LED景觀照明智能控制及應用研究

侯萌萌，王 超

運城職業技術大學，山西 運城 044000

0 引言

LED技術以其眾多的技術優勢被廣泛應用于城市景觀照明過程的控制中。其中，典型案例是北京的水立方，在夜晚可以發出迷人的海藍色夜光。整個景觀照明控制過程都是通過LED路燈來顯示。根據不完全信息統計，與傳統節能熒光燈相比，平均每年可以節省750 000 kW·h的電能，具有良好的節能環保效果。目前，合理地控制照明的措施是景觀建筑節能的重要基本途徑。因此，必須嚴格按照建筑環保的要求，控制傳統LED規劃的亮度，然后借助傳統的LED編程和亮度協調技術，實現藝術建筑景觀燈的最佳效果。

1 LED景觀照明智能控制系統

總體上，LED智能景觀照明系統的控制管理系統主要由景觀智能照明控制和景觀設備智能管理兩大部分組成[1-2]。其中，景觀智能化控制系統與其他智能集成控制系統有許多本質區別，通過一套規范的風景園林照明控制策略可以進行充分展示。燈具的智能管理主要包括智能遙控、在線保護、智能診斷、報警回路設置和開關電源照明控制回路。

1.1 設備監控

驅動程序和軟件控制器的硬件安裝和處理位置常常根據客戶對安裝要求的不同而不同。如果回路驅動程序和回路控制器模塊能夠同時負責多個回路，并具有實時監測室內照明設備和實時傳輸照明數據的雙重功能，則該解決方案尤其適用于較大且集中環境下的室內照明設備。一般來說，每盞燈應至少裝有一個電力驅動裝置或控制器，以便能夠檢測和判斷燈是否可能發生諸如電力開關異常、跳閘、電力線路故障等意外安全事件。對于目前大型景觀工程照明施工項目來說，防盜工作是一大技術難題，大部分景觀施工照明設施都需要放置在工作場所附近，具有人員空間大的特點，這將增加施工難度。在這種情況下，用于景觀設計照明的智能遙控器不再需要使設備能夠控制防盜保護燈。

1.2 智能控制

智能自動控制系統可以作為景觀設計照明系統智能控制的核心功能。通過使用系統服務器端與智能控制器之間的智能通信控制，可以直接實現以下功能：根據當地氣候、季節變化和經緯度變化因素，制訂開關執行計劃，要求景觀建筑照明開關智能控制開關嚴格按照相關規定執行，但存在一些缺陷，即智能開關模式過于簡單，能耗大[3]。因此，有必要使用盡可能多的光傳感器進行自動開關燈控制，以檢測從每盞燈收集的光強數據。如此不僅開關控制方式更加靈活，還可以創建一個彩色夜景，并有效地節約能源。同時，支持動態自動溫度調節。切換系統啟動后，用戶可直接利用模擬圖像恢復分析技術處理場景景觀設計信息，通過基于監控數據中心的移動計算機分析獲取監控入口流量設置的準確信息，從而自動發出更合理的現場景觀照明功能設置。不能替換系統的動態顯示方案，需要從多個不同角度照明場景，根據監控季節、天氣等的不同自動切換場景到相應的監控場景中，主要由各場景監控中心負責現場操作的人員進行監控，監控管理人員只需在監控錄像畫面監控控制中心掌握場景情況。

2 LED燈具的重要參數指標

LED燈的主要性能參數包括光強、電強和內部結構。照明參數主要包括燈具顏色鑲嵌、色光強度、光通量、光分布曲線、顏色指數、總亮度等。電力驅動參數包括實際工作電壓、驅動電流、電流功率、功率變化因子、控制器和燈的接口。

3 景觀照明中的常規LED燈具

3.1 LED點光源

LED點光源具有設計靈活、控制方便、色彩豐富三大基本特征，七色燈的內部裝置可以在控制軟件處理器的基礎上，實現各種芯片的自動放置。多個點可以自動切換形成點陣顯示器，彩色顯示器可以顯示不同的彩色立體圖、文字和各種三維動畫圖形顯示效果，廣泛應用于建筑物樓梯立面、橋梁三維圖形輪廓、酒店、廣告牌、幕墻和公園等的照明裝飾。

3.2 LED線條燈

LED彩色線彩色顯像管的色彩運用方法是傳統彩色霓虹燈管光在色彩裝飾和照明色主流色彩運用原理方法的延續，因為傳統LED的色光控制，控制每個網點的高密度，可以同時實現水、追蹤、掃描等，所以被稱為七色數碼管，用于多樓梯輪廓、公路、高速橋梁等，可以用LED燈形成一個立面，一個數字屏幕，通過計算機控制顯示系統可以顯示各種背景動畫和精彩的圖案，還可以播放各種視頻。

3.3 LED 投光燈

LED大型條形反射投光燈一般可以分為大型反射條形背光反射條型投光燈及小型背光大功率反射條形反光投射燈。LED長條直線形狀的大型投光燈投射照明方式又稱“線型投光燈”“LED 洗墻燈”，廣泛應用于單個大型公共建筑物的室內外墻面的燈光投射照明、廣告牌、告示牌燈光照明等。LED彩色圓條形配光反射燈的投光燈多以一種縱向的或對稱的偏彩色條形配光反射方式使用為主，而且屬于較大功率型的一種LED彩色條形反光投射燈，多以對稱的偏彩色配光反射方式使用為主。

3.4 LED地埋燈

LED地埋燈廣泛用于現代城市的購物中心、廣場上的城市公園、綠化帶、公園、旅游景點、住宅區、城市雕塑、步行街、建筑樓梯等，其主要用途是可直接應用于建筑物的地板、外墻的內部裝飾或城市標志的外部照明以及室外照明。

4 LED照明控制系統

照明過程控制管理系統是建筑景觀美化照明的重要組成部分之一。一個完善的景觀照明過程調節系統的總體設計方案，將對提高景觀照明面積的園林綠化效果起到重要作用。根據形式，LED遠程控制管理系統可大致分為三類：總線網絡長程控制、總線協議長程控制和野戰硬件驅動長程控制。

5 景觀照明設計

創意設計師需要從市場的實際情況出發，總結專業設計師的研究，提取照明基本概念和設計理念，以獲得投資者普遍認同的設計方式，取得與社會廣大群眾共鳴的良好效果。根據不同建筑的特定功能和特定環境的特點，設計師應因地制宜地發展新思維，在不同的設計環境和設計主題下尋求不同建筑設計理念。根據系統景觀設計照明的基本功能特點，設計者應以系統藝術形象的性能和整體形象識別能力為主要設計目標，充分利用系統的基本技術條件和景觀照明處理技術，實現系統整體功能的應用目標。

6 LED景觀照明的智能化控制

6.1 景觀照明智能控制設計思路

以某地的景觀照明為例進行分析。該地有許多大型驅動燈具，具有高密度的特點。為了實現整個景觀照明的最佳顯示效果，應盡可能多地使用一個或多個照明執行機構和照明控制器，并負責電源管理、防盜和電路監控?？傮w而言，LED室內景觀工程照明系統的智能工程控制一般采用模塊化控制模式為主，手動化為輔，其中涉及的每一個操作步驟都由一套自動控制裝置進行自動監控，使整個室內園林工程的照明控制過程更加簡單，更易于由照明監控管理中心的人員統一管理。監控數據中心系統是虛擬主機、無線視頻數據、網絡接口、服務器、大屏幕和外部監控設施的組合體。

6.2 制訂景觀照明智能控制方案

當對LED室內景觀設計照明進行遠程智能控制時，需要充分采用IP聯網，實現照明操作指令的實時發布和反饋，方便企業管理部門更深入、更明智地了解照明系統的運行。具體的步驟如下：將各個點的景觀監控節點直接作為景觀控制管理的重點，將各主要控制點直接組成景觀管理子系統。移動控制中心子系統：在運行控制過程中，必須通過移動智能網絡，確保移動監控中心系統能夠與相關控制通信設備直接建立新的通信控制關系?？刂崎_關子系統主要由自動開關控制和手動控制兩部分組成。手動開關控制通常優先于傳統的自動控制。在進行各種自動開關操作時，應充分考慮不同季節、日期和時間等綜合因素。景觀工作者只需在一些重要的景觀照明場所附近建立視頻景觀監控系統，將視覺監控中心與互聯網相連，然后將景觀圖像實時傳輸到大屏幕上即可。

7 結束語

綜上所述，越來越多的景觀智能照明開始采用輪式管理方式，利用系統智能過程控制將正常的運行過程維持在穩定的狀態下，并通過不斷的技術創新實踐，取得了更加理想的效果。但該方式仍存在一些不足，需要相關人員進行調查并及時采取適當措施加以解決，充分考慮使用季節、室內環境等相關因素，做好相應的調整，以更好地滿足人們對園林建筑照明行業的需求。一般來說，通過廣泛應用各種智能控制和管理措施，不僅可以降低人為錯誤的發生頻率，而且可以有效地節約運營管理成本，實現企業經濟效益和社會效益的最大化。