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1、城市智能照明控制系统开展与实施方案摘要：以前城市照明灯光所用的光源和控制大多还停留在以根底泛光照明、亮化灯饰点缀的根底需求状态，控制主要也是以时控、光感或远程开关为主要功能的状态。随着近十多年的迅速开展，城市景观亮化的表现形式上已从原来单一的泛光照明到现在大片区大规模的LED多媒体、灯光秀演绎。甚至在局部区域增加了激光、3D以与全息投影等多形态的夜景展现，声光电的联动控制形态。从城市的生态文化建设和人文文明建设要求来看城市照明控制要求具有更加节能环保、降低城市光污染、大区域多场景联动等等的需求，特别是有着特殊功能的夜景灯光演绎区域，要求能够很人性、很和谐的融入城市。而这一切新的形势和新的需求都
2、迫切需要更为智能化、精细化、局部个性化、整体联动化的新型控制系统的出现。除此之外，随着网络化与智能化的推进，新一代通信技术与灯光网络协议应用，城市夜景的表现载体多样化，特别是多媒体动态视频演绎，信息安全也凸显了出来，因此对城市景观亮化控制系统除对智能化控制、精细化管理有很高的要求以外，网络信息安全也是更为严苛的要求。关健词：智能照明；智慧照明生态；城市照明控制；城市照明安全；精细化一、目前城市照明的根本现状与存在的问题纵观城市照明控制的开展轨迹，大体可以总结为三个大的阶段。第一阶段，城市的亮化照明控制的主要特征是：以传统强电回路开关为执行效果、以单灯或局部区域的自动化控制为执行方式。主要代表方
3、案以时钟定时开关控制、光感回路控制、PLC回路控制为主要标志。这些传统控制方式的控制缺陷是显而易见的，例如控制无法系统化、控制无法联动化、无法有效简约的实时操作，且一旦设定亮灯状态修改必须逐一操作，费时费力。另外现场照明设备的工作状态完全无法反响，无法便捷有效监管；为了克制上述问题，城市照明控制很快开展进入到了第二阶段，该阶段以远程控制为主要功能代表，通过末端照明设备的GPRS网络、3G网络、电力载波等媒介到互联网上，实现对末端照明设备的远程控制；这种控制很大程度上解决了城市亮化控制第一阶段较为凸显的问题，可以使的城市照明设备在最大限度减少人力巡查的情况下完成第一阶段的照明控制功能。此时所能实
4、现的控制场景还比拟单一，且场景内容本身的丰富性也较为苍白，该阶段的城市照明控制系统协议与接口没有统一的标准，建设也是各自为政，建设规X与标准也杂乱无序，而且从管控理念上也未有上升到城市管理的高度。另外，处于第二开展阶段的时候整个市场的规X化依然十分不足，首先表现在建设设计过程中的设备选型问题，很多设计与实施单位照搬工业控制模块或室内照明控制方案到户外灯光控制领域，照搬路灯RTU管理模式到景观亮化照明领域，使用环境不同导致其稳定性极差，功能单一也无法实现预期效果等多种问题，造成的后期设备运营维护困难。各种现场数据采集与监控信息反响也严重缺失；其次表现在再施工过程中的电气设计问题上，很多电气设计存
5、在严重设计不合理问题，例如，过多的控制回路设计导致后续回路控制规整困难、配电箱用电安全容值设计忽略了媒体类介质功率突变等问题；再其次很多电气设计的不规X还带来了现场电箱配置接线的混乱，承建方为了自己的方便，对线路标识不够严谨，导致后期运营维护方的问题多多。另外在施工与灯具方面生产方面也存在多方面的问题，首先由于施工人员素质问题，施工单位不能完全确保按照电气系统图完成接线，私拉乱接现象时有发生，再者施工工艺本身的不规X也带来诸多潜在问题。还有就是灯具了，灯具厂商往往都有一定自己的技术壁垒，这导致信号线颜色、线径等未遵循国家标准，为统一的联动控制带来了技术障碍。所以这一时期的城市照明控制市场的开展
6、不但显的混乱不堪，而且仍然无法算的上城市级，更无法实现城市智能管理。这一阶段的开展过程中，还可以看到另一个变化，那就是城市照明的被控对象也已经悄然发生了进步性的变化，主要表现为除了传统照明需求，现在城市夜景“舞台化的开展趋势，其中以激光、灯光秀演绎、LED多媒体动态演绎，互动灯光为凸出代表，此时原有简单的场景构成和场景控制无论是从实现方式还是从智能化操控来看都已显得力不从心，随之而来的复杂场景管理与联动需求继续催化着整个行业的向前开展。基于城市照明控制第二阶段开展中的矛盾，城市照明控制很快进入了智能化控制管理的第三个阶段，目前城市管理者对现阶段控制需求主要表现在三个方面；第一；网络信息安全，第
7、二；运行稳定。第三；智能化控制与精细化管理。该阶段的城市景观灯光智能控制是基于新一代通信技术结合互联网、物联网的智能化管理，这种智能管理囊括了大区域联动控制、多单元广泛接入、场景演绎表现绚丽多彩等诸多特征。此时的城市照明控制管理已经早早的摆脱了传统的强电回路开关，更为丰富的是接入了弱电动画演绎，路灯照明照度适应性自我调节、网络异常后的自主脱机运行、移动远程互联控制、照明场景联动切灵活切换、后端平台实时监控。看到第三阶段的可喜进步的同时，这一阶段的问题也具有不同前两个阶段的特殊之处，由于第二阶段的快速无序开展，导致了不同被控照明设备的接口与协议的纷乱，而这些纷乱也为城市照明控制的第三阶段开展埋下
8、了重大隐患。除了由于第二阶段本身开展带来的升级兼容难题外，城市照明在第三阶段的开展过程中本身也存在整合困境；另外在广泛接入互联网、物联网的大背景下，第三阶段的开展本身也有其突出的问题，这个问题表现较为明显的就是由于对互联网的高度依赖而带来的安全隐患。二、智能集中控制技术与智慧照明开展趋势城市照明控制进入到第三阶段表现的是城市照明控制的开展需求，而这个开展需求可以分为城市的人文需求和为满足人文需求而提出的技术需求两个方面。2.1人文需求表现如下：2.1.1视觉需求：城市的景观照明亮化工作是建设宜居、宜业、富裕、美丽、文明城市的重要抓手，是提高城市形象、品位、繁荣的重要表现方式。而城市的照明亮化便
9、是能烘托出整个城市的特有韵律，为城市穿上量身定制的服饰，彰显城市特有魅力的重要手段。这种量身定制的照明亮化效果涵盖了更多的灯光秀要素进来，其中以幕墙类灯具、激光投影类灯具为凸出代表，其效果是以多彩绚丽且又不失典雅为主要风格的艺术化呈现，在表现城市固有韵律与人文特征的前提下又能彰显良好的和谐社会气氛。城市的景观亮化照明的重要功能便是呈现和演绎这些色彩出来。2.1.2场景需求：视觉需求催生着对演绎场景更为苛刻的要求，例如在不同的庆典节日里，要求城市的景观亮化照明烘托不同的主题，而不同的主题各场景要求的场景要素也不尽一样，所以要求场景有着更为复杂和丰富的演绎能力，突出多层次、立体感、互动性等多种需求
10、。除了多样性场景需求外还提出了场景的多要素性，这里的多要素表现在一个场景的联动与场景要素调配能力上，要求场景所能调配的资源甚至不仅仅局限在亮化照明灯具上，甚至可以涵盖户外广告屏、背景音乐、音乐喷泉等。在联动演绎的过程中呈现的是全方位的多视角、多形态的切入与表现。2.1.3人性化需求：城市景观照明亮化的个性化需求表现在不同区域的差异化问题，例如城市中心的高层建筑的亮化特点，地质公园、广场的亮化特点，游乐场所的亮化特点，商场、停车场亮化特点，延主干道绿化带亮化特点，还有一些沿海、沿江岸亮化特点，这些都是具有环境特色的不同城市单元，这些需求都要求在做景观照明亮化的过程中必须依据区域特点做针对性的量身
11、定制，通过照明亮化在实现根底应用需求的同时更加凸显特色与与周边城市结构体柔顺衔接与融合。2.1.4节能环保：随着社会开展的进步，节能环保的理念也日益深入人心，城市是人们的大家园，人们对这个大家园的节能环保要求自然也是与日俱争。而在操作层面实现节能环保主要表现在照明亮化系统的各个应用细节上，例如，道路照明中的随着昼夜时间推移，道路照明的亮度的逐级跟随变化；公共休闲场所的照明设施随着人流的变化做亮度调整，以与根据节假日调整亮化场景等等需求，这些看似简单的需求，确是城市照明亮化设备的节能与人性化设计的重要表现。除此之外对于安装在居民楼宇，商务楼宇上的照明亮化设备也要区分对待，以免造成光污染，影响居民
12、居住与商务活动。2.2为满足人文需求而提出的技术需求表现如下：2.2.1规X管理：目前的城市亮化建设有较为严重的重建设而轻管理的问题，所谓的轻视管理主要是指，轻视整体协同管理，轻视运营管理，轻视维护管理等。从政府方面看，需要政府有一个针对城市的统一亮化管理办公室来协调处理城市所有的亮化照明单元，这样才能为整个城市照明亮化的统筹管理与整体协调创造根本的条件；另外在照明单元控制系统的引入上要制定城市统一的规X标准，为后续系统的接入和兼容减小技术障碍，防止不同厂家多系统兼容时候的技术门槛。另外在运行与维护管理方面，要有独立部门来独立运营管理，独立运行部门对整个城市的照明亮化单元具有绝对的主导地位，这
13、样的在运营维护过程中才能实现精细化的管理和资源的集约管理。2.2.2安全运行：由于新的城市照明控制系统已城市为根本管理对象，在管理过程中各亮化单元之间自然需要基于互联网才能实现统一的协调管理。基于网络的系统存在的最大安全隐患自然是来自网络的，如户外媒体墙被非法入侵播放非法内容、重大节假日期间照明亮化场景被异常修改甚至局部失控等。针对这些安全隐患，要求在城市的照明控制体系网络构架初期就从结构设计上做好防护，主要可以通过增加网络硬件防火墙；网络构成中针对无线网络局部可以设立加密的VPN专网，有线网络局部通过设立物理独立的光纤网络和以太网网络实现网络的独立建设，防止来自公网的网络攻击。针对内网本身的
14、安全隐患，还需要建立照明控制单元多样性的反响和监察机制，对于现场设备要能实现异常反响时的自主反响与远程应急反响，反响措施包括执行设备保护性自锁、设备自主报警、强电供电断路等，另外还需要再重要节点布置视频监控，确保实时状态的实时可视化监控。2.2.3稳定运行：城市景观照明控制系统的稳定运行主要表现在照明亮化设备单元的稳定运行还有照明亮化控制网络的稳定运行，照明亮化控制管理系统的稳定运行。要实现这三个方面的稳定运行，首先末端亮化设备单元要求能达到可靠的超工业级稳定性标准，另外在亮化设备单元的衔接上，要减少底层协议转换节点，确保控制数据的直通性；在网络稳定性方面除了对设备本身的工业级要求以外，网络协
15、议也要求做到精简和单一，防止多种协议混合出现与协议间彼此频换转换的问题；在照明亮化控制管理系统的稳定运行上主要是管理平台的稳定，管理平台除了要具有严格人员准入制度外，还需要有经过严格培训的合格操控人员，另外也需要由专业的软件硬件团队做日常的运营维护和监控。2.2.4大数据集成：大数据集成的主要表现就是多类型多种类末端传感数据、采样数据、监控数据的汇总处理能力。这里所讲的除了是对原有已经安装的和照明控制系统相关的末端传感设备接入到现有智慧城市控制系统里面来，还包括既有数据的整合统计能力，如电能使用状态统筹数据，日常运行日志数据，日常维护记录数据等，还有电流电压异常采样检测，末端设备完整性检测，工
16、作环境异常检测等，另外还有日常监管数据整理分析和数据统计。这要求各种通用末端协议如C-BUS、KNX、DALI、NB-loT、RS485、DMX512、RDM、A等都要能顺利的接入总控制系统。2.2.5智能化控制：智能化的控制除了要求多系统大数据的收集整合处理能力之外，对核心服务器的处理能力运算能力都有了更为深远的要求。除了灵活各性话的场景生成与运行能力外，运行过程中的末端数据采集、运行日志分析、运行能耗与效果数据等等，这些数据的综合处理才能形成控制平台对于城市智能照明控制系统的全方位立体化管控。因此从体系结构上可以将智能管理体系划分为三个层级：最底层为感知层，其主要代表包括了支持各种C-BU
17、S、KNX、DALI、NB-loT、RS485、DMX512、RDM、A等协议为支撑的执行与数据采样层；中间层为网络层，该层的主要特点是以云服务与互联网为核心平台，囊括中心管理服务器、通讯注册服务器、存储保障服务器等等核心处理单元，用以完成整个体系的核心数据运算和处理；最顶层是应用层，该层以人机交互界面为主要表现，打破传统的控制中心理念，使得控制平台在原有中心化的同时向去中心化开展，以手机和便携式平板电脑为载台使的控制从原有的中心管控向更为灵活的边缘管控+中心管控迈进，极大提高控制的便携性与灵活性。三、城市智慧集中控制技术与智慧照明的特点智慧照明是一种创新的方法，通过科学的城市规划与对根底设施
18、、设备和公共服务优化管理，通过大数据、大系统共享模式，资源整合防止重复建设，实现全面感知、协同运行、高效管理、智能控制、绿色节能，最终实现城市照明可持续开展、使城市化建设更高阶段。智慧照明控制也是一种社会人文价值观的表现，它以智能化、人性化为出发点，以大数据与多边缘系统接入为根本构架，实现庞大的立体化城市照明与灯光管控体系，实现高效运行与管理，展现着城市智能集中控制与智慧照明的巨大价值。3.1、智慧照明系统的构成：智慧照明系统从功能结构来看主要可以由三大局部构成，分别是运行局部、管理局部、功能局部，三大局部相互衔接彼此交融。系统构成如如下图3.1-1示：其中，运行局部大约占到整个系统约25%功
19、能价值比重，其内容主要是指整个系统运行的执行设备、执行应用技术和各个功能设备。执行设备包括有：电能监测局部的电流、电压、电量、功率等监测设备；工作环境温度监测设备；LED灯等各类光源的光衰监测设备；现场设备完备性报警、电力异常报警、异常本地入侵报警等各类异常与故障报警设备；电力线缆与通讯线缆防入侵与防盗告警设备。执行应用技术包括有：驱动线路矩阵软跳线技术；运行状态动态监测；负载线与动力线备份自启动技术等等。各个功能设备主要是指非执行功能的数据运行功能设备和网络构建设备，数据运行功能设备包括有：数据整合程式、数据记录程式设备等；网络构建设备包括有：路由器、光纤网络、以太网络、无线网络、通讯转接设
20、备等；其中，管理局部大约占到整个系统约35%的功能价值比重，其内容主要包含管理的内容要素和管理方法构架以与管理要素在管理方法的配置下形成管理结果评估。管理要素包括：楼宇亮化管理，道路亮化管理，景观亮化管理，观光亮化管理等内容；管理方法包括：亮化楼宇矩阵集控管理、管理单位3级分层管理、管理单位3级权限管理、系统日常运行日志管理机制；管理结果评估包括有：运行日志、系统状态数据统筹分析、末端传感数据大数据统筹分析、照明亮化系统运营与资产报表分析、本地离线运行管理分析等。其中，功能局部大约占到整个系统约40%的功能价值比重，其所辖功能单元在脱离系统后仍具有功能价值，在实际使用中具有一定的独立性、扩展性
21、和可移植接入性。其内容包括：负载回路的开关管控功能、被控光源的调光管控淡入淡出功能，另外还有单灯/单点的独立控制功能，演绎场景时的现场实时控制功能；除此之外，功能局部的管理体系所辖照明与亮化设备设施的远程控制通过4G/WIFI或以太网与光纤为互联媒介、GPS或GIS实现毫秒级别的同步控制功能，以与依据万年历的场景自主运行功能；另外还有实时区域联合光感运算自适应控制功能、智能化偏差延时控制0.01S-24H任意延时设置功能、逻辑时间自主运行功能日、周、月、季、年设置触发、物联传感集成自适应控制功能、第三方接口协议控制功能、本地自定义控制功能等等。3.2、智慧照明生态系统构架智慧照明生态系统构架以
22、智慧控制管理中心为核心，纵向延展以以太网、光纤、IoT网络、4G网络为主要互联手段，向下延伸到智慧控制终端柜，智慧控制终端柜为末端控制核心，智慧控制终端柜再通过C-BUS、KNX、DALI、NB-loT、RS485、DMX512、RDM、A等多类接口协议与最底层的光源灯具、多媒体灯具、特效灯具、激光表演、音乐喷泉等实现交互管理。系统架构如如下图3.2-1示。智慧控制管理中心横向延展可以扩展出集中的音视频输出功能，主要通过光纤、以太网、4G网络等物理载体延伸到末端现场，实现远距离的实时播放和实时控制，这里的音频和视频输出要求具有多通道异步联动能力。另外智慧控制管理中心还有云平台，通过云平台可以实
23、现大数据的实时运算处理，高效完成数据整合与现场指令触发任务，使的整个系统更为灵动。除此之外，智慧控制管理中心还可以通过云平台可以接入便携式的末端管理平台，这些便携式的末端平台已通用平板电脑智能手机为主，这些末端平台可以实现受管控的功能开放，这些对末端平台开放的功能可以便捷的实现现场人员的初期调试与试运行功能，到了日常运营管理阶段也可以方便的实现运行场景编辑，运行场景一键触发等多种功能。这样的构架模式，从系统层面很大程度上解决了对智慧控制管理中心的绝对依赖，使得系统管理从中心化向中心化加边缘化共存的新模式开展。在整个智慧照明生态系统中，系统的最底层最为错综复杂，这是因为不同的底层单元如路灯性功能
24、能照明、夜景灯光、多媒体灯光、3D投影、音乐喷泉、特效灯光、激光表演等等都具有其特殊的固有属性，不管是通讯媒介还是通讯协议往往都有着不小的差异，造成这种差异的原因除了设备固有属性的因素之外，还因为不同生产厂家在做设备生产时候的技术壁垒，比如标准的DMX512协议，大多数厂家都会做微调，以便自己的设备具有技术独特性，这样无形中就导致整个智慧照明生态底层的错综复杂性，为今后的统一管理带来了相当大的难度，所以整个的智慧照明生态系统里，智慧控制终端柜就要求具有绝对广阔的兼容性，对常见的C-BUS、KNX、DALI、NB-loT、RS485、DMX512、RDM、A等多类接口协议与其变异协议具有最广泛的
25、兼容性，且兼容库能够随时扩展升级以便更好的兼容。另外为了确保网络的绝对可靠，智慧照明生态系统中的网络构架也具有鲜明的丰富性特点，如TCP/IP、光纤、IoT、VPN专网等等，且这些网络媒介在构建允许的情况下可以同时齐备配装，以便当有某种构网媒介发生异常时可以与时切换到其它网络媒介，从而最大限度的降低系统构网风险。智慧照明生态系统协调问题由智慧控制管理中心的服务器组来协调完成，这里的协调主要是依据各照明单元固有属性不同所带来的差异化特征和区域照明特点而定。以一个城市为单位区域而言这样的差异化信息量是非常庞大的，它不同于一个秀场、一个景区又或是一条街道，它是由无数个这样的秀场、景区或街道组成的联合
26、体。整个联合体的联动融洽运行所带来的数据处理要求是非常巨大的，因此在这个智慧照明生态系统中，智慧控制管理中心的核心地位变的异常凸出，整个智慧照明生态系统的联动融洽运行不仅是繁杂数据的运算，还区分为实时操作指令的下发，各运行单元运行状态的实时监测与反响信息处理，遇到异常报警后的应急响应机制，异常报警派工处理机制，长期运行过程中的数据整合分析并形成有价值的系统改善指引报告或预见性指引报告等等多种内容。由上可知解决兼容性的难题是智慧照明生态系统的一个显著特征；其次是智慧照明生态系的协调运行能力，而在协调运行上又全方位的表现着互联互通、安全、精细、智慧、和谐系统特色。3.3、智慧照明是未来开展趋势采用
27、互联网+物联网技术、新一代通信技术、大数据分析技术、AI人工智能、云端数据分析等新技术和新方法，创造性的构建城市智慧照明景观亮化、智能化控制新技术集成，这是未来着力构建具备互联互通、智能控制、智能管理信息采集、信息处理、信息决策、指令传输等)、信息服务、信息安全、能源管理、数据管理、权限管理、人工智能、协同开展等一系列智能化控制、精细化管理平台。这是未来城市智慧照明与景观亮化控制开展的必由之路。四、城市智能集中控制技术与智慧照明的应用方案与实现智能照明控制设备以功能性照明为主，要求照明设备具特点如：具有统一的负载回路管理能力，具有单灯设备工作状态的实时监测能力，另外，除了照明设备本身的控制，其
28、针对不同的的应用场景也提出了有较大差异化的场景要求，比如景观的亮化场景需求、室内亮化场景需求又或者是路灯照明场景需求。目前市场上照明控制主流依然以电力载波通讯、GPRS为主，通讯带宽与通讯稳定性都有极大限制。新应运而生的5G和NB-IoT近年来得到较大开展， NB-IoT是2015年9月在3GPP标准组织中立项提出的一种新的窄带蜂窝通信LPWAN长距离通信技术,是一种革新性的技术，由3GPP定义的基于蜂窝网络的窄带物联网技术。它有深度覆盖能力、功耗低，运维低本钱这些与生俱来的优势让它非常适合于智慧城市的智能照明领域；除此之外光纤和以太网通讯也在较为普遍的使用，网络节点间也摆脱了传统的单纯依赖公
29、网的建设模式，而更多的可以出于安全考虑使用专用物理网络，这些也都能为构筑智慧照明控制的网络提供了根本的网络根底和重要的安全根底。如前述，在智慧照明控制的网络根底和安全根底都以具备最初根底的时候，系统应用架构的方案重要性自然凸显出来，因为这是系统灵活、高效运营的重要一环。如上图4.1-1所示为智慧照明控制应用的方案框架， 如下列图，所有的环节都以云平台为核心点星型分布，在智慧照明控制中心，这里与以往控制中心最大的不同在于，其要求系统具有更为良好的人机交互性，具有更为灵活和丰富的应用场景设置，具有严格的层级性的应用管理权限设置，具有联动性与独立性并存的灵活组合能力；强大的系统还要求智慧控制中心能够
30、实时掌握现场被控设施的工作状态、异常报警和实时画面监控。云平台能周期性出具系统运行的数据报告，为系统的运行状况做全面多节点多指标的评审，确保系统运行的可靠性和可预见性。依据智慧照明控制中心的技术需求，在依托云平台为核心节点的构架中，所有末端智能照明控制器都可以通过光纤、以太网、4G或NB-IoT到云平台。智慧照明控制器要求能够接入各种通用传感器，如GPS地理坐标感知、光照强度感知、异常开关门感知、温度感知、视频传输等，智慧照明控制器将这些数据做初级汇总和加工后连同回路开关状态，还有电能信息等等一起通过云平台的网络传递给云平台，之后云平台再对数据做深入加工与整合。 除了智慧照明控制中心，针对云平
31、台可开放性的接入移动控制终端，移动控制终端以平板电脑和智能手机为主要载体，可以实现脱离控制中心的现场调试控制或一键式联动控制等，以与贵宾观摩时的临时时效性控制，使得控制的方式摆脱原有的单纯中心化原如此，使控制更为灵活、更具有适用性。多媒体屏和景观亮化控制的特殊之处在于，多媒体屏为亮化控制的主题照明，处于整个亮化照明控制的主体地位，与之相配套的根底照明和功能照明的使用要能最大限度的配合和衬托出主体照明的效果来，因此，系统的构架除了相比单纯照明控制系统多出来的服务器组、节点端工控机、LED控制器等之外，还要求系统的运行处理单元具有较强的协调与联动能力。不同普通的根底照明或功能照明，多媒体屏需要控制
32、大量的像素点、像素灯条，目前普遍使用SPI串行移位通讯和扩容型的 DMX 协议。以PC软件为主的品牌如；MADRIX、 Visual、Sunlite、Chromatec 等应用于各自细分领域，国产的有明瑞、裕明鑫等品牌。市场上多数LED终端控制器厂家都采用了“变异的DMX512 协议，国际品牌自行定义的控制设备与灯具协议，譬如飞利浦、欧司朗也作为非标准协议出现；这些产品与品牌都是多媒体屏设计方案的主要产品来源。目前国内景观亮化 LED像素灯具的巨大应用，基于 TCP/IP 的 Artnet 和 A 等也补充到了应用协议中，以增加更大的控制容量。LED控制系统软件和硬件国内技术完全超越国外的产品
33、；其特点是硬件体积小，软件功能全，已经逐渐成为市场主流，这对未来的多媒体屏的设计也打开了更广阔的空间。如如下图4.2-1所示，为多媒体屏和景观亮化控制的整个系统的架构，该方案架构为当前市场上较为高效的资源组合与网络结构方案。多媒体屏出于应用的安全考虑一般都会使用专门的物理网络，4G类无线网络也会使用专门的VPN网络通道，所以网络架构的根本特点就是专网专用，防止来自外网的干扰或入侵。整个网络的服务器组会安置在项目所在地附近，总控室实现对整个系统的实时监管和操作运行，为了确保末端节点工控机与矩阵智能控制终端联动时的时差问题，末端网络节点都有增加授时器，以确保整个系统中每个末端单元的时钟同步；另外在
34、联动表演中还有做联动备份，以防止因突发性的末端设备掉线而导致的临时失控。在主题表演中网络连接并不仅仅局限于4G网络，以太网与光纤也是可选之项。在主题照明局部，强电回路管控与表演效果控制的节点端工控机分别独立运行，但在服务器组又经由系统统一“一键式联动管控，强电回路管控负责用电供应与用电安全管理，节点端工控机负责表演效果的演绎，二者在总控室服务器的协调下同步运行，完成效果演绎。根底照明局部因为没有演绎动画，所以只需要通过矩阵智能控制终端完成强电回路管控和末端监测即可；功能照明局部除了要具备根本的回路管控和末端监测能力，还需要具有单灯调光、调色功能等。主题照明、根底照明和功能照明的彼此联动化管理由
35、服务器组统一协调完成，要求能完成区域的联动集中控制。总控室除了本身对项目的全方位监控与运行管理能力外还要能实现良好的人机交互，以与局部控制功能的便携化移植，通过便携式的功能移植，可以使现场的管控与联动操作具有更好的便捷性，方便现场的联动操控。除此之外还要求系统的稳定性，系统运行的稳定性主要通过两方面来保证，一方面是系统架构的过程中严格选用设备的标准限值必须高于等于工业级要求，另一方面专用网络的构建为系统的稳定创造了很好的内网环境，防止可能的干扰要素的存在。灯光秀的构成主要是以大型的户外场地、优美的自然景观或大型的建筑群为依托配合各种投影动画演绎或大型投影仪的画面投影，在配合声光电技术使效果情景
36、交融，另外配合进各种激光表演效果、全息投影以与音乐喷泉、大型户外屏幕、LED拼接屏等可调动要素，全方位多角度的打造全新城市夜景，扮靓城市夜空。如上图4.3-1为一个灯光秀的控制系统架构。为配合实现上述的灯光秀效果，亮化管理系统需要将远程监控、智能化照明控制技术、多媒体演示技术和“灯光秀艺术有机结合，采用光纤+以太网+4G无线网络布网、集中控制和边缘控制相结合的做法，另外依托强大的云端处理能力，确保现场的每个要素点都在实时监控之下，每个场景的演绎和场景间的切换都做到细腻柔和。灯光秀控制系统的核心集中在多媒体灯光控制平台和智能控制柜两局部，其中的智能控制柜为末端现场的主控设备，完成现场各种灯光秀表
37、演要素的统一协调管理，并向控制平台反响信息，要求智能控制柜能够兼容各种通讯协议TCP/IP、Art-net、A、RDM、DMX512等，实现较为广泛的末端表演要素接入包括特效灯、激光灯、投光灯、音乐喷泉等。系统中的多媒体灯光控制平台通过光纤DMX512&RDM&Art-Net与智能控制柜相构成通讯网络，完成控制指令、场效动画、末端信息反响等信息传达，另外高清摄像头通过RTP协议将视频信息传递给智能控制柜，然后再反响到灯光控制平台，以实现远程实时视频监控。系统中的多媒体控制平台对外输出视频音频信息，分别抵达音响系统和视频服务器，通过调配视频服务器和音响系统，对视频信息和音频信息做信息解码与播放，
38、完成音效动画等的联动演绎。在这个灯光秀控制系统里，为了便于项目的前期调试和测试，还增加有便携式的移动控制载体，这里主要使用的是平板电脑，通过这样的便携式控制界面，可以灵活的对灯光秀项目的各要素做独立控制和区域联动控制，使的项目的初期调试变得高效便捷。另外在场景演绎的时候也可以实现区域联动控制和一键式触发操作，使得整个灯光秀项目具有更为简洁和高效的操控监测体验。完毕语未来的灯光控制系统不仅是灯光开关与播放控制，更是智慧控制平台构建，互联互通、系统安全、人工智能、智能控制、智能管理信息采集、传输、决策、处理、服务、能源管理、数据管理、权限管理、等功能协同开展达到景观灯光控制管理精细化，与智慧城市其它子系统深度融合。
