智慧城市道路照明系统关键技术研究与应用

徐德荣

摘 要：目前，经济发展迅速，我国的智能化建设的发展也有了很大的改善。随着城市化建设速度的加快，城市道路作为人们“吃穿住行”中的“行”，其地位越来越重要。但是越是繁华的区域，其道路的拥堵程度也日趋加剧。关于交通治堵的问题，手段有多种，如限购、限行、限号，确实在一定范围、一定程度上缓解了交通拥堵，但是不能彻底解决拥堵问题。堵不如疏，若城市道路能够智能化，是一条“智慧的路”，让居民在出行之前能够了解路况，绕避堵点，这样能更有效的缓解拥堵，在这样的前提下，智慧交通应运而生。智慧交通是智慧城市的重要组成部分，智慧城市的建设，离不开智慧交通的建设。智慧交通涉及的范围比较广泛，而且也在不断的创新中。目前实施的智慧交通，从城市交通大数据到智慧路面、智能信号灯、智能公交、智慧照明等方面，与人们的日常需求结合也更紧密。

关键词：智慧城市道路;照明系统;关键技术研究;应用

引言

智慧照明是智慧城市的重要组成部分，应充分发挥其智慧效能，为智慧城市建设贡献应有的力量。本文在分析智慧城市建设目标、研究内容、建设要素和评价体系的基础上，解析得出智慧城市的建设、运行和以人为本的需求，提出设施多功能集成，信息多维共享，互联互通互动的智慧照明要求。以城市道路照明为例，分析了智慧照明基础设施的建设要素，构建了智慧照明的信息共享建设体系，总结出智慧照明互联互通互动的应对工作，为智慧照明的持续深化改革、打破发展壁垒，以及行业的结构调整与转型升级奠定理论基础。

1智慧灯具的概念

智慧灯具是智慧照明系统的核心部分，其技术要点是通过城市传感网和无线通信技术将整个城市的照明系统连接成统一的整体，由中控系统完成统一控制，基于“物联网”的概念利用信息技术来处理庞大数据量的感应数据，并根据数据分析的结果实现对于不同环境下不同区域内的智能化响应。通过智能化的决策支持，实现整个城市照明系统的智慧化。智慧化照明系统不仅代表了一个城市的现代化建设程度，同时也是改善民生的重大举措。

2智慧城市道路照明建设要素

道路照明作为城市照明的基础，也是城市基础设施的重要组成部分，在城市中具有分布广阔均匀的特点。道路照明基础设施的“点位渗透”和“网络覆盖”优势，使之具有信息收集、发布及互动的便利，因而也成为5G互联网时代照明行业智慧化的发展前瞻基地。对应智慧城市3大需求对智慧照明的多功能集成、信息多维共享，互联互通互动要求，梳理并解析城市道路照明能够参与承担的智慧城市建设要素，论述如下：

2.1城市安全以及防灾减灾

是指利用其基础设施的“点位渗透”优势集成以下城市安全以及防灾减灾功能：1）安全灾害信息的“零距离”收集。道路交通事故、人为破坏袭击行为、自然极端气候状况等城市安全灾害信息的收集需要与现场的“零距离”，传感器与道路照明基础设施集成是最佳的解决策略。2）安全灾害预警信息的“零延迟”发布。安全灾害预警信息的发布重在及时，与道路照明基础设施集成的预警装置，能够将道路及周边区域安全灾害的可能性、强度，破坏力信息“零延迟”发布给区域内的市民，以保证快速响应。3）安全灾害信息的“零障碍”查询和报告。如播报前方100m交通事故点或施工点实时状况的显示屏、一键报警装置等，与道路照明基础设施集成的安全灾害信息查询和报告媒介，能够让市民“零障碍”参与灾害防控。

2.2城市交通规划与管理

是指利用其基础设施的“网络覆盖”优势集成以下城市交通规划与管理功能：1）实时路况信息的“全局”监控。城市交通规划与管理重在对区域内交通流量、道路使用情况等实时路况信息的整体掌控，与道路照明基础设施集成的监控装置，能够做到“全局”实时路况监控信息的共享。2）路况导航信息的“延时”预告。目前导航系统是根据实时拥堵路况规避路线选择。与道路照明基础设施集成的预测装置，可以通过收集到的拥堵路长和通行速度信息，预测拥堵时间。对比依据“实时拥堵”的导航系统，考虑了“延时拥堵”的路线规划是更优的决策，使道路得到更充分的利用，提高运行效率，促进城市道路交通管理体制的一体化。

3智慧城市道路照明系统关键技术研究与应用

3.1LED一体化灯具设计

目前国内大部分的城市用灯具都为高压钠灯，高压钠灯存在耗电量大、电能利用率低、光污染严重等问题，为了解决这一问题，初步设计用LED灯替换在用的高压钠灯，运用智慧照明控制系统实现城市用灯的智能化改造。结合国家对于节能减排政策的要求，传统照明灯具的升级换代已在全国范围内逐渐落实，LED照明灯具具有节能高效、绿色环保、寿命长等特点，十分契合智慧照明灯具的使用要求。LED灯具根据其优点充分发挥调光优势，设计无级调光模块接口，由单灯控制中心控制，外壳设计为高压铸形加静电喷塑处理，由于LED照明设备可能处于长期工作状态，所以外壳选用铝合金协助散热。整体设计遵循模块化构想，利用维修和更换零部件，接口的设计力求做到统一，各个零件之间形成良好适配。

3.2故障处理

智能化故障处理管理系统包括漏电检测、灯具故障分析、维修管理3个方面，故障处理是整个智能照明灯具设计的关键，可以实现节省人力、定向维护等目的。由于城市的照明灯具所处的环境多为露天，尽管在灯具设计时已考虑到应对复杂多变的室外环境，但是漏电等故障的出现是无法完全避免的。通过智能化故障处理系统，可以第一时间发现事故点，及时地维修，是设计的重点所在。

结语

近年来我国城市化建设的脚步逐渐加快，智慧城市的概念自提出以来受到了人们的广泛支持，我国在智能照明系统的建设上一直保持着持续投入，智慧照明的未来发展空间巨大。本研究针对目前智慧灯具设计存在的不足，给出了相关建议并介绍了智慧灯具的设计要点，期望可以给相关行业工作者提供一定的参考。

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（龙腾照明集团股份有限公司江苏分公司，江苏 南京 210000）