淺談智慧城市的夜景改造設(shè)計(jì)

楊 驥

（廈門(mén)絲柏科技有限公司，福建 廈門(mén) 361000）

信息化的發(fā)展為人們的生活提供了極大的便利，同時(shí)也為城市增添了無(wú)限的活力與色彩。智能的城市夜景亮化照明控制系統(tǒng)是信息化發(fā)展的產(chǎn)物，它的問(wèn)世提高了城市的品位，使城市的功能更加豐富，促進(jìn)了市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，是智慧城市的重要體現(xiàn)，具有較高的社會(huì)效益與經(jīng)濟(jì)效益，得到了人們的青睞。城市發(fā)展的方向就是智慧城市，智慧城市的發(fā)展無(wú)法離開(kāi)信息技術(shù)的支持，兩者間關(guān)系密切，從廈門(mén)金磚夜景改造工程建設(shè)中便能夠發(fā)現(xiàn)這一關(guān)系。

1 智慧城市

智慧城市主要是通過(guò)先進(jìn)的信息技術(shù)，以及與信息技術(shù)相關(guān)產(chǎn)品的充分利用，對(duì)城市中的環(huán)境、人、物進(jìn)行感知，加強(qiáng)城市中信息的聯(lián)系，進(jìn)而為人們提供更加便利、優(yōu)質(zhì)的城市服務(wù)，能夠確保人與城市環(huán)境的和諧相處，促進(jìn)城市的可持續(xù)發(fā)展。智慧城市的特點(diǎn)主要體現(xiàn)在3 個(gè)方面。1）大數(shù)據(jù)。大數(shù)據(jù)是智慧城市最為明顯的特點(diǎn)，現(xiàn)如今互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展迅速，我們正身處大數(shù)據(jù)時(shí)代，智慧城市的建設(shè)及發(fā)展同樣需要大數(shù)據(jù)的支持，大數(shù)據(jù)對(duì)智慧城市的發(fā)展有決定性作用。同時(shí)，通過(guò)對(duì)信息技術(shù)的使用將城市的信息數(shù)據(jù)收集、融合，有助于制定合理的建設(shè)措施。2）融合性?；ヂ?lián)網(wǎng)的發(fā)展離不開(kāi)融合與創(chuàng)新，智慧城市也可以說(shuō)是互聯(lián)網(wǎng)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(lèi)信息技術(shù)，并且對(duì)城市中的信息進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，進(jìn)而做出有效的預(yù)測(cè)，發(fā)出相關(guān)指令，進(jìn)而提高城市的現(xiàn)代化建設(shè)水平。

2 技術(shù)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(guān)注，城市夜景的亮麗不僅可以創(chuàng)設(shè)優(yōu)異的環(huán)境，使城市夜生活功能更加豐富，而且有助于推動(dòng)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)，促進(jìn)旅游業(yè)的發(fā)展，樹(shù)立城市的夜間形象，創(chuàng)設(shè)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(jīng)不能滿(mǎn)足城市的發(fā)展需求，也不符合人們對(duì)于城市的要求。由點(diǎn)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(dá)到一種整體協(xié)調(diào)、生動(dòng)立體的效果，這便是智慧城市亮化的要求。廈門(mén)金磚夜景改造工程便是一個(gè)極具特色的景觀工程，該工程備受矚目，并且夜景控制平臺(tái)所控制的樓棟數(shù)超過(guò)了1 500棟，演繹了一幅出彩的海上花園畫(huà)卷。

3 智慧城市及LED節(jié)能技術(shù)

我國(guó)具備良好的基礎(chǔ)設(shè)施環(huán)境，例如通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)備供應(yīng)商、運(yùn)營(yíng)商、芯片提供商、模塊提供商、云計(jì)算服務(wù)提供商等眾多終端供應(yīng)商，并且在基礎(chǔ)設(shè)施方面已經(jīng)具備完善的通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。在這一環(huán)境下LED 智慧城市終端在產(chǎn)品功能及形態(tài)上改變了原來(lái)的LED 產(chǎn)品，不單單是簡(jiǎn)單的顯示屏，功能也不僅是展播的載體，實(shí)現(xiàn)了大數(shù)據(jù)價(jià)值鏈環(huán)節(jié)的感應(yīng)，是數(shù)據(jù)采集的節(jié)點(diǎn)。在我國(guó)隨著NB-IoT 的發(fā)展，LED 智慧路燈得到了廣泛的普及，未來(lái)城市照明的智能化控制也成為主要發(fā)展路線，集合傳感器、安全監(jiān)控、信息發(fā)布、網(wǎng)絡(luò)、充電以及緊急呼叫等功能。

廈門(mén)金磚夜景工程中涉及的戶(hù)外燈具包括點(diǎn)光源、線條燈、洗墻燈以及投光燈等，類(lèi)型十分豐富。根據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，燈具所占耗電量非常高，雖然節(jié)能LED 技術(shù)在諸多區(qū)域得到了普及，發(fā)展也早已趨于成熟，但是僅有部分燈具更換為L(zhǎng)ED。在凌晨時(shí)刻，即使大街上沒(méi)有人和車(chē)輛，一些燈具仍然在工作，為了確保燈具處于正常狀態(tài)，工作人員還需要每日對(duì)燈具進(jìn)行檢查?，F(xiàn)如今LED 技術(shù)發(fā)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(jié)約大量電量，并且可以將不必要的照明去除[2]。因此，將遠(yuǎn)程自動(dòng)化控制技術(shù)應(yīng)用于城市中，管理者可通過(guò)大數(shù)據(jù)對(duì)資產(chǎn)進(jìn)行控制，調(diào)整燈具工作狀況，有效節(jié)約資源，降低成本消耗量。LED 節(jié)能燈聯(lián)合智能技術(shù)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(shù)實(shí)現(xiàn)要素

該文以廈門(mén)金磚夜景改造工程為例，對(duì)其技術(shù)實(shí)現(xiàn)的幾大要素展開(kāi)分析。該工程采用一種遠(yuǎn)程控制城市夜景亮化總控制系統(tǒng)，在操作平臺(tái)上進(jìn)行詳細(xì)操作，并且在控制設(shè)備機(jī)柜內(nèi)安裝了相應(yīng)的服務(wù)器、交換機(jī)及其他控制設(shè)備，不僅具有遠(yuǎn)程控制的功能，還能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)照明設(shè)施的管理，并且在大量的密集的LED 點(diǎn)光源上對(duì)控制畫(huà)面進(jìn)行實(shí)時(shí)投射，建立一種可視化的交互關(guān)系。這一總控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及布局十分合理，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)照明設(shè)施的遠(yuǎn)程管理，同時(shí)還能夠阻止不良信息的入侵，具有隔離保護(hù)信息網(wǎng)絡(luò)安全的作用，因此總體布局具有一定的安全性和穩(wěn)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(shè)備。如圖1 所示。

圖1 城市夜景亮化總控系統(tǒng)模塊分布圖

其中操作模塊由操作臺(tái)、操作電腦和顯示器組成，也就是系統(tǒng)的操作平臺(tái)，主要作用是為系統(tǒng)提供操作的界面?？刂颇K由服務(wù)器、交換機(jī)和控制設(shè)備組成，上述設(shè)備均存在于控制設(shè)備的機(jī)柜中，主要作用在于管理系統(tǒng)以及實(shí)對(duì)照明設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。顯示模塊主要為控制畫(huà)面，具有可視化交互的特點(diǎn)，通常由大量的LED 點(diǎn)光源組成。電源模塊主要作用在于為系統(tǒng)輸送電能，維持系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)。

5 廈門(mén)金磚夜景改造工程的實(shí)施

5.1 前期困難

為了迎接2017 年金磚五國(guó)峰會(huì)，廈門(mén)市實(shí)施了夜景照明提升工程，該工程規(guī)模較大，建設(shè)過(guò)程中也存在很多困難。普通項(xiàng)目在范圍內(nèi)實(shí)施，約有300～500 棟樓宇，0.5 d就可以走完，但是廈門(mén)夜景工程范圍較大，多達(dá)1 500 棟樓宇，幾乎涵蓋了全廈門(mén)和島外3 個(gè)區(qū)及鼓浪嶼。除此之外，在施工安裝過(guò)程中，不僅是單純地安裝燈具，更重要的是滿(mǎn)足燈光設(shè)計(jì)的要求，取得良好的效果。由于在全球范圍內(nèi)都沒(méi)有相對(duì)成熟的方案，因此在技術(shù)研發(fā)上具有較大的難度。

該項(xiàng)目需要應(yīng)用多種技術(shù)工藝，進(jìn)行交叉作業(yè)，門(mén)類(lèi)之間的聯(lián)系并不高，環(huán)環(huán)相扣，如果哪一個(gè)步驟發(fā)生了錯(cuò)誤，將會(huì)對(duì)后續(xù)工序產(chǎn)生嚴(yán)重的影響，甚至?xí)?dǎo)致后面的工作無(wú)法完成，因?yàn)殛P(guān)系技術(shù)方面的問(wèn)題，難以通過(guò)其他方式進(jìn)行彌補(bǔ)，因此出現(xiàn)一個(gè)小的失誤都可能對(duì)整體工程產(chǎn)生嚴(yán)重影響，同時(shí)還需要同多家施工單位共同實(shí)施，具有較大的協(xié)調(diào)難度。

該工程施工和設(shè)計(jì)時(shí)間較短，需要利用半年的時(shí)間完成材料選購(gòu)、安裝和調(diào)試，工作量又非常大，與常規(guī)項(xiàng)目相比，所涉及的人力及物力非常多，同時(shí)還兼具較大的協(xié)調(diào)量，主要包括和其他施工單位、業(yè)主、居民及物業(yè)、政府各級(jí)部門(mén)的協(xié)調(diào)。

5.2 夜景規(guī)劃與夜景控制

集中控制的主要目的在于服務(wù)城市夜景設(shè)計(jì)和業(yè)主。夜景設(shè)計(jì)的重點(diǎn)在于景觀規(guī)劃、效果及場(chǎng)景構(gòu)建方面。集中控制需要做好效果設(shè)計(jì)的輔助工作，為業(yè)主規(guī)劃后期運(yùn)維的技術(shù)及管理框架。

廈門(mén)金磚夜景改造工程的要求較為明確，主要為能夠?qū)θ幸咕斑M(jìn)行實(shí)時(shí)控制，將各區(qū)域夜景照明的電量情況匯集，為運(yùn)營(yíng)提供可靠的數(shù)據(jù)，達(dá)到亮化的最佳效益，節(jié)約能耗。例如在應(yīng)急情況下完成調(diào)度工作，及時(shí)上傳燈具的工作狀態(tài)，自動(dòng)發(fā)現(xiàn)故障并進(jìn)行反饋提示，將人流變化情況進(jìn)行反饋，控制中心進(jìn)行數(shù)據(jù)分析等。這也有利于提高經(jīng)濟(jì)效益，確保整體工程的穩(wěn)定性和安全性。不同城市的需求各不相同，因此需要根據(jù)實(shí)際情況及需求，同時(shí)要具備一定的實(shí)施能力?，F(xiàn)如今很多城市為了推動(dòng)智慧城市發(fā)展，都開(kāi)始加強(qiáng)集中控制，但是仍存在很多問(wèn)題，主要原因在于并未認(rèn)識(shí)到城市的關(guān)鍵問(wèn)題，不了解夜景工程的作用[3]。

5.3 廈門(mén)金磚夜景改造工程實(shí)施效果

廈門(mén)金磚夜景改造工程涉及整個(gè)廈門(mén)市，巨大的規(guī)模量位列世界前茅。同時(shí)燈光圖案動(dòng)靜交融，多項(xiàng)目互動(dòng)以及色彩變化的效果都體現(xiàn)了廈門(mén)夜色的美感，工程圓滿(mǎn)成功。充分體現(xiàn)了智慧城市對(duì)各類(lèi)信息技術(shù)的合理、充分利用。夜幕來(lái)臨，廈門(mén)市各個(gè)區(qū)域的燈全部亮起，并且在此起彼伏的節(jié)奏中發(fā)亮，樓梯上白鷺展翅翱翔，數(shù)不清的魚(yú)兒在不同的樓梯間來(lái)回穿梭，通過(guò)一鍵便可以實(shí)現(xiàn)全廈門(mén)節(jié)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(lái)源于一個(gè)總控平臺(tái)。夜景工程正是智慧城市的體現(xiàn)，大大提高了城市形象及旅游品質(zhì)，滿(mǎn)足了廣大人民對(duì)城市的需求。在工程實(shí)施過(guò)程中歷經(jīng)了多重挑戰(zhàn)和困難，終于實(shí)現(xiàn)了夜景照明集中控制平臺(tái)，這也是項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)、施工可靠性的體現(xiàn)，更體現(xiàn)了在數(shù)據(jù)集成、智慧技術(shù)及集中管控方面的水平。

6 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，隨著信息化的飛速發(fā)展，加快智慧城市建設(shè)成為城市發(fā)展的基本戰(zhàn)略之一，同時(shí)智慧城市也為城市的發(fā)展提供了全新的方向和目標(biāo)。廈門(mén)金磚夜景工程充分利用了信息技術(shù)，并且貫徹了可持續(xù)發(fā)展理念，打造了一個(gè)功能完備的現(xiàn)代都市夜貌，不僅可以實(shí)現(xiàn)對(duì)夜景燈光的智能控制，更是彰顯了城市的文化特色，同時(shí)能夠有效滿(mǎn)足亮化和節(jié)能的雙重需要，產(chǎn)生了極高的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，有效推動(dòng)智能城市的建設(shè)。