城市路燈照明智能控制系統(tǒng)的應用研究

孫一鑫

摘 要： 隨著現(xiàn)代城市規(guī)模的擴大和城市居民對生活水平的提升，城市中的路燈數(shù)量也越來越多，而傳統(tǒng)的粗放式的路燈管理不僅維護效率低，也難以實現(xiàn)對路燈的靈活控制，路燈損壞和白天耗電等問題在我國城市中屢見不鮮。而現(xiàn)代物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展使得智慧城市的建設進程進一步加快，路燈作為城市中的重要設施，結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進行控制可以顯著提升路燈管理效率。因此，對路燈智能照明系統(tǒng)進行研究，對于推動智慧城市的建設和促進節(jié)能環(huán)保具有重要意義。

關(guān)鍵詞： 路燈;智能控制;照明

【中圖分類號】TU113.66 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-3733（2020）08-0003-01

城市中的路燈是城市照明系統(tǒng)主要組成部分，路燈照明控制不僅對照明功能的實現(xiàn)有直接影響，還決定了照明的節(jié)能。因此，有必要在引入物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的基礎上，建立路燈照明智能控制系統(tǒng)，并將其合理應用于實踐，以發(fā)揮理想效果。

1 城市路燈照明智能控制系統(tǒng)的優(yōu)勢

1.1 提升城市路燈照明節(jié)能水平

城市早晚是用電高峰期，城市路燈應用具有時間特征。如果采用普通路燈照明，不能實現(xiàn)智能控制，浪費許多電能，不利于節(jié)約用電理念的實現(xiàn)。而城市路燈照明智能控制系統(tǒng)能根據(jù)城市用電特點，通過智能控制的方式實現(xiàn)對用電照明的控制，能節(jié)約電能，進而提升城市路燈照明節(jié)能水平。

1.2 促進城市路燈照明信息化及智能化水平

城市路燈照明智能控制系統(tǒng)的實現(xiàn)，實際上是實現(xiàn)城市路燈照明信息化和智能化有效途徑之一。比如，路燈照明智能控制系統(tǒng)融合了信息技術(shù)、計算機技術(shù)以及控制技術(shù)等，通過信息數(shù)據(jù)處理，能夠?qū)崿F(xiàn)智能化控制，減輕電力工作人員的工作負荷，使城市基礎建設工程的信息化及智能化水平得到有效提升。

1.3 提升監(jiān)督、管理及安全水平

城市路燈照明智能控制的實現(xiàn)，能夠以信息數(shù)據(jù)的方式實現(xiàn)監(jiān)督管理，不受時間和空間的限制，通過信息數(shù)據(jù)分析，及時發(fā)現(xiàn)、排查及解決用電問題，保證城市用電的可靠性及安全性。此外，減輕了城市路燈維護工作量，有利于提升路燈運維人員的工作效率。

2 城市道路照明智能控制系統(tǒng)

2.1 系統(tǒng)設計

2.1.1 照明系統(tǒng)

城市道路照明智能控制實際上就是把相互獨立的路燈采用控制器，匯集至接入層，與集中控制器相連;然后通過網(wǎng)絡匯入到主干網(wǎng)中，將實時信息傳輸至管理中線?？刂浦行臋C房對服務器進行部署，采用軟件系統(tǒng)對所有相接的路燈進行管理，包括開啟關(guān)閉、調(diào)光調(diào)色、故障診斷和能耗分析，同時對移動終端施以靈活的管理控制。

2.1.2 LED模組

LED模組共有兩種規(guī)格，其中，第一種是與CSA標準相符合的模組，可達到標準市場提出的要求，具有良好的互換性;第二種是與CQC標準相符合的模組，即光引擎模組，具有很高的效率，可滿足不同特殊場合提出的要求。

2.1.3 系統(tǒng)架構(gòu)設計

城市道路照明的智能控制系統(tǒng)主要由四部分組成，即感知層、網(wǎng)絡層、平臺層、應用層。系統(tǒng)的照明控制以PLC為主;在此基礎上按照燈桿的位置，對不同的智能感知設備予以融合，包括安防設備、多媒體顯示設備、城市環(huán)境監(jiān)測設備、RFID設備、應急廣播設備。以此為智能燈網(wǎng)的形成提供良好管理服務。

2.1.4 軟件開發(fā)

對于智能控制系統(tǒng)，其軟件部分即為控制平臺界面，在整個系統(tǒng)中保持統(tǒng)一，可對平臺上的每個功能模塊進行管理與查詢，包括充電樁、安防信息與信息的顯示及發(fā)布系統(tǒng);具有很高的開放度，均可采用API接口與其它系統(tǒng)平臺之間實現(xiàn)融合，表現(xiàn)出極好的適應能力。以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為基礎的路燈智能控制系統(tǒng)，能使路燈照明真正實現(xiàn)智能化。此外，建立一個支持擴展且開放的整體構(gòu)架，和其它系統(tǒng)和管理平臺之間進行互通互聯(lián)，能進一步推動智慧城市建設與發(fā)展。

2.2 系統(tǒng)應用

一直以來，我國都高度關(guān)注各類資源的節(jié)約與自然生態(tài)環(huán)境保護，提出了很多和資源節(jié)約及環(huán)保有關(guān)的政策。如今，LED技術(shù)快速發(fā)展，不同的控制技術(shù)都越來越成熟，以其為基礎的智能控制正在多個地區(qū)日益鋪開。除此之外，各類傳感設備具有的功能越來越成熟，且價格不斷降低，可為互動感知層等的構(gòu)建提供便利。構(gòu)建以智能照明為目標的一體化平臺，把包含公共服務、電力、通信與應用發(fā)布等在內(nèi)的多種功能都集成于新產(chǎn)品當中，從而為智能照明與智慧城市構(gòu)建及發(fā)展奠定良好基礎。在大型商業(yè)區(qū)、道路及停車場等部分引入路燈的智能控制系統(tǒng)，借助PLC、NB-IOT、Lora、ZigBee、Wi-Fi、藍牙等技術(shù)對所有路燈的實際狀態(tài)進行監(jiān)控，并根據(jù)監(jiān)控結(jié)果調(diào)整亮度，以此達到人來時燈亮和人走時燈滅的良好控制效果，實現(xiàn)資源節(jié)約。另外，在不同的季節(jié)調(diào)節(jié)路燈的色溫，使燈光照射更為舒適。例如，在氣溫較低的冬季，應使用溫暖色溫，按照2700-3000K的范圍嚴格控制;而在氣溫較高的夏季，應使用與日光相接近的色溫，按照4500-5000K的范圍嚴格控制。利用集成于路燈智能控制系統(tǒng)的其它多媒體設備，能及時且準確地為廣大群眾提供包含實時通訊、無線網(wǎng)絡等在內(nèi)的多種服務設施。另外采用了智慧照明監(jiān)控系統(tǒng)，可以根據(jù)每天的日出日落時間、光照強度來實現(xiàn)對路燈的統(tǒng)一開關(guān)，真正實現(xiàn)精確開關(guān)燈。通過單燈調(diào)光控制技術(shù)，根據(jù)人流、車流來實現(xiàn)按需照明減少過度照明，從而實現(xiàn)節(jié)能減排，減少資源浪費。

3 結(jié)語

綜上所述，采用路燈智能控制系統(tǒng)可以對于城市路燈照明予以有效監(jiān)管，還能幫助市民及時獲取相關(guān)信息，為用戶在這一項目基礎上進行其它服務開發(fā)和集成提供支持。另外，利用模塊化應用集與API接口，使公共服務平臺具有良好的開放性，使網(wǎng)絡具有良好的可擴展性，進而為大面積部署和應用領(lǐng)域不斷擴展奠定良好基礎，提供可靠技術(shù)支持，最終實現(xiàn)智慧城市建設根本目標。

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