智慧城市道路照明系統關鍵技術研究與應用

徐德榮

摘 要：目前，經濟發展迅速，我國的智能化建設的發展也有了很大的改善。隨著城市化建設速度的加快，城市道路作為人們“吃穿住行”中的“行”，其地位越來越重要。但是越是繁華的區域，其道路的擁堵程度也日趨加劇。關于交通治堵的問題，手段有多種，如限購、限行、限號，確實在一定范圍、一定程度上緩解了交通擁堵，但是不能徹底解決擁堵問題。堵不如疏，若城市道路能夠智能化，是一條“智慧的路”，讓居民在出行之前能夠了解路況，繞避堵點，這樣能更有效的緩解擁堵，在這樣的前提下，智慧交通應運而生。智慧交通是智慧城市的重要組成部分，智慧城市的建設，離不開智慧交通的建設。智慧交通涉及的范圍比較廣泛，而且也在不斷的創新中。目前實施的智慧交通，從城市交通大數據到智慧路面、智能信號燈、智能公交、智慧照明等方面，與人們的日常需求結合也更緊密。

關鍵詞：智慧城市道路;照明系統;關鍵技術研究;應用

引言

智慧照明是智慧城市的重要組成部分，應充分發揮其智慧效能，為智慧城市建設貢獻應有的力量。本文在分析智慧城市建設目標、研究內容、建設要素和評價體系的基礎上，解析得出智慧城市的建設、運行和以人為本的需求，提出設施多功能集成，信息多維共享，互聯互通互動的智慧照明要求。以城市道路照明為例，分析了智慧照明基礎設施的建設要素，構建了智慧照明的信息共享建設體系，總結出智慧照明互聯互通互動的應對工作，為智慧照明的持續深化改革、打破發展壁壘，以及行業的結構調整與轉型升級奠定理論基礎。

1智慧燈具的概念

智慧燈具是智慧照明系統的核心部分，其技術要點是通過城市傳感網和無線通信技術將整個城市的照明系統連接成統一的整體，由中控系統完成統一控制，基于“物聯網”的概念利用信息技術來處理龐大數據量的感應數據，并根據數據分析的結果實現對于不同環境下不同區域內的智能化響應。通過智能化的決策支持，實現整個城市照明系統的智慧化。智慧化照明系統不僅代表了一個城市的現代化建設程度，同時也是改善民生的重大舉措。

2智慧城市道路照明建設要素

道路照明作為城市照明的基礎，也是城市基礎設施的重要組成部分，在城市中具有分布廣闊均勻的特點。道路照明基礎設施的“點位滲透”和“網絡覆蓋”優勢，使之具有信息收集、發布及互動的便利，因而也成為5G互聯網時代照明行業智慧化的發展前瞻基地。對應智慧城市3大需求對智慧照明的多功能集成、信息多維共享，互聯互通互動要求，梳理并解析城市道路照明能夠參與承擔的智慧城市建設要素，論述如下：

2.1城市安全以及防災減災

是指利用其基礎設施的“點位滲透”優勢集成以下城市安全以及防災減災功能：1）安全災害信息的“零距離”收集。道路交通事故、人為破壞襲擊行為、自然極端氣候狀況等城市安全災害信息的收集需要與現場的“零距離”，傳感器與道路照明基礎設施集成是最佳的解決策略。2）安全災害預警信息的“零延遲”發布。安全災害預警信息的發布重在及時，與道路照明基礎設施集成的預警裝置，能夠將道路及周邊區域安全災害的可能性、強度，破壞力信息“零延遲”發布給區域內的市民，以保證快速響應。3）安全災害信息的“零障礙”查詢和報告。如播報前方100m交通事故點或施工點實時狀況的顯示屏、一鍵報警裝置等，與道路照明基礎設施集成的安全災害信息查詢和報告媒介，能夠讓市民“零障礙”參與災害防控。

2.2城市交通規劃與管理

是指利用其基礎設施的“網絡覆蓋”優勢集成以下城市交通規劃與管理功能：1）實時路況信息的“全局”監控。城市交通規劃與管理重在對區域內交通流量、道路使用情況等實時路況信息的整體掌控，與道路照明基礎設施集成的監控裝置，能夠做到“全局”實時路況監控信息的共享。2）路況導航信息的“延時”預告。目前導航系統是根據實時擁堵路況規避路線選擇。與道路照明基礎設施集成的預測裝置，可以通過收集到的擁堵路長和通行速度信息，預測擁堵時間。對比依據“實時擁堵”的導航系統，考慮了“延時擁堵”的路線規劃是更優的決策，使道路得到更充分的利用，提高運行效率，促進城市道路交通管理體制的一體化。

3智慧城市道路照明系統關鍵技術研究與應用

3.1LED一體化燈具設計

目前國內大部分的城市用燈具都為高壓鈉燈，高壓鈉燈存在耗電量大、電能利用率低、光污染嚴重等問題，為了解決這一問題，初步設計用LED燈替換在用的高壓鈉燈，運用智慧照明控制系統實現城市用燈的智能化改造。結合國家對于節能減排政策的要求，傳統照明燈具的升級換代已在全國范圍內逐漸落實，LED照明燈具具有節能高效、綠色環保、壽命長等特點，十分契合智慧照明燈具的使用要求。LED燈具根據其優點充分發揮調光優勢，設計無級調光模塊接口，由單燈控制中心控制，外殼設計為高壓鑄形加靜電噴塑處理，由于LED照明設備可能處于長期工作狀態，所以外殼選用鋁合金協助散熱。整體設計遵循模塊化構想，利用維修和更換零部件，接口的設計力求做到統一，各個零件之間形成良好適配。

3.2故障處理

智能化故障處理管理系統包括漏電檢測、燈具故障分析、維修管理3個方面，故障處理是整個智能照明燈具設計的關鍵，可以實現節省人力、定向維護等目的。由于城市的照明燈具所處的環境多為露天，盡管在燈具設計時已考慮到應對復雜多變的室外環境，但是漏電等故障的出現是無法完全避免的。通過智能化故障處理系統，可以第一時間發現事故點，及時地維修，是設計的重點所在。

結語

近年來我國城市化建設的腳步逐漸加快，智慧城市的概念自提出以來受到了人們的廣泛支持，我國在智能照明系統的建設上一直保持著持續投入，智慧照明的未來發展空間巨大。本研究針對目前智慧燈具設計存在的不足，給出了相關建議并介紹了智慧燈具的設計要點，期望可以給相關行業工作者提供一定的參考。

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