刘希伟 吴亚峰
(南京京泽照明工程有限公司，江苏 南京 211113)
城市景观照明的集成控制与管理
刘希伟 吴亚峰
(南京京泽照明工程有限公司，江苏 南京 211113)
对城市夜景照明管理进行了分析，从照明控制手段方面进行了论述，提出了不同系统之间兼容的方法，达到了夜景照明工程统一协调的效果，解决了城市夜景照明工程集中管理的问题。
夜景照明，集成控制，城市照明管理，智能照明
1 概述
随着经济文化水平的发展，城市夜景照明建设工程发展迅速，新建建筑一般都会将建筑夜景照明工程纳入建设预算，商业中心的已建建筑也会进行夜景照明改造，城市夜景照明正迎来一个蓬勃发展的建设阶段，在实际的建设过程中，由于不同业主单位、设计公司的理念因素，不同的建筑夜景照明设计风格各异，缺乏统一完善的管理，由于技术及经济原因，不同的建设方采用的夜景照明控制方式也不同。随着市民人文素养的提高，在构造具有特色的城市夜景、美化市容、促进能源节约的背景下，有必要由相关城市管理部门对城市夜景照明工程进行统一管理与规划，进行集中控制，根据实际需求对不同城市区域夜景照明工程进行统一开关控制，构建和谐的城市照明环境，节省能源开支。
2 夜景照明案例分析
某城市某商业区域，分为A,B,C,D,E共五个地块，A地块为新建甲级写字楼，B地块为某银行已建总部大楼，C地块为公园，D地块为办公商业综合体，E地块为购物中心，五个地块分别归五个建设单位所有，A地块夜景照明工程随着主体建筑正在建设中，C,D,E地块夜景照明在使用运行中，B地块夜景照明正在建设改造，商业中心周边道路照明归路灯管理处所有，见图1。
A,B地块分别由甲乙两家单位中标设计方案，由于业主需求及专业设计人员建议，均采用智能照明控制系统，进行分场景控制，A地块采用澳大利亚Dalitek智能控制系统，B地块采用施耐德EIB智能控制系统，C地块采用ZigBee控制，D,E地块采用时间与交流接触器控制，周边道路路灯由路灯处采用远程GPRS开关，各地块设置的开灯时间不同。
为了实现“适用、经济、绿色、美观”的建筑方针，加强城市照明管理，方便市民生活，美化市容环境，促进能源节约，城市管理部门根据《城市道路管理条例》《市容管理条例》等法规规定，决定对城市夜景照明进行统一管理，计划将本区域城市夜景照明系统纳入市路灯处监控中心统一控制管理，通过对本区域各个建设单位的走访、调查，发现各个单位的控制方式、控制模式不统一，由于路灯处照明监控系统建设时间早，且控制全市城区所有道路照明，软硬件升级难度高。如何采用经济、便捷的方式，将各地块夜景照明工程接入城市照明监控平台，是城市管理部门遇到的一个难题，这个问题广泛存在于各个城市的夜景照明管理中。
3 常见的照明控制方式
目前常见的照明控制方式一般为：时间控制，光感控制，GPRS/GSM远程控制，ZigBee控制，智能控制等。
3.1 时间控制
时间控制原理相对简单，即采用微电脑时控开关控制交流接触器，优点为操作简单，成本低廉，使用广泛，见图2。
缺点为较难实现分场景控制，各个控制箱柜之间相对独立，开关灯时间不灵活，不利于集中控制，一般适用于小型工程。
3.2 光感控制
光感控制原理同时间控制，即采用光度感应器感应光照，配合交流接触器使用，当照度达到某一设定阙值，光感控制器控制接触器，实现照明开关，优点为经济实用，操作简单，缺点为不利于人为控制，控制模式单一。一般光感控制器配合时间控制器使用，多用于室外景观照明，见图3。
3.3 GPRS/GSM远程控制
GPRS/GSM控制器一般多用于道路照明，路灯管理处使用较多，路灯管理处监控中心通过GPRS/GSM信号对管理区域内所有道路照明统一设置开关，并可实时监控照明运行状态，也可对灯具损坏情况、电压电流等进行检测，优点为功能丰富，控制模式多样，缺点为价格较高，不适用于单体工程。
3.4 ZigBee控制
ZigBee是一种短距离、低功耗的无线通信技术，控制原理同GPRS/GSM控制器，可通过专用模块控制交流接触器，也可直接通过相应模块控制灯具，价格相对低廉，一般适用于路灯，或者公园不同区域配电箱之间的通信控制，见图4。
3.5 智能控制系统
随着技术的发展，智能照明控制系统发展迅速，市场占有率逐渐提高，多适用于大型建筑、集群建筑、室外景观等应用场所。
智能照明控制系统一般由可编程控制器、调光控制器、传感器、时钟管理器、可编程面板、网关等模块组成，系统兼容性强，也可采用互联网进行远程控制，手机APP控制，优点为可自由实现多场景、多任务模式控制，操作自由，控制模式多样化，可扩展性强，缺点为价格相对昂贵，见图5。
目前市场上常见的智能控制系统包括邦奇，施耐德，ABB,HDL等，不同品牌之间设备可通过协议兼容。
4 智能照明的集成控制
在上文的案例中，A地块采用澳大利亚Dalitek智能控制系统，A1～A4楼体之间采用网关接入内网，楼体之间照明信号通过内网传输，B地块夜景照明与建筑智能化集成于本地局域网，由于A,B地块都采用内网通讯。接到监控中心，一种解决方案为采用KNX网关，通过外网通讯接入到路灯处监控中心，但因A,B模块内网同样集成了监控、门禁等系统，KNX网关为TCP/IP通讯协议，如果直接接入外网，就会使整个内网各端口直接暴露在外网环境当中，考虑到安全因素，A,B建设单位否决此种方案。
路灯监控中心控制设备为服务端与终端接收器，终端接收器为一套GPRS信号收发设备、数据处理模块、交流接触器等硬件，并具有电流电压检测、数据上传等功能。路灯监控中心提出方案二为在A,B单位配电间夜景照明总供电回路安装终端接触器，控制供电电源的开关，由于配电间位于地下-2层，考虑到规范、安全及信号问题，且A,B单位都需要对夜景照明进行本地控制，此方案被否决。
由于A,B地块都采用市场上常见的智能控制系统，经过技术确认，两套系统都能采用干接点信号转换器模块对第三方终端信号进行兼容，最终，由路灯处对终端设备进行设置，提供多路干接点信号，接入智能照明控制系统，路灯监控中心可通过远程控制干接点信号，A,B对干接点信号进行编程后实现场景控制，且转换后的干接点信号采用RS485协议传输，不影响本地内网安全，也不影响照明设备的本地控制，本地、路灯监控中心都可以对A,B地块照明系统进行开关控制，最终达到照明系统接入到路灯监控中心的目的，但依旧存在路灯监控中心不能检测本地照明运行状态、电流、负载功耗等问题，见图6。
C,D,E地块由于采用市场上普通的交流接触器控制，与路灯处远程控制终端设备原理基本相同，可通过在原照明配电箱内增加二次回路，实现对夜景照明的远程集中控制。
最终，所有地块都接入到路灯监控中心，由路灯监控中心对本区域的夜景照明进行统一开启关闭，实现了夜景照明的统一。
5 夜景照明集中监控的意义与思考
城市管理部门通过对夜景照明的集中控制，可有效提升城市的风貌形象，丰富城市的文化内涵，可以对夜景灯光进行管控，通过设置照明开关灯场景，有效防止光污染及过度照明，为市民提供舒适的生活环境。通过统一管理，可有效节省能源，降低对电能的耗费，实现节能环保。
由于技术的发展，各种新的控制技术不断推出，但由于各城市照明监控中心的建成时间较早，所采用的监控平台技术相对落后，不利于兼容新设备，照明监控设备服务厂商可根据市场上主流的控制方式，不断升级改造相关设备，改善通讯协议，以此可以更高效、经济的兼容其他控制系统，更好的服务城市管理。
工程建设方应采用新技术、新控制手段进行建筑照明控制，不仅可以对夜景照明工程进行高效的管理，也可以通过设置合理的灯光场景实现照明的节能。
[1] 徐东辉.远程路灯监控系统的设计[J].辽东学院学报(自然科学版),2017,24(2):113-119.
[2] 杜常州.浅析城市夜景照明系统规划设计与控制管理[J].装饰装修天地,2017(9):122.
[3] 林志鹏.浅谈建筑电气节能措施中的智能照明控制[J].四川建材,2017,43(6):226-227.
Integratedcontrolandmanagementofurbannightviewlighting
LiuXiweiWuYafeng
(NanjingJingzeLightingTechnologyCo.,Ltd,Nanjing211113,China)
Abstarct: Through the analysis of urban nightview lighting management, this paper discusses the lighting control method and puts forward the compatibility method between different systems, it has achieved the unified and coordinated effect of nightview lighting project, solved the problem of centralized management of urban nightview lighting project.
nightview lighting, integrated control, urban lighting management, smart lighting
1009-6825(2017)35-0139-02
2017-10-08
刘希伟(1986- )，男，助理工程师； 吴亚峰(1990- )，男
TM923
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