比赛中央集成管理系统.doc

比赛中央集成管理系统一、引言比赛中央集成管理系统是“体育场馆智能化系列产品及一体化集成解决方案”的重要组成部分，比赛中央集成管理系统是专为体育场馆比赛服务的一套集成式管理平台，通过相应的系统集成软件，利用场馆信息网络系统，实现对体育场馆内屏幕显示及控制系统、场地照明及控制系统、扩声系统、计时记分及现场成绩处理系统、标准时钟系统、现场影像采集及回放系统、电视转播及现场评论系统、售验票系统、自动升旗控制系统等的集中控制和监视，为场馆运营人员，赛事管理和指挥人员提供一个为比赛服务的集成控制环境。本软件需求遵循业界标准，达到规范体育场馆业务操作和管理的目标。北京中意明安科技有限责任公司，为体育场馆提供最新的设计理念和最稳定的应用系统软件(市场部李先。1.1 系统设计思想坚持“统一规划、加强领导、需求主导、突出重点、整合资源、拉动产业、统一标准、保障完全”的原则，以建设和整合网络平台为基础，以应用与服务为中心，以信息资源开发利用为重点，以信息安全管理为生命，初步形成体育场馆行业比赛中央监控管理软件的系统框架，为体育场馆进一步提升竞争力奠定坚实的基础。通过体育场馆的智能化系统建设，倡导转变经营管理理念，提高经济效益。可以概括为以下五项内容：A、总体规划、精心实施：比赛中央集成管理系统方案根据“体育场馆智能化系列产品及一体化集成解决方案”总体要求，结合自身建设的特点，精心设计，精心施工。B、节约投资、资源共享：软件项目在投资和有关资源的共享上要通盘规划和考虑。最大限度的实现后台硬件资源共享，网络资源共享、数据资源共享，避免重复投资造成人、财、物等有限资源的浪费。C、业务规范、标准先行：本系统与场馆各个角色的人员密切相关，要按行业管理规范与标准进行系统设计，因此，必须规范各业务流程和业务数据指标，同时制订相应的数据交换与共享标准。D、注重安全、加强管理：本系统在系统规划和建设时，必须充分考虑各应用层、网络层、数据层等各方面的安全控制机制的建立，确保系统、数据的安全。E、先进成熟、易于扩展：本系统应具备一定的先进性，充分利用信息技术的新成果和其他行业相关的经验，尽量采用成熟的组件和基础平台，要保证系统的开放性可扩展性。1.2 设计目的n 明确构建比赛中央集成管理系统的原因n 确立构建比赛中央集成管理系统的业务目标n 界定比赛中央集成管理系统的功能范围通过对用户需求的整理和分析，需求分析报告的内容将作为项目指导随后规格说明书、用户手册设计和实现的纲领性文件。1.3 名词定义n 比赛场景：比赛场景的概念主要指随着比赛过程的进行，与比赛相关的各个智能化子系统通过协调各自的状态与动作，为比赛在不同时间阶段提供优质的环境、技术、信息、服务等支持，以达到为比赛提供高效、安全、舒适的信息化支持的目标。n 业务功能：业务功能在本文档中指为完成一项业务的一个方面所执行的过程。n 系统用户：在比赛期间直接或间接使用本系统的的组织者、管理者、服务者、运动员、教练员、裁判员、观众等人员。二、总体规划2.1设计依据本系统依据资料进行设计开发：智能建筑设计标准 GB/T50314-2000体育场馆建筑智能化系统技术规程 JGJXX-软件设计文档国家标准 GB8567-88计算机信息系统安全技术要求 GA 371-2001电子计算机机房设计规范 GB 50174-93XX公司软件产品开发规范 XX-RJKF-0012.2 系统范围比赛中央控制系统应能在赛会期间，为比赛组织者提供一个为比赛服务的集成控制环境。比赛中央控制系统可以通过系统集成，利用场馆信息网络系统，实现对屏幕显示控制系统、扩声系统、场地照明及控制系统、计时记分及现场成绩处理系统、标准时钟系统、现场影像采集及回放系统、电视转播及现场评论系统、售验票系统、自动升旗控制系统的集中监视和控制。2.3 系统应用场合n 本系统应根据所在地区、使用性质、场馆等级、管理方式等不同条件确定其等级规模，并且根据场馆建筑功能分区和服务对象进行合理配置；n 本系统应能满足特级、甲级、乙级等体育场馆比赛要求；n 本系统能够适用于建有体育场、体育馆、游泳馆和其它建筑物的体育中心的情况，这样就要求本系统能在空间上进行分布设计，每个系统既相互独立又需要集中管理，因此，要求上述几个区域的比赛中央集成管理系统必须实现完全互联，数据共享；n 本系统应能够为田径（室内、室外）、球类（足球、篮球、排球、网球、羽毛球、乒乓球）、游泳（花样游泳、跳水、水球）、体操（技巧）、冰上运动等比赛项目提供标准服务。2.4 系统建设目标n 对场馆内的各比赛专用子系统实行集成式的中央监控管理；n 建立统一的数据管理平台,提供图形化的综合监控界面；n 提供多种通信接口和协议,具有系统的开放性；n 提供比赛场景设置和一键式操作,保证子系统之间联动控制的一致性；n 实时提供比赛信息，为赛事管理者提供决策依据；n 结合软件技术与体育场馆建筑智能化技术，实现专业与技术强强联合；n 系统在功能级、模块级、表现形式上都能体现可定制性；三、整体框架由于整个比赛中央集成管理系统是一个复杂的系统工程，因此在构建该系统时在设计系统总体架构时，严格按照模块化规划、分层构建的思想加以设计和实现。这种规划一方面可以较好地展现体育场馆管理所包含的各个层面的所有内容，有利于场馆管理人员对比赛中央集成管理系统所包含的需求内涵的理解；另一方面也可以清楚地展现出系统层次清晰性，提高系统的适应性、可扩展性及持续发展性；同时这种分层可以明确系统开发时任务的分解，有利于开发的进度与质量。系统整体分层结构图如下：图示是比赛中央集成管理系统的分层逻辑模型，整个逻辑结构由四级中间核心层、一个通讯接口体系、一个规范标准体系三部分构成。其中应用层、应用支持层和数据层的开发是本次软件开发的核心。3.1 平台设计主要特性应用支撑平台的架构设计是基于以下几个因素来考虑的：先进性：要具有一定程度超前的技术先进性，保证系统能有较长的生命力。标准性和开放性：表现在各软件子系统间，各平台间的接口要标准化。这样可避免被某个特定厂商的产品绑定，从而获得更多产品的选择的权力；扩展性和整合性：在这一系统架构不单单为满足实现当前项目建设的需要，并且要提供一个基于标准的“插件式”总线结构。在这一总线结构之上，增加新的应用系统不但会非常方便容易，而且各应用系统间能达到无缝整合；适应性：当业务发生变化时，可能会要求对应用系统的数据模型，算法模型，以及工作流程做出变化。系统要适应一定范围内业务模式变化。组件化设计：系统要充分采用组件技术，每个组件具有稳定的清晰的接口，发挥多层架构中组件技术的优势，提高系统的灵活性和可扩展性；底层平台采用先进的中间件系统，提高系统的可靠性和稳定性。可靠性：系统同时处理多用户的并发请求，并保证快速的响应速度。还必须具有系统容错性能。安全性：系统必须提供系统认证和对数据和功能的权限控制，并提供分级授权的能力。3.2 平台标准接口基于.net技术的多层构架：.NET提供了一个企业级的计算模型和运行环境以用于开发和部署多层体系结构的应用。它通过提供企业计算环境所必需的各种服务，使得部署在.NET平台上的多层应用可以实现高可用性、安全性、可扩展性和可靠性。WEB SERVICE：是一种与DCOM和CORBA不同的分布式体系结构，该体系结构使用的是标准的INTERNET协议（主要包括SOAP、WSDL和UDDI三个协议），可以使由不同的操作系统和语言不同的应用系统之间进行无缝有机地集成起来，组成一个有机的分布式应用系统。XML:XML是WEB上通用的数据表示语言，它与平台无关，使开发者可以用标准一致的方式来表示结构化的数据，并可以定义自己的数据，是由W3C发布的标准语言。 3.3 数据信息引擎数据定制是本应用集成系统的核心，当比赛业务流程，信息结构发生变化时，系统通过数据信息引擎可以很好的适应这种变化。同时通过数据信息引擎使本软件支持对不同比赛项目、不同类型场馆的个性化信息。数据信息引擎很好的体现了组件化、分层设计的思想，降低数据存储层与逻辑层的耦合性。3.4 行业标准与体系场馆运营服务软件遵循企业信息化建设的标准、体育场馆建筑智能标准、体育场馆管理标准。同时通过本系统的使用，为体育场馆带来一套标准管理体系。软件的设计开发模式遵循CMM3标准，总体规划、注重设计与分析，从需求阶段就注重资源的复用。3.5 信息安全保障体系比赛中央集成管理系统的信息安全保障体系遵循系统安全、用户安全、应用安全、数据安全的原则。系统安全是指将每个系统用例单元涉及的数据运算、逻辑处理封装在同一事务中进行，保证数据的提交通过事务进行，设置关联表的主键、外键，保证数据的完整性；用户安全是指软件需要维护用户信息，使用前要求用户身份认证；应用安全是指系统提供灵活的用户授权模式，可按应用子系统、应用模块、用户角色、用户ID等信息进行系统授权。数据安全措施包括加密数据库用户ID信息和密码，建设有效的备份机制。四、功能性需求比赛中央集成管理系统是利用计算机和网络存储容量大、速度快、控制及查询方便等特点，将体育场馆比赛相关的各个子系统进行集中管理。进行集成监控的子系统包括屏幕显示及控制系统、场地照明及控制系统、场地场地扩声系统、计时记分及现场成绩处理系统、标准时钟系统、售验票系统、自动升旗控制系统、现场影像采集及回放系统；另外还提供场景控制、统计决策、系统设置、系统接口等功能模块。系统功能模块图如下：4.1子系统监控比赛中央集成管理系统对各个子系统的监控功能的划分如下图：4.1.1屏幕显示及控制系统比赛中央集成管理系统对屏幕显示及控制系统的监控，主要是通过配备的视频矩阵设备将与比赛相关的文字、图形、动画、视频图像等需要由屏幕显示系统显示的信息进行切换。比赛中央集成管理系统对屏幕显示及控制系统的监控根据比赛项目、比赛场馆区域、其他相关场馆专用系统的配合、使用人员的不同，进行具体调整和控制。详细功能如下：A、显示信息：比赛中央集成管理系统可能控制屏幕显示及控制系统显示的信息分类如下：比赛信息：与比赛相关的组织安排、通知等信息；现场成绩：从计时记分及现场成绩处理系统得到的现场成绩信息；现场比赛图像：从电视转播系统或其他系统得到的比赛图像信息；图像文件播放：将比赛中央集成管理系统控制主机上的图像文件播放出去；其他来源的屏幕显示信息：其他需要屏幕显示系统显示的信息。B、信息管理： 比赛中央集成管理系统可以将屏幕显示及控制系统相关的切换信息进行保存、统计。 C、比赛场景配置： 根据比赛场景的不同，屏幕显示及控制系统对显示的内容作相应的匹配，比如在赛前场景时屏幕显示及控制系统显示比赛安排信息，在比赛场景时屏幕显示及控制系统显示现场比赛图像，比赛中央集成管理系统能够提供方便的手段，完成与屏幕显示及控制系统相关比赛场景的设置与监控。4.1.2场地照明及控制系统比赛中央集成管理系统对场地照明及控制系统的监控，主要是通过场馆内的网络系统与场地照明及控制系统相连，通过相应的协议（TCP/IP、RS232、RS485等）对各种比赛场景所需的灯光照明模式进行切换，以满足对体育场馆不同区域的照度要求、照明质量要求、照度均匀度要求等技术指标，达到在提供优质场地照明的同时，节省能源成本和电力支出的目标。比赛中央集成管理系统对场地照明及控制系统的监控根据比赛项目、比赛场馆区域、其他相关场馆专用系统的配合、使用人员的不同，进行具体调整和控制。详细功能情况如下：A、照明模式切换：模式配置：将多个回路合并为统一模式。模式选择：对多个回路进行控制（开关与亮度）回路控制：单个回路的开关控制灯的状态：可以显示灯的开关状态与灯的亮度级别B、信息管理：比赛中央集成管理系统可以将场地照明及控制系统相关的运行信息进行保存、统计。 C、比赛场景配置： 根据比赛场景的不同，场地照明及控制系统的照明模式作相应的匹配，比如在赛前场景时选择一种模式，而在比赛场景时选择另外一种模式，比赛中央集成管理系统能够提供方便的功能，完成与场地照明及控制系统通讯的设置与监控。4.1.3场地扩声系统比赛中央集成管理系统对场地场地扩声系统的监控，主要是通过调音台对各种比赛所需的音源进行切换，以满足对体育比赛不同场景的扩声需求。比赛中央集成管理系统对场地扩声系统的监控根据比赛项目、比赛场馆区域、其他相关场馆专用系统的配合、使用人员的不同，进行具体调整和控制。详细功能情况如下：A、扩声信息：比赛中央集成管理系统可能向场地场地扩声系统发送的扩声信息分类如下：屏幕显示及控制系统的同步声音：屏幕显示及控制系统的同步声音；升旗控制系统的国歌音乐：升旗控制系统的国歌音乐；音频文件：将比赛中央集成管理系统控制主机上的音频文件播放出去；通知性广播：比赛中央集成管理系统通过声音输入设备输入的关于事件通知、紧急广播等需要从场地扩声系统播放的声音；其他来源的扩声信息：其他需要场地扩声系统播放的声音。B、扩声模式管理模式切换：不同音源之间的切换；音频播放：对各种声音进行播放。C、信息管理：比赛中央集成管理系统可以将场地扩声系统相关的运行信息进行保存、统计。 D、比赛场景配置：根据比赛场景的不同为场地扩声系统提供不同的音源，比如在赛前场景时选择一种音源，而在比赛场景时选择另外一种音源。比赛中央集成管理系统能够提供方便的手段，完成与场地扩声系统相关比赛场景的设置与监控。4.1.4计时记分及现场成绩处理系统比赛中央集成管理系统对计时记分及现场成绩处理系统的监控，主要是通过场馆内的网络系统与屏幕显示及控制系统相连，通过相应的协议（TCP/IP、RS232、RS485等）对比赛环境数据（如风速等）、比赛成绩数据（如比分、距离、高度、时间等）进行监控，这些数据即可以通过比赛中央集成管理系统传输到屏幕显示及控制系统和电视转播系统，也可以由计时记分及现场成绩处理系统直接传输到屏幕显示及控制系统和电视转播系统，比赛中央集成管理系统对计时记分及现场成绩处理系统的监控根据比赛项目、比赛场馆区域、其他相关场馆专用系统的配合、使用人员等情况的不同，进行具体调整和控制。详细功能如下：A、上传信息：根据比赛项目、比赛场馆区域和场馆管理流程的不同，比赛中央集成管理系统需要从计时记分及现场成绩处理系统上传的信息分类如下：比赛成绩：比分、距离、高度、时间等成绩信息；比赛环境数据：风速、温度、湿度等环境信息；其他数据：其他需要比赛中央集成管理系统监控的数据。B、信息管理：比赛中央集成管理系统可以将计时记分及现场成绩处理系统相关的运行信息进行保存、统计。 C、比赛场景配置：比赛中央集成管理系统能够提供方便的手段，完成与计时记分及现场成绩处理系统通讯的设置与监控。4.1.5标准时钟系统比赛中央集成管理系统对标准时钟系统的监控，主要是通过场馆内的网络系统与标准时钟系统相连，通过相应的协议（TCP/IP、RS232、RS485等）对比赛相关的标准时间进行监控，标准时钟系统应能为赛场工作人员、运动员、观众提供准确、标准的时间，同时也可以为智能化系统提供标准的时间源，比赛中央集成管理系统对标准时钟系统的监控根据比赛项目、比赛场馆区域、其他相关场馆专用系统的配合、使用人员等情况的不同，进行具体调整和控制。详细功能如下：A、时间控制：根据比赛项目、比赛场馆区域和场馆管理流程的不同，比赛中央集成管理系统对标准时钟系统的控制如下：设置时钟：可以手动设置时钟时间和倒计时；时钟显示：显示当前时钟时间；倒计时：根据倒计时时间，显示还剩多长时间；系统校时：各个子钟之间进行时间的校对。B、信息管理： 比赛中央集成管理系统可以将标准时钟系统相关的运行信息进行保存、统计。 C、比赛场景配置：比赛中央集成管理系统能够提供方便的手段，完成与标准时钟系统相关比赛场景的设置与监控。4.1.6售验票系统比赛中央集成管理系统对售验票系统的监控，主要是通过场馆内的网络系统与售验票系统相连，通过相应的协议（TCP/IP、ODBC等）对比赛相关的售验票信息进行监控，售验票系统应具备防止售票、验票、统计、报表等各环节的各种人为失误的能力，并能为场馆对现场人流的监控提供有效的技术手段。比赛中央集成管理系统对售验票系统的监控根据比赛项目、比赛场馆区域、其他相关场馆专用系统的配合、使用人员等情况的不同，进行具体调整和控制。详细功能如下：A、监视信息：根据比赛项目、比赛场馆区域和场馆管理流程的不同，比赛中央集成管理系统通过与售验票系统服务器相连，对如下信息进行监视：场地售票统计查询：对场地票据销售情况进行查询，并形成相应图表；场地票据分布情况：根据场地分区情况统计票据的分布，并以场地分区图表示；场地人流监控：对场地的人流情况按时间、人员类型、年龄、比赛类型等不同条件进行监控。B、信息管理：比赛中央集成管理系统可以将售验票系统相关的运行信息进行保存、统计、分析。 C、比赛场景配置：比赛中央集成管理系统能够提供方便的手段，完成与售验票系统通讯的设置与监控。4.1.7升旗控制系统比赛中央集成管理系统对升旗控制系统的监控，主要是通过场馆内的网络系统与升旗控制系统相连，通过相应的协议（TCP/IP、RS232、RS485等）对升旗系统进行监控，升旗控制系统主要是为比赛组织者在赛会期间，提供一个为比赛升旗服务的控制系统。升旗控制系统应保证场馆升旗时，场地所奏国歌的时间和国旗上升到旗杆顶部的时间同步。比赛中央集成管理系统对升旗控制系统的监控根据比赛项目、其他相关场馆专用系统的配合、使用人员等情况的不同，进行具体调整和控制。详细功能如下：A、监控功能：升旗设置：进行升旗位置、国歌、国旗等基础信息设置；国歌试听：将国歌预先播放出来，并不输出到场地场地扩声系统。升旗：向升旗控制系统发送升旗命令，升国旗奏国歌，国歌与升旗同步，在国歌奏完时国旗达到最高点；信息反馈：通过网络通讯将实际升旗高度等情况进行反馈，并用模拟动画进行显示。B、信息管理：比赛中央集成管理系统可以将升旗控制系统相关的运行信息进行保存、统计、分析。 C、比赛场景配置：比赛中央集成管理系统能够提供方便的手段，完成与升旗控制系统通讯的设置与监控。4.1.8现场影像采集及回放系统比赛中央集成管理系统主要是通过视频矩阵或场馆内的网络系统与现场影像采集及回放系统相连，通过相应的协议（TCP/IP、RS232、RS485等）对现场影像采集回放系统采集的数字视频信号进行监视，并能将得到的视频信号发送给屏幕显示及控制系统或其它需要的智能化系统。比赛中央集成管理系统对现场影像采集及回放系统的监控根据比赛项目、比赛场馆区域、其他相关场馆专用系统的配合、使用人员等情况的不同，进行具体调整和控制。详细功能如下：A、图像操作：视频回放：采集回放系统采集的数字视频信号进行回放；视频转发：将视频信号转发给屏幕显示及控制系统或其它需要的智能化系统。B、信息管理：比赛中央集成管理系统可以将现场影像采集及回放系统相关的运行信息进行保存、统计。 C、比赛场景配置：比赛中央集成管理系统能够提供方便的手段，完成与现场影像采集及回放系统通讯的设置与监控。4.1.9电视转播及现场评论系统比赛中央集成管理系统主要是通过视频矩阵与电视转播及现场评论员系统相连，通过矩阵的切换将得到的音视频信号发送给屏幕显示及控制系统或其它需要的智能化系统。比赛中央集成管理系统对电视转播及现场评论系统的监控根据比赛项目、比赛场馆区域、其他相关场馆专用系统的配合、使用人员等情况的不同，进行具体调整和控制。详细功能如下：A、图像操作：视频播放：电视转播及评论员的音视频信号进行播放；视频转发：将音视频信号转发给屏幕显示及控制系统或其它需要的智能化系统。B、信息管理：比赛中央集成管理系统可以将现场影像采集及回放系统相关的运行信息进行保存。 C、比赛场景配置：比赛中央集成管理系统能够提供方便的手段，完成与电视转播及现场评论系统的连接和监视。4.2比赛场景管理4.2.1比赛场景概念比赛场景的概念主要指随着比赛过程的进行，与比赛相关的各个智能化子系统通过协调各自的状态与动作，为比赛在不同时间阶段提供优质的环境、技术、信息、服务等支持，以达到为比赛提供高效、安全、舒适的信息化支持的目标。提到比赛场景必然就提到比赛日程-比赛场次-比赛场景-系统-动作-资源的比赛信息控制流，在这一控制流中，比赛场景是核心，其关系到比赛信息控制流的整体方向，也是比赛中央集成管理系统为场馆提供比赛服务的主要方式。这一流程的关系如下图：4.2.2比赛场景的划分根据上面对比赛场景的解释，随着比赛的进行，将比赛场景划分赛前场景、赛前练习场景、比赛场景、中场休息场景、退场场景、系统关闭场景、临时场景等几个场景。场景划分见下图：4.2.3比赛场景的配置比赛场景的配置是根据各个比赛场景为比赛提供的服务，对其运行的数据与动作进行配置，具体包括比赛场景的增加、修改、保存、删除、复制等功能，详细地配置信息会根据比赛场景的不同而各有差异，比赛场景配置如下图：4.2.4比赛场景的监控通过控制各种逻辑上划分的比赛场景，使屏幕显示及控制系统、场地照明及控制系统、场地场地扩声系统、计时记分及现场成绩处理系统、标准时钟系统、售验票系统、升旗控制系统等子系统相互联动，实现各自系统的协调运行，从而为比赛提供良好支持。比赛场景的监控提供各个比赛场景的监视和各个比赛场景的控制两项功能，具体划分见下图：4.3统计决策比赛中央集成管理系统可以对其本身和屏幕显示及控制系统、场地照明及控制系统、场地扩声系统、计时记分及现场成绩处理系统、标准时钟系统、售验票系统、升旗控制系统等子系统的运行数据进行统计决策，具体包括比赛数据、设备数据、环境数据、管理数据等几类，详细情况见下图：五、非功能性需求5.1系统设置比赛中央集成管理系统通过提供系统设置功能，对系统相关的设备、权限、日程、场次、动作、资源进行设置，以保证系统的正常运行。详细见下图：5.1.1设备对比赛中央集成管理系统相关的软、硬件设备进行设置，具体包括：监控工作站、客户端PC、AV矩阵、中央控制器、串口服务器、视频解压卡、网络设施、操作系统、数据库等。5.1.2权限只有注册用户才能具体登录到系统中，使用系统的功能。在系统中我们依靠成熟的权限管理来实现对不同角色、用户管理。由于采用了成熟的框架结构，权限管理模块是与底层的平台绑定，独立于任何业务之外，所有关于用户名、密码的传输都采用了加密的方式。管理员负责整个系统用户的授权，包括给每位注册用户授予角色和部门等等。5.1.3日程对比赛日程的增加、删除、修改、保存、复制等设置功能。5.1.4场次对比赛场次的增加、删除、修改、保存、复制等设置功能。5.1.5动作对比赛系统动作的增加、删除、修改、保存等设置功能。5.1.6资源对比赛相关的音频、视频、字符串等资源进行增加、删除、修改、保存等设置功能。5.2系统接口比赛中央集成管理系统网络结构及接口环境如下图：5.2.1子系统接口协议屏幕显示及控制系统比赛中央集成管理系统通过TCP/IP、RS232RS485协议与屏幕显示及控制系统通讯。场地照明及控制系统比赛中央集成管理系统通过TCP/IP、RS232RS485协议与场地照明及控制系统通讯。