援某國體育場項目智能設計淺析

朱吉航

(商務部國際經濟合作事務局，北京100036)

1 項目簡介

援某國體育場位于該國首都，規劃5.5萬座，預留5 000座臨時座位，建筑面積約8萬m2，建設內容主要包括國際田聯標準田徑場，國際足聯標準足球場，觀眾、運動員、技術設備、廣播電視等功能用房，體育智能化系統及室外工程等。項目設計充分結合當地實際情況，綜合考慮當地氣候、風俗習慣、文化特點、使用需求、綠色環保等方面因素，提高設計質量，提升受援國參與度、滿意度。

2 安防系統設計

本項目的安防控制室設在體育場首層消防控制室內，控制室內設有防護措施和內外溝通的通信措施，主干網絡采用TCP/IP協議傳輸。系統設計主要包括安防專用網絡、視頻安防監控、入侵報警、出入口控制、電子巡查管理、安防專用網絡等六個系統。

2.1 安防專用網絡系統

安防專用通訊系統采用二級網絡架構，即萬兆核心交換機、千兆接入交換機的網絡形式，主要由服務器、核心網絡交換機、負載均衡、接入交換機等設備組成。在數據網絡中心設置1臺安防專用核心交換機，各層弱電間內設置水平接入交換機。

2.2 視頻安防監控系統

本工程視頻安防監控系統采用數字網絡，實現遠程監控、遠程管理、網絡傳輸、集中存儲等功能，具備視頻監視、記錄、報警和圖像復核等特點，同時又能與出入口控制、入侵報警、火災自動報警等系統聯動。

視頻監控系統由前端設備(IP攝像機)、傳輸介質(安防專網傳輸)、網絡設備(網絡存儲服務器)及中央控制設備(IP管理平臺)等組成。安防控制室內視頻畫面按照五級損傷制進行設計，要求實時圖像顯示不低于四級，錄像回放畫面不低于三級。

本設計采用標清攝像機(電梯采用模擬攝像機＋編碼器)作為視頻圖像采集設備，利用安防專用網絡將視頻信號傳輸至安防控制室內。視頻傳輸接入層為千兆交換機，主干與核心均為萬兆交換的視頻專網。

前端攝像機具體設置:在觀眾服務區、競賽管理區的技術用房、新聞媒體區和貴賓接待區、各通信機房等處設置固定彩色IP半球攝像機；在建筑物室外主要入口設置帶紅外補償彩色轉黑白IP槍式攝像機；沿東西側馬道設置帶紅外補償彩色轉黑白室外型高速IP全球攝像機對場地和觀眾席區域進行實時監視。

將安防系統接入樓層交換機，其與IP攝像機之間采用6類UTP線纜，與安防控制室采用單模光纖。數據信號經交換機使用視頻解碼器解碼后可在電視墻上顯示，同時通過交換機將所有信號傳輸給中心管理計算機和相應服務器進行存儲，視頻信號需保存15天并留有20%余量，錄像幀數不少于25幀/s，錄像分辨率不低于720P。室內攝像機吸頂或支架安裝，室外攝像機的安裝高度在4～5m，罩棚下側的攝像機在馬道上安裝；所有IP攝像機、安防交換機使用各樓弱電豎井內的UPS集中供電，UPS電源斷電后工作時間要大于20min。

2.3 出入口控制系統

出入口控制系統由門禁管理主機(可兼作卡發行器)、打印機、網絡型門禁控制器、讀卡器、出門按鈕、電插鎖等組成，管理主機設在安防控制室內。

出入口控制系統采用IC智能卡技術，具備記錄、查詢、修改資料等功能，記錄功能主要包括出入人信息、出入時間及監控門的開關狀態等。在獎牌儲存室、槍械倉庫、消防控制室、重要弱電機房等重要場所設置出入口控制點，需刷卡進入。門禁控制器電源與視頻監控系統共用，控制器可聯網使用，在網絡中斷情況下還應單獨使用。當發生火災等緊急情況時，須強制打開防火分區的安全疏散通道電子門鎖，確保人員安全有序撤離。

2.4 電子巡查管理系統

電子巡查管理系統采用先進的射頻卡技術，根據使用需求管理者直接通過主機設置巡更路線、巡更時間等參數。操作人員將加密讀寫器作為巡更簽到牌，通過路線設置監測點，在規定的時間到達檢測點，記錄保存在主機內。

3 綜合布線系統

本系統與外部網絡通信系統相兼容，可提供各種網絡通信服務。布線線纜采用光纜和銅纜，支持語音、數據和圖像等數據信息通信。

體育場內的綜合布線系統分為三個子系統:工作區子系統、配線子系統、干線子系統。

3.1 工作區子系統

主要終端纜線兩端均為雙絞線，用于連接各種不同的用戶設備，光纖信息點前端為光纖，末端為雙絞線，信息插座需充分滿足各種寬帶信號的傳輸。工作區的設置原則:辦公室、會議室按照每8～10m2設一個雙孔信息點；主席臺、新聞發布廳、媒體工作區、更衣室、各功能用房、管理和設備用房根據需要設置信息插座；在電視轉播機房、計時記分及成績處理機房設置光纖信息點；在新聞發布廳、拳擊俱樂部、咖啡廳設置無線接入點。所有出口配有標準的RJ45信息插座，根據裝修需要確定終端點的安裝方式及安裝位置。

3.2 配線子系統

為保證通訊的質量，信息插座選用標準的6類RJ45插座，6類非屏蔽線纜配線長度不大于90m。整個水平信道提供 250MHz的帶寬，可支持1 000Mbps的傳輸速率。

3.3 干線子系統

本系統主干線纜分為光纜和銅纜。光纜主干線具有通信容量大、抗干擾、體積小、重量輕、衰耗小等特點，主要用于數字信號的傳輸。銅纜主干線主要用于語音信號的傳輸，采用3類25對大對數UTP線纜，銅纜根數的設計原則為每個語音信息點配置1對線纜，設有一定冗余量，便于后期的維護。

4 專用設施系統

4.1 信息顯示和控制系統

本系統的專用顯示屏控制室設置在體育場西側看臺，在體育場南北看臺共設置三套顯示屏，其中南看臺設置1塊主屏，尺寸為17.024m×10.752m，北看臺設置2塊副屏，尺寸為12.544m×6.272m。根據受援國當地環境情況，屏幕具有防水、防潮、防鹽霧、防腐蝕、防風、防塵等特點。全彩色顯示屏采用模塊化結構，方便重新安裝和拆卸，具備像素共享和單點色度亮度校正技術。本系統可與擴聲、計時記分、成績處理、綜合布線、有線電視等系統通訊聯接，可實時顯示比賽畫面、標準時間、天氣、新聞時事和各種宣傳等信息。

4.2 場地擴聲系統

體育場是進行體育文化交流的重要場館，在比賽、慶典活動和大型演出要保證語言清晰、音樂明晰飽暖、不受噪聲干擾，在聲場均勻一致的情況下有較好的頻響寬度及較小的失真響應。

擴聲系統由揚聲器、功率放大器、數字音頻處理器、調音臺、話筒、音源及重放設備組成。系統在西側看臺4層設置專用擴聲控制室，內設置數字調音臺、控制主機、音源設備、智能音頻處理設備、核心光纖交換機等。東西看臺5層共設4個擴聲功放間，每個功放室配置了1套模擬功放和1套數字網絡功放。數字網絡功放具有網絡音頻傳輸接口，通過網線聯網即可進行遠程監控、延時、高低通濾波、程序預設、溫度檢測等功能，同時內置遙控功能和強大的DSP處理功能，使系統的監控和調試更加方便。

由于本項目占地面積較大，觀眾席位較多、分布廣，音頻信號傳輸距離遠等特點，設計中選用56只4×8″曲線陣列全頻音箱作為該觀眾區域的主擴聲，在觀眾席前上方均勻分布，東、西兩側馬道下吊掛安裝。場地擴聲音箱使用16只4×8″曲線陣列全頻音箱，在東、西兩側馬道下吊掛安裝，聲場向場地覆蓋，保證場館的聲場均勻度達到標準要求。

本系統與公共廣播系統相互獨立，兩系統之間設置聯絡線實現同步播音。同時本系統設置音頻接口，當發生火災或其他緊急突發事件時，為便于人員的疏散，消防控制室內工作人員須將擴聲系統廣播切換為應急廣播。

4.3 標準時鐘系統

標準時鐘系統是相關系統的標準時間源，其機房與數據網絡中心合用，為裁判員、工作人員、運動員等相關人員提供統一的準確時間。標準時鐘系統由時間接收裝置、中心母鐘、NTP服務器、子時鐘、管理控制計算機系統等部分構成，采用GPS(全球衛星定位系統)和BDS(北斗衛星導航系統)中的時標信號組成雙時鐘源，提供高可靠性、高冗余度的時間基準信號，并對母鐘內的時鐘信號源實時校準。

5 結束語

結合受援國當地實際情況，了解使用者需求，將我國規范和技術標準與當地習慣做法相融合，秉承綠色、環保、節能的設計理念，選用當地常用材料，充分考慮建成移交后使用者的維護和管理，體現我國設計水平，提升援外綜合效應。