2002年中國奧運組委會(huì )開(kāi)始對體育場(chǎng)館設計進(jìn)行國際招標，根據奧申委在申辦2008年奧運會(huì )時(shí)的承諾，要將2008年奧運會(huì )辦成人文奧運、科技奧運和綠色奧運，這是可持續發(fā)展的戰略思想，也符合全中國人民的心愿。如何規劃設計奧運體育場(chǎng)館，在體育場(chǎng)館的設計中體現科技奧運的宗旨，這是2008年奧運會(huì )場(chǎng)館建設中必須始終如一貫徹的基本方針。

　　近幾年來(lái)，全國各省市為舉辦全國運動(dòng)會(huì )、各省市運動(dòng)會(huì )也投資興建設體育場(chǎng)館。但如何設計好體育場(chǎng)館、如何將現代科技運用到體育場(chǎng)館中來(lái)，使體育場(chǎng)館的建設跟上時(shí)代科技進(jìn)步的步伐，是擺在我們面前的重要任務(wù)。

　　自上世紀90年代開(kāi)始，許多國家的體育場(chǎng)館的建設逐漸發(fā)生了重大的轉變，從過(guò)去的片面追求大規模向規模適中、功能多樣、設備先進(jìn)、安全舒適和節能、環(huán)保的方向發(fā)展。設備先進(jìn)則充分體現在科學(xué)技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步，尤其是信息技術(shù)的應用，使體育場(chǎng)館朝著(zhù)信息化、智能化方向發(fā)展。在注重這些高科技應用的基礎上，充分體現著(zhù)以人為本，使高科技更好地服務(wù)于社會(huì )，更加注重與環(huán)境的協(xié)調，充分體現節能與環(huán)保。2000年悉尼奧運會(huì )已給世人留下了深刻的印象。以下就體育場(chǎng)館設計中，有關(guān)電氣設計談?wù)勛约旱南敕ǎ?/p>

　　隨著(zhù)計算機技術(shù)、現代控制技術(shù)、通信網(wǎng)絡(luò )技術(shù)的飛躍發(fā)展，在建筑領(lǐng)域出現了智能建筑，它具有非常鮮明的信息社會(huì )的時(shí)代特征，也是人類(lèi)社會(huì )進(jìn)步、生產(chǎn)力發(fā)展的必然需求，對于改造提升傳統產(chǎn)業(yè)和改善人們的生活水平起到了積極作用，為人們提供了更為安全、舒適、方便、高效的工作與生活環(huán)境。我國國民經(jīng)濟的快速持續發(fā)展，綜合國力的增強與城市信息化建設的推進(jìn)，為智能建筑的發(fā)展提供了保障，智能建筑的建成，從另一方面來(lái)看，又起到了節約能源、降低能耗、保護環(huán)境的目的。

　　上述技術(shù)的發(fā)展，也為我國建設智能化體育場(chǎng)館，順利舉辦奧運會(huì )提供了技術(shù)保障。

　　智能化變配電系統

　　現代體育場(chǎng)館中的系統和設施，對供配電系統可靠性的要求越來(lái)越高，有許多系統在運動(dòng)會(huì )期間是絕對不允許出現供電故障。因此首先應對體育場(chǎng)館的用電負荷進(jìn)行分級，不同等級的用電負荷，其供配電系統是有所區別。除消防設備用電屬于一級負荷之外，根據《供配電系統設計規范》GB50052-95。

　　1、第2.0.1條規定電力負荷應根據對供電可靠性的要求及中斷供電在政治、經(jīng)濟上所造成損失或影響的程度進(jìn)行分級，并應符合下列規定：

　　一、負荷下列情況之一時(shí)，應為一級負荷：

　　1.中斷供電將造成人身傷亡時(shí)。

　　2.中斷供電將在政治、經(jīng)濟上造成重大損失時(shí)。……

　　3.中斷供電將影響有重大政治、經(jīng)濟意義的用電單位的正常工作。例如：重要交通樞紐、重要通信樞紐、重要賓館、大型體育場(chǎng)館、經(jīng)常用于國際活動(dòng)的大量人員集中的公共場(chǎng)所等用電單位中的重要負荷。

　　2、第2.0.2條規定一級負荷的供電電源應符合下列規定：

　　一、一級負荷應由兩個(gè)電源供電；當一個(gè)電源發(fā)生故障時(shí)，另一個(gè)電源不應同時(shí)受到損壞。

　　二、一級負荷中特別重要的負荷，除由兩個(gè)電源供電外，尚應增設應急電源，并嚴禁將其它負荷接入應急供電系統。

　　在《民用建筑電氣設計規范》JGJ/T16-92負荷分級及供電要求中：

　　3、一級負荷規定

　�。�1）中斷供電將造成人身傷亡者。

　�。�2）中斷供電將造成重大政治影響者。

　�。�3）中斷供電將造成重大經(jīng)濟損失者。

　�。�4）中斷供電將造成公共場(chǎng)所秩序嚴重混亂者。

　　對于某些特等建筑，如重要的交通樞紐、重要的通信樞紐、國賓館、國家級及承擔重大國事活動(dòng)的會(huì )堂、國家級大型體育中心，以及經(jīng)常用于重要國際活動(dòng)的大量人員集中的公共場(chǎng)所等的一級負荷，為特別重要負荷。

　　在該規范表常用重要電力負荷級別中，省、自治區、直轄市及以上體育館、體育場(chǎng)中的計時(shí)記分用電子計算機系統電源、比賽廳（場(chǎng)）、主席臺、貴賓室、接待室及廣場(chǎng)照明，電聲、廣播及電視轉播，新聞攝影電源均屬一級負荷。并且對于計時(shí)記分用電子計算機系統電源為特別重要負荷。

　　4、規范表中列為一級負荷的電子計算機，其機房及已記錄的媒體存放間的應急照明亦為一級負荷。

　　５、規范中規定當在主體建筑中有一級負荷時(shí)，與其有關(guān)的主要通道照明為一級負荷。

　　因此，在進(jìn)行體育場(chǎng)館變配電系統設計時(shí)，應嚴格按照供電級別對用電負荷加以周密的考慮。并根據實(shí)際要求設置應急電源。

　　6、《體育建筑設計規范》送審稿10.3.1規定體育建筑電力負荷應根據體育建筑的使用要求，區別對待，并應符合下列要求：

　　1.甲級以上的體育設施電力負荷為一級，國家級大型體育中心為特別重要負荷；

　　2.以上系指體育場(chǎng)、體育館、游泳館的比賽廳（場(chǎng)）、主席臺、貴賓室、接待室、廣場(chǎng)照明、計算機房、電話(huà)機房、廣播機房、電臺和電視轉播、新聞攝影電源及緊急照明燈用電設備；

　　3.體育建筑的電氣消防用電設備負荷等級應為該工程最高負荷等級；

　　4.一、二項中非比賽使用的電氣設備及體育建筑使用要求為乙等的用電設備為二級。

　　體育場(chǎng)館的變配電系統，除少數地區外，基本上都是10KV及以下的系統。目前多數還是采用傳統的變配電系統，在這種系統中，所有高低壓柜上配有大量的模擬指針儀表，柜內主回路的二次接線(xiàn)回路中，配有大量的繼電器。高壓側以手動(dòng)操作為主，低壓側則根據工程情況，實(shí)現部分自動(dòng)（如聯(lián)絡(luò )開(kāi)關(guān)），部分手動(dòng)。這不僅給操作維護帶來(lái)不便，而且對稍微復雜的控制實(shí)現起來(lái)也不方便，需增設一定數量的繼電器等。一般來(lái)說(shuō)，節點(diǎn)越多，出現的故障機率就越大。為了適應新技術(shù)的發(fā)展，在一些智能建筑中對變配電系統采用了以建筑設備自控系統的直接數字控制器（DDC）進(jìn)行監測，隨著(zhù)斷路器技術(shù)的發(fā)展，國內外一些廠(chǎng)家生產(chǎn)出了智能型斷路器，從而進(jìn)一步減少了在開(kāi)關(guān)柜中安裝CT等傳感器，而且可以直接從這些斷路器的接線(xiàn)端子上，根據需要引出相應的一些參數等�？傊�這些技術(shù)的發(fā)展，其目的就是朝著(zhù)變配電系統的自動(dòng)化方向發(fā)展。但是我們必須看到，在這些系統中，無(wú)論是采用智能開(kāi)關(guān)，還是采用建筑設備自控系統的直接數字控制器，系統僅僅是朝著(zhù)智能化方向邁出了一步，對于真正的變配電系統智能化還有相當的差距。尤其是采用DDC控制器的系統，一般僅僅是對系統的幾個(gè)參數進(jìn)行監測，根本無(wú)法達到自動(dòng)化的目的。這種系統所采集的信息不全，數量有限，大量的參數和數據、故障和故障記錄采集不上來(lái)，而僅限于電壓、電流、斷路器的開(kāi)關(guān)狀態(tài)等。另外每家從事建筑設備自動(dòng)控制的承包商所采用的控制器，除少數采用開(kāi)放型技術(shù)和產(chǎn)品外，一般均是自己的通信協(xié)議，與其它廠(chǎng)家產(chǎn)品之間互操作性差，協(xié)議轉換困難。而且對于承擔這些系統的建筑設備自控系統的承包商，絕大多數時(shí)從事自動(dòng)控制的人員，對于變配電系統的工藝了解不深，因而很難做出符合要求的系統。

　　近幾年，國內外一些公司，對于智能化變配電系統進(jìn)行了廣泛深入的研究，開(kāi)發(fā)研制出了一系列用于變配電系統自動(dòng)化的產(chǎn)品和設備，這些產(chǎn)品均是基于現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)�，F場(chǎng)總線(xiàn)是自動(dòng)控制領(lǐng)域中一種互連通信網(wǎng)絡(luò )，它是實(shí)現現場(chǎng)設備數字化通信的一種現場(chǎng)層網(wǎng)絡(luò )通信技術(shù)。它具有協(xié)議簡(jiǎn)單，并具備開(kāi)放性，容錯能力強，實(shí)時(shí)性好，安全、成本低、適于頻繁交換等特點(diǎn)。采用現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)，可以快速、簡(jiǎn)單、低成本實(shí)現變配電系統的自動(dòng)化。智能化變配電系統一般由計算機、通信網(wǎng)絡(luò )、智能化開(kāi)關(guān)和控制設備組成。它是由通信網(wǎng)絡(luò )將變配電系統中帶有通信接口的開(kāi)關(guān)和控制設備連接起來(lái)，并與計算機相連，由工作人員在計算機上進(jìn)行智能化管理和操作，從而實(shí)現集中數據采集和處理，集中進(jìn)行監控，真正達到變配電系統的遙測、遙調、遙控和遙信。

　　但目前國內外采用的現場(chǎng)總線(xiàn)有許多種，例如：MODBUS、PROFIBUS、FF、CANBUS、CONTROLNET、INCOM、LONWORKS、INTERBUS、ETHERNET等，國際上已出臺了IEC61158所推薦的8種總線(xiàn)標準，但仍未建立起國際統一的標準。隨著(zhù)通信技術(shù)的發(fā)展，自動(dòng)化技術(shù)的提高，用戶(hù)對變配電系統的可靠性和靈活性要求提高，在市場(chǎng)上將會(huì )出現多種類(lèi)型的產(chǎn)品。這就造成了在一項工程中，可能會(huì )用到數種總線(xiàn)技術(shù)的產(chǎn)品。值得欣慰的是，針對這種多總線(xiàn)技術(shù)，現有大量的技術(shù)人員正從事于將多種總線(xiàn)技術(shù)用于一項工程的變配電系統的技術(shù)。采用通用型的現場(chǎng)總線(xiàn)、協(xié)議控制器，通過(guò)軟硬件的方法，共同對現場(chǎng)總線(xiàn)協(xié)議進(jìn)行處理，解決智能化變配電系統中多總線(xiàn)的兼容問(wèn)題。

　　采用智能化變配電系統，對于系統的操作，可通過(guò)編制程序，對系統的各種操作進(jìn)行預先設定，并以圖形或表格的形式進(jìn)行顯示，非常直觀(guān)、有效。對于信號的采集，一方面是信號的種類(lèi)可根據實(shí)際情況的需要進(jìn)行采集，尤其是一些直接關(guān)系到系統變化趨勢的信息，系統能不斷采集和分析，提前給出必要的提示或警告，便于系統安全可靠運行。智能化變配電系統可對每個(gè)回路上的斷路器狀態(tài)、柜內及母線(xiàn)溫度、操作機構的機械性能、絕緣水平等進(jìn)行檢測，為系統運行的測量、保護、控制等提供必要的依據，并對發(fā)生故障的部分進(jìn)行錄波、故障記錄，為故障分析提供可靠的數據。智能化變配電系統采用計算機技術(shù)、數據處理技術(shù)、控制技術(shù)、傳感技術(shù)、通信網(wǎng)絡(luò )技術(shù)、電力電子技術(shù)等，取代傳統的二次回路，具有接線(xiàn)簡(jiǎn)單、性能可靠、易于維護的優(yōu)點(diǎn)。尤其是對于具有數個(gè)變配電室的體育場(chǎng)館而言，各變配電室的系統均具有通信接口，為實(shí)現變配電系統自動(dòng)化和減少工作人員，提高工作效率提供了保證。