1 城市led景觀燈光控制系統現狀
(1)城市led景觀燈光控制系統缺乏統一規劃、規范標準,建設無序、建設各自為政,導致管理分散、響應不及時、資源極大浪費、協調難度大等問題。
(2)協議、接口標準不統一,系統無法互聯互通,無法實現數據、信息資源共享,無法對接智慧城市其他管理平臺系統融合管理。
(3)功能單一,僅停留在簡單按時間要求進行遠程開關燈的水平,無法通過信息采集、指令傳輸、信息處理、信息決策、權限管理、燈光控制管理等實現智能化管理控制;場景也是離不開“平日”,“節日”,“重大節日”等傳統開關的場景,無法滿足景觀燈光控制管理精細化,效果動態層次精細變化的要求。
(4)燈光控制也僅僅是“開關+播放”雙“遙控器”集中控制時代,無法滿足燈光顯示效果對時序、變化、層次等功能的要求。
(5)平臺無擴展性,無法與安防報警、環境監測、數字城管、智慧交通等大數據的交互以及資源共享,實現智慧城市更多管理功能。
2 城市景觀燈光控制的發展階段
城市景觀燈光發展階段分為初級、中級、高級、頂級四個階段。
(1)初級階段:“湊”“拼”,主要是為了“亮”起來,這個階段的控制設備主要以交流接觸器、時間繼電器等設備七拼八湊,只要亮起來即可。
(2)中級階段:系統局部控制,運用控制方法,實現可遠程遙測包括短路器、交流接觸器、門開關、供電、手動開關等狀態信息反饋給控制中心,可遠程設置或調整被控設備的工作參數等。
(3)高級階段:即目前城市景觀燈光建設時期,運用軟件系統和智能硬件設備實現遙信、遙測、遙控、遙調、遙視的“五遙”功能;集數據采集、處理、存儲、統計、匯總、分析、發布和應用于一體的信息管理平臺功能;具有設備運行狀態顯示、數據統計分析、報警定位地圖顯示、資源配置及外接審批等業務功能;具備設施智能化、可視化管理的運行監控系統;具有應急預案管理及應急事件管理等功能;具備準確計算亮燈率、用電質量分析、漏電檢測、監控終端自運行功能、自動校時功能、單燈監控、遠程抄表、多類型終端訪問操作、資產管理、GPS 定位、查詢分析、統計及打印等功能。
(4)頂級階段:這是城市景觀燈光控制發展的最高階段,即基于新一代通信技術的高帶寬、低延遲特點,建立超高清監控網絡,實時掌握燈光設備動態,無損呈現夜景效果,保證監控指令的可靠無延遲,構成智慧城市大數據基礎數據庫,建立算法模型,通過機器深度學習,對數據進行深度挖掘、分析趨勢,提供決策等,為行業監管和政府決策提供可信數據基礎和技術保障,滿足城市景觀燈光控制、管理要求,實現城市景觀燈光精細化、智能化管理等功能。
3 當前城市景觀燈光控制建設主要內容
3.1 城市景觀燈光實時控制系統
系統實現對控制終端、燈具、供配電設施的聯網集控和信號采集、參數配置等,包括實時聯網控制,動態方案演繹、編排及執行,控制系統數據通信。
(1)實時聯網控制
實現景觀燈光開關模式、場景、時間參數設置及查詢;終端分區分組亮燈情景參數設置及查詢;開關狀態、工況及能耗數據報警設置及查詢;開關狀態、能耗、工況實時及歷史趨勢曲線顯示;照明區域終端分布圖、工藝圖及數據展示等。
(2)景觀照明動態方案演繹、編排及執行
實現照明場景動態/靜態方案編排及設置;照明設施聯動組態管理;跨區照明聯動方案編排及設置;區域照明動態/動態編排及設置;照明單體動態/靜態編排及設置;照明方案保存、讀取及調用;照明終端控制方案設置及查詢。
(3)控制系統數據通信
實現終端數據通信傳輸及信號處理、終端狀態數據采集及換算、數據通信傳輸檢驗及時序控制、媒體墻數據通信協議解析及轉換、分布式數據通信、控制數據變量轉義轉碼及編碼、網關通信鏈路多路徑策略及配置管理。
3.2 運維管控平臺
平臺主要服務于城市景觀燈光照明系統的管理展示、運營維護與應急調度。采用分級控制架構及控制策略,由控制終端負責本地級控制任務,三級控制共同建立在統一的服務器和數據平臺上,組成 “多系統合一”的聯動控制管理平臺,形成基于地理信息、照明設施、設備資產、業務運行信息等一體的多級系統。
3.3 能耗監測與分析系統
系統實時監測各個回路能耗,并提供能耗使用分析。管理部門可通過該系統對照明設施能耗使用的詳細數據進行查詢和調取,便于其執行能耗管理,同時對開燈方案模式優化、能耗補貼計算、燈具技術升級評估等提供數據支撐。
3.4 設施運維管理系統
實現對城市led景觀燈光照明日常運行、保養以及維護的管理,包括對技術基礎資料、人員、設備運行狀態及維修保養記錄的信息化支撐和數據分析等功能。當發生故障時可通過系統直觀呈現并及時安排處置,確保設施運行穩定。
3.5 多元信息發布平臺
通過構建發布平臺,支撐豐富多樣的信息發布內容和發布方式,從而實現網頁端,以及外部第三方系統的信息發布??梢詫崿F基于門戶網站的信息查詢、發布功能,包括景觀燈光建設情況、開放時間、表演計劃安排、表演場景效果以及觀景指南等信息。
3.6 數據資源交換系統
數據資源交換系統包括各類數據接口以及用于支撐數據交換的相關軟件模塊,實現城市景觀燈光智能化監控平臺內部各個子系統間,內部系統同外部系統間的數據交互。
3.7 數據接口
(1)照明設施實時狀態數據交換接口
實現對內部子系統、外部子系統提供景觀照明設施、供配電設施、控制終端的狀態數據,回路開關信號反饋,工況及參數反饋,當前執行的照明方案,單燈狀態等數據。
(2)設施控制指令數據交換接口
實現功能照明、夜景燈光、3D 投影、多媒體燈光、音樂噴泉、特效燈光、激光表演等控制設備的控制指令數據交換接口,內部、外部系統可以通過調用該接口實現控制、參數調整、場景編排和控制燈等。
(3)能耗數據交換接口環境
對內、外部系統提供控制設備、回路、建筑、場景等實時能耗數據、能耗統計分析數據等,實現能耗數據和參數的共享。
(4)基礎數據交換接口
實現燈具、供配電、控制、監控等設備及管理單位、維護人員等基礎數據的共享以及交換;外部系統可以通過該接口調取、更新推送基礎數據等。
(5)工程資料報備接口
通過該接口,設計、建設及管理單位可以將相關的工程圖紙、管線圖紙、系統工藝圖、控制回路原理圖等資料上報至景觀照明監控信息系統。
3.8 安全中心
安全中心由告警中心和網絡安全兩個子系統組成。
(1)告警中心包含回路跳閘、異常亮燈、異常開門、短路、
欠壓、過壓、缺相、過載、漏電、溫度、浪涌、設備掉線、設備故障、設備入侵、同步異常、網絡異常、漏洞、違規、網絡攻擊等告警。
(2)網絡安全包括漏洞掃描、堡壘機、數據庫審計、用戶準入平臺、安全防護平臺、注冊終端監控、在線監測、主動感知、精準識別、識別信息、識別規則、自動比對、主動阻斷、智能策略、圖形化管理、安全服務等主動防護。
4 結語。城市led景觀燈光控制系統的建設進入了高級階段,目前來說仍處在探索、摸索階段。文章首先研究了城市景觀燈光系統目前存在的問題,然后分析整個系統的設計方案,希望文章能夠給相關工作者的一定的啟發作用。