淺析在智慧城市建設中的智慧燈桿

羅成英

［林同棪國際工程咨詢（中國）有限公司，重慶 401120］

0 引言

智慧城市是在物聯網、云計算、大數據等新一代信息技術快速發展背景下產生的城市發展新模式，其通過各種信息技術或創新概念，將城市的系統和服務打通、集成，以提升資源運用的效率，優化城市管理和服務，改變著物與物、人與物之間的聯系方式，改變著我們的生存環境，也深刻改變著人類的思維方式和生活模式。隨著智慧城市建設和發展加速，作為近年來新興的城市公共設施，智慧多功能桿通過掛載各類設備和傳感器，集智慧照明、智慧通信、智慧安防、智慧交通、智慧環保、智慧聯動等功能于體，整合城市各類基礎設施與新型設施，能更好實現城市公共設施集約和共享，實現城市服務與城市管埋的智慧化，是智慧城市的重要組成部分[1]。

1 “多桿合一”

市政道路兩側道路桿件繁多，高低不一，不僅影響城市整潔，更有甚者占用人行道空間，影響通行。“多桿合一”施行有效地解決了這個問題。它將城市道路及相關場所界面上的市政設施桿、交通設施桿以及信息服務牌等各類桿件，以立桿條件、桿件結構特性為依據，進行分類整合。在滿足行業標準、功能要求、安全性的前提下，各類桿件按照“并桿減量、能合則合”的原則進行合桿。多合一信號桿以路口的信號燈桿件為基本桿，多合一電警桿以路口的電子警察桿件為基本桿，多合一交通桿以路口上游的大型標志牌桿件為基本桿，多合一路燈桿以路燈桿件為基本桿。根據基本桿類型界定設計范圍，在信號燈、電子警察、大型標志牌范圍內，路燈整合到交通桿件上，其余范圍內的小型標志牌等整合到路燈桿上。綜合桿結構分層如圖1 所示。

圖1 綜合桿結構分層

2 智慧燈桿系統構成

智慧燈桿不僅僅只是將道路桿件“多桿合一”，多功能智能桿系統總體架構包括：基礎設施層、接入感知層、傳輸層、平臺層、應用層。多功能智能桿系統由桿子系統、供電和防雷子系統、通信子系統和多功能智能桿管理平臺組成。掛載設備支持各類應用功能，如照明/燈控設備、視頻采集設備、基站設備、環境氣象監測設備、無線電監測設備、信息發布設備、交通標志和一鍵呼叫設備等[2]。多功能智能桿系統架構如圖2 所示。

圖2 多功能智能桿系統架構

3 智慧燈桿提升改造工程中的難點及解決方法

目前，許多城市基礎設施面臨升級改造，在項目設計過程中會遇到許多疑難點，本文結合重慶兩江新區（人和、禮嘉）綠道系統工程中幸福廣場節點改造，對智慧路燈在改造過程的實際解決方案做簡要梳理，為后續類似工程提供參考。

3.1 項目概況

重慶兩江新區（人和、禮嘉）綠道系統工程幸福廣場節點改造共6.43km，羨慕線路如圖3 所示，含峰林路（0.93km，城市支路），云杉北路（1.1km，城市支路），黃山大道（4.4km，城市主干路），本文內容為項目多功能智能桿設計。

圖3 項目線路

3.2 現狀分析與解決方法

3.2.1 現狀分析

經過現場踏勘，發現現狀道路桿件類別較多，影響城市公共空間整體形象；涉及相關權屬部門較多，協調難度大；涉及不同項目穿插，反復施工造成浪費。現狀桿件分布如圖4 所示。

3.2.2 解決方法

（1）梳理現狀桿件類別（包括權屬部門），在設計總圖上做好標記，方便后期統計工程量，做造價估算。

（2）分析現狀桿件功能，與相關權屬部門溝通處理方案，并提出初步合桿方案，經各部門開會協商，部分桿件預留安裝位置由權屬部門后期自行組織遷改。

3.3 “多桿合一”改造

3.3.1 道路桿件處理原則

（1）道路上的主要桿件包括道路路燈桿、交通標志標牌桿（圖5）、信號燈桿、監控桿、路名牌桿、公共服務設施指示標志桿、電車桿、公交站牌桿、停車誘導指示桿及其他桿件。

（2）在綜合考慮各類桿件布設要求的前提下，應合桿的設施包括：道路路燈桿、交通標志標牌桿、信號燈桿、監控桿、路名牌桿、公共服務設施指示標志牌桿、公交站牌桿及其他桿件。

（3）在滿足功能要求和結構安全的前提下，各類桿件應按照“能合則合”的原則進行合桿。

（4）迎風面積超過15m2的大型指示牌，懸挑長度超過12m 的大型橫臂桿等需單獨考慮設計。

（5）交通桿件與照明桿件相鄰時，以滿足道路交通、道路照明相關規范要求為前提，遷移交通桿或燈桿并合桿。

（6）靈活依附臨近桿件。

（7）桿件整合如圖6 和圖7 所示。

圖7 桿件整合（二）

3.3.2 “多桿合一”成果展示

“多桿合一”成果如圖8 所示。

圖8 “多桿合一”成果

3.4 桿件結構

參考其他項目成功案例，綜合桿件卡槽式設計得到了廣泛認可，其后期可根據需求加載設備，避免重復建設開挖，無點焊，視覺美觀，節約投資。

（1）組合式桿件。即由鋼管+滑槽組合形成。鋼管可根據實際要求采用不同截面形狀的管材。按材質區分，滑槽可分為鋼制滑槽和鋁制滑槽[3]。按滑槽安裝方式可以分為外置滑槽（圖9）和內嵌滑槽（圖10）。

圖9 外置滑槽式

圖10 內嵌滑槽式

（2）一體式桿件。以鋁制桿體為主，在桿體上設計多個滑槽，設備通過連接件安裝在滑槽上，可靈活確定設備的安裝位置，設計過程中應根據實際掛載需求，綜合評估其安全性增加內嵌鋼管[4]。

但道路桿件種類繁多，設備廠商也多，需要相關部門統一設備安裝尺寸標準，不然所有設想很難落實到位，反倒浪費資源。

4 管理平臺

4.1 多功能智慧燈桿管理平臺要求

當末端設備建成后，必須接入綜合管理平臺統一管理。管理平臺是對多功能智能桿的相關配置和設備進行管理、控制、運行監測、數據運維的軟件管理系統。可采集、存儲多功能智能桿掛載設備感知數據，監測桿和掛載設備的狀態、告警、故障信息等[5]。平臺需具備拓展能力，如動態擴展能力、數據共享能力；平臺需具備安全性能，如系統安全、共享安全、通信安全等；以及平臺的平臺接口及協議要求。

4.2 智慧燈桿統一管理難點

智慧燈桿涉及管理部門眾多，管理權限不一，很難實現智慧燈桿平臺統一管理，信息統籌。

5 結語

城市照明路燈“多桿合一”設計是城市化不斷發展的需求，也是城市形象建設的需求。“多桿合一”設計應與城市形象相吻合，增加道路通行的舒適性，并且需求根據城市發展不斷改良和完善。良好的城市規劃離不開設計合理的公共照明以及指示設備，使用新穎的設計方式對上述功能進行呈現和整合不僅能夠節約城市空間，減少城市建設成本，還能美化城市布局，提升城市形象。

道路桿件共涉及住建委、市政部門、交通部門、民政局、鐵塔及通信運營商等多個部門和企業，道路桿件產權復雜，維護及運營存在多頭管理問題，道路品質提升項目協調難度高。建議成立專門的“多桿合一”管理機構，加強統籌規劃，建立推進機制，制訂標準規范，推動管理改革，鞏固改造成果。