絢麗的燈光夜景已成為城市現代化的重要標志和城市繁榮的象征,也是拉動城市商業和旅游業發展的有力手段。隨著城市電力網絡和計算機控制技術等的加速發展,人們對于城市燈光亮化工程在視覺效果、能源管控、安全性和穩定性等方面的要求越來越高,燈光景觀建設的智能化、創新化、科技化轉變尤為突出。以低功耗、高可靠、高擴展的工控機作為現代城市燈光亮化工程控制系統中的基礎硬件,能夠實現更高端的圖像處理和高清顯示,支持更多智能化燈光景觀亮化設計,同時有效降低城市燈光亮化系統的安全隱患,延長設備使用壽命,為建設節能環保的城市燈光亮化工程打下堅實的基礎。
1、城市燈光亮化工程的系統設計
城市燈光亮化系統主要由點光源、供電系統、計算機控制系統等組成,是指為了美化城市環境,提高城市的整體形象,而對標志性建筑、商場、旅游景區、街道等人流量多的地方進行燈光亮化。然而,在科技飛速發展和大力倡導低碳經濟的今天,城市燈光亮化系統設計除了要考慮“美”的體現外,還要考慮到以下幾點設計原則:
華北工控服務2019央視春晚深圳分會場燈光秀系統
(1)環保原則。為了符合國家節能減排的要求,城市燈光亮化工程建設需要從功能需要出發,減少不必要的電力能源損耗;
(2)安全原則。由于城市燈光亮化工程用電需求大,在進行城市燈光亮化系統設計時,需要提供供電系統方案的安全可靠性并長期保持,提高供配電系統的實時監測能力和自動化運行效率。
(3)可持續發展原則。城市燈光景觀建設必須結合城市文化特色,與科技發展同步,基于計算機技術并輔以其他前沿技術,采用壽命長、安全可靠、擴展性強的計算機控制系統硬件,為實現亮化工程經濟效益和社會效益的統一打下夯實的基礎。
2、城市燈光亮化工程控制系統中的硬件需求
現代城市燈光亮化工程控制系統基本遵循“統一管理,集中控制”的設計理念,將多臺功能效果各異的數字燈光設備連接到統一的計算機管控平臺進行實時監控與遠程操作,龐大的基礎設備及其產生的數字信息都需要一個穩定可靠的控制系統來有效管理和快速響應,選擇有保障的工業計算機作為燈光亮化工程控制系統的硬件支撐,成為勢之所趨。
華北工控服務深圳改革開放40周年燈光工程
1)從智能燈光控制的實時性、連通性出發,控制系統硬件需要有強大的兼容性和數字信號傳輸與處理能力,以滿足不同功能、不同型號的燈光設備應用所需;
(2)基于城市燈光亮化工程控制系統數據傳輸、設備動態監測、自動化管理等多技術功能的融合應用,控制系統硬件必須有豐富的功能接口設計和IO擴展能力,以支撐城市燈光亮化工程控制系統的多方服務與管理;
(3)控制系統硬件還需具備較高的安全指標和抗干擾能力。如遇光源故障、干擾信號影響燈光電路傳輸等問題,系統可進行自動診斷和自處理,保證燈光景觀的穩定性、延長設備使用壽命。
3、燈光控制系統硬件方案
華北工控在行業專用計算機研發與生產方面一直發揮著先鋒模范作用,聚焦城市燈光亮光工程產業深耕多年,打造了無數優秀案例,如杭州G20峰會燈光秀、上海合作組織青島峰會、北京“一帶一路”雁棲湖燈光秀、武漢兩江四岸燈光秀等知名燈光秀工程中,都有華北工控高品質工控機的硬件加持。
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3.1華北工控多樣化計算機板卡方案
根據客戶實際應用所需,華北工控可提供多樣化的嵌入式工業板卡方案應用于城市燈光亮化工程的計算機控制系統之中(包括三寸板、四寸板、五寸板、MITX主板、ATX主板、POS主板等),產品支持Intel 賽揚、奔騰、酷睿、凌動系列CPU,支持瑞芯微、飛思卡爾、飛騰、海思系列CPU,基于不同的芯片組平臺具有不同的功能設計。
華北工控MATX-6983嵌入式工業主板
以MATX-6983為例,是華北工控基于海光3100系列處理器打造的嵌入式工業主板,產品架構優秀、執行效率高,其主要技術參數如下:
支持海光C86 : 3188、3185、3138、3135、3131E、3180等處理器,內核性能強大,兼容性良好,在全能性、邏輯控制、計算速度等方面表現出色;
支持雙通道4條DDR4 UDIMM內存插槽,支持ECC功能,UDIMM內存插槽單個最大支持128 GB,整板最大支持512GB,內存容量顯著提高,支持快速算法,支持高頻率數據存儲、傳輸與處理;
設計功耗大大降低,節能環保,可以使計算機系統在工作時更加安全穩定;
豐富功能接口設計,板載SM768顯卡,支持2xVGA和1xHDMI顯示接口,支持多種輸入輸出方式,支持PCIE網卡、加速卡、采集卡等多種擴展,可滿足多種外設接入需求;
搭載Windows/Linux等操作系統,產品的擴展性大大增強,可面向人工智能、互聯網、物聯網等行業領域提供更安全、高效、專業、靈活的計算機硬件支持。
3.2華北工控多樣化工業整機方案
華北工控有可專用于城市燈光亮化工程控制系統中的多樣化嵌入式系統方案,包括冰翅無風扇結構準系統、OPS模塊、嵌入式盒式電腦、通用可上架型工業計算機、工業模塊化計算機、Mini Box PC等多種型號可選。
華北工控BIS-6380C低功耗嵌入式準系統
以BIS-6380C為例,是華北工控基于Freescale芯片組打造的嵌入式準系統,產品兼具了穩定可靠的工業級產品性能和智能化數字多媒體播放器的優勢,可廣泛為數字標牌、數字控制、交互式客戶端、媒體播放、廣告、LCD大屏、信息系統等眾多領域提供計算機硬件解決方案。其主要技術參數如下:
采用Freescale Cortex™-A9 i.MX 6系列高性能低功耗處理器(可選單/雙/四核;
板載1GB DDR3 高速內存,板載4GB iNAND flash存儲;
集成的3D圖形單元和1080p編碼/解碼視頻引擎,提供HDMI、VGA兩種顯示輸出端口,支持獨立雙顯;
面板擁有多達8個串口,專為多串口應用方案而設計;
提供板載WiFi(可選)、千兆以太網以及3G(可選),使主板擁有靈活的網絡應用環境;
采用開放式Android/LINUX 智能操作系統,更穩定、更易維護。
4、結束語
近年來,城市燈光亮化工程已在多個城市加快落地,智能化、數字化、個性化成為其主要發展方向。華北工控綜合多年行業專用計算機技術優勢,積極引入人工智能、自動化控制、物聯網等前沿技術持續工控產品創新,打造了X86架構和ARM架構完全自主可控的系列計算機硬件可為其提供技術支撐,無論是計算機板卡,亦或者工業整機的生產定制,華北工控皆可為客戶提供高度彈性且定制化的產品及服務。