摘要：大型政治會議場所因其召開會議、舉辦活動的特殊性，要求其供電安全、燈光照明的可靠性極高，且場所往往是大型公共建筑，其能耗較大，其中照明耗電所占比例較大且存在占用人力現(xiàn)場指揮控制，效率低，智能化和可靠性達(dá)不到要求。本文以重要大型政治會議場所燈光網(wǎng)絡(luò)化控制改造為案例，在確保供電安全、滿足活動需求的前提下，探索實現(xiàn)燈光的多點(diǎn)控制（集中控制）、節(jié)能控制、智能管理方案。

關(guān)鍵詞：政治會議場所；大型公共建筑；燈光智能控制；照明控制

引言

作為黨和國家領(lǐng)導(dǎo)人舉辦重要活動的場所的大型公共建筑，對電氣安全性要求極高，尤其是不同會議同時進(jìn)行，要求對燈光開啟時間、場景效果體現(xiàn)不同特色，再加上樓層層高較高，因此燈光控制回路龐大，控制區(qū)域廣，對整個燈光控制帶來挑戰(zhàn)。

隨著我國能源形勢日趨嚴(yán)峻，為了響應(yīng)國家機(jī)關(guān)節(jié)能減排、減員增效的號召，需在確?；顒禹樌M(jìn)行的前提下，及時關(guān)閉活動現(xiàn)場燈光，同時減少現(xiàn)場人員值班崗位。但是由于大型政治活動涉及廳室多、人員路線復(fù)雜，不同部位的照明由不同設(shè)備供電和控制，因此要達(dá)到減少活動現(xiàn)場值班人員的目的并確保供電安全，必須將不同部位燈光控制進(jìn)行高度集中。

本文擬在大型公共建筑現(xiàn)有電氣設(shè)備的基礎(chǔ)上，提出燈光網(wǎng)絡(luò)集中控制系統(tǒng)方案，將其原燈光控制設(shè)備進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)化升級；開發(fā)符合大型政治活動特殊要求的燈光控制軟件；利用在不同位置設(shè)置的監(jiān)控裝置查看現(xiàn)場情況；構(gòu)建智能化管理，從而達(dá)到無需現(xiàn)場值班即可安全、準(zhǔn)確地完成活動燈光控制。

此方案可按大型政治活動燈光控制要求，在確保安全的前提下，實現(xiàn)大面積燈光的多點(diǎn)控制（集中控制）、節(jié)能控制、智能管理。

1 燈光網(wǎng)絡(luò)控制的應(yīng)用現(xiàn)狀及應(yīng)用分析

1.1 現(xiàn)狀：

近年來，由于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的成熟與發(fā)展，燈光控制技術(shù)上升到了一個嶄新的平臺。

在新的燈光控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，網(wǎng)線、光纖代替了傳統(tǒng)的DMX信號線成為系統(tǒng)的主干信號網(wǎng)絡(luò)，雙向的TCP/IP以太網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議將逐步取代單向的DMX-512信號協(xié)議成為系統(tǒng)的主流通訊平臺協(xié)議。人們已認(rèn)識到，TCP/IP燈光控制網(wǎng)絡(luò)通訊平臺是未來唯一可以將舞臺機(jī)械網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、電視演播室吊掛網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、現(xiàn)場指揮網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、環(huán)境燈光控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和辦公室網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)等與演出活動相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)聯(lián)接的最理想的網(wǎng)絡(luò)平臺。

為了實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化管理的各類數(shù)據(jù)采集，系統(tǒng)的最基本要求是每個接入系統(tǒng)的燈光設(shè)備必須具備TCP/IP網(wǎng)絡(luò)接口，以便網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的雙向通訊。具有TCP/IP網(wǎng)絡(luò)接口的燈光設(shè)備又稱為網(wǎng)絡(luò)燈光設(shè)備。網(wǎng)絡(luò)燈光設(shè)備包括：網(wǎng)絡(luò)調(diào)光器、網(wǎng)絡(luò)調(diào)光臺、網(wǎng)絡(luò)配電柜、網(wǎng)絡(luò)開關(guān)柜、網(wǎng)絡(luò)DMX節(jié)點(diǎn)及網(wǎng)絡(luò)工作站、網(wǎng)絡(luò)視頻攝像頭、網(wǎng)絡(luò)智能燈具等。

1.2 目前燈光網(wǎng)絡(luò)控制的主要特點(diǎn)：

（1）控制回路較少，主要應(yīng)用在舞臺演出、電視演播室等單一區(qū)域；

（2）控制功能較為單一；

（3）安全要求較低，由可控硅控制，不存在旁路直通開關(guān)。

1.3 應(yīng)用：

目前國內(nèi)、外已有不少廠商為了滿足用戶各種燈光網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的業(yè)務(wù)需求，成功地開發(fā)了多種類型的硬件和軟件系統(tǒng)來處理燈光網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的不同的數(shù)據(jù)。

（1）專用硬件數(shù)據(jù)處理設(shè)備：在燈光網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用初期，很多廠商采用專用網(wǎng)絡(luò)硬件的方法開發(fā)出多種網(wǎng)絡(luò)燈光專用的設(shè)備來處理燈光網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)。這類設(shè)備實際上是針對某一具體功能要求而開發(fā)的專用計算機(jī)，常見的數(shù)據(jù)處理設(shè)備有：為監(jiān)測調(diào)光器工作參數(shù)的調(diào)光柜返錯、報告設(shè)備 （Dimmer Information） 、為監(jiān)系統(tǒng)中多個測網(wǎng)絡(luò)調(diào)光臺操作界面的視頻監(jiān)控設(shè)備（Video Link） 和保存網(wǎng)絡(luò)中所有網(wǎng)絡(luò)調(diào)光臺演出資料文件的服務(wù)器（File Server） 等。這類數(shù)據(jù)處理設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)是功能豐富且針對性強(qiáng)，缺點(diǎn)是“專機(jī)專用” ，靈活性差且成本較高。

（2）燈光網(wǎng)絡(luò)設(shè)備數(shù)據(jù)處理專用軟件：近年來，國內(nèi)、外不少廠商開發(fā)出多種專用的燈光網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)處理軟件，與專用硬件設(shè)備最大的不同之處是：這種軟件可以在普通的PC上安裝，每個軟件針對一個特定的數(shù)據(jù)處理功能。例如為監(jiān)測多個網(wǎng)絡(luò)調(diào)光臺操作界面的Video Link視頻監(jiān)控軟件、為設(shè)置、監(jiān)測燈光網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的Network Administration管理軟件和為離線編輯、熱備份調(diào)光控制的調(diào)光臺離線編輯器Offline Editor軟件等。一個軟件可是國內(nèi)外以安裝在一臺或多臺計算機(jī)上供若干人使用，也可以把幾個不同功能的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)處理軟件裝在同一臺計算機(jī)上形成多功能的監(jiān)測數(shù)據(jù)處理中心。專用的燈光網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)處理軟件具有安裝方便、使用靈活和成本較低的優(yōu)點(diǎn)。

（3）具有IE瀏覽器功能系統(tǒng)文件服務(wù)器：IE瀏覽器燈光系統(tǒng)服務(wù)器是國內(nèi)廠商率先最新開發(fā)成功的一種新型燈光網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)處理報告系統(tǒng)解決方案，它標(biāo)志著我國燈光控制廠商己在燈光控制網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)處理方面正走向世界前列。燈光系統(tǒng)服務(wù)器負(fù)責(zé)對所有的網(wǎng)絡(luò)燈光設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控管理。所有用戶要求對網(wǎng)絡(luò)中的燈光設(shè)備進(jìn)行查看、設(shè)置和申請獲得數(shù)據(jù)分析報告等操作都是通過普通計算機(jī)已有的通用IE瀏覽器對服務(wù)器進(jìn)行訪問，不需要安裝專用的軟件和硬件，具有系統(tǒng)組成靈活，功能全面，易于安裝、升級更新等優(yōu)點(diǎn)。用戶的操作方法與瀏覽任何一個網(wǎng)站一樣。

2 燈光網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)在大型政治活動場所的應(yīng)用方案

2.1 大型政治活動場所燈光控制特點(diǎn)和要求：

（1）燈光回路數(shù)巨大：大型政治活動場所擁有廳室多，各廳室裝修風(fēng)格迥異，燈具造型獨(dú)特，燈光效果體現(xiàn)不同等特色。據(jù)統(tǒng)計，其有不同風(fēng)格的大小花燈2000多盞；其他燈具如槽燈、筒燈、彩燈、立體燈等不同燈具達(dá)幾萬個，且照明支路眾多。

（2）負(fù)荷大且分散，功能各不相同：據(jù)統(tǒng)計，本案例中大型政治活動場所照明總功率達(dá)9000KW以上，分別由一、二、三區(qū)不同部位的幾十個配電間供電，不同部位的燈光功能也各不相同，有活動場地?zé)艄?、路線燈光、休息廳室燈光、普通工作照明等等。

（3）節(jié)能要求高，要求迅速開關(guān)燈：為確保政治活動任務(wù)正常進(jìn)行，同時做好及時開關(guān)燈，做到了資源節(jié)約。

（4）安全性要求高：供電安全也是重中之重。為此，在燈光控制元件可控硅設(shè)備上均加裝了旁路直通開關(guān)，確保安全供電，保證燈光在活動期間不出現(xiàn)閃動。

2.2 燈光網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)方案：

（1）構(gòu)建合理的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)：通過光纖聯(lián)通一、二、三區(qū)三個分控制室作為主干環(huán)形網(wǎng)絡(luò)，通過交換機(jī)將網(wǎng)絡(luò)硅柜、網(wǎng)絡(luò)觸摸屏、網(wǎng)絡(luò)按鍵操作臺、無線AP、IP電話、IP攝像頭等相關(guān)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備鏈接，形成燈光控制網(wǎng)絡(luò)總體（如圖2-1）。方案中，可以根據(jù)業(yè)務(wù)接入點(diǎn)分布情況分別在三個大區(qū)域放置6臺（或3臺）PAC-7610設(shè)備組成核心光纖環(huán)網(wǎng)，然后就近將業(yè)務(wù)終端接入網(wǎng)絡(luò)，如果業(yè)務(wù)接入點(diǎn)較多，可以通過接入以太網(wǎng)交換機(jī)擴(kuò)展業(yè)務(wù)接口。在核心網(wǎng)絡(luò)上接入的業(yè)務(wù)可以根據(jù)需求進(jìn)行虛擬子網(wǎng)的劃分，互相隔離，分道傳輸，并且可以進(jìn)行精密的流量控制。

（2）建立控制室與各配電間之間的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。（如圖2-2）

（3）控制設(shè)備網(wǎng)絡(luò)化升級：目前，會場具備網(wǎng)絡(luò)化接口的設(shè)備只有小部分，還有大部分是數(shù)字信號接口的控制設(shè)備，只能實現(xiàn)數(shù)字信號單項控制，不能實現(xiàn)雙向信息管理，如顯示控制設(shè)備的實時運(yùn)行狀態(tài)等。為了實現(xiàn)系統(tǒng)全面網(wǎng)絡(luò)化要求，需對現(xiàn)有燈光控制設(shè)備進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)化改造?，F(xiàn)存大部分?jǐn)?shù)字信號接口的控制設(shè)備（2000年第二代30多臺），雖已運(yùn)行超過8年，但性能仍比較穩(wěn)定。本著節(jié)約的原則，由廠家在網(wǎng)絡(luò)化接口進(jìn)行升級。另有小部分?jǐn)?shù)字化設(shè)備已運(yùn)行超過10年，已出現(xiàn)元器件老化、功率單元過熱等不穩(wěn)定現(xiàn)象，應(yīng)更換設(shè)備。

（4）建立總控制室：在中部二區(qū)建立一個照明系統(tǒng)總控制室（如圖2-3），在北側(cè)一區(qū)、南側(cè)三區(qū)設(shè)分控制室，通過控制臺、軟件等控制各個部位的燈光。其中總控制室可調(diào)用所有監(jiān)控影像，以便監(jiān)控活動現(xiàn)場情況。總控制室內(nèi)設(shè)有燈光控制系統(tǒng)、監(jiān)視系統(tǒng)、內(nèi)部通訊系統(tǒng)，由燈光控制臺、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、電腦服務(wù)器、顯示大屏等設(shè)備組成，實現(xiàn)數(shù)據(jù)、圖像、聲音的快速傳輸和儲存。

（5）增設(shè)網(wǎng)絡(luò)攝像頭：在各配電間、活動路線及重點(diǎn)廳室、重點(diǎn)部位的盲區(qū)增設(shè)網(wǎng)絡(luò)攝像頭，實現(xiàn)對活動區(qū)域、活動路線的燈光及配電設(shè)備的監(jiān)視，既減少現(xiàn)場值班人員，又能確保安全。

（6）增設(shè)通訊系統(tǒng)：各配電間及各控制室安裝網(wǎng)絡(luò)電話，可實現(xiàn)單個和群體通話，便于調(diào)度指揮。獨(dú)立網(wǎng)絡(luò)通訊系統(tǒng)可不受其他信號干擾，同時解決了重大活動無手機(jī)信號聯(lián)絡(luò)不暢的問題。

（7）軟件開發(fā)：根據(jù)會場各種活動的要求，開發(fā)專用的燈光控制軟件，實現(xiàn)監(jiān)控、故障報警、數(shù)據(jù)存儲等功能

3 燈光網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)應(yīng)用方案評價

此套燈光網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)應(yīng)用方案解決了在活動進(jìn)行當(dāng)中多人現(xiàn)場值班的問題，并通過在可控硅加裝遠(yuǎn)程控直通開關(guān)，確保了安全供電和燈光不閃動，由于減少了電氣現(xiàn)場開關(guān)人員，降低了人為操作錯誤的風(fēng)險，保證了照明控制系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性，同時實現(xiàn)了節(jié)能管理、智能管理。

4 節(jié)能方面

（1）通過靈活多樣的控制方式來實現(xiàn)節(jié)能，可在燈光控制室完成對全局照明進(jìn)行監(jiān)查、總控、分控、定時控制等操作，在現(xiàn)場可通過智能控制面板對燈光進(jìn)行控制，總控室也可對任何區(qū)域的照明情況進(jìn)行監(jiān)控，同時結(jié)合亮度監(jiān)測及紅外動靜感應(yīng)器來控制公共區(qū)域照明。

（2）通過多種預(yù)設(shè)場景模式來實現(xiàn)節(jié)能，網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)具有單區(qū)域場景、組合場景單回路、多回路控制等幾種方式，操作人員可根據(jù)現(xiàn)場情況改變場景亮度，預(yù)設(shè)“進(jìn)場模式”、“會議模式”、“休息模式”等等場景。

（3）通過使用燈光控制軟件來實現(xiàn)節(jié)能，軟件可直觀地對會議場所整體或局部區(qū)域的燈光進(jìn)行監(jiān)控，照明使用情況一目了然。

4.1 安全方面

（1）各個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)設(shè)UPS不間斷供電，確保網(wǎng)絡(luò)暢通安全；

網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的設(shè)備故障報警的功能可及時發(fā)現(xiàn)和解決設(shè)備安全問題和操作失誤；

（2）完善的視頻監(jiān)視，可及時發(fā)現(xiàn)和解決活動現(xiàn)場的各種隱蔽事件和突發(fā)事件；

（3）獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)電話確保各部門溝通順暢。

4.2 功能方面

燈光控制方式靈活多樣：控制室燈光控制軟件；控制室控制臺；現(xiàn)場智能面板、觸摸屏；無線遙控控制；定時預(yù)設(shè)控制；重點(diǎn)區(qū)域控制。

4.3 管理方面

（1）實現(xiàn)了燈光集中控制和管理，對一般活動只需在控制室設(shè)活動值班人員一名，專門控制各項活動的燈光；對重大活動，可在現(xiàn)場設(shè)巡視人員一名，配合控制室值班員開關(guān)燈，確保安全。這樣可大幅減少活動值班崗位。

（2）燈光控制軟件可提供各種與系統(tǒng)管理相關(guān)的報表、圖表，數(shù)據(jù)包括功率、電壓電流、用電量記錄、故障記錄等等，對設(shè)備的維護(hù)提供參考。

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作者簡介：黃海強(qiáng)（1984-），男，內(nèi)蒙古人，現(xiàn)供職人民大會堂管理局機(jī)電處工程師，碩士研究生，建筑電氣自控。