陸先斌(廣州市河東電子有限公司， 廣東 廣州 510665)

1 概述

寧波文化廣場項目是寧波市政府“十一五”規(guī)劃的重點建設項目之一，選址東部新城，西以海晏路為界、北以寧穿路為界、東以河清路為界、南以中山路為界。項目集創(chuàng)新性、科技性、時尚性、參與性、娛樂性為一體，按照市場化運營的原則，將影視藝術、綜合演藝、科普展示、兒童娛樂、群藝表演、教育培訓、體藝健身、文化會所及藝術沙龍九大主題功能有機融合。項目凈用地15.83ha，總建筑面積約32萬m2，其中地上面積20萬m2，地下面積12萬m2，總投資約30億元。

寧波文化廣場景觀智能化系統(tǒng)使用了HDL-BUS智能控制系統(tǒng)，它融合了智能照明系統(tǒng)、舞臺燈光系統(tǒng)、背景音樂系統(tǒng)、LED球幕系統(tǒng)等多項子系統(tǒng)，由四個分控中心和一個總控制中心組成總-分控制結構。

2 HDL-BUS智能照明控制系統(tǒng)原理及簡介

HDL-BUS智能照明控制系統(tǒng)由具有近30年燈光控制系統(tǒng)開發(fā)和生產(chǎn)經(jīng)驗的廣州市河東電子有限公司成功開發(fā)。它吸取了國外環(huán)境照明的優(yōu)點，同時采用國際上最新的電子技術及計算機網(wǎng)絡技術，具有易組網(wǎng)、易管理及易擴展等特性。HDL多年OEM的生產(chǎn)經(jīng)驗及ISO9001質(zhì)量管理體系的保證，使其產(chǎn)品的設計和制造完全達到了國際高品質(zhì)的要求。

目前國際上并無用于智能照明的統(tǒng)一現(xiàn)場總線標準，但在總線連接方面歸納起來只有兩種：一種為低壓電力載波(一般為24～36V)；一種為485總線(電源與信號分開)。兩種總線在數(shù)據(jù)傳輸速率、總線可靠程度方面有較大的區(qū)別。電力載波由于電力線中電流波動，數(shù)據(jù)傳輸速率及數(shù)據(jù)傳輸可靠性會受到較大的影響，總線效率降低，當總線設備多時，數(shù)據(jù)傳輸?shù)牟豢煽靠赡軙е孪到y(tǒng)癱瘓。

HDL-BUS智能照明控制系統(tǒng)采用獨立485總線方式，使總線無論何時都處于最佳狀態(tài)。同時配合軟硬件相接合的智能CSMA/CD控制技術，確保無論總線設備多少、總線距離長短，都可獲得最高的傳輸速率。

HDL-BUS智能照明控制系統(tǒng)網(wǎng)絡拓撲結構可同時采用星型和總線型聯(lián)接方式。系統(tǒng)可容納254個網(wǎng)段，每個網(wǎng)段可容納254個設備，系統(tǒng)內(nèi)設計節(jié)點容量為64 516，各網(wǎng)段采用總線交換機聯(lián)接的方式接入以太網(wǎng)絡。

HDL-BUS智能照明控制系統(tǒng)采用開放性及高擴展性協(xié)議，可以使智能照明系統(tǒng)與BA系統(tǒng)、中央控制系統(tǒng)、安防系統(tǒng)及舞臺燈光控制系統(tǒng)等多種控制系統(tǒng)進行無縫聯(lián)接。

3 建設目標

1)建成一個綠色節(jié)能、安全高效、便捷舒適的公共環(huán)境控制系統(tǒng)

要實現(xiàn)寧波文化廣場九大主題功能的有機融合，必須要先建立一個“多網(wǎng)合一”的智能化控制應用平臺，系統(tǒng)平臺要能將民用技術與專業(yè)舞臺技術充分結合，實現(xiàn)無縫對接。

主要體現(xiàn)在以下幾方面：

(1)安全、可靠的多網(wǎng)合一運用；

(2)靈活、開放的結構化布線及信息系統(tǒng)；

(3)實用性和可靠性的和諧統(tǒng)一；

(4)民用智能與專業(yè)舞臺燈光的無縫對接；

2)智能化系統(tǒng)設計應滿足的要求

(1)以滿足低碳生活、綠色環(huán)保、主動節(jié)能要求為前提，突現(xiàn)景觀照明藝術性；

(2)為參觀旅游、文化學習、休閑娛樂提供良好地觀景照明條件；

(3)為夜間電視劇組的現(xiàn)場拍攝提供必要的安全照明及多種景觀的照明方式組合；

(4)滿足多功能專業(yè)應用的要求，如：大型集會、文藝演出或展覽等。

4 設計原則

考慮到寧波文化廣場智能化照明系統(tǒng)在實現(xiàn)其智能化應用管理方面的重要性，在設計和實施時，按以下原則和要求進行：

1)以開放性為設計基礎

在設計過程中充分考慮通用性和開放性的特點，設計完成的各標段子系統(tǒng)結構開放，適用設備類型及其產(chǎn)品的選擇空間廣泛，方便在項目后期進行工程實施時靈活選擇產(chǎn)品而非拘泥于某一種設備，對專業(yè)舞臺設備預留專用接口。

2)以可擴展性為設計原則

在智能化系統(tǒng)的設備選擇上既要滿足各個標段獨立地運行，又要能方便地組成一個完整的總控系統(tǒng)，同時，作為景觀項目應用，考慮的各自風格不一，其對智能化產(chǎn)品的需求差異也較大，所以在系統(tǒng)結構及產(chǎn)品選型上盡量選擇通用性強的產(chǎn)品，便于將來進行擴充和增加。

3)以安全性為設計的核心

安全性設計放在智能化照明系統(tǒng)的核心地位。

4)以方便應用為智能化設計的主導思想

智能化系統(tǒng)應最大限度地服務于使用者和管理者，因此智能化系統(tǒng)的穩(wěn)定性和方便性必須貫穿于智能化系統(tǒng)設計的始終。

5)以先進性為設計標準

智能化系統(tǒng)應充分利用現(xiàn)有的國際流行設計規(guī)范，在設計和實施時除了堅持“可靠、安全、經(jīng)濟、實用”等原則外，必須最大限度地利用當今最先進、最成熟、最有發(fā)展前途的計算機技術、通信技術和自動化技術；堅持所采用技術的開放性，全部采用國際標準或當前事實上的國際標準，從而保證系統(tǒng)能夠隨科學技術的不斷發(fā)展而平滑升級。

5 具體實施措施

1)措施介紹

根據(jù)寧波文化廣場綠色節(jié)能、安全高效、便捷舒適的建設目標。本次智能化照明系統(tǒng)的設計主要是根據(jù)建設單位的原設計，資料文件、圖紙等要求，充分考慮到系統(tǒng)定位及工程成本，借助原有的其他光纖通訊網(wǎng)絡，采用獨立的IP地址完成信號傳輸。

操作界面采用圖形化統(tǒng)一管理，設置一個總控制中心和四個分控中心，做到既集中又分散的靈活控制?？偪刂行暮头挚刂行幕楸Ｕ虾蛡浞?，極大地提高了系統(tǒng)的安全性和應急保障能力。

(1)各管理中心的實施

寧波文化廣場各智能化管理中心主要以“HDLBUS照明控制系統(tǒng)圖形監(jiān)控軟件”為主，結合專用電腦服務器和7"真彩觸摸屏與邏輯控制器等全方位進行控制，滿足在不同的時間段內(nèi)啟用不同的燈光場景，實時了解各輸出回路狀態(tài)，并以圖形化界面展示出來。將區(qū)域狀態(tài)手動開啟與整體狀態(tài)開啟進行組合，以現(xiàn)實單回路任意組合。利用邏輯控制器輸入該地的天文資料、節(jié)假日信息以及季節(jié)的變化情況來實現(xiàn)不同場景的照明，從而實現(xiàn)綠色、節(jié)能、環(huán)保、低碳、藝術的照明效果。

(2)圖形化界面的實現(xiàn)

HDL-BUS智能化控制系統(tǒng)通過專用軟件將寧波文化廣場燈光位置平面圖加載到電腦及觸摸屏，將復雜、大型的廣場照明分區(qū)管理，實現(xiàn)了簡明快捷的現(xiàn)場輸出方式、實時雙向反饋回路信息、方便直觀的操作。例如：可將廣場分成A區(qū)、B區(qū)、C區(qū)及D區(qū)等，以平面圖的形式出現(xiàn)在觸摸屏操作區(qū)，當工作人員想開啟或察看A區(qū)某回路時只需在操作區(qū)平面圖上輕輕一點，同時還可以實時掌握A區(qū)每一回路是關閉狀態(tài)還是開啟狀態(tài)。預先精心的設計使照明場景得復雜與簡單體現(xiàn)在輕觸間。例如：經(jīng)過電氣工程師、照明設計師對寧波文化廣場的部局照明進行精確計算，設計出適合參觀旅游、安全照明、演藝等的多種照明模式和場景，如重點區(qū)域照明場景、夜景模式、節(jié)假日場景、日常模式及節(jié)能模式等，使復雜的操作模式化，大大減輕了操作人員的工作強度。

(3)現(xiàn)場控制措施的亮點

①利用原有的光纖網(wǎng)絡或其他網(wǎng)絡傳輸，使照明線路設計簡單、系統(tǒng)安裝方便、操作維護容易。

②在各個標段分控中心可對所有在線設備編程，模塊化，硬件結構靈活可擴展，軟件可編程修改，靈活控制了投資成本。

③現(xiàn)場具有單區(qū)域場景、組合場景、定時控制、現(xiàn)場運行、自動調(diào)節(jié)等多種功能，使控制變得隨心所欲。

④可根據(jù)環(huán)境及用戶需求的變化，只需對少量硬件增減和軟件修改編輯，即可實現(xiàn)控制布局的改變和系統(tǒng)的擴充。

⑤系統(tǒng)內(nèi)各單元相對獨立，控制信息不會因為系統(tǒng)中某個設備故障而整體癱瘓。

2)項目完成內(nèi)容

(1)在總控中心設備全部失靈的情況下，分控中心自動啟用預先建立的相對全面合理的邏輯關系管理下級目標，判斷并調(diào)用最佳照明輸出模式。

(2)存儲的信息由原來的相對集中，變?yōu)榉植际酱鎯Γ械男畔?、照明場景、照明?shù)據(jù)，分別存儲到每個輸出模塊，由總控中心統(tǒng)一調(diào)用，大大減少了對網(wǎng)絡帶寬的要求，同時也降低了數(shù)據(jù)傳輸誤碼的可能，具有掉電后自動恢復功能。

(3)輸出模塊設備控制回路與負載回路分離，控制為手拉手總線系統(tǒng)，總線工作電壓為DC24V～30V，安全可靠。

(4)系統(tǒng)擴展性、兼容性強大，融合了專業(yè)舞臺、背景音樂、LED球幕及消防等相關子系統(tǒng)，可聯(lián)動控制。

(5)系統(tǒng)實現(xiàn)了智能狀態(tài)反饋、自動報警功能，能實時自檢系統(tǒng)負載狀態(tài)、設備工作狀態(tài)、MCB跳閘報警等。

(6)智能模塊本身就有節(jié)能效果(采用脈沖式繼電器，只有改變狀態(tài)時才耗能)。

(7)系統(tǒng)軟啟動功能可有效延長燈具使用壽命。

(8)系統(tǒng)的自動檢測和反饋功能，使未來的維護工作更加方便和簡單。

3)應用智能化控制系統(tǒng)的優(yōu)勢

(1)布線簡單，擴展性、兼容性強：主干網(wǎng)絡光纖傳輸，設備之間總線手拉手連接。系統(tǒng)接口開放，可隨時接入KNX系統(tǒng)、專業(yè)舞臺系統(tǒng)、BA系統(tǒng)等。

(2)實現(xiàn)遠程設置、網(wǎng)絡監(jiān)測、系統(tǒng)數(shù)據(jù)分析管理。

(3)操作簡單靈活：人工手動操作、無人值守定時自動操作。

(4)實現(xiàn)真正的“多網(wǎng)合一，資源共享”。

(5)主動節(jié)能、綠色環(huán)保、安全可靠。

6 結束語

近年來，消除藍海行動、節(jié)能環(huán)保行動、智慧城市行動正在全球性的開展，智能化理念推廣、智能技術應用、智能設備研發(fā)、智能系統(tǒng)組建等無處不在，智能化產(chǎn)業(yè)鏈正不斷形成壯大。

智能化已走進人們的日常生活。我們所生活的環(huán)境，需要智能，需要藝術；過去傳統(tǒng)，單一的靜態(tài)模式逐步被打破。人們經(jīng)?；顒拥某鞘写笮椭黝}公園和廣場更是如此。智慧、簡單、藝術、綠色是這些大型公共項目的建設目標。

寧波文化廣場項目就是這種大背景下大膽采用智能控制的典范。真正實現(xiàn)了“多網(wǎng)合一，資源共享”，智能的應用，使其影視藝術、綜合演藝、科普展示、兒童娛樂、群藝表演、教育培訓、體藝健身、文化會所及藝術沙龍九大主題功能得以完美呈現(xiàn)。