智能照明控制系統(tǒng)在體育場(chǎng)館項(xiàng)目中的應(yīng)用

程瑜 187 0211 2087

摘要：在智能化時(shí)代，運(yùn)用智能技術(shù)設(shè)計(jì)照明已經(jīng)成為社會(huì)發(fā)展的關(guān)鍵組成。文章簡(jiǎn)單介紹了智能體育場(chǎng)館的含義，然后圍繞智能照明系統(tǒng)的基本要求，從燈具選型、燈具配光的光線選擇與瞄準(zhǔn)、燈具眩光與外溢光控制；基本控制方式、區(qū)域控制、系統(tǒng)功能等方面，探討了體育場(chǎng)館項(xiàng)目中智能照明系統(tǒng)的應(yīng)用要點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：體育場(chǎng)館；智能照明；照明控制

0、引言

在體育場(chǎng)館項(xiàng)目中應(yīng)用智能照明系統(tǒng)，能夠優(yōu)化體育場(chǎng)館的運(yùn)行、管理與服務(wù)，如票務(wù)服務(wù)、閘機(jī)管理、照明管理等。合理運(yùn)用智能照明系統(tǒng)，不僅能減輕體育場(chǎng)館工作人員的工作壓力和負(fù)擔(dān)，而且能保障場(chǎng)館照明質(zhì)量，減少不必要的電能損耗，一舉多得，值得對(duì)其應(yīng)實(shí)踐策略展開研究。

1、智能體育場(chǎng)館概述

隨著現(xiàn)代社會(huì)的不斷發(fā)展，智能城市建設(shè)進(jìn)程穩(wěn)步推進(jìn)，智能家居、智能駕駛、智能建筑等逐漸進(jìn)入人們的視野，給現(xiàn)代社會(huì)的創(chuàng)新發(fā)展帶來了無限可能。在這一背景下，智能體育場(chǎng)館的建設(shè)、運(yùn)營(yíng)和管理受到了廣泛關(guān)注，這對(duì)于提高體育場(chǎng)館經(jīng)營(yíng)管理水平、提供高質(zhì)量體育服務(wù)有重要意義。

智能體育場(chǎng)館包含智能前臺(tái)、場(chǎng)地預(yù)約、微信營(yíng)銷、自主手環(huán)、智能柜鎖、大數(shù)據(jù)分析、人臉閘機(jī)、智能停車、智能安防、智能水控、智能導(dǎo)航、智能票務(wù)、智能照明、財(cái)務(wù)管理、客服管理、智能支付、智能更衣室、能耗管理、智能賽事、定制開發(fā)等功能，形成了高度智能化的管理與服務(wù)模式。其中，智能照明在體育場(chǎng)館中的應(yīng)用，能夠?qū)崿F(xiàn)照明控制智能化，提高體育場(chǎng)館照明管理水平，減少維護(hù)費(fèi)用和不必要的電能損耗，延長(zhǎng)燈具壽命，實(shí)現(xiàn)豐富的照明控制功能；能和智能安防、智能消防等進(jìn)行聯(lián)動(dòng)控制，提升整個(gè)體育場(chǎng)館的高水平運(yùn)營(yíng)和智能化管理。

2、智能照明系統(tǒng)在體育場(chǎng)館項(xiàng)目中的應(yīng)用要點(diǎn)

2.1 基本要求

室內(nèi)場(chǎng)地與室外場(chǎng)地需要采用不同照明標(biāo)準(zhǔn)值，同時(shí)確保照度均勻度、眩光指數(shù)、一般顯色指數(shù)、特殊顯色指數(shù)等符合標(biāo)準(zhǔn)。室內(nèi)場(chǎng)地包含體育場(chǎng)館場(chǎng)地、游泳館場(chǎng)地、網(wǎng)球館場(chǎng)地、滑冰館場(chǎng)地、自行車館場(chǎng)地、射擊館場(chǎng)地等；室外場(chǎng)地包含體育場(chǎng)館場(chǎng)地、專用足球場(chǎng)場(chǎng)地、曲棍球場(chǎng)場(chǎng)地、棒球與壘球場(chǎng)場(chǎng)地、橄欖球場(chǎng)場(chǎng)地、沙灘排球場(chǎng)場(chǎng)地、射箭場(chǎng)地、馬術(shù)場(chǎng)地、高爾夫球場(chǎng)場(chǎng)地、自由式滑雪和單板滑雪場(chǎng)場(chǎng)地、高山滑雪場(chǎng)場(chǎng)地、跳臺(tái)滑雪場(chǎng)場(chǎng)地、越野滑雪場(chǎng)場(chǎng)地、冬季兩項(xiàng)射擊場(chǎng)場(chǎng)地、雪車與雪橇場(chǎng)地等。

需要明確體育場(chǎng)館照明功率密度限值，在實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)確保照明功率密度不超過標(biāo)準(zhǔn)值，從而保障場(chǎng)館的節(jié)能性。需要計(jì)算體育場(chǎng)館照明照度，確保水平照度、垂直照度等符合相關(guān)要求。需要綜合分析、測(cè)量照明眩光，配合智能照明系統(tǒng)對(duì)照明眩光進(jìn)行處理。體育場(chǎng)館的現(xiàn)場(chǎng)顯色指數(shù)、現(xiàn)場(chǎng)色溫等也需要通過智能照明系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整，并且不得超過標(biāo)準(zhǔn)范圍。選擇體育場(chǎng)館的燈具及附件時(shí)應(yīng)考量安全性能、防觸電保護(hù)等級(jí)、燈具效率或效能等。體育場(chǎng)館燈具布置一般可采取兩側(cè)布置、四角布置、頂部布置、混合布置等方式；馬道燈具設(shè)置需要綜合考慮數(shù)量、高度、形狀、位置等要素；燈桿一般選擇獨(dú)桿式結(jié)構(gòu)，也可在條件允許時(shí)將燈桿和建筑物結(jié)合。

2.2 照明設(shè)備選擇

（1）燈具選型。體育場(chǎng)館對(duì)照明有較高要求，智能照明系統(tǒng)也需要高質(zhì)量的燈具作為支持。在設(shè)計(jì)體育場(chǎng)館智能照明系統(tǒng)時(shí)，需要綜合考量燈具的安裝位置、安裝高度以及光纖投射距離、場(chǎng)地照度要求等，選擇在各個(gè)方面都符合照明要求的燈具。一般，體育場(chǎng)館會(huì)選擇大功率 LED 燈具，其兼顧照度、光通量、安全、穩(wěn)定、長(zhǎng)壽等要求，其具體規(guī)格和功率需要根據(jù)實(shí)際情況合理選擇。

（2）燈具配光的光線選擇與瞄準(zhǔn)。在體育場(chǎng)館智能照明系統(tǒng)中，燈具配光設(shè)計(jì)變得更加豐富，能夠基于實(shí)際體育活動(dòng)需要進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整，通過多種光線的綜合使用保障照明效果。實(shí)踐中一般可利用三維建模技術(shù)對(duì)體育場(chǎng)館的燈具配光情況進(jìn)行模擬分析，合理選擇光線并進(jìn)行瞄準(zhǔn)。結(jié)合智能照明系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)對(duì)光強(qiáng)分布的控制，確保發(fā)光角度、中心光強(qiáng)、中心點(diǎn)照度、光通量等能滿足實(shí)際需要。

（3）燈具眩光與外溢光控制。減少眩光是體育場(chǎng)館照明的基本要求。在智能照明系統(tǒng)中，一般可將外置眩光控制器、燈具內(nèi)置眩光控制器相結(jié)合，通過調(diào)整光強(qiáng)分布、調(diào)整防眩光遮擋部件、調(diào)整頂棚反射率等方式控制眩光，以免眩光降低人的視覺舒適度。燈具外溢光是落在目標(biāo)區(qū)域外的光，會(huì)造成一定的光能浪費(fèi)，影響目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的光強(qiáng)，需要搭配防溢光部件強(qiáng)化外溢光控制。

2.3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

體育場(chǎng)館智能照明系統(tǒng)作為智能體育場(chǎng)館中的重要組成部分，其往往是通過云平臺(tái)進(jìn)行統(tǒng)一監(jiān)控和管理，需要用到物聯(lián)網(wǎng)感知技術(shù)、無線通信技術(shù)等，離不開智能遠(yuǎn)程控制終端、電量采集模塊等硬件設(shè)備的支持，并且須包含燈光亮度調(diào)節(jié)、定時(shí)控制、延時(shí)控制、場(chǎng)景模式、軟啟動(dòng)等基本功能。

2.3.1 基本控制方式

（1）場(chǎng)景控制。場(chǎng)景控制指預(yù)設(shè)場(chǎng)景和快速切換照明場(chǎng)景的控制方式，其優(yōu)勢(shì)在于能夠滿足體育場(chǎng)館照明的基本要求，可用于田徑比賽、籃球比賽、表演活動(dòng)等的照明控制。

（2）定時(shí)控制。定時(shí)控制即通過時(shí)間控制的方式控制燈具開關(guān)。在智能照明系統(tǒng)中，可提前設(shè)置好照明時(shí)間，由系統(tǒng)在規(guī)定時(shí)間自動(dòng)控制燈具開關(guān)。

（3）紅外動(dòng)靜控制。紅外動(dòng)靜控制是較常見的照明控制方式，是利用紅外傳感器感應(yīng)目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的活動(dòng)情況，從而實(shí)現(xiàn)“人來開燈，人走延時(shí)關(guān)燈”的節(jié)能照明方式。在體育場(chǎng)館中，該照明控制方式一般用于走廊、休息室、樓梯間等區(qū)域。

（4）現(xiàn)場(chǎng)面板控制。現(xiàn)場(chǎng)面板控制作為傳統(tǒng)照明控制方式，一般用于和自動(dòng)控制配合，從而方便現(xiàn)場(chǎng)人員操作。

（5）集中開關(guān)控制。集中開關(guān)控制是指集成體育場(chǎng)館的燈具，并通過操作簡(jiǎn)便的圖形化界面實(shí)現(xiàn)對(duì)燈具的集中化控制。既能對(duì)所有燈具同時(shí)進(jìn)行開關(guān)控制，也可根據(jù)實(shí)際需要對(duì)部分燈具進(jìn)行開關(guān)控制。

（6）與其他系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)控制。在體育場(chǎng)館智能照明系統(tǒng)中，可將燈具開關(guān)與的其他系統(tǒng)聯(lián)系，從而實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)控制。如將照明系統(tǒng)與空調(diào)系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)，能在特定區(qū)域內(nèi)空調(diào)開啟的同時(shí)打開燈具。

2.3.2 區(qū)域控制

體育場(chǎng)館通?？煞譃橹髻悎?chǎng)地、一般賽場(chǎng)地和配套功能區(qū)三部分。

（1）主賽場(chǎng)地。主賽場(chǎng)地是整個(gè)場(chǎng)館的核心部分，也是照明控制要求高、難度大的部分。主賽場(chǎng)地照明一般包含不同場(chǎng)景，如觀眾進(jìn)場(chǎng)、比賽準(zhǔn)備、正式比賽、場(chǎng)間休息等，為了保障不同場(chǎng)景下照明模式的順暢銜接，可采取場(chǎng)景控制方式，通過預(yù)設(shè)的照明控制方案實(shí)現(xiàn)面向不同場(chǎng)景照明需要的照明模式快速切換，同時(shí)保障照明的照度、顯色指數(shù)、色溫等符合要求。

（2）一般賽場(chǎng)地。該區(qū)域需要針對(duì)不同比賽提供支持，照明控制需求更加多樣化，需要在采取場(chǎng)景控制方式的基礎(chǔ)上進(jìn)一步優(yōu)化控制策略，形成更具特色的控制方案。

（3）配套功能區(qū)。配套功能區(qū)包含辦公區(qū)、走廊、多功能廳、貴賓廳、停車場(chǎng)及入口、更衣室、休息室、樓梯間、公共通道、洗手間、前廳、功能性房間、屋頂?shù)取＿@些區(qū)域的照明需求相較于主賽場(chǎng)地、一般賽場(chǎng)地更單一，可根據(jù)實(shí)際需要靈活選擇各種照明控制方式，如紅外動(dòng)靜控制、聲控、定時(shí)控制等、與其他系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)控制等，只需要確保照明符合相應(yīng)的區(qū)域功能需求即可。其中，需要關(guān)注應(yīng)急照明控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，其一般采取和其他系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)控制的方式，在出現(xiàn)異常、緊急情況后可以強(qiáng)制打開所有應(yīng)急照明。

2.3.3 系統(tǒng)功能

體育場(chǎng)館智能照明系統(tǒng)具備豐富的功能，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)照明的智能化控制，智能照明系統(tǒng)的主要功能如下。

（1）實(shí)時(shí)照明監(jiān)控。智能照明系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控照明，利用傳感設(shè)備、無線通信技術(shù)等準(zhǔn)確把握燈具開關(guān)情況。操作者可直接通過人性化的圖形操作界面直觀觀察整個(gè)體育場(chǎng)館不同區(qū)域、回路、燈組的燈具開關(guān)情況，并能實(shí)現(xiàn)對(duì)所有燈具的遠(yuǎn)程控制。

（2）照明時(shí)間控制。照明時(shí)間控制是智能照明系統(tǒng)的基礎(chǔ)功能，在智能體育場(chǎng)館中，可根據(jù)實(shí)際情況預(yù)設(shè)照明時(shí)間并實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制。一般，可以根據(jù)體育場(chǎng)館開館、閉館情況預(yù)設(shè)時(shí)間，對(duì)所有燈具的開關(guān)或者亮暗進(jìn)行控制。針對(duì)更具體的區(qū)域，可根據(jù)實(shí)際情況設(shè)置相應(yīng)的燈具開關(guān)時(shí)間，從而在滿足照明需要的同時(shí)，減少不必要的電能浪費(fèi)，實(shí)現(xiàn)節(jié)能。

（3）照明場(chǎng)景管理。照明場(chǎng)景管理是體育場(chǎng)館智能照明系統(tǒng)的重要功能，系統(tǒng)能夠快速切換體育場(chǎng)館中的不同照明場(chǎng)景，對(duì)保障照明質(zhì)量意義重大。體育場(chǎng)館管理人員可通過終端操作系統(tǒng)，簡(jiǎn)單、快捷地完成場(chǎng)景預(yù)設(shè)、場(chǎng)景調(diào)整、場(chǎng)景刪除、場(chǎng)景切換、場(chǎng)景定時(shí)切換等功能，利用場(chǎng)景控制模式提高照明控制水平。

（4）信息采集與監(jiān)控。為了保障照明系統(tǒng)的長(zhǎng)期安全穩(wěn)定運(yùn)行，智能照明系統(tǒng)需要采集與監(jiān)控系統(tǒng)信息，并通過計(jì)算機(jī)分析判斷是否存在異常。其中，照明電量信息監(jiān)控是基礎(chǔ)和重要的功能，其利用傳感設(shè)備實(shí)時(shí)監(jiān)控與跟蹤照明系統(tǒng)的供電情況，判斷電路中是否存在不平衡負(fù)荷等情況，為整個(gè)照明系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行提供支持；環(huán)境信息監(jiān)控也是一個(gè)重要的功能，其能夠采集體育場(chǎng)館室內(nèi)外的環(huán)境信息，如照度、濕度、溫度等，并反饋到系統(tǒng)控制中心，為相應(yīng)的智能化控制提供依據(jù)。不同信息之間的聯(lián)動(dòng)能進(jìn)一步提高照明控制的智能化水平，如根據(jù)室內(nèi)照度數(shù)據(jù)信息，實(shí)時(shí)調(diào)整室內(nèi)照明場(chǎng)景方案，保障室內(nèi)照明質(zhì)量。

（5）調(diào)光管理。在智能照明系統(tǒng)的加持下，體育場(chǎng)館能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化、智能化調(diào)光管理。通過傳感設(shè)備采集室內(nèi)外光照信息，并根據(jù)采集到的信息進(jìn)行調(diào)光管理，能夠?qū)⒄斩乳L(zhǎng)期維持在恒定值附近，從而保障照明質(zhì)量，同時(shí)可以充分利用自然光進(jìn)行節(jié)能。對(duì)燈具進(jìn)行智能調(diào)光，也能避免燈具長(zhǎng)期處于滿負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)，可以在節(jié)電的同時(shí)延長(zhǎng)燈具壽命。

（6）限電壓、電流管理。電壓和電流的沖擊會(huì)對(duì)燈具壽命造成不小影響。在體育場(chǎng)館智能照明系統(tǒng)中，往往需要配備限電壓、電流管理功能。配備自動(dòng)分路延時(shí)啟動(dòng)功能，能夠在開啟燈具時(shí)防止出現(xiàn)所有燈具集中啟動(dòng)而產(chǎn)生浪涌電流的情況，進(jìn)而減輕燈具受到的電流沖擊，保護(hù)燈具使用狀態(tài)與壽命；運(yùn)用智能調(diào)光器對(duì)輸出電壓進(jìn)行限制和保護(hù)，在電網(wǎng)電壓超出額定電壓時(shí)對(duì)輸出電壓進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)，能夠避免高壓對(duì)燈具的破壞。

（7）監(jiān)測(cè)與故障報(bào)警。智能照明系統(tǒng)具有自我監(jiān)測(cè)功能，能夠利用傳感設(shè)備與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)不同控制模塊的在線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，實(shí)時(shí)反饋不同照明回路的開閉狀態(tài)。管理人員可通過圖形化操作界面直觀監(jiān)測(cè)系統(tǒng)不同模塊運(yùn)行情況，并結(jié)合相應(yīng)的日志信息、數(shù)據(jù)分析結(jié)果，判斷系統(tǒng)是否存在異常情況。

當(dāng)系統(tǒng)存在異?；蚬收蠒r(shí)，如控制模塊離線、通信網(wǎng)關(guān)設(shè)備掉線、系統(tǒng)支持狀態(tài)反饋和下發(fā)控制命令不一致、燈具損壞等，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)發(fā)出聲光、遠(yuǎn)程信息等警報(bào)。而且系統(tǒng)會(huì)對(duì)異常、故障進(jìn)行自動(dòng)分析，及時(shí)找出故障原因，提供故障修復(fù)處理指示，在條件允許的情況下能對(duì)系統(tǒng)故障進(jìn)行自動(dòng)修復(fù)，保障整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行安全和穩(wěn)定。

3、應(yīng)用場(chǎng)景

系統(tǒng)功能：

1、開關(guān)控制：對(duì)通道、走廊、公共區(qū)域、樓梯間、會(huì)議室按照單個(gè)照明回路、區(qū)域、樓層等實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)照明的開關(guān)燈控制，監(jiān)視受控回路的開關(guān)狀態(tài)。

2、調(diào)光控制：滿足區(qū)域照度和亮度調(diào)節(jié)要求，支持在通道、走廊、公共區(qū)域、樓梯間、會(huì)議室等場(chǎng)所監(jiān)測(cè)照度或亮度，并根據(jù)需要自動(dòng)/手動(dòng)調(diào)節(jié)開燈數(shù)量和燈光亮度，充分利用自然光源，滿足節(jié)約了能源，營(yíng)造了舒適的生活工作環(huán)境。

3、場(chǎng)景控制：支持不同的場(chǎng)景模式控制，根據(jù)不同區(qū)域的功能需求，設(shè)定場(chǎng)景，完成相關(guān)照明燈具的控制組合，滿足美化工作環(huán)境、提高舒適度需求。

4、照明回路電路監(jiān)測(cè)：實(shí)時(shí)監(jiān)視各照明支路/回路的運(yùn)行電流、開關(guān)狀態(tài)，并自動(dòng)分析回路是否有故障狀態(tài)并預(yù)警。

5、分區(qū)、總控：支持運(yùn)行管理人員實(shí)時(shí)監(jiān)視各區(qū)域、樓層、樓棟的照明狀態(tài)，并根據(jù)需要進(jìn)行分區(qū)、分層、分樓棟按需要分區(qū)控制、總控制。

6、實(shí)時(shí)報(bào)警：當(dāng)發(fā)生模塊離線、網(wǎng)關(guān)設(shè)備掉線或者狀態(tài)反饋和下發(fā)控制命令不一致時(shí)會(huì)發(fā)生故障報(bào)警，并將故障報(bào)警信息記錄并顯示在界面中，提示內(nèi)容為故障時(shí)間、模塊位置、故障說明。

7、歷史記錄查詢：查詢?nèi)我鈺r(shí)段內(nèi)的事件記錄，支持“當(dāng)日”“最近7天”“自定義時(shí)段”方式查詢歷史事件。

4、現(xiàn)場(chǎng)圖片

5、產(chǎn)品選型

6、結(jié)束語

綜上，在體育場(chǎng)館中需要配備智能照明系統(tǒng)，隨著智能照明系統(tǒng)的不斷發(fā)展，智能照明系統(tǒng)在現(xiàn)代化體育場(chǎng)館項(xiàng)目中的應(yīng)用將變得更為合理，能夠?qū)崿F(xiàn)照明控制的自動(dòng)化、智能化，提升照明管理水平，保障照明質(zhì)量，提高體育場(chǎng)館的綠色節(jié)能發(fā)展和人性化服務(wù)模式的構(gòu)建。

【參考文獻(xiàn)】

[1]張熙,智能照明系統(tǒng)在體育場(chǎng)館項(xiàng)目中的應(yīng)用分析。

[2]吳頻波,體育館乒乓球比賽場(chǎng)地智能照明控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J],光源與照明,2021(6):16-17。

[3]姚夢(mèng)明,智能照明在體育建筑中的應(yīng)用分析[J],電子技術(shù),2020,49(1):92-94。

[4]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用手冊(cè).2022.05版。

審核編輯 黃宇