大型体育场智能照明解决方案解析

一 、项目背景

现代化大型综合体育场馆（以下简称体育场馆），它在功能上不仅要能满足各类大型比赛和文艺表演，而且还可承担不同的大型展览、集会；馆内分为主赛场和一般赛场，通常都包含羽毛球馆、乒乓球馆、排球馆、网球场、篮球场等场馆及配套功能区。

照明是体育场馆功能得以充分体现的重要环节之一，其中体育场馆照明的重点是运动场照明，也即比赛照明；其次是一般照明、观众席照明、应急照明、场地照明、建筑立面照明以及道路照明系统等都是体育场馆照明的重要组成部份；如何来满足各种比赛场地的场景照明，统一对待各部分照明系统，使色温、照度、眩光、显色指数都达到规定的标准；这不仅是灯具、光源上的选择，还取决于控制系统的选择及如何安排各部份照明的配合，准确地表达出各种比赛对照明的要求，选择智能照明管理系统是现代化综合功能型体育场馆的必要选择。

二、需求分析

1、现代化体育场照明特点

现代化多功能体育场馆按功能区域划分，可以分为两大区域，即主赛场及辅助区域。所有辅助区域可以细分为观众席、餐厅、酒吧、咖啡厅、会议室等等。现代体育场馆对照明有以下基本要求：

①运动员和裁判员：能够清楚察看比赛场地内的任何活动，发挥最佳的表现。

②观众：在舒适的情况下观看比赛，同时可以清楚看到四周的环境，特别是在进场，观看期间和退场时的安全问题。

③电视、电影和新闻从业员：对比赛过程、运动员的近镜（大特写）、观众席、记分牌……等，能够摄取优良的效果。

对于主赛场的照明不仅要求照明亮度稳定、可靠，满足运动员比赛时的视觉要求，还必须满足彩色电视转播和摄影对照明的要求。通常，主赛场照明的显色指数Ra 应大于70，色温应在3000—7000K，亮度在300—1500Lux，在一般比赛和平时训练照度可以降低到750Lux 以下。

主赛场的照明一般可以采用金卤灯为主，混合碘钨灯，PAR 灯为辅的组合方式，满足    对照度的要求。由于金卤灯的功率大（250W—2000W），其启动电流比正常工作电流大1.5 倍，灯具的启动时间长达4—10 分钟，再启动时间更长，约10—15 分钟，这就需要对金卤灯的启动进行必要的控制。

在同一个比赛场地由于不同体育比赛对场地的点灯模式要求各不相同，即使同一种比赛在不同时间段，如比赛准备、正式比赛开始、场间休息、观众席等，对场地灯光要求也不相同，因此对比赛场地的照明控制需适应不同的亮灯模式，用一般的控制器件难以实现多种的控制要求。

对于辅助区域的各种功能不同的场所，照明效果在整个环境中起到十分关键的作用，因 此照明设计显得尤为重要。通常会使用多种光源，气派而且富有层次，通过调光和场景预设置功能营造多种灯光效果，变换不同的光空间，给人以舒适完美的视觉享受。

2、功能需求分析

体育场馆通常是灯具回路多、功率大、布灯分散的特点，并且使用时需要不同的场景来满足不同的场合的功能需求。

传统的照明回路是从断路器接到开关再到灯具上，因为体育场馆回路多，造成去控制室的电缆众多，所以桥架尺寸越走越大，同时消耗很多线材和和桥架。

而智能照明控制系统的输出继电器和断路器一起安装在配电箱内，多个配电箱分布在体育场馆区域的各个地方，采用五类双绞线将多个配电箱连接起来，再用五类双绞线接至现场控制面板，再连接到控制室，在控制室内就可以用面板来控制整个体育场馆的照明了。通过这种方式，可以节省大量的线材和桥架。

传统方式若要实现多点、区域控制等复杂的功能时线路特别复杂；而智能照明控制系统实现多点控制、区域控制等功能时的线路将非常简单。

三、智能照明控制方式

1、场景控制：在公共区域通过场景控制面板按照预先设定好的场景进行灯区的控制，可以定义开、关，也可定义为延时，比如开灯以后自动延时关断。

2、定时控制：在部分公共区域可以通过时间控制，按照正常的工作时间来安排灯的开关时间，使灯能够定时开、关。

3、红外移动控制：通过红外移动传感器自动控制公共区域的照明（如：走廊、休息室和楼梯间等），根据实际需求可以通过中央监控计算机改变其工作状态。

4、现场面板控制：各个灯区不但可以自动（定时或计算机）控制，同时提供现场就地控制，以方便当发生特殊情况时，由自动（定时或计算机）状态就地改为手动控制灯的开关状态。

5、集中开关控制：通过为体育场定制的中央监控计算机上使用的带有图形显示的监控软件，给最终用户提供一个界面简洁清晰，操作简便，友好的图形化界面，使非专业人员也可以正常使用，控制每一个灯或每一组灯的开启和关闭。

6、群组组合控制：通过中央监控主机可以对所有的照明点进行大场景的组合控制，在节假日，可以通过预设好的照明效果，对整体建筑的灯光进行变换，形成整个建筑照明的整体效果变化。

7、与其它系统联动：通过接口可以与其它系统（如：楼控、消防、保安等系统）联动，可根据具体需要实现整个照明系统与其它系统实现对每个照明控制点进行控制。

8、广域控制：根据需要，可以通过互联网或手机等方式远程监控整个照明系统的工作状态。

四、设计原则

1、先进性与适用性

系统的技术性能和质量指标达到国内领先水平的同时，确保系统的安装调试、软件编程和操作使用简便易行、容易掌握，并具有适合本项目的特点。智能控制系统网络技术适应时代发展的要求。同时系统可面向各种管理层次使用，我们的系统功能的配置以给用户提供舒适、安全、方便、快捷为准则，操作简便易学。

2、经济性与实用性

本系统充分考虑了用户的实际需要和信息技术发展的趋势，根据用户现场环境，设计适合现场情况、符合用户需求的系统配置方案，通过严密、有机的组合，实现最佳的性能价格比，以节约用户的工程投资，同时保证系统功能实施的需求，达到经济实用的目的。

3、可靠性与安全性

在设计中要按照高起点、高质量、高可靠性的原则设计，在系统故障或事故造成系统瘫痪后，能确保数据的准确性、完整性、和一致性，并具备迅速恢复的功能，同时系统具有一整套完整的管理策略可以保证系统的安全运行。

4、开放性与标准性

开放、标准化的技术使得建筑内空调、通风及照明等设备都能方便地被集成到一个平台。这将大大减少人员培训和设备维护成本，提高能源利用率，并可通过采集和共享大量实时设备运行和资金消耗数据，提供增值服务。开放式系统使用如TCP/IP、LonWorks标准化协议，做到与市场上几乎所有的系统兼容，并且可以与这些系统集成在同一网络构架中，因此工程师可以根据实际情况因地制宜地定制方案。我们的系统不局限于采用一家供应商的技术，赋予您更多的选择。

5、可扩充性

系统设计考虑到今后技术的发展和使用的需要，具有更新、扩充和升级的可能，并根据今后项目工程的实际要求扩展系统功能，同时在方案设计中留有冗余，以满足用户今后发展的需求。

6、追求最优化的系统设备配置

在满足用户对功能、质量、性能、价格和服务等方面的要求下，我们追求最优化的系统设备配置，尽可能降低用户的系统造价。

7、终身维护服务

我们始终坚信，投资者的每一分投资都应换来长期的回报——或是切实的经济利益或是通往事业成功的基石。考虑到每一幢建筑的特殊性，我们会与您密切配合，根据您不断变化的需求，量身定做切实的解决方案。我们承诺，根据技术上最新的研究成果会及时为您提供维护更新服务，使得建筑永葆青春，为您提供持久舒适、节能的环境。

五、采用智能照明的优点

1、实现智能控制

智能照明控制系统采用先进的电子电器和通讯技术，不但可实现单点、双点、多点、区域、群组控制、场景设置、定时开关、现场实时监控，还可事先对各种体育比赛的照度标准，照明质量的要求预先编好照明控制模式。

例如：体育场馆对事先要进行的篮球、网球、手球、排球等一般的比赛可通过智能照明控制系统预先编好各种亮灯模式的场景存储在面板按键里，使它处于全自动状态；可根据比赛时不同场景的要求，轻触按键来实现比赛时需要的各种场景。

2、符合绿色照明计划

智能照明控制系统通过优化能源的利用，降低运行费用；保护灯具，减少灯具损坏；智能化控制：充分利用天然光的照度变化，决定电气照明点亮的范围；低压配系统设计，便于经济核算单位装表计量；

体育场馆在保证各种比赛级别，通过按系统预先编好亮灯模式，选用照度标准的高、中、低三档的照度值；选用合适照明方式，照明要求较高的场所采用混合照明方式，较低的采用分区照明方式或其他的节能方式。

例如：对于要进行现场直播、卫星传播的各种比赛，照度标准就应选用高的照度值，对训练比赛时，照度标准可选用中的照度值，对于平时训练时只开放区域照明、而这些都可在智能照明控制系统中事先预置好，达到预期的效果。

3、便于管理、减少维护的费用

智能照明控制系统改变传统照明人为简单的开关管理模式，它使用先进的电子电器技术，使整个综合型体育场馆照明状态显示在监控界面上进行浏览，并实时的监控；从而使整个体育场馆的管理上升到新的管理模式，同时也减少整个系统的检修过程和时间，减低维护费用，带来极大的投资回报。

4、设计简便

传统照明控制线路设计比较复杂，在设计上控制与负载要综合考虑；而采用智能照明控制系统只需要考虑负载回路的数量、容量及控制点的位置，所需的各种复杂功能可在硬件安装完毕后通过软件编程实现；即使在最后一刻更改设计也能办到，因为它仅仅需要重新配置一下即可。

5、安装方便

传统照明控制动力线长，施工较麻烦；而采用智能照明控制系统的布线仅仅在控制设备之间及控制设备和负载之间，因而在主干线上电缆的用量能达到最小，综合统计显示，智能照明控制系统布线比传统布线可节省30%的材料费，而且安装时间也能大大缩短。现场施工人员能明显感到智能照明控制系统的安装有简单、快速和便宜的特点。

6、使用安全、持续发展性强

根据用户需求和外界环境的变化，只需修改软件设置而非改造线路就可以调整照明布局和扩充功能，大大降低改造费用和缩短改造周期。控制回路的工作电压为安全电压DC24V，即使开关面板意外漏电也能确保人身安全，系统具有开放性，可以和其他物业管理系统（BMS），楼宇自控系统（BA），保安及消防系统结合起来，符合智能建筑的发展趋势。

7、节能环保

采用总线制的智能照明控制系统后，可以使用低成本的非屏蔽五类线来取代大量的强电电缆，从而可以在建设过程中减少很多的PVC材料的使用，减少对环境的污染。

8、采用智能照明系统，也是现代化体育场馆的重要标志

完善的设施、齐全的功能、先进的工艺都是现代化体育场馆等级的体现；它的照明设计是一项功能性强、技术性高、难度较大的设计。体育场馆场地照明能否满足高标准的照明质量要求，是评价一个综合型体育场馆的主要标志之一；也直接体现体育场馆现代化技术运用的程度。

六、设备配置介绍

1、选用设备原则

根据不同的功能区域，选用不同的智能控制设备。控制模块主要安装在控制箱中，根据控制回路不同选用相应的控制模块，尽量满足控制需要又充分利用各产品的资源和特点。控制面板、红外探测器等的选用主要根据不同的功能区域，选用最合适的设备，达到最佳的效果。例如：

楼梯过道、卫生间等： 选用红外探测器,通过感应人体移动自动打开控制灯路，并延时一段时间后，自动关闭。具有感应环境亮度调节，时间延时和功能锁定等功能。

普通功能区：该区域灯光布置较为简洁，考虑到其特定的使用功能，选用智能控制面板，既能与系统其它设备联系，又能满足控制要求，且经济美观。

2、系统架构

P-BUS智能照明控制系统

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