HDL-BUS智能環(huán)境藝術(shù)燈光系統(tǒng)在武鋼博物館的方案
更新時(shí)間：2010-1-21 14:44:23 編輯：溫情 文章來(lái)源:中國(guó)視聽(tīng)網(wǎng) 調(diào)整文字大小:【
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一．概述：
中國(guó)鋼鐵行業(yè)首個(gè)歷史博物館 —— 武鋼博物館 9 月 13 日 正式落成，并免費(fèi)對(duì)外開(kāi)放，來(lái)自中國(guó)鋼協(xié)、鞍鋼、寶鋼、首鋼、日本株式會(huì)社、德國(guó)西門(mén)子等主要鋼鐵行業(yè)企業(yè)負(fù)責(zé)人紛紛前來(lái)祝賀。
武鋼是新中國(guó)成立以來(lái)建設(shè)的第一家大型鋼鐵企業(yè)，承載中國(guó)鋼鐵強(qiáng)國(guó)的夢(mèng)想。經(jīng)過(guò)全國(guó)各地建設(shè)者艱苦奮斗， 1958 年 9 月 13 日 ，武鋼煉出第一爐鐵水，由此向世界宣告了中國(guó)終于有了自己的 “ 工業(yè)糧倉(cāng) ” 。
開(kāi)館的武鋼博物館投資 1 個(gè)億人民幣新建而成，建筑面積約 11000 平米，展出面積 6000 多平米，館內(nèi)采用高科技設(shè)備引導(dǎo)觀眾參觀，主要記錄武鋼及中國(guó)鋼鐵行業(yè)五十年來(lái)的發(fā)展歷程 。
其中三樓 “ 鋼鐵是怎樣煉成的 ” 的高科技仿真區(qū)，是武鋼博物館最具特色的展示區(qū)，也是目前國(guó)內(nèi)最頂尖的高科技仿真展示廳，它為參觀者重現(xiàn)從采礦到煉鐵、煉鋼，再到熱軋、冷軋鋼的出鋼全景。此次參觀的嘉賓及專家對(duì) “ 鋼鐵是這樣煉成的 ” 做了高度評(píng)價(jià)，認(rèn)為這套演示過(guò)程能讓普通參觀者了解到鋼鐵究竟是怎樣煉成的，而且演示效果真實(shí)并令人震撼。
控制設(shè)備是仿真區(qū)的核心部分，它需同時(shí)滿足多媒體聲、光、電聯(lián)動(dòng)的各種要求。武鋼博物館 館 自動(dòng)演示系統(tǒng)選用的主要控制設(shè)備— HDL-BUS 建筑智能控制系統(tǒng)的智能演出解決方案由廣州河?xùn)|電子有限公司研制生產(chǎn)、安裝調(diào)試。
本文簡(jiǎn)述武鋼博物館自動(dòng)演示系統(tǒng)的系統(tǒng)需求、系統(tǒng)解決方案、控制設(shè)備系統(tǒng)構(gòu)成原理及相關(guān)問(wèn)題 , 希望通過(guò)這個(gè)機(jī)會(huì)與更多業(yè)內(nèi)人士一起關(guān)注和探討日益興旺的展覽館、博物館及其它大型場(chǎng)館智能照明及多媒體應(yīng)用解決方案。
二、自動(dòng)演示系統(tǒng)的功能需求
仿真演示廳 500 平米的空間里分為原比例礦洞、煉鐵高爐、轉(zhuǎn)爐煉鋼、熱軋機(jī)、冷軋機(jī)這些個(gè)仿真場(chǎng)景，再利用廳的實(shí)際高度頂天立地的搭建起模型，而這些模型都是最有代表性的局部，如何讓這些仿真場(chǎng)景在有限的空間里動(dòng)起來(lái)活起來(lái)則是設(shè)計(jì)者的核心需求。
設(shè)計(jì)師要求展示區(qū)內(nèi)原比例礦洞、煉鐵高爐、轉(zhuǎn)爐煉鋼、熱軋機(jī)、冷軋機(jī)這五個(gè)演示步驟能自動(dòng)演示也能單獨(dú)控制，控制方式分為手動(dòng)和無(wú)線控制兩種。每個(gè)步驟控制種類各異，包含有： LED 投光燈、 LED 線條燈、水燈、軌道射燈、激光燈、煙機(jī)、三相電機(jī)、單相電機(jī)、背景音效等。
設(shè)計(jì)師提供一段六分鐘的背景音效，此音效為各仿真場(chǎng)景的原型實(shí)際音效，根據(jù)設(shè)計(jì)師的設(shè)計(jì)要求，應(yīng)用 HDL-BUS 智能環(huán)境藝術(shù)照明場(chǎng)景編輯軟件進(jìn)行所需燈光場(chǎng)景和各類設(shè)備的編輯。所控設(shè)備根據(jù)音效內(nèi)容的變化進(jìn)行同步變化，用特效燈光和色彩產(chǎn)生巨大的、生動(dòng)的動(dòng)態(tài)視覺(jué)沖擊效果。
整個(gè)演示程序的燈光場(chǎng)景分為采礦、煉鐵、煉鋼、熱軋、冷軋這五個(gè)表演步驟。
每天開(kāi)館時(shí)工作人員啟動(dòng)采礦場(chǎng)景，礦洞入口上方的“鋼鐵是這樣煉成的”五個(gè)大字點(diǎn)亮，入口左側(cè)的焰火屏、礦洞內(nèi)的工作照明、背景音效啟動(dòng)，洞內(nèi)的挖掘機(jī)和采礦車也開(kāi)始工作。挖掘機(jī)上方白織燈泡亮度為 30% ，營(yíng)造一個(gè)昏暗及艱苦的工作環(huán)境，挖掘機(jī)內(nèi)設(shè)一臺(tái)三相電機(jī)，通電后挖掘臂自動(dòng)上下運(yùn)轉(zhuǎn)，配合背景音效讓整個(gè)礦洞更富真實(shí)感。
在沒(méi)到演示時(shí)間時(shí)，煉鐵高爐的爐口燈以 0%~50% 的亮度上下變化，爐口前下方火燈射向爐口上方，模擬高爐內(nèi)熊熊燃燒的火焰，在入口處地面有一條鐵水溝劃門(mén)而過(guò)，溝內(nèi)紅色的鐵水緩緩流淌。爐口煙機(jī)煙量可調(diào)，裊裊煙霧在爐口升起。
到演示開(kāi)始時(shí)，工作人員使用無(wú)線遙控器啟動(dòng)表演，這時(shí)場(chǎng)內(nèi)正常照明燈全部關(guān)閉，音響也隨之啟動(dòng)。高爐上方的五盞 LED 投光燈以紅黃暖色做基礎(chǔ)光，使整個(gè)煉鐵高爐看起來(lái)滿壁通紅，此時(shí)四臺(tái)火燈光全部開(kāi)啟，伴隨著鐵水流動(dòng)聲爐口火光四射，煙霧以最大量從爐口噴發(fā)而出。
二十秒后煉鋼轉(zhuǎn)爐警報(bào)響起，十聲警報(bào)后轉(zhuǎn)爐大門(mén)分兩側(cè)打開(kāi)，轉(zhuǎn)爐上方 LED 投光燈以紅黃暖色基礎(chǔ)光做渲染，水車下的鐵水袋和轉(zhuǎn)爐透射出陣陣火光，袋口和爐口也是煙霧裊繞。鐵水車開(kāi)始由軌道水平前進(jìn)，當(dāng)水車移動(dòng)至轉(zhuǎn)爐正前方時(shí)停止，然后以 90 度方向前進(jìn) 一米 停止，這時(shí)水袋與轉(zhuǎn)爐開(kāi)始相對(duì)向下傾斜，當(dāng)水袋口與轉(zhuǎn)爐口中心相對(duì)時(shí)電機(jī)全部停止。此時(shí)伴隨著轟鳴的鐵水傾瀉聲轉(zhuǎn)爐內(nèi)的 LED 燈全部開(kāi)啟，頓時(shí)爐口通紅，與此同時(shí)水袋和轉(zhuǎn)爐內(nèi)的煙機(jī)也開(kāi)啟到最大煙量，轉(zhuǎn)爐上方的兩盞激光燈射出無(wú)數(shù)個(gè)閃動(dòng)著的紅綠光點(diǎn)打在爐壁上，就好像鐵水飛濺一般。
三十秒后鐵水傾瀉聲減弱，煙機(jī)煙量也降至最低，轉(zhuǎn)爐和水袋又相對(duì)升起恢復(fù)至原位，激光燈關(guān)閉，鐵水車開(kāi)始由反方向回移至起點(diǎn)。在這個(gè)演示場(chǎng)景中，背景音效與所有動(dòng)作完全同步。
轉(zhuǎn)爐煉鋼演示完畢后十五秒熱軋部分啟動(dòng)，熱軋上方 LED 投光燈以紅黃暖色基礎(chǔ)光做渲染，火紅的“鋼板 ” 在傳送滾軸上緩緩向熱軋機(jī)前進(jìn)。在進(jìn)入熱軋時(shí)，熱軋機(jī)入口內(nèi)兩盞紅色燈泡亮起，煙機(jī)也以最小量噴出，這樣的設(shè)計(jì)是為了突出鋼板的高溫，在鋼板從熱軋出來(lái)時(shí)也會(huì)有相同的動(dòng)作。這個(gè)演示場(chǎng)景以鋼板往返兩次作為結(jié)束。
參觀完熱軋后冷軋機(jī)啟動(dòng)，森吉密爾（冷軋機(jī)）上方六盞軌道射燈開(kāi)啟，森吉密爾上的儀表盤(pán)全部顯示，內(nèi)部電機(jī)也開(kāi)始運(yùn)轉(zhuǎn)，一分鐘后演示結(jié)束。
在這段 6 分鐘的自動(dòng)演示只需輕點(diǎn)無(wú)線遙控或面板、鼠標(biāo)均可自動(dòng)完成，各演示場(chǎng)景均可單獨(dú)演示。當(dāng)演示結(jié)束的時(shí)候，燈光場(chǎng)景自動(dòng)恢復(fù)到基本照明場(chǎng)景，只開(kāi)啟少量的基本照明燈具。
三、演示系統(tǒng)解決方案
武鋼博物館 是武鋼集團(tuán)為迎接 50 年大慶而建造的一個(gè)大型博物館，在展示手段上，充分運(yùn)用了國(guó)內(nèi)最高水準(zhǔn)的藝術(shù)設(shè)計(jì)和道具制作。除現(xiàn)代燈光音響和多媒體計(jì)算機(jī)等高科技，更側(cè)重于教育知識(shí)的推廣，將“鋼鐵是怎樣煉成的”這個(gè)大家熟悉而又陌生的名言以科技的手法展示給觀眾。
采用的燈具種類、功能及控制方式如下：
LED 投光 燈，用于整個(gè)煉爐、轉(zhuǎn)爐、熱軋的基礎(chǔ)光。 系統(tǒng)硬件采用 HDL-MR0610 開(kāi)關(guān)模塊和 HDL-MD48-DMX 表演控制器（ DMX512 信號(hào)輸出）進(jìn)行控制。
煙機(jī)、火燈、 激光燈 ， 營(yíng)造鋼鐵煉造過(guò)程中的真實(shí)過(guò)程，使演示更加生動(dòng)逼真。 系統(tǒng)硬件采用 HDL-MR0416 開(kāi)關(guān)模塊和 HDL-MD48-DMX 表演控制器（ DMX512 信號(hào)輸出）進(jìn)行控制。
單相及三相電機(jī)，利用電機(jī)可正反轉(zhuǎn)特性使煉鋼轉(zhuǎn)爐和熱軋這些逼真的模型真正活起來(lái)動(dòng)起來(lái)。 系統(tǒng)硬件采用 HDL-MR0810 開(kāi)關(guān)模塊和 HDL-MD240-DMX 表演控制器（ DMX512 信號(hào)輸出）進(jìn)行控制。
HDL 的 MSHOW 聲光電同步控制軟件，用來(lái)編輯音頻、視頻、燈光的同步演示。
以上設(shè)備分別安裝中央控制室的三個(gè)配電柜內(nèi)， HDL-BUS 環(huán)境藝術(shù)燈光系統(tǒng)硬件用一條 RS485 總線連接，配電柜內(nèi)的開(kāi)關(guān)模塊、調(diào)光模塊 、 表演控制器 通過(guò)以太網(wǎng)與控制主機(jī)連接。
系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如下所示：
HDL 方案比較 ( 見(jiàn)下表 )
四、 采用 HDL-BUS 智能環(huán)境藝術(shù)燈光系統(tǒng)的優(yōu)越性
1 、布線簡(jiǎn)單，維護(hù)方便。
照明線路設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，系統(tǒng)安裝方便，操作維護(hù)容易。根據(jù)環(huán)境及用戶需求的變化，只需做軟件修改設(shè)置或少量線路改造，就可以實(shí)現(xiàn)照明布局分布式控制系統(tǒng)改變和功能擴(kuò)充。
2 、 豐富多彩的藝術(shù)效果。
實(shí)現(xiàn)多種照明效果多種照明控制方式，可以使展覽館、博物館內(nèi)的展示品具備多種藝術(shù)效果，為展示增色不少。動(dòng)態(tài)色彩的光使整個(gè)展示場(chǎng)景更加生動(dòng)，藝術(shù)性更強(qiáng)，給人豐富的視覺(jué)效果和美感。按其不同時(shí)間、不同用途、不同的效果，采用相應(yīng)的預(yù)設(shè)置場(chǎng)景進(jìn)行控制，可以達(dá)到豐富的藝術(shù)效果。
3 、 管理維護(hù)方便。
智能照明控制系統(tǒng)對(duì)照明的控制是以模塊式的自動(dòng)控制為主，手動(dòng)控制為輔，照明預(yù)置場(chǎng)景的參數(shù)以數(shù)字式存儲(chǔ)在控制面板中，這些信息的設(shè)置和更換十分方便，使照明管理和設(shè)備維護(hù)變得更加簡(jiǎn)單。同時(shí)整個(gè)演示程序也存儲(chǔ)在控制主機(jī)上，當(dāng)有游客進(jìn)入時(shí)，工作人員可利用多種方式控制，演示程序?qū)⒆詣?dòng)進(jìn)入一個(gè)聲光電同步的表演世界。
五、結(jié)束語(yǔ)
武鋼博物館使用此套控制系統(tǒng)后，操作極其方便，仿真區(qū)更成為武鋼博物館最具特色的亮點(diǎn)展區(qū) 。自動(dòng)演示系統(tǒng)成功地將多媒體聲、光、電演示技術(shù)、舞美藝術(shù)和展覽館藝術(shù)有機(jī)結(jié)合在一起。網(wǎng)絡(luò)化、智能化同步的準(zhǔn)確性、可靠性和操作的簡(jiǎn)便性是 武鋼博物館 自動(dòng)演示控制系統(tǒng)的亮點(diǎn)。
“環(huán)境舞臺(tái)化，舞臺(tái)環(huán)境化！”在滿足基本照明和節(jié)能的前提下，照明在未來(lái)的很多場(chǎng)所中要考慮到藝術(shù)化，同時(shí)要考慮到與 AV 系統(tǒng)和其它相關(guān)系統(tǒng)的同步聯(lián)動(dòng)，以創(chuàng)造完美的藝術(shù)照明氛圍。廣州河?xùn)|企業(yè)與國(guó)內(nèi)一些智名廠商組成戰(zhàn)略合作伙伴，正在把智能環(huán)境照明控制系統(tǒng)、 AV 控制系統(tǒng)、舞臺(tái)照明控制系統(tǒng)、中央控制系統(tǒng)、舞臺(tái)機(jī)械控制系統(tǒng)、音樂(lè)噴泉控制系統(tǒng)等組成一個(gè) “ 多網(wǎng)合一 ” 的聯(lián)動(dòng)和管理平臺(tái)，并擬定了不同控制系統(tǒng)之間的通信協(xié)議。
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)和科技的不斷發(fā)展，展覽館、博物館和其它大型場(chǎng)館的智能照明及多媒體應(yīng)用解決方案越來(lái)越受到業(yè)主和設(shè)計(jì)師的重視。我們相信在不久的將來(lái)，一定會(huì)出現(xiàn)更多、更好的大型場(chǎng)館智能照明及多媒體應(yīng)用解決方案！
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