智能照明控制系统在城市夜景照明中的应用

［摘 要］智能照明控制系统在城市工程建设中广泛应用，其不仅可以实现对电力资源的合理利用，而且可起到美化城市景观、烘托城市夜景艺术氛围的作用，给人们带来了更多的视觉体验。文章分析了智能照明控制系统在城市夜景照明中的应用，并结合具体案例对城市夜景智能化照明控制系统设计与具体应用进行了探讨，以为后期城市夜景照明的集中统一管理提供更多的参考依据。

［关键词］智能照明控制系统；城市夜景照明；设计与具体应用

［中图分类号］TP368.1 ［文献标志码］A ［文章编号］2095–6487（2024）04–0015–03

城市化建设进程速度的加快提高了城市居民的生活水平，负责城市形象管理的部门也开始加强对城市基础建设和形象打造的重视，希望能够为居民创造良好的生活环境。城市夜景照明作为城市景观的重要组成部分，不仅能够塑造良好的城市形象，还能增强城市的美观度，提高城市的知名度，在推动城市现代化建设方面起到了非常重要的作用。但部分城市建筑环境在其灯光照明设计方面缺乏相应的创新意识，对于灯光照明的认知还停留在其自身所具有的照明功能和使用形式上，对于灯光照明的作用缺少更为深入的理解，设计手法单一，缺乏整体性，缺少照明建筑化设计策略等，导致城市建筑文化特色无法得到充分展现。同时，城市建筑夜景照明还面临着能源消耗大、整体管理难度高、灯光照明时间不统一或对灯光亮度的要求不统一等。此外，部分城市的夜景照明系统并未实现统一控制，各个控制点都需要进行单独管理，再加上控制点较为分散，也增加了管理工作的难度。因此，相关部门需从宏观角度积极运用智能化系统，对城市夜景照明工程进行统一设计和管理，充分体现照明系统在城市形象塑造方面的价值。

1 智能照明控制系统概述

智能照明控制系统运行阶段，主要是依靠电磁调压和高新电子技术对该系统的运行状况进行监测和跟踪。通过智能化的管理手段控制监测照明系统的电流和电压，减少电荷不稳定造成的运行故障和功率损耗。另外，应用智能化技术对照明系统进行监控，能避免照明系统的线路运行温度过高，为城市照明系统的优化提供便利条件。

智能照明控制系统主要由远程通信、现场控制及主控系统共同组成。远程通信借助移动通信和以太网实现，并搭载无线通信设备，只需利用数据通信线路就能将这些设备连接在一起，既能保证主控系统与各个控制系统连接的稳定性，又能将现场采集的数据和信息向数控系统进行反馈，主控系统还可以直接向各个控制单元发送指令。现场控制系统主要包括传感器、指令译码器、操作控制器等设备，其功能在于对现场的检测信号进行收集，然后在根据存取指令、分析指令及执行指令进行操作，通过现场控制单元可对照明设备的运行状态进行管理。智能照明系统中的主控系统可实现对照明系统的统一管理，不仅能够全面覆盖城市的照明范围，也能对照明系统中的各项设备实现统一管理，从而提高夜景照明系统运行的稳定性。

智能照明控制系统由多个模块共同组成，具体组成如图1 所示。智能照明控制系统运行阶段的主要目的是使照明系统中的各项设备稳定运行，确保照明系统在复杂的运行环境中依然能够降低能耗，降低设备的运维成本，延长照明设备的使用年限。

2 照明控制的基本类型

2.1 单点灯照明控制

单点灯照明控制主要指通过操作系统或设备直接控制其中一盏灯，例如，基础的照明系统都是采用单点灯照明控制系统，这种照明系统的操控原理非常简单，操作方法也比较单一，基本上通过一个开关、导线就能直接控制照明灯具。其优势是可将开闭照明装置安装在任意入口处，缺点是对平面布线的要求较高。单灯照明控制系统如今已成为应用范围最广的照明装置，也是照明控制系统中必须具备的单元之一。

2.2 区域控制

区域照明控制主要指通过控制系统对特定区域或者个别区域的照明设备进行控制，该控制模式的优势在于即便是在一个控制区域内，也能根据灯具的要求实现直接控制或者间接控制。这种控制模式主要是采用回路电容，即根据回路对灯具实现分别控制，为此又被称为路线控制型照明控制系统。

2.3 网络控制

网络控制是智能照明控制的一种类型，其通过互联网连接多个智能照明设备，形成智能照明系统，实现对整个系统的集中控制和管理。相比于单点灯照明控制和区域控制，网络控制的优势在于其具有更高的灵活性、智能化程度和可扩展性。在网络控制的智能照明系统中，每个照明设备都被连接到互联网上，通过无线或有线方式实现。设备之间通过网络通信协议进行通讯，如ZigBee、WiFi、蓝牙等，实现对照明设备的控制。用户可直接通过云端控制中心实现对照明系统的控制和管理，例如，调节照明亮度、颜色及时间等。在实际应用中，网络控制的智能照明系统可应用于许多场景，例如，智能家居、商业建筑、公共场所等。在智能家居中，用户可通过手机App 或智能语音助手对灯光进行控制，实现智能化的照明体验。在商业建筑中，网络控制的智能照明系统可根据建筑的使用情况自动调节照明亮度和色温，提高建筑能源利用效率。在公共场所中，智能照明系统可通过传感器实现自动控制，例如，当人流密集时自动调节照明亮度，当人员较少时自动降低照明亮度，从而达到节能和环保的效果。

3 智能照明控制系统在城市夜景照明中的应用价值

与传统的照明系统相比，城市夜景照明系统的使用时间基本上从晚上6 点到凌晨，应用时间较为固定。如果照明系统在非运行时间内依然运行，那么电能能源的消耗量也会随之增长。而将智能照明控制系统应用在城市夜景照明系统中，可确保城市夜景照明系统始终在预设时间内运行。一旦涉及照明需求，智能照明控制系统就可以对照明系统的运行时间进行灵活控制。另外，在智能照明控制系统的辅助下，城市夜景照明系统还能实现个性化设置，结合城市夜景照明时间段的具体要求调整照明模式。

利用智能照明控制系统控制城市夜景照明设备，能够根据不同的设置对照明效果进行调整，结合城市的形象和发展需求打造具有城市特色的灯光艺术氛围，提高城市的美观度。将智能照明控制系统应用在城市夜景照明中，可使得夜景照明系统更加灵活，既能满足城市夜景对灯光的多元化需求，也能增强夜景照明系统的功能性。智能照明控制系统对数据管理和指令传输能够起到保障作用，从而实现对城市夜景照明设备的准确控制。另外，将智能照明控制系统应用在城市夜景照明系统中，还能借助网络技术对照明设备的运行状态进行监督和控制，例如，对城市照明系统中各个照明设备回路实际运行情况的全面掌控。一旦照明系统中某一回路存在突发性的问题或运行故障，监测板块就会发出预警，并将其情况上传至主控系统，工作人员就会及时对照明系统进行应急控制，并采取措施以保证系统的正常运行。对城市夜景照明系统的日常检修与技术维护工作的顺利进行起到了积极作用。

4 智能照明控制系统在城市夜景照明中的具体应用

4.1 工程实例背景概况

以重庆市两江四岸作为智能照明控制系统在城市夜景照明中的应用案例，智能照明控制系统能够全面满足重庆夜景对照明设备的需求，促进城市夜景照明控制系统与各个区域照明控制系统之间的衔接，确保重庆的城市夜景能够实现智能化建设。管理中心具备了所有对建筑夜景灯管的照明控制功能，可实现对夜景照明系统的连锁操作或简单操作，也能对城市夜景照明系统运行的稳定性进行全面监督，促使照明设备的指挥和调动都能实现智能化。另外，在该系统的支撑下对重庆各个区域的城市夜景照明设备实现精细化管理，还能在减少电力消耗的同时，满足夜景照明的切实需求。

4.2 具体设计与应用

（1）智能照明控制系统总体架构的设计。城市夜景智能照明控制系统设计初期，既要考虑照明控制管理平台，也要考虑到城市各个区域对照明运维工作的需求。在这个过程中相关人员需积极运用GPS、GIS等技术采集和整合相关的数据资源，确保后期的设计和建设工作能够顺利开展。

（2）智能照明控制系统控制管理中心的部署与配置。控制管理中心主要由会议室、监控中心和机房共同组成，每个模板都具备不同的功能，该系统中的监控中心和会议室都专门配备了可视化屏幕和应急指挥系统，机房配备了数据中心和网络设备，能够为城市夜景照明控制系统的服务器和安全网络设备提供更好的服务。

（3）智能照明控制系统业务数据的建设。系统业务覆盖的数据包括照明的主体数据、供配电数据及应急数据等，通过该系统的主体数据和属性数据能快速判断照明建筑的年限、位置和具体类别，而照明设备的数据则包含了类型、位置及灯光开关和运行功率等信息。供配电数据主要涉及电压、电流、功率等数据。日常运维数据主要涉及夜景照明的新建和审批，以及日常检查和维护等。应急数据主要包括设备的运维数据和处理应急事件时产生的数据，能够为以后的应急事件处理提供参考依据。

（4）智能照明控制系统数据处理与数据库的创设及构建。系统在建设过程中会产生各种各样的数据，数据集成的难度较大，为解决这一问题，系统管理平台设计人员结合城市夜景照明项目实施经验，通过地理空间数据实现对城市夜景照明系统的各项数据进行收集，然后再对各项信息进行提取，从而实现数据库的搭建。创设和构建系统数据库能够为城市夜景照明系统的信息化建设提供重要数据管理保障。

相关人员在构建数据库和处理数据的过程中要先创建2D 数据建模，搭建GIS 地图数据库时要将离线地图的数据接收、整理和传输均作为建设重点。控制系统的业务数据建设阶段，还需要及时搭建城市夜景照明数据库和照明载体数据库。

（5）接口标准的制订。接口标准的制订与城市夜景照明全生命周期的管理工作有直接关系。打造智能照明控制系统时，需结合数据库和系统建设实现更新优化和管理维护，所有环节都要制订相应的管理规范，确保各环节落实的过程中都有法可依，有据可依。例如，制订开关控制器和电表接口的标准时，需将ModbusTCP 标准协议作为主要参考依据，在这个过程中也要对现场的开关控制器进行全面采集，接口标准的制订需同时覆盖数据、通信及回路控制点。相关人员还要参考TPC 协议对局域网中的在线设备进行监控，同时还要对设备在线状态、离线状态及故障状态进行系统的分析与统计。

5 智能照明控制系统的未来发展趋势

随着互联网信息化技术的飞速发展，智能照明控制系统迎来了前所未有的机遇。城市夜景照明的集中控制、遥感控制、遥控监测、显示与联动控制等远程操控技术的应用范围越来越广。在社会经济的快速发展背景下，各城市涌现出了许多联动城片区的夜景照明盛况。例如，2018 年6 月青岛上合峰会的夜景照明效果，通过合理运用夜景智能照明控制系统，将“世界水准、中国气派、山东风格与青岛特色”等主题目标展现得淋漓尽致。

青岛上合峰会的灯光控制主要依托于标准DMX512 协议，并在此基础上增加了开放式协议，同时展现了多种建筑的夜景照明效果。未来城市夜景智能照明控制系统的发展趋势将更加注重人性化、智能化及绿色化。人性化方面，智能照明将更好地满足人们的生活需求，提供更加舒适、健康和个性化的照明环境。智能化方面，随着物联网、云计算和人工智能等技术的发展，智能照明将实现更加智能化的管理和控制，提高能效和管理效率。绿色化方面，智能照明将更加注重环保和节能，采用更加高效、环保的照明技术和材料，推动绿色建筑和可持续发展。

6 结束语

智能照明控制系统在城市夜景照明中的应用价值非常高。相关领域的设计人员需充分认识到智能照明技术的重要性，并将其积极运用在城市夜景照明平台的设计和建设当中，结合城市建设的实际情况与智能照明控制系统的组成结构，在对城市夜景照明工程建设进行调查和分析的同时，对城市的夜景照明控制范围内所有设施的分布情况进行全面把控，不仅能为城市夜景增添更多的艺术氛围，还能促进智能照明控制系统的有效应用，提升城市夜景照明工程的控制管理水平，更有利于城市建设的可持续发展。

参考文献

[1] 关宏德. 夜景照明工程控制系统探析[J]. 福建建筑，2018（6）：118-122.

[2] 李益鸿. 智能照明控制系统在城市夜景照明工程中的应用[J]. 光源与照明，2022（2）：92-94.