杭州运河亚运公园体育馆智能化系统工程的应用与实践（二）

周勇武， 周鹏飞， 谈国斌， 张群力， 张笛， 徐羿

（1. 杭州未来科技城管委会；2. 浙江省建筑设计研究院；3. 湖州南浔旅游投资发展集团有限公司；4. 浙江新盛建设集团有限公司；5. 杭州钱欣置业有限公司）

1 引言

体育场馆智能化系统是一种大型复杂系统，它基于体育场馆的建筑空间和设备，采用信息技术（电子技术、自控技术、通讯技术、计算机技术）的产品和成果，满足体育比赛、运动训练以及赛后利用对管理和服务的需求。体育场馆智能化系统一般包括智能监控系统、场馆赛事专用系统、信息网络系统、应用信息系统、机房系统[1-2]。本文主要对杭州运河亚运公园体育馆智能化工程中的信息网络系统、应用信息系统、机房系统展开介绍。

2 信息系统、信息物理系统

2.1 信息系统

信息系统是一种人机一体化的系统，由计算机硬件、网络、通讯设备、计算机软件、信息资源、信息用户及规章制度组成，旨在处理信息流。信息系统有别于其他子系统，其贯穿于体育场馆组织内部的各个部门。信息系统通过输入数据信息，加工处理后产生信息。

2.2 信息物理系统

信息物理系统（Cyber Physical Systems，CPS），被认为有望成为计算机、互联网之后世界信息技术的第三次浪潮。CPS 是一个综合计算、网络和物理环境的多维复杂系统，从根本上改变人类构建工程物理系统的方式[3-4]。

3 工程概况

杭州运河亚运公园体育馆以全民健身为主题，承办了2022 年第十九届亚运乒乓球比赛和霹雳舞比赛，是杭州主城区唯一新建的现代化甲级大型体育场馆。体育馆建筑占地10310㎡，地上建筑面积21477 ㎡，建筑高度35m，总座席数6928 座（见图1）[5]。

图1 杭州运河亚运公园体育馆实景图

4 公园智能化环境

公园智能化建设坚持杭州亚运会绿色、智能、可持续发展的办赛理念，实现亚运交通（智能化导航、车位记录引导、无人驾驶公交）；亚运会电视转播（三维回放、切点分析、AR 画面分解、5G 网络支持）；亚运会票务（门票引导系统、智能亚运APP 服务、人脸识别、城市天网监控）；亚运会后联络合作运营公司进行组织管理。满足全民健身的需求、社会发展需求、组织赛事需求[6]。

公园管理以智能化信息系统为支撑，建立了园区及周边道路的积水监测系统、水上垃圾自动回收系统和人行道监测系统和地下管网积水监控系统等，并开发相关的数字化集中管理平台。着力构建区域城市精细化管理品牌，为杭州亚运会提供高品质的环境保障。

5 场馆智能化系统工程

体育场馆智能化系统是现代体育场馆的神经系统和大脑，是智能体育场馆或智慧体育场馆生命体中最重要的组成部分（见图2）。

图2 系统架构图

5.1 信息网络系统

信息网络系统可以为场馆内外提供网络平台，以支持语音、数据、图像、控制信号和多媒体信息的接收、存储、交换、传送、播放，以满足体育比赛和场馆管理中对各种信息的通信和广播需求[1,7]。为了实现智能化系统的建设，必须提供可靠、高效和灵活开放的传输平台及实现途径，以及安全、便捷、功能齐全的训练比赛及办公环境，为场馆的综合管理提供优质的技术手段。

5.1.1 综合布线系统

根据2022 年第19 届亚运会信息技术及通信保障设计导则的要求，体育馆综合布线主要分语音网、亚组委专网、运动会信息网（竞赛专用网）、设备网（监控网）和党政专网。五套网络完全物理隔离设计，其中党政专网由指定部门另行配置。

5.1.2 语音通讯系统

各场馆语音通讯系统采用数字语音网关接入城域电话网，布线结构详见结构化综合布线系统，具体方案由电信运营商提供。

5.1.3 计算机网络系统

体育馆计算机网络系统主要分为亚组委专网、运行信息网（竞赛专用网）、设备网（监控网）和党政专网，四套网络完全物理隔离设计，其中党政专网由指定部门另行配置。亚组网和设备监控网采用两层星形拓扑结构，接入层交换机与核心层交换机设置双路由万兆主干，10/100/1000M 到桌面。亚组委专网内还配置无线接入控制器及AP 授权，所有AP 均为双频道AP，支持802.11actually Wave2最新技术标准，采用POE供电。场馆顶棚应配置高密型AP。

亚组委专网通过VLAN技术可划分为竞赛信息网、媒体信息网、组织信息网等多个逻辑子网。运动会信息网采用两层星形拓扑结构，各楼层接入层交换机与核心层交换机设置双路由千兆主干，10/100/1000M到桌面。亚组委专网、运动会信息网（竞赛专用网）、设备网（监控网）都设置防火墙和网管软件服务器，与体育场核心交换机冗余互备。

5.1.4 有线数字电视系统

有线数字电视网络由两部分组成，即传统的CATV 网+数字宽带网络。这样的设计架构既能满足广电的数字电视模式，也能满足电信IPTV模式。

电视信号的来源包括：①本地有线电视节目（广电）；②IPTV（电信）；③体育馆内部视频（有线电视转播信号）。

5.1.5 公共广播系统

体育馆的公共和应急广播包括可能同时独立使用的以下子系统[8]：

①大厅、馆内走道、观众平台等公共场所的广播系统；

②一层运动员检录大厅设置广播呼叫站。

广播中心设在一层消控中心机房，系统功放按前端扬声器功率的1.2倍～1.5倍配置。

公共广播的传输功率线路的绝缘电压等级与其额定传输电压相容，线路接头不应裸露，电位不等的接头分别进行绝缘处理[9]。

广播扬声器使用阻燃材料或具有阻燃后罩的结构。

5.2 应用信息系统

为了提高效率、节约资源和提升经济效益，应用信息系统提供了数据库、信息集成平台和信息门户，以服务体育赛事组织、场馆经营和运营服务管理业务，提高信息的时效性，实现管理自动化，为管理者提供辅助决策支持[1,7]。

5.2.1 赛事信息发布系统

赛事综合信息查询系统提供的主要信息内容为：比赛成绩信息、比赛程序信息、比赛现场信息、奖牌总分信息、排序名次信息、评破纪录信息、赛事组织信息、历届赛会信息、优秀选手信息、城市背景信息、城市发展信息、旅游观光信息、天气预报信息等。

系统收集、录入、存储、控制赛会有关其他信息，以供查询，包括多媒体信息查询，并向联网的各信息查询网点传送赛会的各种查询信息，做好信息服务工作。

系统主要分布在一层各门厅和运动员信息室、裁判员休息室、电梯厅、贵宾休息室。信息发布终端显示屏采用42寸液晶显示屏，安装及尺寸可根据装修要求调整。

赛事信息发布系统支持不少于6路1080P和4K的高清信号的实时发布。

5.2.2 场馆运营管理系统

场馆运营管理系统在体育场馆智能化的基础上为场馆经营者、管理者、客户及服务人员提供基于场馆的高水平智能化系统和现代化的管理手段。主要使用者为场馆运营管理及服务人员。比赛时的服务对象为场馆运维管理人员、竞赛管理人员、服务人员。平时则是训练、健身和休闲人员。场馆综合运营服务管理系统特别注重赛时和赛后不同使用特点和对象的需求。

5.2.3 新闻会议发布系统

新闻发布厅：要求建立一个集中央集控、会议、投影及扩声、视频跟踪于一体的高质量会议系统，满足新闻发布的需要[10]。

投影系统：一台高清晰投影机+180 寸16:9 投影幕。

扩声系统：4 支会议话筒+2 支无线话筒+4 只全频音箱。

摄像跟踪：3支高清数字摄像机。

同声同译：4只译员机+60支接收机。

集控系统需具备控制投影设备、视频切换、视频跟踪、幕帘控制、调光控制等功能。

5.3 机房系统

机房系统由设备监控机房、消防监控机房、安防网络系统机房、有线电视系统机房、公共广播系统机房、会议控制室、屏幕显示系统机房、场地扩音机房、场地灯光控制机房、比赛中央监控系统机房、计时记分及现场成绩处理机房以及电视转播系统机房组成[1-2]。

5.3.1 机房工程

机房工程主要是一层消控中心机房。

布置：消控中心机房主要电视墙、操作台、安防机柜、UPS主机和电池。

装饰：设计采用600x600 的铝合金微孔吊平顶板，下铺600x600x38 的抗静电活动地板，消控中心架空地板高度300mm，墙面采用防火乳胶漆。楼层弱电间须做好防尘措施，地面刷防尘漆。

空调：消控中心采用大楼VRF空调。

UPS：消控室设置一台，20kVA UPS，后备时间2小时，管理消控室和北区弱电间。

接地方面需要注意三点。

①弱电系统接地采用联合接地方式，共用接地电阻不大于1欧姆。网络中心机房、消控中心、运营商机房及楼层弱电间均要求强电专业预留独立的接地端子箱和一根40x4镀锌扁钢作为弱电接地主干。应选用热镀锌弱电桥架，机柜均与接地主干之间用RVB6作可靠连接。

②为防雷波侵入，架空和直接埋地的金属管道及电缆的金属护套、金属件在进出建筑物处应就近与防雷的接地装置（等电位接地端子）连接。

③室外监控立杆与基础要有可靠接地，接地阻值＜4欧姆。

电源及信号防雷有四个方面。

①在UPS配电机房的市电配电柜市电输入端安装二级电源防浪涌保护器，其最大放电电流为65kA，作为机房配电的二级保护，接线线径≥10mm。

②在UPS配电机房UPS配电柜输入端各安装1个三级电源保护器，其最大放电电流为40kA，作为机房配电的三级保护。

③重要设备前端要求配置防浪涌插座。

④信号防雷：根据设备配置情况，配置各类信号避雷器、天馈避雷通讯作者：张笛器、网络避雷器、监控视频避雷器、控制信号避雷器。

5.3.2 弱电系统综合管路

弱电系统综合管线包括与弱电系统相关联的预埋管、预留孔洞、弱电竖井、桥架及室外弱电管路。弱电线路在地下层及进户管路采用镀锌钢管敷设，其中穿越人防墙体时采用热镀锌钢管，壁厚不小于2mm，并作密闭处理。施工方法详见05SFD10《人民防空地下室设计规范》图示—电气专业，地上楼层均采用JDG管敷设。

6 结语

本文介绍了杭州运河亚运公园体育馆智能化系统中的信息网络系统、应用信息系统和机房系统这三大子系统。另外两大系统（智能监控系统和场馆专用系统）参见另一篇文章[11]。体育场馆智能化系统工程是由多个系统组成，每个大系统由数个子系统构成。系统集成这种新兴的服务方式已成为近年来国际信息服务业发展最迅速的领域之一。目前，新技术、新方法不断涌现，为智能体育场馆智慧发展提供了强劲动力。本文中的内容和观点可为类似体育场馆的智能化系统工程设计提供有益借鉴。