_thumb.jpg)
Проектирование системы управления освещением спортивной площадки
Система управления освещением спортивной площадки
Справочник:
1. Основные требования к проектированию системы распределения и управления освещением на спортивных площадках
1.1 Повышение надежности
1.2 Правильный выбор параметров освещения
1.3 Энергоэффективное проектирование
2. Детальное проектирование системы распределения и управления освещением на стадионных площадках
2.1 Выбор ламп
2.2 Проектирование распределения питания
2.3 Проектирование интеллектуальной системы управления освещением
Система распределения и управления освещением — важнейший аспект проектирования спортивных площадок, привлекающий к себе пристальное внимание. Её основная цель — обеспечить естественное, чёткое и комфортное освещение как для спортсменов, так и для зрителей, позволяя им полностью погрузиться в спортивную атмосферу, обеспечивая при этом расслабленную и хорошо освещённую обстановку. В данной статье рассматривается повышение надёжности системы распределения и управления освещением с целью оптимизации качества освещения на спортивных площадках.
1. Основные требования к проектированию системы распределения и управления освещением на спортивных площадках
Спортивные площадки в основном используются для проведения соревнований, поэтому система распределения и управления освещением должна соответствовать установленным для них стандартам освещения . Важно обеспечить полное освещение без темных пятен. Осветительные приборы должны обеспечивать высокую яркость, равномерность, мягкий свет и минимизировать блики. Кроме того, важно поддерживать необходимую горизонтальную и вертикальную освещенность, минимизируя блики.
1.1 Повышение надежности
1.1.1 Выбор электрооборудования
Надёжность системы распределения и управления освещением тесно связана с качеством используемого электрооборудования. Обеспечение высокой надёжности электрических компонентов критически важно для повышения общей надёжности системы освещения спортивных площадок . Оптимизируя как систему освещения, так и систему распределения электроэнергии, мы можем повысить их экономичность, безопасность и технологическую сложность, сохраняя при этом необходимое качество электроэнергии.
1.1.2 Реализация полностью выборочных настроек защиты
Система распределения и управления питанием освещения должна включать в себя компьютерные технологии и технологии искусственного интеллекта для точного расчета токов короткого замыкания и установки полностью селективных настроек защиты. Крайне важно обеспечить установку временных ограничений срабатывания и уровней тока резервных устройств автоматического включения резерва и защитных устройств с заданной разницей уровней. Такой подход позволяет избирательно отключать аварийные цепи, минимизировать масштабы отключений электроэнергии, избегать ненужных сбоев и, в конечном итоге, повышать надежность системы распределения и управления питанием освещения на всей спортивной площадке .
1.2 Правильный выбор параметров освещения
По мере развития технологий освещения на стадионах растут и ожидания зрителей к качеству изображения, что требует расширения динамического диапазона системы для обеспечения чёткости трансляции на стадионах. Проектирование системы распределения и управления освещением на стадионах обычно предполагает использование светильников с высоким индексом цветопередачи, высокой светоотдачей и низким уровнем бликов . Кроме того, выбранные светильники должны соответствовать требованиям к освещению конкретных мероприятий. При проектировании системы освещения важно учитывать реальные потребности площадки в освещении .
Равномерность освещения, индекс цветопередачи, цветовая температура и другие эксплуатационные показатели осветительного оборудования должны превышать минимальные установленные стандарты; индекс бликования должен оставаться ниже указанных пределов. Внедрение интеллектуальных методов управления в систему распределения и управления освещением необходимо для обеспечения возможности многорежимного переключения. Размещение и конструкция светильников также должны быть продуманы, чтобы гарантировать, что они не ставят под угрозу безопасность или общую эстетику спортивной площадки . Расположение светильников в системе освещения должно быть логичным, чтобы гарантировать полное освещение площадки , а светильники должны обеспечивать постоянный угол направленного луча. Для поддержания эффективности светопропускания следует включить соответствующие устройства, предотвращающие перелив.
Кроме того, при планировке и выборе оборудования для системы освещения необходимо учитывать конкретные потребности заказчика , а также чёткое понимание культурной идентичности и особенностей стадиона. При проектировании системы распределения и управления освещением приоритетными задачами должны быть практичность, удобство использования и надёжность, а также оптимальная эффективность инвестиций при чётком определении их масштаба.
1.3 Энергоэффективная конструкция
Важно выбирать высокоэффективные и энергосберегающие источники света, а также совместимые высокоэффективные лампы и электрические компоненты, которые должны соответствовать действующим национальным стандартам энергоэффективности . Компенсация реактивной мощности для газоразрядных источников света должна быть распределенной. Коэффициент мощности для компенсированных люминесцентных ламп должен быть не менее 0,9, в то время как для газоразрядных ламп высокой интенсивности он не должен опускаться ниже 0,85, а для светодиодных ламп также должен поддерживаться на уровне не менее 0,9. Система управления освещением должна быть соответствующим образом настроена в зависимости от различных функций использования. По возможности следует максимально использовать естественное освещение для освещения и принимать меры для предотвращения теней, вызванных интенсивным естественным светом, обеспечивая равномерное освещение во всех зонах стадиона.
2. Детальное проектирование системы распределения и управления освещением стадионных объектов
Система распределения и управления освещением на стадионах должна быть простой, надежной, адаптивной, удобной для пользователя и экономичной. Необходимо разработать подходящую систему распределения и управления освещением с учетом различных классификаций объектов и их уровней нагрузки. Например, осветительную нагрузку на спортивных сооружениях класса А следует рассматривать как основную нагрузку, а на сооружениях классов B и C – как вторичную. Первичная нагрузка должна быть подключена к источнику питания на конце, тогда как вторичная нагрузка может питаться от одноконтурной низковольтной цепи, если она соответствует критериям двухконтурной высоковольтной цепи.
При проектировании системы распределения и управления световой мощностью можно использовать широко распространённое программное обеспечение для акустического проектирования AGI32. Это программное обеспечение позволяет моделировать и рассчитывать оптические характеристики окружающей среды и характеристики излучения источника света, что в конечном итоге приводит к созданию системы распределения и управления световой мощностью, отвечающей требованиям площадки и её пользователей. При проектировании с использованием оптического моделирования AGI32 крайне важно учитывать такие факторы, как высота площадки, площадь, количество зрительских мест и функции, моделируя диапазон освещения, уровни и равномерность освещения, чтобы гарантировать достижение оптимальных результатов окончательной конструкции системы распределения и управления световой мощностью и соответствие эксплуатационным потребностям площадки.
2.1 Выбор освещения
2.1.1 Выбор источника света
Источник света должен состоять из мощных лампочек, обеспечивающих значительную яркость, цвет, гармонирующий со стадионом, длительный срок службы и мягкое освещение. При выборе мощности источника света необходимо учитывать место установки , размер и высоту спортивной площадки . Выбранный источник света должен быть надёжным и стабильным.
2.1.2 Антибликовые свойства
Выбранный светильник должен иметь антибликовую конструкцию с антибликовым покрытием снаружи. Это покрытие должно быть изготовлено тем же производителем, что и светильник, из литого под высоким давлением алюминия и соответствовать внешнему виду и цвету светильника. Рекомендуется выбирать высококачественные осветительные приборы с превосходными антибликовыми характеристиками, чтобы гарантировать соответствие всем требованиям, эффективно минимизировать блики и обеспечивать высокую яркость освещения на площадке, не создавая дискомфорта для посетителей. Кроме того, светильники должны иметь продуманное распределение света с использованием различных схем для эффективного направления света в помещение, тем самым уменьшая рассеяние света и минимизируя воздействие на близлежащие жилые зоны. Освещение стадиона должно гармонично вписываться в окружающую среду.
2.1.3 Конструкция фотоэлектрического разделения
Драйвер должен иметь фотоэлектрическую развязку, рассчитанную на мощность лампы, и изготовлен из литого под высоким давлением алюминия толщиной не менее 2 мм. Внутренние и внешние компоненты, включая встроенный драйвер, регулятор яркости, разъединитель, предохранитель и заземляющий стержень, должны размещаться в распределительном помещении для удобства обслуживания и снижения нагрузки на проводку.
2.2 Проектирование распределения питания
Учитывая особые требования к освещению стадионов, распределение электроэнергии для освещения объекта должно осуществляться по радиальной схеме и быть отделено от других систем распределения и управления освещением. Такое разделение помогает предотвратить влияние сбоев в других системах на освещение объекта. Распространенным методом обеспечения надежного электроснабжения является метод переключения с двух источников питания, который должен быть адаптирован к потребностям электрооборудования. Например, освещение объекта предъявляет особые требования к времени переключения питания, и использование только двух источников питания может быть недостаточным. В таких случаях может потребоваться использование источника бесперебойного питания (ИБП).
Терминальные светильники могут использовать метод двойного перекрёстного распределения питания, при котором каждый блок питания обеспечивает половину освещения. Такая схема гарантирует, что в случае отказа одного источника питания половина светильников объекта останется в рабочем состоянии, равномерно распределённая для обеспечения бесперебойной работы мероприятий и аварийного вещания. Каждый распределительный щит освещения должен использовать радиальный метод распределения с учётом радиуса электроснабжения и падения напряжения, при этом распределительные щиты должны размещаться в каждом распределительном помещении в зависимости от расстояния до источника питания. Напряжение питания устанавливается на 220 В/380 В, а система заземления соответствует конфигурации TN-S. Поскольку газоразрядные лампы являются нелинейными нагрузками, линии содержат высшие гармоники, в основном третьи гармоники, что требует расчета сечения нейтрального провода всех линий в соответствии с максимальным однофазным током.
Системы бесперебойного питания (ИБП) оснащены собственными устройствами стабилизации напряжения, имеют короткое время переключения и предлагают различные преимущества в применении. Они незаменимы для распределения электроэнергии освещения на больших стадионах и спортивных площадках. Для критически важных объектов в конце могут быть добавлены силовые шкафы ИБП для повышения качества электропитания. Выпрямитель ИБП стабилизирует выходное напряжение, обеспечивая оптимальную работу ламп. В настоящее время системы аварийного электропитания (EPS), обеспечивающие быстрое переключение, также могут удовлетворить потребности в бесперебойном питании освещения и могут быть выбраны в соответствии с конкретными требованиями к проекту. Однако, поскольку оборудование выпрямителей ИБП генерирует значительное количество тепла и гармоник, необходимо включать дополнительное вспомогательное оборудование, такое как кондиционер для машинного отделения и фильтрующие устройства. Увеличение такого оборудования приводит к более высоким первоначальным инвестициям и текущим расходам на обслуживание, что делает их менее экономичными. Системы ИБП наилучшим образом подходят для стадионов класса А и спортивных площадок, принимающих важные соревнования.
2.3 Проектирование интеллектуальной системы управления освещением
Проектирование системы распределения и управления освещением стадионов — сложная техническая задача, требующая высокой функциональности. Система управления освещением должна отвечать потребностям зрителей в просмотре, а также требованиям различных спортивных мероприятий. Различные режимы управления следует выбирать в зависимости от особенностей каждой спортивной площадки . К распространённым режимам относятся аварийное освещение, тренировочный режим, режим трансляции, режим соревнований и режим сюжета. Для удовлетворения потребностей этих различных режимов необходима интеллектуальная система управления освещением, обеспечивающая распределение и управление освещением на объекте.
Как правило, интеллектуальная система управления освещением состоит из трёх основных компонентов: выходного блока, системного блока и входного блока. Каждый модуль должен иметь назначенный адрес и быть разработан с функциями, соответствующими программному обеспечению. В интеллектуальных системах управления освещением часто используются передовые коммуникационные и электронные технологии для обеспечения группового управления, многоточечного управления, управления по времени и мониторинга в режиме реального времени системы распределения и управления питанием освещения. Спортивные площадки требуют отдельной диспетчерской для контроля и управления системой распределения и управления питанием освещения по всей площадке. Даже небольшие спортивные площадки должны иметь базовую систему управления освещением с интеллектуальными панелями управления для надлежащего управления.
Учитывая масштабность, сложность и разнообразие архитектурных решений спортивных площадок , проектирование их систем распределения и управления освещением существенно отличается от стандартных систем, что требует учета множества факторов. При проектировании крайне важно учитывать классификацию и размер стадиона, внедрять интернет и коммуникационные технологии в свете стремительного развития новых технологий, а также разрабатывать интеллектуальную систему управления освещением для повышения надежности и безопасности всей системы распределения и управления освещением стадиона.