大连发现王国主题公园智能照明控制系统工程

一、工程概述

　　 大连发现王国主题公园(以下简称发现王国)位于素有“大连后花园”之誉的金石滩国家旅游度假区，它由曾成功运营大连老虎滩极地馆的海昌集团投资兴建，并特聘曾参与迪士尼公园设计的美国RPVA公司规划设计、世界十大公园之一的韩国三星爱宝乐园参与管理；是一个接轨国际、国内领先的大型综合性主题公园，规模为全国最大——占地47万平方米，比香港迪士尼还要大出近1/3。

　　 发现王国堪称中国人自己的“迪士尼乐园”。它由发现广场、传奇城堡、魔法森林、金属工厂、神秘沙漠、疯狂小镇、美国大街等7大分区组成。

　　 发现王国工程项目占地面积大、设备种类多、控制面广；各种新型设备和众多的灯具在里面应用，设备动作速度快并且需要相互关联、协调动作构成一个有机的整体。发现王国有多个控制点，并同时要做到分散控制、集中控制在使用和管理上是很复杂的 (用传统的控制方式已很难满足控制要求)；整个发现王国的建设是一个持续的过程，后期会有更多的新型设备投入进来，所以需要一个功能强大、兼容性强的系统来满足需求，而广州市河东电子有限公司(以下简称HDL公司)的“多网合一”智能照明控制系统正是满足这种需求的智能系统。

　　 发现王国“多网合一”智能环境艺术照明控制系统由HDL公司负责设计和调试，成功地将智能化照明技术、多媒体演示技术、舞美艺术和展览馆艺术有机地结合在一起。将发现王国中的智能环境照明控制系统、AV控制系统、中央控制系统、音乐喷泉控制系统等组成了一个“多网合一”的联动和管理平台。网络化、智能化同步的准确性、可靠性和操作的简便性是该景区智能照明控制系统的最大亮点。

二、系统设计特点

　　 根据发现王国的项目特点及业主在稳定性、可靠性、 节能和方便管理方面的要求，结合HDL-BUS智能环境艺术照明控制系统在“多网合一”、多媒体声光电同步表演方面的突出优势，在发现王国的智能照明控制系统设计中采用了以下设计特点：

　　1、主干网络采用高速以太网来保证通讯的速度与可靠性，并采用光纤作为信号的传输介质解决了远距离传输问题，从而保证了整个系统运行的可靠性和稳定性。

　　2、采用 HDL-BUS环境艺术照明控制系统中的 “多网合一”和“多媒体声光电同步表演”等技术优势，采用HDL-BUS中的基本智能照明控制模块、LED控制模块和DMX表演控制器对景区内的常规灯具、LED灯，电脑灯、音响电源进行控制，同时满足了景区的公共照明、舞美艺术照明和多媒体声、光、电联动的各种要求。

　　3、在中心管理处设立总控室，方便业主对整个照明系统的管理，并实现了整个景区灯光的智能控制和自动管理。

　　4、通过总控室的服务器、定时器向各个分控站发送控制命令。

　　5、总控室里配置具有中文显示的智能电子标签面板，用于紧急手动启动系统工作。

　　6、通过智能开关模块对非调光灯具和音响电源进行开关控制，采用调光模块控制调光灯具，LED驱动器控制LED灯，DMX模块控制电脑灯、效果灯。

　　7、配电箱里配置智能电子标签面板手动控制开关灯，用于设备应急开关及检修。

三、系统设计方案结构及要点

　　 整个发现王国分布在金石滩海边，共有7个主题景观乐园；每个主题景观乐园占地面积相当大，乐园之间的距离都很远，最远的控制终端距控制中心有1.8km左右，所以在设计过程中设立了一个控制中心和七个分控制点，控制中心和分控制室之间采用光纤作为传输介质。

　　 整个网络结构采用光缆星型网络结构。每个子网中的相关控制设备通过一根HDL-BUS控制线联成一个子网，每个子网通过总线交换机转成TCP/IP网络信号后接入以太网交换机，组成一个完整的智能照明控制网络。在控制中心配置了一台工业级的光纤交换机，并在发现广场、传奇城堡、魔法森林、金属工厂、神秘沙漠、疯狂小镇、美国大街各分控点分别配置一台光纤收发器，从而保证了网络传输的稳定可靠。

　　 发现王国“多网合一”控制系统主要的控制对象有：景观灯、路灯、照明灯、草坪灯、巡更灯、PAR灯、音响电源、电脑灯、效果灯及机械、喷泉等。其中照明分室内照明、室外景观照明、水下照明；灯具又分为高杆路灯、草坪灯、舞台演出调光灯、配合音乐喷泉的水下LED灯、光纤灯以及电脑灯等。在协议控制方面：发现王国众多的设备中，特别是新技术类的设备运行动作快，并且需要和其他系统联动，如将水景控制、灯光控制、音响控制等三个分系统要集成为完美的一体化表演控制系统。

　　1、路灯、景观灯、草坪灯、巡更灯等常规灯具的控制：

　　 由于该园占地面积大，配电箱相对比较分散，如果采用传统的开关控制方式来开关灯，那么每开关一次灯就要费很长时间，为此我们采用了一台事件定时器来控制，一切均在无人干预的状态下自动完成，以节约能源和降低运行费用，易于管理。

　　2、事件定时器控制工作原理：

　　 事件定时器采用了HDL-MT12控制模块，总共有12个通道，而每个通道分为春、夏、秋、冬、节假日（如：元旦、五一、十一、春节等节日）等控制方式，现这里采用的是夏季（四月二十日至十月三十一日）、冬季（十一月一日至四月十九日）两季的控制模式，因为大连处于我国东北，地理位置比较特殊，一年只有几个月是可以开园的，冬天是闭园的时间。

　　 当时间到达设定值时，定时器就会判断今天是否节假日，如果是节假日，就会按照设定节假日的模式来开灯，如果不是节假日，再判断是否是休息日，如果是休息日，就会按照休息日的模式来开灯，如果不是休息日，那就只有是工作日了，它就会按照你设定工作日的模式来开灯。所以节假日、休息日、工作日时的灯光效果都是不一样的。

　　事件定时器控制方式时间表：

目标 \季节	夏季（ 4.20~10.31 ）	冬季（ 11.1~4.19 ）
景观灯	19 ： 00~~22 ： 10	无效
路灯	19 ： 00~~22 ： 30	无效
巡更灯	19 ： 00~~04 ： 00	19 ： 00~~04 ： 00
电脑灯电源	20 ： 10~~21 ： 00	无效
音响功放电源	08 ： 40~~22 ： 10	无效

　　3、临时手动控制：

　　 如果需要临时开关某一部分的灯，除了利用电子标签面板控制之外，我们还在总服务器里配置了一个图形监控软件，用于控制与管理。

　　4、电脑灯、变色灯的控制：

　　 电脑灯、变色灯控制采用的是DMX512信号，由于每台电脑灯、变色灯之间的距离过远，采用传统的DMX512手拉手连接方式是控制不了的，（因为DMX512信号的传输距离是200米左右，而现场的控制距离一圈在2KM左右）所以我们配置了5台DMX控制模块，上端采用光纤星型主网来连接。不过要解决多台DMX控制模块同步工作，这是一个技术难点，所以我们公司专门开发了一个多媒体表演控制软件，该软件具有同步发命令、时间定时设定、手动自动模式随意切换、数据备份等功能。

　　5、多媒体声光电同步表演表演控制软件工作原理：

　　 当整个景区的灯光需要自动表演时，该软件会提前两分钟（时间可任意设定）打开电脑灯、变色灯电源。灯光场景根据音乐时间的变化进行同步变化，用照明亮度和色彩产生巨大的、生动的动态视觉冲击效果。这些灯光场景随着音视频文件的变化而变化的效果全是自动完成的，工作人员只需按一个按钮，演示程序可以循环演示。当表演结束的时候，灯光场景自动恢复到基本照明场景，只开启少量的基本照明灯具。

　　6、主题公园湖心岛表演控制：

　　 在主题公园当中有个湖心岛，在湖边四周安装了摇头变色电脑灯（现在由于电脑灯的表现力极为丰富，可以变色，摇头，换图案等特点也被选用在了环境照明工程当中起突出主题的作用）。

　　当夜幕降临时，通过时间定时器发命令给控制系统将户外的路灯、水底灯、景观照明灯等依次缓慢的打开，而湖心的电脑灯也同时按照编好的灯光场景进行表演，同时再配合有节奏感的音乐和动感的喷泉,放眼望去整个湖心岛好似一个巨人在翩翩起舞。周围的电脑灯还可以根据春夏秋冬不同的季节自动呈现不同的颜色变化，如春天显现为绿色，夏天显现为红色，秋天显现为金黄色，冬天显现为冷白色；使人感到环境灯光与大自然结合的魅力。

四、系统设计优势

　　1、简化布线:一条主干光纤传输所有控制、设置和监测信号,节省布线费用。

　　2、扩充变更容易：可为将来各种系统扩充和综合管理做基础，可以适应各种设备的接入。如DMX信号设备、LED灯等。

　　3、远程设置:所有网络灯光设备可以接受网络远程设置和调用，大大减轻劳动强度。

　　4、网络监测: 我们在总控制室中的监控软件采用HDL-MG-500图形监控软件。以所控制灯具的图形和地理位置为链接，对照明回路的状态进行监测与控制，具有运行数据统计、状态报警、定时控制、场景控制、调光控制、超级链接等功能。方便监测整个灯光控制系统的实时运行状态（开关状态、用电量、系统检测） 同时也可检测游乐设施等其他用电设备，方便管理。

　　5、网络数据:自动记录和分析整个灯光控制系统的使用历史资料。

　　6、多网合一:TCP/IP平台非常方便与其它相关的控制、管理系统平台扩展和联接，实现“多网合一,资源共享”的管理模式。

　　7、控制系统具有信号双向传输功能，传输距离远、速度快、宽频带、抗干扰性能好，容量可以满足各个系统的接入。

　　8、支持互联网、局域网、掌上PDA和手机短信或其它形式信息终端构成的信息浏览和故障预警系统，系统可以自动把报警信息发到指定人的手机上。该功能非常实用、经济。

五、结束语

　　 近几年来由于社会的需求和照明控制技术的提高，现在很多室外环境照明工程都已经不满足于那种一成不变的静态照明控制方式。他们都希望在静态照明基础上加入一些变化的动感因素；从而就将一些舞台灯光的概念引入到了环境当中，将舞台的一些特点与环境相接合做到动中有静，静中有动的效果。而发现王国主题公园正是在这种概念下将水景、灯光、音响三个系统联合成一个有机的表演系统。

　　同时，本工程也将先进的计算机网络与电子技术纳入照明控制系统中，将整个发现王国当成一幅宏伟蓝图进行描绘；它给了发现王国带来了无限生机和活力；也为这个工程添上了画龙点睛的一笔。