综述体育场馆专业设备管理和控制

麦永健

（天津体育馆，中国天津300060）

能容纳成千上万观众的体育馆，它的配套功能设备有多个专业系统，包括电力供应，扩声音响，灯光照明，大屏幕显示，升降电梯，马道吊机，通风空调，消防报警，安保监控，闭路电视，网络通信等。

首先，电力供应系统是场馆的核心命脉，一切应用功能都需要电力支持，没有供电一切都无从谈起。安全合理配电、供电是场馆安全平稳运行的关键和保证。通常体育场馆根据规模大小都建制大中型变电站，再从变电站下分给配电室，再从配电室分配各专业设备机房，用电器具。 根据用电专业不同，要合理分配，留有余量，同时注意区分因同路供电易产生相互干扰的专业设备。还要考虑某些专业设备不能断电的特性，如消防报警，安保监控，灯光照明，扩声音响等。 日常照明、办公室用电要配备两路或三路供电，便于自动倒电自动切换以实现不间断供电。

各专业设备系统通常都有专用机房，分别由不同专业人员开启设备，进行必要调控。目前能实现自动管理设备的是场地照明系统，公共广播系统，马道吊机升降系统等。

场地照明因为光源灯具数量很多，且均由接触器转换来实现通断电，所以会配套PLC 可编程控制器，根据各种不同应用场合，而采用不同灯光配置方案。 包括不同体育比赛不同灯光配置方案；场租照明方案；一般用照明方案；群体集会照明等等。因此利用可编程控制器即能轻松实现各种灯光应用方案。如今公共广播系统也能实现自动开启关闭，它把控制程序固化在设备中，操作很容易。而马道吊机系统则配置了电脑控制系统。 它和场地照明控制很类似，就是开闭（升降）两种状态。 大屏幕显示系统也可实现自动控制开闭设备。

下面，主要谈谈扩声音响设备如何实现自动开启关闭。

通常扩声音响系统是一个较为复杂的设备系统。 其中包括调音台；周边设备（音频数字处理器、分频圧限均衡器、磁带机、CD 机、MD机、电脑笔记本、无线话筒等）；音频功率放大器。 设备连接前后顺序是：1）调音台；2）周边设备；3）音频功率放大器；4）扬声器（音箱）。这里不谈音响系统的调试检测和操作，仅就设备的开启和关闭操作进行论述。业内人士都清楚音响系统开关机步骤是有顺序规则的，就是：开设备，先前再末；关设备，先末再前（这里的“前”指前级设备，“末”指音频功率放大器）。 如果设备开机和关机顺序搞反，就会产生电冲击效应，即通过扬声器发出刺耳的爆破音（噪音），不仅给受众造成惊吓效果，甚至会对设备造成损害。这是本专业最忌讳的事件，属于误操作事故。那么，哪种误操作会发生上述事故呢，第一种情形是设备启动时先开功放机后开前级（调音台等）；第二种情形是关闭设备时先关前级（调音台等）后关功放机，两种情形都会产生上述不良后果。 因此，开机时要先开前级设备（包括调音台、音频数字处理器等），再开后级设备（功率放大器）；关机时则先关后级功率放大器，再关前级数字处理器、调音台等。 通常扩声设备都有数台至数十台机器，设备靠人工完成会很繁琐，要逐一开、逐一关。

应该指出专业的功率放大器都具有开机延时功能通常为五秒左右，就是为了克服开机爆破音而设置，但不能解决误操作关机问题。还有，当发生突然停电时音响设备前后级同时断电，此时虽然不是错误关机顺序，爆破音效应也不明显，但片刻又恢复供电时，会因为人工来不及重新恢复按顺序分别开通设备，仍然会出现爆破音效应，造成事故。

先把所有电声设备分为前后两部分。 前部分包括调音台、数字处理器、效果器、音源、无线话筒接收机等；后部分为功率放大器。 其次，把供电也分为两部分，就是说前级设备统一接在一路电源供电；后级设备集中统一控制供电。通常，在大型场馆中供电都是三相供电，为了用电负荷均衡，可把供电和用电设备三路均分，它们的供电开关采用三相接触器，我们仅控制接触器通电就能控制设备电源供电。

采用可编程控制器，对系统进行开闭自动控制。 可利用开延时和关延时的专有功能实现。 具体动作过程如下：开机时，先启动前级供电，数秒后，开启后级供电；关机时，先关闭后级供电，数秒后，关闭前级供电。 这些动作完全由可编程控制器自动控制。 延迟时间长短可根据需要进行设置。

以西门子公司一款民用的PLC 为例，它的型号标为LOGO。 其特点是精度高，功能全，有六个输入控制，四组输出，具有时钟和万年历，耗电极小。利用内部高精度电容器为储能元件，可在供电中断80 小时内保持所存程序不丢失。

只要设定好开闭时间便可实现自动按时开启关闭音响设备。还能根据要求实现远程控制，也可实现遥控启动关闭。 LOGO 时钟特点是以星期几为可调元素进行设置。 比如周一到周日任意一天的某段时间，或者周一至周五某段时间，周一至周六，周一至周日等等，能够预存三个互不重叠的时间设定。 LOGO 还能在突然停电又恢复供电后仍然按原程序实现延迟控制，只要停电不超过72 小时，LOGO 仍可以保持原设定程序不丢失不变化，时钟万年历均不改变。 当然，许多PLC都具备这种特性。

实例中，用LOGO 实现自控的动作说明。利用开延时功能，延迟时间设定10 秒钟：即当时钟达到预设开机时间点时，设备电源前级部分接通，10 秒后，后级电源接通，此时所有设备通电；利用关延时功能，延迟时间设定5 秒钟：当时钟来到预设时间点时，系统先关闭后级设备，5 秒后关闭前级电源。 如，时间设置周一至周五开机时间8 点，关机时间16 点。 当时钟来到8 点时前级设备通电，10 秒后，后级设备通电;当时钟来到16 点时后级设备断电，5 秒后前级设备断电。 如果在8到16 点之间突然停电，则设备全部断电，而恢复供电后在LOGO 内设程序指令下，还是按原程序执行。

因为设备机房一般都在四五层楼高， 距离工作人员工作间较远，来往会耽误时间，所以利用可编程控制器实现自动开关机，大大减轻人工负担，减低工作量，特别适合每日定时开闭设备，并且不必进行现场音响调控的应用场景。 控制系统应和设备同在机房。

选用可编程控制器注意几点：

1） 要具备内置万年历， 这样便于应用设定时间更利于实现智能化。 通常，设定PLC 应用程序都与时间日历相关。

2）具有断电保持特性（最少24 小时），当发生意外断电事故时，PLC 不会因无供电使内存程序归零或丢失，从而在恢复供电时仍可按原程序运作。 换言之PLC 必须保持不间断受电。

3）保存好可编程控制器的说明书和原始设计资料和程序框图，便于在意外丢失程序时重新恢复原功能。

4）由于PLC 内部时钟精度存在误差，因此运行半年左右应对其进行时钟校正，以确保时钟准确无误。

采用PLC 实现固定音响设备自动开闭的必要如下：

1）减免误操作及人工劳动负担。把人工完成的开关各种设备统一整合起来由PLC 控制开关接触器，按编程的指令自动实施，不会错误动作并免去人工。

2）克服突发停电造成设备损坏，有效保护设备。 在突发停电又随机恢复供电情况下，人工是无法随机跟上这种突发事件的，而PLC 可以胜任此事，当突然停电后所有设备处于关机状态，而再来电时PLC会按原有程序按顺序先给前级供电后使末级受电。

3）可实现远距离控制开闭设备。在本例中是将时钟与远程开关用与门连接，就是时钟和远程开关同时满足条件，才使PLC 进入启动应用时段，两者之一不满足条件都会使PLC 处于不工作状态。

4）以上仅限于固定音响设备，不适用于大型演唱会的音响系统。因为流动设备是分散的数量是不确定的。