建筑夜景LED燈光實時控制系統(tǒng)

高淑微

前言：

“不夜城”是現(xiàn)代化文明起源的代表詞，它反映出現(xiàn)代社會對城市夜景的重視和依賴，隨著城市規(guī)劃的不斷創(chuàng)新，已經(jīng)由初期的單體亮化向城市整體聯(lián)動發(fā)展，故而對控制的要求也越來越高，對技術(shù)提出了新的要求。通過LED燈光與系統(tǒng)控制技術(shù)的集成，城市已經(jīng)可以利用建筑物L(fēng)ED燈光夜間播放各種設(shè)定的光影場景，形成城市夜間景觀的燈光秀。

第一章 概述

物質(zhì)文明的不斷發(fā)展，締造出城市文化的追求，息產(chǎn)業(yè)的蓬勃上升，現(xiàn)代感的文化表達方式越來越融入我們的生活方方面面。建筑外表皮在夜幕下的呈現(xiàn)肌理，不僅僅是一個建筑師的追求，而成為城市的一個縮影和象征。先有的是所謂城市亮燈工程，在此時期，世界著名的夜景城市，如悉尼、紐約、香港、上海就已聞明于世。繼而是科技進步之后的燈光秀，動態(tài)的，光影變化將建筑立面作為幕布，LED光源作為角色，提供了一幅幅美輪美奐的連續(xù)畫面，如杭州錢江新城夜間燈光秀，又用了G20的名聲遠播世界。其采用的技術(shù)就是LED燈光智能實時控制系統(tǒng)。

下面以浙江建設(shè)科技研發(fā)中心項目為例，談?wù)勗撓到y(tǒng)的工作原理。浙江建設(shè)科技研發(fā)中心項目大規(guī)模的LED控制，采用冗余系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以大大提高整個控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性，可靠性和容錯性。

大規(guī)模分布式實時控制系統(tǒng)采用以太網(wǎng)加現(xiàn)場總線的通信方式，現(xiàn)場總線即采用新開發(fā)的LED智能冗余總線控制技術(shù)。通過軟件方式實現(xiàn)場景的編輯、場景實時控制和自動開關(guān)燈的電源管理等功能，實現(xiàn)燈光控制的光、色、電一體化遠程控制。在新一代LED智能冗余總線技術(shù)的基礎(chǔ)上開發(fā)實時監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)對每一個燈點的實時工作狀態(tài)的監(jiān)控能力，并對工作狀態(tài)進行分析、統(tǒng)計、匯總。基于LED智能冗余總線技術(shù)為基礎(chǔ)開發(fā)實時維護系統(tǒng)，對燈點的故障實現(xiàn)實時報警和故障點確認(rèn)，提供維護建議功能，方便系統(tǒng)的維護。

第二章 技術(shù)特點

1.控制范圍廣，回路多。單個控制回路可控制2700個通道以上，單個通道控制距離可達4500米以上，可同時控制超過百萬個像素點。

2.傳輸速率快，大于1Mbps。

3.系統(tǒng)刷新率快，大于30幀/s。

4.系統(tǒng)延時小，小于25m/s。

5.具備故障診斷和精確定位故障點功能。因為采用冗余總線，使信號傳輸具備反饋功能。

第三章 應(yīng)用

本項目的大規(guī)模LED燈具的應(yīng)用，為了保證其控制的一致性，有效性及可靠性，我們將兩者結(jié)合在一起。本次項目涉及LED燈具近6000套，每套燈具4個像素點，也就是系統(tǒng)為達到各種預(yù)期效果需要獨立控制近24000個點。在運行過程中，通過冗余系統(tǒng)的自我更替來保證LED燈具的正常運行，在正常運行技術(shù)上過大規(guī)模實時控制系統(tǒng)及軟件方式實現(xiàn)場景的編輯、場景實時控制和自動開關(guān)燈的電源管理等功能，實現(xiàn)燈光控制的光、色、電一體化遠程控制。在新一代LED智能冗余總線技術(shù)的基礎(chǔ)上開發(fā)實時監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)對每一個燈點的實時工作狀態(tài)的監(jiān)控能力，并對工作狀態(tài)進行分析、統(tǒng)計、匯總。

除了在本次科研項目上的應(yīng)用外，該系統(tǒng)已經(jīng)在很多項目上得到運用：1.無錫科技大樓（兩座超高建筑聯(lián)動，采用像素點5萬多個）；2.常州傳媒大樓（130米高整體聯(lián)動，采用像素點44600個）；3.深圳大運會場館（包括主場館和付場館一共3大館指間的聲，光，電聯(lián)動并實現(xiàn)同步）。

第四章 結(jié)語

基于LED智能冗余總線的大規(guī)模分布式實時控制系統(tǒng)很好的提供了以下幾項技術(shù)運用：1. 主副控制機在某一項出現(xiàn)故障時自動交替工作，并對大型事故做自我保護；2.大規(guī)模控制的自我故障點排查；3.使大規(guī)模聲，光，電聯(lián)動成為可能，做到三方同步，不會出現(xiàn)延時或畫面不一致等現(xiàn)象。是對于目前大規(guī)模LED泛光項目上是一種新的嘗試和突破，對于泛光需求的不斷擴大和提高，該系統(tǒng)可以控制上百的像素點，給項目的實施提供了有力的保障。無論從硬件還是軟件上都有詳細(xì)的技術(shù)積累并形成多項技術(shù)專利。該系統(tǒng)在很大大型泛光項目上都得到了很廣泛的應(yīng)用和實踐，通過時間的積累，可靠性也得到了進一步的證實。