体育场馆监控系统建设技术方案

1.1概述

未来几年中，广东将会投入大量资金，新建及改建的体育场馆设施，我国的体育场馆建设迎来历史性发展机遇。倡导绿色城运，推动体育场馆建设绿色、科学、数字化发展，场馆安全防范建设极其重要。现代体育场馆安全防范系统充分利用信息技术发展的新成果，通过信息化手段大大提供高场馆可控性，实现人身安全与会场管理的最终目标。

1.2体育场馆风险等级的划分

不同规模和不同用途的体育场馆的防范风险是不一样的。按照国家强制性标准GB50348-2004《安全防范工程技术规范》中第四章“高风险对象的安全防范工程设计”对单位风险的划分，由高到低可分为三个级别：一级风险，二级风险，三级风险。在对体育场馆的安全风险划分中也采用了这一划分方法由下面可简明地表述风险单位的划分原则：

风险等级体育场馆备注

一级风险单位

能容纳观众六万人以上（含六万人）的体育场；

能容纳观众六千以上（含六千人）的体育馆；

能容纳观众三千人以上（含三千人）的游泳馆。指具备左列条件之一，在举办国家级或亚运会、奥运会、世界单项体育比赛及相应活动时；或举办危险程度很大的体育比赛时。

二级风险单位

能容纳观众二万人以上（含二万人）不足六万人的体育场；

能容纳观众三千人以上（含三千人）不足六千人的体育馆；

能容纳观众一千五百人以上（含一千五百人）不足三千人的游泳馆。指具备左列条件之一，在举办省、直辖市级体育比赛或全国性、国际单项体育比赛及相应活动时；或举办危险程度较大的体育比赛时。

三级风险单位

容纳观众二万人以下的体育场；

容纳观众三千人以下的体育馆；

容纳观众一千五百人以下的游泳馆。指具备左列条件之一，在举办县、市级地方性、群众性运动会或相应活动时；或举办有一定危险程度的体育比赛时。

1.3部位目标风险

在一个风险单位中，不同的部位有着不同的风险；而在同一个风险部位中，不同的目标其风险也有不同。所以在风险单位划定后，还应确定部位(目标)的风险。对体育场馆的要害部位(目标)、重点部位(目标)、一般部位(目标)也分别划为一级风险部位(目标)、二级风险部位(目标)、三级风险部位(目标)。大体可作如下的考虑：

主席台（要人）、贵宾室（要人）、通讯系统用房、裁判员区、运动员区、竞赛管理区、新闻媒体区、供电设备（变配电机房、发电机房）、信息处理设备、封闭式体育馆的主进风口、安保指挥系统用房、监控系统用房、隔离用房、奖牌仓库、*械仓库、财务室等等要害部位可划为一级风险部位；

备勤用房、观众出入口、观众席区、灯控室、声控室、大屏控制室、空调和供水设备等重点部位可划为二级风险部位；

其它可划为三级风险部位。

在各风险部位中，还可确定一些风险目标加以重点防护。

1.4体育场的设计目标

对体育场体育场馆前期的勘察及系统调研表明：

体育场馆的要害部位应安装视频安防监控装置，尽可能不要出现盲区，并宜能与相应的照明、入侵报警设施及声音复核等设备联动。重点部位宜安装视频安防监控装置。回放图像应能清晰分辨人员的脸部及体貌特征。

体育场馆与外界相通的主要出入口应安装视频安防监控装置，应能够监视出入体育场馆的人员情况。回放图像应能清晰分辨出入人员的脸部及体貌特征。

体育场馆内外重要通道及部位应安装视频安防监控装置，应能监视、记录重要事件的全过程。视频安防监控装置还应能够监视体育场馆内人员的活动情况，回放图像应能清晰显示重要事件的全过程。

视频安防监控子系统记录资料的保存期一般不应少于7天，在有重要赛事时应对比赛期间的有关视频安防监控子系统的重要记录资料适当延长保存期。

应采用视频安防监控数字录像设备。

有条件的还可采用人像识别功能，及与防爆安检、视频安防监控等子系统配合使用，效果会更好。

系统主要技术指标及要求还可参照GB50198《民用闭路监视电视系统工程技术规范》及GA/T367《视频安防监控系统技术要求》的有关条款。

1.5安全管理/应急指挥中

安全管理/应急指挥中心的内容是非常丰富的，一般应包含公共安全应急平台、监控中心（室）。公共安全应急平台还包括信息获取子系统，智能应急子系统与应急指挥子系统。

监控制系子系统可配合智能应急子系统，完成对人员的疏散，及室外交通的疏导和管理

监控系统将前端监控点图象信息传回监控中心，应急指挥子系统，通过紧急广播、有线/无线通讯实施人员疏散的指挥与管理，组织实施救援方案，对外发布事故处置状态信息等。

安全管理也应妥善处理与智能化弱电系统的计算机软件平台的衔接，以达到信息共享和实施高度的集成，为智能化管理提供可靠、高速和灵活开放的传输平台及实现途径，创造一个投资合理有效、功能齐全高效、舒适便利的环境，为整个体育场馆的运作、管理和发展打下良好基础。

1.6系统关键技术指标

1．视频采集部分

这部分是保证整个系统工作质量最重要的部分，要求选用的摄像机需满足以下条件：选用高质量的彩色数码控制CCD摄像机，要求水平清晰度不低于480电视线，信噪比大于48Db选用3可变镜头，光圈、焦距自动调节高灵敏度，可实现的最低照度为0.1Lx（彩色）和0.01Lx（黑白）内置自动切换双滤色片,实现白天彩色夜间黑白的自动转换，满足全天候监控要求。目前国内外各大知名厂家都可达到可以要求，如美电贝尔公司所生产的高清低照摄像机BL-600CB，水平清晰度高达545TVL，最低照度达到0.00045Lux/F1.2。

2．信号传输部分

比赛场馆安防监控的特点是监控区域范围相对较广，导致信号传输距离加长，视频监控则要求信号实时、连续、清晰，而且图像信号的数据量非常大，这就要求传输介质要有足够的带宽，所以本方案信号传输全部采用光纤，通过光端机完成转换。实践证明，采用光纤传输后，图像质量大大提高，屏幕彻底消除马赛克现象，而且控制信号响应速度明显加快，完全达到了系统的设计要求。

3．信号切换和控制部分

该部分是整个数字化监控系统的中心，既是整个系统信号的传输、切换、分配中心，也是整个系统的控制中心，所以该系统质量的优劣，功能的配置是否完备和先进，直接影响整个系统的功能和运行质量。所以系统配置/选用的控制矩阵具备/满足下列要求：

支持分控功能和独立控制键盘控制键盘界面直观，系统编程简化，显示清晰具有组同步切换功能和子网切换功能。模块化结构，具备扩充功能，可扩展成更大规模的矩阵切换系统具备报警功能

4．录像存储部分

数字化监控最基本的特征就是系统运用了计算机技术的最新成果，信号处理全部数字化。本系统录像存储完全摒弃了传统监控用录像带存储记录的方式，而是采用新一代的数字硬盘录像监控系统（DVR）,该系统在图像质量、界面显示、保存日期、检索回放以及多种先进的新增功能等诸多方面都是传统模拟方式绝对无法相比的。系统图像质量在实时监控达到实时D1标准码流，以D1标准存储，存储帧率可调，最高25帧/S、存储时间15天。

5．显示部分

安防监控的基本特征就是要求监控的实时性，为给监控人员提供一个良好的监控环境，系统在监控中心设置大屏幕电视墙来显示监控画面，每个画面用一台21寸纯平监视器来显示，同时大屏中心还设一台80寸以上的DLP大屏，可以随时将需要重点监控的画面切换到背投彩电上显示，通过对摄像机云台和镜头的操作，可以非常方便的对监控目标进行近距离监控和跟踪，极大的方面了监控人员的操作，提高了效率。

6．网络传输部分

各体育场馆监控中心还支持网络传输和亚组委网络监控，一方面视频信号通过光纤上传到亚组委监控中心，另一方面亚组委监控中心还可以通过网络连接到各体育场馆DVR上，对各体育场馆每只摄像机进行实时访问和控制。

1.7场馆监控系统的技术方案的选择

本次系统方案的设计重点和难点是，如何最大限度地利用原有设备，以及如何实现不同监控系统设备的兼容问题，经过对目前监控系统组网技术和未来监控系统组网发展的趋势和投资成本及利用率分析，本监控系统架构采用“模拟前端+网络传输+网络平台”的方式，录像资料存储分本地全部存储和亚组委安保调度中心重点存储的两级存储，这样及保证了系统的稳定性和安全性，又减轻了亚组委主控中心的监控压力，也大大提高了系统的利用率和系统高效稳定性，也有效的降低的系统的投资成本，具体的系统架构如下所述：

建议在中心体育场体育场馆设置一个分控中心，统一对体育馆和体育场的监控点实行统一管理和控制。

分控中心建议配置下列设备，数字硬盘录像机（体育场DVR放在体育场综合布线网络设备间，体育馆DVR则放在监控中心），数字视频解码器，电视墙（建议电视墙设置大屏幕监看），视频服务器（可以流媒体转发），网络交换机，及控制键盘。

体育场馆的分控中心，可通过亚运专网络将视频信号传回传回设置异地的亚组委监控中心，亚组委可通过设置在中心的数字矩阵将视频信号切换到电视墙上，具有最高权限对前端所有亚运会场馆进行集中监控，也可通过设置中心的数字矩阵对前端任何一个高速球的控制及前端录像资料的浏览、回放、下载，在亚组委监控中心设置存储服务器，实现对前端重要视频数据的存储。

为保证本系统的稳定和高效建议所选的硬盘录像机，需为同一品牌同一型号同一技术参数，这样的优点是减少重复投资和减少本次监控系统的成本投入。

1.8体育场监控系统拓扑图

1.9设备选型要求

1.9.1摄像机选型原则

根据各自监控的风险等级的不同，可将体育馆里各种各样的区域划分为三个不同防护级别的区域，根据各自防护级别的不同，选择不同的设备（设备高中低档、动点或固定点），具体如下：

建议在体育馆通道，裁判席区、媒体记者区、新闻发布厅、贵宾室外通道、看台贵宾席、颁奖台区等区域设置固定彩色高清摄像机；

在交通要道，专用车辆停车区、要人专用停车区、供电房、供气房、供水房、等区域设置彩色高清晰日夜型摄像机，可满足重点部位的固定监控，

建议在普通停车区，体育馆外围交通主干干道设置高速球摄像机，即可保证体育馆外围安全，也可配合交警对体育馆外围的交通进行有效疏导和管制，由于比赛观众席，面积较大，需要监控的大，现场情况复杂，建议设置高速度球摄像机，进行全方位监控，使监控系统盲区减到最小。

在本系统设计在重要的需要监控面积大的区域采用智能高速球摄像机，其摄像机不仅效果清晰度，而且云台转速快，能够在短时间快速定位到所要监控的对象，适合于对大面积区域重点监控的需求，例如；体育馆比赛区域、室外停车场、体育场、观众席等。

在出入口部位建议使用超宽动态固定摄像机，此类摄像机的最大特点是，强光抑制性能比较强，在出入口等逆光环境下使用，可以获得清晰的图像。

1.9.2存储与控制的选择

亚运场馆监视控系统存储部分，选用嵌入式高性能DVR。嵌入式操作系统是一种实时的，支持嵌入式系统应用的操作系统软件，它是嵌入式系统极为重要的组成部分，通常包括与硬件相关的底层驱动软件、系统内核、设备驱动接口、通信协议、图形界面、标准化浏览器等，嵌入式操作系统在系统实时高效性、硬件的相关依靠性、软件固态化及应用的专用性等方面具有较为突出的特点。DVR能达到16路视频全实时D1监控和录像，支持多路D1录像回放，支持多种网络应用，满足亚运网络视频的各种应用要求，最大硬盘数8个以上，单硬盘无容量限制，硬盘配置保证D1实时图像保存15天时间。

1.10布点原则

前端监控范围：

《第16届亚运会比赛项目要求》附件一《亚运会安全保卫系统通用要求》中有关“电视监控系统”的要求有：“1、应在场馆的出入口、外围隔离设施、主要通道、看台区及重点部位布置摄像头，看台区的监控覆盖率应达到100%，数量根据实际情况确定；奖牌临时存放处，失物招领处要求有监控。”

重点部位有:馆内供水、供电、供热、供气、通信设备设施的监控室或作业间，贵宾室外围，主席台，竞赛场，裁判席，媒体分中心，各类通道。

1.11传输

场馆前端监控点全部使用SYV-75-5同轴电缆传输视频信号到监控中心；现在在体育场及外围监控点也是用SYV-75-5同轴电缆传输模拟视频信号到网络设备间的DVR，再走综合布线的光纤传输到体育馆监控中心主交换机。体育馆内监控点用SYV-75-5同轴电缆传输视频信号到监控中心DVR。

亚运专网的光纤接入体育馆监控中心主交换机以太网单模光接口模块，本地所有视频图像信号可以任选16路同时上传给亚组委指挥监控，场馆本地监控中心直接从主交换机接入全部视频信号进行控制管理。

1.12控制与显示

由视频服务器上监控平台软件来管理控制前端摄像机，切换显示电视墙上的图像，并转发流媒体服务。该部分是整个数字化监控系统的中心，既是整个系统信号的传输、切换、分配中心，也是整个系统的控制中心，所以该系统质量的优劣，功能的配置是否完备和先进，直接影响整个系统的功能和运行质量。所以系统配置/选用的监控平台软件数字控制矩阵具备/满足下列要求：

支持分控功能和独立控制键盘控制键盘界面直观，系统编程简化，显示清晰具有组同步切换功能和子网切换功能。模块化结构，具备扩充功能，可扩展成更大规模的矩阵切换系统具备报警联动功能。

安防监控的基本特征就是要求监控的实时性，为给监控人员提供一个良好的监控环境，系统在监控中心设置大屏幕电视墙来显示监控画面，每个画面用一台21寸彩电来显示，同时大屏中心还设一台80寸以上的背投电视，可以随时将需要重点监控的画面切换到背投彩电上显示，通过对摄像机云台和镜头的操作，可以非常方便的对监控目标进行近距离监控和跟踪，极大的方面了监控人员的操作，提高了效率。

1.13网络结构

系统网络结构为：前端摄像机，全SYV-75-5线缆传输至网络机房，经DVR数字化编码，存储，上传数字视频信号到交换机，供网络视频共享。一路进入电信光纤，传给亚组委总监控中心。一路则通过场馆本地局域网传到场馆本地分控中心交换机，在监控中心由监控平台进行管理。

1.14机房、供电及防雷

1.14.1机房

监控机房面积要求不低于30平米，以便有足够的空间容纳电视墙、操作台、设备机柜、UPS及空调、消防等设施。

机房按标准进行装修，有防静电地板，防盗门窗，照明设施。配置制冷能力与房间相匹配的一般空调，配置干粉灭火等消防设备

1.14.2网络设备间

网络设备间监控机柜主要放置DVR、交换机、配线架等，要求有UPS供电，具体使用网络设备系统的UPS电源。为保证DVR设备的正常工作，需配置相应的空调系统。

1.14.3供电

根据系统设计，系统配电必须满足系统运行的要求，并有一定的余量。监控中心采用机房配电柜来对系统可靠、安全、合理供配电。需要配备在线式UPS电源，使系统在紧急情况停电时系统处于受控状态，备用电源容量至少能保证系统正常工作时间2小时以上。

机房供电功率要求不小于10KW，配置有5KW的2小时UPS。

前端摄像机供电统一由机房提供，以保证在市电断电时有UPS供电。

1.14.4防雷、接地

系统按照3级防雷标准进行防雷。整体设计系统防雷接地，系统各组成部分防雷接地及安全防护设计符合现行国家标准及要求。

安装在室外的立杆、各式摄像机等单元采取防雷接地措施，设电源避雷器、信号线防雷器专用防雷装置，用铜包钢接地棒做成独立接地网，在其底部有良好的防雷接地线，接地母线应采用铜质线，不得与强电的电网零线短接或混接，接地电阻不超过4欧姆。

设备监控室配电柜应安装电源浪涌抑制器，保护负载和设备的运行安全。同时机房应有专门的接地，设备接地和机架接地分开，系统接地电阻不超过4欧姆。采用联合接地网时，其接地电阻不超过1欧姆。

1.15结语

体育场馆的监控系统从模拟时代走向了数字化、网络化、集成化、智能化的发展道路，在整个视频监控的核心业务模块中，必将集成越来越多的最新前沿科技，包括行为识别技术，主动防御技术等。广州美电贝尔公司也将在自己音视频专业领域继续深入行业应用，集成更多实用功能，确切为客户自身需求的考虑，满足客户的多方面需求。

自评：

现代体育场馆安全防范系统充分利用信息技术发展的新成果，通过信息化手段大大提供高场馆可控性，实现人身安全与会场管理的最终目标。根据现代安防系统未来发展方向及建设一个高安全、智能化，网络化的体育盛会，在系统的整体设计采用数模结合的系统框架，保证整个系统有一个高清晰图像信息、良好扩展性及智能化网络服务。在各大体肓馆建设中，根据会馆特殊情况，大部处于光线较强与黑暗处相互存在的场景，在设计时所使用的摄像采集设备都采用光学宽动态技术；在图像编码过程为了保证图像清晰度及实时性，根据嵌入式硬件CPU处理速度有限的原理，在编码设备选择上都采用8路或以下的编码器。在本次场馆安防系统设计中，充分体现美电贝尔对安防系统建设的个性需求及高度的集成化设计。