綜述體育場館專業(yè)設備管理和控制

麥永健

（天津體育館，中國天津300060）

能容納成千上萬觀眾的體育館，它的配套功能設備有多個專業(yè)系統(tǒng)，包括電力供應，擴聲音響，燈光照明，大屏幕顯示，升降電梯，馬道吊機，通風空調(diào)，消防報警，安保監(jiān)控，閉路電視，網(wǎng)絡通信等。

首先，電力供應系統(tǒng)是場館的核心命脈，一切應用功能都需要電力支持，沒有供電一切都無從談起。安全合理配電、供電是場館安全平穩(wěn)運行的關鍵和保證。通常體育場館根據(jù)規(guī)模大小都建制大中型變電站，再從變電站下分給配電室，再從配電室分配各專業(yè)設備機房，用電器具。 根據(jù)用電專業(yè)不同，要合理分配，留有余量，同時注意區(qū)分因同路供電易產(chǎn)生相互干擾的專業(yè)設備。還要考慮某些專業(yè)設備不能斷電的特性，如消防報警，安保監(jiān)控，燈光照明，擴聲音響等。 日常照明、辦公室用電要配備兩路或三路供電，便于自動倒電自動切換以實現(xiàn)不間斷供電。

各專業(yè)設備系統(tǒng)通常都有專用機房，分別由不同專業(yè)人員開啟設備，進行必要調(diào)控。目前能實現(xiàn)自動管理設備的是場地照明系統(tǒng)，公共廣播系統(tǒng)，馬道吊機升降系統(tǒng)等。

場地照明因為光源燈具數(shù)量很多，且均由接觸器轉(zhuǎn)換來實現(xiàn)通斷電，所以會配套PLC 可編程控制器，根據(jù)各種不同應用場合，而采用不同燈光配置方案。 包括不同體育比賽不同燈光配置方案；場租照明方案；一般用照明方案；群體集會照明等等。因此利用可編程控制器即能輕松實現(xiàn)各種燈光應用方案。如今公共廣播系統(tǒng)也能實現(xiàn)自動開啟關閉，它把控制程序固化在設備中，操作很容易。而馬道吊機系統(tǒng)則配置了電腦控制系統(tǒng)。 它和場地照明控制很類似，就是開閉（升降）兩種狀態(tài)。 大屏幕顯示系統(tǒng)也可實現(xiàn)自動控制開閉設備。

下面，主要談談擴聲音響設備如何實現(xiàn)自動開啟關閉。

通常擴聲音響系統(tǒng)是一個較為復雜的設備系統(tǒng)。 其中包括調(diào)音臺；周邊設備（音頻數(shù)字處理器、分頻圧限均衡器、磁帶機、CD 機、MD機、電腦筆記本、無線話筒等）；音頻功率放大器。 設備連接前后順序是：1）調(diào)音臺；2）周邊設備；3）音頻功率放大器；4）揚聲器（音箱）。這里不談音響系統(tǒng)的調(diào)試檢測和操作，僅就設備的開啟和關閉操作進行論述。業(yè)內(nèi)人士都清楚音響系統(tǒng)開關機步驟是有順序規(guī)則的，就是：開設備，先前再末；關設備，先末再前（這里的“前”指前級設備，“末”指音頻功率放大器）。 如果設備開機和關機順序搞反，就會產(chǎn)生電沖擊效應，即通過揚聲器發(fā)出刺耳的爆破音（噪音），不僅給受眾造成驚嚇效果，甚至會對設備造成損害。這是本專業(yè)最忌諱的事件，屬于誤操作事故。那么，哪種誤操作會發(fā)生上述事故呢，第一種情形是設備啟動時先開功放機后開前級（調(diào)音臺等）；第二種情形是關閉設備時先關前級（調(diào)音臺等）后關功放機，兩種情形都會產(chǎn)生上述不良后果。 因此，開機時要先開前級設備（包括調(diào)音臺、音頻數(shù)字處理器等），再開后級設備（功率放大器）；關機時則先關后級功率放大器，再關前級數(shù)字處理器、調(diào)音臺等。 通常擴聲設備都有數(shù)臺至數(shù)十臺機器，設備靠人工完成會很繁瑣，要逐一開、逐一關。

應該指出專業(yè)的功率放大器都具有開機延時功能通常為五秒左右，就是為了克服開機爆破音而設置，但不能解決誤操作關機問題。還有，當發(fā)生突然停電時音響設備前后級同時斷電，此時雖然不是錯誤關機順序，爆破音效應也不明顯，但片刻又恢復供電時，會因為人工來不及重新恢復按順序分別開通設備，仍然會出現(xiàn)爆破音效應，造成事故。

先把所有電聲設備分為前后兩部分。 前部分包括調(diào)音臺、數(shù)字處理器、效果器、音源、無線話筒接收機等；后部分為功率放大器。 其次，把供電也分為兩部分，就是說前級設備統(tǒng)一接在一路電源供電；后級設備集中統(tǒng)一控制供電。通常，在大型場館中供電都是三相供電，為了用電負荷均衡，可把供電和用電設備三路均分，它們的供電開關采用三相接觸器，我們僅控制接觸器通電就能控制設備電源供電。

采用可編程控制器，對系統(tǒng)進行開閉自動控制。 可利用開延時和關延時的專有功能實現(xiàn)。 具體動作過程如下：開機時，先啟動前級供電，數(shù)秒后，開啟后級供電；關機時，先關閉后級供電，數(shù)秒后，關閉前級供電。 這些動作完全由可編程控制器自動控制。 延遲時間長短可根據(jù)需要進行設置。

以西門子公司一款民用的PLC 為例，它的型號標為LOGO。 其特點是精度高，功能全，有六個輸入控制，四組輸出，具有時鐘和萬年歷，耗電極小。利用內(nèi)部高精度電容器為儲能元件，可在供電中斷80 小時內(nèi)保持所存程序不丟失。

只要設定好開閉時間便可實現(xiàn)自動按時開啟關閉音響設備。還能根據(jù)要求實現(xiàn)遠程控制，也可實現(xiàn)遙控啟動關閉。 LOGO 時鐘特點是以星期幾為可調(diào)元素進行設置。 比如周一到周日任意一天的某段時間，或者周一至周五某段時間，周一至周六，周一至周日等等，能夠預存三個互不重疊的時間設定。 LOGO 還能在突然停電又恢復供電后仍然按原程序?qū)崿F(xiàn)延遲控制，只要停電不超過72 小時，LOGO 仍可以保持原設定程序不丟失不變化，時鐘萬年歷均不改變。 當然，許多PLC都具備這種特性。

實例中，用LOGO 實現(xiàn)自控的動作說明。利用開延時功能，延遲時間設定10 秒鐘：即當時鐘達到預設開機時間點時，設備電源前級部分接通，10 秒后，后級電源接通，此時所有設備通電；利用關延時功能，延遲時間設定5 秒鐘：當時鐘來到預設時間點時，系統(tǒng)先關閉后級設備，5 秒后關閉前級電源。 如，時間設置周一至周五開機時間8 點，關機時間16 點。 當時鐘來到8 點時前級設備通電，10 秒后，后級設備通電;當時鐘來到16 點時后級設備斷電，5 秒后前級設備斷電。 如果在8到16 點之間突然停電，則設備全部斷電，而恢復供電后在LOGO 內(nèi)設程序指令下，還是按原程序執(zhí)行。

因為設備機房一般都在四五層樓高， 距離工作人員工作間較遠，來往會耽誤時間，所以利用可編程控制器實現(xiàn)自動開關機，大大減輕人工負擔，減低工作量，特別適合每日定時開閉設備，并且不必進行現(xiàn)場音響調(diào)控的應用場景。 控制系統(tǒng)應和設備同在機房。

選用可編程控制器注意幾點：

1） 要具備內(nèi)置萬年歷， 這樣便于應用設定時間更利于實現(xiàn)智能化。 通常，設定PLC 應用程序都與時間日歷相關。

2）具有斷電保持特性（最少24 小時），當發(fā)生意外斷電事故時，PLC 不會因無供電使內(nèi)存程序歸零或丟失，從而在恢復供電時仍可按原程序運作。 換言之PLC 必須保持不間斷受電。

3）保存好可編程控制器的說明書和原始設計資料和程序框圖，便于在意外丟失程序時重新恢復原功能。

4）由于PLC 內(nèi)部時鐘精度存在誤差，因此運行半年左右應對其進行時鐘校正，以確保時鐘準確無誤。

采用PLC 實現(xiàn)固定音響設備自動開閉的必要如下：

1）減免誤操作及人工勞動負擔。把人工完成的開關各種設備統(tǒng)一整合起來由PLC 控制開關接觸器，按編程的指令自動實施，不會錯誤動作并免去人工。

2）克服突發(fā)停電造成設備損壞，有效保護設備。 在突發(fā)停電又隨機恢復供電情況下，人工是無法隨機跟上這種突發(fā)事件的，而PLC 可以勝任此事，當突然停電后所有設備處于關機狀態(tài)，而再來電時PLC會按原有程序按順序先給前級供電后使末級受電。

3）可實現(xiàn)遠距離控制開閉設備。在本例中是將時鐘與遠程開關用與門連接，就是時鐘和遠程開關同時滿足條件，才使PLC 進入啟動應用時段，兩者之一不滿足條件都會使PLC 處于不工作狀態(tài)。

4）以上僅限于固定音響設備，不適用于大型演唱會的音響系統(tǒng)。因為流動設備是分散的數(shù)量是不確定的。