究院，北京 100044)

滑雪場智能化系統設計方案

張月珍 / 孫鳶飛 / 郝 巖

(中國建筑設計研究院，北京 100044)

本文以某滑雪場智能化系統為例，對系統設計進行分析，全面總結系統架構搭建與設計原則，為今后滑雪場的設計積累經驗，為未來更安全、可靠、先進的滑雪場設計提供參考。

滑雪場 信息設施 安全防范

1 項目概述及建設目標

該文化旅游度假區是一個以滑雪項目為經營核心，集大型文化活動、體育賽事、時尚運動、避暑療養、會議培訓和休閑購物等于一體的世界級綜合性文化旅游平臺。其中滑雪場及部分配套酒店列在一期的投資建設中。預計度假村正式開放后，每年可吸引近500萬名游客。

項目總占地面積為40 000ha，總建筑面積約為200萬m2。有初、中、高級滑雪道200條，最高海拔為2 500m，垂直落地差為380m，索道45條，共計38 000m。其中，轎廂式高速纜車7條，吊椅式高速纜車14條。

本工程包括：滑雪道、雪具大廳和山頂餐廳需求范圍內的智能化系統設計。

2 項目規劃及設計需求

滑雪場智能化系統設計存在以下設計難度：一是需要協調配合的專業繁多復雜，如需與造雪機廠商、索道廠商、各軟件廠商等進行協調設計；二是需為日后舉辦賽事計時計分等智能化系統預留施工條件；三是需明確滑雪場整體管理流程，并根據具體的管理流程確定各智能化子系統的架構組成及管控中心。

根據滑雪場智能化項目的特殊性及設計難點，在該工程的智能化系統建設設計階段需充分考慮系統的先進性、穩定性、可靠性、兼容性、擴充性和安全性，并根據甲方實際工程需要，為本項目規劃設計以下智能化子系統：信息設施系統(ITSI，包含綜合布線系統、語音及數據網絡系統、自助取票系統、室內外無線網絡系統、有線電視系統、信息發布及引導系統、廣播系統)；建筑設備監控系統；安全技術防范系統(SPS，包含視頻安防監控系統、高級道錄像抓拍系統、森林防火預警系統、出入口控制系統、通道閘機檢票系統、入侵報警系統、停車場管理系統、無線電通訊系統、雪具物品管理系統)。

通過這些子系統的建設，將此滑雪場打造成節能、高效、智能化和人性化的大型國際級滑雪場。

3 系統功能定位概述

該滑雪場智能化系統工程項目主要涉及室外雪道區、山頂餐廳和雪具大廳三部分。結合各功能區對不同弱電智能化子系統的不同需求及實際情況設計相應的智能化子系統，不同功能區域子系統功能定位如下。

3.1 室外雪道區

整個室外雪道地幅遼闊，分布著數條滑雪道和一個多車位停車場。為了保護游客自身安全和滑雪場室外各項基礎設施安全穩定運行，計劃在室外雪道區和停車場區域設計視頻安防監控系統、高級道錄像抓拍系統、信息發布及引導系統、室外無線網絡系統、音頻廣播系統、智能化停車場、滑道出入口通道閘機管理系統和森林防火預警系統。

3.1.1 視頻安防監控系統

本次設計采用全數字視頻監控系統，采用IP攝像機+安防專網傳輸+網絡存儲服務器+IP管理平臺(包括操作、管理等)+數字電視墻顯示的分布式網絡視頻監控管理系統，完成圖像采集、傳輸、管理、存儲、顯示、回放和視頻分析等完整的視頻監控功能。

系統組成如圖1所示。

圖1 視頻監控系統組成

攝像設備安裝在現場，包括攝像機、鏡頭和支架等，其任務是將被攝物體的視頻信號轉換成電信號。攝像機是系統的原始信號源，直接影響到整個系統的視頻質量，本次設計充分考慮了前端攝像機在室外低溫嚴寒、雪地強光反射等特殊環境下的工作性能。

室外安防監控系統如圖2所示，在雪道區設置紅外同步變焦高速快球攝像機及寬動態彩色/黑白攝像機。平均每隔150m設一臺攝像機，雪道區攝像機均帶有視頻分析功能，一旦滑雪人員越界，將觸發報警；在停車場區域設置寬動態彩色/黑白攝像機，滿足停車場區域內的動態全局監控，確保顧客自身及車輛的安全；在山頂邊界處設置寬動態彩色/黑白攝像機，通過視頻圖像智能分析與報警聯動，與音頻廣播系統調用，防止非法人員進入滑雪場。

具體雪道區前端攝像機點位如表1所示。

表1 雪道區前端攝像機點位選型表

本工程在雪具大廳與山頂餐廳各設置一個消防安防控制室，其中雪具大廳消防安防控制室作為總控制室，山頂餐廳安防控制室作為分控制室，室外雪道區視頻監控線纜就近連接至安防控制室。

圖2 雪道監控效果圖

3.1.2 高級道錄像抓拍系統

在高級雪道設置錄像抓拍系統，系統由紅外對射探測器、高清數字攝像機、傳輸線纜及信號處理終端等設備組成，紅外對射探測器設置在高級雪道上方起速處，高清數字攝像機設置在高級雪道終點處。當有滑雪人員經過紅外對射探測器時，紅外對射探測器將信號傳至后端信號處理設備，觸發高清攝像機開始錄像抓拍。

抓拍系統可接入至滑雪場網絡系統中，抓拍的滑雪圖像可通過網絡發布到入口處LED顯示屏(如圖3所示)及互聯網上。該系統增強了滑雪場的客戶體驗性和娛樂性。

圖3 LED屏滑雪圖片

3.1.3 信息發布及引導系統

在滑雪場入口處設計一套LED多媒體信息發布系統，用以顯示歡迎標語、滑雪場優惠廣告及通知信息等。同時此LED信息發布屏與高級道錄像抓拍系統進行聯動，可顯示抓拍到的滑雪人員滑雪圖片和影像。

系統采用B/S架構，使管理平臺與服務器相對分離，管理者只需通過多媒體信息發布系統專用局域網登陸服務器端即可完成內容設計并發布，節目通過網絡傳輸到各播放端，進行本地播放。

3.1.4 室外無線wifi網絡系統

無線網絡[1]最具吸引力的一個特點就是移動性——用戶可以在室內、室外自由移動并和網絡保持持續連接。允許用戶在網絡覆蓋區域內無縫漫游，無需頻繁地登陸和退出。

為了提升滑雪場的形象和方便賓客的上網需求,現在對滑雪場設置無線網絡。通過部署無線網絡滿足用戶上網需求，同時開展多種應用。整個滑雪場無線網絡覆蓋需求如下：

1)無線覆蓋的區域：雪具大廳的餐廳、VIP就餐區、貴賓區、休息區，山頂餐廳的餐廳、VIP就餐區，以及室外雪道區中轉站、山頂平臺、山下平臺區。

2)整個覆蓋區域無縫隙無線覆蓋,滿足賓客上網需求，支持二、三層無線漫游功能。實現了無線網絡的穩定與高速,保證上網質量。

3)保證網絡設備的可升級性,滿足未來可能新增的業務需求。

4)根據不同的場景采用不同的設備對該場景進行無線覆蓋。

5)滑雪人員在滑雪場內使用wifi便可實現人員的定位功能，保證滑雪人員安全，便于業主對滑雪區域進行人流分析。定位拓撲結構如圖4所示。

· 系統架構

圖4 無線定位拓撲圖

在有線網絡的基礎上部署無線網絡，需要增加無線控制器、無線AP(室內型AP和室外型AP)和無線認證系統。系統架構如圖5所示。

· 室外雪道區無線覆蓋方案

圖5 滑雪場無線網絡系統架構圖

雪場開闊，適合采用室外型AP。一個室外型AP覆蓋100m～400m的距離，在雪場部署多個室外型AP進行蜂窩式組網。

3.1.5 音頻廣播系統

為了滿足滑雪場大范圍尋呼功能，在控制室設廣播呼叫站對本滑雪場的任意區進行尋呼(可擴展用無線話筒)。當前端攝像機(山頂邊界處)觸發報警信號時，保安人員可及時對攝像機所處的分區進行廣播和警示。

滑雪場廣播系統總控制室設置在雪具大廳，可以控制整個區域廣播，同時在山頂餐廳設置分控制室，山頂餐廳可獨立進行播放控制，山頂餐廳與雪具大廳之間通過單模光纜進行連接通信。

由于該項目面積較大，建筑相對較少，將音頻廣播按區域分成3個廣播大區，其中餐廳、滑雪大廳、滑雪場分別設為獨立的分區，室外雪道區按照面積劃分多個小分區，在不同的情況下可以進行分區廣播、分區聯動。

室外音頻廣播設于公共場所，平時播放背景音樂，且自動回帶循環。如果與消防廣播結合，當發生火災時，則兼事故廣播，指揮疏散。廣播音響系統通常由四大部分組成：節目源設備、信號的放大和處理設備、傳輸線路和揚聲器系統，如圖6所示。

圖6 音頻廣播系統組成

室外音頻廣播系統在雪道區和停車場區布置室外全天候廣播喇叭，在室外監控立桿上安裝，每根桿上安裝2臺。

3.1.6 智能化停車場系統

智能化停車場不僅可以有效地解決亂停亂放造成的交通混亂，而且可以促進交通設施的正規化建設，同時也盡可能地減少車輛被盜的隱患。易于與其他智能化系統組合成更強大的綜合性系統，適應各種綜合方式的高級管理。

停車場管理系統采用先進的車牌自動識別技術，一桿一車，對停車場車輛出入進行安全管理及收費。

停車場管理系統的出入口設管理設備配置，包括：停車場控制器、管理軟件、地感線圈、車輛檔桿器、出入口顯示裝置、對講裝置、進出車輛的全景攝像機和車牌自動識別攝像機等。

進出停車場車輛進行攝像錄像和車牌自動識別，并將照片文件存儲在電腦里，保安人員能實時監視車輛的安全情況。

收費功能：由用戶自己在電腦的管理軟件中設置對臨時車輛和固定用戶實行按次和時間的收費管理。

停車場控制器：支持局域網網絡通訊功能，可實現多個出入口的聯網。

安全防范功能：可防止車輛丟失。

3.1.7 滑道出入口通道閘機管理系統

閘機通道檢票系統專為需要單人單次通過控制的出入口場所設計，它可以在一個方向鎖死的同時在相反方向上形成單方向通道。與讀卡器、身份識別系統、投幣設備或手動操作設備配合使用，形成對出入口的自動控制。它的使用可以防止非法人員的進入，在減輕接待人員工作負擔的同時，起到人員無法替代的控制和管理人流的作用。

在滑雪道入口(即纜車入口)處設置閘機檢票系統，可對進入滑雪區域的顧客人流進行統計，方便對游客進出滑雪道進行計次計時消費記錄。

在高級雪道入口處設置閘機檢票系統，可對進入高級雪道的人員進行管理，防止外來人員進入高級雪道。

3.1.8 森林防火預警系統

森林火災具有突發性、隨機性和破壞時間短等特點，因此一旦有火警發生，必須速度采取撲救措施。而撲救是否及時，決策是否得當，主要取決于對林火的發現是否及時，分析是否準確合理，措施是否得當。

滑雪場森林防火預警系統[2]采用紅外熱成像檢測和可見光圖像檢測雙光譜探測技術，能有效準確地檢測出火焰，以達到森林防火智能預警的效果。

3.2 山頂餐廳

山頂餐廳為獨棟建筑，地上2層，局部下沉2.7m，位于山頂。規劃中有4條索道匯集于此。山頂餐廳建筑面積5 000m2，占地面積9 878m2。

根據星級滑雪場的功能需要，為山頂餐廳設計的智能化系統有：綜合布線系統、語音與數據網絡系統、有線電視系統、信息發布系統、視頻安防監控系統、音頻廣播系統和監控管理分站。

3.2.1 綜合布線系統

綜合布線系統作為建筑內信息通訊的基本通道和神經中樞，同時作為建筑基礎結構的一個重要組成部分，應與基礎建設融為一體。系統設計中應充分考慮信息網絡系統和電話交換系統的使用需求。

滑雪場綜合布線要實現千兆到桌面(端口)，萬兆為主干的數據應用布線服務。為用戶提供實用、靈活、可擴展的模塊化介質通路，提供高性能的網絡傳輸基礎。

本項目綜合布線系統分為雪具大廳和山頂餐廳兩部分，雪具大廳為滑雪場的總配線中心，山頂餐廳作為分配線中心，通過兩個單體建筑之間的單模光纜進行連接。

山頂餐廳設計有餐廳、休息室、員工辦公區和商店等公共服務場所。為滿足現場辦公、現場服務消費及游客無線(WIFI)接入設備等現代化工具的無縫對接，本工程綜合布線系統采取有線和無線相結合的方式組建。

在餐廳、VIP就餐區設置無線信息點，在員工辦公區、休息室、庫房、功能用房等區域配置信息面板，在售賣區、餐廳收銀處預留POS機消費信息點。

3.2.2 語音與數據網絡系統

山頂餐廳設置語音與數據網絡系統，其中語音系統程控交換機設在雪具大廳，由雪具大廳敷設大對數電纜至山頂餐廳。

滑雪場數據網絡系統采用兩層架構，即核心層和接入層。山頂餐廳電信間設置接入層網絡設備，通過室外光纖接入雪具大廳網絡機房核心交換機。

3.2.3 有線電視系統

有線電視系統是智能建筑的一個重要組成部分，支持自動多頻道收錄設定，按表單指定時間和內容自動采集及直接存儲，為滑雪場餐廳、員工休息室、VIP就餐區等環境提供高質量、多頻道、多功能的電視轉播。滑雪場作為娛樂、休閑場所，有線電視系統是非常必要的。

本系統主要為雪具大廳與山頂餐廳提供電視節目。有線電視機房設置在雪具大廳，山頂餐廳通過光端機與山下雪具大廳相連。

山頂餐廳在員工休息室、VIP就餐區、餐廳等處預留有線電視插座，滿足員工與顧客的觀看需求。

3.2.4 信息發布及引導系統

山頂餐廳入口處、員工休息區、VIP就餐區、餐廳區設置LCD信息發布顯示屏，用以顯示滑雪場優惠廣告及通知等信息。

3.2.5 視頻安防監控系統

山頂餐廳視頻安防監控系統主要對主要出入口、休息室、餐廳、廚房及重要設備機房門口等區域進行監控，并考慮了商店付費處的單獨監控。

具體山頂餐廳前端攝像機點位如表2所示。

表2 山頂餐廳前端攝像機點位表

3.2.6 音頻廣播系統

音頻廣播系統前端設備主要分布在餐廳、休息室、VIP就餐區，該系統既可以為不同地方播放不同的背景音樂，也可接入應急廣播。

山頂餐廳背景音樂系統設置單獨的音源設備，可單獨播放。同時通過光纖網絡接入山下雪具大廳音頻廣播系統，作為滑雪場的一個分區進行廣播。

3.3 雪具大廳

雪具大廳主要由餐廳、售票、滑雪設施區、儲藏區和休息區等組成。

根據星級滑雪場的功能需要及設計師經驗，為雪具大廳設計的智能化系統有：綜合布線系統、語音與數據通信系統、自助取票系統、有線電視系統、信息引導及發布系統、音頻廣播系統、建筑設備監控系統、視頻安防監控系統、出入口(門禁)控制系統、入侵報警系統及雪具物品管理系統。

3.3.1 綜合布線系統

雪具大廳設計有餐廳、休息區、售票區、滑雪設施區及儲藏區。為實現現場辦公、現場服務消費及游客無線(WIFI)接入設備等現代化工具的無縫對接，本工程綜合布線系統采取有線和無線相結合的方式組建。

在餐廳、VIP就餐區、貴賓區、休息區設置無線信息點，在員工辦公區、休息室、售票區、設施區等區域配置信息面板，在售賣區、餐廳收銀處預留POS機消費信息點，在自助取票機處預留信息點。

3.3.2 語音與數據網絡系統

雪具大廳作為滑雪場的電話交換中心，設置語音程控交換機，具體數量由通信運營商根據業主實際需求確定。

滑雪場數據網絡系統采用兩層架構，即核心層和接入層。雪具大廳網絡中心機房作為整個滑雪場的網絡中心，設置核心交換機、路由器等網絡設備。

3.3.3 自助取票系統

在售票區大廳設置2臺自助取票機，自助取票機處預留數據信息點，此系統可為通過網絡訂票、有流水號的客戶提供取票服務，極大地方便客戶。

3.3.4 有線電視系統

在休息區、VIP就餐區、餐廳預留有線電視插座。滿足員工與顧客的觀看需求。

3.3.5 信息發布及引導系統

在雪具大廳售票處前廳設計一套LED多媒體信息發布系統，在員工休息區、VIP就餐區、餐廳區設置LCD信息發布顯示屏，用以顯示售票信息、滑雪場優惠廣告及通知信息等。

3.3.6 音頻廣播系統

音頻廣播系統前端設備主要分布在餐廳、休息室、VIP就餐區、設施區，該系統既可以為不同地方播放不同的背景音樂，也可接入應急廣播。

雪具大廳控制室為整個滑雪場區域的音頻廣播系統的總控制室。

3.3.7 建筑設備監控系統

建筑設備管理系統采用集散式網絡結構的控制方式，由上位計算機、網絡控制器、現場控制器DDC和現場測控設備構成。

本工程建筑設備監控系統采用直接數字控制技術，總控中心設置在雪具大廳安防控制室，系統監控內容包括建筑內機電設備及雪場機電設備。

建筑物內機電設備監控內容包括：建筑物內空調新風機組、送排風系統及水泵等機電設備的運行狀態、故障報警及啟停控制。

雪場內機電設備監控內容包括：滑雪場的索道、造雪機、魔毯等的運行狀態、故障報警信號等，信號上傳到總控室的工作站，此部分只監不控。

樓宇自控系統能夠自動控制建筑物內的機電設備。通過軟件，系統地管理相互關聯的設備，發揮設備整體的優勢和潛力，提高設備利用率，優化設備的運行狀態和時間(但并不影響設備的工效)，從而可延長設備的服役壽命，降低能源消耗，減低維護人員的勞動強度和工時數量，最終降低設備的運行成本。

3.3.8 視頻安防監控系統

視頻安防監控系統主要對主要出入口、售票區、休息室、個人物品存儲區和餐廳等公共人員活動的區域進行監控，并考慮了小商店、冷飲付費處、頭盔區、衣服區、鞋區和滑板區的單獨監控。

雪具大廳前端攝像機點位設置同山頂餐廳，具體參見表2。

3.3.9 出入口控制系統

在售票區域入口、后勤區入口、重要機房處設置出入口控制系統。對不同人員授予不同的訪問級別，進行有效的權限控制和管理。

3.3.10 入侵報警系統

在財務室和售票區域設置防盜報警系統，該防盜報警系統由報警控制器、聲光報警器及腳挑開關組成。腳挑開關觸發信號后，系統可將報警信息直接傳送至中控室和接警中心。

3.3.11 雪具物品管理系統

滑雪場設置雪具物品管理系統，系統采用RFID UHF技術，用于雪具的跟蹤與管理，將定制標簽固定于雪鞋和雪板上，實現資產數量統計、跟蹤和權限的管理。

4 結束語

由于經濟環境的發展、消費者消費能力的提高、產業政策的支持和休假制度的落實等，國內的滑雪產業將得到快速的發展，為了讓客戶充分體驗滑雪的樂趣，滑雪場智能化系統的建設必不可少。

[1] 劉威.無線網絡技術[M].北京：電子工業出版社，2012.

[2] 于勇.紅外與可見光成像技術在森林防火中的研究和應用[J].科技致富向導，2011.

歐陽東應邀講演《BIM技術——第二次建筑產業革命》

2014年5月17日(周六)，中國建筑設計研究院(集團)院長助理歐陽東(教授級高工，國務院特殊津貼專家)應邀在北京城建大廈參加了“中國城市科學研究會數字城市專業委員會智慧建造學組成立大會暨智慧城市與智慧建造高峰論壇”，并在會上作題為《BIM技術——第二次建筑產業革命》的專題講演。會議由北京城建集團有限責任公司副總工程師李久林先生主持。歐陽東先生主要論述了BIM 技術的主要特點和國內外應用狀況、為什么推廣BIM技術的六大需求、BIM技術產生的作用的六大變革、BIM技術的發展方向的八大趨勢、BIM企業推廣的實施策略的十一個步驟、BIM 技術應用存在的問題和政府的作用等問題。 建筑行業的幾十家建設單位、研究單位、設計單位、施工單位的200多名嘉賓代表參加了會議，講演反響非常熱烈。

The Design of Intelligent System of Ski Resorts

Zhang Yuezhen / Sun Yuanfei / Hao Yan

Based on the study of a ski resort intelligent system, this paper introduces and analyzes the design of resort’s system, and comprehensively summarizes the framework construction and design principle of the system. This study summaries experience for design of ski resorts in the future, and serves as a reference for designing safer, securer, and more advanced ski resorts.

ski resort, information infrastructure, security