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體育場(chǎng)照明工程調(diào)光與控制技術(shù)
- 評(píng)論:0 瀏覽:3061 發(fā)布時(shí)間:2007/2/27
一、前言和回顧
即將于2008年在北京舉行的奧運(yùn)會(huì),我們希望它不僅僅是一場(chǎng)大型的體育活動(dòng),我們更希望它也能成為一場(chǎng)全面展示中華文化的盛會(huì)。
為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),借鑒不久前剛剛舉辦完的悉尼奧運(yùn)會(huì),我們作為專業(yè)的照明控制和照明設(shè)計(jì)公司,希望能有機(jī)地結(jié)合最新的照明科技,{TodayHot}將這些新技術(shù)成功地應(yīng)用于未來的這場(chǎng)盛會(huì)。
這里,我們僅就我們的專業(yè)探討一下場(chǎng)館照明的問題。
首先,我們認(rèn)為,北京市的整個(gè)夜景應(yīng)該是具有獨(dú)創(chuàng)性和一體化規(guī)劃的。照明不僅僅應(yīng)該包括照亮相關(guān)場(chǎng)所,還應(yīng)該包括更多的變化的燈光。照明科技發(fā)展到今天,我們所能做到的不僅僅是照亮的問題,Internet、電話、通訊系統(tǒng)的全面介入,使業(yè)主控制每一個(gè)燈光的具體變化成為可能。
我們的奧運(yùn)場(chǎng)館分布在北京及周邊地區(qū),對(duì)每一個(gè)場(chǎng)館,尤其是對(duì)未來奧體中心而言,能否給予觀眾一個(gè)一體化的夜景照明效果,體現(xiàn)完整的照明思路是非常重要的。就一個(gè)體育場(chǎng)而言,就是使場(chǎng)內(nèi)的燈光和場(chǎng)外的燈光相結(jié)合,共同構(gòu)筑整個(gè)體育場(chǎng)的燈光效果,同時(shí)讓這些效果可針對(duì)不同的比賽,不同的場(chǎng)合隨時(shí)可控。這樣,既能保證重大場(chǎng)合時(shí)的應(yīng)用照明和效果照明,又可以在一些一般場(chǎng)合中只使用必要的燈光。所有上述的效果都是預(yù)置存儲(chǔ),并可隨時(shí)調(diào)用,體現(xiàn)著高科技與實(shí)用性的完美結(jié)合。{HotTag}
在最新的照明控制技術(shù)里,遠(yuǎn)程控制和實(shí)時(shí)控制相結(jié)合是非常受關(guān)注的要點(diǎn)。所謂遠(yuǎn)程控制,就是指通過電話網(wǎng)、通訊系統(tǒng)甚至Internet實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離的燈光控制。這里面涉及到以下幾個(gè)問題:
① 要實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制,必須做到遠(yuǎn)程監(jiān)視。Dynalite的監(jiān)控軟件可以監(jiān)測(cè)每一個(gè)燈的電壓、壽命、運(yùn)行時(shí)間等實(shí)時(shí)狀態(tài)。并報(bào)告給遠(yuǎn)程終端,供操作人員參考選擇。
② 由于遠(yuǎn)程控制必然受到各種條件的制約。例如線路故障、控制受擾等不確定或某些非人為因素的干擾,甚至現(xiàn)場(chǎng)特別事故的出現(xiàn),這必然要求控制系統(tǒng)在實(shí)施遠(yuǎn)程控制受限時(shí),需要及時(shí)有效的現(xiàn)場(chǎng)控制。在這種情況下,所有的照明控制系統(tǒng)都應(yīng)該能做到不需任何切換和調(diào)整,立即進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)控制狀態(tài),而這些狀態(tài)是可優(yōu)先的應(yīng)急狀態(tài)。
③ 實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制非常需要大量的現(xiàn)場(chǎng)信息,每個(gè)燈具的狀態(tài)采集都需要大量的數(shù)據(jù)。因而在Dynalite控制的悉尼奧運(yùn)場(chǎng)館中,相當(dāng)?shù)囊徊糠质褂肐nternet獲取燈具信息,并通過Internet發(fā)送中央指令,適時(shí)地改變一些燈具的現(xiàn)場(chǎng)狀態(tài)。
其次,我們需要的2008年奧運(yùn)絕對(duì)是只為體現(xiàn)效果而不計(jì)投入的。我們的奧運(yùn)照明既需要體現(xiàn)高科技,同時(shí)又需要節(jié)約能源和保護(hù)環(huán)境。
我們知道,燈光能展示給人們一個(gè)人工的環(huán)境,這一環(huán)境的效率如何,直接影響到的是人們的視覺感官,進(jìn)而極大的影響場(chǎng)館的現(xiàn)場(chǎng)效果。例如,在主場(chǎng)館的設(shè)計(jì)中,我們既需考慮開幕式各種表演的背景燈光,也需要考慮開幕式后實(shí)際比賽的要求。往往背景燈光不要求非常明亮,而實(shí)際比賽中不同的比賽又需要不同的亮度。甚至一個(gè)比賽場(chǎng)在訓(xùn)練、清掃或無比賽進(jìn)行時(shí)都只需要相應(yīng)的合適的照度即可。燈光設(shè)計(jì)師完全沒有必要點(diǎn)亮所有的燈光,只需滿足以上所述場(chǎng)合的不同要求。因此,采用燈光控制技術(shù),只通過一個(gè)或數(shù)個(gè)現(xiàn)場(chǎng)按鍵去同時(shí)控制每一路燈光或開或閉或調(diào)節(jié)至某一亮度,完全可以體現(xiàn)人性化和綠色照明的要求。Dynalite所代表的最高級(jí)別的照明控制技術(shù)既可以實(shí)現(xiàn)所有光源(包括金鹵燈)的無級(jí)調(diào)節(jié),又可以延長所有受控光源的壽命,并節(jié)省實(shí)際使用能源,這些都將對(duì)綠色奧運(yùn)有著極為深刻的應(yīng)用前景。
再次,前兩點(diǎn)都是從廣度上描述照明控制技術(shù)。實(shí)際上,從深度而言,由于照明控制技術(shù)既可以改變光的亮度,又可以實(shí)現(xiàn)光的色彩變化,因而在某些有特別要求的重點(diǎn)照明和景觀照明中,我們也應(yīng)用了這一系統(tǒng),我們姑且稱之為個(gè)性照明。對(duì)每個(gè)奧運(yùn)場(chǎng)館而言,由于舉行不同的比賽,其夜場(chǎng)外在特征照明應(yīng)該是完全個(gè)性化的,采用最先進(jìn)的控制技術(shù)。我們可以設(shè)想,不同的場(chǎng)館具有不同的外在光色,同時(shí)每個(gè)場(chǎng)館都有色彩變化的照明標(biāo)志,而所有的場(chǎng)館 標(biāo)志及光色都是外在統(tǒng)一的,體現(xiàn)著同一照明主體,這樣是非常壯觀的夜景效果。
總之,Dynalite最新照明控制技術(shù)已成功地廣泛應(yīng)用于2000年的悉尼奧運(yùn)會(huì),涵蓋了城市景觀、奧運(yùn)場(chǎng)館一體化照明及各個(gè)場(chǎng)館的個(gè)性照明。這一系統(tǒng)應(yīng)用于幾乎所有需要照明的室內(nèi)和室外空間。它們具有節(jié)能、省燈、實(shí)時(shí)和高可靠性,分布式的現(xiàn)場(chǎng)控制等諸多特點(diǎn),結(jié)合現(xiàn)代化的網(wǎng)絡(luò)技術(shù),這一系統(tǒng)甚至可以做到整個(gè)城市的照明控制。
二、特點(diǎn)及解決方式
現(xiàn)代化多功能體育場(chǎng)館照明的特點(diǎn):
現(xiàn)代化多功能體育場(chǎng)館按功能區(qū)域,可以劃分為兩大區(qū)域,即主賽場(chǎng)及輔助區(qū)域。主賽場(chǎng)可分成賽場(chǎng)區(qū)和觀眾區(qū),輔助區(qū)域可以細(xì)分為餐廳、酒吧、咖啡廳、會(huì)議室等等。
現(xiàn)代體育場(chǎng)館對(duì)主賽場(chǎng)照明有以下基本要求:
A.對(duì)運(yùn)動(dòng)員和裁判員:能夠清楚察看比賽場(chǎng)地內(nèi)的任何活動(dòng),發(fā)揮最佳的表現(xiàn)。
B.對(duì)觀眾:在舒適的情況下觀看比賽,同時(shí)可以清楚看到四周的環(huán)境,特別是在進(jìn)場(chǎng)、觀看期間和退場(chǎng)時(shí)的安全問題。
C.對(duì)電視、電影和新聞從業(yè)員:對(duì)比賽過程、運(yùn)動(dòng)員的近鏡(大特寫)、觀眾席、記分牌……能夠攝取優(yōu)良的效果。
D.對(duì)場(chǎng)館管理者:安裝簡單、自動(dòng)化控制、易于操作維護(hù)、節(jié)省能源。
對(duì)于主賽場(chǎng)的照明不僅要求照明亮度穩(wěn)定、可靠,滿足運(yùn)動(dòng)員比賽時(shí)的視覺要求,還必須滿足彩色電視轉(zhuǎn)播和攝影對(duì)照明的要求。通常,主賽場(chǎng)照明的顯色指數(shù)Ra應(yīng)大于70,色溫應(yīng)在3000~7000K,亮度在300~1500Lux,在一般比賽和平時(shí)訓(xùn)練照度可以降低到750Lux以下。主賽場(chǎng)的照明一般可以采用金鹵燈為主,混合碘鎢燈、PAR燈為輔的組合方式,滿足對(duì)照度的要求。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,燈具的啟動(dòng)時(shí)間長達(dá)4~10分鐘,再啟動(dòng)時(shí)間更長,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。
在同一個(gè)比賽場(chǎng)地由于不同體育比賽對(duì)場(chǎng)地的點(diǎn)燈模式要求各不相同,即使同一種比賽在不同時(shí)間段,如比賽準(zhǔn)備、正式比賽開始、場(chǎng)間休息、觀眾席等對(duì)場(chǎng)地?zé)艄獾囊笠膊幌嗤R虼藢?duì)比賽場(chǎng)地的照明控制需適應(yīng)不同的亮燈模式,用一般的控制器件難以實(shí)現(xiàn)多種的控制要求。
對(duì)于輔助區(qū)域的各種功能不同的場(chǎng)所,照明效果在整個(gè)環(huán)境中起到十分關(guān)鍵的作用,因此照明設(shè)計(jì)顯得尤為重要。通常會(huì)使用多種光源,氣派而且富有層次。通過調(diào)光和場(chǎng)景預(yù)設(shè)置功能營造多種燈光效果,變換不同的光空間,給人以舒適完美的視覺享受。
對(duì)于場(chǎng)館夜景照明,我們既需要體現(xiàn)照明的一體化,如前所述,也需要體現(xiàn)照明的個(gè)性化。 針對(duì)上述特征,現(xiàn)代化的體育場(chǎng)智能照明控制系統(tǒng)具有如下技術(shù)要點(diǎn):
1.硬件方面
a..現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行器(包括開關(guān)控制模塊、調(diào)光控制模塊)
時(shí)間對(duì)應(yīng)于金鹵燈的開關(guān)控制,現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行器通常至少具備如下延時(shí)參數(shù):
①關(guān)閉重開延時(shí)
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(chǎng)執(zhí)行器能設(shè)置強(qiáng)制重開延時(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。
②回路開啟延時(shí)
往往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)置回路開啟延時(shí),將各回路送電時(shí)間錯(cuò)開(一般為1~10分鐘間隔)。
一些技術(shù)領(lǐng)先的照明控制廠商已研發(fā)應(yīng)用了極為先進(jìn)的金鹵燈調(diào)光控制模塊,這些模塊控制下的金鹵燈一般在30%~100%可調(diào),并且有效避免了金鹵燈的調(diào)光色溫不會(huì)產(chǎn)生大的變化,市場(chǎng)中也已有應(yīng)用。對(duì)應(yīng)于鹵鎢燈、日光燈等光源,調(diào)光范圍可達(dá)1%~100%,市場(chǎng)中廣泛應(yīng)用。相對(duì)于開關(guān)控制,調(diào)光控制能制造出更為均勻雅致的燈光氛圍,相當(dāng)多的體育館在觀眾席中使用調(diào)光控制制造燈光氛圍。
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),在工作過程中既能抗外界干擾,也能不對(duì)其他設(shè)備干擾。
b.現(xiàn)場(chǎng)控制器(包括感應(yīng)控制器、現(xiàn)場(chǎng)面板、時(shí)間控制器、液晶顯示控制器)
回應(yīng)于體育場(chǎng)館的特征,往往業(yè)主并不強(qiáng)烈要求時(shí)間控制,更多的情況下,體育場(chǎng)館的自動(dòng)控制接受光度信號(hào),即輔助安全性照明或泛光照明燈的啟停受光感參數(shù)指令。更多情況下,場(chǎng)館照明控制是由工作人員根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況操作和調(diào)整。
2.軟件方面
體育館體量較大,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,我們能通過圖文界面觀察照明狀態(tài),參數(shù)如下:
a.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)
b.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)。
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。
3.網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
市場(chǎng)上現(xiàn)有三種照明控制網(wǎng)絡(luò):
a. 中央集中式
b. 集散式
c. 分布式
比較三者結(jié)構(gòu),分布式控制系統(tǒng)有一個(gè)非常明顯的優(yōu)點(diǎn):無論任何器中故障都具有最小的故障波及面。同時(shí),我們?cè)谶@里也要闡明一點(diǎn),絕不是任何一種使用總線的照明控制系統(tǒng)都是完全分布式的。在市場(chǎng)中有一些總線式控制系統(tǒng),由于自身技術(shù)能力不足,軟件未能全部分散到各個(gè)現(xiàn)場(chǎng)部件中,在執(zhí)行任何任務(wù)時(shí)都必須依靠其它元件的協(xié)助,這樣在工作過程中,仍然需要大量器件的協(xié)同才能完成一個(gè)任務(wù)。這種總線系統(tǒng)從邏輯上更像一個(gè)中央式或集散式系統(tǒng)。例如,有些總線式照明控制系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)控制器控制能力不足,一般只能作用于一到兩個(gè)現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行器。由此,對(duì)應(yīng)于大空間的現(xiàn)場(chǎng)控制,實(shí)際的現(xiàn)場(chǎng)控制器操作非常困難,必須使用PC機(jī)界面才能做到完全控制,這樣的總線式系統(tǒng)應(yīng)該區(qū)別對(duì)待,不宜在大型體育場(chǎng)館中應(yīng)用。
最后,我們應(yīng)該每次強(qiáng)調(diào):體育場(chǎng)館的照明控制必須操作簡單、易于維護(hù),功能強(qiáng)大,實(shí)用的現(xiàn)場(chǎng)控制器是非常重要的。高科技的最終目的是最簡單的操作能實(shí)現(xiàn)最復(fù)雜的效果。因此,一個(gè)好的體育場(chǎng)智能照明控制系統(tǒng)應(yīng)該是這樣的:系統(tǒng)中的PC機(jī)一般情況下僅僅是系統(tǒng)中的監(jiān)視界面,任何時(shí)刻的照明控制效果都能僅僅通過現(xiàn)場(chǎng)控制器一鍵輕觸即得。
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