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广州恒大莲花足球场专业智能化系统方案探讨

路利军 尚元鹏
  
锦绣·下旬
2023年5期
东营市建筑设计研究院 山东 东营 257091 中建四局安装公司 广东 广州 510700

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摘要:广州恒大莲花球场为国际专业足球场,可容纳10万人,建成后将成为世界上规模最大、档次最高、配套最全、科技含量最高、座位数最多的顶级专业足球场。球场专业智能化系统采用全球最先进的视频裁判系统、门线鹰眼技术、运动技术分析系统(EPTS)等技术,这些技术将引领国内足球场智能技术的发展。

关键字:智能化、视频裁判系统(VAR)、门线鹰眼智能化技术、比赛中央控制系统、运动表现监控系统(LPS)、场地扩声系统

一、项目概况

广州恒大莲花球场位于广州市番禺区,距广州南站 2.6 公里,东至钟屏路,西至规划路南至兴业大道,北至规划路。用地面积 150954 平方米,建筑面积 301907 平方米,将建设成为专业足球场及商业为一体的大型公共建筑,足球场可容纳 10 万人。 本项目为国际专业足球场,将建成世界上规模最大、档次最高、配套最全、科技含量最高、座位数最多的顶级专业足球场。内设 FIEA 标准专业足球场(可容纳 10 万人) 以及 16个VVIP包间、 152 个VIP 包间、国际足联区运动员区、媒体区、新间发布厅等配套功能。

二、智能化系统建设依据

1、国内标准

Ø体育建筑智能化系统工程技术规程 JGJ/T 179-2009

ØFIFA等相关标准

ØFootball Stadiums Techinical Recommendation and Requirements 5th edition 2011

Ø(FIFA 2011年专业足球场技术建议和要求第5版)

Ø2 AC2023 Stadium Technical Annex (2023年亚洲杯球场技术附件)

Ø3 FCWC 2021 Hosting Requirements(2021年世俱杯申办方要求)

Ø4 UEFA Tournament Requirements 2024(2024年欧洲杯申办方要求)

三、智能化系统构成

场馆赛事专业智能化系统(SFS)是指:体育建筑特有的、为满足举行训练、比赛及观看、报道和转播比赛所必需的智能化系统,通常足球场场馆所包含的系统除LED显示屏、场地扩声、场地照明及控制系统这些基本系统外,还包含:为媒体服务的电视转播及评论员布线系统、新闻发布厅音视频系统、为裁判员服务的VAR(视频裁判系统)、门线鹰眼系统;为运动队服务的视频战术教练系统、运动技术分析系统(EPTS);为媒体、观众、赛事各方提供的赛事实时信息发布系统、和足球计时记分系统联动的带到计时的标准时钟系统;为裁判、赛事保障方提供的场馆专业内通系统;为赛事服务的体育展示系统(音视频的集成控制和观众互动);为场馆提供赛事保障的场馆VOC运营控制系统(VOC)。

1、足球场-场地扩声系统

(1)FIFA要求:连续最大的声压级为100dBA,峰值声压级为105dBA,声音清晰度不小于0.55(固定观众席),看台坐席整体声压级波动幅度:+/-3.5dB,频率(坐席区域):在120Hz-5000Hz范围内+/-3d分贝;

(2) FIFA世俱杯的要求:看台坐席整体声压级波动幅度:+/-3分贝的要求,最大声压指数为125dB SPLA,频率(坐席区域):在120Hz-5000Hz范围内+/-3dB;声音清晰度:体育场碗形区STI>0.55,其他区域STI>0.5,扩声声压级可根据背景噪声自动调节,需大于背景声6 dB。

(3)欧竞赛要求:STI/RSTI of 0.7/0.65 (满场);看台坐席整体声压级波动幅度:+/-6dB SPL(A);连续最大的声压级为110dB SPLA ;频率(坐席区域):在160Hz-12KHz范围内+/-8dB。

其它要求,另外场馆混合区需采用和场馆扩声系统联动的专业扩声设备;以及主队球迷区的特殊音响设计要求、和场馆应急公共广播联动。

2、足球场-售验票系统

系统的信息服务软件采用云架构的模式,可以为用户提供基于WEB段、移动端(手机APP、微信)的全方位的应用支持,支持多种本地、移动支付方式,系统在提供票务信息服务系统的基础上,基于统一的云服务平台,还支持场馆的日常运营服务,提供和第三方票务平台的接口对接,可以满足各种通道闸的联动控制。系统设计满足FIFA要求的售验票出入控制系统的技术要求,以及满足场馆票务处理中心系统的技术要。

本足球场为100000人,通常验票通道数量需要保证场馆在1小时之内让全部观众进场,通常一个通道1小时能通过600人(门闸方式),本场馆约需要166通道;另外按足球场的通道控制方式,需要在场内各个观众通道入口设置二次人工验票点,需要手持无线验票机

3、足球场-电视转播及评论员系统

·系统采用满足SMPTE311标准的高清线缆布线系统,系统设置的转播机位(平台)可以满足FIFA标准的摄像机位的要求,同时也可以满足FIFA标准要求的VAR专用摄像机位的要求;

·系统还需满足场馆内其它区域转播的要求,这些区域包含场馆混合区、新闻发布厅,电视采访室、球队下车区、场边采访区、看台上的出境平台等:同时系统设计还满足特殊摄像机位的需要,包含3维飞猫、无线摄像机和设置在特殊位置的风景摄像机位的布线要求;

·通常看台媒体席采用临时设置的方式,所有的媒体专用线缆均采用临时敷设的方式。足球场内相关系统和电视转播机房的的互联互通的需要采用线缆预埋的方式。

4、足球场-标准时钟系统

系统通过4G物联网接收模块接收国家授时中心的授时信号,通过4G无线数据通信,把授时信号传送给前端的时钟中,系统通过云端的监控软件可以进行时钟状态的监视,以及到计时时间的设定等。

时钟的特点:设置在裁判员休息室、运动员更衣室的到计时的时钟,可以和足球计时记分控制器的中场休息按键联动,系统的联动控制器,可以在开赛前,通过裁判员的手动控制,联动控制运动员休息室倒计时时钟,并按设定的时间(可通过软件设定)联动控制休息室的崔场铃。

4、足球场-比赛实时4K视频和竞赛信息实时发布系统

系统采用支持4K超清信号无延时无压缩实时传输的基于全光万兆以太网的SDVOE技术标准,可以满足FIFA要求的为赛事场馆内的服务对象:媒体、评论员席、转播采访间、混合区、转播平台,以及比赛监督官员、运动员和教练员休息室、VIP、观众提供低延迟的有电视转播系统提供的4K比赛实时视频场馆馈送服务。系统满足FIFA要求的多信道信号的传输要求,支持不少于32路4K超高清信号的实时发布;并支持在单个4K显示终端上单路4K信号和多路信号同时显示的模式的控制;综合型赛事期间,系统可以满足实时接收来自赛事IBC中心IPTV信号的推流服务,并通TPTV接收设备把信号送入本系统,分发到场馆内的各个显示终端上,方便用户自主选择观看(单信号单画面或多信号画面分割方式)。 系统设计的单屏实时显示多路信号的功能可以满足赛事转播媒体席、比赛监督席的比赛视频实时监看的要求,同时还可以满足场馆内所有显示终端(包括场馆LED显示屏)实时视频和竞赛信息的显示要求;

4K 60P 8bit取样 4:4:4 超高清信号传输

水平象素 x 垂直象素 x 色彩深度 x 刷新率=带宽

3840*2160*24bit*60fps=11.123 Gbits

SDVoE技术将12G带宽信号无损压缩至10Gbit以内,保持4K60 4:4:4的画质的前提下,辅以带宽保障与延时校准,至此,任何4K60 4:4:4的超高清视频和设备,都能够平滑迁移到IP网络上来。

·SDVoE 和 H.264/H.265的比较

5、足球场-视频裁判(VAR)系统

系统应满足FIFA对VOR机房房及VAR系统的要求,系统应能满足接收所有现场电视转播信号的能力,同时可以实现对所有慢镜头信号的存贮及回放功能;系统可以独立接收传门为VAR系统服务的摄像机信号,并可以进行信号的实时采集和回放;设计在VOR房间的高清监控摄像机可以实时把VOR房间的工作画面转送到现场大屏幕上;系统配置专用的VAR内通系统,可以满足VAR裁判的使用要求;通过在足球场地周边设置 VAR 机位,结合 VAR 视频分析系统,起到视频助理裁判的作用。整个过程包括:

u事件:当事件发生时,裁判员通知 VAR裁判员确认事件

u审查:VAR 审查事件并通过耳机通知裁判

u决策:裁判要么决定在球场边的监视器上亲自查看事件的视频片段,要么接受 VAR 提供的建议,并据此作出决定

6、足球场-场馆运营控制系统(VOC)

●实时设备远程状态监视:包括变配电、机电设备、空调、场馆环境等

●实时竞赛信息监视:赛事综合信息(CIS、GMS);高清比赛实时画面

●场馆内部通讯集成:实现固定电话、移动电话、无线对讲系统的通讯集成;同时支持移动终端(手机)基于场馆WIFI或4G/5G数据网进行语音通信,和视频图像的传输;并通过通讯调度台进行通讯调度管理

●场馆视频监控的远程监视;并通过VOC中心的显示屏,进行各种信号的展现;通过信号融合设备进行信号的拼接和融合

7、足球场-光学图像跟踪系统

FIFA认证的足球运动3D光学追踪系统

基于足球场地实际情况,可以安装6到16个高清摄像头

结合光学图像处理算法软件,可以做到场地内运动物体的实时信息追踪

包括运动员、裁判、和足球等的运动视频,位置信息及运动轨迹等,实时分析跑动距离、速度、加速度、队伍阵型等大数据。

8、足球场-球门线技术系统(GLT)

该技术是获得FIFA认证的球门线技术系统,GLT球门线技术系统通过判断球是否越过了球门线来确定进球是否有效。在足球场地使用14个高速高清摄像头,每个球门由7个摄像头配套拍摄球的位置轨迹被摄像头自动连续拍摄捕捉,通过光学软件处理技术,实现3D效果是否进球得分的指示信息实时同步到每个裁判及比赛官员佩戴的腕表上整个过程不足一秒种。

9、足球场-运动表现监控系统(LPS)

实时位置、惯性和事件数据的组合让LPS成为一个能够提供关键决策信息的平台,采用可穿戴监测设备,可将精确的运动员运动轨迹追踪与爆发力动作分析相结合

数据监测显示包含:心率、心率区、心率曲线、卡路里、距离、速度、加速、减速、运动轨迹、热图、在速度区的距离、最大冲刺次数、跑步步频、运动强度(最大心率百分比)、训练负荷、恢复时间等。

小结:恒大莲花球场做为在建的世界上规模最大、档次最高、配套最全、科技含量最高、座位数最多的顶级专业足球场,项目智能化系统地上述全球最先进的智能化技术,将大大提升国内专业足球场的智能化水平,并将引领国内足球场智能技术的发展。

参考文献:

(FIFA 2011年专业足球场技术建议和要求第5版)

《广州恒大足球场设计总包任务书》

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