潘 曄， 康軍霞

(1.福建省工大工程設計有限公司，福州350001；2.安科瑞電氣股份有限公司，上海201801)

0 引言

體育場館除了承接國內各種規(guī)格等級的體育比賽、公益性比賽外，還會用于演藝公司、賽事公司舉辦的一些大型綜合商業(yè)活動，以充分發(fā)揮場館的作用。體育場館的照明燈光對于各種體育賽事來說是一個非常重要的基礎設施，場地照明要保證亮度達標、明暗度適宜，在場館內運動時，要避免因燈光原因對比賽成績造成影響。此外，還要按不同場館、不同功能區(qū)、不同賽事規(guī)格來實現(xiàn)多種不同的控制功能。

1 項目概況

天水市體育中心位于麥積區(qū)，占地面積約436畝，總建筑面積10.5萬m2。該體育中心主要建筑包括體育場、體育館、游泳館。其中，體育場可舉辦田徑、足球等單項比賽項目；體育館可舉辦體操、籃球、羽毛球等比賽項目；游泳館可舉辦跳水、游泳、水球等比賽項目。除了“一場兩館”外，場館室外還設有50多塊運動場地，可向市民免費開放，市民可隨時進入場地進行日常鍛煉。天水市體育場館效果詳見圖1。

圖1 天水市體育場館效果圖

2 需求分析及方案設計

體育場館照明系統(tǒng)如何充分體現(xiàn)體育場館的不同功能，首先應了解控制需求。天水市體育場館的控制需要包括以下內容。

(1)各功能區(qū)可手動開關，也可遠程集中控制。

(2)場地照明，在光控室設置區(qū)域控制開關。

(3)場館照明按照項目的使用功能和實際用途，了解賽事場景布局要求后，進行場景設計。

(4)配套功能區(qū)按工作日節(jié)假日、白天夜晚等不同時間段，預設定時開關。

(5)走廊過道燈可能要考慮做人體感應，有人燈亮、人走燈滅。

(6)為減少整個回路的啟動電流，在每種模式下需啟動的每盞燈具或每組燈具按順序啟動。

(7)所有的應急照明控制平時正常使用，應急情況下強制開啟或關閉。

(8)為避免對重要賽事造成影響，系統(tǒng)總線突然斷電時，照明回路可以設置為強啟。

3 項目實施

天水市體育場館的特點是場地大、功能分區(qū)多、燈具功率大、燈具回路多。傳統(tǒng)的照明控制方式，采用本地式一開一關的控制方式，利用設置在燈具配電回路中的開關或旋鈕來控制燈具的開關或亮度調節(jié)。這種將開關調光設備直接接入配電線路的方式，不僅布線繁多、成本高、控制方式單一，還增加了照明回路的電磁輻射干擾，并且使用戶得直接對220V線路進行操作，安全性得不到保障。而基于KNX的智能照明控制系統(tǒng)運用分布式總線技術將受控燈具直接與驅動器相連，驅動器再和傳感器、面板等輸入模塊通過總線線纜連接到一起。當智能面板按下或者傳感器監(jiān)測到受控信號時，它們會通過 KNX總線向設定的驅動器發(fā)送相應的控制信號，驅動器收到命令并加以執(zhí)行，實現(xiàn)對負載的控制功能。這種控制方式不僅布線簡單方便、結構清晰、大大增強了系統(tǒng)的可靠性和可擴展性，另一方面實現(xiàn)了弱電對強電的控制，增加了系統(tǒng)的安全性。

基于KNX技術設計的天水體育場館智能照明系統(tǒng)，所有模塊通過KNX總線連接，驅動器、總線電源、耦合器、IP都標準導軌安裝在配電箱內，智能面板/傳感器/觸摸屏均安裝在控制現(xiàn)場。系統(tǒng)主要模塊接線圖如圖2所示。

圖2 天水市體育場館主要模塊接線圖

該體育場館，“一場兩館”場地照明的光控室內，均安裝10″觸摸屏，對場地照明實現(xiàn)小區(qū)域集中控制；樓梯、走道、梯廳等公共區(qū)及部分靠窗位置安裝照度及紅外二合一傳感器，實現(xiàn)自動感應控制；功能分區(qū)安裝面板實現(xiàn)就地手動控制。“一場兩館”可通過電腦實現(xiàn)各自獨立的集中控制，也可通過局域網實現(xiàn)統(tǒng)一的集中控制。該系統(tǒng)結構拓撲圖如圖3所示。

圖3 體育場館智能照明控制系統(tǒng)的拓撲結構圖

4 控制功能

天水體育場館照明系統(tǒng)，采用KNX總線技術將“一場兩館”的場地照明、配套功能區(qū)照明、應急照明等各個分區(qū)的照明設備進行集中管理，打造現(xiàn)代化、智能化、現(xiàn)代化的體育場館，主要控制功能如下。

(1)現(xiàn)場手動控制:各配套功能區(qū)分別安裝了智能面板/觸摸屏，可實現(xiàn)就地手動控制。

(2)區(qū)域控制:在光控室安裝10″觸摸屏，對場地照明實現(xiàn)區(qū)域控制。

(3)自動感應控制:公共區(qū)安裝了照度及紅外二合一傳感器，可監(jiān)測當前環(huán)境的照度及有人無人情況，邏輯分析輸出后，實現(xiàn)自動控制。

(4)場景控制:場館使用功能分級為:訓練和娛樂活動、業(yè)余比賽、專業(yè)比賽、TV轉播比賽、HDTV轉播比賽、觀眾入退場、清潔模式、應急照明模式預設場景控制。

(5)定時控制:景觀照明根據(jù)工作日節(jié)假日設置定時開關；辦公區(qū)根據(jù)日常上下班時間設置定時開關；停車場根據(jù)賽事模式和平時模式，定時全開、定時分組開、定時全關，同時還可根據(jù)一年四季晝夜長短的變化和節(jié)假日等特殊情況進行調整。

(6)系統(tǒng)聯(lián)動控制:智能照明控制系統(tǒng)可以和中央監(jiān)控、BA系統(tǒng)、消防系統(tǒng)等多套系統(tǒng)實現(xiàn)聯(lián)動控制。當系統(tǒng)與消防系統(tǒng)聯(lián)動，輸入模塊檢測到消防信號時，會強制打開應急回路，方便人員緊急疏散，有效降低人員傷亡的風險，建筑安全性大大提高。

(7)中央集中控制:在值班室可由工作人員遠程監(jiān)控整個照明系統(tǒng)的工作狀態(tài)。

5 控制優(yōu)勢

經測算，體育中心每年的運營成本和維護費用也是一筆不小的數(shù)目，而采用智能照明控制系統(tǒng)有以下幾點顯著優(yōu)勢。

(1)大幅提高管理效率:通過安科瑞智能照明中控系統(tǒng)操作平臺，將原來現(xiàn)場管理的方式提升為遠程智能管理的模式，大量減少了管理費用，提高了管理水平和工作效率。

(2)節(jié)能效果好:充分利用自然光及人員的活動規(guī)律來自動控制燈光，可最大限度地減少能源消耗，達到很好的節(jié)能效果。

(3)系統(tǒng)安全性高:系統(tǒng)中控制模塊均工作在直流30V安全電壓下，用戶操作更加安全。

(4)燈光場景切換:PC端等控制終端可以一鍵進行場景切換，不同場景的燈光效果可任意切換。

(5)系統(tǒng)兼容性高:不同廠家生產的KNX產品都能互相兼容，接入系統(tǒng)后可實現(xiàn)互操作。

(6)系統(tǒng)可靠性高:KNX系統(tǒng)屬于分布式總線系統(tǒng)，每條支路分別分配了總線電源，系統(tǒng)布線結構簡單、可靠性高，系統(tǒng)內各模塊可獨立工作，當系統(tǒng)某個部分出現(xiàn)故障時，其他部分仍能繼續(xù)正常工作，互不影響。

(7)系統(tǒng)便于維護:KNX系統(tǒng)改變燈具的控制方式，如對燈具軟開關、調光或場景的修改，或對開關和燈具之間對應關系的更改，都無需重新鋪設路線，只需更新系統(tǒng)軟件即可。

6 結束語

智能照明是智能建筑系統(tǒng)里的一個分支，智能建筑是信息時代的必然產物。在項目實施階段，融入智能照明控制的天水市體育中心，各種功能不斷測試升級改進，終于得到了客戶的一致肯定，并于今年成功舉辦了國際籃球精英邀請賽。相信天水體育中心這座融入“絲路飄帶”設計理念的大型現(xiàn)代化體育場館，將會隨著各類賽事的成功舉辦而被越來越多的人所熟知。