浅谈园林景观照明中的智能控制系统

文｜北京市园林古建设计研究院 穆希廉

随着我国现代化建设的推进和旅游业的兴起，园林绿化行业也有了很大的发展。特别是首都北京，正在向着建设国际化大都市的方向努力，园林景观建设也在如火如荼的进行中。十二五期间，仅特大型城市公园就要建设十几个。因此，园林景观照明设计中的节能问题就显得十分重要。智能控制系统在照明节能中发挥着很大的作用，在园林景观照明的电气设计中，如何正确地进行智能控制系统的设计是值得注意的问题。本文将从这个方面入手，对三种园林景观照明的控制方法进行简单的论述。

1 时间控制器

传统的园林景观照明控制都是通过使用时间控制器来实现配电回路接触器的自动控制，其缺点是时间控制器自身不能支持不同季节、地域，节假日和工作日的灵活设置，仍需依赖人工手动调节，此外还存在对设备启停时间的控制误差较大、检修时要通过转换开关等问题。出于对这些问题以及节能因素的考虑，时间控制器在现在的电气设计中已经逐渐被淘汰。

2 经纬度控制仪

经纬度控制仪是近年来新出现的一种智能时间控制器，与传统的时间控制器相比，有着独特的优势。

它以微电脑（单片机）构成智能控制单元，由时钟芯片提供控制基准；根据所在地经纬度自动计算出当地每一天的天黑、天亮时间，并能够随季节变化逐日自动调整；可用于庭院灯、广告灯、户外装饰灯等户外照明电器的全自动开关控制；计时误差小于5分钟/年。除了由软件精确计算出当日的开灯时间和第二天的关灯时间外，经纬度控制系统也支持用户不按照经纬度计算的结果，自行设定开关灯时间。系统可支持自动开灯、自动关灯，自动开灯、手动关灯，手动开灯、自动关灯，以及手动开灯、手动关灯四种控制模式。

经纬度控制系统软件还对蒙气差（由于空气的折射效应，人们看到靠近地平线的太阳的位置，比它的实际位置高0.62度，这种效应叫做蒙气差）的影响进行了修正，消除了其造成的误差。山区、盆地等地区受到地形、地貌的影响，日初、日落时刻的日光照度变化情况与地势平坦的地区有所不同。通过调整窗口操作，软件系统能够自动调整±30分钟，满足根据所在地的地形、地貌修正开关时间的要求。

经纬度控制系统的主要优点是：

◆ 开关灯时间可根据每日不同的天黑、天亮时间，随季节逐日自动调整；

◆ 技术含量较高，可靠性高，功能强大，一般有多种模式供用户选择，可实现优化控制，大量节约电能。

经纬度控制配电系统，如图1所示。

与传统的时间控制器相比，经纬度控制仪无需手动调节，走时准确，并且本身具有手动和自动调节功能——而传统的时间控制器则需要和转换开关相配合才能实现手动和自动调节功能。

图1 经纬度控制配电系统图

3 GPRS无线景观灯远程监控系统

GPRS无线景观灯远程监控系统是由先进的GPRS无线通信网络、计算机信息管理系统及智能照明控制设备等组成的分布式无线“三遥”（遥测、遥控、遥信）系统。该系统可以对大范围内的景观照明设备遥控开、关，遥信设备状态，遥测电流、电压、用电功率，还可以根据对所测数据的分析来判断照明配电设备运行有无故障，对线路缺相、回路接地、白天亮灯、夜晚熄灯等异常情况进行报警处理，并能通过短信及时通知相关管理人员。

以路灯控制为例，系统网络结构，如图2所示。

系统主要功能如下：

◆ 遥控、遥测、遥信——可自动巡测、手动巡测和选测（包括对回路继电器状态、电压、电流、有功功率、功率因数及各种直流模拟量的采集）；

◆ 采用时控法控制方式进行照明控制，实现预约控制和分时控制；可设置多套时间方案以实现对每一个回路灵活的控制；可预设多种时间控制模式，包括平日模式、节假日模式和重大节假日模式；

◆ 具有设备分组功能，可按区域对设备进行分组，从而实现分组控制；

◆ 具有健全的报警处理机制，报警内容包括白天亮灯、晚上熄灯、配电箱异常开门、回路缺相、回路断路、线路停电和电压、电流越限等；当报警发生时，系统可及时地向指定手机用户发送报警信息；

◆ 支持手机用户通过短信对照明设备进行开关操作；

◆ 支持智能手机用户通过无线互联网接入系统进行开关灯操作和设备状态查询；

◆ 支持多种组网及通信方案选择，可支持GPRS无线通信方式、以太网通信方式。

GPRS无线景观灯远程监控系统配电系统，如图3所示。

图2 远程灯光照明自动化系统网络结构图

图3 GPRS无线景观灯远程监控系统配电系统图

与GPRS无线景观灯远程监控系统相比，经纬度控制仪具有体积小、价格便宜的优点，适用于面积小、工程造价低的公园；缺点是不具备网络控制功能，不利于实现对各种灯具和设备的集中控制，灵活性不够，会造成日后维护的不便。而GPRS无线景观灯远程监控系统适合于面积大、工程造价高的公园，有利于大型公园的管理人员对公园内的景观和功能性照明、远距离水泵（启停）和公园内建筑物立面照明的集中控制和日常维护，不足之处是设备成本较高。

4 结束语

经纬度控制与GPRS无线景观灯远程监控是目前应用最广泛的两种智能照明控制模式，各有各的优点。在设计中，要根据具体工程的大小和工程造价的高低来选择适合的照明控制系统，以便达到节能的最佳效果。