智慧城市中LED智慧路灯系统的应用

郭明博

摘 要： 随着现代化的城市建设发展，智慧城市模式逐渐的获得公众的认可。LED智慧路灯系统作为智慧城市的重要建设内容，能够为智慧城市发展提供基于路面照明的多方面技术支持。本文对LED智慧路灯系统的优势进行分析，探究目前已有的LED智慧路灯系统产品及设计方案。并探索LED路灯系统在智慧城市中的应用，借此为智慧城市发展及建设提供相关建议。

关键词： 智慧城市;智慧路灯;路灯系统

【中图分类号】TU984     【文献标识码】A     【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.33.003

前言：智慧城市是现代城市发展以及建设的新方向，智慧城市云集了大数据技术、物联网技术等全新的信息技术，运用多种传感技术集成了城市核心系统。通过智能算法及信息技术的集成，能够处理城市内部公共交通、城市服务、民生及环保等各类信息。而LED智慧路灯系统是智慧城市中的重要组成部分，不仅能够节约城市能源，同时能够实现温度、雾霾、湿度、噪音、交通等多方面路面信息的收集，成为智慧城市美好生活的具体体现。

1 LED智慧路灯系统的优势

路灯是道路建设必备的照明工具，是城市居民出行必不可少的基础设施。LED具有响应快、可调控的光源优势，因此能够作为绿色节能光源替代传统路灯，成为智慧照明的有力支持。LED路灯与信息技术的结合，能够搭建智慧公共照明管理平台、形成智能路灯管理系统。该系统通过通讯技术以及电力载波技术等，实现了路灯的远程控制及集中管理，不仅达到了节约能源、便于路灯维护的目的，同时能够发挥多样的智慧路灯功能。例如智慧路灯通过视频图像、温度、压力、微波等信息的搜集，获取城市路面信息，能够形成一张巨大的城市感知网，针对道路出巡、线缆盗取、漏电监管等问题实现实时监控。LED智慧路灯就是将LED照明与信息化照明、照明管理、传感器感知等有效的结合在一起，形成覆盖在城市路面上的感知网络，促使城市管理通过路灯智慧起来。

与其他智慧城市管理网络相比，LED智慧路灯形成的管理网络，能够促使城市设施形成更大范围的连接，保证城市各个角落有效连接起来，发挥综合效应。智慧路灯提供的感知数据，促使各个部门、各个行业形成数字化的信息共享，同时制定统一的信息标准。在照明管理、路面管理、监控管理等多个方面提升管理效率。

2 LED智慧路灯系统产品及设计方案

2.1 LED 智慧路灯系统产品

2.1.1 网络系统产品

目前基于网络系统思路开发的LED智能照明系统产品较少。我国于2016年，由华为公司推出了业界首个智能控制照明物联网系统产品。这一网络系统最大的亮点在于，能够实现远程的照明调整控制，最大程度的提高节能效率。简单的说，该系统将城市道路中所有的路灯进行了物联网网络系统的连接，通过多級智能控制方案，基于GIS对每一盏路灯进行了系统的可视化处理。当照明管理者对路灯状态信息进行查询时，可以基于实时状态对每一盏路灯进行开关、功率、监控等多方面的精准控制。在照明需求率低时，可及时转换节能模式，真正的按照需求获取能源，避免能源浪费。除此之外，该系统结合IPv6、6LoWPAN技术，实现了低能耗、自主网的快速管理控制。在进行路灯管控时，能够结合亮度传感器、温度传感器、流量监控传感器、天气环境监测传感器等多个模组，形成组合的管控模式。

欧司朗LED智能照明方案，是基于光管理软件单独控制的LED智慧路灯系统。这一系统通过计算机优化分析，得出了最佳的软件配置，能够根据时间、空间，以及环境，综合调节灯具、光源的照明状态。系统的主要架构包含了SLC软件，互联网协议以及网关，能够对照明系统进行有效的管理规划，实现数据库与互联网的连接保存、完成信息处理，以及软件及时发送、控制命令。

2.1.2 智能硬件产品

目前，国内外基于智能硬件思路开发的智慧路灯产品，主要是对原有的路灯智能模块进行拼接以及功能升级，帮助路灯主体形成，具有无线WiFi、4G或5G基站等无线发射装置、摄像头、空气质量传感器、温湿度传感器、互联网扫描仪等多功能的综合性路灯设备。多功能技术的融合，使路灯的可用性及智慧性极大的增强，获得了功能性的扩展，从而使原有的基础性照明，扩展到路灯信息收集及互联系统。

2.2 LED智慧路灯系统设计方案

LED智慧路灯系统的设计，主要是完成多层控制以及广分布点的覆盖。整个系统以路灯作为基础的节点，将其分布到整个城市路面的各个角落，再结合LED的可调控特性，实现各个路灯节点的互联。节点的互联实现了信息的互通、不仅便于信息收集，同时能够完成信息发布。加之对路灯的智慧调光、按需照明，进一步的把控了路灯的节能功能，实现了路灯的智能感应。除此之外，通过对路灯节点的定位，能够细化整个城市的区域坐标，能够依照路灯作为基础的信息节点，搜集城市路面的图像信息、红外信息，获得具体的空气质量数值、温湿度情况。通过搜集的信息，还可预测风速、风向、雨量等气候状态。

路灯监控系统可分为三层控制，依次由远程监控中心、网关节点，以及路灯普通节点构成。每一个节点路灯灯杆下，涂装设控制箱、配置各类传感器以外，还可结合具体需要，加设广告显示屏、充电桩等设备，提供商用服务。

3 智慧城市中LED智慧路灯系统的应用

3.1 道路及景观照明应用

道路及景观照明是智慧路灯的基础应用。而智慧路灯与传统路灯的区别在于，能够通过智能驱动方案，感知周围信息对路灯亮度，按照外界需求进行合理的调节，实现传感系统与监控系统的有效协同控制。并通过图像，保证路灯符合照明范围内的人流、车流亮度需求。除此之外，智慧路灯在道路及景观照明过程中，能够提供LED显示屏幕广告，在节约成本的同时，具备商用性。

3.2 智慧交通综合管理应用

LED智慧路灯属于智慧交通建设的一部分，路灯通过电力载波通讯技术能够实现远距离的定位及传输。通过路灯传感器获取的现场数据。能够对路灯所在的交通范围进行节点数据采集。分析路面环境、周边气候以及交通状况，提高交通综合管理效率。智慧路灯集成红外感应器、高清摄像头等，能够监控城市交通车辆速度及数量，及时传送至交通控制中心，帮助缓和交通压力，引导车辆规划行驶路线，实现交通分流。

结语：智慧路灯是智慧城市建设的重要组成部分。智慧城市中LED智慧路灯系统的应用，能够发挥巨大的节能及管理优势，感知路面状态、实现功能升级。在道路及景观照明、智慧交通综合管理等多个方面，实现有效的应用，推动智慧城市建设发展，形成智慧城市感知节点，实现合理的能源利用，让新型智慧城市焕发生机。

参考文献

[1] 申志军.LED智慧路灯在智慧城市中的应用分析[J].华东科技（综合），2018.

[2] 谭冠铭.LED智能路灯在智慧公共照明管理系统中的应用[J].电脑知识与技术，2019：248-249.