智慧城市道路照明系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用

徐德榮

摘 要：目前，經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，我國(guó)的智能化建設(shè)的發(fā)展也有了很大的改善。隨著城市化建設(shè)速度的加快，城市道路作為人們“吃穿住行”中的“行”，其地位越來(lái)越重要。但是越是繁華的區(qū)域，其道路的擁堵程度也日趨加劇。關(guān)于交通治堵的問(wèn)題，手段有多種，如限購(gòu)、限行、限號(hào)，確實(shí)在一定范圍、一定程度上緩解了交通擁堵，但是不能徹底解決擁堵問(wèn)題。堵不如疏，若城市道路能夠智能化，是一條“智慧的路”，讓居民在出行之前能夠了解路況，繞避堵點(diǎn)，這樣能更有效的緩解擁堵，在這樣的前提下，智慧交通應(yīng)運(yùn)而生。智慧交通是智慧城市的重要組成部分，智慧城市的建設(shè)，離不開(kāi)智慧交通的建設(shè)。智慧交通涉及的范圍比較廣泛，而且也在不斷的創(chuàng)新中。目前實(shí)施的智慧交通，從城市交通大數(shù)據(jù)到智慧路面、智能信號(hào)燈、智能公交、智慧照明等方面，與人們的日常需求結(jié)合也更緊密。

關(guān)鍵詞：智慧城市道路;照明系統(tǒng);關(guān)鍵技術(shù)研究;應(yīng)用

引言

智慧照明是智慧城市的重要組成部分，應(yīng)充分發(fā)揮其智慧效能，為智慧城市建設(shè)貢獻(xiàn)應(yīng)有的力量。本文在分析智慧城市建設(shè)目標(biāo)、研究?jī)?nèi)容、建設(shè)要素和評(píng)價(jià)體系的基礎(chǔ)上，解析得出智慧城市的建設(shè)、運(yùn)行和以人為本的需求，提出設(shè)施多功能集成，信息多維共享，互聯(lián)互通互動(dòng)的智慧照明要求。以城市道路照明為例，分析了智慧照明基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)要素，構(gòu)建了智慧照明的信息共享建設(shè)體系，總結(jié)出智慧照明互聯(lián)互通互動(dòng)的應(yīng)對(duì)工作，為智慧照明的持續(xù)深化改革、打破發(fā)展壁壘，以及行業(yè)的結(jié)構(gòu)調(diào)整與轉(zhuǎn)型升級(jí)奠定理論基礎(chǔ)。

1智慧燈具的概念

智慧燈具是智慧照明系統(tǒng)的核心部分，其技術(shù)要點(diǎn)是通過(guò)城市傳感網(wǎng)和無(wú)線通信技術(shù)將整個(gè)城市的照明系統(tǒng)連接成統(tǒng)一的整體，由中控系統(tǒng)完成統(tǒng)一控制，基于“物聯(lián)網(wǎng)”的概念利用信息技術(shù)來(lái)處理龐大數(shù)據(jù)量的感應(yīng)數(shù)據(jù)，并根據(jù)數(shù)據(jù)分析的結(jié)果實(shí)現(xiàn)對(duì)于不同環(huán)境下不同區(qū)域內(nèi)的智能化響應(yīng)。通過(guò)智能化的決策支持，實(shí)現(xiàn)整個(gè)城市照明系統(tǒng)的智慧化。智慧化照明系統(tǒng)不僅代表了一個(gè)城市的現(xiàn)代化建設(shè)程度，同時(shí)也是改善民生的重大舉措。

2智慧城市道路照明建設(shè)要素

道路照明作為城市照明的基礎(chǔ)，也是城市基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分，在城市中具有分布廣闊均勻的特點(diǎn)。道路照明基礎(chǔ)設(shè)施的“點(diǎn)位滲透”和“網(wǎng)絡(luò)覆蓋”優(yōu)勢(shì)，使之具有信息收集、發(fā)布及互動(dòng)的便利，因而也成為5G互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代照明行業(yè)智慧化的發(fā)展前瞻基地。對(duì)應(yīng)智慧城市3大需求對(duì)智慧照明的多功能集成、信息多維共享，互聯(lián)互通互動(dòng)要求，梳理并解析城市道路照明能夠參與承擔(dān)的智慧城市建設(shè)要素，論述如下：

2.1城市安全以及防災(zāi)減災(zāi)

是指利用其基礎(chǔ)設(shè)施的“點(diǎn)位滲透”優(yōu)勢(shì)集成以下城市安全以及防災(zāi)減災(zāi)功能：1）安全災(zāi)害信息的“零距離”收集。道路交通事故、人為破壞襲擊行為、自然極端氣候狀況等城市安全災(zāi)害信息的收集需要與現(xiàn)場(chǎng)的“零距離”，傳感器與道路照明基礎(chǔ)設(shè)施集成是最佳的解決策略。2）安全災(zāi)害預(yù)警信息的“零延遲”發(fā)布。安全災(zāi)害預(yù)警信息的發(fā)布重在及時(shí)，與道路照明基礎(chǔ)設(shè)施集成的預(yù)警裝置，能夠?qū)⒌缆芳爸苓厖^(qū)域安全災(zāi)害的可能性、強(qiáng)度，破壞力信息“零延遲”發(fā)布給區(qū)域內(nèi)的市民，以保證快速響應(yīng)。3）安全災(zāi)害信息的“零障礙”查詢和報(bào)告。如播報(bào)前方100m交通事故點(diǎn)或施工點(diǎn)實(shí)時(shí)狀況的顯示屏、一鍵報(bào)警裝置等，與道路照明基礎(chǔ)設(shè)施集成的安全災(zāi)害信息查詢和報(bào)告媒介，能夠讓市民“零障礙”參與災(zāi)害防控。

2.2城市交通規(guī)劃與管理

是指利用其基礎(chǔ)設(shè)施的“網(wǎng)絡(luò)覆蓋”優(yōu)勢(shì)集成以下城市交通規(guī)劃與管理功能：1）實(shí)時(shí)路況信息的“全局”監(jiān)控。城市交通規(guī)劃與管理重在對(duì)區(qū)域內(nèi)交通流量、道路使用情況等實(shí)時(shí)路況信息的整體掌控，與道路照明基礎(chǔ)設(shè)施集成的監(jiān)控裝置，能夠做到“全局”實(shí)時(shí)路況監(jiān)控信息的共享。2）路況導(dǎo)航信息的“延時(shí)”預(yù)告。目前導(dǎo)航系統(tǒng)是根據(jù)實(shí)時(shí)擁堵路況規(guī)避路線選擇。與道路照明基礎(chǔ)設(shè)施集成的預(yù)測(cè)裝置，可以通過(guò)收集到的擁堵路長(zhǎng)和通行速度信息，預(yù)測(cè)擁堵時(shí)間。對(duì)比依據(jù)“實(shí)時(shí)擁堵”的導(dǎo)航系統(tǒng)，考慮了“延時(shí)擁堵”的路線規(guī)劃是更優(yōu)的決策，使道路得到更充分的利用，提高運(yùn)行效率，促進(jìn)城市道路交通管理體制的一體化。

3智慧城市道路照明系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用

3.1LED一體化燈具設(shè)計(jì)

目前國(guó)內(nèi)大部分的城市用燈具都為高壓鈉燈，高壓鈉燈存在耗電量大、電能利用率低、光污染嚴(yán)重等問(wèn)題，為了解決這一問(wèn)題，初步設(shè)計(jì)用LED燈替換在用的高壓鈉燈，運(yùn)用智慧照明控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)城市用燈的智能化改造。結(jié)合國(guó)家對(duì)于節(jié)能減排政策的要求，傳統(tǒng)照明燈具的升級(jí)換代已在全國(guó)范圍內(nèi)逐漸落實(shí)，LED照明燈具具有節(jié)能高效、綠色環(huán)保、壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)，十分契合智慧照明燈具的使用要求。LED燈具根據(jù)其優(yōu)點(diǎn)充分發(fā)揮調(diào)光優(yōu)勢(shì)，設(shè)計(jì)無(wú)級(jí)調(diào)光模塊接口，由單燈控制中心控制，外殼設(shè)計(jì)為高壓鑄形加靜電噴塑處理，由于LED照明設(shè)備可能處于長(zhǎng)期工作狀態(tài)，所以外殼選用鋁合金協(xié)助散熱。整體設(shè)計(jì)遵循模塊化構(gòu)想，利用維修和更換零部件，接口的設(shè)計(jì)力求做到統(tǒng)一，各個(gè)零件之間形成良好適配。

3.2故障處理

智能化故障處理管理系統(tǒng)包括漏電檢測(cè)、燈具故障分析、維修管理3個(gè)方面，故障處理是整個(gè)智能照明燈具設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，可以實(shí)現(xiàn)節(jié)省人力、定向維護(hù)等目的。由于城市的照明燈具所處的環(huán)境多為露天，盡管在燈具設(shè)計(jì)時(shí)已考慮到應(yīng)對(duì)復(fù)雜多變的室外環(huán)境，但是漏電等故障的出現(xiàn)是無(wú)法完全避免的。通過(guò)智能化故障處理系統(tǒng)，可以第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)事故點(diǎn)，及時(shí)地維修，是設(shè)計(jì)的重點(diǎn)所在。

結(jié)語(yǔ)

近年來(lái)我國(guó)城市化建設(shè)的腳步逐漸加快，智慧城市的概念自提出以來(lái)受到了人們的廣泛支持，我國(guó)在智能照明系統(tǒng)的建設(shè)上一直保持著持續(xù)投入，智慧照明的未來(lái)發(fā)展空間巨大。本研究針對(duì)目前智慧燈具設(shè)計(jì)存在的不足，給出了相關(guān)建議并介紹了智慧燈具的設(shè)計(jì)要點(diǎn)，期望可以給相關(guān)行業(yè)工作者提供一定的參考。

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