尽管基于IP摄像机的体育馆安防系统是未来大型体育场馆安防工程发展的大趋势,但是,因中小型体育场馆在中国相当普遍,传统的基于模拟摄像机的安防监控系统依然有着巨大的生存空间,模拟或模数混合系统有可能在中小体育馆的安防工程中长期存在下去。
体育场馆安防工程建设的现状如何?其发展方向是什么?这是中国安防工程商和集成商关注的焦点问题。本文采访的海湾安防、上海博世、美电贝尔、浩铭安防、建腾创达以及广州宇洪电线电缆等公司在体育场馆安防工程建设中均有着丰富的经验。
安防系统集成商要提高多品牌产品的匹配能力
目前,国内大型体育场馆基本都是选用国外的安防品牌产品。国外品牌又分为两类,一是完全在国外组装的产品;二是在国内组装的产品。前者的价格比较贵,比后者的价格高几倍。尽管品牌厂家众多,但是,它们只能提供监控系统所需配套设备当中的某一部分,并不是一个厂家能够做全系列的产品。没有一家公司能够提供从前端至后端的全系列产品。
以我们承接的秦皇岛奥运会体育中心的安防工程项目为例,它是海湾安防承接的一个成功的体育场馆安防工程案例。
首先,这里需要一个高速的球形平台。通道摄像机采用的是一个半球。红外摄像机选用的是国内一些品牌厂家的产品,放在地下室或地下停车场内。对于赛事的监控,因为速度要求快,我们选择派尔高的高速球。硬盘录像机我们选择海康威视的,而监视器我们选择了创维的LCD屏,矩阵我们选择了AD的产品。这样下来大概需要5-6家品牌的产品。
对于我们来说,做一个体育场馆的安防工程至少要涉及5-6个品牌的产品。因此,不同品牌产品之间的匹配问题就成为了安防工程中必须解决的问题。这就要取决于厂家的能力以及集成商的能力。如何实现匹配是考察集成商水平的一个依据,只有达到一定的技术水平,才能把这些事情做到很好。例如,派尔高的摄像头就有可能与AD的矩阵不匹配,表现在两种设备的通信总线不匹配。派尔高的摄像头可以通过一根同轴电缆把视频信号和控制信号传出来,AD更多地走总线的控制,从线缆上讲,可以把它们连在一起。再比如,硬盘录像机和球之间的匹配,如果不重视细节,可能就无法发挥单一系统的效果。所以,集成商要做的主要工作就是:1.设备选型;2.设备的匹配。
匹配包括硬件和软件这两个方面。硬件主要是接口的问题,软件主要是通信协议的问题。行业里面所说的标准不统一的问题,主要是执行标准1而采用备选标准2,或者,执行标准2而采用备选标准1等原因所致。海湾安防目前做到了从前端到后端设备的匹配,提供从前端到后端的完整设备。从而给集成商或者开发商提供一个完整的平台。主要途径就是让厂家按照我们的要求或者标准进行定制生产,让它们满足整体系统标准。
目前,在选用产品上,原装、国内组装和定制产品我们都有选用。以枪式摄像机为例,国内品牌机大致在600元左右,三星在国内组装的品牌机在1000元以上,索尼原装机在2000元以上,价格呈现几何递增的关系。
在后端上,以矩阵为例,国内品牌的32路矩阵的价格大致就是上万元,而AD的矩阵则要十几万。在监控中心,如果空间足够大,选用背投会更多些。例如,我做的一个项目就采用了120寸的背投,价格就在120万以上;而正投所采用的硬质屏的价格一张就要60万。
目前,像奥运会体育场馆的规模都在10万人以上,其安防工程的设计都是由专业的公司实施。以5万人的体育场馆为例,其造价占整个项目造价的5%左右;监控、报警、门禁和出入口控制等等安防系统大约占造价的30%;弱电部分大约占造价的30%左右,包括消防和环境控制以及信号覆盖系统等等;而网络的造价更高。以1000多万的总造价来看,安防监控这部分大约占350万。
如果以5万人的体育场馆为例,仅仅就安防监控系统来看,监控点数大约在200-300点左右,造价的高位数、中位数和低位数依次为2000-3000万(全部采用进口设备),每个点的造价在1-3万元左右;中位数造价在1000万元左右,每个点的造价大约1万元到5000元。项目造价的低位数大致在5-600万元左右,每个监控点的造价大约为1000元。
在影响造价的因素当中,关键因素之一就是摄像机的线数、色彩饱和度等指标,例如在480-580线够用的情况下,如果进一步提高线数要求,工程造价就会以几何级数倍增。
目前,采用国内品牌的产品进行体育场馆安防工程的建设,其造价水平比较低。这个问题主要应通过甲方加强对国产品牌的认同来解决。因为体育场馆安防工程的整个流程是场馆建设单位委托第三方进行弱电系统-包括安防工程-的设计、厂家进行设备的制造、我们系统集成商实施系统集成、工程商负责最终的安装。
我们在项目开始之时,就与设计单位进行沟通。主要是沟通安防工程的设计如何才能达到施工要求的问题。这个过程的周期很长,通常从楼体打第一根桩就开始运作了,有时候到了楼体建设完工,许多事情还没有协调完成。
问题在于,从建设方或设计方来看,真正做设计方案的人不能拿出深化的设计方案,而只能给出设计思路。因此,从设计思路出来到具体方案确定这个过程之间,需要很长的磨合过程。比如,监控点的设置、布局就需要很多的磨合。从深度层面看,主要是国家标准对于某些地方只是规定了要设置监控点的规定,但是,具体设置的位置、点数、品牌、线数、饱和度等等指标并未做硬性规定。
系统集成需要考虑技术与应用两个层面
目前,随着体育场馆建设的发展,需要采用一个平台或者体系来支撑各类系统的运作。然而,在实际工作的过程中,这些系统能否与实际的应用相结合?这还有待进一步的发展。目前,需求比较旺盛,但是,从设计、集成、施工等等环节来看,最终完成的系统能否达到应用的要求,应该还是在不断的发展。
因体育场馆规模大,涉及用途广,人员密集,安全等级要求高,所以,要考虑的因素比较广。体育场馆弱电系统涉及的子系统很多,安防只是其中一个组成部分,因此,还要考虑兼顾其它不同的模块和应用的需求,在设计和产品的选型上要考虑众多的因素。
体育场馆安防系统发展到现在的阶段,关键在于如何把不同的安防系统有效地整合起来?不仅仅指技术层面上的系统集成,而且包含应用层面的集成。尤其是通过应用集成来满足客户的需求,这是一个非常重要的挑战,也是未来发展的主要趋势之一。其次,如何充分考虑点面结合的综合设计,也是个挑战。所谓面就是指系统的技术集成和应用集成等总体设计,而点是指在各个子系统的选型,各个系统前端设备的布点等深化设计。总体而言,体育场馆的安防工程还是在不断地发展和完善的过程之中。
所谓应用集成是指能够在管理平台上面做一些预案编程。也就是说,需要实现在应急情况下的系统间自动地联动响应,协助体育场馆相关管理部门进行高效的处理报警及其它突发事件,这些联动需要根据用户的实际需求和管理运营流程来制定,同时系统设置要简便易行。一些大的系统方案供应商和系统集成商目前都在推进这方面的工作,当然这就要在起初设计阶段把应用需求和系统设计最佳地结合在一起考虑。
在技术集成上,有不同的软件接口和硬件接口,当然,在一些特殊的情况下,还是考虑要一些硬线的连接。例如,消防就是以硬线连接为主的系统。要求具有实时性和高可靠性。
目前,博世提供从模拟到数字化的完整解决方案,包括IP摄像机、编解码器、管理软件、报警主机以及网络接警系统主机,网络化门禁控制系统等等,在技术集成上,我们在各个系统可以提供标准化的开放集成接口,如OPC或SDK等。
在深化设计时,需要关注关键点的监控,尤其是根据体育场馆的特殊性,对子系统需要考虑系统组网技术及技术演进的因素;对于特殊的监控点需要考虑包括宽动态范围的摄像机、低照度环境摄像机、易爆环境使用的摄像机等等,以及红外摄像机等等前端设备;此外,还要关注一些重要场所使用的多技术探测器等等。
从面上看,我们有自己的集成平台,可以实现安防系统与公共广播和紧急疏散广播系统的集成。这样就可以实现从点到面的应用集成。因此,博世可以提供从前端到后端、从点到面的完整产品线和系统解决方案。
对于第三方系统与产品来说,要集成到统一的平台上,必须采用相同的接口标准。在系统数据传输及控制方面,有比较成熟的OPC标准等,而目前在视频领域也开始采用的标准有ONVIF国际标准,博世就是其中的发起单位之一。随着标准化工作的不断推进与规范,系统之间的互连互通会越来越便捷,有助于通过技术集成实现对应用集成的支撑。
体育场馆安防工程的现状与发展趋势
体育场馆作为一种特定的智能建筑或智能建筑群,具有大空间/大主体、人员集中聚集等特殊性,因此,对场馆安防提出了更高的要求,对人和物的防范要求更高了,安防系统的建设越来越需要从被动防御转向主动防范。体育场馆安全防范系统组成一般包括视频监控、门禁、周界入侵监测、消防广播四个子系统,这些系统按照场馆群聚集情况进行配置。
体育场馆安全防范系统是场馆智能化系统中的一个有机组成部分,安防系统既是保证场馆功能正常的重要保障部分,也是一旦紧急情况出现后的应急反应和指挥控制系统。体育场馆的应急反应和指挥控制系统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像信息传回监控中心,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。
● 安全管理系统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。
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)。
● 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。
● 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,进行全方位监控,使监控系统盲区减到最小。
● 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。
在体育场馆的安全防范系统的控制与显示上,要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。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。要采用模块化结构,要具备扩充功能,可扩展成更大规模的矩阵切换系统,从而实现报警联动功能。
体育场馆安防系统全程数字化、网络化是视频监控系统的发展趋势,其高度的开放性、集成性和灵活性,智能视频监控就是网络化视频监控领域最前沿的应用模式之一。智能视频监控系统能够识别不同的物体,发现监控画面中的异常情况,并能够以最快和最佳的方式发出警报和提供有用信息,从而能够更加有效地协助安全人员处理危机,并最大限度的降低误报和漏报现象。在场馆安防系统应用中,压缩存储、人脸识别、智能检索以及网络传输技术也应用在了视频监控产品中。
对于场馆智能化集中控制系统建设来说,场馆中央监控管理系统采用基于网络的分层集成结构,分为管理层和监控层,对场馆建筑中的各种运行支撑系统,如楼宇自控,安全防范、火警消防等进行一体化集成管理,从而规范管理流程、降低管理的复杂度、提高管理效率,节约人力、物力,降低运行成本,使场馆运行环境更加稳定可靠、高效安全。
体育场馆的监控系统正在从模拟系统走上了数字化、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。
体育场馆安防工程面临的主要问题及其发展趋势
体育场馆目前存在的问题主要是盲区比较多,安防工程项目完成之后,管理人员还是会觉得有些地方看不到。
以某地奥林匹克中心为例,监控点有一百多个,2005年的时候,从现场勘测、设计、施工到验收总共花了十多天时间。中标方是某某信息工程有限公司,我们负责安防工程的施工。这里面主要存在投资成本的考虑。
目前,体育场馆安防工程的造价一般都不高,大概在300百万左右。其中,包括100个左右的枪机以及几十个场外和场内的球机,此外,还有门禁和巡更等规模不大的子系统。国产球机的报价一般在1万元左右,如果是采用国外品牌球机的大型体育场馆,报价一般在2万出头。
体育场馆的安防工程集成实际上就是硬件和软件的集成。许多情况下,集成商都是根据客户的需求来做项目,像体育场馆这样的大项目通常都是由设计院或第三方设计公司来做设计和规划。他们采用的产品和方案与当前行业的发展相比,存在滞后的现象,许多新的应用他们并没有考虑到,而是以采用模拟摄像机为主。相比之下,以Mobotix的最新IP摄像机为例,一台摄像机就能够监视一个路口。它采用的是超广角鱼眼镜头,因像素高,所以,经放大之后仍然是清晰的,它们还可以把图像的畸变进行校正。
存在这一问题的原因在于,模拟和IP摄像机的造价会相差比较大,以体育场馆的标准来看,差价在1.5倍以上。因此,大部分体育场馆采用的摄像机主要是模拟摄像机,新建场馆有部分会采用IP摄像机。
目前,大型体育场馆存在要把监控、通信、报警、急救、防火、门禁等系统集成起来的应用需求。例如,我们在青岛承担了一个项目,场内有130个监控点,场外有30多个监控点,总共160多个监控点,当时的造价是700多万。这个场馆的面积比较大,布线很长,存在一些难度。
在联网方式上,模拟摄像机主要通过DVR实现互联;IP摄像机可以直接实现互联。今年以来,各种从事智能化应用的厂商越来越多,为了实现智能分析或者更高层面的集成应用,要实现网络化以及更高的像素的摄像机,所以,采用百万像素IP摄像机是发展趋势。而模拟摄像机的极限在700线以内了,不可能达到百万像素的水平。目前的主流IP摄像机已经达到了200万像素的水平。我认为,在这个基础上实现智能视频分析比较有发展前景,主要应用包括:人数统计和人脸识别。
目前,从应用集成上来看。面临的最大问题在于,许多厂家的设备我们根本无法实现集成。此外,软件集成在中国目前的市场状况下很难取得高利润。硬件的集成则要遵循一些硬性的标准或接口的要求。
除此之外,在体育场馆安防工程的招投标过程中,也存在依靠关系承接合同的问题。在与政府部门打交道的过程中,有些公司有关系、有消息、能操作,如果能够把事情做好,这也是一种双赢的选择。但是,他们的专注点与安防工程商以及集成商的专注点和切入点都是不一样的。他们只关注有项目,有多少利润。至于如何实施项目?那是工程商或集成商的事情。
随着体育场馆越盖越漂亮,摄像头的安装一定要与环境融合,尽管目前没有硬性的要求。这要靠老资格的工程人员或设计经理到现场勘查之后,凭经验进行设计。
体育场馆安防工程的发展趋势是采用IP摄像机
目前体育场馆安防工程的现状和特点是场馆面积大、监控点位分散,面临的技术挑战在于如何将远程的视频传输至监控中心统一管理?如何在海量的视频中获取有用的信息以提前做出预警?
针对这些挑战,IP监控方案是目前最理想的选择,它具备百万像素清晰画质,视频可即时分析等功能,唯一不足是目前整体造价比模拟系统要高。为此,我们ACTi的解决方案是结合实际需求,把百万像素摄像机应用在一些重要出入口,并在普通场景选择性价比更好的D1/VGA网络摄像机组合来满足不同监控需求,尽量在符合客户的预算下打造一个高效的监控系统。
为了提高分析的效率,我们针对出入口、人口密集区域设定智能视频分析功能,并让分析功能尽量在前端摄像机完成,由后台软件做事后的分析和管理,这样可以充分地发挥智能分析的作用。
体育场馆的安防工程既要保证大流量人员的安全,又要确保体育场馆、设施本身的安全。为了把体育场馆的监控、广播、报警、消防、后端管理平台等子系统集成起来,我们认为,只有采用IP的传输方式才能将各子系统融入到一个管理平台中,因此,需要集成商积极引导客户,从技术角度各厂商只需提供SDK即可交由软件开发商进行二次开发和整合。
体育场馆安防工程原先采用的都是CCTV(闭路电视)系统,这要事先为传输这些信号铺设众多的布线,既繁琐也不易维护。目前,IP摄像机大部分都具备PoE供电功能,并且设备自身都带有双向音频和报警输入接口,只需一根网线即可节省线缆,而在无法布线的场所,无线将是一个不错的可选方案。
在基于IP摄像机的体育场馆安防工程中,画质达到百万像素,清晰是最基本优势,并且所见即所得,录像和实时画面一样清晰,所以,重要视频可进行事前分析,安防各子系统可由软件集成,从而以更少的成本实现更有效的管理系统。而通过机器和算法可减少人员引起的遗漏重要画面的问题,真正做到防患于未然。通过采用综合管理平台可减轻客户对各子系统进行管理的复杂度,简化操作。
对从事体育场馆安防工程的工程商和集成商来说,为了提高系统集成以及工程管理的水平,我们建议要多参加厂商的培训课程,提高系统集成的整体技术水平和解决方案的实施能力。
给体育场馆安防工程电缆布线的三个建议
目前,体育场馆规模一般都很大,在电线电缆安装过程中,要注意三个准则。
首先,选用电缆的时候要预留备用电缆,至少要预留20%的线缆冗余量,此外,传输距离较长,线径不能太细;第二,体育场馆是公共场所,要使用环保、阻燃电缆,这样可以在发生火灾时电缆燃烧对人的影响降低至最小;第三,要充分考虑户外使用对电缆的影响,要防水、防潮、防干扰、要受力,最好要采取屏蔽措施。
体育馆的布线工程项目其中,就采用了上百万米的线缆,造价水平大致在每米2.3元。它们全都是给模拟摄像机传输信号的视频线,因为目前体育场馆的安防工程还是以采用模拟摄像机为主,安防工程商比较好地掌握了如何利用模拟摄像机构建监控系统,其技术应用比较成熟,电缆布线方法也相对熟悉,大家都会使用。
从体育场馆的安防工程布线来说,难点在于冗余量的考虑。目前,安防工程商一般不会考虑这个事情,因此,建议工程商在采购电缆的时候,要计算好长度,这样在制造的过程中,我们可以直接按照客户要求的长度进行定制生产,减少因电缆长度不够而另外做驳接引起的信号传输衰减的问题。此外,在施工的过程中,要注意把电缆的用途做好标识,我们可以在制造过程中,以先进的喷码设备把标识印上去。通过这些手段可以提高布线的质量,降低后期维护的难度。
从上述各位专家的访谈可见,体育场馆安防工程的建设即有传统的模拟摄像机系统,也有先进的IP摄像机系统,但是,大趋势一定是数字化、网络化、集成化、智能化。