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2022 華南展招展書
控制系統

國家速滑館:“冰絲帶”舞動科技之美

  2022年01月25日  

  這座晶瑩剔透、盤旋而升的建筑,被人們親切地稱為“冰絲帶”。它就是位于北京奧林匹克森林公園西側的國家速滑館。

  初見它,你一定怦然心動。場館于2020年底正式完工,其外型設計的靈感源自于冰與速度的結合。外立面由3360塊玻璃單元板塊拼接出流暢的橢圓曲面,沿著曲面由低到高環繞的22根 “冰絲帶” 靈動飄逸,就好像滑冰運動員高速滑動時所留下的一圈圈風馳電掣的軌跡。

  這座新建的冰上競賽場館不僅有美輪美奐的外表,更有智慧科技的內核,可謂“秀外慧中”。

亞洲之最:多功能全冰面

  國家速滑館擁有亞洲最大的全冰面設計,面積達1.2萬平方米。不過,不同運動對冰面溫度的要求也不同,偌大的冰面如何同時滿足短道速滑、花樣滑冰、冰球等多種運動需求呢?奧秘在于制冰系統的“大腦”——自動控制系統。

  場館的自動控制系統使用了西門子冗余型和安全型PLC,與可視化系統SIMATIC WinCC集成,可靠性高、靈活性強。通過對壓縮機組、桶泵機組、氣冷器機組及其他輔助設備的集中管控,控制系統能夠對全冰面的不同單元進行獨立控溫,并能夠根據不同項目需求對冰面進行分區域、分標準制冰,讓 “同時運行,不同使用” 成為可能。

1.2萬平方米全冰面采用分模塊控制單元。

  這塊冰不僅面積大,還飽含科技創新。國家速滑館是世界上首個采用二氧化碳跨臨界直冷制冰技術的冬奧速滑場館。二氧化碳制冷劑是目前環保性和可持續性最好的冷媒之一,與常規制冷劑相比,可以提升能效20%以上。在場館運營過程中,由西門子量身定制的自動化安全控制系統可以實時監測制冰機房、地下管廊、觀眾席三個主要區域中各點的二氧化碳濃度,一旦出現異常,在及時報警的同時,系統將自動啟動相應的應急事故風機進行排風,以確保場館內的人身和設備安全。

  此外,西門子基于SIMATIC Energy Manager Pro平臺為場館的核心制冰系統打造了能源管理系統,能夠精準采集自動化層各用電回路的基本數據,并實現在Web端的能耗可視化,形成數據分析報告。通過標準化的關鍵參數,用戶可以輕松便捷地評估和監測設備效率,以持續提高其使用效率并達到最佳運行能效,也為進一步的改善方案提供有效數據支持。

SIMATIC Energy Manager Pro 幫助場館持續節省能耗和成本。

  作為舉辦國際賽事的重要場館,國家速滑館對制冰穩定性和安全性的要求極高,除了確??刂葡到y自身的穩定運行,還要防止病毒感染、網絡入侵等風險。要知道,控制系統一旦被入侵或非法控制,可能導致冰面溫度異常,影響甚至中斷比賽。對此,西門子依托縱深防御理念,為場館提供了完整的工業網絡信息安全解決方案,包括基于“白名單機制”的系統防護、網絡邊界隔離、多引擎惡意代碼掃描、U盤管控以及基于人工智能和大數據分析的整體態勢感知,為制冰工作提供一套全天候的“綜合保險”。

以人為本:標志性智慧場館

  國家速滑館主場館建筑面積約8萬平方米,設坐席約1.2萬席。面對如此龐大的觀眾容量,場館如何保證每個人的現場感受呢?不用擔心,智慧場館的精髓就在于“以人為本”。

  值得注意的是,即使同在場館內,冰面上的參賽運動員和看臺上的觀眾對空調溫度、濕度、風速的要求也不盡相同。冰面上的溫濕度直接影響著冰面硬度,關乎運動員的發揮甚至安全;而對于“圍冰而坐”的觀眾,場館要保證其感受不到任何寒意,在舒適的環境中享受國際賽事的視覺盛宴。

觀眾席與冰面分區管控溫濕度,打造最佳體驗。

  針對這些需求,西門子為國家速滑館提供了智能樓宇解決方案,應用了包括Desigo CC 智能樓宇管理平臺、聯網型溫控器、風閥執行器、電動調節閥等產品,控制點超過1萬個。西門子的樓控系統讓冰面和觀眾席的溫濕度合理分區,通過對冰場除濕、觀眾席座椅送風等系統進行實時監控,確保冰場內部以及觀眾席的不同區域都始終保持適宜的溫濕度。

  西門子樓控系統還開創性地采用雙以太網接口通訊方式,一路與建筑設備監控系統實現通訊,另外一路與智能化集成平臺實現通訊。這極大地方便了場館的綜合管理需求,讓數據更好地為人所用。

中控室:一目了然,一鍵管控。

  此外,西門子智能照明解決方案也讓場館更具智慧、更加節能。對于觀眾集散大廳、走廊等公共區域,操作人員可以通過中控電腦對燈光效果進行集中控制,并且能夠針對不同的賽事和使用需求提前預設多種場景。比賽期間,可以遠程開啟智能面板屏蔽功能,防止人員誤觸面板,造成現場開關燈。夜間,公共區域開啟人體感應照明功能,避免人為的能源浪費。

智能照明,節能環保。

  從“破土而出”到“拔地而起”,這座地標性場館的誕生引人矚目,其背后離不開一批秉承工匠精神的建設者們的智慧和力量。西門子團隊以客戶為中心,克服了項目過程中的技術難題以及疫情期間的重重困難,以先進可靠的自動化、數字化解決方案助力國家速滑館“絲帶飛舞”,支持中國冰雪運動逐夢2022!

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