智慧路燈建設的思考

任愷

摘 要：本文介紹了智慧路燈的發展及應用情況，從智慧路燈目前的應用情況進行討論，對存在的問題如標準、燈桿設計、安全、建成后的維護、管理等方面進行探討。

關鍵詞：智慧路燈；應用；標準

1 智慧路燈應用現狀

作為城市部件中設置最為廣泛的部件—路燈，覆蓋了城市每一個角落，燈桿占據了最佳網絡承載位置，因此成為集成城市基礎傳感設施網絡的最佳載體。智慧路燈也成為了智慧城市的一個突破口，在目前各廠商推出的智慧路燈應用方案中，無線WiFi、充電樁、環境監控、交通監控、廣告屏、微基站等設備都可以搭載在路燈桿上，再利用通信子系統和多種傳感器，以PLC/Zigbee等協議連接成網，通過4G或光纖把數據傳輸到智能控制平臺，實現對窨井蓋、城市景觀照明、道路交通狀況、人流量監測、環境監測、WIFI熱點覆蓋等功能。目前，深圳市燈光環境管理中心在人民南路試點建設智慧路燈，項目采用一體化燈桿，安裝有道路照明、氛圍燈、無線WIFI、視頻監控等設施。

從目前深圳市已實施的智慧路燈還有華強北智慧路燈及前海自貿區智慧路燈及全國其他地區如上海大沽路、北京東城區、江蘇洪澤縣試點運行的智慧路燈來看，大多具有照明監控、無線WIFI、視頻監控、廣播、充電樁等功能，從這些試點案例，對智慧路燈應用有以下探討。

2 應用情況探討

2.1 標準體系尚未建立、統一

城市道路照明設計及驗收均有相應的標準，如《城市道路照明工程施工及驗收規程》、《城市道路照明設計標準》，智慧路燈的各種設備或系統如充電樁、顯示屏、視頻、環境監測、通訊等也有相應的國家標準。國際組織或國家制定的有關標準都各有側重點，沒有相應、統一的共識，智慧路燈是跨界融合的復雜系統，現階段還沒有融合各類標準為一體的適應智慧路燈發展的標準體系。

目前，智慧路燈處于快速發展期，由于相關技術與市場在不斷發生變化，加上跨越多個領域，需要相關制度支撐，標準化工作難度很大，但是，需要認識到標準化是支撐智慧路燈建設的重要手段，規范智慧路燈的規劃、設計、建設、運行，避免重復投入。

2.2 照明系統的控制系統開發

在目前的智慧路燈系統中，各廠商比較注重外加設備的開發與研究，反而忽視了智慧路燈的載體-路燈方面的智慧應用。目前，路燈智慧應用方面主要體現在單燈控制方面，主要實現功能為開關燈、調光、測量相關數據、實時監控等功能，但這些功能相比真正的智慧照明還存在一定的差距，主要體現在（1）如何實現高效節能及根據日常設施管理工作、車流、人流量變化、節能管理需求，通過智慧化控制，在實現更高效的節能情況下更好的為市民提供優良的照明環境。（2）如何通過對大數據的分析，對路燈設施資產管理、設施故障及相關電氣參數、操作記錄分析、處理、材料管理控制、應急維修、日常管理維護工作等提供相關信息、決策部署等，運用網絡化、信息化等技術，將各種信息集中在一個平臺中，進行運用、處理，為管理者提高工作效率、決策科學性，提高城市照明的管理質量。

2.3 智慧路燈燈桿選型問題

相比現有的路燈桿，智慧路燈因加載的設備較多，燈桿內部接線也較多，因此在設計燈桿時需要考慮以下幾方面：（1）為保證各系統的穩定性、獨立性及安全性，必須要求照明線路單獨一路，其他設備單獨一路，并單獨走線，考慮將智慧燈桿底部箱體進行分倉設計，高低壓設備和線路進行分倉安置，保證設備和檢修人員的安全；（2）燈桿底部的布局，為操作人員留有足夠的操作空間；（3）需考慮加載設備的安裝方式，要求能夠方便拆卸且沒有痕跡，而且對于后期要加裝或者更換設備都很靈活、方便。目前的智慧路燈在燈桿設計及相關終端設備安裝上還缺乏規范性和標準化要求，今后考慮應制定相應標準，進行統一。（4）因加載的設備多了，燈桿的高度、壁厚都需要重新設計，如果還是按照常規路燈的高度來考慮，從美觀上看，燈桿可能就顯得有些小且笨重；常規路燈以12m為例，燈桿壁厚不低于4mm，下部管徑不小于220mm，在加載了其他設備的情況下，就不滿足要求了。因此要在充分考慮風載、荷載的情況下，重新對燈桿進行設計。

2.4 安全性能

所提安全性能包括硬件安全及軟件安全。（1）硬件安全可以分為燈桿、設備、電纜的安全，燈桿在設計時機械性能要符合要求，同時考慮燈門大小、燈桿抗風、荷載性能、耐腐蝕性等；設備安全要考慮防水、防塵、防漏電性能，并要規范各設備之間電源線的連接方式，在燈臂、燈桿內穿線不能有接頭，并要采用絕緣套管；因設備大多需要24小時帶電運行，必須要在燈桿及回路上加裝漏電保護裝置，保護市民及操作人員安全。（2）軟件及信息安全：智慧路燈系統的后臺管理軟件是整個體系的核心，要對采集的數據進行分析、高效處理，并提供相應的服務，因此需要重視后臺軟件的研發，尤其是安全方面的研發。2016年年3.15晚會上披露了大批智能設備的安全問題，這也是對智慧路燈行業的警示，不單要重視硬件的投入，更要重視軟件及信息安全或安全漏洞的問題，后期的修復成本極高。

2.5 智慧路燈的建設、管理

智慧路燈的方案涉及到城市建設、交通、環境、網絡等不同領域，從技術上看，它是多學科多領域的交叉產品，從管理上來看，它涵蓋了市政、交通、公共安全、環境等多個方面，因此由哪個部門來建設、建設后的運營、管理在目前的管理模式下仍然是個大問題，管理模式、管理方式仍然是空白，這都需要我們不斷的摸索、總結。

3 結語

智慧路燈的發展勢頭目前是良好的，但我們也應該清醒看到，現階段的智慧路燈還只是多種設備的疊加，還沒有形成一個體系。還需要城市各管理部門、各生產廠商、運營商共同對智慧路燈的標準體系、規劃、建設、管理等方面進行多方位的思考、探索，不斷完善，促進技術的發展，來推動智慧路燈的建設。

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