智能照明系统在城市景观亮化工程中的应用

2022-02-28薛凯文

智能建筑与智慧城市 2022年12期

薛凯文

（中国市政工程西南设计研究总院有限公司）

1 引言

智能照明系统在城市景观亮化工程中的应用能够提高城市的服务性和功能性，通过科技改善夜间生活环境，以感性的艺术提升城市品位，以数字化、智能化的方式高效管理亮化工程的运行，以合理控制、分级管理的方式减少耗能，在现代化的施工中优化相关部门的管理工作、延长照明设备的使用寿命、展示城市特色文化。

2 城市景观亮化工程中的问题

2.1 景观亮化智能化水平较低

我国智能照明系统发展时间较短，许多广场、公园、商业街的景观照明设施技术水平并不强，管理系统相对较差，项目初次建成后维护责任不清或维护不到位、不及时，降低了夜间城市亮化工程的效果。

2.2 夜景光污染

不少城市景观空间为了追求达到“网红”的效应，在色彩的应用上过于强烈，尽管部分景点确实也达到了增强视觉冲击的效果，但大幅面的广告灯箱、闪烁频率过高、色彩变幻不协调等给人们的情绪和生理产生了负面影响，使智能照明系统的发展与推广不利。

2.3 智能照明系统与艺术审美相结合

城市居民对景观亮化工程的要求也在不断变化，如今更追求通过光的变化形式，提高主题性和所表达内容的丰富性，以达到城市各个场景不同特质的体现，反对趋同而简单粗暴的设计手段。当今的智能照明设计应多一些让内容引导技术发展的思考，让设计以及智能技术的发展与应用都更加动人，例如，在光源设备的隐藏或美化、多功能的集成、安装方式对原建筑的保护等许多细节方面都还尚有可以推敲发展的空间。

3 智能照明系统在城市景观亮化工程中的应用

在城市建设的发展中，要结合先进的技术和设备优化城市景观亮化工程，通过系统化控制的方式提高管理的便利性，在工程的建设中合理规划智能照明系统，尤其要重视系统的控制技术，从科学的角度，解决传统城市景观亮化工程中存在的问题，将理性的智能技术与感性的艺术相融合，展现城市风采。

3.1 智能照明系统在城市道路亮化工程中的应用

1）远程监控照明设备

采用智能照明系统，能够结合其中的远程监控模块实时了解照明设备的运行情况。在工程中添加传感器装置，通过监控系统及时掌握城市景观亮化工程中的真实运行情况，将其清晰地投放至监控终端屏幕中，管理人员能够借助终端监控系统，了解设备的运行状态，保证其安全性。另外，远程监控还有利于检修等工作的开展，通过线上的方式远程监测、检验设备的功率、电流等，如设备或电路存在问题，能够及时解决，避免出现影响更大的安全隐患[3]。

2）优化设备开关控制

通常情况下，城市照明系统包括道路照明和景观照明两个部分，在景观亮化工程中既要保证安全性也要保证工程质量。例如在城市的生活中，各区域的景观照明设施的开启和关闭不能过早也不能过晚，要选择恰当的时间，且春、夏、秋、冬的昼夜长短不同，需要结合实际情况进行控制开关，如果城市景观照明设备开启时间过晚，对城市的安全性会造成一定影响，过早会浪费能源，因此结合智能照明系统，合理控制城市景观亮化设备，充分发挥工程项目的实际意义。另外可以将系统控制与艺术照明相融合，形成具有艺术性的景观亮化工程，在工程建设中结合系统控制的方式是灯光与整体的景观环境相融合，结合灯光中的点与线，形成立体的空间感，以系统控制的形式最大化利用灯光效果，恰如其分地展示灯光与景观之间的艺术联系，并根据景观周围的环境和交通情况做出调整，突出景观重点，使城市景观的亮化工程层次分明[4]。

3）发挥数据库功能

在城市景观亮化工程中要通过建立数据库，收集重要的照明设备相关参数数据，并且能够分析数据、储存数据。相关管理部门结合终端设备，随时调取所需数据，例如调取某一时间段、某一区域的照明设备数据，工作人员可以用过数据的分析和对比，发现工程中存在的问题，加以改进，提出解决方案，提升管理质量和工程质量。

4）远程监控配电箱

在工程中为每个配电箱安装一个远程监控设备，结合专业的导轨安装远程监控设备。该设备需要具备体积小、结构紧凑等特点，便于升级配电箱，在远程监控单元模组的网络连接要采用无线通讯，例如5G模块，提升网络传输速度。在设备工作中利用远程测控单元模组设备，完成对交流电源线的电压、电流数据准确测量，结合数据判断超限问题，如出现相关问题需要向有关部门及时上报、及时处理，并利用监控模块控制回路，根据设定的时间完成自动开关动作。另外在电气量测控数据中也能发挥较大作用，电气量数据中包括四种超限值设置，其中有上限值保护、下限值保护、上限值告警、下限值告警，如果其中任意限制出现问题都会应发超限状况。

3.2 智能照明系统在城市建筑景观亮化工程中的应用

1）设备监控系统

设备监控系统是基于物联网技术，将城市空间信息相融合，采集对工程有用的数据，以及照明设备的基本信息，通过传感器、远程操控、电气自动化等技术，实现对智能照明系统设备的控制，实时监测照明设备的亮度、照明开关、电压、电流等设备参数、运行数据。同时，检测输电线路、电机设备的功率、频率、电流、温度、电压等数据。一旦出现异常数据，监控系统会激发报警装置，向相关部门发出警报，如果在预设的故障数据中，会将数据反馈到终端，并触发预案系统，消除预设中的故障问题，迅速解决问题，保障城市景观照明设备不受影响[5]。

2）照明管理系统

在现代化的景观亮化工程中，既要提升技术手段，也要突出艺术氛围，以照明管理系统的方式控制景观亮化中的表达，通过闪烁、色彩变换、明暗变换等方式增加景观的层次性，以动态的灯光变化烘托愉快的氛围。例如，在商业街的景观亮化工程中，在商业街开展活动时可通过照明管理系统变化灯光，营造良好的活动氛围。照明管理系统中应储存相关功能预设，当照明设备或线路出现问题后，如果在预设数据中，应及时通过系统做出处理和反馈，保证照明的功能性。照明管理系统应按照所处地域的日照时间、城市建设、夜间流通量、城市生活、商业聚集区等信息制定合理的照明方案，结合实际调研数据，科学、合理地完善照明管理系统。

3）信息处理系统

在智能照明系统中，会产生大量的数据以及信息，因此要结合信息处理系统优化城市景观亮化工程。信息处理系统应由认证、授权、服务等几个子系统组成，实现任务的合理调度，信息系统将采集城市二维空间以及三维空间的数据信息、照明灯动态监测数据、照明灯专业数据，并将上述数据信息进行分析、储存，结合计算机完成运算和交互，为相关部门管理者提供智慧照明亮化工程的二维GIS平面地图与三维GIS立体地图。实现照明灯信息查询服务、照明灯数据分析服务，有利于管理者对智慧照明及亮化工程进行科学、合理地控制[6]。

4 智能照明系统在城市景观亮化工程中的技术要点

4.1 管线技术要点

首先在管线进场前，监理部门要负责验收管线，在获得监理审批且获得材料的合格证、检验报告等资料后才能进场投入使用。其次在定位线管的工作中，施工方要结合施工图中管线设计进行安装。在工程中明确管线的实际走势，在照明设备定位施工中要注意施工的规范化，如果施工现场与施工图纸存在较大差异，需要立刻上报，相关部门及时调整方案，优化施工方案，调整管线定位。最后敷设管线，在这一施工环节中同样要注意施工技术的准确性，根据施工图纸以及现场情况定位敷设管线。同时要为每个照明设备留三通的插线盒，并用金属软管保护照明设备的线路，在施工中做好记录工作，为后续检修或查询问题时提供便利，保证景观亮化工程的艺术性。

4.2 照明设备安装技术要点

在施工中安装照明设备，要注意操作的规范化，施工人员需要在安装前检查照明设备的质量。在安装铝合金支架时，要选用耐热绝缘的材料做导线的保护套。连接盒处理线头的操作要注意满足电气规范，并做好防水处理以及绝缘处理。当施工人员完成设备的调试工作后，需要再次复检照明设备以及管线是否固定好。另外在照明设备的采购中也需要做好质量监控工作，工作人员对选择的照明设备进行登记，在经过相关部门及人员的同意后，进行正式采购，选择有资质的厂家采购相关设备，在入场前要经过监理的验收和登记，保存照明设备的检测报告、合格证等文件，通过测试后正式投入使用[7]。

4.3 智能系统的安装和调试

智能照明系统的应用要点在于引用较多的智能化系统及技术。例如，在夜间照明远程集中控制系统中，要采用通讯网络进行无线远程的控制。根据集中控制系统在不同的设备端自主进行可视化操作，譬如单回路远程开关控制、多汇率自由组合等，根据区域化需求，完成合理的控制工作。在智能灯光控制系统中，可以结合预设或编制的灯光效果进行展示，根据预设的位置布置各种照明设备，将其与控制器连接后，软件系统会马上显示灯具的明暗变化，照明灯具随之调节亮度和颜色。