多功能燈桿智慧燈桿的模塊化與標準化

李大川，陳智剛，張宏鵬

（中建照明有限公司，廣東 深圳 518000）

0 引言

多功能智慧燈桿的主要兩大功能分別是“多功能”和“智慧”。多功能主要是在單一燈桿桿體上加載城市道路照明、移動網(wǎng)絡終端、新能源充電樁、監(jiān)控系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)、應急報警系統(tǒng)等不同的功能；智慧主要體現(xiàn)在智能調(diào)光系統(tǒng)、5G網(wǎng)絡基礎(chǔ)上的物聯(lián)系統(tǒng)，智能監(jiān)測系統(tǒng)等[1]。

本文的主要目的就是基于多功能智慧燈桿的這兩大功能特征，分別從燈桿內(nèi)部設備的模塊化和燈桿外部造型的標準化進行研究，探討出一個能夠?qū)⒍喙δ軣魲U不同功能在有限的空間內(nèi)部進行優(yōu)化整合并相互協(xié)調(diào)的方案，以及適合我國大部分地區(qū)的能夠高效、經(jīng)濟的投入生產(chǎn)的燈桿外觀設計的標準規(guī)范[2]。提高多功能智慧燈桿的設計和生產(chǎn)建設效率，降低后期運營維護的技術(shù)難度和成本。

（3）協(xié)同化。新型多功能智慧桿不是簡單的一個功能的集合體，而是將不同的資源進行匯集整合的一個微型協(xié)同處理器，發(fā)揮各個分功能之間1+1＞2的優(yōu)勢。實現(xiàn)城市內(nèi)政府部門、業(yè)務條線之間信息的互聯(lián)互通、縱橫聯(lián)動[4]。

1 多功能智慧燈桿發(fā)展趨勢

黨的十九大以來，多功能智慧燈桿進入了一個高速且全面的發(fā)展的時期，各地新型智慧城市建設加速落地，多功能智慧燈桿的建設進入井噴式發(fā)展階段。同時伴隨著人民生活水平的提高對燈桿功能帶來新的功能需求，以及5G技術(shù)商業(yè)化運營的實現(xiàn)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展成熟使得多功能智慧燈桿的功能更加復雜多樣。相應的不同功能之間如何在有限的空間內(nèi)有序高效的運行和如何實現(xiàn)多功能燈桿大規(guī)模的工業(yè)化生產(chǎn)成為當前急需解決的問題[3]。

我國的新型多功能智慧桿概念更加注重以下幾個特征：模塊化、標準化、協(xié)同化。

（1）模塊化。多功能燈桿最需要解決的問題就是不同功能之間該如何在一個有限的空間范圍內(nèi)部進行優(yōu)化和協(xié)調(diào)，讓不同功能的相同的模塊組件進行整合采用模塊化設計從而精簡設備，提高硬件利用效率。

（2）標準化。多功能智慧桿要著力推進燈桿從內(nèi)部結(jié)構(gòu)到外部型材和各個功能裝置的標準化建設，打破燈桿與功能模塊之間和功能模塊與功能模塊之間的技術(shù)壁壘，

2 多功能智慧燈桿功能構(gòu)成

多功能燈桿的功能并非是固定不變的，一方面隨著時代的發(fā)展其功能會有相應的增減和升級，另一方面受到應用場景的實際需求的影響會有相應的功能增減[5]。就目前的技術(shù)條件和市場實際需求情況，多功能燈桿的主要功能包括：智慧照明、信息發(fā)布、視頻監(jiān)控、公共應急、環(huán)境監(jiān)測和網(wǎng)絡服務等。

3 多功能智慧燈桿設計的模塊化

多功能智慧燈桿功能涵蓋多個領(lǐng)域，不同功能又需要不同的功能模塊和硬件設備提供支撐，這就造成多功能智慧燈桿內(nèi)部各個系統(tǒng)模塊之間相互交錯，內(nèi)部所需空間較大，線路結(jié)構(gòu)較為復雜。不僅在燈桿運行中容易發(fā)生故障，為后期的維護和檢修帶來不便，而且也直接影響燈桿外觀造型，致使燈桿外部造型上的“臃腫”，影響燈桿與環(huán)境的整體協(xié)調(diào)性[6]。

為了解決多功能智慧燈桿由于復雜的功能造成的硬件模塊數(shù)量偏多的情況，在對不同功能模塊的功能及屬性進行認真深入的研究后，對不同的功能模塊進行分類，總結(jié)出其中功能相同或者類似的模塊，然后通過技術(shù)手段進行優(yōu)化整合設計成為可進行自由組合的“拔插模塊”[7]。

4 多功能智慧燈桿設計的標準化

多功能智慧燈桿從誕生之初到現(xiàn)在為止也一直在朝著標準化的目標不斷邁進。多功能智慧燈桿的標準化是標志著其發(fā)展成熟的重要標志，同時也是為了規(guī)范行業(yè)健康發(fā)展和謀求社會效益最大化的必備因素[8]。多功能智慧燈桿設計的標準化包括： ①多功能智慧燈桿不同高度搭載設備的標準化； ②多功能智慧燈桿不同功能數(shù)量對應燈桿等級的標準化。

表1 多功能智慧燈桿不同高度設備搭載情況

表2 根據(jù)搭載功能的多少對多功能智慧燈桿進行分類

4.1 多功能智慧燈桿桿體型材的標準化

多功能智慧燈桿桿體型材的標準化是產(chǎn)業(yè)規(guī)?；a(chǎn)的重要保障，標準化的型材設計有利可以大幅度縮短燈桿設計以及生產(chǎn)的周期，同時也可以大幅度的縮減燈桿整體造價，為多功能智慧燈桿的社會推廣創(chuàng)造有利條件[9]。

例如可根據(jù)多功能智慧燈桿的不同功能搭載的時間和場景的差異化，設計出帶有可加裝、拆卸、調(diào)節(jié)外掛功能設備的滑軌式燈桿型材，從而為后期設備的增減，更新和調(diào)節(jié)提供便利[10]。

4.2 多功能智慧燈桿拔插模塊的標準化

拔插模塊就如同電器插座，不同的功能設備如同各類用電設備，設備通過插頭與插座連接，從而獲得提供設備正常運轉(zhuǎn)的能源供給和控制信號[11]。標準化設計的拔插模塊就如同國際通行的USB插接孔，任何擁有拔插模塊對接插頭的設備都可以如同USB插頭連接USB插孔一樣便捷高效的與拔插模塊進行對接，從而為多功能智慧燈桿設備的拓展和項目的后期運營維護提供便利[12]。

5 結(jié)語

在5G網(wǎng)絡、大數(shù)據(jù)時代和物聯(lián)網(wǎng)時代的浪潮下，多功能智慧燈桿的建設被推上風口浪尖，成為時下新基的建重要構(gòu)成。功能設施的多樣性與復雜性使得多功能智慧燈桿的模塊化和規(guī)范化發(fā)展勢在必行，在模塊化和規(guī)范化的引領(lǐng)下將會加快促進多功能智慧燈桿產(chǎn)品研發(fā)的速度、生產(chǎn)規(guī)模的擴大和實際項目的落地，為我國智慧城市的建設、經(jīng)濟社會的發(fā)展和人民生活水平的提高提供更加經(jīng)濟、優(yōu)質(zhì)、便捷的服務。