智慧城市背景下照明監(jiān)控管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)探索

王士標(biāo)

（揚(yáng)州市城市照明管理處，江蘇 揚(yáng)州225002）

0 前言

國內(nèi)目前所展開的城鎮(zhèn)化建設(shè)已經(jīng)取得顯著的成果，隨著城鎮(zhèn)規(guī)模的擴(kuò)張對道路照明監(jiān)控管理系統(tǒng)提出了更加嚴(yán)格的要求。基于此，可采用城市照明集中監(jiān)控和分時(shí)控制模式，以支路和單燈控制方式相結(jié)合，用戶在平臺軟件或手機(jī)APP上，即可實(shí)現(xiàn)全市路燈和景觀照明的集中監(jiān)控和統(tǒng)一管理，達(dá)到城市照明智能化和節(jié)能、增效的目的。

1 智慧城市背景對照明監(jiān)控管理系統(tǒng)的要求

1.1 人本理念的要求

城市照明最終的服務(wù)對象是廣大人民，應(yīng)當(dāng)以人本理念作為核心原則，以為人民提供便利為主的設(shè)計(jì)理念進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)，也即是政府對照明監(jiān)控管控系統(tǒng)的第一要求。

1.2 信息化的要求

當(dāng)前社會(huì)的信息技術(shù)和信息化建設(shè)已經(jīng)呈現(xiàn)一種潮流背景，即是智慧城市背景構(gòu)成的原因，因此在這種背景下照明監(jiān)控管控系統(tǒng)務(wù)必要加強(qiáng)信息化技術(shù)開發(fā)，確保該系統(tǒng)的高效率性和科學(xué)性。

1.3 共享性的要求

該系統(tǒng)作為城鎮(zhèn)基礎(chǔ)設(shè)施中的一部分，與交通和電力等城市系統(tǒng)之間存在著必然的關(guān)聯(lián)性，因此為了考慮整體城鎮(zhèn)化系統(tǒng)就必然要加強(qiáng)道路照明監(jiān)控系統(tǒng)的共享性。

1.4 智能化的要求

智慧化要求能夠促使該管理系統(tǒng)在運(yùn)營和管理方面體現(xiàn)出高效率，因此要秉承智能化建設(shè)的前提下來進(jìn)行發(fā)展，加強(qiáng)智能化技術(shù)應(yīng)用。

2 智慧城市背景下照明監(jiān)控管理系統(tǒng)的特點(diǎn)

（1）該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)故障的自動(dòng)巡查功能并且具有完善的警示系統(tǒng)，并且該系統(tǒng)平穩(wěn)可靠，能夠最大限度減少人工檢查照明系統(tǒng)的時(shí)間，節(jié)約勞動(dòng)力并且提高效率。

（2）能夠按照天氣變化和季節(jié)變化設(shè)置相關(guān)數(shù)據(jù)的光強(qiáng)度，擁有光照亮度智能調(diào)節(jié)功能。

（3）能夠?qū)崿F(xiàn)間隔亮燈、單邊亮燈、單基燈桿上多個(gè)燈頭的分時(shí)亮燈或降功率亮燈。

（4）能夠根據(jù)不同的路段和時(shí)效對照明系統(tǒng)進(jìn)行排查，有效統(tǒng)計(jì)并上傳亮燈率和照明燈故障概率，有效提高故障處理的效率。

（5）能夠利用智能預(yù)設(shè)功能對路燈進(jìn)行智能調(diào)控，有效完成對路燈的自動(dòng)開關(guān)和報(bào)警共享性，與報(bào)警系統(tǒng)完成關(guān)聯(lián)并且支持報(bào)警功能。

（6）能夠具備大數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)控與顯示，并且與電子地圖數(shù)據(jù)系統(tǒng)相互關(guān)聯(lián)。

（7）該系統(tǒng)能夠有效優(yōu)化城市的外在形象，提高交通運(yùn)輸效率和交通事故控制程度。

3 智慧城市背景下照明監(jiān)控管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

圖1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

城市照明監(jiān)控管理系統(tǒng)主要由控制中心、運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)和分布在城市各個(gè)路段或樓宇景觀點(diǎn)的照明監(jiān)控終端以及每個(gè)燈桿或燈頭處的單燈控制器組成。圖1為系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。

4 智慧城市背景下照明監(jiān)控管理系統(tǒng)的解決方案

4.1 城市路燈照明無線監(jiān)控系統(tǒng)解決方案

路燈照明無線監(jiān)控系統(tǒng)主要由控制中心、運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)和分布在城市各個(gè)路段的路燈監(jiān)控終端組成，可實(shí)現(xiàn)遙控、遙測、遙信、遙調(diào)、遙視等功能。在平臺軟件或手機(jī)APP上即可方便實(shí)現(xiàn)全市路燈的集中監(jiān)控和統(tǒng)一管理，達(dá)到城市照明智能化和節(jié)能、增效的目的；同時(shí)還可以節(jié)約夜間巡燈產(chǎn)生的車輛、人員費(fèi)用的支出。

4.2 單燈節(jié)能控制系統(tǒng)解決方案

增加單燈控制功能后，可以將控制、監(jiān)測對象延伸到每個(gè)燈頭，故障定位更精確，避免誤報(bào)。同時(shí)具備調(diào)光和漏電監(jiān)測功能，可根據(jù)現(xiàn)場路段光照度時(shí)段需求，及時(shí)調(diào)整控制策略、節(jié)約能源，并可有限檢測漏電流或燈桿帶電情況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)安全隱患。

4.3 線路漏電監(jiān)測保護(hù)系統(tǒng)解決方案

線路漏電監(jiān)測保護(hù)系統(tǒng)由控制中心、安防集控器、漏電監(jiān)測模塊及通信網(wǎng)絡(luò)組成。一旦發(fā)生線路漏電，控制中心第一時(shí)間產(chǎn)生報(bào)警信息，并高優(yōu)先級進(jìn)行通知用戶；中心軟件可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)哪臺路燈配電箱的哪條路燈線路發(fā)生漏電，并可實(shí)時(shí)獲取實(shí)際漏電電流，為正確甄別判斷提供依據(jù)；高于預(yù)置漏電值時(shí)系統(tǒng)自動(dòng)報(bào)警，并可自動(dòng)切斷漏電線路，防止安全事故發(fā)生。當(dāng)線路漏電經(jīng)過現(xiàn)場排查維修，恢復(fù)正常后，系統(tǒng)自動(dòng)恢復(fù)供電，無需維修人員到現(xiàn)場合閘，整個(gè)過程由系統(tǒng)自動(dòng)組成。

4.4 電纜被盜報(bào)警系統(tǒng)解決方案

電纜被盜系統(tǒng)由控制中心（云平臺）、電纜被盜安防集控器、電纜被盜報(bào)警組成。安裝于路燈配電柜處的電纜被盜安防集控器加載信號對每根電纜分布布放，24h全天候監(jiān)控電纜被盜報(bào)警；而在每根電纜的最后一根燈桿安裝電纜被盜報(bào)警器，可實(shí)現(xiàn)線路白天無電和夜間帶電情況下的電纜被盜或剪斷的報(bào)警，報(bào)警內(nèi)容地點(diǎn)、電纜編號、時(shí)間等；控制中心收到報(bào)警信號立即通過聲光、語音、短信、維修推送等方式通知值班人員或110聯(lián)動(dòng)。

4.5 配電箱門禁管理系統(tǒng)解決方案

配電箱門禁管理系統(tǒng)主要由路燈控制中心、門禁管理管理子系統(tǒng)、手機(jī)APP、現(xiàn)場門禁控制器、門磁鎖（電插鎖、電磁鎖）、電源組成。系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)全市路燈配電箱的箱門遠(yuǎn)程開啟，并能夠從控制中心獲取現(xiàn)場路燈配電箱的箱門打開狀態(tài)；可設(shè)置門禁分區(qū)分片權(quán)限管理；系統(tǒng)安全可靠，具有實(shí)際可操作性；能夠形成路燈配電箱開啟日志；異常箱門打開能夠主動(dòng)向監(jiān)控中心報(bào)警。系統(tǒng)解決了控制線停電、門禁控制器與監(jiān)控中心通訊失敗及門禁控制器死機(jī)等技術(shù)難題。

5 智慧城市背景下照明監(jiān)控管理系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

為了使本文更具有現(xiàn)實(shí)意義，本文以揚(yáng)州市作為探索對象，對其智慧城市背景下道路照明監(jiān)控管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)展開探索。

揚(yáng)州市實(shí)現(xiàn)該系統(tǒng)的主要目標(biāo)就是為了節(jié)約公共資源和能源，從而為居民提供更加安全的照明亮度，適當(dāng)減少照明亮度過高對交通安全所造成的危害，有效優(yōu)化交通運(yùn)輸效率。因此本系統(tǒng)以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)作為主要技術(shù)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對路燈此類長期需要照明的LED燈進(jìn)行亮度調(diào)節(jié)、故障申報(bào)和報(bào)警等功能，有效促進(jìn)城市路燈節(jié)能智能化控制體系的建設(shè)，因此具體思路如下：

（1）引進(jìn)并使用先進(jìn)技術(shù)完成該系統(tǒng)的組建，其中包括上層的控制中心（云平臺LiCloud.cc）、中間層的照明集控器和下層的單燈控制器組成，兼容各種通信方式。

（2）采用完善的數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)對照明燈數(shù)據(jù)進(jìn)行錄入和采集，進(jìn)而組建統(tǒng)一的路燈入庫編碼，為管理系統(tǒng)提供便捷。

（3）整理匯總相關(guān)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫和網(wǎng)絡(luò)平臺，并且采取科學(xué)有效的設(shè)計(jì)方案，統(tǒng)一進(jìn)行規(guī)范并實(shí)施。

（4）完成數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)絡(luò)平臺等設(shè)施系統(tǒng)的建立并進(jìn)行試用，最終進(jìn)行調(diào)試。

另外，提出了揚(yáng)州市智慧城市背景下道路照明監(jiān)控管理系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)步驟，因此，本系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)具體如下：

①建立項(xiàng)目。揚(yáng)州市根據(jù)道路照明監(jiān)控管理系統(tǒng)制定相關(guān)的項(xiàng)目規(guī)劃并且進(jìn)行招標(biāo)，首先針對工程項(xiàng)目進(jìn)行實(shí)地勘察，其中包括地段、時(shí)間設(shè)置、亮度設(shè)置等數(shù)據(jù)的調(diào)查；其次針對工程項(xiàng)目所需的技術(shù)和數(shù)據(jù)平臺進(jìn)行研究；最終展開系統(tǒng)建設(shè)工作。

②建設(shè)工作。首先針對照明燈監(jiān)控終端進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并測試可用性，同時(shí)采取單燈控制器，實(shí)現(xiàn)對照明控制柜和單柱路燈的檢測，完成系統(tǒng)連接并控制；其次，建立完善的云計(jì)算數(shù)據(jù)技術(shù)納入到系統(tǒng)當(dāng)中，實(shí)現(xiàn)對重要節(jié)點(diǎn)視頻信息的控制與管理；最終完成安裝與設(shè)置，實(shí)現(xiàn)對城市照明設(shè)備的工作狀況監(jiān)測與管理。

③實(shí)現(xiàn)效果。從目前來看，該系統(tǒng)采用科學(xué)合理的開關(guān)燈控制策略及調(diào)光、便功率等措施，節(jié)點(diǎn)可達(dá)30%以上。綜上，由此可知，該系統(tǒng)能夠很好地實(shí)現(xiàn)對路燈的節(jié)能控制，并且該系統(tǒng)能夠有效完成報(bào)警系統(tǒng)和信息共享系統(tǒng)，有效減少交通事故和路燈故障率，不僅提高城市資源的利用率，同時(shí)優(yōu)化揚(yáng)州市的交通運(yùn)輸控制效率。

6 結(jié)論

本文針對智慧城市背景下照明監(jiān)控管理系統(tǒng)展開探索，最終結(jié)果得出，該系統(tǒng)不僅能夠控制路燈的亮度數(shù)據(jù)，同時(shí)還能完成報(bào)警、現(xiàn)場檢測等功能，同時(shí)還符合我國目前所實(shí)施的城市化建設(shè)戰(zhàn)略目標(biāo)，是目前急需建設(shè)的項(xiàng)目工程。本文以揚(yáng)州市為例，提出了具體實(shí)現(xiàn)照明監(jiān)控管理系統(tǒng)的步驟與方法，并且指出了所取得的良好成果，本文認(rèn)為該系統(tǒng)能夠幫助地方政府有效減少城市照明資源投入，極大程度上節(jié)約了成本，同時(shí)是提升交通運(yùn)輸管理能力。另外，在設(shè)計(jì)期間還可以通過建立系統(tǒng)模型的方式來提高設(shè)計(jì)方案的準(zhǔn)確率。