浅析在智慧城市建设中的智慧灯杆

罗成英

［林同棪国际工程咨询（中国）有限公司，重庆 401120］

0 引言

智慧城市是在物联网、云计算、大数据等新一代信息技术快速发展背景下产生的城市发展新模式，其通过各种信息技术或创新概念，将城市的系统和服务打通、集成，以提升资源运用的效率，优化城市管理和服务，改变着物与物、人与物之间的联系方式，改变着我们的生存环境，也深刻改变着人类的思维方式和生活模式。随着智慧城市建设和发展加速，作为近年来新兴的城市公共设施，智慧多功能杆通过挂载各类设备和传感器，集智慧照明、智慧通信、智慧安防、智慧交通、智慧环保、智慧联动等功能于体，整合城市各类基础设施与新型设施，能更好实现城市公共设施集约和共享，实现城市服务与城市管埋的智慧化，是智慧城市的重要组成部分[1]。

1 “多杆合一”

市政道路两侧道路杆件繁多，高低不一，不仅影响城市整洁，更有甚者占用人行道空间，影响通行。“多杆合一”施行有效地解决了这个问题。它将城市道路及相关场所界面上的市政设施杆、交通设施杆以及信息服务牌等各类杆件，以立杆条件、杆件结构特性为依据，进行分类整合。在满足行业标准、功能要求、安全性的前提下，各类杆件按照“并杆减量、能合则合”的原则进行合杆。多合一信号杆以路口的信号灯杆件为基本杆，多合一电警杆以路口的电子警察杆件为基本杆，多合一交通杆以路口上游的大型标志牌杆件为基本杆，多合一路灯杆以路灯杆件为基本杆。根据基本杆类型界定设计范围，在信号灯、电子警察、大型标志牌范围内，路灯整合到交通杆件上，其余范围内的小型标志牌等整合到路灯杆上。综合杆结构分层如图1 所示。

图1 综合杆结构分层

2 智慧灯杆系统构成

智慧灯杆不仅仅只是将道路杆件“多杆合一”，多功能智能杆系统总体架构包括：基础设施层、接入感知层、传输层、平台层、应用层。多功能智能杆系统由杆子系统、供电和防雷子系统、通信子系统和多功能智能杆管理平台组成。挂载设备支持各类应用功能，如照明/灯控设备、视频采集设备、基站设备、环境气象监测设备、无线电监测设备、信息发布设备、交通标志和一键呼叫设备等[2]。多功能智能杆系统架构如图2 所示。

图2 多功能智能杆系统架构

3 智慧灯杆提升改造工程中的难点及解决方法

目前，许多城市基础设施面临升级改造，在项目设计过程中会遇到许多疑难点，本文结合重庆两江新区（人和、礼嘉）绿道系统工程中幸福广场节点改造，对智慧路灯在改造过程的实际解决方案做简要梳理，为后续类似工程提供参考。

3.1 项目概况

重庆两江新区（人和、礼嘉）绿道系统工程幸福广场节点改造共6.43km，羡慕线路如图3 所示，含峰林路（0.93km，城市支路），云杉北路（1.1km，城市支路），黄山大道（4.4km，城市主干路），本文内容为项目多功能智能杆设计。

图3 项目线路

3.2 现状分析与解决方法

3.2.1 现状分析

经过现场踏勘，发现现状道路杆件类别较多，影响城市公共空间整体形象；涉及相关权属部门较多，协调难度大；涉及不同项目穿插，反复施工造成浪费。现状杆件分布如图4 所示。

3.2.2 解决方法

（1）梳理现状杆件类别（包括权属部门），在设计总图上做好标记，方便后期统计工程量，做造价估算。

（2）分析现状杆件功能，与相关权属部门沟通处理方案，并提出初步合杆方案，经各部门开会协商，部分杆件预留安装位置由权属部门后期自行组织迁改。

3.3 “多杆合一”改造

3.3.1 道路杆件处理原则

（1）道路上的主要杆件包括道路路灯杆、交通标志标牌杆（图5）、信号灯杆、监控杆、路名牌杆、公共服务设施指示标志杆、电车杆、公交站牌杆、停车诱导指示杆及其他杆件。

（2）在综合考虑各类杆件布设要求的前提下，应合杆的设施包括：道路路灯杆、交通标志标牌杆、信号灯杆、监控杆、路名牌杆、公共服务设施指示标志牌杆、公交站牌杆及其他杆件。

（3）在满足功能要求和结构安全的前提下，各类杆件应按照“能合则合”的原则进行合杆。

（4）迎风面积超过15m2的大型指示牌，悬挑长度超过12m 的大型横臂杆等需单独考虑设计。

（5）交通杆件与照明杆件相邻时，以满足道路交通、道路照明相关规范要求为前提，迁移交通杆或灯杆并合杆。

（6）灵活依附临近杆件。

（7）杆件整合如图6 和图7 所示。

图7 杆件整合（二）

3.3.2 “多杆合一”成果展示

“多杆合一”成果如图8 所示。

图8 “多杆合一”成果

3.4 杆件结构

参考其他项目成功案例，综合杆件卡槽式设计得到了广泛认可，其后期可根据需求加载设备，避免重复建设开挖，无点焊，视觉美观，节约投资。

（1）组合式杆件。即由钢管+滑槽组合形成。钢管可根据实际要求采用不同截面形状的管材。按材质区分，滑槽可分为钢制滑槽和铝制滑槽[3]。按滑槽安装方式可以分为外置滑槽（图9）和内嵌滑槽（图10）。

图9 外置滑槽式

图10 内嵌滑槽式

（2）一体式杆件。以铝制杆体为主，在杆体上设计多个滑槽，设备通过连接件安装在滑槽上，可灵活确定设备的安装位置，设计过程中应根据实际挂载需求，综合评估其安全性增加内嵌钢管[4]。

但道路杆件种类繁多，设备厂商也多，需要相关部门统一设备安装尺寸标准，不然所有设想很难落实到位，反倒浪费资源。

4 管理平台

4.1 多功能智慧灯杆管理平台要求

当末端设备建成后，必须接入综合管理平台统一管理。管理平台是对多功能智能杆的相关配置和设备进行管理、控制、运行监测、数据运维的软件管理系统。可采集、存储多功能智能杆挂载设备感知数据，监测杆和挂载设备的状态、告警、故障信息等[5]。平台需具备拓展能力，如动态扩展能力、数据共享能力；平台需具备安全性能，如系统安全、共享安全、通信安全等；以及平台的平台接口及协议要求。

4.2 智慧灯杆统一管理难点

智慧灯杆涉及管理部门众多，管理权限不一，很难实现智慧灯杆平台统一管理，信息统筹。

5 结语

城市照明路灯“多杆合一”设计是城市化不断发展的需求，也是城市形象建设的需求。“多杆合一”设计应与城市形象相吻合，增加道路通行的舒适性，并且需求根据城市发展不断改良和完善。良好的城市规划离不开设计合理的公共照明以及指示设备，使用新颖的设计方式对上述功能进行呈现和整合不仅能够节约城市空间，减少城市建设成本，还能美化城市布局，提升城市形象。

道路杆件共涉及住建委、市政部门、交通部门、民政局、铁塔及通信运营商等多个部门和企业，道路杆件产权复杂，维护及运营存在多头管理问题，道路品质提升项目协调难度高。建议成立专门的“多杆合一”管理机构，加强统筹规划，建立推进机制，制订标准规范，推动管理改革，巩固改造成果。