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，为体育场馆提供新的设计理念和稳定的应用系统软件。
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。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，必须规范各业务流程和业务数据指标，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。
2.2 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，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；
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，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；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，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。
WEBSERVICE：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。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。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；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
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。
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
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：
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：
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，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：
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：
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。
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：
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：
5.2.1子系统接口协议
5.2.1.1屏幕显示及控制系统
比赛中央集成管理系统通过TCP/IP、RS232\RS485协议与屏幕显示及控制系统通讯。
5.2.1.2场地照明及控制系统
比赛中央集成管理系统通过TCP/IP、RS232\RS485协议与场地照明及控制系统通讯。
5.2.1.3场地扩声系统
比赛中央集成管理系统通过TCP/IP、RS232\RS485协议与场地扩声系统通讯。
5.2.1.4计时记分及现场成绩处理系统
比赛中央集成管理系统通过TCP/IP、RS232\RS485、ODBC协议与计时记分及现场成绩处理系统通讯。
5.2.1.5标准时钟系统
比赛中央集成管理系统通过TCP/IP、RS232\RS485协议与标准时钟系统通讯。
5.2.1.6售验票系统
比赛中央集成管理系统通过TCP/IP、ODBC协议与售验票系统通讯。
5.2.1.7升旗控制系统
比赛中央集成管理系统通过TCP/IP、RS232\RS485协议与升旗系统通讯。
5.2.2客户端接口协议
比赛中央集成管理系统客户端与比赛中央集成管理系统间以TCP/IP和HTTP协议进行通讯，具体又划分为普通客户端PC和智能移动客户端两种形式。
5.2.3其他智能化系统接口协议
比赛中央集成管理系统可以通过对外的数据接口和控制接口与场馆综合运营系统、大型活动公共安全应急信息系统等系统进行接口。
5.3软硬件需求
5.3.1系统软件运行环境
5.3.1.1服务器软件环境
操作系统：Windows7，10
5.3.1.2客户端
操作系统：Windows7，10