幾個(gè)關(guān)鍵技術(shù)在體育館智能照明中的應(yīng)用

隨著我要綜合國(guó)力的提升，各種世界級(jí)大型賽事也分別在中國(guó)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(chǎng)館等設(shè)施，照明作為體育場(chǎng)館建設(shè)中極為重要的一部分，一直受建設(shè)單位、設(shè)計(jì)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(duì)于體育館智能照明的認(rèn)識(shí)很多人還只停留在表面，包括一些設(shè)計(jì)院電氣設(shè)計(jì)師及智能化從業(yè)人員對(duì)它的認(rèn)識(shí)也不是很全面（當(dāng)然有一部分工程商為了壓縮成本，招標(biāo)文件上有的功能在實(shí)際采購(gòu)時(shí)卻取消了，極大地?fù)p害了建設(shè)單位的利益，也給智能照明行業(yè)的發(fā)展帶來(lái)了一些負(fù)面的影響）。智能照明的幾個(gè)關(guān)鍵技術(shù)在如何應(yīng)用在體育場(chǎng)館？下面我們講講。

到現(xiàn)在為止，很大一部分人對(duì)于智能照明的認(rèn)識(shí)也僅僅停留在表面，包括一些設(shè)計(jì)院電氣設(shè)計(jì)師及智能化從業(yè)人員對(duì)它的認(rèn)識(shí)也不是很全面（當(dāng)然有一部分工程商為了壓縮成本，招標(biāo)文件上有的功能在實(shí)際采購(gòu)時(shí)卻取消了，極大地?fù)p害了建設(shè)單位的利益，也給智能照明行業(yè)的發(fā)展帶來(lái)了一些負(fù)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(gè)關(guān)鍵技術(shù)在體育場(chǎng)館的應(yīng)用。

由于體育場(chǎng)館照明的特殊性，用于控制這些照明設(shè)施的智能設(shè)備也應(yīng)具備以下幾個(gè)功能，才能真正實(shí)現(xiàn)照明的智能化控制，為體育場(chǎng)館的智能化管理再上一個(gè)臺(tái)階。

一、回路自鎖：

這個(gè)功能在體育場(chǎng)館、超級(jí)市場(chǎng)、機(jī)場(chǎng)、地鐵、會(huì)展中心等人員集中的場(chǎng)合尤其重要。本功能主要用于當(dāng)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(shí)，照明回路能夠保持原來(lái)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(méi)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(shí)有可能造成無(wú)法挽救的損失，尤其在舉行國(guó)際賽事時(shí)出現(xiàn)此等情況，甚至有損國(guó)際形象。

另外，筆者所說(shuō)的自鎖繼電器不是采用軟件進(jìn)行自鎖，軟件自鎖無(wú)法實(shí)現(xiàn)控制器或電源出現(xiàn)故障時(shí)繼電器能維持原來(lái)故障前狀態(tài)，各位讀者千萬(wàn)不要被誤導(dǎo)；由于用戶對(duì)這個(gè)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(diǎn)誤導(dǎo)用戶，所以各位讀者在遇到這種情況時(shí)一定要問(wèn)清楚情況，以免花了大價(jià)錢(qián)卻買(mǎi)來(lái)了一般的控制器。

實(shí)現(xiàn)真正意義上的自鎖應(yīng)該是采用機(jī)械式自鎖繼電器來(lái)替代普通的繼電器，同時(shí)自鎖繼電器應(yīng)該是節(jié)能型的（即要改變機(jī)械式自鎖繼電器的狀態(tài)時(shí)才需供電，平時(shí)靜止時(shí)無(wú)需耗電）。

二、負(fù)載反饋與電流檢測(cè)

負(fù)載反饋與電流檢測(cè)技術(shù)，就是通過(guò)軟件和硬件相結(jié)合，將各功能模塊實(shí)時(shí)工作信息傳回監(jiān)控中心的監(jiān)控軟件上，如實(shí)反饋現(xiàn)場(chǎng)的情況（包括回路電流大小、回路開(kāi)/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(shí)時(shí)掌握現(xiàn)場(chǎng)回路的開(kāi)/關(guān)狀況。

2、實(shí)時(shí)掌握每個(gè)回路的電流大小，從而通過(guò)與原先設(shè)置的電流值對(duì)比能夠?qū)崟r(shí)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(dòng)時(shí)出現(xiàn)因光源損壞照度不足的現(xiàn)象。

3、通過(guò)報(bào)表統(tǒng)計(jì)，實(shí)時(shí)掌握每個(gè)回路甚至每個(gè)燈具的工作時(shí)間，在光源達(dá)到一定使用壽命時(shí)及時(shí)更換，避免了在舉行相關(guān)體育活動(dòng)時(shí)出現(xiàn)因光源損壞照度不足的現(xiàn)象（圖八）。

4、實(shí)時(shí)掌握現(xiàn)場(chǎng)各功能模塊的是否良好，準(zhǔn)確定位每個(gè)設(shè)備的現(xiàn)場(chǎng)地址。

信號(hào)（狀態(tài)）反饋這一功能，也用在當(dāng)監(jiān)控軟件和現(xiàn)場(chǎng)輸入功能模塊中：當(dāng)監(jiān)控軟件或現(xiàn)場(chǎng)輸入模塊（智能面板、各種探頭及其他輸入信號(hào)）發(fā)出開(kāi)/關(guān)指令時(shí)，首先應(yīng)是現(xiàn)場(chǎng)的執(zhí)行控制器接受命令，然后相關(guān)的繼電器進(jìn)行動(dòng)作，在繼電器進(jìn)行動(dòng)作的同時(shí)把這一回路的開(kāi)/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(shí)顯示現(xiàn)場(chǎng)的回路開(kāi)/關(guān)狀態(tài)，保證了軟件顯示的狀態(tài)與現(xiàn)場(chǎng)狀態(tài)完全吻合；當(dāng)監(jiān)控軟件發(fā)出相關(guān)指令而沒(méi)有收到反饋信號(hào)時(shí)，會(huì)連續(xù)發(fā)出幾個(gè)相同指令，仍無(wú)信息反饋時(shí)軟件會(huì)判斷出現(xiàn)場(chǎng)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(méi)有這個(gè)功能的結(jié)果是：有可能軟件上顯示的繼電器是開(kāi)的狀態(tài)，而在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際上卻是處于關(guān)閉狀態(tài)，即無(wú)法如實(shí)反應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)的情況。（因施工的質(zhì)量、電纜質(zhì)量以及現(xiàn)場(chǎng)的電磁環(huán)境都會(huì)引起信號(hào)丟失。）很多廠家宣稱都具備此功能，其實(shí)有些產(chǎn)品根本就沒(méi)有這項(xiàng)功能，各位讀者應(yīng)實(shí)際考察，認(rèn)真分辨。

三、軟啟動(dòng)和延時(shí)啟動(dòng)/關(guān)閉

軟啟動(dòng)：一般用于調(diào)光控制器，就是通過(guò)設(shè)置使照明回路的電壓?jiǎn)?dòng)時(shí)限制在一個(gè)范圍內(nèi)（低于220V的正常電壓），在一定的時(shí)間內(nèi)逐漸達(dá)到正常工作電壓。一來(lái)可以避免因啟動(dòng)電壓過(guò)高，導(dǎo)致整個(gè)回路的或整個(gè)系統(tǒng)的電流過(guò)大對(duì)電網(wǎng)造成沖擊，二來(lái)可以避免啟動(dòng)電壓過(guò)高導(dǎo)致燈具的啟動(dòng)電流偏大，影響光源壽命。

稱都具備此功能，其實(shí)有些產(chǎn)品根本就沒(méi)有這項(xiàng)功能，各位讀者應(yīng)實(shí)際考察，認(rèn)真分辨。

延時(shí)啟動(dòng)/關(guān)閉：主要對(duì)照明回路進(jìn)行逐個(gè)或每個(gè)區(qū)進(jìn)行順序開(kāi)啟/關(guān)閉。一般體育館用電量非常大，這些照明同時(shí)送電將會(huì)造成較大的電沖擊。因此，需要逐路送電，智能照明現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行器能設(shè)置回路開(kāi)啟延時(shí)，將各回路送電時(shí)間錯(cuò)開(kāi)（一般為1~10分鐘間隔）。

眾所周知，體育場(chǎng)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(dòng)電流比正常工作電流大1倍，因此軟啟動(dòng)功能在此得到充分的體現(xiàn)，當(dāng)然其他燈具也適用。另外，金鹵燈或其他高強(qiáng)氣體方電燈的啟動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)達(dá)4~10分鐘，再啟動(dòng)時(shí)間更長(zhǎng)，約10~15分鐘，這就需要對(duì)金鹵燈的啟動(dòng)進(jìn)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(kāi)啟，因此需要現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行器能設(shè)置強(qiáng)制重開(kāi)延時(shí)，時(shí)間相當(dāng)范圍內(nèi)可調(diào)，一般為10~20分鐘，以保護(hù)光源。）。

需要強(qiáng)調(diào)的是，現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行器應(yīng)滿足EMC和EMI標(biāo)準(zhǔn)，在工作過(guò)程中既能抗外界干擾，也能不對(duì)其他設(shè)備干擾。

（在左側(cè)場(chǎng)景欄中顯示所有全局和子網(wǎng)場(chǎng)景，選中場(chǎng)景，點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵彈出發(fā)送場(chǎng)景按鈕，延時(shí)時(shí)間從０到9999秒，點(diǎn)擊“發(fā)送”按鍵，各回路照明會(huì)按照設(shè)定好的程序，逐步打開(kāi)。）

四、軟件模擬現(xiàn)場(chǎng)

現(xiàn)代體育館體量一般都較大，燈具的安裝布置相對(duì)困難，智能照明控制系統(tǒng)軟件的實(shí)時(shí)控制和故障檢測(cè)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(guò)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(jì)算壽命（一般同一回路光源相同，可作回路監(jiān)測(cè)和計(jì)算），光源的開(kāi)關(guān)時(shí)間、光源開(kāi)啟的時(shí)間統(tǒng)計(jì)等都通過(guò)報(bào)表的方式體現(xiàn)，這對(duì)體育場(chǎng)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(yùn)行狀態(tài)（一般包括系統(tǒng)各區(qū)域?qū)崟r(shí)燈光場(chǎng)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(guò)導(dǎo)入電氣CAD圖，可以顯示每個(gè)回路照明、每個(gè)子網(wǎng)通訊線路、每個(gè)設(shè)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(guò)導(dǎo)入拍攝到的現(xiàn)場(chǎng)不同場(chǎng)景時(shí)的圖片，模擬現(xiàn)場(chǎng)燈光環(huán)境（圖十）；也可以通過(guò)與監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)控制，實(shí)時(shí)顯示現(xiàn)場(chǎng)燈光的圖像。

（點(diǎn)擊圖十五上的照相機(jī)，能夠顯示事先根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的場(chǎng)景拍下來(lái)的各個(gè)場(chǎng)景照明情況，可以點(diǎn)擊放大；若有必要的話可以與視頻監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)動(dòng)，在監(jiān)視器上實(shí)時(shí)顯示現(xiàn)場(chǎng)的照明情況。）

另外，由于體育場(chǎng)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(chǔ)于各個(gè)現(xiàn)場(chǎng)控制和執(zhí)行器中。非常重要的一點(diǎn)：任何時(shí)刻系統(tǒng)的中央監(jiān)視設(shè)備的工作停止都不能影響任何現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行器和控制器的正常工作。

軟件應(yīng)具備數(shù)據(jù)下載及備份功能：即可以通過(guò)軟件把數(shù)據(jù)下載到每個(gè)現(xiàn)場(chǎng)控制器，使現(xiàn)場(chǎng)控制器也能夠脫離監(jiān)控軟件獨(dú)立工作；通過(guò)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(jìn)行編程。