基于物聯(lián)網(wǎng)研究智能照明控制系統(tǒng)在公園景觀照明設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

燕友福 辛寬 徐東海 劉樹濤 李英泉

摘要：隨著我國經(jīng)濟(jì)水平的不斷提高，人民對(duì)生活質(zhì)量提出了新的要求，室內(nèi)照明已經(jīng)成為燈光的基礎(chǔ)性功能，人們開始對(duì)室外的燈光產(chǎn)生喜愛之情，城市中不同場所的燈光也有不同的效果。不需要對(duì)燈光回路進(jìn)行過于精確控制的小型場所，只需利用時(shí)間控制器來操作即可，各回路的通斷只需提前進(jìn)行人為設(shè)置好一些固定的時(shí)間點(diǎn)。隨著大型建筑的不斷增加以及公園景觀的不斷擴(kuò)大，時(shí)間控制器的功能逐漸減弱。智能照明控制系統(tǒng)的問世，不僅強(qiáng)化了節(jié)約能耗的功能，而且對(duì)燈具的控制能力也變強(qiáng)。針對(duì)以上情況，本文將研究在物聯(lián)網(wǎng)研究背景下智能照明控制系統(tǒng)在公園景觀照明設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，并根據(jù)研究過程總結(jié)出相關(guān)結(jié)論，希望為智能照明控制系統(tǒng)在我國的發(fā)展提供借鑒，進(jìn)而促進(jìn)其快速發(fā)展。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng);智能照明;景觀

中圖分類號(hào)：C931.9 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用范圍十分廣泛，除了工業(yè)、農(nóng)業(yè)領(lǐng)域之外，還在公園景觀照明方面有了較為突出的成就。新時(shí)期人們對(duì)生活質(zhì)量有了新的要求，在這一時(shí)期，物聯(lián)網(wǎng)極大地促進(jìn)了智能照明控制系統(tǒng)的發(fā)展。在社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)時(shí)期，社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，大大提高了人民的生活水平，讓人們對(duì)生活品質(zhì)有了新的追求。公園景觀照明是進(jìn)行城市建設(shè)的主要內(nèi)容之一，應(yīng)該對(duì)其進(jìn)行個(gè)性化建設(shè)，以此滿足人們的社會(huì)生活需求。最近幾年，社會(huì)發(fā)展逐漸趨于智能化，智能照明控制系統(tǒng)開始應(yīng)用到公園景觀照明的規(guī)劃當(dāng)中，這讓公園照明系統(tǒng)不僅僅只有裝飾作用，還使其具有了智能化節(jié)能減排的作用[1]。本文首先闡述了智能照明控制系統(tǒng)的概念、發(fā)展現(xiàn)狀、功能、適用范圍、傳輸方式等內(nèi)容，并分析了智能照明控制系統(tǒng)在公園景觀照明設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，提出了相關(guān)案例，為智能照明控制系統(tǒng)的發(fā)展提供參考。

1 智能照明控制系統(tǒng)

隨著智能化的不斷發(fā)展，智能照明控制系統(tǒng)已經(jīng)成為公園景觀照明設(shè)計(jì)的重要組成部分，將智能照明設(shè)備引入公園景觀照明設(shè)計(jì)中，讓公共園林走上了創(chuàng)新型發(fā)展道路。

智能照明控制系統(tǒng)是一種新型的電力控制系統(tǒng)，能夠?qū)ζ渌刂频碾娐废到y(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)測，以便及時(shí)調(diào)整照明系統(tǒng)在運(yùn)作時(shí)所發(fā)生的故障，節(jié)約電路的損耗，將照明強(qiáng)度維持在較為舒適的區(qū)間內(nèi)。

1.1 智能照明控制系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀

智能照明控制系統(tǒng)是公園景區(qū)照明設(shè)計(jì)領(lǐng)域的主要內(nèi)容之一，燈光在早些年間僅僅是為了給人們的生產(chǎn)生活提供便捷服務(wù)的。但隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，生活水平的提高，使得人們開始研究除了照明之外的功能，照明控制系統(tǒng)開始有了雛形。目前傳統(tǒng)照明控制系統(tǒng)仍舊在運(yùn)作。傳統(tǒng)照明一般是利用開關(guān)來對(duì)電路進(jìn)行控制，它的設(shè)計(jì)是由在運(yùn)行時(shí)間內(nèi)回路的數(shù)目、負(fù)載的功率與類型來決定的，不能對(duì)光照強(qiáng)度進(jìn)行調(diào)節(jié)。

智能照明控制系統(tǒng)是時(shí)代發(fā)展的產(chǎn)物，具有節(jié)能環(huán)保的設(shè)計(jì)理念，照明對(duì)電力的消耗一直以來都是最大的，假如在保障照明需求的前提下，實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保，將會(huì)為城市發(fā)展提供助力。智能照明控制系統(tǒng)就是人們?yōu)榇瞬粩嘌芯砍鰜淼?。大部分城市通常?huì)使用節(jié)能型照明設(shè)備，以期達(dá)到節(jié)約能耗的效果，然而，隨著城市規(guī)模的不斷擴(kuò)大，燈具的數(shù)量也在不斷增加，這樣做并不能從根本上解決難題，不過智能控制系統(tǒng)能夠在解決這一問題上有所幫助，LED燈具本身具有調(diào)節(jié)照明的功能，將智能照明控制系統(tǒng)應(yīng)用到LED燈具上能夠達(dá)到節(jié)能的效果。LED本身具有環(huán)保這一特質(zhì)，不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。經(jīng)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，智能照明控制系統(tǒng)可以大范圍節(jié)約電力消耗。

1.2 智能照明控制系統(tǒng)的功能

在對(duì)智能照明控制系統(tǒng)進(jìn)行規(guī)劃時(shí)，主要設(shè)計(jì)思路就是該智能控制系統(tǒng)必須具有總線型、分布式、高智能等特點(diǎn)。通過軟件對(duì)控制系統(tǒng)的功能進(jìn)行設(shè)置，以此來控制電路，并控制電路的耗能。建立輸入輸出控制系統(tǒng)，當(dāng)輸入出現(xiàn)變化的時(shí)候，軟件會(huì)立刻對(duì)輸出信號(hào)做出反應(yīng)，從而對(duì)電路實(shí)行智能化控制。當(dāng)智能照明控制系統(tǒng)和公園內(nèi)的物業(yè)管理系統(tǒng)、消防管理系統(tǒng)、保安控制系統(tǒng)以及公園內(nèi)的各類自動(dòng)控制系統(tǒng)結(jié)合時(shí)，就能對(duì)整個(gè)公園實(shí)施智能化控制措施。

1.3 智能照明控制系統(tǒng)的適用范圍

智能照明控制系統(tǒng)基本能夠適應(yīng)室內(nèi)外等一切場所的照明需求，可利用自動(dòng)調(diào)光功能，滿足不同場所對(duì)照明的需求，特別是在公園景觀設(shè)計(jì)中，無需近距離操控，即可對(duì)燈光進(jìn)行管理，實(shí)現(xiàn)對(duì)公園景觀照明的智能化管理[2]。智能照明控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案并不是固定的，針對(duì)不同的公園景觀根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行一些調(diào)整，必要的時(shí)候可以對(duì)方案進(jìn)行變更。園區(qū)內(nèi)的建筑物、空曠的場地、植被以及水體等元素的照明，都可以通過智能照明控制系統(tǒng)來識(shí)別。從保護(hù)環(huán)境、節(jié)能減排方面來看，智能照明控制系統(tǒng)可以與園區(qū)內(nèi)的環(huán)境相協(xié)調(diào)，并進(jìn)行管理，從而保障公園景觀的照明條件。園區(qū)內(nèi)的燈具通常需要具備避免眩光的功能，這樣可以為人們和車輛提供安全保障。園區(qū)內(nèi)的水體照明設(shè)備，也必須具備防水等功能。因此，應(yīng)用到公園景觀照明設(shè)計(jì)中的智能照明控制系統(tǒng)具有一定的特殊性。

1.4 智能照明控制系統(tǒng)的組成與數(shù)據(jù)傳輸方式

智能照明控制系統(tǒng)基本是由輸入單元、輸出單元和系統(tǒng)單元組成的。輸入單元包括輸入的開關(guān)、亮度傳感器、外界控制的觸摸屏及對(duì)場景進(jìn)行控制的控制器等部分[3]。輸出單元包括一個(gè)輸出模塊、智能控制的繼電器和可對(duì)光源進(jìn)行調(diào)節(jié)的調(diào)光模塊。系統(tǒng)單元主要是一系列連接輸入、輸出以及對(duì)總線進(jìn)行控制的接口等設(shè)備單元，有系統(tǒng)電源、網(wǎng)絡(luò)接口、異步傳輸標(biāo)準(zhǔn)接口RS232以及網(wǎng)絡(luò)橋等[4]。

目前智能照明控制系統(tǒng)的傳輸模式還沒有制定出統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，多數(shù)采用光纖數(shù)據(jù)傳輸方式、電力載波數(shù)據(jù)傳輸方式、無線射頻數(shù)據(jù)傳輸方式和雙絞線數(shù)據(jù)傳輸方式。

1.5 智能照明控制系統(tǒng)的控制方式

智能照明控制系統(tǒng)具備八種控制方式，不同的控制方式具備不同的特征和功能。因此，在進(jìn)行公園景觀設(shè)計(jì)的過程中，選擇控制方式非常重要?？刂品绞接校簣鼍翱刂品绞健⑷航M組合控制方式、定時(shí)控制方式、天文時(shí)鐘控制方式、光感探頭控制方式、就地控制方式、遠(yuǎn)程控制方式、圖示化監(jiān)控控制方式[5]。

1.6 智能照明系統(tǒng)與傳統(tǒng)照明系統(tǒng)的區(qū)別

傳統(tǒng)照明控制系統(tǒng)基本滿足了人們對(duì)于照明的最基本的需求。在控制照明上，主要是開關(guān)控制的形式，也僅能利用開關(guān)對(duì)燈具進(jìn)行控制。這種類型的燈具功能較為單一，安裝成本低，互換性好。但它也具備很大的缺點(diǎn)，在大范圍使用的時(shí)候，布線較亂，各個(gè)控制開關(guān)都有自己的線路，此外，僅僅能實(shí)現(xiàn)人為控制，這樣很難實(shí)現(xiàn)大范圍的照明管理，也會(huì)造成電力資源的浪費(fèi)。

智能照明控制系統(tǒng)是將計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、單片機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、傳感器技術(shù)等一系列現(xiàn)代技術(shù)進(jìn)行融合的產(chǎn)物，它的功能靈活多變。該系統(tǒng)不僅可以對(duì)照明強(qiáng)度進(jìn)行調(diào)節(jié)，還可以調(diào)節(jié)光的顏色，還具備其他特殊性功能。

2 典型公園景觀照明智能控制系統(tǒng)及其應(yīng)用

2.1 公園景觀照明設(shè)計(jì)用經(jīng)緯度與時(shí)間控制儀器

傳統(tǒng)公園景觀照明控制系統(tǒng)，通常會(huì)使用時(shí)間控制儀來控制電路，以達(dá)到控制照明的目的，但其并不具備智能化、個(gè)性化的控制方式。因此，在需要個(gè)性化服務(wù)時(shí)，往往會(huì)進(jìn)行人工調(diào)整，這樣并不能保證照明的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確度，也給后期維修增加了難度，還容易造成電力資源和人力資源的浪費(fèi)。隨著時(shí)間控制設(shè)備不斷更新?lián)Q代，經(jīng)緯度與時(shí)間控制相結(jié)合的儀器出現(xiàn)了，它可以對(duì)時(shí)間和經(jīng)緯度實(shí)現(xiàn)智能化控制和管理，同時(shí)用到了電腦及高科技軟件，大大縮小了時(shí)間誤差，并使用電腦軟件對(duì)照明模式進(jìn)行了調(diào)整，它的實(shí)時(shí)監(jiān)測技術(shù)，可以及時(shí)對(duì)公園照明系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而減少了客觀因素對(duì)照明設(shè)備的影響，保障了照明設(shè)備的平穩(wěn)運(yùn)行。

2.2 公園景觀照明設(shè)計(jì)用GPRS照明遠(yuǎn)程監(jiān)控儀

GPRS照明遠(yuǎn)程監(jiān)控儀在被應(yīng)用到公園景觀照明設(shè)計(jì)當(dāng)中時(shí)，包含了GPRS無線通信、電腦信息化管理和智能燈具控制系統(tǒng)的相關(guān)功能，無需近距離操控即可對(duì)公園的照明設(shè)備實(shí)施操控，還可進(jìn)行開關(guān)燈等操作，它能夠?qū)﹄娐返倪\(yùn)行情況進(jìn)行實(shí)施監(jiān)測，以便及時(shí)進(jìn)行維修。實(shí)施遠(yuǎn)程操控，可以最大程度上減少對(duì)人力物力財(cái)力的消耗，與此同時(shí)，建立了最高效的維修機(jī)制。

2.3 公園景觀照明設(shè)計(jì)用半導(dǎo)體照明控制設(shè)備

半導(dǎo)體技術(shù)是現(xiàn)代高科技的一種，應(yīng)用十分廣泛。將該技術(shù)應(yīng)用到公園景觀照明系統(tǒng)中，將對(duì)各參數(shù)的功能產(chǎn)生強(qiáng)化作用，并給智能控制系統(tǒng)制作出了統(tǒng)一的智能芯片，實(shí)現(xiàn)電路的集中化管理。想要讓智能照明控制系統(tǒng)的智能化特性更加明顯，需要讓系統(tǒng)和照明設(shè)備實(shí)現(xiàn)完美結(jié)合，使其能夠持續(xù)保持在最佳狀態(tài)。

2.4 應(yīng)用案例

東營市某公共景觀面積達(dá)400多萬平方米，整個(gè)園區(qū)內(nèi)地形多樣，一共有六大標(biāo)志性建筑，帶有特色的廣場、湖泊等。園區(qū)內(nèi)的照明設(shè)備一般設(shè)置在人員較為密集的地方，例如廣場、橋梁、碼頭、建筑物等處。該園區(qū)屬于大規(guī)模公共景觀，對(duì)照明控制系統(tǒng)的要求比較高，要求智能照明控制系統(tǒng)必須具有個(gè)性化功能，以滿足園區(qū)內(nèi)的照明需求。該園區(qū)設(shè)計(jì)使用的是國內(nèi)較為先進(jìn)的智能照明控制系統(tǒng)，可以利用網(wǎng)絡(luò)對(duì)園區(qū)的照明進(jìn)行個(gè)性化的操控，非常好地節(jié)約了電力資源，且實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程操控，提高了整體的管理水平。

3 結(jié)語

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人們的生活水平跟以前大不相同，開始對(duì)生活的品質(zhì)產(chǎn)生了追求。在物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的背景下，智能照明控制系統(tǒng)在公園景觀照明設(shè)計(jì)中開始廣泛應(yīng)用，這些經(jīng)驗(yàn)將為今后的公園照明系統(tǒng)建設(shè)提供借鑒。智能照明控制系統(tǒng)將會(huì)對(duì)今后的城市化發(fā)展產(chǎn)生極大的影響。

參考文獻(xiàn)

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