智慧城市背景下的智慧路燈設計探究

徐翌珂

（廣西廣播電視信息網絡股份有限公司柳州分公司，廣西柳州 545001）

智慧城市背景下的智慧路燈相關設計，是未來城市建設的重要趨勢，也是保證路燈真正滿足城市照明需求、人們日常需求的一個重要途徑。智慧路燈在設計中需要采用多種不同的信息化技術，如物聯網、計算機技術、傳感器技術等，主要目的是完善當前路燈運行的相關體系，提升城市中路燈的實際服務水平，為人們提供更便捷的服務。在實際的設計中，需要從優化城市照明環境的角度出發，對智慧路燈設計進行有效完善，通過提升路燈設計的合理性、有效性，降低能源消耗，創建更綠色的智慧城市環境。

1 智慧路燈設計分析

1.1 智慧路燈設計概述

在智慧城市的建設過程中，智慧路燈系統是非常重要的一個組成部分，也是體現智慧城市建設成果的途徑之一。智慧路燈具有實時監測和自動控制等功能，與常規路燈相比，能夠真正按照城市對于照明的實際需求以及場景，提供具備一定自適應功能的光源，為人們提供更適合的照明環境，有效節約能源。

智慧路燈還可以實現信息上的交互，通過5G技術的大力支持，路燈系統能夠對路面的交通情況進行有效監控，并且及時反饋到終端系統中。在智慧城市背景下設計的智慧路燈，不僅具有城市路燈的基本照明功能，還可以發揮預警、安防、監控等作用，真正實現智慧路燈的實際設計目標。如可以在智慧路燈中安裝對應的天氣變化情況信息收集裝置，隨時關注城市中區域天氣的變化情況，通過智慧路燈的終端傳送到屏幕上，方便隨時對路燈的開啟和關閉時間進行有效控制，凸顯智慧路燈具備的人性化特征，為人們的生活提供便利。

1.2 智慧路燈設計現狀

智慧路燈的設計和建設，能夠有效地提升城市發展整體水平，從根本上解決了傳統路燈存在的能源浪費問題，為人們的生活提供方便。

（1）秩序性相對比較差。

由于我國在智慧路燈方面的設計、研究以及建設工作發展比較晚，當前國內的管理系統和秩序存在混亂問題，缺少合理經營規劃，造成前期的設計和規劃工作難以實現實際的設計和規劃目標，影響了智慧路燈發揮應有的作用。由于具體的實施部門也無法與后期維護部門之間實現有效溝通，無法保證智慧路燈真正發揮出實際作用。此外，根據相關的調查可以發現，當前在我國的多個城市中，依然存在路燈故障反饋不及時、故障解決不徹底等問題，巡檢方面也會由于技術上的限制，造成一定資源浪費[1]。

（2）智能數據分析水平較低。

在信息化不斷發展的背景下，當前計算機技術的不斷發展，為人們生活帶來了巨大變化，各種通信技術有效提升了人們的生活、生產質量。在智慧城市的背景下，當前智慧路燈正處于不斷發展的階段中，其在智能分析數據方面的能力能夠直接影響智能化水平。根據當前我國的路燈系統設計情況，在管理、設計落實、后期維護等方面依然存在明顯的問題，如大部分工作都需要人工完成、無法及時對照明信息實施計算和評估等[2]。影響路燈系統中電量統計分析工作，造成路燈系統智能化水平比較低，阻礙了智慧路燈設計水平的提升以及智慧路燈系統的有效發展。

2 智慧路燈設計的必要性

2.1 設計需求量大

與國外的一些發達國家實際設計技術、設計手段相比，我國的智慧路燈在整體系統設計上比較落后。實際的生存環境不斷發生變化，人們對于生活質量的要求越來越高，決定了我國城市發展水平必須朝著更好的方向發展[3]。在智慧城市背景下，合理對智慧路燈進行設計和建設，不僅符合人們對于城市環境的實際要求，滿足人們的實際需求，也能夠有的提升城市整體建設水平，保證城市設計、建設更完善，促使我國城市能夠實現更好發展。

2.2 提升照明質量

根據近些年來對于我國發電量的統計，發電量與用電量之間存在明顯的不平衡關系，電力系統每年的發電量，根本無法滿足人們對于電能的實際需求，嚴重影響了城市的日常生產和生活。在社會發展進程不斷加快的背景下，不平衡情況越來越明顯。通過有效的智慧路燈設計和建設，能夠緩解我國每年在用電量上的大量缺乏情況，提升城市的照明質量，有效節約能源[4]。

智慧路燈的實際設計理念是在智慧城市全新背景下，通過實現道路交通照明建設合理性、有序為基本前提，將滿足大部分城市中居民的實際需求作為根本目的，加上國家對于該方面的工作，也給予積極肯定和支持。通過合理有效的智慧路燈設計與建設，能夠真正落實智慧城市的建設工作，為人們創設出更適合的生存環境。

3 智慧路燈系統設計

3.1 路燈框架設計

按照智慧城市的實際發展要求，需要先對智慧路燈的框架進行合理設計。

（1）客戶端系統。

配置對應的設備，包括復印機、打印機、大屏幕、傳真機等。

（2）輸出端以及相關設備配置。

包括筆記本電腦、臺式電腦、平板電腦、地圖App以及互聯網有效配置。

（3）中心服務器。

包括應用程序服務器、文件服務區、web服務器、防火墻、數據庫服務器等。

（4）采集系統設計。

包括光照采集儀器、GPRS數據網絡等。

（5）照明系統監控終端。

包括網關控制柜等[5]。

3.2 路燈通信設計

（1）Internet通信層。

連接客戶關瀏覽器和網關的一個層面，主要控制智慧路燈的中心服務器，如IIS信息服務器管理器、數據庫、B/S端的應用程序等。

（2）GPRS通信層。

對智慧路燈的通信開關進行有效控制，保證網關在通信方面的準確性以及可靠性。

（3）Zigbee通信層。

對路燈設備進行直接控制。

智慧路燈通信設計的具體工作方式：智慧路燈的實際客戶關瀏覽器，通過互聯網以及中心服務器建立有效的通信關系，通信系統按照TCP的相關協議介入GPRS無線通信的相關模塊中，與控制柜中的網關互相連接，網關與Zigbee網絡共同構建對應的控制系統，實現對智慧路燈系統中的各個燈具進行控制，完成智慧路燈系統的實際通信過程[6]。

3.3 數據流圖設計

利用智慧路燈設計中的數據流圖，對數據流實際設計過程進行分析，如B/S端的系統平臺能夠在智慧路燈系統內下達對應的控制指令，控制指令會直接存儲到中心服務數據庫內，此時服務器B/S中的監聽軟件模塊能夠直接接收相關的控制指令，在數據庫中對控制指令進行提取，打包在GPRS的環境中，將其發到對應網關模塊中，網關再向路燈中包含的電子鎮流器發送對應控制指令，促使路燈系統中的單燈開始運行，單燈運行的實際數據信息。通過逆向傳輸的方式，傳送到電子鎮流器內，通過鎮流器對運行信息進行反饋，C/S端的監聽軟件準確接收對應指令，將其存入數據庫內，便于B/S系統平臺，對路燈的實際運行數據進行查詢[7]。

3.4 邏輯功能設計

智慧路燈的實際邏輯功能核心內容是中心數據庫部分以及地圖App。

（1）設備的管理子系統，對子設備進行管理。

（2）能夠實現遠程監控功能的管理子系統。

（3）制定和執行照明策略的相關管理子系統。

（4）針對相關數據進行統計和分析的子系統。

（5）負責地理信息管理的相關子系統。

（6）運維管理的子系統。

邏輯功能結構存在的各個系統，存在互相配合的關系，并不是以獨立存在的方式運行，其中包含的所有功能子系統都處于中心數據庫、地圖App控制范圍內，通過互相合作保證智慧路燈能夠更有效運行[8]。

4 結語

智慧城市背景下的智慧路燈設計工作，在注重綠色、環保、節能的基礎上，積極融入現代化的信息技術，按照城市中對照明的實際需求和規范，合理開展智慧路燈設計工作。在實際設計中不僅實現了對城市照明的有效管理，也能夠真正將建設智慧城市體現在細節處。保證智慧路燈的設計，真正為人們生活、生產帶來便利，也可以體現出智慧路燈的實際按價值，滿足智慧城市建設的實際需求，促使城市能夠實現更好發展。