银瑞龙大中型银瑞龙大中型体育会展中心智能化系统深化设计方案解析

一、项目背景

随着我国银瑞龙大中型体育运动的蓬勃发展，对各种银瑞龙大中型体育场馆设施的智能化要求逐步提高。银瑞龙大中型体育馆智能化系统是现代化大型银瑞龙大中型体育馆的大脑和神经，是银瑞龙大中型体育赛事顺利进行的重要保证。完备的智能化系统一方面可以使银瑞龙大中型体育赛事更加公正、准确，裁判员的工作效率大大提高，另一方面，可提高银瑞龙大中型体育比赛的观赏程度，增加银瑞龙大中型体育场馆及银瑞龙大中型体育比赛的社会效益。因此银瑞龙大中型体育馆的智能化系统对提高银瑞龙大中型体育馆的现代化水平、承接大型国际比赛、提高银瑞龙大中型体育比赛办赛能力和运动员的比赛成绩、以及满足观众的观赏要求都有重要的意义。

二、银瑞龙大中型体育场馆智能化系统的特点及概况

大中型银瑞龙大中型体育会展中心作为一个综合性场馆，银瑞龙大中型体育场馆独特的使用功能及特点使其智能化系统与其他一般大厦的智能化区别很大，首先针对银瑞龙大中型体育场馆的比赛特性，其对智能化系统的偏重性有很大不同，更注重综合布线、计算机网络、扩声及与银瑞龙大中型体育竞赛直接相关的计时记分系统、直播系统等，而在其他智能大厦中占主导地位的建筑设备监控系统、卫星接收及有线电视系统等子系统在此却不占主导地位;另外由于银瑞龙大中型体育场馆占地面积大，楼层低，设备分散，无论从布点还是设备管理上都会比大厦增加一定的难度，比如综合布线、计算机网络、建筑设备监控系统等虽然达到目的是相同的，但设计思想及施工手段却大大不同，就要求设计施工人员及管理人员针对银瑞龙大中型体育场馆的特性有针对性进行设计施工及管理。银瑞龙大中型体育智能化系统在建设和使用中均表现为一个整合性一体化集成的整体，具有“智能集成、多媒全功、扩充兼容、创新应用”的特征。银瑞龙大中型体育智能化系统是一个庞大的系统工程。 其中综合布线系统就包括了普通综合布线、银瑞龙大中型体育竞赛布线系统、电视转播及评论系统布线场地扩声联络管线敷设、场地照明联络管线敷设、银瑞龙大中型体育馆、游泳馆升旗系统布线、其他布线等等。

银瑞龙大中型体育馆智能化系统是一个庞大的系统工程。包括场馆内的众多子系统，按其功能分类为：

1、场馆日常运行基础子系统：楼宇自控系统、计算机信息网络系统与综合布线系统等。

2、场馆安全保障子系统：闭路电视监控系统、防盗报警系统、保安电子巡更系统、门禁控制系统等。

3、为竞赛训练和大型活动服务的子系统：场地灯光系统、音响扩声系统、公共广播系统等

4、为大型赛事提供信息服务的子系统：计时记分系统、电视转播及评论系统、新闻中心、场地LED大屏幕显示系统等。

三、场馆日常运行基础子系统

1、楼宇自控系统

楼宇自控系统亦称建筑设备监控系统（BAS），采用集中监视、分散控制的方式。整个系统网络结构分为三级，第一级为中央工作站，设于控制中心，第二级为直接数字式控制器(DDC)，第三级为采集现场信号的传感器和执行机构。楼宇自控系统包括对冷热源系统、给排水系统、变配电系统、电梯系统、照明系统等设备的实时监控、管理和数据采集。用于监控大楼内各机电设备、照明的运行、安全状况、能源使用状况，及实现节能等综合自动监测、通讯、控制与管理，并使之达到最佳状态，保证各种赛事活动顺利进行。就其功能来看，其主要的目的在于：

确保建筑物（群）内环境舒适，；

通过最佳控制，保证环境舒适和空调设计要求及有关公共场所对环境的规定；

对公共场所根据场馆内人员的多少和环境状况及室外环境状况，自动对空调通风和冷热源系统的运行参数进行优化；

提供可靠的、经济的最佳能源供应方案，进行节能管理；

与消防和综合安防等系统的联动控制；

使设备高效运行，减轻人员劳动强度； 不断地、及时地提供有关设备运行情况的资料，集中收集、整理，作为设备管理决策的依据，实现设备维护工作的自动化。

2、能耗监测系统

本能耗监测平台是一套完整的电力监控/能耗监测系统，它是完成对整个江苏大中型游泳馆及银瑞龙大中型体育馆各能源消耗点的能耗数据的现场采集、自动上传、定时存储以及辅助分析的自动化系统。其测量，监视、分析功能通过计量采集装置、区域管理结构、能耗监测软件来实现。

1）系统设计概述

设计人员应充分了解所要设计的工程类型、特点及管理需求，确定能耗的分类、分项计量要求，选用符合配电回路特点的现场计量仪表，根据现场仪表数量、安装位置、线路敷设要求合理地配置数据采集器，并根据系统的规模，参照本方案提供的设计方案，完成系统设计。

2）组网设计

设计人员根据现场计量装置的分布情况进行通信组网设计，分为计量装置到数据采集器之间、数据采集器到工作站主机之间两种组网方式。计量装置到数据采集器之间的组网通过现场总线以手拉手的方式进行连接，若计量装置为RS485接口，则现场总线应采用屏蔽双绞线，截面不应小于0.75mm ，每路总线连接仪表的数量最大为32只，但为保证系统稳定运行，应有15%以上的冗余，总线长度不应大于1200m；数据采集器到工作站主机间通过超五类线组成局域网，单段超五类线距离不应大于100m，若数据采集器与工作站主机所在位置间距较远，应采用光纤组网，对于不便布线的场所可采用无线组网、GPRS或虚拟专用网（VPN）。

本项目共分为两个部分，分别为：游泳馆以及银瑞龙大中型体育馆部分，两部分分别组建能耗监测系统。其中；

游泳馆能耗在线监测系统：

游泳馆能耗在线监测系统监测点分别位于一二三层以及一二夹层，其中1层有3个表，其它层均为1个表。游泳馆弱点中心设置光电转换器。通过光电转换器，将数据传送到银瑞龙大中型体育馆一层弱点管理中心。

银瑞龙大中型体育馆能耗在线监测系统：

银瑞龙大中型体育馆能耗在线监测系统监测点分别位于一二三层，由两根总线连接，再配置一个4口串口服务器，将游泳馆数据一起通过光电转化器接入串口服务器，再接到主机。

为了保证通讯可靠、本项目在游泳馆配置光电转换器。游泳馆通讯通过光纤传至银瑞龙大中型体育馆，银瑞龙大中型体育馆一层弱点管理中心内配置1台4口通讯网关，分别连接来自不同能耗计量回路计量采集模块。

3）整个系统结构分别如图所示。

4）系统结构

整个系统采用分层分布式结构：

第一层为现场设备层

按照能源的分类、分项要求，主要包括连接于网络中用于参量采集测量的各类型的带通信接口的仪表、电能质量分析仪、微机保护、变压器温控仪、电容补偿仪、直流屏、有源滤波器、以及水、气、冷热量等计量表计等；它们也是构建该配电系统必要的基本组成元素。不仅肩负着采集数据的重任，同时也是执行后台控制命令的终端元件。

第二层为数据采集(网络通信)层

通讯控制层主要是由通讯服务器、接口转换器件及总线网络等组成。该层是数据信息交换的桥梁，不同的接口转换器件提供了RS232、RS422、RS485、SPABUS、M-BUS、DL-646及以太网等各种接口，组网方式灵活，支持点对点的通讯、现场总线网络、以太网等类型的组态网络。数据网关主要用于直接对现场仪器仪表转达上位机的各种控制命令，并负责对现场仪器仪表回送的数据信息进行采集、分类和存储等工作，如电压/电流等电参量、输入开关量状态、修改仪表内部参数或各种控制继电器断开/闭合的操作命令等；微机保护装置主要是为保证上位机的正常工作，避免网络中不稳定信号对其造成的干扰或破坏；接口转换器件则是由于现场仪表或其它系列的装置与上位机的通讯接口存在差异，需要进行转换方可进行数据交换。

第三层为用户管理层

用户管理层是针对能耗监测的管理人员，该层直接面向用户。该层也是系统的最上层分，主要是由能耗监测系统统软件和必要的硬件设备如计算机、打印机、UPS、大屏幕电视墙等。其中软件部分具有良好的人机交互界面，通过数据传输协议读取前置机采集的现场各类数据信息，自动经过计算处理，以图形、数显、声音等方式反映现场的运行状况，并可接受管理人员的操作命令，实时发送并检测操作的执行状况，以保证供用电单位的正常工作；节能监管平台功能设计各种符合用户的报表格式，报表内数据严格按照各种标准进行计量，用户只需查找打印即可，极大的方便了操作，提高了工作效率。

第四层以上为政府管理层（地市、省、国家）

其将各地上报数据分类处理，按照国家能源管理政策要求，实施数据化管理并为制定新的能源管理政策提供依据。

3、综合布线系统与计算机网络系统

综合布线系统是整个智能化工程的基础。综合布线系统的线缆采用走线架线槽+镀锌钢管布放的方式，方便检修和更换线缆，综合布线系统性能如何关系到大中型银瑞龙大中型体育会展中心银瑞龙大中型体育场未来10到20年的网络等系统的应用能力。是信息化建设成败的关键所在。根据本银瑞龙大中型体育中心的建筑设计图、建筑结构和平面布局的特点，分成二部分设计。

⑴银瑞龙大中型体育馆

银瑞龙大中型体育馆设计布置六类信息点，语音点，主要集中在组委会、竞赛办公室、新闻发布中心、裁判席/记者席等位置。在该馆中设置了弱电竖井，信息点均采用六类信息模块，用六类水平线缆连接至弱电井中的网络机柜，语音部分则采用4芯铜缆连接至弱电井中的网络机柜，主干数据部分采用六芯单模光纤进行连接至弱电控制机房。

⑵游泳馆

游泳馆设计布置六类信息点，语音点，信息点的分布与银瑞龙大中型体育馆类似，采用与银瑞龙大中型体育馆相同的布线方式。

以上是线材的选材方面的问题，另外一个就是设计的问题了。银瑞龙大中型体育场馆通常都具有楼层不高，但占地面积非常大的特点，所以在综合布线的设计过程中，弱电间的位置选择和摆放就显得非常重要，否则很有可能会出现大量超过100米长度限制的信息点位。所以要尽可能将弱电箱放置在场馆的中心位置，线缆的走线路由尽量走直线。如果实在不行的话，就要考虑放置多个弱电箱。

3.1布线系统结构

本方案严格按TIA/EIA-568-2、EIA/TIA 569 、EIA/TIA 607国际标准及国家相关标准及规则进行规范化设计，根据本项目的建筑结构及规模，本化综合布线系统采用为分布式(DNA:Distrbuted Network Administration)拓扑架构，其系统由以下各子系统构成：

水平子系统(Horizontal Cabling)： 实现信息插座和管理子系统（配线架）间的连接，它将主干线路经过配线延伸到用户工作区。

水平子系统示意图

垂直主干布线子系统(Backbone Cabling)：提供建筑物的干线电缆路由，实现计算机设备、电话交换设备(PBX)和各管理子系统间的连接，常用光纤或大对数电缆作为传输介质，一般利用楼内的竖井、地下管道等作为铺设通道。

主干布线子系统示意图

工作区子系统(Work Area) ：它由终端设备连接到信息插座的连线和连接器组成，常用的终端设备是计算机、电话、传真机等。

工作区子系统示意图

设备间子系统(Equipment Room)：集中放置计算机主机和通信设备的场所，采用接线式配线架连接主机和网络设备，分别管理各楼层的水平布线。

设备间子系统示意图

管理子系统(Administration)：实现配线管理，由交连、互连配线架组成，允许将通信线路定位或重定位到建筑物的不同部位，使用颜色编码，很容易对网络中的终端进行追踪和跳线。

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