新技術(shù)在智慧場館運營管理中的應(yīng)用

王輝，金敏玉，歐伯盛，林鑫岑

（華信咨詢設(shè)計研究院有限公司）

1 引言

自智慧城市的概念提出以來，智慧化建設(shè)開始被各行業(yè)各領(lǐng)域提上日程。作為現(xiàn)代場館建設(shè)發(fā)展的方向，智慧場館將云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等多種新一代信息技術(shù)運用到場館的設(shè)計規(guī)劃、建成使用和運營管理的全生命周期，以實現(xiàn)完善場館服務(wù)方式，吸引更多商業(yè)合作，降低場館運作成本和提高運營管理工作效率的目標(biāo)，更好地實現(xiàn)場館的社會和經(jīng)濟(jì)效益。

智慧場館規(guī)劃的核心要素包含人、物、事三個方面。場館建設(shè)主要目標(biāo)是為以場館的管理者、生產(chǎn)廠家、公眾為主的用戶群體等“人”提供服務(wù)，場館內(nèi)的“物”包含場館內(nèi)的基礎(chǔ)設(shè)施、設(shè)備和環(huán)境，“事”即“人”與“物”之間產(chǎn)生的互動。從場館運營管理之“人”的角度來說，需求核心是“高效管理”，主要圍繞建筑、設(shè)施、數(shù)據(jù)等三個方面的“物”產(chǎn)生“事”，即以全局視角，實現(xiàn)場館的運行狀態(tài)掌控、設(shè)施與事件管理和場館數(shù)據(jù)融合（見圖1）[1]。

圖1 場館運營方的主要需求

2 建筑管理

建筑管理以智慧場館全局的運行狀態(tài)把控為目標(biāo)，融合人工智能、5G通信網(wǎng)絡(luò)、數(shù)字孿生等多種新一代信息技術(shù)，對整個場館內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)連接、安全防護(hù)、各分場館的運行狀態(tài)進(jìn)行運營和跟蹤。

2.1 網(wǎng)絡(luò)管理

智慧場館是人員高度密集的場所，考慮到在人流量高峰的時段，需要保證場館依然具備高度可用的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，那么將5G網(wǎng)絡(luò)融入到場館的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中是很好的解決方案。5G網(wǎng)絡(luò)采用蜂窩移動的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，作為新型基礎(chǔ)設(shè)施，不僅網(wǎng)絡(luò)容量大，還具有更高的傳輸速率，十分契合海量數(shù)據(jù)通信及低延時通信的應(yīng)用場景[2]。

5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在場館的運營管理系統(tǒng)建設(shè)中有著廣泛應(yīng)用，通過5G網(wǎng)絡(luò)能夠?qū)鲳^運營管理中心與各種信息化應(yīng)用連接，實現(xiàn)場館的信息化管理，降低成本，提高效率。目前5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在智慧場館信息化管理的建設(shè)中主要有兩個方面：①經(jīng)營管理與運維系統(tǒng)，承載場館的人員管理、場地預(yù)定、系統(tǒng)維護(hù)設(shè)置等諸多業(yè)務(wù)；②場館的信息發(fā)布平臺，承載場館的各類信息公告。2022年舉辦的北京冬奧會三大場館也進(jìn)行了5G網(wǎng)絡(luò)的部署，能夠為公眾提供日程信息、座位分布情況、路徑導(dǎo)航等多種服務(wù)。借助5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的速度快、容量大等優(yōu)勢可將信息關(guān)聯(lián)整合，擴(kuò)大信息范圍，大幅優(yōu)化場館的運營效率和質(zhì)量[3]。

2.2 安防管理

安防系統(tǒng)的建設(shè)包含人員安全、設(shè)備安全和場地安全等多個方面，包含諸如門禁、特征標(biāo)識識別、人員軌跡分析等功能模塊。

視頻監(jiān)控是目前應(yīng)用最廣泛的安全監(jiān)控措施。在智慧場館的視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，采用人工智能技術(shù)，提取圖像內(nèi)的人臉、車牌等能夠作為身份標(biāo)識的特征，并加以軌跡分析，能夠判斷其行為是否存在異常，以便及時做出應(yīng)急響應(yīng)。人工智能是賦予機器像人類一樣思考能力的技術(shù)，基于人工智能技術(shù)設(shè)計自動尋路的路徑計算算法，還可以為場館配備自動巡邏機器人，一旦發(fā)現(xiàn)緊急情況便能立刻通報。當(dāng)場館內(nèi)發(fā)生險情時，需要啟動人員應(yīng)急疏導(dǎo)措施。采用熱成像技術(shù)和無人機技術(shù)能夠?qū)θ藛T分布情況做出判斷，在危機發(fā)生時，能夠計算出適合作為人員疏導(dǎo)的路線并做出引導(dǎo)，減輕危機應(yīng)答時的壓力[4]。

2.3 場所運行狀態(tài)監(jiān)控

場所運行狀態(tài)監(jiān)控包含場館內(nèi)照明、電梯、供水、供電、空調(diào)、消防等系統(tǒng)的監(jiān)控。采用數(shù)字孿生技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)園區(qū)、建筑物、場所、設(shè)備的逐級可視，基于此可構(gòu)建場館運營狀態(tài)的監(jiān)控中心。數(shù)字孿生技術(shù)是將物理空間反映到數(shù)字和虛擬空間上的技術(shù)，借助數(shù)字孿生技術(shù)建設(shè)監(jiān)控中心能夠?qū)崿F(xiàn)對場館內(nèi)各場所運行狀態(tài)的一站式訪問，將不同維度的管理信息統(tǒng)一附著在展示平臺上，顯示建筑結(jié)構(gòu)、道路情況、供水供電等多維度的信息，實現(xiàn)場館的可視化管理。

3 設(shè)施管理

設(shè)備管理結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)智能硬件設(shè)備，在現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行智能硬件設(shè)備全場館覆蓋，達(dá)到智慧場館設(shè)備管理數(shù)字化、智能化的目標(biāo)。通過建設(shè)信息資源集中化的設(shè)備全生命周期管理模式，可實現(xiàn)能源消耗的可控、故障告警的可診、資產(chǎn)安全的可查，進(jìn)而及時發(fā)現(xiàn)問題、處理問題，確保場館內(nèi)的設(shè)施維持高可用狀態(tài)，最大化解放人力資源，提高設(shè)備的管理效率，降低場館的運營成本[5]。

3.1 感知接入

閘機、門鎖、儲物柜、垃圾桶等設(shè)備都可以通過使用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化和改造，使其具有物聯(lián)感知和網(wǎng)絡(luò)傳輸能力。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)通過數(shù)據(jù)傳感設(shè)備約定的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，實現(xiàn)人物互聯(lián)、物物互聯(lián)，從而達(dá)到識別、定位、傳感的目的。采用傳感器、射頻識別等設(shè)備感知技術(shù)，能夠使設(shè)備進(jìn)行近場環(huán)境的感知和數(shù)據(jù)收集，在收集到環(huán)境數(shù)據(jù)后，就可以通過物聯(lián)網(wǎng)與其他網(wǎng)絡(luò)或物體進(jìn)行信息交互。

3.2 物聯(lián)應(yīng)用

應(yīng)用層對設(shè)備傳來的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，結(jié)合場館設(shè)備的管理需求，能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)備狀態(tài)的智能監(jiān)測、智能告警、智能管控。智能監(jiān)測能夠使接入的設(shè)備時刻監(jiān)測場館內(nèi)的設(shè)施環(huán)境狀況，采集場館內(nèi)的溫/濕度、空氣質(zhì)量、水溫等數(shù)據(jù)，如智能體育場館的游泳館，通過物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備可以對水質(zhì)進(jìn)行檢測，保證服務(wù)質(zhì)量；智能告警能夠使設(shè)備在運行時發(fā)生異常的情況下及時反饋，如能耗異常、位置異常、猛烈撞擊等；智能管控可實現(xiàn)館內(nèi)設(shè)施的自動化運行，如通過物聯(lián)網(wǎng)控制場館的閘機可以實現(xiàn)自助驗票和無感通行。通過物聯(lián)網(wǎng)控制場館內(nèi)的各種設(shè)施能夠極大地降低人工成本，提高場館運營質(zhì)量[6]。

4 數(shù)據(jù)管理

數(shù)據(jù)管理是對場館智慧化運營產(chǎn)生的各種數(shù)據(jù)進(jìn)行動態(tài)整理和分析，為管理者提供及時、全面的場館運行狀態(tài)數(shù)據(jù)，通過海量數(shù)據(jù)的采集傳輸，全面梳理數(shù)據(jù)資產(chǎn)并構(gòu)建全域數(shù)據(jù)中心進(jìn)行整合分析和結(jié)果展示，能夠提高場館運營人員自身的決策能力，確保場館的服務(wù)管理匹配使用需求，為使用場館的客戶提供更高效的服務(wù)。

4.1 數(shù)據(jù)采集與存儲

數(shù)據(jù)采集的主要手段是使用各種數(shù)據(jù)采集裝置，從數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)外部收集數(shù)據(jù)并通過接口輸入到系統(tǒng)內(nèi)部。智慧場館的數(shù)據(jù)采集有多種形式，如通過攝像頭采集視頻數(shù)據(jù)，場館內(nèi)人員對設(shè)備的操作活動產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，場館使用參觀后反饋的數(shù)據(jù)等。

場館運營中產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)，如果仍然依賴本地部署的存儲設(shè)備，需要消耗大量的空間和財力用于擺放和維護(hù)存儲設(shè)備。隨著云計算技術(shù)的發(fā)展，海量數(shù)據(jù)存儲已經(jīng)不再是一個令人頭痛的問題。云計算是一種基于互聯(lián)網(wǎng)的分布式計算方式，最顯著的優(yōu)勢就是計算能力強，存儲容量大，可以作為一個可靠安全的數(shù)據(jù)存儲中心。依托云技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)的設(shè)計，就不必再考慮數(shù)據(jù)存儲基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)的搭建和維護(hù)問題[7]。云資源池對用戶端設(shè)備的要求很低，只要用戶端能夠連通互聯(lián)網(wǎng)，就可以使用云資源，通過云計算技術(shù)的應(yīng)用，大大降低了場館的建設(shè)和維護(hù)費用。此外云計算還能夠提供安全、可靠的數(shù)據(jù)存儲模式，采用如多副本容錯、多計算節(jié)點容錯等方式保障其服務(wù)的可用性。

4.2 數(shù)據(jù)處理與應(yīng)用

直接采集來的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)是不統(tǒng)一的，具有模糊性、隨機性和噪聲污染。在數(shù)據(jù)采集后，需要將數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，通過統(tǒng)計、計算等數(shù)據(jù)分析方法，挖掘蘊含在數(shù)據(jù)中的深層規(guī)律。數(shù)字駕駛艙現(xiàn)在已經(jīng)被越來越多地納入智慧場館建設(shè)內(nèi)容清單。數(shù)字駕駛艙是現(xiàn)代經(jīng)營管理模式的神經(jīng)中樞，它能夠直觀提供場館的運行狀態(tài)數(shù)據(jù)并進(jìn)行動態(tài)更新，提供一站式的決策支持系統(tǒng)。數(shù)字駕駛艙歸集的數(shù)據(jù)必須是能夠支持決策的高質(zhì)量數(shù)據(jù)。大數(shù)據(jù)處理技術(shù)涵蓋了數(shù)據(jù)挖掘、深度學(xué)習(xí)等多種技術(shù)手段，能夠適應(yīng)數(shù)據(jù)多樣化和高速增長的需要，是應(yīng)海量數(shù)據(jù)處理需要而發(fā)展的數(shù)據(jù)處理技術(shù)[8]。與傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)相比，大數(shù)據(jù)具有“容量大”和“種類多”的特性。在數(shù)字駕駛艙的數(shù)據(jù)歸集之前，應(yīng)用數(shù)據(jù)挖掘、深度學(xué)習(xí)算法等大數(shù)據(jù)分析技術(shù)對數(shù)據(jù)進(jìn)行清洗、轉(zhuǎn)換、挖掘、計算等過程，能夠?qū)崿F(xiàn)對數(shù)據(jù)集進(jìn)行分類、數(shù)據(jù)要素關(guān)系挖掘、數(shù)據(jù)相似性分析等多種操作，從而極大地提升數(shù)據(jù)質(zhì)量，有效提高數(shù)據(jù)資源的利用率，最終協(xié)助管理人員做出高質(zhì)量的決策（見圖2）。

圖2 數(shù)據(jù)統(tǒng)計可視化圖表

5 結(jié)語

智慧場館是現(xiàn)代場館建設(shè)的發(fā)展趨勢，跟蹤信息技術(shù)的前進(jìn)方向，將多種新一代信息技術(shù)應(yīng)用到滿足智慧場館方方面面的需求建設(shè)中，能夠為場館的用戶帶來更加便捷的服務(wù)，提升場館的經(jīng)濟(jì)和社會效益，打造具有競爭力的品牌，帶動產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。