城市路燈智慧照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用研究

張斌

摘 要 隨著現(xiàn)代城市建設(shè)在智能化方向的不斷推進(jìn)，城市建設(shè)各領(lǐng)域都在探索智慧技術(shù)的應(yīng)用，城市路燈智慧照明系統(tǒng)的出現(xiàn)就是典型代表。目前，城市路燈智慧照明系統(tǒng)已經(jīng)在眾多城市中得到發(fā)展，并實(shí)現(xiàn)了與其他功能領(lǐng)域的對接。本文主要探討了城市路燈智慧照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)思路，進(jìn)而對智慧照明系統(tǒng)在其他方面的應(yīng)用進(jìn)行了簡單分析。

關(guān)鍵詞 智慧照明系統(tǒng);城市路燈;智慧路燈;智慧城市

1城市路燈智慧照明系統(tǒng)概述

城市路燈智慧照明系統(tǒng)是在現(xiàn)代智能技術(shù)發(fā)展和運(yùn)用中產(chǎn)生的一種城市路燈建設(shè)新思路，其強(qiáng)調(diào)利用現(xiàn)代科技實(shí)現(xiàn)對城市照明系統(tǒng)的智能化控制，從而拓展照明系統(tǒng)功能，優(yōu)化城市路燈使用，達(dá)到綠色節(jié)能環(huán)保要求，同時(shí)與智慧城市建設(shè)融為一體，提升現(xiàn)代城市的智慧化水平。從城市整體建設(shè)發(fā)展角度講，智慧照明系統(tǒng)不是一個(gè)簡單的流程的實(shí)現(xiàn)，而是一種基于城市整體社會的對于城市照明的總體布局。其既需要能夠?yàn)榫用裆顜砉饷髦敢?，又需要對城市各方面的運(yùn)行發(fā)揮更多功能和作用，從而使智慧照明系統(tǒng)并不僅僅局限于照明這一唯一屬性。目前，國內(nèi)的城市路燈智慧照明系統(tǒng)主要借助的是遠(yuǎn)程智能控制技術(shù)以及4G技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)，且隨著我國相關(guān)技術(shù)的不斷革新，城市路燈智慧照明系統(tǒng)在未來仍將有進(jìn)一步的發(fā)展[1]。

2城市路燈智慧照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路

就智慧照明系統(tǒng)的功能與用途而言，其設(shè)計(jì)需要圍繞數(shù)據(jù)通信鏈路、遠(yuǎn)程智能監(jiān)控平臺兩方面展開。

首先，在數(shù)據(jù)通信鏈路的設(shè)計(jì)方面，主要可以依靠4G 技術(shù)和以太網(wǎng)通信技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)。該設(shè)計(jì)項(xiàng)目主要用以解決智慧照明系統(tǒng)的遠(yuǎn)程通信問題。實(shí)際設(shè)計(jì)中可以將4G移動通信模塊與以太網(wǎng)技術(shù)模塊通過TCP/IP 通信協(xié)議方式對接起來，并實(shí)現(xiàn)與遠(yuǎn)程智能數(shù)據(jù)管理中心以及城市路燈之間連通，以實(shí)現(xiàn)兩端數(shù)據(jù)信息與指令的相互傳輸。

其次，遠(yuǎn)程智能監(jiān)控平臺的設(shè)計(jì)需要圍繞通訊鏈路與手機(jī)終端、實(shí)際終端、路燈等終端的間的關(guān)聯(lián)和控制展開設(shè)計(jì)。而終端與遠(yuǎn)程智能監(jiān)控平臺間的連接也可以依靠4G通信模塊來實(shí)現(xiàn)。此外，該平臺還需要設(shè)計(jì)出各種綜合數(shù)據(jù)處理模塊如天文時(shí)鐘、權(quán)限控制、系統(tǒng)維護(hù)、ERP 管理等。

在解決好上述兩方面設(shè)計(jì)內(nèi)容后，就需要進(jìn)一步探索其設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)問題。具體而言，智慧照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)需要依靠手機(jī)監(jiān)測軟件、遠(yuǎn)程智能路燈控制系統(tǒng)以及遠(yuǎn)程智能數(shù)據(jù)中心三方面內(nèi)容。手機(jī)監(jiān)測軟件是對智慧照明系統(tǒng)進(jìn)行工作狀態(tài)監(jiān)測以及照明模式調(diào)整的重要工具，是智慧照明系統(tǒng)智慧功能實(shí)現(xiàn)的控制基礎(chǔ)。因此在智慧照明系統(tǒng)建設(shè)中，需要結(jié)合系統(tǒng)的實(shí)際智慧工作與控制需求開發(fā)出相應(yīng)的手機(jī)監(jiān)測軟件，以便工作人員可以利用手機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，及時(shí)發(fā)現(xiàn)智慧照明系統(tǒng)中各個(gè)路燈工作中存在的問題并及時(shí)進(jìn)行維護(hù)。遠(yuǎn)程智能路燈通信系統(tǒng)則是智慧照明系統(tǒng)整個(gè)智慧網(wǎng)絡(luò)搭建的基礎(chǔ)，其關(guān)系到工作人員對照明系統(tǒng)智能控制的實(shí)現(xiàn)。在這一方面，需要利用4G技術(shù)和以太網(wǎng)通信技術(shù)構(gòu)建起一個(gè)城市路燈的關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，形成一個(gè)統(tǒng)一且科學(xué)的網(wǎng)絡(luò)智能控制布局。其中各路燈中需要安裝上智能網(wǎng)關(guān)控制器，使每個(gè)路燈都具有信息獲取和傳輸?shù)哪芰?，并保持通信的穩(wěn)定性。遠(yuǎn)程智能數(shù)據(jù)處理中心主要用于各種數(shù)據(jù)信息的處理，如結(jié)合路燈的不同狀態(tài)信息和實(shí)際照明需求信息進(jìn)行分析。其能夠?qū)β窡魻顟B(tài)監(jiān)測界面、路燈狀態(tài)設(shè)置界面、路燈綜合信息提示界面等反饋的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行處理分析，然后根據(jù)分析的結(jié)果來進(jìn)行城市路燈各種狀態(tài)的調(diào)控。此外，遠(yuǎn)程智能數(shù)據(jù)處理中心還可以利用云技術(shù)、在線技術(shù)等對路燈的各種運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲和管理，從而進(jìn)一步提升城市智慧照明系統(tǒng)的智慧化程度。因此，城市路燈智慧照明系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)中遠(yuǎn)程智能數(shù)據(jù)處理中心也是建設(shè)的重點(diǎn)[2]。

3城市路燈智慧照明系統(tǒng)的應(yīng)用

城市路燈智慧照明系統(tǒng)作為智慧城市的組成部分，其在現(xiàn)代城市生產(chǎn)生活中有著巨大的應(yīng)用價(jià)值。但其應(yīng)用的體現(xiàn)并不僅僅局限于照明功能上，而是可以在其他一些功能上發(fā)揮其智能化作用。

（1）在視頻監(jiān)控上的應(yīng)用。智慧路燈的建設(shè)還為城市監(jiān)控的建設(shè)提供了便利。在智慧路燈建設(shè)過程中在燈桿預(yù)留相應(yīng)的視頻監(jiān)控安裝接口將網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)安裝上并借助智慧路燈的供電與網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行監(jiān)控系統(tǒng)搭建，能夠進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)城市監(jiān)控設(shè)備的遠(yuǎn)程智能化管理，從而為城市交通提供輔助作用，幫助城市構(gòu)建智慧警務(wù)。

（2）在交通管理上的應(yīng)用。智慧路燈作為城市照明系統(tǒng)，同時(shí)也是與道路交通有緊密關(guān)聯(lián)的其依靠自身搭建的智慧網(wǎng)絡(luò)能夠進(jìn)一步與交通信號燈管理、違章監(jiān)控、交通誘導(dǎo)、雷達(dá)測速等功能建立起聯(lián)系，從而打造出城市中的智慧交通。

（3）在環(huán)境監(jiān)測上的應(yīng)用。智慧路燈還可以支持各種環(huán)境模塊的掛載，如溫濕度、PM2.5、大氣壓、風(fēng)速風(fēng)向、路面積水、噪音等。這方面的應(yīng)用同樣是以燈桿上的預(yù)留接口來實(shí)現(xiàn)相關(guān)設(shè)備的安裝。這些安裝的環(huán)境模塊支持遠(yuǎn)程集中管理、控制，滿足運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控、查詢及定位等功能，并能夠?qū)z測到的空氣質(zhì)量、溫度、濕度、噪音等數(shù)據(jù)信息進(jìn)行傳輸反饋，從而為城市生態(tài)部門的環(huán)境監(jiān)測提供幫助[3]。

（4）在公共無線網(wǎng)絡(luò)上的應(yīng)用。智慧路燈通過預(yù)留相應(yīng)的公共無線網(wǎng)絡(luò)接口來進(jìn)行無線AP的便捷安裝、供電與網(wǎng)絡(luò)接入，并通過Wi-Fi設(shè)備的遠(yuǎn)程集中管理與控制能夠進(jìn)一步搭建起覆蓋整個(gè)城市的無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，從而為城市居民生活帶來更多的智慧化服務(wù)。

4結(jié)束語

綜上所述，城市路燈智慧照明系統(tǒng)的搭建符合現(xiàn)代智慧城市發(fā)展要求，也能夠滿足現(xiàn)代居民智慧生活的需求。且隨著現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展，智慧照明系統(tǒng)在設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的水平上仍將不斷提高，應(yīng)用也將更加廣泛，相信未來城市路燈智慧照明系統(tǒng)將成為城市中的一道靚麗風(fēng)景線。

參考文獻(xiàn)

[1] 齊春曉.智慧照明與智慧城市發(fā)展展望[J].城鄉(xiāng)建設(shè)，2020（9）：31-33.

[2] 陳聰.智慧城市照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].吉林大學(xué)，2019.

[3] 周遠(yuǎn)林，楊皓誠，黎春燕，等.城市道路智慧照明系統(tǒng)[C].中國通信學(xué)會、中國電子學(xué)會.物聯(lián)網(wǎng)與無線通信-2018年全國物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用大會論文集.中國通信學(xué)會、中國電子學(xué)會：中國通信學(xué)會，2018：107-108.