城市道路交通智能照明燈的設計與應用

馮智磊

貴州電子信息職業技術學院，貴州 黔東南 556000

0 引言

智能照明燈是城市道路交通照明系統中的重要組成部分。傳統的路燈設計通常采用高壓鈉燈，需要鋪設十分復雜的供電線路，而且整個系統要耗費大量電力資源，照明光效較低。對此，如何才能設計出高效、環保、節能的道路交通照明系統對于城市建設來說有著重要意義。

隨著社會經濟的不斷發展，各種生態能源得到了一定程度上的開發，在這種背景下，太陽能作為一種新型綠色能源也得到了廣泛應用。將太陽能應用到道路交通智能照明燈中受到了人們的高度重視，無須鋪架更多線路，也能發揮出傳統高壓鈉燈所不具備的優勢。對此必須予以高度重視，結合實際情況做好新時期道路交通智能照明燈的設計與優化，充分發揮出其積極作用，使其能夠得到更好的應用與發展。

1 城市道路交通智能照明燈的發展概述

近年來我國社會經濟發展迅速，城市道路交通照明設施得到了快速發展，照明光源發生了很大的改變，從傳統的汞燈變成了LED燈。尤其是最近幾年，信息技術廣泛應用，人們構建了以信息軟件為核心的道路交通智能照明系統一體化平臺，將通信功能、電力功能和公共服務功能等全部融入其中，作為構建智慧城市的關鍵手段和途徑。城市道路交通照明系統中的LED燈有著高質量、高效率的照明特點，而且光濃度分布十分準確而均勻，具有良好的顯色性，帶有無極調光功能，能夠根據實際需要進行多樣化的調節，從而獲得良好的節能效果，相較于傳統的汞燈來說極具優勢[1]。

2 城市道路交通智能照明燈的應用現狀

通過分析當前的道路交通智能照明系統可以發現，傳統的分組控制已經無法滿足當下城市建設和社會發展的需求。總線控制雖然控制精度較高，但線路安排過于復雜，因此安全性較差，而且需要投入大量的維護成本，故不能實現大規模應用；立足于無線網絡構建的照明系統會受到信號穩定性的影響，因此必須保證通信技術和網絡技術全面覆蓋之后才能全面推廣和使用，但結合我國目前的實際情況來看，一些地區明顯不具備這個條件。

隨著近年來我國科技的不斷發展，在道路交通智能照明燈中所涉及的相關技術也在不斷改變，技術水平逐年提升，有效彌補了多個缺點，立足于物聯網基礎的單燈照明控制系統便是典型的代表。設計此系統的過程中，需要應用到LED技術，整體上安裝簡單快速、可靠性較高，而且可以保證穩定的信號傳輸，是最適合我國城市道路交通建設發展的一種照明系統設計方式。該系統建立在物聯網基礎上，集控制中心、終端控制器、通信設備、網絡技術、計算機控制系統、物聯網技術為一體，可以有效保證城市道路交通智能照明系統的網絡化、模塊化、智能化、程序化發展。這一系統的應用和設計，不僅可以有效控制樓體亮化系統、景觀亮化系統和管理路燈系統的正常運行，同時可以起到一定的裝飾性作用。由于具備調節色溫和亮度的功能，其既能夠保證符合現行的照明標準，也能保證擁有穩定的燈源，根據時間、空間和地點的具體環境來提供可以滿足人們需求的亮度，這也是在未來的一段時間里，我國城市道路交通智能照明系統的主要發展方向。隨著通信技術和互聯網技術的不斷發展，智能照明燈在我國道路交通中將會得到更為廣泛的應用[2]。

3 城市道路交通智能照明燈的基本結構

3.1 LED單燈

對于當前的城市道路交通照明系統來說，照明光源主要以LED燈為主，不但照明效果良好，而且能發揮出一定的裝飾性作用，其顏色艷麗多彩，可以組合成很多極具審美性的裝飾圖案。傳統路燈照明不但干線長，而且線路損耗較大；LED燈則正好相反，整體上電能消耗較低，同時具有高光效的特點，相較于傳統路燈，燈耗僅為30%～40%。除此之外，LED燈也具有綠色環保的優勢，不僅使用壽命較長，還可以有效節省投資和維護成本，也能夠在一定程度上減少城市輕工業污染，不需要進行過多的人工操作。

3.2 智能照明管理平臺

在城市道路交通智能照明系統中，智能照明管理平臺發揮著重要作用，也是該照明系統功能控制中心，是保證整個系統實現安全穩定運行的重要基礎。該系統是建立在用戶標準基礎上的，系統數據可以實時進行更新與完善，并對產生的照明數據進行分析與管理。同時這一平臺具有很多其他功能，包括故障報警、能源管理、狀態監控、訂單管理等，這些功能的存在，為城市道路交通智能照明系統的應用提供了有力的技術支持[3]。

4 城市道路交通智能照明系統的設計與應用

4.1 系統設計

（1）在城市道路交通智能照明系統的設計過程中，需要利用控制器將獨立的路燈匯集至接入層，將其與集中控制器連接在一起，利用網絡技術將實時信息傳入管理中線。服務器的部署主要由控制中心機房來實施，利用相應的計算機軟件管理和控制所連接的路燈，以此發揮出調光調色、故障診斷、開啟關閉等功能。在這一過程中，人們也可以利用移動終端來對照明系統進行控制與管理。

（2）常見的LED模組主要有兩種不同的規格，第一種規格符合CSA標準，這種模組符合市場基本要求，而且整體的互換性較好；第二種規格符合CQC標準，也可以稱之為光引擎模組，整體上的使用效率較高，對于使用環境并沒有更高的要求。

（3）在城市道路交通照明智能系統中，系統架構設計環節占據重要位置，主要涉及四個部分的內容，分別是感知層、網絡層、平臺層、應用層。對于系統的照明控制，主要是將PLC作為核心，然后在此基礎上明確燈桿的位置，隨后將多媒體設備、環境監測設備、應急報警設備和安防設備等不同的智能感知設備融合在一起，以此來打造一個完整的智能燈網系統。

（4）對于智能照明系統的設計來說，軟件的開發也十分重要，主要發揮著控制平臺界面的作用,可以對照明系統管理平臺中的安防模塊、充電樁、信息發布系統等每個功能模塊進行查詢與管理，其不但具有一定的開放性，而且擁有系統平臺融合性特點，可以有效增強智能照明系統的適應能力，從而讓路燈照明系統真正意義上實現智能化、現代化。除此之外，也需要結合實際情況建立一個開放性的拓展性整體構架，以此促進智能系統和各個管理平臺之間的互通互聯[4]。

4.2 系統應用

隨著我國社會經濟的不斷發展，眼下LED技術在各個行業中都得到了廣泛應用，其相關控制技術也越發成熟。在城市道路交通智能照明系統中LED技術發揮著重要作用，不僅使照明功效提升，同時功能也變得更加豐富。從最近幾年的社會發展中可以看出，城市道路交通智能照明燈在各大商業街區停車場以及城市主要線路中都得到了廣泛應用，過程中借助PLC、NB-IOT、Lora、ZigBee、Wi-Fi、藍牙等技術對城市內部的所有路燈系統都展開了實時監控和管理，可根據實際需要調整亮度、控制開關，在人們的衣食住行方面提供了有力服務。在北方寒冷的冬天，可以通過遠程控制調節燈光色溫，將其嚴格控制在2 700～3 000 K范圍內；在炎熱的夏季，也可以通過遠程控制來調節與日光比較接近的色溫，嚴格控制在4 500～5 000 K。除此之外，也可以運用路燈智能控制系統來控制一些多媒體設備，從而為人們提供實時的無線網絡和通信服務。城市道路交通智能照明系統有效省去了人力的操作，通過智慧照明監控系統，可以根據不同季節的日出、日落時間和每天的光照強度對路燈系統進行控制和調節，還可以根據監測到的人流、車流情況來減少過度照明問題，不僅減少了資源的浪費，同時達到了節能減排的效果[5]。

5 結束語

綜上所述，文章結合當前我國道路交通建設的實際情況探討了智能照明燈的設計與應用及其相關發展。隨著我國社會經濟的不斷發展，信息技術在各行各業的應用變得十分普及，人們生活質量在不斷提升，城市道路交通智能照明燈的設計與優化也受到了人們的高度重視，在很多地區都得到了廣泛的應用和普及，在為城市道路交通照明系統提供技術支持的基礎上，有效促進了我國城市的良好建設與發展，相信在未來的日子里，將會更好地造福社會。