城市路灯照明智能控制系统的应用研究

孙一鑫

摘 要： 随着现代城市规模的扩大和城市居民对生活水平的提升，城市中的路灯数量也越来越多，而传统的粗放式的路灯管理不仅维护效率低，也难以实现对路灯的灵活控制，路灯损坏和白天耗电等问题在我国城市中屡见不鲜。而现代物联网技术的发展使得智慧城市的建设进程进一步加快，路灯作为城市中的重要设施，结合物联网技术进行控制可以显著提升路灯管理效率。因此，对路灯智能照明系统进行研究，对于推动智慧城市的建设和促进节能环保具有重要意义。

关键词： 路灯;智能控制;照明

【中图分类号】TU113.66 【文献标识码】A 【文章编号】1674-3733（2020）08-0003-01

城市中的路灯是城市照明系统主要组成部分，路灯照明控制不仅对照明功能的实现有直接影响，还决定了照明的节能。因此，有必要在引入物联网技术的基础上，建立路灯照明智能控制系统，并将其合理应用于实践，以发挥理想效果。

1 城市路灯照明智能控制系统的优势

1.1 提升城市路灯照明节能水平

城市早晚是用电高峰期，城市路灯应用具有时间特征。如果采用普通路灯照明，不能实现智能控制，浪费许多电能，不利于节约用电理念的实现。而城市路灯照明智能控制系统能根据城市用电特点，通过智能控制的方式实现对用电照明的控制，能节约电能，进而提升城市路灯照明节能水平。

1.2 促进城市路灯照明信息化及智能化水平

城市路灯照明智能控制系统的实现，实际上是实现城市路灯照明信息化和智能化有效途径之一。比如，路灯照明智能控制系统融合了信息技术、计算机技术以及控制技术等，通过信息数据处理，能够实现智能化控制，减轻电力工作人员的工作负荷，使城市基础建设工程的信息化及智能化水平得到有效提升。

1.3 提升监督、管理及安全水平

城市路灯照明智能控制的实现，能够以信息数据的方式实现监督管理，不受时间和空间的限制，通过信息数据分析，及时发现、排查及解决用电问题，保证城市用电的可靠性及安全性。此外，减轻了城市路灯维护工作量，有利于提升路灯运维人员的工作效率。

2 城市道路照明智能控制系统

2.1 系统设计

2.1.1 照明系统

城市道路照明智能控制实际上就是把相互独立的路灯采用控制器，汇集至接入层，与集中控制器相连;然后通过网络汇入到主干网中，将实时信息传输至管理中线。控制中心机房对服务器进行部署，采用软件系统对所有相接的路灯进行管理，包括开启关闭、调光调色、故障诊断和能耗分析，同时对移动终端施以灵活的管理控制。

2.1.2 LED模组

LED模组共有两种规格，其中，第一种是与CSA标准相符合的模组，可达到标准市场提出的要求，具有良好的互换性;第二种是与CQC标准相符合的模组，即光引擎模组，具有很高的效率，可满足不同特殊场合提出的要求。

2.1.3 系统架构设计

城市道路照明的智能控制系统主要由四部分组成，即感知层、网络层、平台层、应用层。系统的照明控制以PLC为主;在此基础上按照灯杆的位置，对不同的智能感知设备予以融合，包括安防设备、多媒体显示设备、城市环境监测设备、RFID设备、应急广播设备。以此为智能灯网的形成提供良好管理服务。

2.1.4 软件开发

对于智能控制系统，其软件部分即为控制平台界面，在整个系统中保持统一，可对平台上的每个功能模块进行管理与查询，包括充电桩、安防信息与信息的显示及发布系统;具有很高的开放度，均可采用API接口与其它系统平台之间实现融合，表现出极好的适应能力。以物联网技术为基础的路灯智能控制系统，能使路灯照明真正实现智能化。此外，建立一个支持扩展且开放的整体构架，和其它系统和管理平台之间进行互通互联，能进一步推动智慧城市建设与发展。

2.2 系统应用

一直以来，我國都高度关注各类资源的节约与自然生态环境保护，提出了很多和资源节约及环保有关的政策。如今，LED技术快速发展，不同的控制技术都越来越成熟，以其为基础的智能控制正在多个地区日益铺开。除此之外，各类传感设备具有的功能越来越成熟，且价格不断降低，可为互动感知层等的构建提供便利。构建以智能照明为目标的一体化平台，把包含公共服务、电力、通信与应用发布等在内的多种功能都集成于新产品当中，从而为智能照明与智慧城市构建及发展奠定良好基础。在大型商业区、道路及停车场等部分引入路灯的智能控制系统，借助PLC、NB-IOT、Lora、ZigBee、Wi-Fi、蓝牙等技术对所有路灯的实际状态进行监控，并根据监控结果调整亮度，以此达到人来时灯亮和人走时灯灭的良好控制效果，实现资源节约。另外，在不同的季节调节路灯的色温，使灯光照射更为舒适。例如，在气温较低的冬季，应使用温暖色温，按照2700-3000K的范围严格控制;而在气温较高的夏季，应使用与日光相接近的色温，按照4500-5000K的范围严格控制。利用集成于路灯智能控制系统的其它多媒体设备，能及时且准确地为广大群众提供包含实时通讯、无线网络等在内的多种服务设施。另外采用了智慧照明监控系统，可以根据每天的日出日落时间、光照强度来实现对路灯的统一开关，真正实现精确开关灯。通过单灯调光控制技术，根据人流、车流来实现按需照明减少过度照明，从而实现节能减排，减少资源浪费。

3 结语

综上所述，采用路灯智能控制系统可以对于城市路灯照明予以有效监管，还能帮助市民及时获取相关信息，为用户在这一项目基础上进行其它服务开发和集成提供支持。另外，利用模块化应用集与API接口，使公共服务平台具有良好的开放性，使网络具有良好的可扩展性，进而为大面积部署和应用领域不断扩展奠定良好基础，提供可靠技术支持，最终实现智慧城市建设根本目标。

参考文献

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