幾個關(guān)鍵技術(shù)在體育館智能照明中的應用
發(fā)布日期：2012-09-29
隨著我要綜合國力的提升，各種世界級大型賽事也分別在中國的不同城市舉辦。為滿足這些體育賽事的需求，舉辦城市建造了大量的體育場館等設施，照明作為體育場館建設中極為重要的一部分，一直受建設單位、設計單位及使用單位等人士的重視；而智能照明在體育館照明中又起著很重要的作用。
到現(xiàn)在為止，對于體育館智能照明的認識很多人還只停留在表面，包括一些設計院電氣設計師及智能化從業(yè)人員對它的認識也不是很全面（當然有一部分工程商為了壓縮成本，招標文件上有的功能在實際采購時卻取消了，極大地損害了建設單位的利益，也給智能照明行業(yè)的發(fā)展帶來了一些負面的影響）。智能照明的幾個關(guān)鍵技術(shù)在如何應用在體育場館？下面我們講講。
到現(xiàn)在為止，很大一部分人對于智能照明的認識也僅僅停留在表面，包括一些設計院電氣設計師及智能化從業(yè)人員對它的認識也不是很全面（當然有一部分工程商為了壓縮成本，招標文件上有的功能在實際采購時卻取消了，極大地損害了建設單位的利益，也給智能照明行業(yè)的發(fā)展帶來了一些負面的影響），因此一些好的技術(shù)得不到推廣。下面講講智能照明的幾個關(guān)鍵技術(shù)在體育場館的應用。
由于體育場館照明的特殊性，用于控制這些照明設施的智能設備也應具備以下幾個功能，才能真正實現(xiàn)照明的智能化控制，為體育場館的智能化管理再上一個臺階。
一、回路自鎖：
這個功能在體育場館、超級市場、機場、地鐵、會展中心等人員集中的場合尤其重要。本功能主要用于當智能控制器或給智能控制器集中供電的電源出現(xiàn)故障時，照明回路能夠保持原來的狀態(tài)，即智能控制器內(nèi)的繼電器不受影響，仍然維持故障前的狀態(tài)，極大地提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性（智能照明控制器的故障95％以上由控制器的其他元器件或供電電源造成，而控制器所采用的繼電器出現(xiàn)故障的幾率小于5％）；而沒有采用自鎖繼電器的控制器模塊或供電的直流電源出現(xiàn)故障，將造成燈具大面積停電，在夜間舉行體育賽事時有可能造成無法挽救的損失，尤其在舉行國際賽事時出現(xiàn)此等情況，甚至有損國際形象。
另外，筆者所說的自鎖繼電器不是采用軟件進行自鎖，軟件自鎖無法實現(xiàn)控制器或電源出現(xiàn)故障時繼電器能維持原來故障前狀態(tài)，各位讀者千萬不要被誤導；由于用戶對這個功能的不熟悉或不理解，很多的智能照明廠家經(jīng)常利用這一點誤導用戶，所以各位讀者在遇到這種情況時一定要問清楚情況，以免花了大價錢卻買來了一般的控制器。
實現(xiàn)真正意義上的自鎖應該是采用機械式自鎖繼電器來替代普通的繼電器，同時自鎖繼電器應該是節(jié)能型的（即要改變機械式自鎖繼電器的狀態(tài)時才需供電，平時靜止時無需耗電）。
二、負載反饋與電流檢測
負載反饋與電流檢測技術(shù)，就是通過軟件和硬件相結(jié)合，將各功能模塊實時工作信息傳回監(jiān)控中心的監(jiān)控軟件上，如實反饋現(xiàn)場的情況（包括回路電流大小、回路開/關(guān)狀況、各功能模塊是否良好等）。
這一功能的作用主要有：
1、實時掌握現(xiàn)場回路的開/關(guān)狀況。
2、實時掌握每個回路的電流大小，從而通過與原先設置的電流值對比能夠?qū)崟r了解回路上是否有光源損壞，及早采取處理措施，避免了在舉行相關(guān)體育活動時出現(xiàn)因光源損壞照度不足的現(xiàn)象。
3、通過報表統(tǒng)計，實時掌握每個回路甚至每個燈具的工作時間，在光源達到一定使用壽命時及時更換，避免了在舉行相關(guān)體育活動時出現(xiàn)因光源損壞照度不足的現(xiàn)象（圖八）。
4、實時掌握現(xiàn)場各功能模塊的是否良好，準確定位每個設備的現(xiàn)場地址。
信號（狀態(tài)）反饋這一功能，也用在當監(jiān)控軟件和現(xiàn)場輸入功能模塊中：當監(jiān)控軟件或現(xiàn)場輸入模塊（智能面板、各種探頭及其他輸入信號）發(fā)出開/關(guān)指令時，首先應是現(xiàn)場的執(zhí)行控制器接受命令，然后相關(guān)的繼電器進行動作，在繼電器進行動作的同時把這一回路的開/關(guān)狀態(tài)信息發(fā)回監(jiān)控軟件，從而在監(jiān)控軟件上如實顯示現(xiàn)場的回路開/關(guān)狀態(tài)，保證了軟件顯示的狀態(tài)與現(xiàn)場狀態(tài)完全吻合；當監(jiān)控軟件發(fā)出相關(guān)指令而沒有收到反饋信號時，會連續(xù)發(fā)出幾個相同指令，仍無信息反饋時軟件會判斷出現(xiàn)場回路發(fā)生故障（圖六、圖七），從而顯示在軟件上，大大提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和提高了管理的便利性。
沒有這個功能的結(jié)果是：有可能軟件上顯示的繼電器是開的狀態(tài)，而在現(xiàn)場實際上卻是處于關(guān)閉狀態(tài)，即無法如實反應現(xiàn)場的情況。（因施工的質(zhì)量、電纜質(zhì)量以及現(xiàn)場的電磁環(huán)境都會引起信號丟失。）很多廠家宣稱都具備此功能，其實有些產(chǎn)品根本就沒有這項功能，各位讀者應實際考察，認真分辨。
三、軟啟動和延時啟動/關(guān)閉
軟啟動：一般用于調(diào)光控制器，就是通過設置使照明回路的電壓啟動時限制在一個范圍內(nèi)（低于220V的正常電壓），在一定的時間內(nèi)逐漸達到正常工作電壓。一來可以避免因啟動電壓過高，導致整個回路的或整個系統(tǒng)的電流過大對電網(wǎng)造成沖擊，二來可以避免啟動電壓過高導致燈具的啟動電流偏大，影響光源壽命。
稱都具備此功能，其實有些產(chǎn)品根本就沒有這項功能，各位讀者應實際考察，認真分辨。
延時啟動/關(guān)閉：主要對照明回路進行逐個或每個區(qū)進行順序開啟/關(guān)閉。一般體育館用電量非常大，這些照明同時送電將會造成較大的電沖擊。因此，需要逐路送電，智能照明現(xiàn)場執(zhí)行器能設置回路開啟延時，將各回路送電時間錯開（一般為1~10分鐘間隔）。
眾所周知，體育場館照明要大量選用金鹵燈，由于金鹵燈的功率大（250W~2000W），其啟動電流比正常工作電流大1倍，因此軟啟動功能在此得到充分的體現(xiàn)，當然其他燈具也適用。另外，金鹵燈或其他高強氣體方電燈的啟動時間長達4~10分鐘，再啟動時間更長，約10~15分鐘，這就需要對金鹵燈的啟動進行必要的控制（由于金鹵燈一般不允許在剛剛關(guān)閉后數(shù)分鐘內(nèi)重新開啟，因此需要現(xiàn)場執(zhí)行器能設置強制重開延時，時間相當范圍內(nèi)可調(diào)，一般為10~20分鐘，以保護光源。）。
需要強調(diào)的是，現(xiàn)場執(zhí)行器應滿足EMC和EMI標準，在工作過程中既能抗外界干擾，也能不對其他設備干擾。
（在左側(cè)場景欄中顯示所有全局和子網(wǎng)場景，選中場景，點擊鼠標右鍵彈出發(fā)送場景按鈕，延時時間從０到9999秒，點擊“發(fā)送”按鍵，各回路照明會按照設定好的程序，逐步打開。）
四、軟件模擬現(xiàn)場
現(xiàn)代體育館體量一般都較大，燈具的安裝布置相對困難，智能照明控制系統(tǒng)軟件的實時控制和故障檢測就非常重要，這就要求結(jié)合硬件的布置。在監(jiān)視屏上，我們能通過圖文界面觀察照明狀態(tài)，參數(shù)如下：
1、光源的狀態(tài)和計算壽命（一般同一回路光源相同，可作回路監(jiān)測和計算），光源的開關(guān)時間、光源開啟的時間統(tǒng)計等都通過報表的方式體現(xiàn)，這對體育場館照明的管理有著極為重要的意義（圖八）。
2、控制系統(tǒng)的運行狀態(tài)（一般包括系統(tǒng)各區(qū)域?qū)崟r燈光場景、亮燈平面、系統(tǒng)是否故障、何種故障位于何處、輸入電壓和輸出電壓、電流）
3、通過導入電氣CAD圖，可以顯示每個回路照明、每個子網(wǎng)通訊線路、每個設備的具體走向和位置，大大提高了管理的便利和效率（圖十一、十二、十三、十四）。
4、可以通過導入拍攝到的現(xiàn)場不同場景時的圖片，模擬現(xiàn)場燈光環(huán)境（圖十）；也可以通過與監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)動控制，實時顯示現(xiàn)場燈光的圖像。
（點擊圖十五上的照相機，能夠顯示事先根據(jù)現(xiàn)場的場景拍下來的各個場景照明情況，可以點擊放大；若有必要的話可以與視頻監(jiān)控系統(tǒng)進行聯(lián)動，在監(jiān)視器上實時顯示現(xiàn)場的照明情況。）
另外，由于體育場館的照明控制系統(tǒng)硬件一般分散布置，要求軟件也能分散配置，存儲于各個現(xiàn)場控制和執(zhí)行器中。非常重要的一點：任何時刻系統(tǒng)的中央監(jiān)視設備的工作停止都不能影響任何現(xiàn)場執(zhí)行器和控制器的正常工作。
軟件應具備數(shù)據(jù)下載及備份功能：即可以通過軟件把數(shù)據(jù)下載到每個現(xiàn)場控制器，使現(xiàn)場控制器也能夠脫離監(jiān)控軟件獨立工作；通過備份把系統(tǒng)的數(shù)據(jù)刻錄到VCD/DVD上，提供可追述數(shù)據(jù)和防止系統(tǒng)崩潰后重新進行編程。
到現(xiàn)在為止，對于體育館智能照明的認識很多人還只停留在表面，包括一些設計院電氣設計師及智能化從業(yè)人員對它的認識也不是很全面（當然有一部分工程商為了壓縮成本，招標文件上有的功能在實際采購時卻取消了，極大地損害了建設單位的利益，也給智能照明行業(yè)的發(fā)展帶來了一些負面的影響）。智能照明的幾個關(guān)鍵技術(shù)在如何應用在體育場館？下面我們講講。
到現(xiàn)在為止，很大一部分人對于智能照明的認識也僅僅停留在表面，包括一些設計院電氣設計師及智能化從業(yè)人員對它的認識也不是很全面（當然有一部分工程商為了壓縮成本，招標文件上有的功能在實際采購時卻取消了，極大地損害了建設單位的利益，也給智能照明行業(yè)的發(fā)展帶來了一些負面的影響），因此一些好的技術(shù)得不到推廣。下面講講智能照明的幾個關(guān)鍵技術(shù)在體育場館的應用。
由于體育場館照明的特殊性，用于控制這些照明設施的智能設備也應具備以下幾個功能，才能真正實現(xiàn)照明的智能化控制，為體育場館的智能化管理再上一個臺階。
一、回路自鎖：
這個功能在體育場館、超級市場、機場、地鐵、會展中心等人員集中的場合尤其重要。本功能主要用于當智能控制器或給智能控制器集中供電的電源出現(xiàn)故障時，照明回路能夠保持原來的狀態(tài)，即智能控制器內(nèi)的繼電器不受影響，仍然維持故障前的狀態(tài)，極大地提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性（智能照明控制器的故障95％以上由控制器的其他元器件或供電電源造成，而控制器所采用的繼電器出現(xiàn)故障的幾率小于5％）；而沒有采用自鎖繼電器的控制器模塊或供電的直流電源出現(xiàn)故障，將造成燈具大面積停電，在夜間舉行體育賽事時有可能造成無法挽救的損失，尤其在舉行國際賽事時出現(xiàn)此等情況，甚至有損國際形象。
另外，筆者所說的自鎖繼電器不是采用軟件進行自鎖，軟件自鎖無法實現(xiàn)控制器或電源出現(xiàn)故障時繼電器能維持原來故障前狀態(tài)，各位讀者千萬不要被誤導；由于用戶對這個功能的不熟悉或不理解，很多的智能照明廠家經(jīng)常利用這一點誤導用戶，所以各位讀者在遇到這種情況時一定要問清楚情況，以免花了大價錢卻買來了一般的控制器。
實現(xiàn)真正意義上的自鎖應該是采用機械式自鎖繼電器來替代普通的繼電器，同時自鎖繼電器應該是節(jié)能型的（即要改變機械式自鎖繼電器的狀態(tài)時才需供電，平時靜止時無需耗電）。
二、負載反饋與電流檢測
負載反饋與電流檢測技術(shù)，就是通過軟件和硬件相結(jié)合，將各功能模塊實時工作信息傳回監(jiān)控中心的監(jiān)控軟件上，如實反饋現(xiàn)場的情況（包括回路電流大小、回路開/關(guān)狀況、各功能模塊是否良好等）。
這一功能的作用主要有：
1、實時掌握現(xiàn)場回路的開/關(guān)狀況。
2、實時掌握每個回路的電流大小，從而通過與原先設置的電流值對比能夠?qū)崟r了解回路上是否有光源損壞，及早采取處理措施，避免了在舉行相關(guān)體育活動時出現(xiàn)因光源損壞照度不足的現(xiàn)象。
3、通過報表統(tǒng)計，實時掌握每個回路甚至每個燈具的工作時間，在光源達到一定使用壽命時及時更換，避免了在舉行相關(guān)體育活動時出現(xiàn)因光源損壞照度不足的現(xiàn)象（圖八）。
4、實時掌握現(xiàn)場各功能模塊的是否良好，準確定位每個設備的現(xiàn)場地址。
信號（狀態(tài)）反饋這一功能，也用在當監(jiān)控軟件和現(xiàn)場輸入功能模塊中：當監(jiān)控軟件或現(xiàn)場輸入模塊（智能面板、各種探頭及其他輸入信號）發(fā)出開/關(guān)指令時，首先應是現(xiàn)場的執(zhí)行控制器接受命令，然后相關(guān)的繼電器進行動作，在繼電器進行動作的同時把這一回路的開/關(guān)狀態(tài)信息發(fā)回監(jiān)控軟件，從而在監(jiān)控軟件上如實顯示現(xiàn)場的回路開/關(guān)狀態(tài)，保證了軟件顯示的狀態(tài)與現(xiàn)場狀態(tài)完全吻合；當監(jiān)控軟件發(fā)出相關(guān)指令而沒有收到反饋信號時，會連續(xù)發(fā)出幾個相同指令，仍無信息反饋時軟件會判斷出現(xiàn)場回路發(fā)生故障（圖六、圖七），從而顯示在軟件上，大大提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和提高了管理的便利性。
沒有這個功能的結(jié)果是：有可能軟件上顯示的繼電器是開的狀態(tài)，而在現(xiàn)場實際上卻是處于關(guān)閉狀態(tài)，即無法如實反應現(xiàn)場的情況。（因施工的質(zhì)量、電纜質(zhì)量以及現(xiàn)場的電磁環(huán)境都會引起信號丟失。）很多廠家宣稱都具備此功能，其實有些產(chǎn)品根本就沒有這項功能，各位讀者應實際考察，認真分辨。
三、軟啟動和延時啟動/關(guān)閉
軟啟動：一般用于調(diào)光控制器，就是通過設置使照明回路的電壓啟動時限制在一個范圍內(nèi)（低于220V的正常電壓），在一定的時間內(nèi)逐漸達到正常工作電壓。一來可以避免因啟動電壓過高，導致整個回路的或整個系統(tǒng)的電流過大對電網(wǎng)造成沖擊，二來可以避免啟動電壓過高導致燈具的啟動電流偏大，影響光源壽命。
稱都具備此功能，其實有些產(chǎn)品根本就沒有這項功能，各位讀者應實際考察，認真分辨。
延時啟動/關(guān)閉：主要對照明回路進行逐個或每個區(qū)進行順序開啟/關(guān)閉。一般體育館用電量非常大，這些照明同時送電將會造成較大的電沖擊。因此，需要逐路送電，智能照明現(xiàn)場執(zhí)行器能設置回路開啟延時，將各回路送電時間錯開（一般為1~10分鐘間隔）。
眾所周知，體育場館照明要大量選用金鹵燈，由于金鹵燈的功率大（250W~2000W），其啟動電流比正常工作電流大1倍，因此軟啟動功能在此得到充分的體現(xiàn)，當然其他燈具也適用。另外，金鹵燈或其他高強氣體方電燈的啟動時間長達4~10分鐘，再啟動時間更長，約10~15分鐘，這就需要對金鹵燈的啟動進行必要的控制（由于金鹵燈一般不允許在剛剛關(guān)閉后數(shù)分鐘內(nèi)重新開啟，因此需要現(xiàn)場執(zhí)行器能設置強制重開延時，時間相當范圍內(nèi)可調(diào)，一般為10~20分鐘，以保護光源。）。
需要強調(diào)的是，現(xiàn)場執(zhí)行器應滿足EMC和EMI標準，在工作過程中既能抗外界干擾，也能不對其他設備干擾。
（在左側(cè)場景欄中顯示所有全局和子網(wǎng)場景，選中場景，點擊鼠標右鍵彈出發(fā)送場景按鈕，延時時間從０到9999秒，點擊“發(fā)送”按鍵，各回路照明會按照設定好的程序，逐步打開。）
四、軟件模擬現(xiàn)場
現(xiàn)代體育館體量一般都較大，燈具的安裝布置相對困難，智能照明控制系統(tǒng)軟件的實時控制和故障檢測就非常重要，這就要求結(jié)合硬件的布置。在監(jiān)視屏上，我們能通過圖文界面觀察照明狀態(tài)，參數(shù)如下：
1、光源的狀態(tài)和計算壽命（一般同一回路光源相同，可作回路監(jiān)測和計算），光源的開關(guān)時間、光源開啟的時間統(tǒng)計等都通過報表的方式體現(xiàn)，這對體育場館照明的管理有著極為重要的意義（圖八）。
2、控制系統(tǒng)的運行狀態(tài)（一般包括系統(tǒng)各區(qū)域?qū)崟r燈光場景、亮燈平面、系統(tǒng)是否故障、何種故障位于何處、輸入電壓和輸出電壓、電流）
3、通過導入電氣CAD圖，可以顯示每個回路照明、每個子網(wǎng)通訊線路、每個設備的具體走向和位置，大大提高了管理的便利和效率（圖十一、十二、十三、十四）。
4、可以通過導入拍攝到的現(xiàn)場不同場景時的圖片，模擬現(xiàn)場燈光環(huán)境（圖十）；也可以通過與監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)動控制，實時顯示現(xiàn)場燈光的圖像。
（點擊圖十五上的照相機，能夠顯示事先根據(jù)現(xiàn)場的場景拍下來的各個場景照明情況，可以點擊放大；若有必要的話可以與視頻監(jiān)控系統(tǒng)進行聯(lián)動，在監(jiān)視器上實時顯示現(xiàn)場的照明情況。）
另外，由于體育場館的照明控制系統(tǒng)硬件一般分散布置，要求軟件也能分散配置，存儲于各個現(xiàn)場控制和執(zhí)行器中。非常重要的一點：任何時刻系統(tǒng)的中央監(jiān)視設備的工作停止都不能影響任何現(xiàn)場執(zhí)行器和控制器的正常工作。
軟件應具備數(shù)據(jù)下載及備份功能：即可以通過軟件把數(shù)據(jù)下載到每個現(xiàn)場控制器，使現(xiàn)場控制器也能夠脫離監(jiān)控軟件獨立工作；通過備份把系統(tǒng)的數(shù)據(jù)刻錄到VCD/DVD上，提供可追述數(shù)據(jù)和防止系統(tǒng)崩潰后重新進行編程。
