摘要：结合我国目前的能源使用现状，节能环保是非常有必要的，而我国的照明耗电也是非常严重的，因此，为了经济的可持续发展，相关设计人员应该积极学习和引进先进的设备和技术，并将其运用到智能照明控制系统的设计当中去。只有积极利用现代科学技术的优势，才能研究出既高效又节能的智能照明控制系统，为我国的经济发展提供保障。
关键词：智能照明；控制系统；具体应用；发展趋势
引言
智能控制是为了实现自动化控制，而采用人工智能与控制理论相结合的方法。智能控制技术主要是用来发挥其技术系统优势，优化其组织目标结构，并在节约能源、提升质量、延长使用寿命的基础上进一步完善其功能，使整个系统实现最优的控制技术。相对于传统控制技术来说，对于不确定的复杂的研究对象，智能控制技术不需要建立相应的数学模型就可以解决问题，这是传统控制技术所做不到的。再加上智能控制系统的输入信息比较多，它能够仿照人工智能机构，对信息进行分类处理并决策，各类信息之间相互协调，这样有利于信息的记忆。
1城市照明环境的特点
1.1总体规划与城市照明的关系
城市总体规划需要对城市环境进行整体全面地分析，包括对城市资源环境、城市照明系统等进行深入调查研究。在规划中，人员需要提出城市照明的设计思路和总体框架，尤其是要预先想到一些问题，比如在某些特殊的地点、区域需要用到不同的照明技术。城市照明规划首先需要一个总体说明，随后需要详细制定出分期的发展规划，分别对每一阶段的改造进行说明，这样可以保证城市照明规划有一个清晰的结构，而不是使人员盲目地工作，使之有章可循。
1.2城市风光与夜间照明的关系
可以说城市的白日景观是夜间景观的基础，夜间景观需要以白日景观做参照，夜晚的景观并不是凭空想象，也不是随意歪曲，而是设计师根据白日景观对城市风光进行重组设计的，但是在此过程中需要注意两者之间还是具有一定差别，都有其特殊性，夜晚景观毕竟是人工打造，人工光不同于自然光，需要具体问题具体分析。
1.3建筑形态与照明的关系
照明中最讲求的是光影效果，并不是说照明越亮越好，因为在建筑中，如果照明系统太亮，可能会造成光污染，所以照明需要具有艺术效果，光影均匀分布，有明有暗，两者相互衬托，能够适度的显示出城市建筑的光景与轮廓，那最好不过了。
1.4城市光景与照明色彩的关系
照明除了具有光影效果以明亮度外，照明色彩也至关重要，因为美好的色彩能够给人带来良好的视觉冲击体验，并给予心理暗示，带给人心理上和情感上的享受。比如彩色的光，虽然能给人眼前一亮的感觉，但是它会使得真实色彩与人的感官发生变异，能运用于小部分地方，如艺术馆，但不能够大范围使用，因为一些彩光的使用会影响人们的视觉，产生安全隐患。
2智能照明系统的具体实施和研究
2.1进行规范化管理
智能照明控制系统在我国已经得到了广泛的应用，在具体实施过程中，经过用户的反馈，还存在着一些不合理的地方，因此，设计师们已经对问题进行分析，并且采取相应的措施进行解决和完善。在不断的研究过程中，相关人员对智能照明系统进行了规范化管理。首先，设计师将照明系统中原有的手动开关换成了自动开关，这样不仅可以大大减轻管理人员的负担，而且能够让管理人员有更多的精力利用网络终端进行操控，让照明控制系统更加便于管理，而且也减少了照明系统的损坏几率，进而减少后期的维修费用，为相关企业和单位带来了经济效益。除此之外，我们不仅要对智能照明控制系统进行规范化管理，而且要对照明管理人员进行规范化管理，因此，相关单位应该对管理人员进行集中培训，提高他们的专业知识水平并提高他们的职业素养，只有这样，管理人员才能有效地对照明控制系统进行良好的监督和管理，促进智能照明管理系统的顺利实施。
2.2适度利用自然光进行补充
如何解决智能照明控制系统的大量耗电问题是多少年来照明研究专家一直思考的问题，经过多年的研究和实验，专家表明利用外部光线进行补充是一个非常有效的办法。在具体实施过程中，我们可以利用亮度感应器来测量周围的亮度，如果不符合相关规定或者标准，智能照明控制系统就可以进行调节。比如，如果外部的自然光亮度很强，那么照明系统的灯光亮度就可以自动减弱，依靠室外的自然光进行补充。反之，如果室外的自然光很少，遇到下雨天或者阴天的时候，智能照明控制系统就可以加强亮度，这样根据实际情况进行合理调整对于节能非常有效果。
2.3智能调光系统
许多智能照明系统会在安装使用一段时间之后受到损耗，所以系统内部设定的照度恒定值只剩了原有的44%，对以后的照明造成不便，因此，许多设计师为了解决这个问题，往往会在一开始设置数值的时候进行过高的设置，导致前期照明控制系统耗电过多，造成资源浪费。然而，得到完善后的智能照明控制系统能够很好地调节这种亮度偏差。
3智能集中控制技术与智慧照明发展趋势
城市照明控制进入到第三阶段体现的是城市照明控制的发展需求，而这个发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。
3.1人文需求体现如下
3.1.1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，在体现城市固有韵律及人文特征的前提下又能彰显良好的和谐社会氛围。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。
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3.1.2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相同，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。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及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、多形态的切入及表现。
3.1.3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定制，通过照明亮化在实现基础应用需求的同时更加凸显特色及与周边城市结构体柔顺衔接与融合。
3.1.4节能环保
随着社会发展的进步，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体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，以及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体现。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，影响居民居住及商务活动。
3.2为满足人文需求而提出的技术需求体现如下
3.2.1规范管理
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及整体协调创造基本的条件；另外在照明单元控制系统的引入上要制定城市统一的规范标准，为后续系统的接入和兼容减小技术障碍，避免不同厂家多系统兼容时候的技术门槛。另外在运行及维护管理方面，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。
3.2.2安全运行
由于新的城市照明控制系统已城市为基本管理对象，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部分可以设立加密的VPN专网，有线网络部分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，避免来自公网的网络攻击。针对内网本身的安全隐患，还需要建立照明控制单元多样性的反馈和监察机制，对于现场设备要能实现异常反馈时的自主反应及远程应急反应，反应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。
3.2.3稳定运行
城市景观照明控制系统的稳定运行主要体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，网络协议也要求做到精简和单一，避免多种协议混合出现及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。
3.2.4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。除了灵活个性化的场景生成及运行能力外，运行过程中的末端数据采集、运行日志分析、运行能耗及效果数据等等，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-BUS、KNX、DALI、NB-loT、RS48、DMX512、RDM、ACN等协议为支撑的执行及数据采样层；中间层为网络层，该层的主要特点是以云服务及互联网为核心平台，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发展，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。
结束语
总之，在注重城市化发展的同时，人们更加重视城市照明领域的发展，因为良好的城市照明规划不仅能够美化城市环境，节能减排，还能推动社会经济的持续性发展。所以我们需要善于利用新技术，合理布局。
参考文献
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论文作者:刘树谦
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第22期
论文发表时间:2018/11/23
标签：城市论文; 亮化论文; 控制系统论文; 智能论文; 需求论文; 景观论文; 系统论文; 《建筑学研究前沿》2018年第22期论文;