大数据技术在智慧城市照明建设中的应用

熊 亿

上饶幼儿师范高等专科学校（江西 上饶 334000）

0 引言

智慧城市的建设涉及城市基础地理信息、交通、政策法规、综合管线等诸多基础数据，这些数据可为相关领导者和管理者制定城市发展决策提供重要的依据，故而必须对这些数据进行科学有效的存储与使用[1]。随着云计算、互联网等先进信息技术的迅速发展，推动了大数据的迅速发展，并对各领域的发展提供了极大的支持，其中该技术在智慧城市照明建设中的应用，既可为城市照明节能方案的制订提供数据支持，也能为城市智能交通与安防提供切实、科学的支撑。

1 智慧城市照明建设面临的问题

1.1 注重“面子工程”，规划不科学

当前，很多城市在夜景照明规划设计上，侧重于对外展示的形象和照明亮度，有的城市还存在过于注重城市形象，灯光照明亮度设置极不合理，且交通主干道路面照明的平均照度远超国际和我国相关规定值等问题，从而致使城市照明系统存在严重的浪费，城市夜景布置过于零散等，未能突出城市的优势特点和主次程度，在整体上存在城市规划滞后、资源浪费等问题。

1.2 注重景观，忽视功能照明

据调查发现，很多城市的夜景照明在整体照明系统中的占比过多，约占80%，但是功能性照明的占比仅有20%。这就表明，城市的照明规划过重，过于注重相关景观形象的建设，而忽略了城市的功能性照明[2]。

1.3 缺乏先进的照明系统管理制度

当前，很多城市的路灯照明系统管理制度都沿用以往陈旧的模式，无法满足现阶段时代发展的需求，这就引发了诸多问题，如城市照明系统过于浪费、忽视照明系统等。尽管各城市都非常重视照明系统建设，也获得了一定的成效，然而在照明系统完工后的维护方面却未落实到位，从而极大地降低了照明系统的亮灯率和照明效果等。

1.4 照度超标

在我国部分城市发展的过程中，过于重视城市形象的发展，往往只重视灯光的亮度，却忽视了灯光的平均照度应符号相关标准。部分城市当下主干道平均亮度超标极其严重，我国的国家规定为主干道平均照度为30 lx，而大城市中平均照度达51 lx，个别路面平均照度甚至达105 lx。这种盲目追求照度的情况会导致电能浪费，并且照度过高，还会导致出现眩光、光污染等问题，照明负面效应随之突出。

2 智慧城市照明建设中大数据技术的有效应用

2.1 采集与控制执行层

采集与控制执行层的构成部分为报警装置、路灯控制器、传感器。其中，传感器涵盖了红外感应器、噪声控制传感器、照明摄像头、空气检测器，该部分的具体功能：对各项数据进行收集，特别是收集城市所有街道的交通信息数据和环境数据，还能根据所有街道的路灯用电状况，立即传送信息数据，相关负责人员需对这些信息数据进行接收和分析，然后结合分析结果提出切实可行的解决措施[3]。

同时，当前我国高度重视智慧城市的建设，加上人们物质生活水平越来越高，也对城市照明提出了更加严格的要求，故而相关部门需要全面分析智慧城市有关照明系统数据，不断提高智慧城市照明系统的建设质量和水平，以更好地体现出智慧城市的特色。通过照明进一步完善智慧城市，并通过对大数据技术的充分利用，让照明系统更为完善。具体而言，即结合传感器的功能特点，根据城市所有街道的照明数据统计，科学合理地处理各项数据信息，从而推动基于大数据技术的智慧照明系统良好发展。

2.2 前端分布控制层

前端分布控制层主要是借助城市所有街道的路灯，监控照明系统中传感器所接收的信息，并合理控制路灯的使用电量，以确保城市所有街道路灯的可靠运行，并有效提高城市的照明效果。随着我国城市化进程不断加快，要求不断加强智慧城市照明系统的创新与研发，在这一过程中需要注重大数据系统的有效运用，以极大地降低能源损耗率，促进智慧城市照明建设的长远发展[4]。同时，通过充分利用大数据技术，能更加高质高效地收集和分析城市中路灯照明情况数据，进而在一定程度上避免信息孤岛，确保各区域照明数据的合理性与精准性。此外，相关部门需注重提高工作人员的业务能力，以充分掌握智慧城市照明系统的运行模式，尽量避免照明事故的发生。

2.3 通信传输层

通信传输功能作为智慧城市照明管理系统中至关重要的一部分，其主要效用在于确保智慧城市照明系统连接的有效性，实现监控中心和路灯监控终端之间的科学连接，让监控中心能更加科学地控制路灯监控终端、所有路灯，实现路灯信息的有效共享。在实际的智慧城市照明建设过程中，通过有效利用大数据技术，可对路灯信息进行更加可靠和准确的收集，充分体现路灯照明数据的价值。在通信传输层运用大数据技术，能更有效地利用监控中心所获取的各项路灯数据信息，极大地降低照明系统故障的发生率。

当前，互联网技术的进一步发展推动大数据技术的不断革新，相关部门需要注重通信运输层与城市照明系统运行情况的充分融合，对城市照明系统的所有数据加以全面、真实的统计，再综合分析，以确保城市照明系统中所有信息数据的有效利用[5]。此外，相关部门既要注重大数据技术的有效利用，也要大力建设智慧城市照明系统，让所有信息数据可以实现资产化，故而在具体建设过程中，应做好所有信息数据的保密和保存工作，然后基于已有的信息数据，不断创新智慧城市照明管理系统，从而切实有效地利用城市照明系统中的全部数据。

2.4 数据处理层

数据处理层在智慧城市照明系统中所起的作用是对系统接收的所有信息数据进行全面分析与处理，并有机结合道路、气候等信息，展开大数据分析，然后由城市道路路灯的监控终端接收分析结果，再更为科学合理地调节路灯亮度，这就能在很大程度上减少电能的浪费。同时，针对智慧城市路灯存在的问题，智慧照明系统可发出报警信号，相关人员接收到这一信号后，即可及时采取有效的处理措施，从而确保智慧城市照明系统更加安全可靠地运行，提高城市照明的有效性和稳定性。对智慧城市照明管理而言，有效应用大数据技术可以确保供配电柜和照明输出支路的稳定、安全运行，切实收集照明路灯电流信息与电压信息，并实现数据库的科学构建[6]。此外，能进一步提升智慧城市照明管理系统的数据处理能力，通过结合区域的具体情况科学调整路灯的亮度，确保照明系统中所有数据的有效利用。

除了采集照明输出、供电配电、路灯电流、电压、功率、能耗等信息，系统还需要采集气象数据、车流量、地理位置等信息，综合使用这些信息，从而更好地帮助决策人员管理与控制。

3 发展前景与展望

在未来，大数据技术将会渗入智慧城市的各方面，立足于大数据技术的智慧城市照明管理系统，可具备更加丰富的功能，并以路杆作为载体构建智慧交通系统与智能安防系统两大智能感知系统。其中，智慧交通系统主要指通过在城市交通运输管理系统中对传感器技术、数据通信技术、电子控制技术等进行科学且全面的应用，构建一种范围更广、效用发挥更全面及更加高效、实时的综合管理系统，该系统可将传感器布置到多功能路灯杆上，进而感知道路上汽车行驶速度和汽车数量，然后将这些数据信息传至智慧城市智能交通监控，以广播、短信、微博、微信等手段向外传播，为驾驶员提供最为适宜的行驶路线，也为城市居民提供更为合理的出行路线，这样就能在极大程度上改善城市交通情况[7]。同时，这些数据信息还能为相关部门制定交通规划决策提供必要的支撑，决策人员可精准地获取该区域的人流量数据、车流量数据，然后全面分析车辆拥堵时间，从而合理调整公交车的线路，适当增加或减少公交车的换乘站，尽量避免车辆拥堵。此外，智慧交通系统能更加深入地分析收集的大数据，预测群体的出行行为、出行时间、出行方式等，从而合理地调度城市车辆。

智慧安防系统是当下科学技术发展进步过程中出现的全新发展领域，这一领域的出现能够将传统安防与计算机的界限随之下降。主要是借助全新的图像分析与视频监控，以便相关管理人员获得可视化的感知。其中，运用系统传感器装置，可对覆盖整个城市的感知网络进行建设，实时明确警用车辆、相关作业人员所处的位置，进行恰当调度，一旦发生警情，相关管理人员能立即明确警情区域，查找到最近的警力资源，并进行及时调度，对警情进行及时有效的处理[8-9]。同时，通过将高清摄像头安装到多功能路灯杆上，能对智能路灯附近的行人、车辆等数据信息进行实时监测与采集，并将所采集到的数据传至安防平台，构建一个覆盖整个城市的智慧安防系统[10-11]。未来还可以结合路灯上高清摄像头采集到的数据和视频，能够对犯罪区域进行分析，掌握犯罪的趋势以及具体犯罪模式。这种管理能够更好地预测犯罪热点区域，对治安形势进行分析、研判、部署、分析，从而了解实际情况。在一些案件的高发路段，行人来不及或没有条件报警时，就可以利用智能路灯一键报警功能及时报警，向周围警察报告自己的实际位置，迅速出警，保证城市治安水平。

4 结束语

在大数据时代背景下，为更好地满足人们对城市照明提出的更高要求，相关部门必须注重大数据技术在智慧城市照明建设中的有效应用，以进一步完善和优化智慧城市照明管理系统，为市民提供更加优质的照明服务，降低电能消耗，有效提高城市的照明利用率。同时，大数据技术在不断发展，未来智慧城市照明建设也会随之不断进步，延伸和扩展更多功能，有效提高智慧城市的照明水平。