奥运体育场馆的智能化系统设计方案陈宏 高 飞 (华南理工大学建筑设计研究院 510641)摘 要 结合国家体育总局发布的 体育场馆智能化系统技术要求(征求意见稿)及笔者多个体育场馆弱电设计的经验,对体育场馆智能化设计方案作一综述。

关键词 奥运体育场馆 智能监控系统 通信网络系统 场馆专用系统 应用信息系统1 引言随着我国体育事业的蓬勃发展,以及奥运会将在我国的举办,全国每年都要兴建不少体育建筑,笔者有幸参加了新会体育馆、佛山体育中心、奥运羽毛球馆及奥运摔跤馆的设计,对体育场馆的智能化设计有一定的了解。

2004年国家体育总局组织专家编写了 体育场馆智能化系统技术要求(征求意见稿)及 体育建筑智能化系统设计导则(征求意见稿),本人通过对该征求意见稿的学习,结合本人的设计经验,向大家介绍一下奥运体育场馆智能化设计方案。

2 系统组成根据 体育场馆智能化系统技术要求(征求意见稿)体育场馆智能化系统分为以下4个部分:智能监控系统、通信网络系统、场馆专用系统、应用信息系统。

3 智能监控系统智能监控系统通过对体育场馆内各类机电设备的运行状况、安全状况、能源使用状况等实行自动监测、控制与综合管理,对体育场馆内影响环境舒适性的温度、湿度、风速等指标的调节,对破坏环境安全性的恐怖、骚乱、火灾等因素的监控,保证位。

在软件编程上,设置每隔1s访问一次看门狗电路。

若程序运行发生故障或超过了设置时限(本系统设为1 4s)没有访问看门狗芯片,X5045芯片将自动输出复位脉冲,直到程序运行正常。

4 2 信号处理电路数据采集器的前端设有信号处理电路。

这个电路由L M339极限比较器和74LS08与门组成。

脉冲信号输入该电路时,若输入信号电压在1~4V时,信号处理电路就采集脉冲的上升沿或下降沿,接着74LS08与门输出高电平至8259A。

反之,对于电压值在1~4V以外的干扰信号,信号处理电路就不采集这些脉冲。

通过这种对干扰信号的过滤处理,有效地防止信号在传输过程中可能受到的干扰。

4 3 电源监控电路利用X5045芯片的电源监控功能设置了电源监测电路,以防止掉电后数据丢失。

当检测到电源电压低于内部门槛电压VTR I P时,输出复位信号,直至电源电压高于门槛电压并至少保持200m s,复位信号才被撤消。

5 结语本文拚弃查询方式采集数据,利用8259A中断控制器设计了数据采集系统,并在中断时序图控制下设计了中断申请与响应电路。

同时给出了数据采集器的主程序流程图。

试验证明,采用中断方式采集三表输出的脉冲数据,会大大减少脉冲的丢失,提高了数据采集的准确度。

整个系统工作稳定,可靠性高。

这个系统的设计,可给智能小区的物业管理带来很大方便,小区物业管理人员不必为三表计费的不准确而苦恼,减少了物业管理中心与业主之间的矛盾。

参考文献1 汪吉鹏主编 微机原理与接口技术!M∀ 北京:高等教育出版社,2004:262~2672 寇有观 智能小区的系统分析与总体设计 工程设计CAD 与智能建筑 2001(7):31~323 唐明,唐勇 浅析住宅小区智能化总体设计质量的几个问题 建筑电气 2005(1):35~374 M yke P redko著 陈逸译 PC PH.D.Inside PC Interfacing PC接口技术内幕!M∀ 北京:中国电力出版社,2002:156~161所监控对象的安全、正常和协调运行,保证体育比赛和其他活动的正常进行,同时为体育场馆的经济运行和日常管理提供技术手段,达到场馆运营管理的要求。

其子系统包括:建筑设备监控系统、火灾自动报警及消防联动控制系统、安全防范系统、建筑设备集成管理系统。

3 1 设备监控系统3 1 1 系统采用实时监控、分布式管理,主机设于设备监控室,其它需要对系统进行控制的场所设工作站或控制屏。

系统支持多种通信接口和协议,并具有接口开放和开发功能。

3 1 2 控制器采用现场控制方式,控制器之间采用点对点通信,控制器具有独立的监测和控制能力。

3 1 3 监控范围:冷热源系统、空调与通风系统、变配电系统、照明系统、给排水系统、电梯和自动扶梯系统、草坪喷洒系统等。

3 2 火灾自动报警及联动控制系统3 2 1 系统按火灾报警系统一级保护对象设计,采用控制中心报警系统。

3 2 2 场馆内的消防控制设于首层消防控制室内,内置火灾自动报警控制、消防联动控制装置、彩色图形显示装置、消防专用电话总机、火灾应急广播控制盘,负责整个体育场馆内的火灾报警信号、消防设备的集中监控和消防指挥。

火灾自动报警系统应具有与集成管理系统的通信接口,预留与城市消防系统联网的网络接口。

3 2 3 选用智能型火灾自动报警控制器和联动控制装置,回路采用总线制连接方式。

3 24 按防火分区及使用功能划分报警区,并按环境特点设置相应类型的探测器。

3 2 5 火灾应急广播系统由公共广播系统兼任。

3 3 安全防范系统3 3 1 系统采用集成式联网型,赛时主控中心设于能看到现场情况的安保指挥和监控室,首层的交通监控指挥室赛时为分控中心,赛后为主控中心。

3 3 2 系统由闭路电视监控、入侵报警系统、出入口控制系统、保安巡更和安防信息综合管理系统组成。

3 3 3 安防信息综合管理系统通过统一的系统平台将安全防范各个子系统联网,安防信息综合管理系统具有标准、开放的通信接口和协议,并留有与公安110报警中心联网的通信接口。

3 34 闭路电视监控系统采用网络数字视频监控系统,该系统以I P(因特网协议)网络为传输介质,由摄象机、视频数字转换器、视频录象机、视频服务器和网络设备等组成。

3 3 5 入侵报警系统及出入口控制系统采用联网式的控制器,控制器能独立工作,维持本区域的正常运行。

3 3 6 保安巡更系统采用离线式巡更系统,根据需要设置巡更点及巡更路线。

3 4 建筑设备集成管理系统与后面所述的比赛中央控制系统结合在一起设计。

4 通信网络系统系统通过为体育场馆内外信息的传输提供网络平台,以支持语音、数据、图象、控制信号和多媒体信息的接收、存贮、处理、交换、传送、播放,从而满足体育比赛和场馆管理中对各种信息的通信和广播的要求。

其子系统包括:综合布线系统、语音通信系统、信息网络系统、有线电视系统、公共/应急广播系统、电子会议系统等。

4 1 综合布线系统4 1 1 场馆内综合布线系统采用星型拓朴结构,设B D(建筑物配线架)、FD(楼层配线架)、TO(工作区的信息插座),从BD到FD,从FD到TO,每个局部的物理拓朴结构都是采用星型拓朴结构。

4 1 2 BD设于馆内的数据网络中心,FD设于弱电间,并在评论控制室放置赛时楼层配线架FD,保证FD至每个工作区的距离不超过90m。

4 1 3 标准的信息接口遍布场馆,布置应结合赛时和赛后的综合需要。

一些赛时用房,赛后撤消改为运动场地的,信息接口采用固定与无线相结合,尽量采用无线方式。

4 1 4 系统采用光纤及六类配线器材,满足千兆以太网及ATM(异步传输模式)等运行要求。

4 2 语音通信系统4 2 1 通信系统分为固定通信系统、移动通信系统和体育馆专用的集群通信系统(无线对讲系统)。

4 2 2 固定通信系统的语音交换机放置在电话机房内,由电话机房内采用大对数铜缆引至建筑物配线架BD。

4 2 3 移动通信系统是指手机用户的无线网络的覆盖系统,场馆建筑由于屏蔽效应可能出现移动通信盲区,应设置移动通信中继收发通信设备,保证场馆内的移动用户可与外界进行通信。

4 2 4 体育场馆专用的集群通信系统(无线对讲系统)可为赛事组织者、场馆保安、物业管理等人员提供通信服务。

在体育场馆中按需设置收发基站,并配置相应数量对讲机确保用户在任何地点进行双向通信。

4 3 信息网络系统4 3 1 信息网络系统是奥运网络的一个局域网,通过城域网与主数据中心相连。

4 3 2 信息网络系统由网络系统的接入层、核心层和边缘接入层组成。

网络系统应利用先进、成熟的网络互连技术,构造高速、稳定、可伸缩的计算机网络平台。

4 3 3 信息网络系统的设计,除考虑数据、图象带宽的需要外,还要考虑数字视频信号传输对网络带宽的需要。

考虑到场馆在举办赛事时对信息网络通信的需求量大这一特殊性,在场馆中增加无线网络来满足赛事对网络系统要求。

4 4 有线电视系统4 4 1 系统设接收本场馆电视转播信号和外网有线电视信号的输入接口,1000MH z带宽的双向高隔离度的邻频传输系统,为场馆提供视频宽带网的服务。

4 4 2 采用以光缆为传输干线,以同轴电缆为入户分配网的双向H FC(混合光纤同轴电缆)方式,用户分配网络星型分布。

4 5 公共/应急广播及扩声系统4 5 1 系统包括可能同时独立使用的以下子系统:走道、大厅、房间、地下室等公共场所的广播系统;馆外的广播系统;观众席的扩声系统;比赛场地的扩声系统;运动员、教练员、裁判、医务等人员休息、练习、工作场所的检录呼叫系统;热身场地的扩声系统;其他系统。

4 5 2 扩声系统按 体育馆声学设计及测量规程(JGJ/T131 2000)中的扩声特性指标一级来设计,公共/应急广播参照 民用建筑电气设计规范(J GJ/ T16 92)中的语言和音乐兼用扩声系统二级来设计。

4 5 3 系统按防火分区和体育工艺要求划分广播分区,广播分区不跨越防火分区。

4 5 4 系统采用数字化的网络型音频距阵控制系统,其具有强大的音频处理和控制能力,便于赛时和赛后的调整利用,可以设计出各种类型的音频系统。

4 5 5 公共广播兼作应急广播,系统把音乐广播、业务性广播、检录呼叫广播和应急广播有机地结合在一起,具有优先控制、分区选择、故障检测与自动功放备份等功能。

4 5 6 消防控制室具有最高级别的优先权,消防控制室能监控用于应急广播的功率放大器的工作状态,并能控制广播系统包括扩声系统,强制进行应急广播。

4 6 电子会议系统一般主场馆需设置该系统,其他场馆可根据需要采用租借方式。

5 场馆专用系统通过为体育赛事提供的技术支持手段,为赛事组织提供必要的管理和服务,满足赛事规则对现场的要求条件,达到使赛事顺利进行的目的。

其子系统包括:屏幕显示及控制系统、扩声系统、场地照明及控制系统、计时记分及现场成绩处理系统、现场影象采集及回放系统、售验票系统、电视转播和现场评论系统、主计时时钟系统、升旗控制系统、比赛中央控制系统。

5 1 屏幕显示及控制系统5 1 1 屏幕显示系统按照体育场馆使用特点一般可分为以下两类:a 比赛信息显示屏系统,指的是比赛时,场馆内使用的各种类型的比赛信息和成绩显示牌、显示屏的显示及其传输、控制系统。

该显示屏系统由满足国家及国际各单项体育组织要求的厂家提供。

b 彩色视频显示屏系统,指的是场馆内既可以显示赛事图象,又可以显示比赛信息和比赛成绩的显示屏及控制系统。