多功能組合桿體經濟效果淺析

黃雄飛

摘 要 本文依托多功能組合桿體應用實例，并從改造前后使用桿體數量對比、使用鋼材用量對比、使用基礎混凝土用量對比等材料用量對比分析，闡述了在智慧城市建設中應用多功能組合桿體的優勢;通過改造前后應用智能控制高光效LED路燈代替傳統高壓鈉燈節能量對比分析、節省人力維護成本分析、其它應用場景拓展分析了多功能組合桿體作為廣泛分布的基礎設施的功能廣度，與應用普通桿對比的技術經濟效果。

關鍵詞 多功能組合桿體 經濟效果 材料用量 掛載設備

中圖分類號：TM727 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0745（2021）05-0033-02

目前我國多個城市不管從政府層面還是從企業層面都在積極推動多功能組合桿體的試點應用。但在推進應用過程中也面臨著許多問題和挑戰。由于各個城市的基礎建設狀況不同，經濟發展水平存在差異，信息化需求各具特色[1]，多功能組合桿合桿建設花費較大，且沒有建立成熟的商業贏利模式，所以短期內要大量應用仍有難度。本文主要是介紹了多功能組合桿體合桿可合桿設備及其安裝位置，通過工程實例材料用量對比分析，節能量分析，闡述了在智慧城市建設中運用多功能組合桿體的可行性。

1 多功能組合桿體可合桿設備安裝位置

一般情況下，多功能組合桿體可合桿設備在桿體上可以按照下面位置放置：

1.底部：用于安裝桿體可共桿控制設備倉、檢修門、一鍵呼叫報警設施、電動汽車充電樁等設施，安裝高度1.8-2m以下。

2.中部：用于安裝人行信號燈、視頻監控設備、IP公共廣播、信息發布屏、小型標志標牌、公共WLAN等設施，安裝高度根據項目及規范要求為2.0m-5.5m。

3.上部：用于安裝機動車信號燈、電子警察視頻監控設備、道路交通標志牌等設施，安裝高度為5.5m-8.0m。

4.頂部：用于安裝道路照明燈具、移動通信微基站、防雷裝置、排風裝置等設施，安裝高度為8.0m及以上。

2 多功能組合桿體合桿應用實例及經濟效果分析

標準路口電子警察交通指示牌道路照明多功能組合桿應用設計方案實例可參考下圖1，燈具安裝高度H12m，具體安裝位置可根據實際需求進行調整。

多功能組合桿體改造前后用料對比分析計算數據如下（以標準路口為例）。

2.1 材料用量分析：傳統桿柱設計計算分析數據

天網監控桿/IP廣播設施桿：桿柱規格D89*4.5*4200+ D120*4.5*1500mm/D89*4.5*3200+D120*4.5*1500mm，基礎尺寸相同0.7*0.9*0.8m。

人行橫道信號燈/路側禁停標識桿：桿柱規格D89*4.5* 3000mm/D89*4.5*4080mm，基礎尺寸0.7*0.9*0.8m/0.9*0.7*0.8+1.2*0.9*0.2m。

電子警察監控桿：桿柱規格八方錐桿6800*8+12000* 6mm，基礎尺寸1.8*1.8*2.2m。

F型大型指路標識桿：桿柱規格D325*12*8500+D180* 10*6000mm，基礎尺寸1.6*2.6*2.4m。

微基站安裝桿、照明燈桿：桿柱規格相同D252/100* 5*12600MM，基礎尺寸相同0.9*0.9*1.5+1.1*1.1*0.1m。

傳統桿件8桿桿柱鋼材總用量5032.53kg，基礎混凝土總用量22.02m3。

多功能桿柱節材型設計：桿柱規格：八方錐桿12* 8800+12000*6+D180*10*6000+D150/100*5*3800mm，基礎尺寸2*2*2.5m，桿柱鋼材用量2469.14+367.84（基礎）kg，基礎混凝土10m3。合桿說明：可以把天網監控桿，人行橫道信號燈，電子警察監控桿，IP公共廣播設施桿，路側禁停標識桿，F型大型指路標識桿，微基站安裝桿，照明燈桿合桿安裝在多功能組合桿上。天網監控桿采用伸出的懸臂結構直接安裝;人行橫道信號燈直接安裝在多功能組合桿上;電子警察監控桿合桿安裝在多功能組合桿橫臂上，但紅綠燈必須采用背靠背多燈頭設計，參數：12000*6;F型大型指路標識桿合桿安裝在多功能組合桿上;參數D180*10*6000mm;微基站通過照明燈桿上部預留法蘭安裝或上部抱箍安裝;照明燈桿通過法蘭安裝在多功能組合桿八方錐桿頂部，參數D150/100*5*3800mm。

初步估算采用多功能組合桿體1桿的桿柱鋼材用量為2837kg，基礎混凝土用量為10m3;代替傳統桿柱數量為8桿，初步估算鋼材總用量為5032kg，基礎混凝土總用量為22m3。

通過桿柱數量對比、桿柱鋼材用量對比、基礎混凝土用量對比等材料用量對比分析，多功能組合桿體設計相對于傳統桿柱設計：節約鋼材使用量43%;節約桿柱數量87.5%;降低造價50%。根據實際項目情況，其它類型多功能組合桿體合桿經濟效果可以參照此法類比分析。

2.2 項目收益情況組成分析

道路照明改造EMC節能收益：項目公司營運收益主要來源于項目實施后道路照明節省的電費支出，社會投資人按與政府的約定根據節省電費獲得收益。采用高能效的LED照明模組替換傳統高壓鈉燈，節電率可以達到50%以上;通過智能單燈控制系統和智能調光綜合節電率可達到70%以上。采用智能控制還可以提高燈具壽命和幫助管理人員降低運營費用。

掛載設備增值收益：政府可將智慧燈桿經營權授予社會資本方，由其挖掘運營潛力，獲得增值收益。如通過附加廣告及搭載通訊基站收益;預留物聯網設備接口，搭載設備職能部門付費;有條件路段一體式充電樁收益和智能停車收益等。

增值收益-軟件及服務收益：多功能組合桿體應用不只是賺取設備費用，其運營可由硬件產品銷售轉向服務導向的商業模式發展，地方政府可以透過路燈所收集的各種數據獲得智慧城市解決方案。

3 結語

從目前的實際應用來看，在一根多功能組合桿上搭載所有掛載設備，甚至超過5種以上都是比較少的。所以在設計時必須將應用普遍的需求和配置重點考慮。在實際項目應用中，智能照明應用最普遍，其次是視頻監控、移動通信、道路標識牌、智慧停車。其它出現頻度較小，可以根據實際項目需求情況個性化特定場合進行特殊定制，以減少建設成本。

決定多功能組合桿體價格的主要是燈桿主桿的用途及主桿加載的功能，功能越多則價格越高。以上這些只是粗略的估算，具體還要看項目的規模數量和加載功能要求程度，項目所需數量越多，價格也越優惠。

研究結果表明，運用多功能組合桿體搭載綜合性應用平臺，在滿足道路必備功能的前提下，可以合理、有序使用城市空間、美化城市環境[2]，對政府來說可以降本增效，對推廣城市可以提升城市面貌，對市民可以提升幸福感與歸屬感，而且能共享各職能部門的智能感知設備的安裝位置、綜合管廊、電力電源、通信網絡，具有顯著的經濟效益和社會效益。

參考文獻：

[1] 吳慶楊，吳廣宇.多功能信息桿柱在智慧城市建設中的應用初探[J].郵電設計技術，2013（06）：5-9.

[2] 韓鏑，劉曉娟，王文躍.基于應用場景分析的智慧桿塔發展研究[J].互聯網天地，2021（01）：44-48.