基于串联模块供电的舞台灯光供电管理方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及舞台影视灯光技术领域，具体是一种基于串联模块供电的舞台灯光供电管理方法及系统。该方法包括：选择或建立系统模型。选择或建立一供电区域模型。在供电区域视图中建立、删除或编辑供电口模型，供电模块模型，和/或灯具模型，并配对供电模块模型和在线实体供电模型。在选定的供电区域中编辑各个模型之间的连接关系。供电系统的配对输出情况进行在线监测。本发明专利技术通过在控制主机对灯光供电系统的关键框架节点，即供电模块的供电情况以及各个以供电口为单位的供电链路的供电情况进行在线监测，解决了下一代灯光供电系统使用过程中遇到的无法及时掌握整体和局部供电情况的关键技术难题。

Power supply management method and system for stage lighting based on series module power supply

The invention relates to the technical field of stage film and television lighting, in particular to a method and a system for managing a stage light power supply based on a series module. The method comprises the following steps of: selecting or establishing system model. Select or create a power supply area model. A power supply module, a power supply module, and / or a lamp model are established, removed, or edited in the power supply area view. Edit connections between different models in the selected power supply area. On line monitoring of paired output of power supply system. In the control of the host key frame node of lighting power supply system, namely power supply power supply module and power supply for power supply to each power supply link unit for on-line monitoring, and solves the key technical problems in use of lighting power supply system in the next generation can not grasp the overall situation and the local power supply.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及舞台影视灯光
，具体是一种基于串联模块供电的舞台灯光供电管理方法及系统。
技术介绍
影视、剧场、舞台等场合所使用的专业灯具需要进行调光控制，因此其供电系统与其他的供电系统有很大区别。这类供电系统一直采用调光柜进行集中的调光和供电控制，例如对于大型的剧场（或演播室），其调光、直通回路数量可达到几百路，甚至几千路，这些回路的配电设备和调光设备（即调光柜）全部集中安装在一个专门设置的房间——硅控室内。供电部门把全部电量输送至硅控室，然后在这里进行电量的分配、调整、控制，最后再输送至各回路的灯具上。这类灯光供电系统的本质是回路供电，在硅控室就已经把最终使用回路的数量、规格、性质（调光或直通）全部确定，然后据此进行供电系统布线，每个回路输出的是单相电，后面只能对供电系统进行微调，很难进行大的调整。但是艺术灯光无一定之规，不同剧种，剧目，艺术家之间存在很大差异。在哪里用灯，用多少灯，什么性质的灯，多大功率，都是要根据剧目要求，导演、舞美、灯光师的艺术见解，由灯光师或艺术家临时设定，并不断调整完善。因此造成预设布线点无法覆盖实际应用点，也无法满足实际使用的回路规格、性质要求等情况，从而产生一系列的问题。为了解决传统专业灯光的供电系统的固有缺陷，本申请人提出了下一代的专业灯光供电系统，该系统采用本领域首创的区域功率供电方式，通过分散的区域功率供电和将调光控制放到终端供电模块的方式，既不事先限定每条线路的功率（只限定了区域供电功率），也不事先限定每条线路的性质（如需调光，可临时接上可调光的供电模块），而且灯具位置和数量也可以临时调整（增加或减少串接插座模块数量），使得工程人员在把握区域总用电功率不超过该区域配电箱的最大供电功率的前提下，可以根据实际需要现场快速调整灯光设备的数量、功率和位置，极大提高灯光系统设计和安装的灵活性，降低灯光系统安装和设计的难度，为灯光艺术创作提供更加广阔的空间。同时更重要的是，该灯光供电系统还可以节约大量电缆、插座和调光设备，同等规模剧场，理论计算值电缆节约在86%以上，调光设备节约在70%以上，插座节约在60%以上，一个剧场铜的使用量可减少十几吨到数十吨，更加环保经济。虽然上述下一代专业灯光供电系统存在诸多优势，但用户在实际使用会碰到一些新问题。例如在灯光系统设计阶段，灯光设计师增删某些灯具或非灯具类演艺设备时，可能会出现超过区域总功率限制或三相不平衡的问题；又例如在灯光系统调试或演出使用阶段，工程人员无法随时掌握各区域、各供电模块的功率、电压、电流、三相平衡是否出现异常，因此无论是灯光系统的设计阶段还是使用阶段都会碰都一些影响使用和用户体验的技术难题。因此研发与上述下一代的专业灯光供电系统配合使用的专业灯光供电监测/管理系统，从而解决用户在灯光系统设计和使用阶段所碰到的上述问题，对于下一代专业灯光供电系统推广应用具有非常重要的意义。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题是提供一种基于串联模块供电的舞台灯光供电管理方法及系统，以解决下一代灯光供电系统在设计阶段和使用阶段碰到的技术问题。为解决上述技术问题，本专利技术提供的技术方案是：一种基于串联模块供电的舞台灯光供电管理方法，该方法通过控制主机对基于区域功率供电的灯光供电系统进行供电管理，所述灯光供电系统包括：电源配电系统和若干个区域配电箱，该电源配电系统用于接收外部电源并分配至各个区域配电箱，每个配电箱用于为设定的一个或多个供电区域的用电设备提供电源，区域配电箱向一组或多组供电模块供电，每组供电模块包括一个或多个串联的供电模块。该区域配电箱与供电模块之间、供电模块与供电模块之间均通过多芯电缆连接，该多芯电缆至少包括A相线、B相线、C相线、零线、地线；每个区域配电箱有一个或多个供电口，每个供电口向一组或多组供电模块供电，每组供电模块包括一个或多个串联的供电模块，供电区域是由配电柜的一个或多个供电口提供电源的用灯范围；所述供电模块为三联两用供电模块、A相单联调光供电模块、B相单联调光供电模块、C相单联调光供电模块、A相单联直通供电模块、B相单联直通供电模块或C相单联直通供电模块；所述三联两用供电模块包括：A相线、B相线、C相线、零线、地线，以及三相电输入插座、三相电输出插座、一A相灯座口、一B相灯座口、一C相灯座口、漏电保护单元、开关单元、调光器、DMX调光控制单元、切换单元、网络监测单元，所述灯座口连接至零线、地线和其中一相线，用于向插接至该灯座口的灯具提供单相电；各所述灯座口与一漏电保护单元、一开关单元、一切换单元和一调光器对应，所述切换单元的一端与相线通过一连接线缆连接，另一端与灯座口之间并联有直通线路和调光线路，所述漏电保护单元、开关单元设置在所述切换单元的该一端与相线之间的连接线缆上，所述调光器设置在该调光线路上，所述切换单元与所述网络监测单元连接，用于根据其发出的控制信号选择直通线路或调光线路；所述DMX调光控制单元设有DMX信号输入接口和DMX信号输出接口，用于根据外部输入的DMX信号对一个或多个调光器进行控制，从而实现对连接至灯座口的调光灯具进行调光控制；所述开关单元用于根据网络监测单元的控制信号对各灯座口的供电进行远程开关控制；所述网络监测单元设有网络信号输入接口和网络信号输出接口，用于获取各相线的电压、电流、灯座口的输出电流，并将这些数据反馈给与该供电模块建立网络连接的控制主机，以及用于根据控制主机发出的控制信息向该开关单元发出接通或断开的控制信号和向该切换单元发出接通调光线路或接通直通线路的控制信号；所述单联直通供电模块包括：A相线、B相线、C相线、零线、地线，以及三相电输入插座、三相电输出插座、一灯座口、漏电保护单元、开关单元、网络监测单元，所述灯座口连接至零线、地线和其中一相线，用于向插接至该灯座口的灯具提供单相电；灯座口与一漏电保护单元和一开关单元对应，该漏电保护单元、开关单元设置在灯座口与相线连接的线路上；所述开关单元用于根据网络监测单元的控制信号对各灯座口的供电进行远程开关控制；所述网络监测单元设有网络信号输入接口和网络信号输出接口，用于获取各相线的电压、电流、灯座口的输出电流，并将这些数据反馈给与该供电模块建立网络连接的控制主机，以及用于根据控制主机发出的控制信息向该开关单元发出接通或断开的控制信号；所述单联调光供电模块包括：A相线、B相线、C相线、零线、地线，以及三相电输入插座、三相电输出插座、一灯座口、漏电保护单元、开关单元、调光器、DMX调光控制单元、网络监测单元，所述灯座口连接至零线、地线和其中一相线，用于向插接至该灯座口的灯具提供单相电；所述灯座口与一漏电保护单元、一开关单元和一调光器对应，该漏电保护单元、开关单元、调光器设置在灯座口与相线连接的线路上；所述DMX调光控制单元设有DMX信号输入接口和DMX信号输出接口，用于根据外部输入的DMX信号对一个或多个调光器进行控制，从而实现对连接至灯座口的调光灯具进行调光控制；所述开关单元用于根据网络监测单元的控制信号对各灯座口的供电进行远程开关控制；所述网络监测单元设有网络信号输入接口和网络信号输出接口，用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于串联模块供电的舞台灯光供电管理方法，其特征在于：该方法通过控制主机对基于区域功率供电的灯光供电系统进行供电管理，所述灯光供电系统包括：电源配电系统和若干个区域配电箱，该电源配电系统用于接收外部电源并分配至各个区域配电箱，每个配电箱用于为设定的一个或多个供电区域的用电设备提供电源，区域配电箱向一组或多组供电模块供电，每组供电模块包括一个或多个串联的供电模块，该区域配电箱与供电模块之间、供电模块与供电模块之间均通过多芯电缆连接，该多芯电缆至少包括A相线、B相线、C相线、零线、地线；每个区域配电箱有一个或多个供电口，每个供电口向一组或多组供电模块供电，每组供电模块包括一个或多个串联的供电模块，供电区域是由配电柜的一个或多个供电口提供电源的用灯范围；所述供电模块为三联两用供电模块、A相单联调光供电模块、B相单联调光供电模块、C相单联调光供电模块、A相单联直通供电模块、B相单联直通供电模块或C相单联直通供电模块；所述三联两用供电模块包括：A相线、B相线、C相线、零线、地线，以及三相电输入插座、三相电输出插座、一A相灯座口、一B相灯座口、一C相灯座口、漏电保护单元、开关单元、调光器、DMX调光控制单元、切换单元、网络监测单元，所述灯座口连接至零线、地线和其中一相线，用于向插接至该灯座口的灯具提供单相电；各所述灯座口与一漏电保护单元、一开关单元、一切换单元和一调光器对应，所述切换单元的一端与相线通过一连接线缆连接，另一端与灯座口之间并联有直通线路和调光线路，所述漏电保护单元、开关单元设置在所述切换单元的该一端与相线之间的连接线缆上，所述调光器设置在该调光线路上，所述切换单元与所述网络监测单元连接，用于根据其发出的控制信号选择直通线路或调光线路；所述DMX调光控制单元设有DMX信号输入接口和DMX信号输出接口，用于根据外部输入的DMX信号对一个或多个调光器进行控制，从而实现对连接至灯座口的调光灯具进行调光控制；所述开关单元用于根据网络监测单元的控制信号对各灯座口的供电进行远程开关控制；所述网络监测单元设有网络信号输入接口和网络信号输出接口，用于获取各相线的电压、电流、灯座口的输出电流，并将这些数据反馈给与该供电模块建立网络连接的控制主机，以及用于根据控制主机发出的控制信息向该开关单元发出接通或断开的控制信号和向该切换单元发出接通调光线路或接通直通线路的控制信号；所述单联直通供电模块包括：A相线、B相线、C相线、零线、地线，以及三相电输入插座、三相电输出插座、一灯座口、漏电保护单元、开关单元、网络监测单元，所述灯座口连接至零线、地线和其中一相线，用于向插接至该灯座口的灯具提供单相电；灯座口与一漏电保护单元和一开关单元对应，该漏电保护单元、开关单元设置在灯座口与相线连接的线路上；所述开关单元用于根据网络监测单元的控制信号对各灯座口的供电进行远程开关控制；所述网络监测单元设有网络信号输入接口和网络信号输出接口，用于获取各相线的电压、电流、灯座口的输出电流，并将这些数据反馈给与该供电模块建立网络连接的控制主机，以及用于根据控制主机发出的控制信息向该开关单元发出接通或断开的控制信号；所述单联调光供电模块包括：A相线、B相线、C相线、零线、地线，以及三相电输入插座、三相电输出插座、一灯座口、漏电保护单元、开关单元、调光器、DMX调光控制单元、网络监测单元，所述灯座口连接至零线、地线和其中一相线，用于向插接至该灯座口的灯具提供单相电；所述灯座口与一漏电保护单元、一开关单元和一调光器对应，该漏电保护单元、开关单元、调光器设置在灯座口与相线连接的线路上；所述DMX调光控制单元设有DMX信号输入接口和DMX信号输出接口，用于根据外部输入的DMX信号对一个或多个调光器进行控制，从而实现对连接至灯座口的调光灯具进行调光控制；所述开关单元用于根据网络监测单元的控制信号对各灯座口的供电进行远程开关控制；所述网络监测单元设有网络信号输入接口和网络信号输出接口，用于获取各相线的电压、电流、灯座口的输出电流，并将这些数据反馈给与该供电模块建立网络连接的控制主机，以及用于根据控制主机发出的控制信息向该开关单元发出接通或断开的控制信号；上述各类所述供电模块还包括一个或多个显示单元，每个灯座口对应一个显示单元，各显示单元与供电模块中的网络监测单元连接，用于根据控制主机发出的控制指令进行开关和显示，每个显示单元可显示若干个字符，所述供电模块的设备标识用其所包含的显示单元所显示的字符按所述供电模块的三相电输入端至三相电输出端方向或相反方向依次显示内容所形成的字符串表示；所述方法包括：选择或建立系统模型；选择或建立一供电区域模型，并在图形用户界面上显示相应的供电区域视图；在供电区域视图中建立、删除或编辑供电口模型，供电模块模型，和/或灯具模型，并配对供电模块模型和在线实体供电模型...

【技术特征摘要】
1.一种基于串联模块供电的舞台灯光供电管理方法，其特征在于：该方法通过控制主机对基于区域功率供电的灯光供电系统进行供电管理，
所述灯光供电系统包括：电源配电系统和若干个区域配电箱，该电源配电系统用于接收外部电源并分配至各个区域配电箱，每个配电箱用于为设定的一个或多个供电区域的用电设备提供电源，区域配电箱向一组或多组供电模块供电，每组供电模块包括一个或多个串联的供电模块，该区域配电箱与供电模块之间、供电模块与供电模块之间均通过多芯电缆连接，该多芯电缆至少包括A相线、B相线、C相线、零线、地线；每个区域配电箱有一个或多个供电口，每个供电口向一组或多组供电模块供电，每组供电模块包括一个或多个串联的供电模块，供电区域是由配电柜的一个或多个供电口提供电源的用灯范围；
所述供电模块为三联两用供电模块、A相单联调光供电模块、B相单联调光供电模块、C相单联调光供电模块、A相单联直通供电模块、B相单联直通供电模块或C相单联直通供电模块；
所述三联两用供电模块包括：A相线、B相线、C相线、零线、地线，以及三相电输入插座、三相电输出插座、一A相灯座口、一B相灯座口、一C相灯座口、漏电保护单元、开关单元、调光器、DMX调光控制单元、切换单元、网络监测单元，所述灯座口连接至零线、地线和其中一相线，用于向插接至该灯座口的灯具提供单相电；各所述灯座口与一漏电保护单元、一开关单元、一切换单元和一调光器对应，所述切换单元的一端与相线通过一连接线缆连接，另一端与灯座口之间并联有直通线路和调光线路，所述漏电保护单元、开关单元设置在所述切换单元的该一端与相线之间的连接线缆上，所述调光器设置在该调光线路上，所述切换单元与所述网络监测单元连接，用于根据其发出的控制信号选择直通线路或调光线路；所述DMX调光控制单元设有DMX信号输入接口和DMX信号输出接口，用于根据外部输入的DMX信号对一个或多个调光器进行控制，从而实现对连接至灯座口的调光灯具进行调光控制；所述开关单元用于根据网络监测单元的控制信号对各灯座口的供电进行远程开关控制；所述网络监测单元设有网络信号输入接口和网络信号输出接口，用于获取各相线的电压、电流、灯座口的输出电流，并将这些数据反馈给与该供电模块建立网络连接的控制主机，以及用于根据控制主机发出的控制信息向该开关单元发出接通或断开的控制信号和向该切换单元发出接通调光线路或接通直通线路的控制信号；
所述单联直通供电模块包括：A相线、B相线、C相线、零线、地线，以及三相电输入插座、三相电输出插座、一灯座口、漏电保护单元、开关单元、网络监测单元，所述灯座口连接至零线、地线和其中一相线，用于向插接至该灯座口的灯具提供单相电；灯座口与一漏电保护单元和一开关单元对应，该漏电保护单元、开关单元设置在灯座口与相线连接的线路上；所述开关单元用于根据网络监测单元的控制信号对各灯座口的供电进行远程开关控制；所述网络监测单元设有网络信号输入接口和网络信号输出接口，用于获取各相线的电压、电流、灯座口的输出电流，并将这些数据反馈给与该供电模块建立网络连接的控制主机，以及用于根据控制主机发出的控制信息向该开关单元发出接通或断开的控制信号；
所述单联调光供电模块包括：A相线、B相线、C相线、零线、地线，以及三相电输入插座、三相电输出插座、一灯座口、漏电保护单元、开关单元、调光器、DMX调光控制单元、网络监测单元，所述灯座口连接至零线、地线和其中一相线，用于向插接至该灯座口的灯具提供单相电；所述灯座口与一漏电保护单元、一开关单元和一调光器对应，该漏电保护单元、开关单元、调光器设置在灯座口与相线连接的线路上；所述DMX调光控制单元设有DMX信号输入接口和DMX信号输出接口，用于根据外部输入的DMX信号对一个或多个调光器进行控制，从而实现对连接至灯座口的调光灯具进行调光控制；所述开关单元用于根据网络监测单元的控制信号对各灯座口的供电进行远程开关控制；所述网络监测单元设有网络信号输入接口和网络信号输出接口，用于获取各相线的电压、电流、灯座口的输出电流，并将这些数据反馈给与该供电模块建立网络连接的控制主机，以及用于根据控制主机发出的控制信息向该开关单元发出接通或断开的控制信号；
上述各类所述供电模块还包括一个或多个显示单元，每个灯座口对应一个显示单元，各显示单元与供电模块中的网络监测单元连接，用于根据控制主机发出的控制指令进行开关和显示，每个显示单元可显示若干个字符，所述供电模块的设备标识用其所包含的显示单元所显示的字符按所述供电模块的三相电输入端至三相电输出端方向或相反方向依次显示内容所形成的字符串表示；
所述方法包括：
选择或建立系统模型；
选择或建立一供电区域模型，并在图形用户界面上显示相应的供电区域视图；
在供电区域视图中建立、删除或编辑供电口模型，供电模块模型，和/或灯具模型，并配对供电模块模型和在线实体供电模型；
在选定的供电区域中编辑各个模型之间的连接关系；
对系统模型中各个供电区域的各个供电口模型的下述一个或多个数值的异常情况进行监控和/或报警：各个供电口模型的各相链路总输出功率、各个供电口模型的三相电流平衡；同时，还可以选择对各个已配对在线供电模块模型所对应的实体供电模块下述一个或多个数值的异常情况进行监控和/或报警：各相电压、各相线电流、三相电压平衡、各灯座口的输出电流、各灯座口的输出功率、工作温度。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，建立系统模型包括：创建系统模型对象，并在图形用户界面中显示系统全局视图，该视图中显示用于表示已创建的供电区域模型的图标和/或文字；建立供电区域模型包括：创建供电区域模型对象，并在系统模型布局中显示用于表示该供电区域模型的图标和/或文字，还在图形用户界面上显示供电区域视图。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法还包括将各个在线供电模块模型的对象以及其关联的供电区域对象数据、供电口模型对象数据、灯具对象数据（可选）发送至与该在线供电模型匹配的在线实体模型中保存；此外，该方法还可以通过控制主机获取各个在线供电模块所保存的供电模块模型对象数据和与之关联的供电区域模型数据、供电口模型数据和灯具模型数据，并据此重新创建与这些在线供电模块配对的在线供电模型，以及与这些供电模块模型连接的供电口模型、灯具模型，以及这些在线供电模块模型各自所属的供电区域模型，从而重建系统模型。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，建立供电口模型包括：创建供电口模型对象，并在供电区域视图中显示用于表示该供电口模型的供电口图标，所述供电口模型对象包括：供电口模型对象标识、供电口模型名称、该供电口模型与其他模型一组或多组连接关系数据、各相链路总输出功率阀值、以及三相电流不平衡阀值。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，建立供电模块模型包括：创建供电模块模型对象，并在供电区域视图中显示用于表示该供电模块模型的供电模块图标，该供电模块模型对象包括：供电模块模型对象标识、供电模块模型类型，三相电输入端标识，三相电输出端标识，各灯座口标识，配对供电模块序列号，配对供电模块设备标识，配对供电模块各相电压最大值和最小值，配对供电模块各相线电流最大值和最小值，配对供电模块三相电压平衡阀值，配对供电模块各灯座口的输出电流阀值和输出功率阀值，配对供电模块各灯座口的开关状态，配对供电模块的工作温度最大值和最小值，供电模块模型各灯座口与灯具模型的连接关系数据，供电模块模型的各个连接端口与其他模型的连接关系数据。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在选定的供电区域中编辑各个模型之间的连接关系包括：在供电区域中将一供电口图标的某一输出端口与一供电模块图标的三相电输入端进行连接操作，若该两端口均未与其他模型图标的端口连接，且该供电模块图标接入该供电口图标的链路后该供电口图标的任一相链路总额定输出功率均小于其相应的链路总输出功率阀值，则连接成功；否则连接不成功。

【专利技术属性】
技术研发人员：周利鹤，杨华祥，黄庆杰，李株亮，
申请(专利权)人：广州励丰文化科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44