智能照明控制系统在体育场馆项目中的应用

程瑜 187 0211 2087

摘要：在智能化时代，运用智能技术设计照明已经成为社会发展的关键组成。文章简单介绍了智能体育场馆的含义，然后围绕智能照明系统的基本要求，从灯具选型、灯具配光的光线选择与瞄准、灯具眩光与外溢光控制；基本控制方式、区域控制、系统功能等方面，探讨了体育场馆项目中智能照明系统的应用要点。

关键词：体育场馆；智能照明；照明控制

0、引言

在体育场馆项目中应用智能照明系统，能够优化体育场馆的运行、管理与服务，如票务服务、闸机管理、照明管理等。合理运用智能照明系统，不仅能减轻体育场馆工作人员的工作压力和负担，而且能保障场馆照明质量，减少不必要的电能损耗，一举多得，值得对其应实践策略展开研究。

1、智能体育场馆概述

随着现代社会的不断发展，智能城市建设进程稳步推进，智能家居、智能驾驶、智能建筑等逐渐进入人们的视野，给现代社会的创新发展带来了无限可能。在这一背景下，智能体育场馆的建设、运营和管理受到了广泛关注，这对于提高体育场馆经营管理水平、提供高质量体育服务有重要意义。

智能体育场馆包含智能前台、场地预约、微信营销、自主手环、智能柜锁、大数据分析、人脸闸机、智能停车、智能安防、智能水控、智能导航、智能票务、智能照明、财务管理、客服管理、智能支付、智能更衣室、能耗管理、智能赛事、定制开发等功能，形成了高度智能化的管理与服务模式。其中，智能照明在体育场馆中的应用，能够实现照明控制智能化，提高体育场馆照明管理水平，减少维护费用和不必要的电能损耗，延长灯具寿命，实现丰富的照明控制功能；能和智能安防、智能消防等进行联动控制，提升整个体育场馆的高水平运营和智能化管理。

2、智能照明系统在体育场馆项目中的应用要点

2.1 基本要求

室内场地与室外场地需要采用不同照明标准值，同时确保照度均匀度、眩光指数、一般显色指数、特殊显色指数等符合标准。室内场地包含体育场馆场地、游泳馆场地、网球馆场地、滑冰馆场地、自行车馆场地、射击馆场地等；室外场地包含体育场馆场地、专用足球场场地、曲棍球场场地、棒球与垒球场场地、橄榄球场场地、沙滩排球场场地、射箭场地、马术场地、高尔夫球场场地、自由式滑雪和单板滑雪场场地、高山滑雪场场地、跳台滑雪场场地、越野滑雪场场地、冬季两项射击场场地、雪车与雪橇场地等。

需要明确体育场馆照明功率密度限值，在实际设计时确保照明功率密度不超过标准值，从而保障场馆的节能性。需要计算体育场馆照明照度，确保水平照度、垂直照度等符合相关要求。需要综合分析、测量照明眩光，配合智能照明系统对照明眩光进行处理。体育场馆的现场显色指数、现场色温等也需要通过智能照明系统进行调整，并且不得超过标准范围。选择体育场馆的灯具及附件时应考量安全性能、防触电保护等级、灯具效率或效能等。体育场馆灯具布置一般可采取两侧布置、四角布置、顶部布置、混合布置等方式；马道灯具设置需要综合考虑数量、高度、形状、位置等要素；灯杆一般选择独杆式结构，也可在条件允许时将灯杆和建筑物结合。

2.2 照明设备选择

（1）灯具选型。体育场馆对照明有较高要求，智能照明系统也需要高质量的灯具作为支持。在设计体育场馆智能照明系统时，需要综合考量灯具的安装位置、安装高度以及光纤投射距离、场地照度要求等，选择在各个方面都符合照明要求的灯具。一般，体育场馆会选择大功率 LED 灯具，其兼顾照度、光通量、安全、稳定、长寿等要求，其具体规格和功率需要根据实际情况合理选择。

（2）灯具配光的光线选择与瞄准。在体育场馆智能照明系统中，灯具配光设计变得更加丰富，能够基于实际体育活动需要进行动态调整，通过多种光线的综合使用保障照明效果。实践中一般可利用三维建模技术对体育场馆的灯具配光情况进行模拟分析，合理选择光线并进行瞄准。结合智能照明系统可实现对光强分布的控制，确保发光角度、中心光强、中心点照度、光通量等能满足实际需要。

（3）灯具眩光与外溢光控制。减少眩光是体育场馆照明的基本要求。在智能照明系统中，一般可将外置眩光控制器、灯具内置眩光控制器相结合，通过调整光强分布、调整防眩光遮挡部件、调整顶棚反射率等方式控制眩光，以免眩光降低人的视觉舒适度。灯具外溢光是落在目标区域外的光，会造成一定的光能浪费，影响目标区域内的光强，需要搭配防溢光部件强化外溢光控制。

2.3 系统设计

体育场馆智能照明系统作为智能体育场馆中的重要组成部分，其往往是通过云平台进行统一监控和管理，需要用到物联网感知技术、无线通信技术等，离不开智能远程控制终端、电量采集模块等硬件设备的支持，并且须包含灯光亮度调节、定时控制、延时控制、场景模式、软启动等基本功能。

2.3.1 基本控制方式

（1）场景控制。场景控制指预设场景和快速切换照明场景的控制方式，其优势在于能够满足体育场馆照明的基本要求，可用于田径比赛、篮球比赛、表演活动等的照明控制。

（2）定时控制。定时控制即通过时间控制的方式控制灯具开关。在智能照明系统中，可提前设置好照明时间，由系统在规定时间自动控制灯具开关。

（3）红外动静控制。红外动静控制是较常见的照明控制方式，是利用红外传感器感应目标区域内的活动情况，从而实现“人来开灯，人走延时关灯”的节能照明方式。在体育场馆中，该照明控制方式一般用于走廊、休息室、楼梯间等区域。

（4）现场面板控制。现场面板控制作为传统照明控制方式，一般用于和自动控制配合，从而方便现场人员操作。

（5）集中开关控制。集中开关控制是指集成体育场馆的灯具，并通过操作简便的图形化界面实现对灯具的集中化控制。既能对所有灯具同时进行开关控制，也可根据实际需要对部分灯具进行开关控制。

（6）与其他系统联动控制。在体育场馆智能照明系统中，可将灯具开关与的其他系统联系，从而实现联动控制。如将照明系统与空调系统联动，能在特定区域内空调开启的同时打开灯具。

2.3.2 区域控制

体育场馆通常可分为主赛场地、一般赛场地和配套功能区三部分。

（1）主赛场地。主赛场地是整个场馆的核心部分，也是照明控制要求高、难度大的部分。主赛场地照明一般包含不同场景，如观众进场、比赛准备、正式比赛、场间休息等，为了保障不同场景下照明模式的顺畅衔接，可采取场景控制方式，通过预设的照明控制方案实现面向不同场景照明需要的照明模式快速切换，同时保障照明的照度、显色指数、色温等符合要求。

（2）一般赛场地。该区域需要针对不同比赛提供支持，照明控制需求更加多样化，需要在采取场景控制方式的基础上进一步优化控制策略，形成更具特色的控制方案。

（3）配套功能区。配套功能区包含办公区、走廊、多功能厅、贵宾厅、停车场及入口、更衣室、休息室、楼梯间、公共通道、洗手间、前厅、功能性房间、屋顶等。这些区域的照明需求相较于主赛场地、一般赛场地更单一，可根据实际需要灵活选择各种照明控制方式，如红外动静控制、声控、定时控制等、与其他系统联动控制等，只需要确保照明符合相应的区域功能需求即可。其中，需要关注应急照明控制系统的设计，其一般采取和其他系统联动控制的方式，在出现异常、紧急情况后可以强制打开所有应急照明。

2.3.3 系统功能

体育场馆智能照明系统具备丰富的功能，可以实现对照明的智能化控制，智能照明系统的主要功能如下。

（1）实时照明监控。智能照明系统能够实时监控照明，利用传感设备、无线通信技术等准确把握灯具开关情况。操作者可直接通过人性化的图形操作界面直观观察整个体育场馆不同区域、回路、灯组的灯具开关情况，并能实现对所有灯具的远程控制。

（2）照明时间控制。照明时间控制是智能照明系统的基础功能，在智能体育场馆中，可根据实际情况预设照明时间并实现自动化控制。一般，可以根据体育场馆开馆、闭馆情况预设时间，对所有灯具的开关或者亮暗进行控制。针对更具体的区域，可根据实际情况设置相应的灯具开关时间，从而在满足照明需要的同时，减少不必要的电能浪费，实现节能。

（3）照明场景管理。照明场景管理是体育场馆智能照明系统的重要功能，系统能够快速切换体育场馆中的不同照明场景，对保障照明质量意义重大。体育场馆管理人员可通过终端操作系统，简单、快捷地完成场景预设、场景调整、场景删除、场景切换、场景定时切换等功能，利用场景控制模式提高照明控制水平。

（4）信息采集与监控。为了保障照明系统的长期安全稳定运行，智能照明系统需要采集与监控系统信息，并通过计算机分析判断是否存在异常。其中，照明电量信息监控是基础和重要的功能，其利用传感设备实时监控与跟踪照明系统的供电情况，判断电路中是否存在不平衡负荷等情况，为整个照明系统的安全、稳定运行提供支持；环境信息监控也是一个重要的功能，其能够采集体育场馆室内外的环境信息，如照度、湿度、温度等，并反馈到系统控制中心，为相应的智能化控制提供依据。不同信息之间的联动能进一步提高照明控制的智能化水平，如根据室内照度数据信息，实时调整室内照明场景方案，保障室内照明质量。

（5）调光管理。在智能照明系统的加持下，体育场馆能够实现自动化、智能化调光管理。通过传感设备采集室内外光照信息，并根据采集到的信息进行调光管理，能够将照度长期维持在恒定值附近，从而保障照明质量，同时可以充分利用自然光进行节能。对灯具进行智能调光，也能避免灯具长期处于满负荷运行状态，可以在节电的同时延长灯具寿命。

（6）限电压、电流管理。电压和电流的冲击会对灯具寿命造成不小影响。在体育场馆智能照明系统中，往往需要配备限电压、电流管理功能。配备自动分路延时启动功能，能够在开启灯具时防止出现所有灯具集中启动而产生浪涌电流的情况，进而减轻灯具受到的电流冲击，保护灯具使用状态与寿命；运用智能调光器对输出电压进行限制和保护，在电网电压超出额定电压时对输出电压进行自动调节，能够避免高压对灯具的破坏。

（7）监测与故障报警。智能照明系统具有自我监测功能，能够利用传感设备与计算机系统，实现对不同控制模块的在线实时监测，实时反馈不同照明回路的开闭状态。管理人员可通过图形化操作界面直观监测系统不同模块运行情况，并结合相应的日志信息、数据分析结果，判断系统是否存在异常情况。

当系统存在异常或故障时，如控制模块离线、通信网关设备掉线、系统支持状态反馈和下发控制命令不一致、灯具损坏等，系统会自动发出声光、远程信息等警报。而且系统会对异常、故障进行自动分析，及时找出故障原因，提供故障修复处理指示，在条件允许的情况下能对系统故障进行自动修复，保障整个系统的运行安全和稳定。

3、应用场景

系统功能：

1、开关控制：对通道、走廊、公共区域、楼梯间、会议室按照单个照明回路、区域、楼层等实现对应照明的开关灯控制，监视受控回路的开关状态。

2、调光控制：满足区域照度和亮度调节要求，支持在通道、走廊、公共区域、楼梯间、会议室等场所监测照度或亮度，并根据需要自动/手动调节开灯数量和灯光亮度，充分利用自然光源，满足节约了能源，营造了舒适的生活工作环境。

3、场景控制：支持不同的场景模式控制，根据不同区域的功能需求，设定场景，完成相关照明灯具的控制组合，满足美化工作环境、提高舒适度需求。

4、照明回路电路监测：实时监视各照明支路/回路的运行电流、开关状态，并自动分析回路是否有故障状态并预警。

5、分区、总控：支持运行管理人员实时监视各区域、楼层、楼栋的照明状态，并根据需要进行分区、分层、分楼栋按需要分区控制、总控制。

6、实时报警：当发生模块离线、网关设备掉线或者状态反馈和下发控制命令不一致时会发生故障报警，并将故障报警信息记录并显示在界面中，提示内容为故障时间、模块位置、故障说明。

7、历史记录查询：查询任意时段内的事件记录，支持“当日”“最近7天”“自定义时段”方式查询历史事件。

4、现场图片

5、产品选型

 

	外形	认证	名称	证书
开关驱动器

	无	ASL220-S4/16智能照明开关驱动器	无
调光驱动器

	无	ASL220-SD2/16智能照明调光驱动器	无
智能面板

	无	ASL220-F3/6智能照明开关面板	无
二合一传感器

	无	ASL220-PM/T只能照明红外于照度二合一传感器	无

	无	ASL220-RM/T智能照明微波宇照度二合一传感器	无
	无	ASL220-RP/T智能照明微动与照度二合一传感器	无
户外照度传感器

	无	ASL220-L/O智能照明户外照度传感器	无
3.5寸智能触摸屏

	无	ASL220-TP-35智能照明触摸屏	无
IP协议转换器

	无	ASL200-485-IP智能照明IP协议转换器	无
辅助电源

无

ASL200-P20智能照明辅助电源

无

 

6、结束语

综上，在体育场馆中需要配备智能照明系统，随着智能照明系统的不断发展，智能照明系统在现代化体育场馆项目中的应用将变得更为合理，能够实现照明控制的自动化、智能化，提升照明管理水平，保障照明质量，提高体育场馆的绿色节能发展和人性化服务模式的构建。

【参考文献】

[1]张熙,智能照明系统在体育场馆项目中的应用分析。

[2]吴频波,体育馆乒乓球比赛场地智能照明控制系统设计[J],光源与照明,2021(6):16-17。

[3]姚梦明,智能照明在体育建筑中的应用分析[J],电子技术,2020,49(1):92-94。

[4]安科瑞企业微电网设计与应用手册.2022.05版。

审核编辑 黄宇