高校校园照明节能系统浅析

刘炜坤

摘要：照明节能控制系统，是根据某一区域的功能、每天不同的时间，室外光亮度或该区域的用途等情况来自动控制照明的。视频监控系统，是充分利用计算机技术、通信技术、多媒体等技术，实现安防监控。校园照明节能监控管理系统结合照明节能和视频监控，在保证平安校园的基础上，节约资源的目的。本文要点是对校园照明节能监控管理系统的相关理论、应用价值、关键技术进行浅要分析。

关键词：照明；节能控制；视频监控；分析

人口、节能和保护环境是当今世界普遍关心的三大社会问题，并直接影响到人类社会的可持续发展，而节能和环保问题日益引人注目[1]。高校作为社会的一个重要部门，同时也是照明用电大户，照明用电的管理基本处于一种粗放式的管理状态。其管理现状有两类：一是无专人管理，有学生自行控制开关，再有值日学生在中午，下午和晚自习后关闭开关，根据作息时间开启和关闭整个教学楼的照明电源；二是有专人负责，即按照天气情况分楼分层送电。对教学楼照明管理的要求是在充分保证教室的照度的前提下，尽可能的节约电能。

1、校园照明节能监控管理系统相关理论

自从出现视频监控这一概念以来，随着科学技术，尤其是计算机技术、通信技术、信息处理技术等的发展，视频监控系统发生了巨大的变化。根据系统所使用信号的种类和传输所使用的介质，可以将视频监控系统的发展过程大致划分为三个阶段：

（1）在 20 世纪 90 年代以前，系统主要以模拟设备为主组成闭路电视系统，称为第一代视频监控系统，即模拟视频监控系统。

（2）20 世纪 90 年代中叶，随着计算机处理能力的提高和视频处理技术的发展，人们利用计算机的高速数据处理能力进行视频采集和处理，从而大大提高了图像质量，增强了视频监控的功能。这种基于多媒体计算机的系统称为第二代视频监控系统，即模拟输入与数字压缩、显示与控制系统。因为核心设备是数字设备，因此可以称为数字视频监控系统。

（3）到了 20 世纪 90 年代末，随着网络通信技术、计算机处理能力和存储容量的迅速提高，以及各种实用视频信息处理技术的出现，视频监控进入了全数字化的网络时代，称为第三代视频监控系统，即全数字视频监控系统或网络数字视频监控系统。第三代视频监控系统以网络为主要传输介质，以数字视频的压缩、传输、存储和播放为核心，以智能实用的图像分析为特色引发了视频监控行业的技术革命。

目前我国的模拟视频监控技术已经发展非常成熟，应用也比较广泛，数字系统也得到了相当的发展，在应用中体现出了模拟系统正在快速的减少，数字系统应用正在逐渐占领市场的主导地位的趋势。

2、校园照明监控管理的应用价值

建立校园照明节能监控与管理系统的应用价值体现在以下几个方面。

（1）良好的节能效果，延长灯具使用期限

节能是照明控制系统的最大优势。以前，校园的楼宇、公共区域照明工作模式，只能是白天开灯，晚上关灯。而采用了智能照明控制系统后，我们可以根据不同场合、不同的人流量，进行时间段、工作模式的细分，把不必要的照明关掉，在需要时自动开启。同时，系统还能充分利用自然光，自动调节室内照度。控制系统实现了不同工作场合的多种照明工作模式，在保证必要照明的同时，有效减少了灯具的工作时间，节省了不必要的能源开支，也延长了灯具的寿命。

（2）改善工作环境，提高工作效率

良好的工作环境是提高工作效率的一个必要条件。合理地选用光源、灯具及性能优越的照明控制系统，都能提高照明质量。智能照明控制系统具有开关和调光两种控制方法，可以有效地控制各种照明场所的平均照度值，从而提高照度均匀性。同时，系统能根据不同的时间段，人们的不同需要，自动调节照度。

（3）实现多种的照明效果

多种照明控制方式，可以使同一建筑物具备多种艺术效果，为建筑增色不少。现代建筑物中，照明不单纯地为满足人们视觉上的明暗效果，更应具备多种的控制方案，使建筑物更加生动，艺术性更强，给人丰富的视觉效果和美感。

（4）提高管理水平

智能照明控制系统是以自动控制为主、人工控制为辅的系统。在一般的情况下，不需要有人的参与，照明系统自动实现开关和调光功能。既大大减少了管理人员的数量，也排除了由于人为因素而出现的不定时开关，影响学校的正常教学、生活秩序的情况出现。

3、校园照明节能监控管理系统的关键技术

（1）视频编码技术

监控过程会产生大量的视频信息。系统要对监控过程中大量视频信息进行存储，必须对视频信息进行编码。MPEG-4 视频编码标准支持 MPEG-1、MPEC-2 中的大多数功能，包含了 H.263的核心设计，并增加了优先特性和各种各样创造性的新特性。它提供不同的视频标准源格式、码率、帧频下矩形图像的有效编码，同时也支持基于内容的图像编码。采纳了基于对（Object-Based）的编码、基于模型（Model-based）的编码等第二代编码技术是MPEG-4 标准的主要特征。

（2）IP 组播技术

IP 组播是利用一种协议将 IP 数据报从一个源传送到多个目的地，将信息的拷贝发送到一组地址，到达所有想要接收它的接收者。IP 组播是将 IP 数据报“尽最大努力”传输到一个构成组播群组的主机集合，群组的各个成员可以分布于各个独立的物理网络上。IP 组播群组中成员的关系是动态的，主机可以随时加入和退出群组，群组的成员关系决定了主机是否接收送给该群组的组播数据报，不是某群组的成员主机也能向该群组发送组播数据报。

（3）流媒体技术

流媒体又叫流式媒体，是指采用流式传输方式在互联网上播放的媒体格式[14]，如音频、视频或多媒体文件，用户可以边接收边播放，而不需要等整个文件全部下载完毕后才可以观看的技术，因此时间延续大大减少。流媒体技术是制作现代远程教学节目的重要技术。其传输过程是，先将视频节目用硬件或软件设备转换成流媒体，用视频传送服务器把节目流媒体当成数据包发出，传送到网络上，用户通过解压设备对这些数据进行解压后，节目就会像发送前那样显示出来。这个过程的一系列相关的数据包称为“流”。因此，流媒体实际指的是一种新的媒体传送方式和技术，而不是一种新的媒体。

4、总结

校园照明节能监控管理系统充分利用校园网的带宽条件，构建低成本、网络化的监控体系，能提高校园照明的监控和管理水平，成为构建“平安校园、节能校园”的一个重要手段。构建校园照明監控管理系统基本架构，建立校园照明监控管理系统的基本模型。通过视频监控与照明控制相结合的方法，在保证学校的安防的同时，最大限度的发挥校园监控的作用。

参考文献

[1]秦永斌.校园安防监控系统的构建与创新[J].中国科技投资，2013

[2]潘国辉.安防天下2：智能高清视频监控原理精解与最佳实践[M].北京：清华大学出版社，2014

[3]邓泽国.安防视频监控实训教程[M].北京：电子工业出版社，2013

[4]周迪.网络的琴弦：玩转IP看监控[M].北京：电子工业出版社，2015

（作者单位：东莞理工学院）