城市智能路灯照明系统的设计与实现

穆莹

摘  要：伴随云计算技术的不断发展，物联网技术也飞快推广普及。其中涉及的智慧城市也引起了更加广泛的关注，在现代化的城市当中，路灯也被融入到城市新物联网系统当中。通过物联网新技术，打造智能化城市路灯照明体系势在必行。基于此，本文从现代城市出发，主要探讨了规划设计、实现智能化照明路灯体系的有关内容。

关键词：智能路灯;现代城市;照明系统

一、城市中路灯智能化照明体系概述

在市场经济飞快增长的背景下，作为百姓安居乐业的环境之一，城市也愈发显得重要。在我国当前的社会，“绿色、智能化城市”已然变成主流发展趋势。在城市建设当中，智能化照明路灯体系并不是片面、简化的流程，而需要进行科学、合理地规划布局。立足城市发展上看，路灯照明影响深远。除了能保护百姓正常出行外，还能为城市交通“保驾护航、提供光照”。从现代城市出发，打造的智能化照明路灯结构体系，则可很好地达到市民需求。而伴随现代科技的日新月异，4G、5G、智能化技術等也越来越推广普及。在打造智慧城市当中，特别需要融入这些先进技术。其中的智能化照明路灯结构体系，就很好地集成了智能化远程控制、网络、3G、4G等专业技术，并且大量开发应用来有关软件，最终从整体上实现了智能化布局，点燃了城市当中的路灯智能化照明。

二、规划搭建远程通信网

首先，建立了数据通信链。①基于4G/5G通信模块，联合以太网模块，经由协议TCP/IP，统一传输数据至远程处理中心。在该中心，再利用以太网，统一接收4G/5G下的数据信息，并加以分类存储。②在智能化的远程处理中心，借助4G/5G、以太网模块，经由协议TCP/IP，统一传输数据至4G/5G模块，再接收远程智能化处理中心输出的数据，并在无线局域网上，向各目标路灯传输数据。③借助手机监测技术软件，经由4G/5G、以太网模块，经由协议TCP/IP，统一传输数据至智能化远程处理中心，便通过以太网统一接收手机监测信息软件发出的数据，并加以分类存储。④在智能化远程处理中心，经由4G/5G、以太网模块，经由协议TCP/IP，统一传输数据至手机监测技术软件，再利用4G/5G无线接收远程处理中心发出的数据，并解析判读这些数据。其次，统一规划设计硬件设施。根据4G/5G专业技术、以太网通信，集成的网络远程通信硬件，主要涉及智能网关设计与智能节点规划，以形成必要的控制器。

三、设计智能化远程处理数据的中心

1.设计智能化的远程监控中心系统

在智能化的远程监控中心，经由数据综合处理层，在数据链路和终端之间通信。其中的终端应用层，主要涉及局域节点、智能手机终端，一共包含百盏路灯局域节点。而在数据链上面的通信层，各基础架构节点经由4G/5G，和路灯进行通信，再利用INTERNET和监控中心保持通信。数据在综合处理层，主要具备时钟天文、ERP管理、报警、维护、权限掌控等功能。

①时钟天文。从局域网路灯节点出发，统一传输路灯GPS信息，以准确显示各局域网当中的时间、经纬度等。②ERP管理。针对网络当中的路灯，统一分类、处理、录入信息。经由分类表，可以查询开闭路灯的时间、地理位置、显示亮度时间、设置亮度状态、状态信息、电压等。③报警。按远程监控中心做出的判据，明确路灯是否正常作业。一旦发现不正常，就会进行报警。具体在报警中，主要提示故障路灯在节点、位置、电流、电压等方面的信息，以辅助管理员及时找出故障路灯。④维护。统一维护路灯状态，按路灯照明有关要求，基于标准化的流程，来统一设置路灯状态。⑤掌控权限。针对持有终端的不同级别访问人员，设置相应的访问权限。例如，普通用户可以观察单一化的路灯信息;而管理员则可以自由访问大多数信息，全面获取路灯信息。

2.远程开发智能化监控技术中心软件

在智能化的远程监控技术中心，主要开发的软件涉及部分远程处理数据中心专业软件与手机APP监测软件。在服务器端口，统一架设上位机软件，经由服务器端口的固定IP与端口，找到和服务器连接的硬件电路，以在硬件和服务器间完成交互数据任务。在规划上位机软件时，应搭建.NET平台，并基于Framework，通过TCP连接，再采取IP映射来控制外网。在上位机，统一通过C#来开发。在后台通过数据库SQL server来存储、更新数据。

通过手机APP监测软件，旨在远程控制路灯、显示路灯有关信息。通过APP，先对接上端口上位机，再会向服务器发出请求。待请求接收后，再向APP反馈路灯信息。在APP接收后，会分类显示数据，以方便管理员及时操作、观看。另外，在APP中还带有地图，可以在地图上显示路灯地理数据及手机当前的位置，供给管理员准确找到路灯、明确自己和周围最近路灯间的实际距离。

四、远程实现智能化控制路灯的系统

1.远程智能化处理数据中心

在远程智能化处理数据中心，主要涉及设置、监测路灯状态，显示路灯位置等综合信息的界面以及数据库。通过设置路灯状态的界面，可以在网络上，统一设置开关灯：开灯一半、开单一路灯、关路灯等。在网络上，照亮度有四个档：100%、75%、50%、25%。通过监测路灯情况的界面，可以显示路灯的实时电流、电压、位置、时间等。在显示路灯所处位置的界面，还有地图功能，可以显示已记录路灯的位置，也可以再录入路灯新的位置，通过百度API地图即可实现。在显示综合信息的界面，可以通过云服务，联系上生产企业，借助购买服务，企业就可以在线支持用户、便捷地存储云数据。

在数据库当中，存储着有些软件体系下的关键性数据。所以，在服务器上，有统一架设数据库SQL server。其中建立了两张类型表，以显示路灯位置及其信息。

2.手机APP监测软件

借助手机APP监测软件，可以监测路灯状态。再与计算机联网，通过智能化的远程监控中心，则可以配置、查询路灯状态。这样便可以实时提供路灯具体状态，及时针对故障路灯，报警并准确定位。

3.智能化的远程路灯规划通信体系

集成4G/5G、以太网等专业技术的智能化远程控制路灯的统一通信体系，主要涉及20个节点与网关控制器。

五、结语

总之，伴随社会的变迁，城市公共设施也获得了长足的发展，其中的路灯照明也一样。在现代化的城市当中，通过设计智能化的路灯照明结构体系，可以充分展现城市整体精神风貌与当地文化内涵。所以，针对路灯系统，应积极通过智能化管控技术，实现路灯的集成化发展，令路灯更加节能环保，从而打造智慧城市。

参考文献：

[1]叶俊男.基于价值共创视角的城市智慧照明综合装置形态设计评价方法研究[D].华东理工大学，2018.

[2]车都.城市路灯智慧照明系统的设计与实现[D].哈尔滨工业大学，2014.