1,、前言
LED以其節(jié)能環(huán)保,、壽命長,、可靠性高,、色彩豐富、易控制（響應迅速,、便于非標設計及超長跨距控制）等特點,，在我國各大中城市景觀照明中得到了廣泛應用。在北京奧林匹克公園,，夜晚的“水立方”（國家游泳中心）玲瓏剔透,，散發(fā)著湛藍色的迷人的光芒。“水立方”的景觀照明工程就全部采用LED照明,，據估算,，比采用傳統(tǒng)的熒光燈照明全年可節(jié)電74.5萬kWh，節(jié)能達70%以上,。
LED色彩豐富,，理論上僅用LED光源就能完全覆蓋CIE色度曲線中的所有飽和顏色，即LED通過與磷的有機結合幾乎能夠產生任何顏色,；LED可低壓直流供電,，調光方便，因此在景觀照明領域具有其它光源無法比擬的優(yōu)勢,。
目前,，管理與控制一體化是照明節(jié)能的一項關鍵技術。配合適當?shù)目刂撇呗?，按照環(huán)境整體要求對LED進行編程控制,，通過LED光色的協(xié)調，即可產生整體的藝術景觀效果,。下面以實際應用為基礎介紹管控一體化技術在LED景觀照明中的應用,。
2、LED景觀照明管控一體化智能控制系統(tǒng)
LED景觀照明管控一體化智能控制系統(tǒng)包括設備的監(jiān)管和智能控制兩大部分,，現(xiàn)場設備的監(jiān)控主要實現(xiàn)對照明回路,、燈具的智能控制、防盜,、在線故障診斷與報警等,。LED景觀照明的智能控制是區(qū)別于其他管控一體化系統(tǒng)的關鍵部分，通過智能控制策略可以充分體現(xiàn)LED應用于景觀照明的優(yōu)勢,，是將景觀照明設計師的設計思想具體實現(xiàn)的有效手段,。
2.1設備監(jiān)控
2.1.1智能控制器/驅動器的安裝位置
管控一體化控制系統(tǒng)在線路終端配置智能控制器。根據實際需求的不同,，智能控制器/驅動器的安裝位置不同：
a.一個智能控制器/驅動器負責一個/多個回路,、多個照明設備的監(jiān)控、防盜和數(shù)據傳輸?shù)墓芾?。此方案適用于照明設備較多,，且相對集中的場所,。
b.每個燈具安裝一個智能控制器/驅動器。能自動監(jiān)測到保護跳閘,、線路故障,、電壓波動,、開關控制異常等突發(fā)事件,，并通過控制器內部的通信模塊及時將報警數(shù)據上傳到監(jiān)控中心，供值班人員及時了解情況,，做出處理,。此方案適用于照明設備數(shù)量較少，且相對分散的場所,。
2.1.2防盜問題
防盜是目前景觀照明工程面臨的一大難題,，景觀照明的設施大多在戶外，周圍人員流動大,，給防盜工作帶來很大困難,。而管控一體化控制系統(tǒng)線路終端的智能控制器可方便地起到防盜作用：
a.為燈具、配電箱設計防拆開關,，通過智能控制器監(jiān)控,、檢測電信號，與報警聯(lián)動,。
b.燈具內設計玻璃破碎震動開關,，通過智能控制器監(jiān)控、檢測電信號,，與報警聯(lián)動,。除此之外還可以通過遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)進行監(jiān)視，建立遠程監(jiān)控與人員巡更相結合的制度,。
1,、前言
LED以其節(jié)能環(huán)保、壽命長,、可靠性高,、色彩豐富、易控制（響應迅速,、便于非標設計及超長跨距控制）等特點,，在我國各大中城市景觀照明中得到了廣泛應用。在北京奧林匹克公園,，夜晚的“水立方”（國家游泳中心）玲瓏剔透,，散發(fā)著湛藍色的迷人的光芒。“水立方”的景觀照明工程就全部采用LED照明,，據估算,，比采用傳統(tǒng)的熒光燈照明全年可節(jié)電74.5萬kWh,，節(jié)能達70%以上。
LED色彩豐富,，理論上僅用LED光源就能完全覆蓋CIE色度曲線中的所有飽和顏色,，即LED通過與磷的有機結合幾乎能夠產生任何顏色；LED可低壓直流供電,，調光方便,，因此在景觀照明領域具有其它光源無法比擬的優(yōu)勢。
目前,，管理與控制一體化是照明節(jié)能的一項關鍵技術,。配合適當?shù)目刂撇呗裕凑窄h(huán)境整體要求對LED進行編程控制,，通過LED光色的協(xié)調,，即可產生整體的藝術景觀效果。下面以實際應用為基礎介紹管控一體化技術在LED景觀照明中的應用,。
2,、LED景觀照明管控一體化智能控制系統(tǒng)
LED景觀照明管控一體化智能控制系統(tǒng)包括設備的監(jiān)管和智能控制兩大部分，現(xiàn)場設備的監(jiān)控主要實現(xiàn)對照明回路,、燈具的智能控制,、防盜、在線故障診斷與報警等,。LED景觀照明的智能控制是區(qū)別于其他管控一體化系統(tǒng)的關鍵部分,，通過智能控制策略可以充分體現(xiàn)LED應用于景觀照明的優(yōu)勢，是將景觀照明設計師的設計思想具體實現(xiàn)的有效手段,。
2.1設備監(jiān)控
2.1.1智能控制器/驅動器的安裝位置
管控一體化控制系統(tǒng)在線路終端配置智能控制器,。根據實際需求的不同，智能控制器/驅動器的安裝位置不同：
a.一個智能控制器/驅動器負責一個/多個回路,、多個照明設備的監(jiān)控,、防盜和數(shù)據傳輸?shù)墓芾怼４朔桨高m用于照明設備較多,，且相對集中的場所,。
b.每個燈具安裝一個智能控制器/驅動器。能自動監(jiān)測到保護跳閘,、線路故障,、電壓波動、開關控制異常等突發(fā)事件,，并通過控制器內部的通信模塊及時將報警數(shù)據上傳到監(jiān)控中心,，供值班人員及時了解情況，做出處理,。此方案適用于照明設備數(shù)量較少,，且相對分散的場所,。
2.1.2防盜問題
防盜是目前景觀照明工程面臨的一大難題，景觀照明的設施大多在戶外,，周圍人員流動大,，給防盜工作帶來很大困難。而管控一體化控制系統(tǒng)線路終端的智能控制器可方便地起到防盜作用：
a.為燈具,、配電箱設計防拆開關,，通過智能控制器監(jiān)控、檢測電信號,，與報警聯(lián)動,。
b.燈具內設計玻璃破碎震動開關，通過智能控制器監(jiān)控,、檢測電信號，與報警聯(lián)動,。除此之外還可以通過遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)進行監(jiān)視,，建立遠程監(jiān)控與人員巡更相結合的制度。
2.2智能控制
LED景觀照明的節(jié)能控制主要體現(xiàn)在智能控制方面,，并通過智能控制器與監(jiān)控中心服務器的通信來實現(xiàn)下述功能,。
2.2.1自動開關燈
a.根據所在地的經緯度和季節(jié)編制開關燈時間表，景觀照明智能控制系統(tǒng)嚴格按時間表開關景觀照明,，這種控制方式的缺陷是,，控制方式比較呆板，電能浪費較嚴重,。
b.智能監(jiān)控,，根據光電傳感器檢測到的照度值控制開關燈，控制方式比較靈活,，在無需人工干預的條件下實時地營造絢爛夜景氛圍,，同時也節(jié)約電能。
2.2.2動態(tài)自動調光
開燈之后通過視頻圖像處理技術對現(xiàn)場的視頻監(jiān)控圖像進行處理,，由監(jiān)控中心的計算機計算出人流量,，根據人流量對景觀照明進行調光控制。
2.2.3動態(tài)場景變換
設定不同的景觀照明場景,，根據不同的日期和時間自動切換相應的場景,，節(jié)假日設定多種節(jié)日場景，定時變幻效果,。動態(tài)場景變換由場景控制單元自動完成,，監(jiān)控人員只需在監(jiān)控中心通過視頻監(jiān)控即可，也可切換到人工操作模式,，由人工操作實現(xiàn)景觀照明場景的切換,。
3,、無錫廣南立交LED景觀照明的智能控制
無錫市外環(huán)的廣南立交位于312國道和金匱路交叉口，占地面積約10萬m2,。在廣南立交的景觀照明控制系統(tǒng)中采用了點,、線、面相融合的手法,，來突出景觀效果,。在燈具布置方面，橋身側立面采用LED帶狀洗墻燈,，清晰地展現(xiàn)了橋身的線條輪廓,；側立面從上到下的光暈效果表現(xiàn)出環(huán)境的靜謐祥和；LED投光燈對橋墩與橋身底面由下向上的泛光效果增強了橋身的體積感,，給人以穩(wěn)固,、安全的感覺。整個橋身色可變,，場景變換自然,、緩慢，照明工程與自然景觀融為一體,，充分體現(xiàn)了“和諧自然”的設計理念,。
無錫廣南立交LED燈使用情況及表現(xiàn)效果
3.1景觀照明智能控制系統(tǒng)設計思路
無錫廣南立交LED燈使用情況見下表。由于廣南立交景觀照明燈具數(shù)量較多,，相對集中,，且廣南立交重點體現(xiàn)整體效果，多燈群控的方式可滿足此效果要求,。故,，采用一個智能控制器/驅動器負責一個回路的監(jiān)控、管理,、防盜,、數(shù)據傳輸?shù)?ldquo;管控一體化”的智能控制方式。
整個景觀照明的控制以模塊化的自動控制為主,，手動控制為輔,，每個控制節(jié)點通過自動裝置結合軟件系統(tǒng)，使得照明管理和設備維護變得更加簡單,，該控制系統(tǒng)由無錫城市夜景照明監(jiān)控中心統(tǒng)一管理,。監(jiān)控中心由主機、相關外部設備,，無線數(shù)據通信網絡接口,，以太網TCP/IP接口，網關服務器，監(jiān)控大屏幕等部分組成,。對各遠端監(jiān)控點采用輪詢或并行訪問方式,，使管理人員能夠遠程控制、管理,、監(jiān)控LED景觀照明系統(tǒng)的運行情況,，既能監(jiān)控燈具的使用狀態(tài)又能防止盜竊，將傳統(tǒng)的人工“巡燈”制度轉變?yōu)?ldquo;值班”制度,，極大地提高了照明系統(tǒng)的管理效率,。系統(tǒng)具有可擴展性。
3.2控制方案
控制系統(tǒng)分級控制,，采用TCP/IP聯(lián)網,，實現(xiàn)命令的下達和狀態(tài)的反饋。管理層可以通過TCP/IP登陸到服務器,，實現(xiàn)遠程控制,。控制方案如下：
a.以每個景觀節(jié)點為主要的控制節(jié)點,，每個控制節(jié)點構成控制子系統(tǒng),，能夠實現(xiàn)獨立控制，也能通過管理監(jiān)控中心的調度實現(xiàn)統(tǒng)一控制,。
b.控制子系統(tǒng)中，采用RS485總線通過智能網橋實現(xiàn)控制裝置與監(jiān)控中心的通信,，由自主開發(fā)的智能控制器/驅動器實現(xiàn)對燈具回路的控制,。子系統(tǒng)內部手動控制優(yōu)先于自動控制。自動控制時,，根據不同緯度,、不同季節(jié)、不同日期及光電傳感器監(jiān)測到的環(huán)境照度自動執(zhí)行開關燈操作,；手動控制時,，由操作人員手動輸入指令執(zhí)行開關燈操作。
c.在重要的燈光景點設置視頻監(jiān)控系統(tǒng),，通過以太網與監(jiān)控中心連接,，將現(xiàn)場圖像實時傳送至監(jiān)控中心的大屏幕上顯示，監(jiān)控中心可通過控制程序控制景點的燈光效果,?？刂乒?jié)點示意見圖1（含視頻監(jiān)控及景觀照明控制）。
圖1 控制節(jié)點示意圖
3.3監(jiān)控主機軟件
監(jiān)控主機軟件操作界面友好,，為中文界面,。為便于系統(tǒng)集成，提供標準的OPC（過程控制中的對象鏈接和嵌入技術）數(shù)據接口，可方便地與支持OPC協(xié)議的系統(tǒng)無縫連接,。監(jiān)控主機軟件具有以下特點,。
3.3.1圖形化
采用友好的圖形化界面及菜單。電子地圖功能,，可在窗口上顯示燈光控制的邏輯狀態(tài),，也能在地圖上顯示故障設備位置并報警。能接入監(jiān)控系統(tǒng)的視頻圖像,，查看實際的燈光效果,。可監(jiān)控當前的運行狀況,、可統(tǒng)計歷史運行數(shù)據,，如運行時間、用電量,、維護記錄等,，可生成表格、打印輸出,。支持遠程監(jiān)控,、手機報警。
3.3.2可擴展性
系統(tǒng)能在線升級,；方便地擴容,，不影響原有系統(tǒng)。
3.3.3互聯(lián)性
系統(tǒng)提供標準的接口,，便于和其它設備集成互聯(lián),，實現(xiàn)多網合一，資源共享,。
3.4廣南立交實景效果
廣南立交景觀照明系統(tǒng)中,，通過控制器對所有景觀照明單元進行控制，所有LED單元可以根據指令單獨或同步作全彩混色變化,。通過調節(jié)控制指令,，還可以改變波動變化的速度以及顏色變化的時間長度；每個彩色LED燈具單元可表現(xiàn)出接近真全彩顏色,。筆者對廣南立交景觀照明工程投入運行后進行了實景拍攝,，效果如圖2、圖3所示,。
圖3 LED發(fā)藍光時實景效果
圖3 LED變換為粉紅光時實景效果
4,、結束語
目前，廣南立交LED景觀照明系統(tǒng)已投入運行,，系統(tǒng)運行穩(wěn)定,。經過現(xiàn)場調研,，景觀照明效果良好。管控一體化技術和相應控制策略的應用,，減少了人員到現(xiàn)場次數(shù),，降低了運行、管理費用,，具有明顯的經濟效益和社會效益,。
參考文獻
[1]朱繼紅.LED在景觀照明中的基本混光方式.照明工程學報，2008,，19（3）：28,，29，36.
[2]徐仁達.廣南立交設計與施工.華東公路,，1999（3）：53-55.
[3]陳慶章,，趙小敏.TCP/IP網絡原理與技術.北京：高等教育出版社，2006：1-11,，127-172,，270-293.
作者：李江春 肖輝