上海科技馆对外开放的常设展馆有12个，整个其展示照明系统包含了12个相对独立的分系统(共有1200多个灯光回路)，系统采用分布式集散控制方式进行设计。展示照明系统中85%的灯控设备采用Lutron GRAFIK系列产品，15%的灯控设备采用SEGT E6系列产品。对于如此规模的大系统，其日常操作和管理仅配置了一名员工。

　　上海科技馆展区照明控制系统由上海安恒利扩声技术工程有限公司承建，一期于2001年12月18日开始对外开放，二期于2005年5月中旬开始对外开放。

　　上海科技馆展示照明控制系统

　　一 系统概述

　　上海科技馆二期由机器人世界、信息技术、地球家园、探索之光、人与健康、宇航天地六个展馆组成。

　　机器人世界展区灯光的整体概念是希望创造一个“欢快、祥和的机器人家园”。

　　信息时代展区重点是向游客展示现代信息通信技术，为游客提供高科技互动展项。要求灯光着力表现信息传输速度与多样化内涵，以“技术与发展”为主题。

　　地球家园展区是一个极具想象的展示空间，以形象展示手法讲述人类与地球之间的息息相关的故事。灯光以场景照明为主线，以“自然、生态”为主题进行展开。

　　探索之光展区主要是向参观者展示20世纪以来人类在自然科学研究中取得的最新成果，是一个以展示为主的区域。灯光要配合展项来表现展示对象的神秘，突出人类从20世纪以来为推动自然界发展所做的巨大贡献，表达科技技术的惊人发展速度与人类在探索过程中所付出的艰辛。

　　人与健康展区是一个展示与互动相结合的空间，展区分成两个大区域：下层为游客参与互动区域;上层为图文资料展示区域。灯光系统采用传统照明方式，营造健康向上的照明环境。

　　宇航天地展区是一个集展示、参与、互动于一体的综合展馆。展区分为两块来展示与航天有关的产品：一块为体验区，是游客参与游戏的空间，一块为展示区，主要展示与航天相关的产品。灯光系统需要营造一个“浩瀚的未来空间与明亮的现实空间对话” 的氛围。

　　二期展示内容的设置体现了从宏观到微观、从物质到精神、从发现到创造的科学思想，突出了数、理、化、天、地、生等自然科学的概念和原理，表现了材料、信息、能源、生命、环境、交通等领域的重要技术。

　　二期对灯光控制系统设计提出要求：灯光设计需要围绕展项设计概念、展区整体展示特点等内容展开，建成的系统既要满足目前的全部照明需求，又要考虑展示内容发生变化后照明系统需要作出的相应改变，为可能发生的修改、调整留有一定的调整空间。

　　整个展示照明系统由一个总控、十二个分控(其中6个为一期分控系统、6个为二期新建的分控系统)组成。为方便整个系统的操作和管理，采用分布式集散控制方式在每个展区建一个分控系统，各展区的调光设备(调光硅箱、开关箱)和调光控制器组成一个相对独立、可自行运行的局部系统。同时每一分控系统再通过通信线缆与总控系统连接，组成以总控机房为中心的灯光控制命令传输交换网络，从而使灯光总控系统能具备满足日常使用过程中集中管理、统一操作、统一监视等要求。

　　日常情况下分控系统可实现无人职守，并能检测、上报本系统的工作状况。

　　总控系统全面负责十二个分控系统的操纵、干预、监控等任务。为了提高系统稳定性，总控系统具有双机备份功能。

　　我们把每一灯光分控系统(包括一期已完成的6个展区)都作为灯光总控系统的一部分来看待，在保持每个展区灯光控制设备相对独立的基础上，设计了总控系统。

　　灯光总控系统具备：

　　(1)能对正常的开馆、闭馆灯光实行统一操作和管理;

　　(2)可按各展项的展示要求及时调整灯光工作状态;

　　(3)可自动或人工进行场景切换;

　　(4)方便管理和维护，有良好的性价比;

　　(5)提供现场调试和参数修改手段;

　　(6)为实现对整个展馆灯光设备工作状态的统一监视，应具备与相应系统进行信息交换的能力;

　　(7)总控系统上能反映各分控设备的运行状况，设备一旦发生故障能自动向管理部门提示故障的大致部位，维修人员可利用其在每个展区布置一定数量的接口进行维修处理，这样设计可减少系统投入运行后的维修部门、维修人员配备数量。

　　(8)系统具备一定的冗余，以保证整个系统运行安全、可靠性。

　　二 系统的组成

　　1. 调光设备

　　二期新建的6个展区照明控制系统其整体设计基本相同，只是在调光硅箱和开关控制箱型号、数量，控制回路数等方面有些差异。以下是一个展区照明控制分系统的几张实景照片。

　　从以上照片可知，一个完整的照明分控系统由主机柜、调光设备(包括调灯箱、开关箱二种箱子)、负载接线箱(分调光、开关二部分)以及分布在现场的接口四部分组成。

　　进入分控机房，从设备的安装方式、安装位置及外观很容易区分出灯光分控系统的各个组成部分和各种设备：

　　主机柜是一个高度为20U的标准机箱，放置在便于打开机柜门对机柜上安装设备进行维护和信号线连接的位置。机柜上装有电脑灯重现器(PULSAR 27216)、分控机房通信适配器(PC-LX485/232-M)、调光系统主机(GRAFIK 5000/6000)、多功能接口(OMX-AV)、长线驱动器(MX-RPTR-220/240)、计算机接入接口(NTOMX-62J)和DMX-512信号放大器等设备(每个机柜具体安装设备、设备数量不完全一致)。

　　调光设备、负载接线箱延墙安装。全部负载线则通过负载接线箱再连接调光硅箱，设备挂装高度约2m。每个展区都装有NTOMX-HHPJ接口。接口的安装数量、安装位置是按展区形状、面积等条件，在确保区域内每个点照度调整、调试都能找到合适的接入点要求确定的。

　　2. 分控机房通信适配器

　　分控机房通信适配器主要是对远程信号进行放大，扩展通信距离。接口遵守RS-232/RS-422/RS-485协议要求。设备提供7个干接点连接点(4个为输入点、3个为输出点)、3个RS-232单向输出接口，为与本地其他设备连动提供硬件支撑平台。

　　3. 灯光与展项联动

　　为使灯光系统与展项之间能有一个比较方便的联动接口，在每个展区均配置了OMX-AV模块。由于二期系统需要灯光和展项进行联动的点不多，6个新展馆仅配置了6个OMX-AV模块(除人与健康展区外，在二期5个展区主机柜内都可以见到OMX-AV模块)。一般情况下，一个OMX-AV模块只能向一个展项提供灯光联动控制。

　　4. 总控系统

　　上海科技馆展区照明系统由一个灯光总控机房和十二个分控机房组成。为了提高系统稳定性，总控系统准备了2套工控级计算机，任意1台计算机投入运行，就能完成对整个灯光系统的操作和管理。

　　5. 总控通信适配器

　　总控机房通信适配器是一个双2-16通信口切换选择控制器。控制主机可以通过发切换控制指令来要求通信适配器进行通信线路连接对象的切换。

　　6. 串口联网服务器

　　Nport-5630-16是一个有16个RS422/RS485接口的串口设备联网服务器，且所有串口均带15KV电磁隔离。系统中选用一台NPort 5630-16设备对串口进行扩展，并通过简单的设定，将現有的串行设备进行了连网。通过使用NPort 5630-16，实现了串行设备和乙太网之間双向数据传输，完成串口设备的集中管理，并实现串口的多机共享。

　　上海科技馆展示照明控制系统中90%的调光设备选用Lutron产品，少部分(主要是几个独立的剧场型展项)则选用了上海亿光数码科技有限公司的E6系列产品。二期系统已建成并对外正式开放,整个灯光控制系统的运行非常稳定。12个展区的日常灯光操作和管理仅配置了一个工作人员。