上海世博会新加坡馆的照明控制

　　1 DMX控制协议简述

　　为了使各厂商生产的控制台和调光器能互相连接，营造出色的舞台效果，最先是南美同剧院技术协会(USITT)于1986年制定并发展成为控制台用标准数字接口控制调光器的方式DMX512协议。

　　后来此协议被世界各国的灯具厂商响应，也逐渐扩展到了舞台照明灯具，成为数字化灯光系统应用的基础。现在我们用的是DMX协议为DMX512/1990版本。目前国内大中型演播厅、大小型舞台用的专业灯光器材如电脑调光台、电脑灯控制台、数字硅箱、电脑灯、电脑换色灯、追光灯、激光等，绝大多数采用DMX512协议传输。由于其控制灵活方便的特点，目前的LED全彩变色照明控制系统也广泛采用DMX512协议，并已迅速成为LED控制系统上通用的控制技术。

　　2 新加坡馆建筑设计及照明设计理念

　　2010上海世博会新加坡馆的设计灵感，是一个正在开启的八音盒。每一个参观者，就象玩赏这个音乐盒的人。随着参观的深入细致，一组组新加坡的城市交响曲就展现在你的眼前。

　　新加坡馆的照明设计也秉承建筑设计的理念，主要是通过对建筑构思的把握，对人与自然的融合，利用灯光创造的光影，折射出新加坡人对文明、自然、活力、人权和爱的理解，并在他们的生活中加以体现。

　　3 对照明控制的要求

　　在照明手法上：其外立面照明，主要利用大功率LED洗墙灯和隐藏式冷阴极管照明柔和地贴合‘ 音盒”的上下两个切口和局部窗口。建筑内部分为四层，一层是展示和演出区域，运用了大量的舞台照明灯具，如大功率的电脑灯、成像灯等，来满足舞台演¨：和展览之用。夹层主要是办公和机房区域，此区域的照明为常规照明。二层是个封闭式的影院，其照明除了未开影片时所需功能性照明外，还有一些LED灯、冷阴极管、埋地灯等来营造环境、氛围的设置。屋顶是相当休闲和别致的区域，主办方在这里放置了大量新加坡本土的特色花卉和草木，高矮不同的树木，一些藤条编制的圆柱等，照明的手法就是园林照明的极致体现。总而言之，就是照明为建筑服务，为理念增光。外广场照明，主要用不同功率不同光源的埋地灯和射灯来照射廊、亭、椅、柱和各类植物营造绿色花园城市的概念。

　　如此多种类的照明灯具和不同的光源类型，需要在一个总控系统，实现完美融合，同步工作。而且还必须和舞台及多媒体同步，准确反映每一个不同介绍片的灯光要求。表1为不同位置，灯具和光源的配置。

　　4 照明控制系统构架

　　为了使整个种类繁多的照明设备能够统一、协调运作，需要一个高集成;高智能的系统来完成所有需要的功能。同时，这个系统还需要能够接收其他的非照明方面的下预和指令。以便整个馆的大系统能够协同工作。由此，便产生了一个高度整合的照明控制系统，这个系统要求如下：

　　①控制场馆内所有的照明设备。包括有传统钨丝灯调光，金卤灯开关，冷阴极管调光，LED调光，舞台灯控制，成像灯控制等等。几乎包括所有我们现在用的光源类别。

　　②能够和其他干预相协调，能够接收如消防的干预，多媒体的场景要求，舞台表演的场景求等等。

　　③ 能够处理各种突发需求，特别情况下的手动直接处理状况。

　　④能够实现高速、稳定的信号传输。

　　由于如此复杂控制需求的存在，我们根据现在使用灯具本身的特点及相关其他需求的特点，基本确定了如下的控制网络构成：

　　●系统1人J部控制协议DMX512

　　●系统外部传输协议TCP/IP

　　●特殊情况需求处理I/O干接点信号

　　●场景调用沟通协议SMPTE/MIDI consol协议

　　根据构架，我们将控制系统进行了如下分配：调光控制系统(控制钨丝灯和冷阴极管调光)，开关控制系统(控制金卤灯以及其他直接开关的设备)，LED控制系统(控制LED光源设备)，舞台灯光控制系统(控制成像灯、电脑灯等舞台照明灯具)。总控系统，所有的控制系统，归到一个总控管理，对外实现一个对话端口，便于通讯及控制。表2是将相关灯具分类后，所属系统的情况。

　　(1)调光控制系统

　　调光控制系统，将调光系统和开关系统整合在一起。采用了传统的485通讯方式，可以实现钨丝灯，冷阴极管的开关、调光以及金卤灯、荧光灯管的直接开关。调光控制系统和总控之间采用了DMX5 12协议进行通讯。实现逐个通道，逐个回路的一一对应控制。这样，在总控里面就按照控制标准DMX5 12设备一样，直接进行编程操控了。

　　(2)LED控制系统

　　场馆内的LED灯具，均进入统一的LED控制系统，以实现同类型灯具的一体化控制。所有的LED灯具，均内置DMx512协议通讯设备，以便采用DMX512协议对所有LED 灯具进行灵活、动态的编程控制。LED控制系统采用德国的E：CUE控制设备。主要是考虑到其上层的通讯协议采用了以太网络协议，存传输速度、抗干扰，数据可靠方面均有独特保障措施，可以承受世博展览期间超负荷的工作。

　　(3)舞台灯控制系统

　　舞台灯控制系统，采用了标准的DMX5 12协议控制台。为了适应常规的舞台表演以及II~n,-J-或者特殊活动的要求。配置了电脑板Hog3PC系统进行预设场景播放以及RoadHog大型调光控制台以备现在编程调控所需。上端都有Midi协议接口，以便能够接受到总控系统发出的调用指令。

　　(4)照明总控系统

　　照明总控系统，是需要能够实现控制前述各种类型灯具的基本前提下，还能够和音频、视频、喷泉、监控、消防等弱电部门进行联动，协调工作的能力。尤其要考验的是它所具有协调通讯接口，稳定性，及相应速度等硬指标。经过甄别，最后还是选用了德国E：CUE的总控配置，此系统包含为照明控制和多媒体工程服务专门优化的硬件和软件，其以太网的传输方式、标准化的模组编程系统以及超高的稳定性和扩展能力，能够很好地胜任我们总控的苛刻要求。同时，还设置了一个备机，采用硬件热备份的方式，确保系统运行的万无一失。

　　整个系统，按照上述方式的配置，出色地完成了新加坡馆总体照明运营及多媒体应用。