分布式智能灯光冗余控制系统设计.pdf

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1、《自动化技术与应用》20l0年第29卷第6期经验交流TechnicaICommunications分布式智能灯光冗佘控制系统设计郭强(重庆市城市照明管理局，重庆400020)摘要：针对户外灯光表演布局分散、可靠性要求高的特点，介绍了一种分布式冗余灯光控制系统。该系统实施灵活便捷，可靠性高，具有很好的应用前景。关键词：灯光表演；冗余技术；分布式控制中图分类号：TP29文献标识码：B文章编号：10037241(2010)06～011003TheDesignofIntelligentLightRedu

2、ndancyControlSystemBasedonDistributedControIGUOQiang(ChongqingUrbanLightingBoard，Chongqing400020China)Abstract：Thispaperintroducedanewlightcontrolsystem，whichaimattosolvetheproblemofdecentralizationandreliabilityforthelightshow．Thesystemiseasytoimple

3、ment，andalsowithahighreliability．Ithasagoodprospectofapplication．Keywords：lightshow；redundancytechnology；distributedcontrol1引言种分布式音乐灯光表演控制解决方案【引，为确保万无一失，在关键区域更是进行了冗余设计。随着经济和城市建设的快速发展，人们对城市夜景观的要求也越来越高，从最初提供亮度的基本功能到现在提出多方面的需求，到现代环境艺术照明，最近几年2分布式灯光控制系统设计

4、又出现了专业的户外大型音乐灯光表演【1-21。这种表演如图1所示，系统由一个控制中心、无线通信网以音乐为线索，以灯光为主体，融合了舞台灯光和城市络和多个现场控制终端组成。现场控制终端具有很好的独立性、互换性和扩展性。每个现场控制终端存景观照明两者的特点。音乐灯光表演为城市夜景增添储了表演方案数据库，均能做到自主表演。随着表演了一道亮丽的风景线，让人耳目一新，为之所震撼，成为城市灯光景观发展的热点方向。规模的扩大，只需相应的增加现场控制终端即可，十针对户外音乐灯光表演场地大、灯具多且分布分分方便。

5、散，地理环境复杂等特点，灯光控制界推出了无线控制中心与各现场控制终端之间只需传输少量的控制信号和同步信号，使控制简单可靠。控制中心由音DMX512实时传输表演信号的方式。这种方式在一定程度上解决了布线难的问题，但在实际项目中也反映了乐灯光主控制器、无线电台和音响系统组成。音乐灯光主控制器为一台工业控制计算机，作为整个控制系统的其致命缺点：信号延迟、容易受到干扰、系统扩展性差核心，用于表演方案的编辑调试和控制指令的发送。系等，表演效果和可靠性得不到保证。在重庆“朝天扬帆”大型户外音乐灯光表演项目改

6、造过程中，我们提出了一统使用频率为230MHz的数传电台来构建通信网络，并向无线电委员会申请了专用频率，保证了系统的通信畅通可靠。收稿日期：2010—01—26经验交流《自动化技术与应用》2010年第29卷第6期TechnicaICommunications同的功能，都可以独立完成所有的控制任务，并且保持l音乐灯光IIl就地有1主控制器f-r1线音响同步。但它并不是两个控制器简单的并联运行，而是需l!要硬件、软件、通讯等协同工作来实现。将互为冗余的}无线电台l；两个控制器构成一个有机的整体，需要

7、解决一些关键技术，通常包括以下几个技术要点：①信息同步技术电台l现l无线电台信息同步技术是互为冗余的两个控制器之间实现I·I场空制器I：：箬I终端控制器无扰动切换技术的前提，只有按控制实时性要求进行高。0l幽II⋯”⋯⋯I：．I速有效的信息同步，保证工作、备用控制器步调一致地i翠码器I．端lDMx解码器工作，才能实现冗余控制器之间的无扰动切换。．Ill——————I’_-⋯一I脚号．D肘X，②故障检测技术为了保证系统在出现故障时及时将冗余部分投入工作，必须有高精确的在线故障检测技术，实现故障发现

8、、故障定位、故障隔离和故障报警。故障检测包括电图1分布式智能灯光控制系统原理图源、控制器、数据通讯链路、输入输出信号等。③仲裁技术和切换技术现场控制终端由终端控制器、无线电台和DMX解精确及时地发现故障后，还需要及时确定故障的部码器等设备组成。考虑到户外设备的可靠性、美观性等位、分析故障的严重性，对工作、备用设备故障状态进要求，现场控制终端采用体积小巧的研华ARK系列嵌行分析、比较和仲裁，以判定是否需要进行工作／备用入式工业控制计算机。DMX解码器为USB—DMX512，之间的状态切换。控制权切