浅谈智慧城市的夜景改造设计

杨 骥

（厦门丝柏科技有限公司，福建 厦门 361000）

信息化的发展为人们的生活提供了极大的便利，同时也为城市增添了无限的活力与色彩。智能的城市夜景亮化照明控制系统是信息化发展的产物，它的问世提高了城市的品位，使城市的功能更加丰富，促进了市场经济的发展，是智慧城市的重要体现，具有较高的社会效益与经济效益，得到了人们的青睐。城市发展的方向就是智慧城市，智慧城市的发展无法离开信息技术的支持，两者间关系密切，从厦门金砖夜景改造工程建设中便能够发现这一关系。

1 智慧城市

智慧城市主要是通过先进的信息技术，以及与信息技术相关产品的充分利用，对城市中的环境、人、物进行感知，加强城市中信息的联系，进而为人们提供更加便利、优质的城市服务，能够确保人与城市环境的和谐相处，促进城市的可持续发展。智慧城市的特点主要体现在3 个方面。1）大数据。大数据是智慧城市最为明显的特点，现如今互联网发展迅速，我们正身处大数据时代，智慧城市的建设及发展同样需要大数据的支持，大数据对智慧城市的发展有决定性作用。同时，通过对信息技术的使用将城市的信息数据收集、融合，有助于制定合理的建设措施。2）融合性。互联网的发展离不开融合与创新，智慧城市也可以说是互联网与智慧城市的融合。3）智慧化。智慧城市能够合理、充分地利用各类信息技术，并且对城市中的信息进行实时监测，进而做出有效的预测，发出相关指令，进而提高城市的现代化建设水平。

2 技术背景

随着人们夜生活的渐渐丰富，城市夜景照明得到了广泛的关注，城市夜景的亮丽不仅可以创设优异的环境，使城市夜生活功能更加丰富，而且有助于推动经济增长，促进旅游业的发展，树立城市的夜间形象，创设良好的文化氛围[1]。随着人们审美水平及生活水平的提高，一条路，一座桥等已经不能满足城市的发展需求，也不符合人们对于城市的要求。由点成线，由线成面，由面成体，楼宇同楼宇之间，街道与景物之间，空间和地面，达到一种整体协调、生动立体的效果，这便是智慧城市亮化的要求。厦门金砖夜景改造工程便是一个极具特色的景观工程，该工程备受瞩目，并且夜景控制平台所控制的楼栋数超过了1 500栋，演绎了一幅出彩的海上花园画卷。

3 智慧城市及LED节能技术

我国具备良好的基础设施环境，例如通信网络设备供应商、运营商、芯片提供商、模块提供商、云计算服务提供商等众多终端供应商，并且在基础设施方面已经具备完善的通信网络系统。在这一环境下LED 智慧城市终端在产品功能及形态上改变了原来的LED 产品，不单单是简单的显示屏，功能也不仅是展播的载体，实现了大数据价值链环节的感应，是数据采集的节点。在我国随着NB-IoT 的发展，LED 智慧路灯得到了广泛的普及，未来城市照明的智能化控制也成为主要发展路线，集合传感器、安全监控、信息发布、网络、充电以及紧急呼叫等功能。

厦门金砖夜景工程中涉及的户外灯具包括点光源、线条灯、洗墙灯以及投光灯等，类型十分丰富。根据相关统计数据显示，灯具所占耗电量非常高，虽然节能LED 技术在诸多区域得到了普及，发展也早已趋于成熟，但是仅有部分灯具更换为LED。在凌晨时刻，即使大街上没有人和车辆，一些灯具仍然在工作，为了确保灯具处于正常状态，工作人员还需要每日对灯具进行检查。现如今LED 技术发展成熟，如果将灯具替换为具有极高功效的LED 灯，那么则可以节约大量电量，并且可以将不必要的照明去除[2]。因此，将远程自动化控制技术应用于城市中，管理者可通过大数据对资产进行控制，调整灯具工作状况，有效节约资源，降低成本消耗量。LED 节能灯联合智能技术不仅取得了良好的效果，而且大大降低了能源的消耗。

4 技术实现要素

该文以厦门金砖夜景改造工程为例，对其技术实现的几大要素展开分析。该工程采用一种远程控制城市夜景亮化总控制系统，在操作平台上进行详细操作，并且在控制设备机柜内安装了相应的服务器、交换机及其他控制设备，不仅具有远程控制的功能，还能够实现对照明设施的管理，并且在大量的密集的LED 点光源上对控制画面进行实时投射，建立一种可视化的交互关系。这一总控制系统设计及布局十分合理，能够实现对照明设施的远程管理，同时还能够阻止不良信息的入侵，具有隔离保护信息网络安全的作用，因此总体布局具有一定的安全性和稳定性，容易把控。其主要模块包括操作模块、控制模块、电源模块、显示模块及照明设备。如图1 所示。

图1 城市夜景亮化总控系统模块分布图

其中操作模块由操作台、操作电脑和显示器组成，也就是系统的操作平台，主要作用是为系统提供操作的界面。控制模块由服务器、交换机和控制设备组成，上述设备均存在于控制设备的机柜中，主要作用在于管理系统以及实对照明设备进行远程控制。显示模块主要为控制画面，具有可视化交互的特点，通常由大量的LED 点光源组成。电源模块主要作用在于为系统输送电能，维持系统的运转。

5 厦门金砖夜景改造工程的实施

5.1 前期困难

为了迎接2017 年金砖五国峰会，厦门市实施了夜景照明提升工程，该工程规模较大，建设过程中也存在很多困难。普通项目在范围内实施，约有300～500 栋楼宇，0.5 d就可以走完，但是厦门夜景工程范围较大，多达1 500 栋楼宇，几乎涵盖了全厦门和岛外3 个区及鼓浪屿。除此之外，在施工安装过程中，不仅是单纯地安装灯具，更重要的是满足灯光设计的要求，取得良好的效果。由于在全球范围内都没有相对成熟的方案，因此在技术研发上具有较大的难度。

该项目需要应用多种技术工艺，进行交叉作业，门类之间的联系并不高，环环相扣，如果哪一个步骤发生了错误，将会对后续工序产生严重的影响，甚至会导致后面的工作无法完成，因为关系技术方面的问题，难以通过其他方式进行弥补，因此出现一个小的失误都可能对整体工程产生严重影响，同时还需要同多家施工单位共同实施，具有较大的协调难度。

该工程施工和设计时间较短，需要利用半年的时间完成材料选购、安装和调试，工作量又非常大，与常规项目相比，所涉及的人力及物力非常多，同时还兼具较大的协调量，主要包括和其他施工单位、业主、居民及物业、政府各级部门的协调。

5.2 夜景规划与夜景控制

集中控制的主要目的在于服务城市夜景设计和业主。夜景设计的重点在于景观规划、效果及场景构建方面。集中控制需要做好效果设计的辅助工作，为业主规划后期运维的技术及管理框架。

厦门金砖夜景改造工程的要求较为明确，主要为能够对全市夜景进行实时控制，将各区域夜景照明的电量情况汇集，为运营提供可靠的数据，达到亮化的最佳效益，节约能耗。例如在应急情况下完成调度工作，及时上传灯具的工作状态，自动发现故障并进行反馈提示，将人流变化情况进行反馈，控制中心进行数据分析等。这也有利于提高经济效益，确保整体工程的稳定性和安全性。不同城市的需求各不相同，因此需要根据实际情况及需求，同时要具备一定的实施能力。现如今很多城市为了推动智慧城市发展，都开始加强集中控制，但是仍存在很多问题，主要原因在于并未认识到城市的关键问题，不了解夜景工程的作用[3]。

5.3 厦门金砖夜景改造工程实施效果

厦门金砖夜景改造工程涉及整个厦门市，巨大的规模量位列世界前茅。同时灯光图案动静交融，多项目互动以及色彩变化的效果都体现了厦门夜色的美感，工程圆满成功。充分体现了智慧城市对各类信息技术的合理、充分利用。夜幕来临，厦门市各个区域的灯全部亮起，并且在此起彼伏的节奏中发亮，楼梯上白鹭展翅翱翔，数不清的鱼儿在不同的楼梯间来回穿梭，通过一键便可以实现全厦门节日模式、平常模式及周末模式的切换，并且这些夜景效果和集成控制的指令都来源于一个总控平台。夜景工程正是智慧城市的体现，大大提高了城市形象及旅游品质，满足了广大人民对城市的需求。在工程实施过程中历经了多重挑战和困难，终于实现了夜景照明集中控制平台，这也是项目团队设计、施工可靠性的体现，更体现了在数据集成、智慧技术及集中管控方面的水平。

6 结语

综上所述，随着信息化的飞速发展，加快智慧城市建设成为城市发展的基本战略之一，同时智慧城市也为城市的发展提供了全新的方向和目标。厦门金砖夜景工程充分利用了信息技术，并且贯彻了可持续发展理念，打造了一个功能完备的现代都市夜貌，不仅可以实现对夜景灯光的智能控制，更是彰显了城市的文化特色，同时能够有效满足亮化和节能的双重需要，产生了极高的经济效益和社会效益，有效推动智能城市的建设。