智慧城市背景下照明監(jiān)控管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)探索

王士標(biāo)

（揚(yáng)州市城市照明管理處，江蘇 揚(yáng)州225002）

0 前言

國(guó)內(nèi)目前所展開的城鎮(zhèn)化建設(shè)已經(jīng)取得顯著的成果，隨著城鎮(zhèn)規(guī)模的擴(kuò)張對(duì)道路照明監(jiān)控管理系統(tǒng)提出了更加嚴(yán)格的要求?；诖?，可采用城市照明集中監(jiān)控和分時(shí)控制模式，以支路和單燈控制方式相結(jié)合，用戶在平臺(tái)軟件或手機(jī)APP上，即可實(shí)現(xiàn)全市路燈和景觀照明的集中監(jiān)控和統(tǒng)一管理，達(dá)到城市照明智能化和節(jié)能、增效的目的。

1 智慧城市背景對(duì)照明監(jiān)控管理系統(tǒng)的要求

1.1 人本理念的要求

城市照明最終的服務(wù)對(duì)象是廣大人民，應(yīng)當(dāng)以人本理念作為核心原則，以為人民提供便利為主的設(shè)計(jì)理念進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)，也即是政府對(duì)照明監(jiān)控管控系統(tǒng)的第一要求。

1.2 信息化的要求

當(dāng)前社會(huì)的信息技術(shù)和信息化建設(shè)已經(jīng)呈現(xiàn)一種潮流背景，即是智慧城市背景構(gòu)成的原因，因此在這種背景下照明監(jiān)控管控系統(tǒng)務(wù)必要加強(qiáng)信息化技術(shù)開發(fā)，確保該系統(tǒng)的高效率性和科學(xué)性。

1.3 共享性的要求

該系統(tǒng)作為城鎮(zhèn)基礎(chǔ)設(shè)施中的一部分，與交通和電力等城市系統(tǒng)之間存在著必然的關(guān)聯(lián)性，因此為了考慮整體城鎮(zhèn)化系統(tǒng)就必然要加強(qiáng)道路照明監(jiān)控系統(tǒng)的共享性。

1.4 智能化的要求

智慧化要求能夠促使該管理系統(tǒng)在運(yùn)營(yíng)和管理方面體現(xiàn)出高效率，因此要秉承智能化建設(shè)的前提下來(lái)進(jìn)行發(fā)展，加強(qiáng)智能化技術(shù)應(yīng)用。

2 智慧城市背景下照明監(jiān)控管理系統(tǒng)的特點(diǎn)

（1）該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)故障的自動(dòng)巡查功能并且具有完善的警示系統(tǒng)，并且該系統(tǒng)平穩(wěn)可靠，能夠最大限度減少人工檢查照明系統(tǒng)的時(shí)間，節(jié)約勞動(dòng)力并且提高效率。

（2）能夠按照天氣變化和季節(jié)變化設(shè)置相關(guān)數(shù)據(jù)的光強(qiáng)度，擁有光照亮度智能調(diào)節(jié)功能。

（3）能夠?qū)崿F(xiàn)間隔亮燈、單邊亮燈、單基燈桿上多個(gè)燈頭的分時(shí)亮燈或降功率亮燈。

（4）能夠根據(jù)不同的路段和時(shí)效對(duì)照明系統(tǒng)進(jìn)行排查，有效統(tǒng)計(jì)并上傳亮燈率和照明燈故障概率，有效提高故障處理的效率。

（5）能夠利用智能預(yù)設(shè)功能對(duì)路燈進(jìn)行智能調(diào)控，有效完成對(duì)路燈的自動(dòng)開關(guān)和報(bào)警共享性，與報(bào)警系統(tǒng)完成關(guān)聯(lián)并且支持報(bào)警功能。

（6）能夠具備大數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)控與顯示，并且與電子地圖數(shù)據(jù)系統(tǒng)相互關(guān)聯(lián)。

（7）該系統(tǒng)能夠有效優(yōu)化城市的外在形象，提高交通運(yùn)輸效率和交通事故控制程度。

3 智慧城市背景下照明監(jiān)控管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

圖1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

城市照明監(jiān)控管理系統(tǒng)主要由控制中心、運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)和分布在城市各個(gè)路段或樓宇景觀點(diǎn)的照明監(jiān)控終端以及每個(gè)燈桿或燈頭處的單燈控制器組成。圖1為系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。

4 智慧城市背景下照明監(jiān)控管理系統(tǒng)的解決方案

4.1 城市路燈照明無(wú)線監(jiān)控系統(tǒng)解決方案

路燈照明無(wú)線監(jiān)控系統(tǒng)主要由控制中心、運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)和分布在城市各個(gè)路段的路燈監(jiān)控終端組成，可實(shí)現(xiàn)遙控、遙測(cè)、遙信、遙調(diào)、遙視等功能。在平臺(tái)軟件或手機(jī)APP上即可方便實(shí)現(xiàn)全市路燈的集中監(jiān)控和統(tǒng)一管理，達(dá)到城市照明智能化和節(jié)能、增效的目的；同時(shí)還可以節(jié)約夜間巡燈產(chǎn)生的車輛、人員費(fèi)用的支出。

4.2 單燈節(jié)能控制系統(tǒng)解決方案

增加單燈控制功能后，可以將控制、監(jiān)測(cè)對(duì)象延伸到每個(gè)燈頭，故障定位更精確，避免誤報(bào)。同時(shí)具備調(diào)光和漏電監(jiān)測(cè)功能，可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)路段光照度時(shí)段需求，及時(shí)調(diào)整控制策略、節(jié)約能源，并可有限檢測(cè)漏電流或燈桿帶電情況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)安全隱患。

4.3 線路漏電監(jiān)測(cè)保護(hù)系統(tǒng)解決方案

線路漏電監(jiān)測(cè)保護(hù)系統(tǒng)由控制中心、安防集控器、漏電監(jiān)測(cè)模塊及通信網(wǎng)絡(luò)組成。一旦發(fā)生線路漏電，控制中心第一時(shí)間產(chǎn)生報(bào)警信息，并高優(yōu)先級(jí)進(jìn)行通知用戶；中心軟件可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)哪臺(tái)路燈配電箱的哪條路燈線路發(fā)生漏電，并可實(shí)時(shí)獲取實(shí)際漏電電流，為正確甄別判斷提供依據(jù)；高于預(yù)置漏電值時(shí)系統(tǒng)自動(dòng)報(bào)警，并可自動(dòng)切斷漏電線路，防止安全事故發(fā)生。當(dāng)線路漏電經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)排查維修，恢復(fù)正常后，系統(tǒng)自動(dòng)恢復(fù)供電，無(wú)需維修人員到現(xiàn)場(chǎng)合閘，整個(gè)過(guò)程由系統(tǒng)自動(dòng)組成。

4.4 電纜被盜報(bào)警系統(tǒng)解決方案

電纜被盜系統(tǒng)由控制中心（云平臺(tái)）、電纜被盜安防集控器、電纜被盜報(bào)警組成。安裝于路燈配電柜處的電纜被盜安防集控器加載信號(hào)對(duì)每根電纜分布布放，24h全天候監(jiān)控電纜被盜報(bào)警；而在每根電纜的最后一根燈桿安裝電纜被盜報(bào)警器，可實(shí)現(xiàn)線路白天無(wú)電和夜間帶電情況下的電纜被盜或剪斷的報(bào)警，報(bào)警內(nèi)容地點(diǎn)、電纜編號(hào)、時(shí)間等；控制中心收到報(bào)警信號(hào)立即通過(guò)聲光、語(yǔ)音、短信、維修推送等方式通知值班人員或110聯(lián)動(dòng)。

4.5 配電箱門禁管理系統(tǒng)解決方案

配電箱門禁管理系統(tǒng)主要由路燈控制中心、門禁管理管理子系統(tǒng)、手機(jī)APP、現(xiàn)場(chǎng)門禁控制器、門磁鎖（電插鎖、電磁鎖）、電源組成。系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)全市路燈配電箱的箱門遠(yuǎn)程開啟，并能夠從控制中心獲取現(xiàn)場(chǎng)路燈配電箱的箱門打開狀態(tài)；可設(shè)置門禁分區(qū)分片權(quán)限管理；系統(tǒng)安全可靠，具有實(shí)際可操作性；能夠形成路燈配電箱開啟日志；異常箱門打開能夠主動(dòng)向監(jiān)控中心報(bào)警。系統(tǒng)解決了控制線停電、門禁控制器與監(jiān)控中心通訊失敗及門禁控制器死機(jī)等技術(shù)難題。

5 智慧城市背景下照明監(jiān)控管理系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

為了使本文更具有現(xiàn)實(shí)意義，本文以揚(yáng)州市作為探索對(duì)象，對(duì)其智慧城市背景下道路照明監(jiān)控管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)展開探索。

揚(yáng)州市實(shí)現(xiàn)該系統(tǒng)的主要目標(biāo)就是為了節(jié)約公共資源和能源，從而為居民提供更加安全的照明亮度，適當(dāng)減少照明亮度過(guò)高對(duì)交通安全所造成的危害，有效優(yōu)化交通運(yùn)輸效率。因此本系統(tǒng)以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)作為主要技術(shù)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)路燈此類長(zhǎng)期需要照明的LED燈進(jìn)行亮度調(diào)節(jié)、故障申報(bào)和報(bào)警等功能，有效促進(jìn)城市路燈節(jié)能智能化控制體系的建設(shè)，因此具體思路如下：

（1）引進(jìn)并使用先進(jìn)技術(shù)完成該系統(tǒng)的組建，其中包括上層的控制中心（云平臺(tái)LiCloud.cc）、中間層的照明集控器和下層的單燈控制器組成，兼容各種通信方式。

（2）采用完善的數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)對(duì)照明燈數(shù)據(jù)進(jìn)行錄入和采集，進(jìn)而組建統(tǒng)一的路燈入庫(kù)編碼，為管理系統(tǒng)提供便捷。

（3）整理匯總相關(guān)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)和網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，并且采取科學(xué)有效的設(shè)計(jì)方案，統(tǒng)一進(jìn)行規(guī)范并實(shí)施。

（4）完成數(shù)據(jù)庫(kù)、網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)等設(shè)施系統(tǒng)的建立并進(jìn)行試用，最終進(jìn)行調(diào)試。

另外，提出了揚(yáng)州市智慧城市背景下道路照明監(jiān)控管理系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)步驟，因此，本系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)具體如下：

①建立項(xiàng)目。揚(yáng)州市根據(jù)道路照明監(jiān)控管理系統(tǒng)制定相關(guān)的項(xiàng)目規(guī)劃并且進(jìn)行招標(biāo)，首先針對(duì)工程項(xiàng)目進(jìn)行實(shí)地勘察，其中包括地段、時(shí)間設(shè)置、亮度設(shè)置等數(shù)據(jù)的調(diào)查；其次針對(duì)工程項(xiàng)目所需的技術(shù)和數(shù)據(jù)平臺(tái)進(jìn)行研究；最終展開系統(tǒng)建設(shè)工作。

②建設(shè)工作。首先針對(duì)照明燈監(jiān)控終端進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并測(cè)試可用性，同時(shí)采取單燈控制器，實(shí)現(xiàn)對(duì)照明控制柜和單柱路燈的檢測(cè)，完成系統(tǒng)連接并控制；其次，建立完善的云計(jì)算數(shù)據(jù)技術(shù)納入到系統(tǒng)當(dāng)中，實(shí)現(xiàn)對(duì)重要節(jié)點(diǎn)視頻信息的控制與管理；最終完成安裝與設(shè)置，實(shí)現(xiàn)對(duì)城市照明設(shè)備的工作狀況監(jiān)測(cè)與管理。

③實(shí)現(xiàn)效果。從目前來(lái)看，該系統(tǒng)采用科學(xué)合理的開關(guān)燈控制策略及調(diào)光、便功率等措施，節(jié)點(diǎn)可達(dá)30%以上。綜上，由此可知，該系統(tǒng)能夠很好地實(shí)現(xiàn)對(duì)路燈的節(jié)能控制，并且該系統(tǒng)能夠有效完成報(bào)警系統(tǒng)和信息共享系統(tǒng)，有效減少交通事故和路燈故障率，不僅提高城市資源的利用率，同時(shí)優(yōu)化揚(yáng)州市的交通運(yùn)輸控制效率。

6 結(jié)論

本文針對(duì)智慧城市背景下照明監(jiān)控管理系統(tǒng)展開探索，最終結(jié)果得出，該系統(tǒng)不僅能夠控制路燈的亮度數(shù)據(jù)，同時(shí)還能完成報(bào)警、現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)等功能，同時(shí)還符合我國(guó)目前所實(shí)施的城市化建設(shè)戰(zhàn)略目標(biāo)，是目前急需建設(shè)的項(xiàng)目工程。本文以揚(yáng)州市為例，提出了具體實(shí)現(xiàn)照明監(jiān)控管理系統(tǒng)的步驟與方法，并且指出了所取得的良好成果，本文認(rèn)為該系統(tǒng)能夠幫助地方政府有效減少城市照明資源投入，極大程度上節(jié)約了成本，同時(shí)是提升交通運(yùn)輸管理能力。另外，在設(shè)計(jì)期間還可以通過(guò)建立系統(tǒng)模型的方式來(lái)提高設(shè)計(jì)方案的準(zhǔn)確率。