杭州運河亞運公園體育館智能化系統工程的應用與實踐（二）

周勇武， 周鵬飛， 談國斌， 張群力， 張笛， 徐羿

（1. 杭州未來科技城管委會；2. 浙江省建筑設計研究院；3. 湖州南潯旅游投資發展集團有限公司；4. 浙江新盛建設集團有限公司；5. 杭州錢欣置業有限公司）

1 引言

體育場館智能化系統是一種大型復雜系統，它基于體育場館的建筑空間和設備，采用信息技術（電子技術、自控技術、通訊技術、計算機技術）的產品和成果，滿足體育比賽、運動訓練以及賽后利用對管理和服務的需求。體育場館智能化系統一般包括智能監控系統、場館賽事專用系統、信息網絡系統、應用信息系統、機房系統[1-2]。本文主要對杭州運河亞運公園體育館智能化工程中的信息網絡系統、應用信息系統、機房系統展開介紹。

2 信息系統、信息物理系統

2.1 信息系統

信息系統是一種人機一體化的系統，由計算機硬件、網絡、通訊設備、計算機軟件、信息資源、信息用戶及規章制度組成，旨在處理信息流。信息系統有別于其他子系統，其貫穿于體育場館組織內部的各個部門。信息系統通過輸入數據信息，加工處理后產生信息。

2.2 信息物理系統

信息物理系統（Cyber Physical Systems，CPS），被認為有望成為計算機、互聯網之后世界信息技術的第三次浪潮。CPS 是一個綜合計算、網絡和物理環境的多維復雜系統，從根本上改變人類構建工程物理系統的方式[3-4]。

3 工程概況

杭州運河亞運公園體育館以全民健身為主題，承辦了2022 年第十九屆亞運乒乓球比賽和霹靂舞比賽，是杭州主城區唯一新建的現代化甲級大型體育場館。體育館建筑占地10310㎡，地上建筑面積21477 ㎡，建筑高度35m，總座席數6928 座（見圖1）[5]。

圖1 杭州運河亞運公園體育館實景圖

4 公園智能化環境

公園智能化建設堅持杭州亞運會綠色、智能、可持續發展的辦賽理念，實現亞運交通（智能化導航、車位記錄引導、無人駕駛公交）；亞運會電視轉播（三維回放、切點分析、AR 畫面分解、5G 網絡支持）；亞運會票務（門票引導系統、智能亞運APP 服務、人臉識別、城市天網監控）；亞運會后聯絡合作運營公司進行組織管理。滿足全民健身的需求、社會發展需求、組織賽事需求[6]。

公園管理以智能化信息系統為支撐，建立了園區及周邊道路的積水監測系統、水上垃圾自動回收系統和人行道監測系統和地下管網積水監控系統等，并開發相關的數字化集中管理平臺。著力構建區域城市精細化管理品牌，為杭州亞運會提供高品質的環境保障。

5 場館智能化系統工程

體育場館智能化系統是現代體育場館的神經系統和大腦，是智能體育場館或智慧體育場館生命體中最重要的組成部分（見圖2）。

圖2 系統架構圖

5.1 信息網絡系統

信息網絡系統可以為場館內外提供網絡平臺，以支持語音、數據、圖像、控制信號和多媒體信息的接收、存儲、交換、傳送、播放，以滿足體育比賽和場館管理中對各種信息的通信和廣播需求[1,7]。為了實現智能化系統的建設，必須提供可靠、高效和靈活開放的傳輸平臺及實現途徑，以及安全、便捷、功能齊全的訓練比賽及辦公環境，為場館的綜合管理提供優質的技術手段。

5.1.1 綜合布線系統

根據2022 年第19 屆亞運會信息技術及通信保障設計導則的要求，體育館綜合布線主要分語音網、亞組委專網、運動會信息網（競賽專用網）、設備網（監控網）和黨政專網。五套網絡完全物理隔離設計，其中黨政專網由指定部門另行配置。

5.1.2 語音通訊系統

各場館語音通訊系統采用數字語音網關接入城域電話網，布線結構詳見結構化綜合布線系統，具體方案由電信運營商提供。

5.1.3 計算機網絡系統

體育館計算機網絡系統主要分為亞組委專網、運行信息網（競賽專用網）、設備網（監控網）和黨政專網，四套網絡完全物理隔離設計，其中黨政專網由指定部門另行配置。亞組網和設備監控網采用兩層星形拓撲結構，接入層交換機與核心層交換機設置雙路由萬兆主干，10/100/1000M 到桌面。亞組委專網內還配置無線接入控制器及AP 授權，所有AP 均為雙頻道AP，支持802.11actually Wave2最新技術標準，采用POE供電。場館頂棚應配置高密型AP。

亞組委專網通過VLAN技術可劃分為競賽信息網、媒體信息網、組織信息網等多個邏輯子網。運動會信息網采用兩層星形拓撲結構，各樓層接入層交換機與核心層交換機設置雙路由千兆主干，10/100/1000M到桌面。亞組委專網、運動會信息網（競賽專用網）、設備網（監控網）都設置防火墻和網管軟件服務器，與體育場核心交換機冗余互備。

5.1.4 有線數字電視系統

有線數字電視網絡由兩部分組成，即傳統的CATV 網+數字寬帶網絡。這樣的設計架構既能滿足廣電的數字電視模式，也能滿足電信IPTV模式。

電視信號的來源包括：①本地有線電視節目（廣電）；②IPTV（電信）；③體育館內部視頻（有線電視轉播信號）。

5.1.5 公共廣播系統

體育館的公共和應急廣播包括可能同時獨立使用的以下子系統[8]：

①大廳、館內走道、觀眾平臺等公共場所的廣播系統；

②一層運動員檢錄大廳設置廣播呼叫站。

廣播中心設在一層消控中心機房，系統功放按前端揚聲器功率的1.2倍～1.5倍配置。

公共廣播的傳輸功率線路的絕緣電壓等級與其額定傳輸電壓相容，線路接頭不應裸露，電位不等的接頭分別進行絕緣處理[9]。

廣播揚聲器使用阻燃材料或具有阻燃后罩的結構。

5.2 應用信息系統

為了提高效率、節約資源和提升經濟效益，應用信息系統提供了數據庫、信息集成平臺和信息門戶，以服務體育賽事組織、場館經營和運營服務管理業務，提高信息的時效性，實現管理自動化，為管理者提供輔助決策支持[1,7]。

5.2.1 賽事信息發布系統

賽事綜合信息查詢系統提供的主要信息內容為：比賽成績信息、比賽程序信息、比賽現場信息、獎牌總分信息、排序名次信息、評破紀錄信息、賽事組織信息、歷屆賽會信息、優秀選手信息、城市背景信息、城市發展信息、旅游觀光信息、天氣預報信息等。

系統收集、錄入、存儲、控制賽會有關其他信息，以供查詢，包括多媒體信息查詢，并向聯網的各信息查詢網點傳送賽會的各種查詢信息，做好信息服務工作。

系統主要分布在一層各門廳和運動員信息室、裁判員休息室、電梯廳、貴賓休息室。信息發布終端顯示屏采用42寸液晶顯示屏，安裝及尺寸可根據裝修要求調整。

賽事信息發布系統支持不少于6路1080P和4K的高清信號的實時發布。

5.2.2 場館運營管理系統

場館運營管理系統在體育場館智能化的基礎上為場館經營者、管理者、客戶及服務人員提供基于場館的高水平智能化系統和現代化的管理手段。主要使用者為場館運營管理及服務人員。比賽時的服務對象為場館運維管理人員、競賽管理人員、服務人員。平時則是訓練、健身和休閑人員。場館綜合運營服務管理系統特別注重賽時和賽后不同使用特點和對象的需求。

5.2.3 新聞會議發布系統

新聞發布廳：要求建立一個集中央集控、會議、投影及擴聲、視頻跟蹤于一體的高質量會議系統，滿足新聞發布的需要[10]。

投影系統：一臺高清晰投影機+180 寸16:9 投影幕。

擴聲系統：4 支會議話筒+2 支無線話筒+4 只全頻音箱。

攝像跟蹤：3支高清數字攝像機。

同聲同譯：4只譯員機+60支接收機。

集控系統需具備控制投影設備、視頻切換、視頻跟蹤、幕簾控制、調光控制等功能。

5.3 機房系統

機房系統由設備監控機房、消防監控機房、安防網絡系統機房、有線電視系統機房、公共廣播系統機房、會議控制室、屏幕顯示系統機房、場地擴音機房、場地燈光控制機房、比賽中央監控系統機房、計時記分及現場成績處理機房以及電視轉播系統機房組成[1-2]。

5.3.1 機房工程

機房工程主要是一層消控中心機房。

布置：消控中心機房主要電視墻、操作臺、安防機柜、UPS主機和電池。

裝飾：設計采用600x600 的鋁合金微孔吊平頂板，下鋪600x600x38 的抗靜電活動地板，消控中心架空地板高度300mm，墻面采用防火乳膠漆。樓層弱電間須做好防塵措施，地面刷防塵漆。

空調：消控中心采用大樓VRF空調。

UPS：消控室設置一臺，20kVA UPS，后備時間2小時，管理消控室和北區弱電間。

接地方面需要注意三點。

①弱電系統接地采用聯合接地方式，共用接地電阻不大于1歐姆。網絡中心機房、消控中心、運營商機房及樓層弱電間均要求強電專業預留獨立的接地端子箱和一根40x4鍍鋅扁鋼作為弱電接地主干。應選用熱鍍鋅弱電橋架，機柜均與接地主干之間用RVB6作可靠連接。

②為防雷波侵入，架空和直接埋地的金屬管道及電纜的金屬護套、金屬件在進出建筑物處應就近與防雷的接地裝置（等電位接地端子）連接。

③室外監控立桿與基礎要有可靠接地，接地阻值＜4歐姆。

電源及信號防雷有四個方面。

①在UPS配電機房的市電配電柜市電輸入端安裝二級電源防浪涌保護器，其最大放電電流為65kA，作為機房配電的二級保護，接線線徑≥10mm。

②在UPS配電機房UPS配電柜輸入端各安裝1個三級電源保護器，其最大放電電流為40kA，作為機房配電的三級保護。

③重要設備前端要求配置防浪涌插座。

④信號防雷：根據設備配置情況，配置各類信號避雷器、天饋避雷通訊作者：張笛器、網絡避雷器、監控視頻避雷器、控制信號避雷器。

5.3.2 弱電系統綜合管路

弱電系統綜合管線包括與弱電系統相關聯的預埋管、預留孔洞、弱電豎井、橋架及室外弱電管路。弱電線路在地下層及進戶管路采用鍍鋅鋼管敷設，其中穿越人防墻體時采用熱鍍鋅鋼管，壁厚不小于2mm，并作密閉處理。施工方法詳見05SFD10《人民防空地下室設計規范》圖示—電氣專業，地上樓層均采用JDG管敷設。

6 結語

本文介紹了杭州運河亞運公園體育館智能化系統中的信息網絡系統、應用信息系統和機房系統這三大子系統。另外兩大系統（智能監控系統和場館專用系統）參見另一篇文章[11]。體育場館智能化系統工程是由多個系統組成，每個大系統由數個子系統構成。系統集成這種新興的服務方式已成為近年來國際信息服務業發展最迅速的領域之一。目前，新技術、新方法不斷涌現，為智能體育場館智慧發展提供了強勁動力。本文中的內容和觀點可為類似體育場館的智能化系統工程設計提供有益借鑒。