淺談園林景觀照明中的智能控制系統(tǒng)

文｜北京市園林古建設(shè)計(jì)研究院 穆希廉

隨著我國(guó)現(xiàn)代化建設(shè)的推進(jìn)和旅游業(yè)的興起，園林綠化行業(yè)也有了很大的發(fā)展。特別是首都北京，正在向著建設(shè)國(guó)際化大都市的方向努力，園林景觀建設(shè)也在如火如荼的進(jìn)行中。十二五期間，僅特大型城市公園就要建設(shè)十幾個(gè)。因此，園林景觀照明設(shè)計(jì)中的節(jié)能問題就顯得十分重要。智能控制系統(tǒng)在照明節(jié)能中發(fā)揮著很大的作用，在園林景觀照明的電氣設(shè)計(jì)中，如何正確地進(jìn)行智能控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是值得注意的問題。本文將從這個(gè)方面入手，對(duì)三種園林景觀照明的控制方法進(jìn)行簡(jiǎn)單的論述。

1 時(shí)間控制器

傳統(tǒng)的園林景觀照明控制都是通過使用時(shí)間控制器來實(shí)現(xiàn)配電回路接觸器的自動(dòng)控制，其缺點(diǎn)是時(shí)間控制器自身不能支持不同季節(jié)、地域，節(jié)假日和工作日的靈活設(shè)置，仍需依賴人工手動(dòng)調(diào)節(jié)，此外還存在對(duì)設(shè)備啟停時(shí)間的控制誤差較大、檢修時(shí)要通過轉(zhuǎn)換開關(guān)等問題。出于對(duì)這些問題以及節(jié)能因素的考慮，時(shí)間控制器在現(xiàn)在的電氣設(shè)計(jì)中已經(jīng)逐漸被淘汰。

2 經(jīng)緯度控制儀

經(jīng)緯度控制儀是近年來新出現(xiàn)的一種智能時(shí)間控制器，與傳統(tǒng)的時(shí)間控制器相比，有著獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。

它以微電腦（單片機(jī)）構(gòu)成智能控制單元，由時(shí)鐘芯片提供控制基準(zhǔn)；根據(jù)所在地經(jīng)緯度自動(dòng)計(jì)算出當(dāng)?shù)孛恳惶斓奶旌凇⑻炝習(xí)r間，并能夠隨季節(jié)變化逐日自動(dòng)調(diào)整；可用于庭院燈、廣告燈、戶外裝飾燈等戶外照明電器的全自動(dòng)開關(guān)控制；計(jì)時(shí)誤差小于5分鐘/年。除了由軟件精確計(jì)算出當(dāng)日的開燈時(shí)間和第二天的關(guān)燈時(shí)間外，經(jīng)緯度控制系統(tǒng)也支持用戶不按照經(jīng)緯度計(jì)算的結(jié)果，自行設(shè)定開關(guān)燈時(shí)間。系統(tǒng)可支持自動(dòng)開燈、自動(dòng)關(guān)燈，自動(dòng)開燈、手動(dòng)關(guān)燈，手動(dòng)開燈、自動(dòng)關(guān)燈，以及手動(dòng)開燈、手動(dòng)關(guān)燈四種控制模式。

經(jīng)緯度控制系統(tǒng)軟件還對(duì)蒙氣差（由于空氣的折射效應(yīng)，人們看到靠近地平線的太陽(yáng)的位置，比它的實(shí)際位置高0.62度，這種效應(yīng)叫做蒙氣差）的影響進(jìn)行了修正，消除了其造成的誤差。山區(qū)、盆地等地區(qū)受到地形、地貌的影響，日初、日落時(shí)刻的日光照度變化情況與地勢(shì)平坦的地區(qū)有所不同。通過調(diào)整窗口操作，軟件系統(tǒng)能夠自動(dòng)調(diào)整±30分鐘，滿足根據(jù)所在地的地形、地貌修正開關(guān)時(shí)間的要求。

經(jīng)緯度控制系統(tǒng)的主要優(yōu)點(diǎn)是：

◆ 開關(guān)燈時(shí)間可根據(jù)每日不同的天黑、天亮?xí)r間，隨季節(jié)逐日自動(dòng)調(diào)整；

◆ 技術(shù)含量較高，可靠性高，功能強(qiáng)大，一般有多種模式供用戶選擇，可實(shí)現(xiàn)優(yōu)化控制，大量節(jié)約電能。

經(jīng)緯度控制配電系統(tǒng)，如圖1所示。

與傳統(tǒng)的時(shí)間控制器相比，經(jīng)緯度控制儀無需手動(dòng)調(diào)節(jié)，走時(shí)準(zhǔn)確，并且本身具有手動(dòng)和自動(dòng)調(diào)節(jié)功能——而傳統(tǒng)的時(shí)間控制器則需要和轉(zhuǎn)換開關(guān)相配合才能實(shí)現(xiàn)手動(dòng)和自動(dòng)調(diào)節(jié)功能。

圖1 經(jīng)緯度控制配電系統(tǒng)圖

3 GPRS無線景觀燈遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)

GPRS無線景觀燈遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)是由先進(jìn)的GPRS無線通信網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算機(jī)信息管理系統(tǒng)及智能照明控制設(shè)備等組成的分布式無線“三遙”（遙測(cè)、遙控、遙信）系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以對(duì)大范圍內(nèi)的景觀照明設(shè)備遙控開、關(guān)，遙信設(shè)備狀態(tài)，遙測(cè)電流、電壓、用電功率，還可以根據(jù)對(duì)所測(cè)數(shù)據(jù)的分析來判斷照明配電設(shè)備運(yùn)行有無故障，對(duì)線路缺相、回路接地、白天亮燈、夜晚熄燈等異常情況進(jìn)行報(bào)警處理，并能通過短信及時(shí)通知相關(guān)管理人員。

以路燈控制為例，系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，如圖2所示。

系統(tǒng)主要功能如下：

◆ 遙控、遙測(cè)、遙信——可自動(dòng)巡測(cè)、手動(dòng)巡測(cè)和選測(cè)（包括對(duì)回路繼電器狀態(tài)、電壓、電流、有功功率、功率因數(shù)及各種直流模擬量的采集）；

◆ 采用時(shí)控法控制方式進(jìn)行照明控制，實(shí)現(xiàn)預(yù)約控制和分時(shí)控制；可設(shè)置多套時(shí)間方案以實(shí)現(xiàn)對(duì)每一個(gè)回路靈活的控制；可預(yù)設(shè)多種時(shí)間控制模式，包括平日模式、節(jié)假日模式和重大節(jié)假日模式；

◆ 具有設(shè)備分組功能，可按區(qū)域?qū)υO(shè)備進(jìn)行分組，從而實(shí)現(xiàn)分組控制；

◆ 具有健全的報(bào)警處理機(jī)制，報(bào)警內(nèi)容包括白天亮燈、晚上熄燈、配電箱異常開門、回路缺相、回路斷路、線路停電和電壓、電流越限等；當(dāng)報(bào)警發(fā)生時(shí)，系統(tǒng)可及時(shí)地向指定手機(jī)用戶發(fā)送報(bào)警信息；

◆ 支持手機(jī)用戶通過短信對(duì)照明設(shè)備進(jìn)行開關(guān)操作；

◆ 支持智能手機(jī)用戶通過無線互聯(lián)網(wǎng)接入系統(tǒng)進(jìn)行開關(guān)燈操作和設(shè)備狀態(tài)查詢；

◆ 支持多種組網(wǎng)及通信方案選擇，可支持GPRS無線通信方式、以太網(wǎng)通信方式。

GPRS無線景觀燈遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)配電系統(tǒng)，如圖3所示。

圖2 遠(yuǎn)程燈光照明自動(dòng)化系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖

圖3 GPRS無線景觀燈遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)配電系統(tǒng)圖

與GPRS無線景觀燈遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)相比，經(jīng)緯度控制儀具有體積小、價(jià)格便宜的優(yōu)點(diǎn)，適用于面積小、工程造價(jià)低的公園；缺點(diǎn)是不具備網(wǎng)絡(luò)控制功能，不利于實(shí)現(xiàn)對(duì)各種燈具和設(shè)備的集中控制，靈活性不夠，會(huì)造成日后維護(hù)的不便。而GPRS無線景觀燈遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)適合于面積大、工程造價(jià)高的公園，有利于大型公園的管理人員對(duì)公園內(nèi)的景觀和功能性照明、遠(yuǎn)距離水泵（啟停）和公園內(nèi)建筑物立面照明的集中控制和日常維護(hù)，不足之處是設(shè)備成本較高。

4 結(jié)束語(yǔ)

經(jīng)緯度控制與GPRS無線景觀燈遠(yuǎn)程監(jiān)控是目前應(yīng)用最廣泛的兩種智能照明控制模式，各有各的優(yōu)點(diǎn)。在設(shè)計(jì)中，要根據(jù)具體工程的大小和工程造價(jià)的高低來選擇適合的照明控制系統(tǒng)，以便達(dá)到節(jié)能的最佳效果。