基于“互联网+”的通信技术在楼宇亮化联动控制系统中的应用

摘要：面对国家对于城市亮化管理工作的全新要求，随着时代不断发展，传统的户外景观控制系统已然难以满足用户需求。“互联网+”技术在楼宇亮化联动控制中广泛采纳应用，代表互联网思维触角的延伸，代表互联网技术在实践中的进步。为提高城市夜景照明效果，提高城市对外形象，提供了一套完整的解决思路。

【关键词】 互联网+  景观照明联动  系统设计

一、楼宇亮化联动控制系统概述

基于“互联网+”的楼宇亮化联动控制技术并非简单集中亮灭控制。该系统突破传统界限，融合现有系统，重新设计架构。不再依赖主分控方式，而是采用多层次系统架构，包括控制端、服务器端和节点端。利用互联网思维和技术，创新应用，重构城市亮化联动控制系统新思路。

二、整体架构设计

基于“互联网+”的楼宇亮化联动控制系统分为三个层级：总控层、主控层、分控层。

系统融合了以太网和UDP协议，确保节点端与服务器无缝对接。通过专门的软件，控制端可实现多种精细化控制模式。

硬件设备包括控制端、节点端和服务器端。控制端允许远程操控；节点端负责数据收发；服务器端作为桥梁，实时监测连接状态并保障数据传输。

系统拓扑结构图如下：

三、软件系统设计

3.1 主控端软件功能设计

（1）主控端软件管理员可编辑节点端名称并分组。控制端软件可编辑节点端名称，支持多种分组模式，实现整体联动、分组联动和单体播放等。实时检测节点端工作状态，故障时以警告色报警。

（2）控制端软件可实现对各个节点端进行整体联动、分组联动等多种联动模式，并实施传输更换动画素材文件，及实现定时播放节目片段，并针对针对各个节点端进行亮度、对比度及色调等设置。

（3）节目编辑功能：客户可在主控端进行操作对节点端进行节目素材的编辑，更换等；节目播放速度调节：客户可根据自身需求对节点端节目播放的速度进行调整。

（4）通过主控端软件接收节点端软件播放的节目素材， 直观了解各个节点（楼体）显示视频内容

（5）控制端软件可实现对各个节点端进行整体联动、分组联动等多种联动模式，并实施传输更换动画素材文件，及实现定时播放节目片段，并针对针对各个节点端进行亮度、对比度及色调等设置。

3.2 服务器端软件设计

实现控制端与节点端桥接，实时检查节点连接状态，主控数据上传。服务端存储节目素材，客户端可从服务器下载。主要显示内容如下：

节点名称：各栋楼名称

网络状态：显示离线或在线

节目播放片段：显示当前片段名称及播放速度

控制器联机数/总数：总控制器数量及正常工作的数量

播放/停止时间：正常工作时间段

3.3 节点端软件

通过ADSL拨号、光纤接入、4G通讯等上网方式接入互联网。通过互联网完成单个节点端的数据下载和发送数据至控制灯具系统。主要显示内容如下：

显示播放内容

显示当前状态

手动播放和停止屏体的控制

节点端软件通过数据传输接收主控端软件的命令，可以从服务器下载播放文件，更换节目片段，同步播放素材文件。

四、系统硬件功能设计

4.1 服务器功能设计及

服务器作为“互联网+”的楼宇亮化联动控制系统的上位机数据处理器，搭载Intel六代核心处理器，配合Intel Z170芯片组，选用GeForce GTX750 Ti显示芯片，系统硬件部分采用全千兆传输设计，支持满载千兆技术，单网口不加任何辅助设备带载能力具备≥100万个单点灯具控制能力。（市面大部分系统都是百兆传输和伪千兆传输；百兆传输缺点带载能力不足、多点数项目需要架设较多辅助设备，稳定性极差并播放效果不流畅帧频过低；伪千兆传输缺点号称千兆传输技术，实际带载能力不可大于40万个单点灯具控制能力，大于40万单点灯具控制方案需架设辅助设备）

能够完美运行“互联网+”的楼宇亮化联动控制系统的播放端软件。

系统可支持任意地点、任意互联网电脑，可输入用户、密码登入，实现统一管理；

同时系统支持多用户管理：软件可设置管理权限（如、总管理员、节目编排员、节目更新员等），并且支持定制权限；服务器可以实时监控每个节点、每台控制系统的工作状态。预览所以楼宇当前播放节目，也可以指定单独楼宇实时预览；

同时可以把视频信号分割完成之后的各个独立视频分发至各节点端（分发视频）。

4.2 主控端硬件功能设计

主控电脑搭载Intel六代核心处理器，配合Intel Z170芯片组，选用GeForce GTX750 Ti显示芯片，能够完美运行“互联网+”的楼宇亮化联动控制系统的播放端软件. 控制端软件可实现对各个节点端进行整体联动、分组联动等多种联动模式，并实施传输更换动画素材文件，及实现定时播放节目片段，并针对针对各个节点端进行亮度、对比度及色调等设置，视频文件的处理上传与下载。

4.3 节点端口硬件功能设计

各个节点端计算机通过灯具状态检测系统，可实现对各个节点（楼宇）的灯具状态的侦测。节点端（单栋建筑）可独立实现场景效果的自动定时播放，多屏幕播放（屏中屏）、环路备份、双机热备、及超大屏控制等功能。

同时通过ADSL拨号、光纤接入、4G通讯等上网方式接入互联网。完成单个节点端的数据下载与发送数据至控制灯具系统。

通过对口协议，如RS232/485、UDP、TCP/IP等协议，与其他控制系统进行对接，如激光探照灯控制系统、音乐喷泉控制系统等。

五、数据存储要求

数据库系统支持存储、统计和分析LED灯光工况参数及环境参数等数据，存储时长要求三年以上，保障长期可追溯性。敏感信息采用加密技术存储，确保数据安全。

硬件方面，数据库服务器具备双机热备能力，确保数据服务连续稳定。系统支持多种访问方式，包括VPN局域网、3/4G无线和有线光纤访问，满足不同场景需求。

六、结语

鉴于我国对城市亮化管理日益重视，传统楼宇亮化控制技术已不满足需求。基于“互联网+”的楼宇亮化联动控制系统，能多元化展示城市亮化景观，便于管理单位工作，提升效率，有力保障城市亮化管理。

参考文献 ：

[1] 周杰.王宜怀。陈爱兵。李翠霞 基于物联网的楼宇亮化控制系统设计 [J]. 计算机应用于软件 ，2012（09）：54-55

姓名：彭玉龙

出生年月：1991.06

性别：男

民族：汉

籍贯：江西吉安

学历：大学本科

职称（目前的职称）：助理工程师

研究方向：城市照明