建筑夜景LED燈光實時控制系統

高淑微

前言：

“不夜城”是現代化文明起源的代表詞，它反映出現代社會對城市夜景的重視和依賴，隨著城市規劃的不斷創新，已經由初期的單體亮化向城市整體聯動發展，故而對控制的要求也越來越高，對技術提出了新的要求。通過LED燈光與系統控制技術的集成，城市已經可以利用建筑物LED燈光夜間播放各種設定的光影場景，形成城市夜間景觀的燈光秀。

第一章 概述

物質文明的不斷發展，締造出城市文化的追求，息產業的蓬勃上升，現代感的文化表達方式越來越融入我們的生活方方面面。建筑外表皮在夜幕下的呈現肌理，不僅僅是一個建筑師的追求，而成為城市的一個縮影和象征。先有的是所謂城市亮燈工程，在此時期，世界著名的夜景城市，如悉尼、紐約、香港、上海就已聞明于世。繼而是科技進步之后的燈光秀，動態的，光影變化將建筑立面作為幕布，LED光源作為角色，提供了一幅幅美輪美奐的連續畫面，如杭州錢江新城夜間燈光秀，又用了G20的名聲遠播世界。其采用的技術就是LED燈光智能實時控制系統。

下面以浙江建設科技研發中心項目為例，談談該系統的工作原理。浙江建設科技研發中心項目大規模的LED控制，采用冗余系統，該系統可以大大提高整個控制系統的穩定性，可靠性和容錯性。

大規模分布式實時控制系統采用以太網加現場總線的通信方式，現場總線即采用新開發的LED智能冗余總線控制技術。通過軟件方式實現場景的編輯、場景實時控制和自動開關燈的電源管理等功能，實現燈光控制的光、色、電一體化遠程控制。在新一代LED智能冗余總線技術的基礎上開發實時監控系統，實現對每一個燈點的實時工作狀態的監控能力，并對工作狀態進行分析、統計、匯總。基于LED智能冗余總線技術為基礎開發實時維護系統，對燈點的故障實現實時報警和故障點確認，提供維護建議功能，方便系統的維護。

第二章 技術特點

1.控制范圍廣，回路多。單個控制回路可控制2700個通道以上，單個通道控制距離可達4500米以上，可同時控制超過百萬個像素點。

2.傳輸速率快，大于1Mbps。

3.系統刷新率快，大于30幀/s。

4.系統延時小，小于25m/s。

5.具備故障診斷和精確定位故障點功能。因為采用冗余總線，使信號傳輸具備反饋功能。

第三章 應用

本項目的大規模LED燈具的應用，為了保證其控制的一致性，有效性及可靠性，我們將兩者結合在一起。本次項目涉及LED燈具近6000套，每套燈具4個像素點，也就是系統為達到各種預期效果需要獨立控制近24000個點。在運行過程中，通過冗余系統的自我更替來保證LED燈具的正常運行，在正常運行技術上過大規模實時控制系統及軟件方式實現場景的編輯、場景實時控制和自動開關燈的電源管理等功能，實現燈光控制的光、色、電一體化遠程控制。在新一代LED智能冗余總線技術的基礎上開發實時監控系統，實現對每一個燈點的實時工作狀態的監控能力，并對工作狀態進行分析、統計、匯總。

除了在本次科研項目上的應用外，該系統已經在很多項目上得到運用：1.無錫科技大樓（兩座超高建筑聯動，采用像素點5萬多個）；2.常州傳媒大樓（130米高整體聯動，采用像素點44600個）；3.深圳大運會場館（包括主場館和付場館一共3大館指間的聲，光，電聯動并實現同步）。

第四章 結語

基于LED智能冗余總線的大規模分布式實時控制系統很好的提供了以下幾項技術運用：1. 主副控制機在某一項出現故障時自動交替工作，并對大型事故做自我保護；2.大規模控制的自我故障點排查；3.使大規模聲，光，電聯動成為可能，做到三方同步，不會出現延時或畫面不一致等現象。是對于目前大規模LED泛光項目上是一種新的嘗試和突破，對于泛光需求的不斷擴大和提高，該系統可以控制上百的像素點，給項目的實施提供了有力的保障。無論從硬件還是軟件上都有詳細的技術積累并形成多項技術專利。該系統在很大大型泛光項目上都得到了很廣泛的應用和實踐，通過時間的積累，可靠性也得到了進一步的證實。