摘要：体育场馆的智能化电气设计，融入了国际领域先进思想，实现了体育场馆的高科技化。从20世纪开始，许多国家的体育场馆建设都发生了重大变化。从过去的单一规模化，逐渐向功能多样化、节能舒适化方向发展。设备先进则充分体现在科学技术的发展与进步，尤其是信息技术的应用，使体育场馆朝着信息化、智能化方向发展。在注重这些高科技应用的基础上，充分体现以人为本，使高科技更好地服务于社会，更加注重与环境的协调，充分体现节能与环保。因此，加强智能化的体育场馆电气设计研究具有重要意义。
关键词：体育场馆；电气设计；智能化
对于规模比较大的体育场馆设计智能化的变配电系统和照明控制系统是大势所趋，不仅有利于比赛的供电保证、安全保证、电视转播保证，还能够体现科技的进步和节能环保的要求。本文从智能化变配电系统和智能化场馆照明系统出发，结合国际上先进的设计思想和设计方法，详细地阐述了体育场馆的电气设计智能化，以将体育场馆建设成既体现高科技含量又完全满足实际需求的现代化体育场馆。
1 智能化变配电系统
现代体育场馆中的系统和设施，对供配电系统可靠性的要求越来越高，有许多系统在运动会期间是绝对不允许出现供电故障的。因此首先应对体育场馆的用电负荷进行分级，不同等级的用电负荷，其供配电系统是有所区别的。根据GB50052-95供配电系统设计规范，JGJ/T16-92民用建筑电气设计规范，体育建筑设计规范等均对体育场馆用电负荷进行了分类并对电源情况提出要求，以保证体育比赛的正常进行和大量人员及财产的安全。1）一级负荷应由两个电源供电，当一个电源发生故障时，另一个电源不应同时受到损坏。2）一级负荷中特别重要的负荷，除由两个电源供电外，尚应增设应急电源，并严禁将其他负荷接入应急供电系统。体育场馆的变配电系统，除少数地区外，基本上都是10kV及10kV以下的系统。目前多数还是采用传统的变配电系统，在这种系统中，所有高低压柜上配有大量的模拟指针仪表，柜内主回路的二次接线回路中，配有大量的继电器。高压侧以手动操作为主，低压侧则根据工程情况，实现部分自动（如联络开关）、部分手动。这不仅给操作维护带来不便，而且对稍微复杂的控制实现起来也不方便，需增设一定数量的继电器等。
近几年，国内外一些公司，对于智能化变配电系统进行了广泛深入的研究，开发研制出了一系列用于变配电系统自动化的产品和设备。这些产品为标准的模块化结构，采用微电子技术，集成度高、体积小、功能全，便于各种功能的集成，而且这些设备布线简单、易于维护，给用户带来方便。例如施耐德电气公司的Powerlogic系统采用Modbus，能专业化地满足电能管理的要求，主要体现在电能成本、电能质量、供电连续性三方面，这正是对于体育场馆供电系统中重点需要考虑的问题。对于供电成本，主要是在于减少损耗，系统可以识别主要能耗电源，在内部进行成本分配，让用户对成本有更直观的了解，利用多站点集合的优势，在降低成本方面，可随时查看能源消耗模式，控制用电高峰。对于电能质量，该系统可以对供配电系统进行谐波分析、电压波动探测、扰动探测、中性线电流监控。例如配电系统中的谐波，它导致设备运行效率降低，缩短设备的使用寿命，加大了容量，增大了系统的损耗。严重时，将会导致一些设备运行不正常，尤其是对于体育场馆中的计时计分、扩声设备等弱电系统的电子设备。在保证供电系统供电连续性方面，该系统可以帮助用户分析和控制配电系统，从而提高供电的可靠性。
2智能化场馆照明系统
目前我国体育场馆的建设正在向功能多样化方向发展，因此其照明设计应该考虑多功能方面的应用，改变以往单一功能的使用。另外一方面，我国最近几年加强了全民健身运动的开展，而体育场馆作为这些活动开展的主要场所，自然要在照明设计上满足人们的各种需求。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆比如2008年北京奥运会的水立方、鸟巢、五棵松等场馆的照明均是进行综合功能的考虑，并且采用了现代科技技术为依托，利用计算机网络进行照明控制，而其简单操作的优势也成为体育照明时的首选。
在不同的体育竞赛中，不同项目对体育场馆的照明有不同的要求，比如水平照度和垂直照度的选择、灯光对运动员和观众的显色指数等方面，这样也就决定了体育场馆的照明要采用多种方式进行。目前体育场地的照明方式主要包括混合式、四塔式、多塔式等不同类型，其方式的选择应该根据不同需求而设计；在体育场馆内的照明方式主要包括混合式、灯桥式和满天星式等。在照明方式选择时主要应该考虑的因素包括：第一，有利于运动员技术水平的发挥；第二，有利于观众观看比赛的效果；第三，有利于裁判员的判断正确；第四，有利于比赛的现场转播。另外一方面，照明还要满足体育工艺的要求，在保障安全使用的情况下应该尽量节约能源、创新光变化、实现照明现代化管理等目标。在设计中还要保障安装方便、系统安全度高、适应环境能力强，从而实现照明的智能化管理。
体育场馆照明的设计除了需要考虑竞赛需求外，还要综合考虑观众席照明和应急照明。从观众席照明方面来分析，由于体育场馆内人员比较密集，观众的安全性成为场馆照明建设的重点，所以禁止因为照明失误而导致观众的骚乱。应急照明是处理紧急事件的保障，在体育场馆智能化照明系统设计中，应该实现自动启动体育场馆内应急照明，从而在出现照明故障的情况下确保整个场馆的安全。场地照明灯具的控制也是智能化设计中的重点问题，针对体育场馆建筑的特殊性，在灯光控制室内应该设置相应的控制设备。在系统设计中应该可以在液晶触摸显示屏幕上看到整个体育场馆照明灯具的分布，从而能够模拟显示室内灯具的开关。在系统设计时应该采用多种开灯方案，满足训练、打扫卫生、比赛、应急灯状态下的使用，并使用自动和手动两种控制方式。例如：体育馆的比赛模式要有多种不同项目模式变换；体育场跑道照明除满足跑道亮度外，要注意在终点计时计分点局部加强亮度，以满足新时期发展高精度的计时计分设备要求。同时还需要对体育场馆内照明灯具和电路的全面动态监控，保证整个场馆照明正确、方便、可靠，满足各种比赛的需求。另外一方面，对照明灯具和电路进行全面动态监控还是延长灯具使用寿命和节约能源的重要途径。
结论
智能化的体育场馆设计，不仅提升了体育场馆不同功能领域的控制功能，还实现了体育场馆建筑设备的综合化管理。本文针对智能化的体育场馆电气设计研究，是从体育场馆电气设计工程概况入手，结合了智能化体育场馆电气设计要点，对以下两点体育场馆电气设计智能化体现展开了论述。第一，智能化变配电系统；第二，智能化场馆照明系统。希望本文的研究，能为提升我国的体育场馆电气设计的智能化提供一份借鉴，使体育场馆发挥更大的应用价值。
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论文作者:杨智刚
论文发表刊物:《基层建设》2018年第19期
论文发表时间:2018/8/15
标签：体育场馆论文; 系统论文; 电气设计论文; 体育场论文; 场馆论文; 功能论文; 设备论文; 《基层建设》2018年第19期论文;