摘要：在智能化時代，運用智能技術設計照明已經(jīng)成為社會發(fā)展的關鍵組成。文章簡單介紹了智能體育場館的含義，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、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，探討了體育場館項目中智能照明系統(tǒng)的應用要點。

     關鍵詞：體育場館；智能照明；照明控制

0、引言

      在體育場館項目中應用智能照明系統(tǒng)，能夠優(yōu)化體育場館的運行、管理與服務，如票務服務、閘機管理、照明管理等。合理運用智能照明系統(tǒng)，不僅能減輕體育場館工作人員的工作壓力和負擔，而且能保障場館照明質量，減少不必要的電能損耗，一舉多得，值得對其應實踐策略展開研究。

1、智能體育場館概述

      隨著現(xiàn)代社會的不斷發(fā)展，智能城市建設進程穩(wěn)步推進，智能家居、智能駕駛、智能建筑等逐漸進入人們的視野，給現(xiàn)代社會的創(chuàng)新發(fā)展帶來了無限可能。在這一背景下，智能體育場館的建設、運營和管理受到了廣泛關注，這對于提高體育場館經(jīng)營管理水平、提供高質量體育服務有重要意義。

     智能體育場館包含智能前臺、場地預約、微信營銷、自主手環(huán)、智能柜鎖、大數(shù)據(jù)分析、人臉閘機、智能停車、智能安防、智能水控、智能導航、智能票務、智能照明、財務管理、客服管理、智能支付、智能衣室、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模式。其中，智能照明在體育場館中的應用，能夠實現(xiàn)照明控制智能化，提高體育場館照明管理水平，減少維護費用和不必要的電能損耗，延長燈具壽命，實現(xiàn)豐富的照明控制功能；能和智能安防、智能消防等進行聯(lián)動控制，提升整個體育場館的高水平運營和智能化管理。

2、智能照明系統(tǒng)在體育場館項目中的應用要點

2.1 基本要求

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

     需要明確體育場館照明功率密度限值，在實際設計時確保照明功率密度不超過標準值，從而保障場館的節(jié)能性。需要計算體育場館照明照度，確保水平照度、垂直照度等符合相關要求。需要綜合分析、測量照明眩光，配合智能照明系統(tǒng)對照明眩光進行處理。體育場館的現(xiàn)場顯色指數(shù)、現(xiàn)場色溫等也需要通過智能照明系統(tǒng)進行調整，并且不得超過標準范圍。選擇體育場館的燈具及附件時應考量安全性能、防觸電保護等級、燈具效率或效能等。體育場館燈具布置一般可采取兩側布置、四角布置、頂部布置、混合布置等方式；馬道燈具設置需要綜合考慮數(shù)量、高度、形狀、位置等要素；燈桿一般選擇獨桿式結構，也可在條件允許時將燈桿和建筑物結合。

2.2 照明設備選擇

（1）燈具選型。體育場館對照明有較高要求，智能照明系統(tǒng)也需要高質量的燈具作為支持。在設計體育場館智能照明系統(tǒng)時，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、場地照度要求等，選擇在各個方面都符合照明要求的燈具。一般，體育場館會選擇大功率 LED 燈具，其兼顧照度、光通量、安全、穩(wěn)定、長壽等要求，其具體規(guī)格和功率需要根據(jù)實際情況合理選擇。

（2）燈具配光的光線選擇與瞄準。在體育場館智能照明系統(tǒng)中，燈具配光設計變得加豐富，能夠基于實際體育活動需要進行動態(tài)調整，通過多種光線的綜合使用保障照明效果。實踐中一般可利用三維建模技術對體育場館的燈具配光情況進行模擬分析，合理選擇光線并進行瞄準。結合智能照明系統(tǒng)可實現(xiàn)對光強分布的控制，確保發(fā)光角度、中心光強、中心點照度、光通量等能滿足實際需要。

（3）燈具眩光與外溢光控制。減少眩光是體育場館照明的基本要求。在智能照明系統(tǒng)中，一般可將外置眩光控制器、燈具內置眩光控制器相結合，通過調整光強分布、調整防眩光遮擋部件、調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區(qū)域外的光，會造成一定的光能浪費，影響目標區(qū)域內的光強，需要搭配防溢光部件強化外溢光控制。

2.3 系統(tǒng)設計

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

2.3.1 基本控制方式

（1）場景控制。場景控制指預設場景和快速切換照明場景的控制方式，其優(yōu)勢在于能夠滿足體育場館照明的基本要求，可用于田徑比賽、籃球比賽、表演活動等的照明控制。

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

（3）紅外動靜控制。紅外動靜控制是較常見的照明控制方式，是利用紅外傳感器感應目標區(qū)域內的活動情況，從而實現(xiàn)“人來開燈，人走延時關燈”的節(jié)能照明方式。在體育場館中，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)場面板控制。現(xiàn)場面板控制作為傳統(tǒng)照明控制方式，一般用于和自動控制配合，從而方便現(xiàn)場人員操作。

（5）集中開關控制。集中開關控制是指集成體育場館的燈具，并通過操作簡便的圖形化界面實現(xiàn)對燈具的集中化控制。既能對所有燈具同時進行開關控制，也可根據(jù)實際需要對部分燈具進行開關控制。

（6）與其他系統(tǒng)聯(lián)動控制。在體育場館智能照明系統(tǒng)中，可將燈具開關與的其他系統(tǒng)聯(lián)系，從而實現(xiàn)聯(lián)動控制。如將照明系統(tǒng)與空調系統(tǒng)聯(lián)動，能在特定區(qū)域內空調開啟的同時打開燈具。

2.3.2 區(qū)域控制

    體育場館通常可分為主賽場地、一般賽場地和配套功能區(qū)三部分。

（1）主賽場地。主賽場地是整個場館的核心部分，也是照明控制要求高、難度大的部分。主賽場地照明一般包含不同場景，如觀眾進場、比賽準備、正式比賽、場間休息等，為了保障不同場景下照明模式的順暢銜接，可采取場景控制方式，通過預設的照明控制方案實現(xiàn)面向不同場景照明需要的照明模式快速切換，同時保障照明的照度、顯色指數(shù)、色溫等符合要求。

（2）一般賽場地。該區(qū)域需要針對不同比賽提供支持，照明控制需求加多樣化，需要在采取場景控制方式的基礎上進一步優(yōu)化控制策略，形成具特色的控制方案。

（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、停車場及入口、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地、一般賽場地單一，可根據(jù)實際需要靈活選擇各種照明控制方式，如紅外動靜控制、聲控、定時控制等、與其他系統(tǒng)聯(lián)動控制等，只需要確保照明符合相應的區(qū)域功能需求即可。其中，需要關注應急照明控制系統(tǒng)的設計，其一般采取和其他系統(tǒng)聯(lián)動控制的方式，在出現(xiàn)異常、緊急情況后可以強制打開所有應急照明。

2.3.3 系統(tǒng)功能

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

（1）實時照明監(jiān)控。智能照明系統(tǒng)能夠實時監(jiān)控照明，利用傳感設備、無線通信技術等準確把握燈具開關情況。操作者可直接通過人性化的圖形操作界面直觀觀察整個體育場館不同區(qū)域、回路、燈組的燈具開關情況，并能實現(xiàn)對所有燈具的遠程控制。

（2）照明時間控制。照明時間控制是智能照明系統(tǒng)的基礎功能，在智能體育場館中，可根據(jù)實際情況預設照明時間并實現(xiàn)自動化控制。一般，可以根據(jù)體育場館開館、閉館情況預設時間，對所有燈具的開關或者亮暗進行控制。針對具體的區(qū)域，可根據(jù)實際情況設置相應的燈具開關時間，從而在滿足照明需要的同時，減少不必要的電能浪費，實現(xiàn)節(jié)能。

（3）照明場景管理。照明場景管理是體育場館智能照明系統(tǒng)的重要功能，系統(tǒng)能夠快速切換體育場館中的不同照明場景，對保障照明質量意義重大。體育場館管理人員可通過終端操作系統(tǒng)，簡單、快捷地完成場景預設、場景調整、場景刪除、場景切換、場景定時切換等功能，利用場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)的長期安全穩(wěn)定運行，智能照明系統(tǒng)需要采集與監(jiān)控系統(tǒng)信息，并通過計算機分析判斷是否存在異常。其中，照明電量信息監(jiān)控是基礎和重要的功能，其利用傳感設備實時監(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荷等情況，為整個照明系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運行提供支持；環(huán)境信息監(jiān)控也是一個重要的功能，其能夠采集體育場館室內外的環(huán)境信息，如照度、濕度、溫度等，并反饋到系統(tǒng)控制中心，為相應的智能化控制提供依據(jù)。不同信息之間的聯(lián)動能進一步提高照明控制的智能化水平，如根據(jù)室內照度數(shù)據(jù)信息，實時調整室內照明場景方案，保障室內照明質量。

（5）調光管理。在智能照明系統(tǒng)的加持下，體育場館能夠實現(xiàn)自動化、智能化調光管理。通過傳感設備采集室內外光照信息，并根據(jù)采集到的信息進行調光管理，能夠將照度長期維持在恒定值附近，從而保障照明質量，同時可以充分利用自然光進行節(jié)能。對燈具進行智能調光，也能避免燈具長期處于滿負荷運行狀態(tài)，可以在節(jié)電的同時延長燈具壽命。

（6）限電壓、電流管理。電壓和電流的沖擊會對燈具壽命造成不小影響。在體育場館智能照明系統(tǒng)中，往往需要配備限電壓、電流管理功能。配備自動分路延時啟動功能，能夠在開啟燈具時防止出現(xiàn)所有燈具集中啟動而產(chǎn)生浪涌電流的情況，進而減輕燈具受到的電流沖擊，保護燈具使用狀態(tài)與壽命；運用智能調光器對輸出電壓進行限制和保護，在電網(wǎng)電壓超出額定電壓時對輸出電壓進行自動調節(jié)，能夠避免高壓對燈具的破壞。

（7）監(jiān)測與故障報警。智能照明系統(tǒng)具有自我監(jiān)測功能，能夠利用傳感設備與計算機系統(tǒng)，實現(xiàn)對不同控制模塊的在線實時監(jiān)測，實時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)測系統(tǒng)不同模塊運行情況，并結合相應的日志信息、數(shù)據(jù)分析結果，判斷系統(tǒng)是否存在異常情況。

      當系統(tǒng)存在異常或故障時，如控制模塊離線、通信網(wǎng)關設備掉線、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)會自動發(fā)出聲光、遠程信息等警報。而且系統(tǒng)會對異常、故障進行自動分析，及時找出故障原因，提供故障修復處理指示，在條件允許的情況下能對系統(tǒng)故障進行自動修復，保障整個系統(tǒng)的運行安全和穩(wěn)定。

3、應用場景

系統(tǒng)功能：

1、開關控制：對通道、走廊、公共區(qū)域、樓梯間、會議室按照單個照明回路、區(qū)域、樓層等實現(xiàn)對應照明的開關燈控制，監(jiān)視受控回路的開關狀態(tài)。

2、調光控制：滿足區(qū)域照度和亮度調節(jié)要求，支持在通道、走廊、公共區(qū)域、樓梯間、會議室等場所監(jiān)測照度或亮度，并根據(jù)需要自動/手動調節(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，營造了舒適的生活工作環(huán)境。

3、場景控制：支持不同的場景模式控制，根據(jù)不同區(qū)域的功能需求，設定場景，完成相關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：實時監(jiān)視各照明支路/回路的運行電流、開關狀態(tài)，并自動分析回路是否有故障狀態(tài)并預警。

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

6、實時報警：當發(fā)生模塊離線、網(wǎng)關設備掉線或者狀態(tài)反饋和下發(fā)控制命令不一致時會發(fā)生故障報警，并將故障報警信息記錄并顯示在界面中，提示內容為故障時間、模塊位置、故障說明。

7、歷史記錄查詢：查詢任意時段內的事件記錄，支持“當日”“近7天”“自定義時段”方式查詢歷史事件。

4、現(xiàn)場圖片

5、產(chǎn)品選型

6、結束語

      綜上，在體育場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)代化體育場館項目中的應用將變得為合理，能夠實現(xiàn)照明控制的自動化、智能化，提升照明管理水平，保障照明質量，提高體育場館的綠色節(jié)能發(fā)展和人性化服務模式的構建。

【參考文獻】

[1]張熙,智能照明系統(tǒng)在體育場館項目中的應用分析。

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

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

[4]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設計與應用手冊.2022.05版。