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《光源與照明雜志》2016年第3期

摘要：

針對網球館功能的特殊要求，提出了網球館LED燈具的照明方法，研究智能照明在網球館中的應用，滿足了網球比賽對燈光的需要，起到節能、高效、環保的作用。

關鍵詞：

網球館照明；LED燈具；智能控制

0引言

隨著我國國力的提高，全民健身運動蓬勃開展，越來越多的人們開始熱愛網球這項運動，但標準網球場館對燈光要求很高，僅靠簡單的開關控制已不能滿足智能化的照明要求，尤其是計算機網絡技術和自動化技術的發展，使得照明控制有了很大的提高。照明進入了智能化控制的時代。提高了照明系統的控制能力，可以節約能源，減少照明系統的維護成本。利用照明智能化控制，可以根據環境變化、網球場館的特殊要求，自動采集照明系統中的各種信息，并進行相應的分析、推理、判斷、存儲、顯示、傳輸、反饋，以達到預期設定的控制效果。

1網球館照明設計概況

1.1網球場的標準

根據國際網聯和國家體委頒布的《網球競賽規則》中的規定：網球場長36.58m，寬18.29m，在每條端線后應留有6.40m的余地，在邊線外留有3.66m的空地。在球場安裝網柱，兩柱間距離是12.80m。網柱頂端距地面1.07m，球網中心上沿距地面0.914m。室內網球場館房頂由鋼結構搭建而成，高度為12m，燈具的安裝高度10m左右，如圖1所示。

1.2控制系統設計方案

如圖2所示,全場共使用200WLED投光燈具20套，對稱分布于球場兩側，同側兩燈具中心的間距為3000mm，燈具安裝距離球場邊線2m。分兩路控制，平時訓練使用延時、間隔開燈，比賽時燈全開。智能照明系統采用分區式集中管理控制，將系統按功能、位置劃分為多個區域，每個區域根據自身的功能定位，配置不同功能模塊，通過主控模塊對總線上的調光接口進行操作控制。結合照度感應器，根據室內實際照度，照明系統單燈自動調光控制，保持館內恒定的照度值E=252lx，比賽區平均照度Eav=664lx，即滿足光環境需要，又最大限度節約能源。同時配合場景定時功能，設置各種模式，對照明系統采用一鍵式自動控制。利用傳感器起到人來燈亮，人走燈滅的節能效果。安裝可編程調光觸摸場景面板，根據各個區域各種功能特點和不同的時間段，預設多種照明場景，也可進行手動編程，能方便地選擇或修改照明場景。國內外頂級網球運動員在場館比賽時，僅需在觸摸屏上按一個鍵，場館就可透出不同顏色的燈光。通過LED的漸變功能，向觀眾們傳達不同的信息，包括球員信息、比賽結果等，給觀眾帶來額外的樂趣。

2網球館智能照明設計

2.1網球館對照明的基本要求

深圳大學網球館的照明設計，既滿足觀眾有良好的觀看效果，又保證裁判員、運動員比賽及電視轉播所需的照明，有合適均勻的照度和亮度、理想的光色和顯色性，眩光指數符合標準規定要求等。網球館照明工程技術指標：水平照度（Eh)≥1400lx；水平照度均勻度（Uh）>0.6；垂直照度(Ev)≥750lx；觀眾席的垂直照度均勻度≥0.85。燈具的安裝位置一般不允許在場地正上方，主要針對比賽時照明會對主視線產生不利影響，燈具安裝位置和投射角度避免對運動員產生眩光，防止燈具的直射光和反射光對運動員和觀眾席產生影響。良好的節能效果能帶來可觀的經濟效益，通過軟啟動技術延長燈具壽命，改善工作環境，實現多種照明效果，提高工作效率，減少維護成本。

2.2網球館LED燈具的設計

深圳大學網球館的照明設計完全按高清電視轉播的要求設計，根據室內網球比賽不同時間段的情況進行了照度計算，在任何比賽時間段都保證對固定攝像機的最小垂直照度要求，同時又增加了重點區域對場地四邊的垂直照度的考慮，充分保證電視轉播效果。設計中不僅考慮球場上的照明，同時滿足場邊區域的照明。對每個固定攝像機的最小垂直照度≥2000lx，移動攝像機及場地四邊最小垂直照度≥1400lx，照度指標包括照度值和均勻度均高于標準值要求。為控制眩光，在球場區域正上方，無任何照明燈具。設計中很好地控制了燈具投射角(≤65°),盡量減小眩光，平衡場地水平照度與垂直照度之比[1]。充分考慮網球運動項目的特殊場地情況及特殊照明要求，嚴格控制燈具經場地表面反射造成的對觀眾席的反射眩光。如圖3所示，白光LED主要是由藍光芯片激發黃色熒光粉的白光技術生成[2]。按照“綠色、環保、節能”的要求，網球館選用200W的LED投光燈具，色溫Tc=5500K，顯色指數Ra≥90，光效100lm/W，控光精確，燈具位置固定，色溫、顯色指數、光通量、工作電流、電壓等光電參數穩定。200W的LED單燈光通量為20000lm，維護系數0.7；利用系數0.6；光利用率達80%以上。且完全滿足網球場地的照明標準值要求，見表1。

2.3智能控制調光器

如圖4所示,LED調光范圍在1%~100%。計算機控制技術在照明領域的成功應用，開關燈方式具有很大的靈活性。可根據不同的使用性能事先預設置，也可以根據臨場情況即時調整設置。使用先進的電力電子技術，對大多數光源進行自動調光，更好地利用自然光照的變化來調節場館照明，使館內人工照明保持恒定照度。智能調光器用于定時啟動、關閉、自動調用場景，預設置和全部亮燈控制模式。目前，熒光燈常用調光方法有多種，但大多數都不能適應節能燈，原因：一是熒光燈屬于氣體放電燈，它光電特性不同于熱輻射發光白熾燈，調光有難度，由于節能燈其獨特的結構，體積小，調光難度就更大；二是節能燈外形結構如同白熾燈，只有兩根進線，而不像熒光燈那樣輸出四根接燈管線[4]。網球館智能照明調光系統，利用ZigBee2.4GHz無線中的調頻、網狀網絡自愈、多級跳轉、數據加密及以太網等技術而研發的新一代集中式無線調光控制系統。具有布線簡單、操作方便等特點。利用手機或者電腦進行室內燈光調節、控制、定位以及開關并且可以連接IR，實現IR的遙控。同時這個設備具有RS232接口，方便連接PC，設置DALI的地址。見表2，LED智能調光參數表[5]。

3結束語

深圳大學網球場館順利承擔了大運會等國內外各種大型比賽活動，按照國際標準智能化照明要求設計，完全滿足大運會組委會的要求。在大運會比賽結束后，該網球場除滿足學生教學、上課、訓練、比賽外，還向社會開放，積極用于全民健身運動，為廣大群眾提供良好的活動場所，獲得很好的經濟效益和社會效益。

參考文獻：

[1]杜彬彬，胡智勇.側照型體育館專用燈具在室內網球館的應用[J].電氣＆智能建筑，2014(6):61.

[2]郝洛西，楊秀，林怡.LED光源的光譜能量分布（SPD)對步行空間顏色識別的影響研究[J].照明工程學報，2014,25（4）：78-84.

[3]JGJ153-2007，體育場館照明設計及檢測標準[S].[4]汪宋純,江豫新.淺談節能燈調光[J].光源與照明,2014(3):43-44.

[5]王東華，楊建軍.高校體育場館智能照明與馬道安裝的探討[J]中國照明電器,2015(5):22-24,27.

作者:王東華 何燕輝 楊建軍 單位:廣東深圳大學