专利名称：一种灯光系统配电三相平衡检测调整方法及灯光系统配电管理装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种灯光系统配电检测调整方法及灯光系统配电管理装置，尤指一种灯光系统配电三相平衡检测调整方法及灯光系统配电管理装置。
背景技术：
近年来，数字技术的迅猛发展使广播电视技术发生深刻的变化，相应地，电视灯光系统也随之发生巨大变化，逐步向数字化迈进，数字调光台、数字调光立柜、数字换色器、智能电脑灯、演播室DMX数字信号控制系统、微机控制的机械系统等高新技术得到广泛应用。
由于综合剧场灯光系统的用电量大，因而要求供电系统设计合理、安全可靠、保证运行正常、满足大型节目现场直播的要求。为满足上述要求，供电系统中的一个重要问题---三相平衡问题必须得到解决。因为若在使用过程中出现三相不平衡现象，则零线有电流通过，产生热量，不利于安全用电；同时对音频、视频信号也有一定影响。
目前，灯光系统的调光回路在配电柜中分配为A相、B相和C相是固定不变的，即在灯光系统设计时，灯光系统的调光回路已经科学地设计，分布于舞台的各个用电终端，使舞台的各道灯杆、各个方位都均匀分配三相电源，这为灯光系统配电三相平衡奠定了重要基础。在设计图中，确定哪些灯组合在一起(即集控或场)，把这些灯具对应连接所在的吊杆的调光回路形成一个“组”，(即光路的组合)。晚会就是由多个这样的“组”组成调光控制。例红色光组、兰色光组、面光组等等。
但在灯光系统布光控制时，往往不可能每个通路都使用到，也不可能每个通路都使用同样数量、同样灯光亮度、同样功率的灯具；为达到某种效果，有时把几路、甚至几十路调光回路组合成一个“组”，有时把几个“组”、调光回路组合成一个集控，几个集控多种组合，形成一个个场景等等，这样的布光控制极易导致配电三相不平衡。为尽量避免三相不平衡的问题，以往是在布光后，依配电柜中分配A相、B相、C相的电流表数值大小，重新进行多次布光调整，布光调整时，需把灯杆重新升降并对灯具电源线进行调整。这样通过线路交叉分布、分配排列组合，互相弥补使用电负载接近三相平衡的方法，工作量大，效率低，效果不理想。对一个“组”、一个集控，更大的一个场景要达到三相平衡，在时间紧的情况下，布光控制更是难以把握的技术问题。虽然，在灯光系统供电及调光出现瞬间或暂时三相不平衡现象是有一定允许范围，但如果时间太长，就会影响灯光系统供电及调光使用的安全性。
参考图1，传统专业灯光系统的工作流程包括(1)依展现节目效果设计灯光系统灯位图；(2)依灯光系统灯位图进行舞台现场布光；(3)在调光台进行灯光编组；(4)依三相电流表指示数值进行多次调整光路，直到三相电流基本平衡；(5)配合节目进行调光控制。然而，由于一般大型晚会使用的光路多，组合场景复杂，步骤(4)中调整光路所需时间长，加之电流表量程很大(1KA)，因而误差也较大，故其只能使整场灯光在接近全载时达到三相电流基本平衡，而很难在调光控制上达到三相电流时时都处于基本平衡状态，即对每一个“组”、每一个集控，更大的一个场景控制要达到三相平衡，在时间紧的情况下，布光控制是难以把握的技术问题。而且该工作流程浪费时间、人力，不利节能、安全，工作效率低，调光控制三相平衡效果差。
发明内容
为克服现有技术的不足，本发明目的在于提供一种灯光系统配电三相平衡检测调整方法，该方法可以在短时间内准确完成灯光系统三相平衡的调光控制，并且可使调光控制达到时时三相平衡。
本发明是这样实现的本发明一种灯光系统配电三相平衡检测调整方法包括如下步骤(1)依展现节目效果设计灯光系统灯位图；(2)结合灯光系统灯位图对所有可能使用的光路编组并将各组电学参数输入灯光系统配电管理装置；(3)灯光系统配电管理装置根据所输入的电学参数对各组光路负载进行计算；(4)根据上述计算结果，对灯光系统灯位图的光路进行调整，使每组光路各相负载平衡或基本平衡；(5)依调整后的灯光系统灯位图进行舞台现场布光。所述方法在步骤(5)中布光时如果直接在调光台进行灯光编组，则可配合节目进行调光控制。
本发明一种灯光系统配电管理装置，包括一个显示器、输入控制装置及数据处理装置，其特征在于所述数据处理装置安装有灯光系统配电三相平衡检测应用软件，该软件根据输入所需光路的号码及各光路的承载功率，即输入灯具的瓦数、数量、调光亮度值，对各调光回路的承载功率进行累计并得出三相平衡计算结果。
采用本发明方法和装置后，由于调光控制时使每一个“组”、每一个集控，更大的一个场景控制都达到或接近三相平衡，所以整场调光无论何时任意推光拉光都可达到或接近负载三相平衡，即灯光系统光路控制是时时达到或接近三相平衡。另外，采用该方法可避免多次布光调整，减少劳动力，节省时间，提高工作效率，节能，安全可靠，计算准确，调光控制三相平衡效果好。
图1为传统专业灯光系统的工作流程；图2为本发明灯光系统配电三相平衡检测调整方法的流程图；图3为本发明灯光系统配电三相平衡检测调整方法实施例的流程图。
具体实施例方式
下面结合附图进一步阐述本发明。
参考图2，本发明一种灯光系统配电三相平衡检测调整方法包括如下步骤(1)依展现节目效果设计灯光系统灯位图；(2)结合灯光系统灯位图对所有可能使用的光路编组并将各组光路及其电学参数输入灯光系统配电管理装置；(3)灯光系统配电管理装置根据所输入的电学参数对各组光路负载进行计算；(4)根据上述计算结果，对灯光系统灯位图的光路进行调整，使每组光路各相负载平衡或基本平衡；(5)依调整后的灯光系统灯位图进行舞台现场布光。所述方法在步骤(5)中布光时如果直接在调光台进行灯光编组，则可配合节目进行调光控制。在调整光路时，所述方法还包括用排除法排除一些不可能的调整光路方案。
其中，所述灯光系统配电管理装置包括一个显示器、输入控制装置及数据处理装置。所述输入控制装置用于输入数据进入数据处理装置并发出操作指令，所述数据处理装置安装有灯光系统配电三相平衡检测应用软件。
参考图3，下面以一个实施例具体说明上述方法，假设一个光路组由光路(L1、L2、L3、…Ln)组成，首先添加选择组号，然后输入控制装置将单独光路(L1)输入灯光系统配电管理装置，并通过灯光系统配电管理装置的显示器显示该光路对应的相序，接着输入该光路安装灯具的功率、数量以及调光亮度值；接着灯光系统配电管理装置的数据处理装置计算该光路的负载总功率，负载总功率＝灯具的瓦数*数量*调光亮度值％；重复以上步骤输入该光路组其他光路；发出三相平衡计算指令，数据处理装置完成该组的平衡计算；重复以上步骤输入并计算调整该场灯光系统灯位图的其它光路组；根据上述计算结果，对灯光系统灯位图的光路进行调整，使每组光路各相负载平衡或基本平衡；进行三相平衡计算并将计算结果显示在显示器上；对灯光系统的光路进行调整；把调整完成的光路再进行平衡计算，检测各相负载直到平衡或接近平衡；修改灯光系统图的光路。所述光路包括调光回路及直通电的线路。依上述方法则不必进行多次升降灯杆及布光调整。
其中，在灯光系统配电管理装置上设置有“检测”、“调整”、“修改组表”及“最终三相平衡”四个按钮，上述三相平衡计算及调整是通过如下步骤实现的首先，按“检测”钮，显示并可选择“总”组或任一组的三相平衡情况，把三相的相序依次按负载高低顺序排列，并显示三相平均值，即三相负载总功率总和除以3，若三相中任一相负载功率都等于平均值，则三相都平衡，不必进行调整；若三相不平衡，则除显示所有组的总计外，并显示须调整的组号，同时把已平衡的组排除，不让其进入检测系统，而不平衡的组进入检测，各相的平衡总值显示对应于各相下方，即最高值减去三相平均值之差，最低相与三相平均值之差，自动检测的思路就是各相等于或接近三相平均值。
接着，按“调整”钮，二列表把刚才检测的组中最高负载相光路调往最低负载相光路，第一列显示组中负载最高相的所有光路，例组5中B相负载最高，A相负载最低，B相则显示于第一列，经严格三级限制，可调整至最低相光路，使二相互补，同时等于或更接近平均值。当然，负载高相转换调整到负载低相是有一个重要条件的，除了三级限制外，负载高相B当被调整至等于或接近三相平均值时，就不再接受调整，即当最高相大于或等于三相平均值时，停止调整，不得小于平均值，否则最高相可变成最低相或零负载。
以上所述的在负载高低相间调整光路时所指的三级限制是一级限制同相序的光路不必调整。
二级限制当负载从高往低的相序调整时，必须是在同一吊杆或同一区域内完成，从安全起见绝不能使光路跨越吊杆进行驳接。
三级限制调整时，被调整至低负载相序的光路必须是未被其它任一组使用过的空光路，避免系统接载造成混乱。在表第二列显示可以调整且未被使用的最低负载功率的相序。
然后，按“修改组表”，此时，低负载相序的光路自动替代高负载相序的光路，即自动调整光路重新返回替代原有输入光路表，组表，重新进行三相平衡计算，重新显示光路表，组表，该组经高负载调至低负载光路，其调整结果，必定使原中间相的负载发生变化，即中间相不一定是中间值，调整后有可能是最高相也有可能是最低相。根据上例，原中间相是C相，调整后，C与A调整结果的差值为X，C与B调整结果的差值为Y，这样出现两种情况，若X＞Y，则C与A进行调整，若Y＞X，则C与B进行调整。
最后，按“最终三相平衡”钮，即把C与A(或C与B)调整的结果输入原光路表，组表，依上面的最高往最低的检测方法及三级限制进行二次调整，得出最终三相平衡，各相负载情况等于或接近三相平衡值，达到三相平衡自动检测的目的。
另外，在调整时，如果没有中间相，则分以下两种情况处理(1)当三相中任一相偏高，二相偏低且负载相同时，(高相总功率—三相平均值)/2＝U，U值就自动分别加至另外二低负载相，则在高负载相中取2倍U，每一个U分别加至到另外二个低负载相。
例A＝2000，B＝5000，C＝2000时，三相平均值为(2000+5000+2000)/3＝3000。
U＝(B-3000)/2＝(5000-3000)/2＝1000W则B往A调整1000W，B往C调整1000W，B中高出平均值的分成2份加于A，C中。
(2)当一相低，二相高且相同时，例A＝1000，B＝4000，C＝4000，三相平均值＝(1000+4000+4000)/3＝30002*(高相—三相平均值)＝V2*(4000-3000)＝2×1000＝2000即B、C相共取出2000调至A相，2000/2得出B、C相应各取出1000W到A相，则A+B的1000+C的1000＝3000B-1000＝4000-1000＝3000C-1000＝4000-1000＝3000B，C中各调出平均值以外的差值加于A中，从而达到三相平衡。
另外，所述灯光系统配电管理装置的数据处理装置已把整个灯光系统中不必调整部分先初始化，即吊杆上所有同相序的归纳出来，当按调整按钮时，该装置把所述光路确认为“无法调整”，即该部分光路不必进行调整。
所述灯光系统配电三相平衡检测应用软件必须清楚地表示出灯光系统灯位图各相电的分配情况，每个用电终端(即插座)都用颜色标注出由哪相供电，(如可使用黄色、绿色、红色分别代表A相、B相、C相)。对应灯光系统的灯位图，使灯具一一对应所在吊杆位置的光路，经该软件计算可以得到哪一相电流偏高，哪一相电流偏低，然后依吊杆位置所在的相邻光路进行调整，取出负载偏高一相的部分灯具调往负载偏低的另一相上，从而使配电达到或接近三相平衡。
由于灯具的功率多种多样，如250W、800W、1000W、1250W、1500W、2000W、2500W、4000W等等，因此，对各类不同功率，数量不等的灯具其功率总值也不同。剧场在长、短水平灯具吊杆及舞台侧面都选用15A插销作电源终端接插座。每路调光器(即硅块)的用电负载不能超出6000W，各路负载依需要接上不同数量的灯具。为确保安全，软件限制灯具功率不能超出5000W，即灯具功率超出5000W不能输入任一光路。
该软件的设计思想是先对灯光系统的光路固定不变的A相、B相、C相分配进行初始化，默认所有线路各自所对应的供电相序。在一个光路表中，我们只要分别输入所需光路的号码及各光路的承载功率，即输入灯具的瓦数、数量、调光亮度值，然后对各调光回路的承载功率进行累计。
依显示在显示器上的所有在各相使用的光路总功率，自动计算出各相使用光路总功率所对应电流(A)值(I＝P/U)，并与所述总功率同时显示在显示器上。对每次输入若干光路可记录成为组，并把该组分配的A相、B相、C相的总功率、总电流的数值大小情况，记录在“组表”中，并可按需要返回到该组的输入资料，也可进行修改或重新输入。然后，把该组分配的A相、B相、C相的总功率、总电流的六个数值分别总计，可作为全场总输出功率、总输出电流的记录，根据上述计算结果对灯光系统光路所处的相序在灯位系统图上进行调整，而不必重新进行多次升降灯杆及布光调整。只要计算后的每一个“组”，或几个“组”、或一个集控，或一个场景的配电三相都平衡，则这些“组”、集控、场景在灯光同时控制、交叉控制、瞬间控制都能达到配电三相平衡。
其中，在布光调整时，所述软件可用排除法排除一些同相或已被使用的光路，例如，对同一个吊杆上的光路进行检测，当出现不平衡，首先排除同一吊<p>表2
表2说明，用本发明高氨扑获性纤维片材制成的隔板，由于容量保持率高，而且容量保持率波动小，所以是质量稳定的隔板。
含有本发明的表面氧化型纤维片材的本发明电池用隔板，难于被电池内部产生的氧所劣化，而且耐氧化性和自放电抑制作用均优良。含有本发明的内部高羧基化纤维片材的本发明电池用隔板，也难于被电池内部产生的氧所劣化，而且耐氧化性和自放电抑制作用均优良。此外，含有本发明的高氨扑获性纤维片材的本发明电池用隔板，不仅自放电抑制作用优良，而且还具有在湿润性和容量保持率波动性优良的特性。
以上虽然是按照特定实施方式说明本发明的，但是本领域普通技术人员自知的各种变化也包括在本发明的范围内。
其中控件3包括下述几个子控件子控件1
子控件2
点击按键“
或
”把已使用的组号、各相光路全部显示在荧光屏上，寻找并调整相邻的调光回路。依显示器上的信息，可对各光路所处的相序在灯光系统图上进行调整。
子控件3
子控件4
子控件5
——用于输出光路表子控件6
每按一次子控件6，将刚输入数据的光路表进行三相平衡计算，并记录为一组。组表中可注明组的用途，例面光、红效果光等等的标注。每个光路所对应的相序都用颜色标注，(黄色、绿色、红色分别代表A相、B相、C相)。
子控件7
——用于输出组表控件4
——如输入自己的工作号码控件5
控件6
另外，下面以一个实施例来说明该软件的输入界面，例如在设计图中，输入第90--99的调光回路，则把各光路的相序A相、B相、C相一一对应，自动地把第90--99的调光回路分开相序，例如，A相4路、B相3路、C相3路A相--91、92、97、98总功率6KwB相--93、94、99 总功率3KwC相--90、95、96 总功率9Kw
此时只要把设计图中接在C相的灯具3Kw转接到B相的光路就可达到三相平衡。
按控件数据处理，选择组号，即可输入数据。当输入任一光路确认后，在所属相一列自动显示出该光路所对应的相，继续输入灯具功率、灯具数量、亮度值确认后，光路总功率自动显示，依次类推输入其它光路。灯具功率一列当输入1-5时，确认后则自动乘以1000W；当输入数据大于5时，则默认输入的数值，确认后光标自动移至灯具数量。例2000W-按2然后回车即可；当要输入数据250W时，直接输入数据250然后回车即可。灯具数量、亮度值当无输入时，其默认值为1。
输出界面(1)
按“平衡计算”灯光系统配电管理装置进行计算并自动输出记录组，如下所示输出界面(2)
下面以一个实施例来说明该软件，并以输入光路中的3组为例。
光路l组连续光路，功率、数量不同，亮度值相同；
光路2组不连续光路，功率、数量、亮度值不同；
光路3组不连续光路，功率、数量、亮度值相同；
依次按“确认”分别记录为三组，灯光系统配电管理装置自动计算，得到下表
从组表中可以看出光路1组各相的总功率、总电流A相偏低、B相偏高、C相中间。只要把B相中的2000W调至偏低的A相，方法是B相第10光路改成A相第8光路则A相5200W、B相5200W、C相4800W接近三相平衡。
光路2组各相的总功率、总电流A相偏高、B相中间、C相偏低，接近三相平衡，不必调整。
光路3组各相的总功率、总电流A相、B相、C相三相等值。
最后一行把三组各相的总功率、总电流进行总计，统计出该组的总功率、总电流。再次将调整后的数据输入，直到接近或达到三相平衡为止。该软件有光路输入唯一性的功能，一个光路在一场晚会中只能输入一次，避免一个光路在一场晚会中输入不同的几个功率，造成混乱，为确保系统的计算准确、安全使用，当一个光路在一场晚会中误输入第二次，所述软件自动显示出“该光路已被使用”。
在本发明中，当使用2个光路时，虽然无法达到三相平衡，但也可以接近三相平衡，可通过该软件检测到2个光路不在同一相上，把2个光路分别接载于两个相。多个光路数不是3的倍数，往往都会出现此类问题，则只能接近三相平衡。若有几个组都出现该情况，则把它们互相错开，甲组若A相偏高，使乙组C相偏高，那么使丙组B相偏高，依次类推尽量接近或达到三相平衡。
当使用连续光路是6的倍数，且同时使用同一功率的灯具，不必进行检测，是三相平衡。例光路407-418共12光路是6的倍数，每路同时接上2000W的灯具，所组成的一个组必定是三相平衡。
本发明方法可适用于电视演播厅(室)灯光系统配电或其它大型演出场所(舞台、体育场)的灯光系统配电中，即只要调光立柜的光路三相是具有如下规律的国际专业灯光行业标准分配A相1、2、7、8、13、14、19、20、……955、956…B相3、4、9、10、15、16、21、22、……957、958…C相5、6、11、12、17、18、23、24、……959、960…由于一般大型晚会使用光路多，组合场景较复杂，采用本发明方法后，若对灯光系统熟悉，花两小时左右的时间即可解决三相平衡的技术问题。更重要的是在调光控制达到时时三相平衡。设计控制一场晚会的灯光是由多个集控或场景组成，我们都看成“组”，若使每个“组”负载都达到三相平衡，那么无论各“组”进行调光控制达到时时三相平衡。且整场灯光在全载时也达到三相平衡。例面光“1组”平衡；红光“5组”平衡；黄光“8组”平衡；蓝光“9组”平衡。四组灯光各种控制组合都是平衡的。
显而易见，本发明灯光系统配电管理装置所使用的灯光系统配电三相平衡检测应用软件并不限于上述实施例所述的系统结构及模型，其他能够实现同等功能的检测应用软件同样适用于本发明。
以上所揭露的仅为本发明的较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。
权利要求
1.一种灯光系统配电三相平衡检测调整方法，其特征在于包括如下步骤(1)依展现节目效果设计灯光系统灯位图；(2)结合灯光系统灯位图对所有可能使用的光路编组并将各组电学参数输入灯光系统配电管理装置；(3)灯光系统配电管理装置根据所输入的电学参数对各组光路负载进行计算；(4)根据上述计算结果，对灯光系统灯位图的光路进行调整，使每组光路各相负载平衡或基本平衡；(5)依调整后的灯光系统灯位图进行舞台现场布光。
2.如权利要求1所述的灯光系统配电三相平衡检测调整方法，其特征在于所述方法在步骤(5)中布光时如果直接在调光台进行灯光编组，则可配合节目进行调光控制。
3.如权利要求2所述的灯光系统配电三相平衡检测调整方法，其特征在于所述每个光路上安装若干灯具，所述电学参数包括灯具功率、灯具数量以及调光亮度值。
4.如权利要求3所述的灯光系统配电三相平衡检测调整方法，其特征在于所述各组光路负载包括各组光路的总功率及总电流。
5.如权利要求1或4所述的灯光系统配电三相平衡检测调整方法，其特征在于在调整光路时，所述方法还包括用排除法排除一些不可能的调整光路方案。
6.如权利要求1所述的灯光系统配电三相平衡检测调整方法，其特征在于该方法可由以下步骤具体实施首先添加选择组号，将单独光路输入并通过显示该光路对应的相序，然后输入该光路安装灯具的功率、数量以及调光亮度值；接着灯光系统配电管理装置的数据处理装置计算该光路的负载总功率；重复以上步骤输入该光路组其他光路；发出三相平衡计算指令，完成该组的平衡计算；重复以上步骤输入并计算调整该场灯光系统灯位图的其它光路组；根据上述计算结果，对灯光系统灯位图的光路进行调整，使每组光路各相负载平衡或基本平衡；进行三相平衡计算并将计算结果显示在显示器上；对灯光系统的光路进行调整；把调整完成的光路再进行平衡计算，检测各相负载直到平衡或接近平衡；修改灯光系统灯位图的光路。
7.一种灯光系统配电管理装置包括一个显示器、输入控制装置及数据处理装置，其特征在于所述数据处理装置安装有灯光系统配电三相平衡检测应用软件，该软件根据输入所需光路的号码及各光路的承载功率，即输入灯具的瓦数、数量、调光亮度值，对各调光回路的承载功率进行累计并得出三相平衡计算结果。
8.如权利要求7所述的灯光系统配电管理装置，其特征在于所述光路通过输入控制装置输入数据处理装置，所述显示器可显示输入的光路。
9.如权利要求8所述的灯光系统配电管理装置，其特征在于根据三相平衡计算结果，可通过灯光系统配电管理装置对光路进行调整，在调整光路时，所述软件包括用排除法排除一些同相或已被使用的光路，并在显示器上显示出来可参考调整的光路。
10.如权利要求7或9所述的灯光系统配电管理装置，其特征在于所述显示器表示出灯光系统灯位图各相电的分配情况，每个用电终端都用颜色标注出由哪相供电，对应灯光系统的灯位图，使所述灯具一一对应所在吊杆位置的光路，经数据处理装置计算可以得到哪一相电流偏高，哪一相电流偏低，然后依吊杆位置或同一区域内所在的相邻光路进行调整，取出负载偏高一相的部分灯具调往负载偏低的另一相上，从而使配电达到或接近三相平衡。
全文摘要
本发明公开了一种专业灯光系统配电三相平衡检测调整方法，包括(1)依展现节目效果设计灯光系统灯位图；(2)结合灯光系统灯位图对所有可能使用的光路编组并将各组光路及其电学参数输入灯光系统配电管理装置；(3)灯光系统配电管理装置根据所输入的电学参数对各组光路负载进行计算；(4)根据上述计算结果，对灯光系统灯位图的光路进行调整，使每组光路各相负载平衡或基本平衡；(5)依调整后的灯光系统灯位图进行舞台现场布光。本发明还公开了一种灯光系统配电管理装置。
文档编号G01R29/16GK1585226SQ0314018
公开日2005年2月23日 申请日期2003年8月18日 优先权日2003年8月18日
发明者陈旭峰 申请人:陈旭峰