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摘要：隨著我國城市建設(shè)規(guī)模的擴大，人口壓力越來越大，交通擁堵、用電緊張、環(huán)境惡化等“城市病”逐漸凸顯，嚴重制約著城市發(fā)展，需要尋求新的發(fā)展理念作為城市建設(shè)的突破口，構(gòu)建智慧城市、數(shù)字城市。本文以城市照明系統(tǒng)為例，在分析智能led照明技術(shù)的基礎(chǔ)上，探究了智能型照明技術(shù)在智慧城市建設(shè)中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：LED；照明技術(shù)；智慧城市；應(yīng)用探究

智慧城市是信息技術(shù)發(fā)展和知識經(jīng)濟體制改革后的重要產(chǎn)物，是城市化、信息化和工業(yè)化的高度融合，逐漸向更深層次發(fā)展，智慧城市依托信息化技術(shù)的發(fā)展和信息系統(tǒng)建設(shè)，充分借助信息的采集技術(shù)、傳輸技術(shù)、處理技術(shù)和應(yīng)用技術(shù)，成為現(xiàn)階段城市信息化的高級階段。智慧城市建設(shè)中應(yīng)用的信息技術(shù)，包含物聯(lián)網(wǎng)、云計算和移動互聯(lián)網(wǎng)等，將信息技術(shù)作為發(fā)展主線，將基礎(chǔ)服務(wù)的應(yīng)用層、數(shù)據(jù)處理的平臺層、通信和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的傳輸層、終端設(shè)備的感知層結(jié)合起來，實現(xiàn)多種資源的優(yōu)化配置，資源之間相互作用，促進了城市建設(shè)，信息化和城市話融合的過程中，為人類提供良好的生存環(huán)境。

1智能LED照明技術(shù)

智能LED照明技術(shù)是信息技術(shù)發(fā)展過程中的重要產(chǎn)物，也是智慧城市建設(shè)中的關(guān)鍵技術(shù)，LED照明技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相結(jié)合，形成新一代智能產(chǎn)品，成為智慧城市中一道亮麗的風景線。LED照明燈具借助智能調(diào)控技術(shù)具有良好的可控性，將智能控制方法和LED照明設(shè)備相結(jié)合，開發(fā)出智能LED照明技術(shù)。在智能LED照明系統(tǒng)中應(yīng)用傳感器技術(shù)實現(xiàn)監(jiān)控和跟蹤，明確外界環(huán)境參數(shù)。在用戶需求的指導下，將環(huán)境參數(shù)反饋到控制電路中實現(xiàn)對LED的驅(qū)動，智能調(diào)節(jié)LED光的色彩和明暗程度，實現(xiàn)人性化照明。智能LED照明技術(shù)中應(yīng)用完善的軟件和硬件，在軟件控制方面，有完善的控制協(xié)議和控制手段，借助良好的人機交互系統(tǒng)，可以方便地實現(xiàn)故障的自我診斷和提示。在硬件系統(tǒng)中，應(yīng)用高效和節(jié)能的通信能力，例如電力、紅外線通信等。智能LED照明技術(shù)借助智能化控制技術(shù)，實現(xiàn)綠化節(jié)能，美化環(huán)境，還可以延長LED燈具的使用壽命，實現(xiàn)系統(tǒng)聯(lián)動。智能LED照明技術(shù)借助照明控制的智能化，有助于提高管理水平，降低維護費用，應(yīng)用科學的管理方式實現(xiàn)綠色節(jié)能，可以在不同的時間段內(nèi)應(yīng)用不同的照度，結(jié)合不同功能區(qū)域內(nèi)的運行狀況預先設(shè)置照度，不需要照明的情況下，自動滅燈。另外，良好的燈光設(shè)計為用戶提供溫馨舒適的環(huán)境，提高生活質(zhì)量。為了延長燈具的使用壽命，智能LED照明燈具控制無效照明時間，降低燈具的平均能耗。可以應(yīng)用光敏傳感器控制照度，保證室內(nèi)光線恒定。在系統(tǒng)聯(lián)動方面，智能照明與其它多種系統(tǒng)可靠聯(lián)系，例如BA系統(tǒng)、監(jiān)控報警系統(tǒng)、區(qū)域性控制系統(tǒng)等，實現(xiàn)物物連接，這也是當今物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用的重要方向。在網(wǎng)絡(luò)化方面，智能LED照明系統(tǒng)應(yīng)用節(jié)點對燈具的開關(guān)和亮度進行控制，同時采集燈具的工作信息。系統(tǒng)中的集中控制器將監(jiān)控命令傳輸?shù)焦?jié)點控制器中，同時將節(jié)點控制器中的信息和線路中的信息及時反饋到監(jiān)控中心。監(jiān)控中心借助監(jiān)控軟件對眾多遠程數(shù)據(jù)進行訪問和控制。傳統(tǒng)燈具中應(yīng)用較多的氣體，難以控制，而智能LED照明燈具易于控制，可以方便地與不同類型的傳感器相聯(lián)系，實現(xiàn)智能化控制，智能LED控制技術(shù)將照明效果提升到人性化的高度，有利于改善人們的生活品質(zhì)，可以有效降低能源消耗。

2智能LED照明技術(shù)在智慧城市建設(shè)中的應(yīng)用

智能LED照明技術(shù)為指揮城市建設(shè)貢獻出較大的力量，主要將這一技術(shù)應(yīng)用于樓宇照明控制、室內(nèi)房間照明、戶外道路及景觀照明中。

2.1樓宇照明控制

某LED廠商開發(fā)出全新的HUE智能照明系統(tǒng)，將LED照明技術(shù)和無線互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相結(jié)合，在提供LED趙敏的基礎(chǔ)上，保證燈光為人們創(chuàng)造更多的便利。例如，可以借助手機定位功能提示用戶出入的信息，HUE及時收集信息后，實現(xiàn)自動開關(guān)，可以根據(jù)用戶的生活習慣和室外環(huán)境變化自動調(diào)節(jié)燈光明暗?？梢栽O(shè)置定時提醒功能，保證每天的生活更有規(guī)律，例如早晨室內(nèi)的燈光逐漸變量，完善會提升用戶入睡。將照明燈具與互聯(lián)網(wǎng)相連接，可以實現(xiàn)更多的智能應(yīng)用，例如為用戶提供天氣信息、各項比賽新聞、電子郵件和股票信息等，可以按照用戶的需求進行個性化設(shè)置[1]。

2.2室內(nèi)照明系統(tǒng)

室內(nèi)LED照明控制應(yīng)用中央控制方法，實現(xiàn)光度的調(diào)整，實現(xiàn)LED照明燈具的定時開關(guān)，同時可以充分應(yīng)用自然光，降低室內(nèi)LED照明亮度，縮短照明時間。室內(nèi)智能LED照明燈具可以充分應(yīng)用人體紅外線，實現(xiàn)人走燈滅。另外，也可以應(yīng)用特殊事件的編程，實現(xiàn)照明系統(tǒng)的精確管理。在控制系統(tǒng)的幫助下，將不同標準LED照明單元模塊連接起來，實現(xiàn)動態(tài)控制，可以將這一技術(shù)應(yīng)用于城市夜景裝飾中。借助智慧城市網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)不同建筑群體照明系統(tǒng)的統(tǒng)一控制，保證照明系統(tǒng)之間的緊密性，避免城市夜景出現(xiàn)小、亂、散的問題。

2.3道路和景觀照明

在戶外道路照明系統(tǒng)在紅，LED可以應(yīng)用智能照明控制方法，應(yīng)用城市的感知網(wǎng)絡(luò)獲取車道上車輛的信息，由于對燈光進行控制，避免無效照明，實現(xiàn)節(jié)能目的。另外，在景觀照明中，應(yīng)用LED照明及時保證景觀與照明系統(tǒng)之間相互協(xié)調(diào)，為人們帶來良好的視覺感受，同時將環(huán)境美化提升到新的高度。城市道路照明強調(diào)亮度調(diào)節(jié)，而景觀照明強調(diào)環(huán)境的美化效果，充分應(yīng)用城市LED智能照明的自我檢測能力，及時檢查系統(tǒng)內(nèi)部的故障。智慧城市建設(shè)過程中應(yīng)用的LED數(shù)字顯示屏，借助智能驅(qū)動方案，可以根據(jù)周圍環(huán)境光照情況對顯示屏的亮度進行調(diào)節(jié)，同時將控制系統(tǒng)與城市監(jiān)控系統(tǒng)和傳感器系統(tǒng)相結(jié)合，應(yīng)用圖像識別技術(shù)，保證顯示屏的服務(wù)范圍內(nèi)有一定的人流密度后才開機播放相應(yīng)新聞內(nèi)容，同時也可以實現(xiàn)自動檢測。將LED反應(yīng)速度快、易于調(diào)制的優(yōu)勢與通信技術(shù)相結(jié)合，實際應(yīng)用中將不同的燈具設(shè)置成一個通信節(jié)點，將網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)和照明通信結(jié)合起來，實現(xiàn)系統(tǒng)靈活控制，降低專網(wǎng)建設(shè)的成本，應(yīng)用可見光空間傳輸方式，實現(xiàn)對通信區(qū)域和范圍進行控制，避免無線通信擁堵和同頻干擾。

3應(yīng)用案例

2015年4月7日，在中國科技部的指導下，住建部了《智慧城市試點名單的通知》，將包括北京市門頭溝區(qū)在內(nèi)的84個城市（區(qū)、縣、鎮(zhèn)）作為智慧城市的試點名單，同事全國各地都在擴大智慧城市的建設(shè)范圍。目前為止，我國的智慧城市試點約300個。路燈是智慧城市建設(shè)過程中的重要設(shè)施，在城市建設(shè)中發(fā)揮著重要的作用。2016年1月，湖北省某城區(qū)經(jīng)市內(nèi)道路中的2800盞高壓鈉燈換成了智能LED路燈，同時進行大規(guī)模的EMC節(jié)能改造，將智能控制技術(shù)應(yīng)用到照明系統(tǒng)中，實現(xiàn)城市路燈的全自動控制。智能路燈系統(tǒng)主要實現(xiàn)對光亮度的調(diào)節(jié)，智能路燈控制系統(tǒng)應(yīng)用現(xiàn)有的配電設(shè)備和控制設(shè)備實現(xiàn)智能監(jiān)測，完善信息處理和通信能力，降低系統(tǒng)的建設(shè)成本。另外，對在路燈中加裝單燈控制器，應(yīng)用單燈控制的方法，保證深夜交通量減少的情況下，采用‘隔一亮一’的照明方式，改變傳統(tǒng)城市路燈中‘節(jié)能拉閘，限電亮一側(cè)’的節(jié)能方式，在保證夜間照明安全的同時，節(jié)省電費支出，實現(xiàn)路燈的智能化管理，提高資源的利用效率。該智能照明設(shè)備由上海順舟科技有限公司提供，操作過程中十分方便，管理者只需要打開網(wǎng)頁，登錄控制系統(tǒng)，通過電腦屏幕，可以了解全部路燈的運行狀況，可以直接對每一盞路燈進行控制，結(jié)合實際運行需求，在第一時間內(nèi)發(fā)現(xiàn)損壞的路燈，準確定位后及時安排工作人員維修。在這套路燈系統(tǒng)中充分應(yīng)用ZigBee、GPRS等先進的無線通信技術(shù)，將智能路燈控制器（單燈控制器）、集中控制器（又稱智能網(wǎng)關(guān)）和城市照明智能管控系統(tǒng)（WEB、APP、PC端）三大部分結(jié)合起來[2]，借助SZ10-GW智能網(wǎng)關(guān)以及SZ10-R1A單燈控制器，保證不同的回路中有完善的計量功能，應(yīng)用可靠的通信方式獲取遠傳電表的數(shù)據(jù)，路燈控制系統(tǒng)及時將用電量傳回到能源監(jiān)控中心，自動生成電量日報表和月報表，同時可以與能源管理平臺相聯(lián)系。

4結(jié)束語

智能LED照明技術(shù)為城市建設(shè)提供了新的發(fā)展就與，在充分營業(yè)工智能控制器和通信技術(shù)的過程中，實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的目的，提高城市照明效果，為人們的生活帶來便利，為用戶做出更全面的服務(wù)，符合智慧城市的發(fā)展需求，也成為當今城市建設(shè)中重要的環(huán)節(jié)之一。智慧城市是一種感知型城市，需要應(yīng)用分布在城市不同角落中的傳感器和通信技術(shù)及時采集信息，及時處理信息并發(fā)出相應(yīng)的指令。在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用的基礎(chǔ)上，智能LED照明技術(shù)獲得快速發(fā)展，在數(shù)量和分布方面，都可以覆蓋整個城市，城市智慧城市建設(shè)中重要的感知節(jié)點。

作者:劉芳嬌 王琦 胡海華 單位:江西聯(lián)創(chuàng)光電科技股份有限公司

參考文獻:

[1]曲騰.基于城市智能照明感知系統(tǒng)的數(shù)據(jù)融合研究[J].大連理工大學，2013，12（4）：124.

[2]劉淑平，顏繼紅.基于ZigBee的多功能LED路燈控制系統(tǒng)[J].中國照明電器，2015，18（9）：241.