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奥运场馆安保考验系统“大集成”

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奥运落幕之后,它给安防带来的影响力并不曾消退。本次专题深入了解奥运安保 (主要指奥运场馆)在系统集成方面的取得的成绩,以呈现出整个奥运安保在设计规划、集成特点、技术采用等方面的独特之处,试图从这些宝贵的经验中挖掘出“金子”,同时,希望从奥运场馆安保一窥当前系统集成的发展趋势和挑战。


2008年8月8日晚的记忆,对于任何一个普通的中国人都是难以磨灭的——画卷、历史的足迹、飞檐走壁、倒计时......在京城上演,更有幕后工作人员屏息静气,期待这短短几小时安全度过。当圣火燃起之时,大家长舒一口气。在近一个月中,安保是奥运会成功举办的幕后功臣。


在奥运会筹备阶段,政府和奥运安保部门始终高度重视北京奥运会安全保卫工作,建立了国家、赛区、场馆三个层级的指挥机制,明确了每个层级的职责任务,确保筹备及赛时指挥顺畅、高效。而此次奥运场馆安保,由中国航天科工集团委托所属长峰科技工业集团公司,牵头组织航天科工的五个研究院,承担了奥运安保科技系统整体设计、建设和保障工作。据长峰集团相关人士介绍,“长峰承担了奥运安保指挥中心仰山桥指挥部指挥系统、108套(分指挥部、区、馆群和场馆)安保指挥系统、全部94个奥运场馆和58个周界及区域的技防和监控系统、京内外7个赛区电子票证(RFID)系统、反恐防爆重大现场监控和指挥系统、信息安全系统、综合接警平台和网络通信系统等奥运安保科技系统的设计、开发、集成建设任务,赛时期间通过建立三级应急处置机制,全程对安保科技系统进行技术保障。”


奥运安保科技系统三个层次信息的感知、传输、通讯、视频监视、指挥控制,都体现了以信息技术为核心,保证网络化的信息通讯指挥,保证公共场所的各种安全。实际上,本次奥运会把航天信息技术的C4I综合集成用在了奥运的场馆安保系统、城市应急联动系统,并且还实现了多厂家、多品牌产品集成,实现了多层次大规模的信息系统集成,提供了跨部门的安保指挥工作大平台。


统一规划、设计,注重可靠、方便、灵活
从2001年开始,整个奥运安保的总体规划就已经展开。据GE安防大项目部经理贾俊介绍,刚开始奥组委把各个场馆的设计任务交给设计院,但后来出于对安保的高度重视,要求全部场馆安保系统都按照统一标准来设计,已设计的方案需要进行修改、调整和完善。这样一来,就保证了各个场馆基本需求的一致。“最后进行系统整合的时候,奥组委和相关部门都表示的确省了不少事情。虽然前期有一些重复的工作,但可以保障安保的统一性。”


据其介绍,标准由奥组委制定,具体由长峰执行,各厂家的系统必须按照规范来做,例如,统一了接口标准协议,包括DVR、矩阵、编解码器、报警主机等设备,便于总指挥中心的平台可以得到各场馆的视频信号和报警信号等。

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另外,北京市公安局则广泛借鉴以往各奥运举办城市的安保经验,提出了奥运场馆安保系统建设理念“五个同步”,其具体而言就是:安保配套设施与奥运场馆要同步规划、同步设计、同步施工、同步验收、同步使用。根据这个原则在各方专家严格研究论证的基础上,制定了包括国家体育场在内的全部30个京内比赛场馆和奥运村、主新闻中心、国际广播电视中心的安全保卫设施配套系统设计大纲,内容涉及安保用房、安保设施等四大部分37个方面,涵盖通信、指挥、消防、反恐防暴等七大系统。铭基电子技术(北京)有限公司总工程师朱华伟认为,“这一方面从宏观上突出了‘大安保’的概念,强调了奥运安保的复杂性和需要各方面协调运作的特点,另一方面也为安保设施建设的时效性、安全性、先进性提供了有效的保证。”


在统一规划的设计理念之下,场馆的安保设计呈现出几大特点:稳定可靠、灵活、操作方便。各个场馆的安保系统担负着场馆内部和周边的安保运行工作,而对于安保系统来说,稳定性永远是第一位的。因此,在系统方案设计上,处处都体现出了稳定性的特点。太极计算机股份有限公司楼宇智能系统事业部副总经理刘广波以奥帆中心为例解释,奥帆中心共有5个单体建筑,其中两个建筑的系统可以互相切换。再如,鸟巢的监控系统所有节点均实现双路冗余备份,包括从视频的压缩、网络传输、存储和显示等各个单元都进行了双备份的高冗余设计,避免因任何一个单点故障而造成的整个系统瘫痪或某个监控点的失效。此外,在操作方面,Honeywell集团建筑智能系统部HBS工程部总监王未名介绍,“系统高度集成、稳定可靠、操作灵活,响应迅速、多种图像调用和显示手段。整个系统的传输和存储实现全数字化的,回放和显示效果优良。”


大集成,实现平台级“指挥、调度、管理”
如上所言,从一开始奥组委就提出了整体安防、集成安防的概念,也对集成安防平台提出比较细致的技术要求。在奥运场馆开工建设之前,奥组委及相关各方就组织专家为场馆设计提出了设计导则,整个奥运安保集成的设计都是在这个顶层设计原则的基础上进行,它包括场馆安防系统的功能、与奥运安保指挥中心的集成通信接口及通信协议、与大安保的协调等方面的技术要求,给大集成提供了较好的前提条件。


就单个场馆而言,集成系统一般包含CCTV视频监控、报警系统、巡更系统和门禁系统等,但其在系统规划、监控点位及管理方式上与一般民用建筑有一些差异。各比赛场馆由于防护主体、环境不同,尽管所采用的技术手段和防护措施也不相同,但一般是以系统管理控制平台为中心,对各子系统的信息进行收集、汇总,掌握现场情况,合理分配资源,由控制中心人员对紧急情况进行处理。


铭基的朱华伟表示,“从各场馆本身的系统集成来看,根据要求需要实现门禁系统要和消防联动。它们之间既要保持各自的独立性,又需考虑更上一层次的管理,使系统的管理更加高效。”


在所有的场馆中,鸟巢的系统集成较为典型。据了解,它基于Honeywell公司EBI建筑集成管理系统平台,在EBI系统平台之下,可以将安防、门禁、报警和消防等弱电系统集成进来,可以实现任意监控点的视频调用、信息显示、联动及控制。

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除了单个场馆本身的系统集成之外,最显著的是北京31个奥运竞赛场馆与仰山桥安保总指挥中心安保大集成。在位于仰山桥总指挥中心的大平台之下,加强了场馆之间,以及场馆与各级指挥系统之间的网络、图像和信息通讯基础设施建设,实现了各场馆间指挥调度快捷顺畅。仰山桥的总指挥中心可以随时调看、调用各赛区、场馆的实时信息资料和图像。


而为了满足平台级的指挥、调度、管理需求,对集成的平台有何具体要求呢?北京兆维泰奇科技有限公司销售总监曹京铭认为,“作为一个综合管理视频监控系统、防范报警系统、门禁系统的安防集成平台,应满足:集成性、开放性、独立性、一致性、可扩展性的要求。”他解释,“这里所指的集成性不是简单将不同子系统放在一个统一界面下操作管理,更重要的是将各子系统的业务功能融合起来产生新的跨子系统功能。尽管我们努力把门禁控制、防范报警和视频监控等子系统整合在一起,但每一个子系统对于安防都起到很重要的作用,因此即使某个子系统或者集成平台发生故障的时候,也不能影响其它子系统自身的正常运转。”


1.结合场馆具体需求,合理采用视频监控技术方案
因地制宜是本次安保集成的一大特色。除了不同的场馆采用不同级别的设备之外,其采用的方案也有所不同。奥运安保监控系统是由各个监控系统集成商自行设计,并经过总集成商的深化设计形成的最终解决方案。各个监控系统集成商根据各自负责场馆的特点、集成产品特点选择了不同的设计方案。


GE安防的贾俊表示,“北京奥运会对数字化的需求比较明确,如几大场馆采用数字监控方案,中小型场馆则采用模拟方案。像GE在四个场馆——沈阳奥体、国家会议中心、国家体育馆、香港马术馆,采用网络传输方式,其场馆内部本来就是一个小型局域网。而从所有的场馆采集的视频信号传输到仰山桥是基于网络的方式。从大集成的角度看,这是一大亮点。”据了解,在奥运会安保的历史中,大规模的数字化解决方案也是第一次实现。


而就实际应用情况来看,主要有三种视频监控技术方案,第一种采用模拟视频矩阵显示+硬盘录像机录像,此方案在水立方、国家体育馆等项目中使用;第二种则不少场馆有采用,它的前端采用模拟摄像机采集视频信号,通过视频线缆将视频信号送入硬盘录像机进行录像,同时,硬盘录像机通过场馆内部局域网联网,然后监控中心的解码卡将信号输出至电视墙;第三种是硬盘录像机本地录像+视频服务器网络传输+解码器、解码卡主机中心显示上墙+管理软件集中管理,此方案主要在鸟巢中应用。


另外,由于比赛项目和场地的特殊需求,无线视频监控方案在安保系统中也有被采用。以青岛的奥帆赛场为例,利用无线网络技术,实现了对帆船比赛的转播功能,这是以往所没有的。据天津天地伟业数码科技有限公司网络视频部经理李晓明介绍,“以前之所以可以看到帆船比赛,区别在于以往利用直播船,船上有各种录像设备,比赛结束之后做成录像,再在电视上播放,因此人们看到的也只是录播而已。我们为了满足这次奥帆赛电视转播的需求,在高速球产品上下了不少功夫,针对无线网络环境的不稳定性做了优化,例如,改变存储策略,增加设备本身的缓存,甚至客户端后端处理时也采用接发机制。”

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2.最大限度发挥集成系统的利用率
奥运会是最高级别的体育盛会,按照体育建筑设计规范,奥运会场馆属于特级体育建筑。在此级别下,对各专业设计的规范都有相应的要求。据铭基的朱华伟介绍,奥运场馆安防系统在完成常规功能之外,还需要兼顾赛时与赛后系统使用功能及运行方式的不同需求,在深化设计过程中体现节约、有效、先进的设计原则;另外,奥运场馆作为大型公共建筑,在奥运会后将成为举办大型活动及全民健身的场所,因此其在设计过程中必须充分考虑赛后的使用和业主的经营要求,以保证场馆的投资可以最大限度地发挥它的社会效益和经济效益。

 
由于北京奥运场馆都是永久性建筑,其要求在建筑的有效期限内,尽可能地延长建筑的使用寿命,因此,其对项目科技含量的要求更高,建筑的效率和节能也一并被体现。鸟巢的EBI建筑集成管理系统平台,以分布式数据库技术DSA集成了建筑设备监控系统、火灾报警消防联动控制、安全防范系统,以OPC技术集成了办公自动化系统、票务管理系统和公共广播系统。这种高集成度对提高工作人员的效率有很大帮助。


除了考虑场馆本身系统的有效利用率,还要考虑到赛后的需求。太极刘广波表示,“既保证奥运安保的需要,又保证以后这个楼不会太浪费。例如,奥运会时考虑先舒适再节能;到了奥运之后,则切换到另外一种模式,即先节能,再尽量地舒适。”


当然,也有个别场馆由于赛时和赛后需求差异较大,赛后调整也较大。如,赛时国家会议中心是奥运会主新闻中心、国际广播中心、击剑及现代五项中击剑和气手枪等比赛项目的使用场所,奥运会后会将其各部分进行改造:如,A座改造为四星级酒店、D座改造为五星级酒店、MPC主新闻中心区则改造成高档写字楼、IBC国际广播中心区将改造成商业区、奥运会击剑馆区将改造成会展区等。据北京泰豪智能工程有限公司工程技术部副经理徐军介绍,“赛后可利用的不多,原来安装的很多设备都要拆掉。因此,需要根据今后运营功能性的变化再重新做设计及施工。”


3.挑战
在马拉松式的奥运备战期,不少参与奥运安保系统建设的集成商都表示,奥运的安保集成是独特的,在这个过程中也面临不小的挑战。铭基的朱华伟表示,由于奥运安保是一个大集成系统,要使安保集成功能完整实现,需要在三个方面做好扎实的工作:第一是要有一个统一、完整的规划,使各场馆安防系统设计遵循统一的技术规范;第二是设备选型方面必须保证通信协议的匹配和兼容;第三就是对项目实施的技术人员的能力有较高的要求,这几点在奥运场馆招标文件中都有非常明确的体现。


例如,前期设计是最棘手的。“前期需要将状况、需求了解清楚,我们大概花了2-3个月的时间来进行相关调研,”太极的刘广波谈到。另外,由于工期紧张,施工现场交叉作业带来的干扰都是非常现实的困难。在整个施工过程中,非常考验集成商的工程管理能力。泰豪的徐军以国家会议中心的项目为例说道,“我们在工程管理上采用国际通用的项目管理办公室PMO管理模式实现了对多个子项目的管理,管理人员以先进的管理方法为基础,更灵活地决策,使得此项工程有序地进行。前期准备工作需要准备充分,包括与各有关单位的协调,我们按着自己的思路与工程整体进行了分析,并拿出在分析上有交叉作业问题的难点提前调整及协调,确保安全防范系统工程的顺利进行。”

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而在技术方面,据GE安防的贾俊介绍,整个过程中难度比较大的是软件二次开发。“针对这个问题,我们内部做过频繁的交流,甚至后来总部派国外的技术人员来北京长驻。对于GE来说,我们希望在奥运项目中可以提供更方便的产品,便于总指挥中心更容易得到场馆的信号,包括视频、报警、控制信号,并实现控制。”


另外,Honeywell的王未名也表示,系统软件修改和调试也是碰到过的挑战之一。“对于集成商来说,提供‘符合用户需求的个性化’方案是我们的责任和义务,尤其是鸟巢项目,用户的需求就是我们的目标。”


从奥运安保一窥系统集成的趋势
传统的角度看,安防系统集成是iBMS建筑智能化系统集成的一个重要组成部分,现在比较通行的做法是使用一个统一的软件平台,使用OPC、BACnet、Modbus等开放的通信协议,将相互独立的建筑物机电设备控制系统、安防系统、消防系统等集成到iBMS系统中,在一个数据库的基础上实现各系统之间的联动操作及数据共享。安防系统各子系统相对独立运行,但功能上又具有互补性。


近年来,许多弱电系统设备供应商都开始提供基于TCP/IP的产品,如具有编码功能的数字化摄像机,支持IP协议的门禁控制器、楼宇自控系统的DDC控制器等,因此,建立在综合布线系统基础上、真正实现开放的通信协议,以实现互联互通甚至即插即用将是建筑智能化系统的发展方向。在此趋势下,据铭基的朱华伟从本次参与北京奥运会场馆的安保系统集成的经验总结,“未来系统集成还需要加强的方面,首先是在深化设计方面强调系统安全性,如全数字化CCTV监控系统服务器与现场编解码器之间的通信路由的安全;其次是强化施工管理,严格按照规范施工,如摄像机安装位置与空调、电气等其它专业设备之间不要有干涉或干扰等,这些问题处理得细致,将为系统的良好运行提供保障。”


此外,随着不少用户单位对安保的投资日趋谨慎,如何延长集成系统的生命周期,降低改造成本是将来集成不可忽视的需求。朱华伟认为,大型体育场馆首先是一个公共设施,其安防系统应突出公共安全的要求。安防技术处在快速发展过程中,应在确保实现基本要求的前提下,应用计算机网络技术,以全数字化为发展方向,将体育场馆建设成为一个完善的信息节点,这一方面可以延长弱电系统的寿命周期,另一方面也可以为将来的系统升级改造提供便利,有效地降低系统改造的成本。

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