淺談智慧城市的夜景改造設計

楊 驥

（廈門絲柏科技有限公司，福建 廈門 361000）

信息化的發展為人們的生活提供了極大的便利，同時也為城市增添了無限的活力與色彩。智能的城市夜景亮化照明控制系統是信息化發展的產物，它的問世提高了城市的品位，使城市的功能更加豐富，促進了市場經濟的發展，是智慧城市的重要體現，具有較高的社會效益與經濟效益，得到了人們的青睞。城市發展的方向就是智慧城市，智慧城市的發展無法離開信息技術的支持，兩者間關系密切，從廈門金磚夜景改造工程建設中便能夠發現這一關系。

1 智慧城市

智慧城市主要是通過先進的信息技術，以及與信息技術相關產品的充分利用，對城市中的環境、人、物進行感知，加強城市中信息的聯系，進而為人們提供更加便利、優質的城市服務，能夠確保人與城市環境的和諧相處，促進城市的可持續發展。智慧城市的特點主要體現在3 個方面。1）大數據。大數據是智慧城市最為明顯的特點，現如今互聯網發展迅速，我們正身處大數據時代，智慧城市的建設及發展同樣需要大數據的支持，大數據對智慧城市的發展有決定性作用。同時，通過對信息技術的使用將城市的信息數據收集、融合，有助于制定合理的建設措施。2）融合性?；ヂ摼W的發展離不開融合與創新，智慧城市也可以說是互聯網與智慧城市的融合。3）智慧化。智慧城市能夠合理、充分地利用各類信息技術，并且對城市中的信息進行實時監測，進而做出有效的預測，發出相關指令，進而提高城市的現代化建設水平。

2 技術背景

隨著人們夜生活的漸漸豐富，城市夜景照明得到了廣泛的關注，城市夜景的亮麗不僅可以創設優異的環境，使城市夜生活功能更加豐富，而且有助于推動經濟增長，促進旅游業的發展，樹立城市的夜間形象，創設良好的文化氛圍[1]。隨著人們審美水平及生活水平的提高，一條路，一座橋等已經不能滿足城市的發展需求，也不符合人們對于城市的要求。由點成線，由線成面，由面成體，樓宇同樓宇之間，街道與景物之間，空間和地面，達到一種整體協調、生動立體的效果，這便是智慧城市亮化的要求。廈門金磚夜景改造工程便是一個極具特色的景觀工程，該工程備受矚目，并且夜景控制平臺所控制的樓棟數超過了1 500棟，演繹了一幅出彩的海上花園畫卷。

3 智慧城市及LED節能技術

我國具備良好的基礎設施環境，例如通信網絡設備供應商、運營商、芯片提供商、模塊提供商、云計算服務提供商等眾多終端供應商，并且在基礎設施方面已經具備完善的通信網絡系統。在這一環境下LED 智慧城市終端在產品功能及形態上改變了原來的LED 產品，不單單是簡單的顯示屏，功能也不僅是展播的載體，實現了大數據價值鏈環節的感應，是數據采集的節點。在我國隨著NB-IoT 的發展，LED 智慧路燈得到了廣泛的普及，未來城市照明的智能化控制也成為主要發展路線，集合傳感器、安全監控、信息發布、網絡、充電以及緊急呼叫等功能。

廈門金磚夜景工程中涉及的戶外燈具包括點光源、線條燈、洗墻燈以及投光燈等，類型十分豐富。根據相關統計數據顯示，燈具所占耗電量非常高，雖然節能LED 技術在諸多區域得到了普及，發展也早已趨于成熟，但是僅有部分燈具更換為LED。在凌晨時刻，即使大街上沒有人和車輛，一些燈具仍然在工作，為了確保燈具處于正常狀態，工作人員還需要每日對燈具進行檢查?，F如今LED 技術發展成熟，如果將燈具替換為具有極高功效的LED 燈，那么則可以節約大量電量，并且可以將不必要的照明去除[2]。因此，將遠程自動化控制技術應用于城市中，管理者可通過大數據對資產進行控制，調整燈具工作狀況，有效節約資源，降低成本消耗量。LED 節能燈聯合智能技術不僅取得了良好的效果，而且大大降低了能源的消耗。

4 技術實現要素

該文以廈門金磚夜景改造工程為例，對其技術實現的幾大要素展開分析。該工程采用一種遠程控制城市夜景亮化總控制系統，在操作平臺上進行詳細操作，并且在控制設備機柜內安裝了相應的服務器、交換機及其他控制設備，不僅具有遠程控制的功能，還能夠實現對照明設施的管理，并且在大量的密集的LED 點光源上對控制畫面進行實時投射，建立一種可視化的交互關系。這一總控制系統設計及布局十分合理，能夠實現對照明設施的遠程管理，同時還能夠阻止不良信息的入侵，具有隔離保護信息網絡安全的作用，因此總體布局具有一定的安全性和穩定性，容易把控。其主要模塊包括操作模塊、控制模塊、電源模塊、顯示模塊及照明設備。如圖1 所示。

圖1 城市夜景亮化總控系統模塊分布圖

其中操作模塊由操作臺、操作電腦和顯示器組成，也就是系統的操作平臺，主要作用是為系統提供操作的界面?？刂颇K由服務器、交換機和控制設備組成，上述設備均存在于控制設備的機柜中，主要作用在于管理系統以及實對照明設備進行遠程控制。顯示模塊主要為控制畫面，具有可視化交互的特點，通常由大量的LED 點光源組成。電源模塊主要作用在于為系統輸送電能，維持系統的運轉。

5 廈門金磚夜景改造工程的實施

5.1 前期困難

為了迎接2017 年金磚五國峰會，廈門市實施了夜景照明提升工程，該工程規模較大，建設過程中也存在很多困難。普通項目在范圍內實施，約有300～500 棟樓宇，0.5 d就可以走完，但是廈門夜景工程范圍較大，多達1 500 棟樓宇，幾乎涵蓋了全廈門和島外3 個區及鼓浪嶼。除此之外，在施工安裝過程中，不僅是單純地安裝燈具，更重要的是滿足燈光設計的要求，取得良好的效果。由于在全球范圍內都沒有相對成熟的方案，因此在技術研發上具有較大的難度。

該項目需要應用多種技術工藝，進行交叉作業，門類之間的聯系并不高，環環相扣，如果哪一個步驟發生了錯誤，將會對后續工序產生嚴重的影響，甚至會導致后面的工作無法完成，因為關系技術方面的問題，難以通過其他方式進行彌補，因此出現一個小的失誤都可能對整體工程產生嚴重影響，同時還需要同多家施工單位共同實施，具有較大的協調難度。

該工程施工和設計時間較短，需要利用半年的時間完成材料選購、安裝和調試，工作量又非常大，與常規項目相比，所涉及的人力及物力非常多，同時還兼具較大的協調量，主要包括和其他施工單位、業主、居民及物業、政府各級部門的協調。

5.2 夜景規劃與夜景控制

集中控制的主要目的在于服務城市夜景設計和業主。夜景設計的重點在于景觀規劃、效果及場景構建方面。集中控制需要做好效果設計的輔助工作，為業主規劃后期運維的技術及管理框架。

廈門金磚夜景改造工程的要求較為明確，主要為能夠對全市夜景進行實時控制，將各區域夜景照明的電量情況匯集，為運營提供可靠的數據，達到亮化的最佳效益，節約能耗。例如在應急情況下完成調度工作，及時上傳燈具的工作狀態，自動發現故障并進行反饋提示，將人流變化情況進行反饋，控制中心進行數據分析等。這也有利于提高經濟效益，確保整體工程的穩定性和安全性。不同城市的需求各不相同，因此需要根據實際情況及需求，同時要具備一定的實施能力。現如今很多城市為了推動智慧城市發展，都開始加強集中控制，但是仍存在很多問題，主要原因在于并未認識到城市的關鍵問題，不了解夜景工程的作用[3]。

5.3 廈門金磚夜景改造工程實施效果

廈門金磚夜景改造工程涉及整個廈門市，巨大的規模量位列世界前茅。同時燈光圖案動靜交融，多項目互動以及色彩變化的效果都體現了廈門夜色的美感，工程圓滿成功。充分體現了智慧城市對各類信息技術的合理、充分利用。夜幕來臨，廈門市各個區域的燈全部亮起，并且在此起彼伏的節奏中發亮，樓梯上白鷺展翅翱翔，數不清的魚兒在不同的樓梯間來回穿梭，通過一鍵便可以實現全廈門節日模式、平常模式及周末模式的切換，并且這些夜景效果和集成控制的指令都來源于一個總控平臺。夜景工程正是智慧城市的體現，大大提高了城市形象及旅游品質，滿足了廣大人民對城市的需求。在工程實施過程中歷經了多重挑戰和困難，終于實現了夜景照明集中控制平臺，這也是項目團隊設計、施工可靠性的體現，更體現了在數據集成、智慧技術及集中管控方面的水平。

6 結語

綜上所述，隨著信息化的飛速發展，加快智慧城市建設成為城市發展的基本戰略之一，同時智慧城市也為城市的發展提供了全新的方向和目標。廈門金磚夜景工程充分利用了信息技術，并且貫徹了可持續發展理念，打造了一個功能完備的現代都市夜貌，不僅可以實現對夜景燈光的智能控制，更是彰顯了城市的文化特色，同時能夠有效滿足亮化和節能的雙重需要，產生了極高的經濟效益和社會效益，有效推動智能城市的建設。