智慧城市智能路燈規劃與建設發展研究范文
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【摘要】針對現階段道路照明的建設狀況以及存在的問題進行闡述，并結合智慧城市發展規劃需求，創新性地提出智慧路燈的模型，并以此實現智能交通、照明、安防與環境檢測等智慧城市的建設功能要素。
1引言
目前，國內外學者針對智能照明的研究頗多，相關理論也逐步趨于成熟。梁人杰[1]論述照明在城市規劃與建設中的發展過程，并以互聯網技術為基礎，提出了將智能控制和固態光源進行有效結合的方案。張榮明[2]等結合自身的工作經歷和現有的研究成果，闡述了在我國不同領域中智能照明技術的發展現狀及其發展趨勢。孟祥彬[3]等人運用AT89S52，并結合紅外線和光電傳感器對信號進行收集處理，然后運用單片機對控制燈做切斷處理，研發了一種針對教室照明的智能化控制系統。上述研究主要運用網絡技術構建智慧照明模型或對智慧照明的現狀以及發展態勢進行研究。
2智慧路燈的發展現狀
2.1有效性不高智慧城市在我國的發展較國外晚，且我國智慧城市的發展依然處于初級階段，無論是在智慧城市發展的技術方面還是硬件配套設施方面均存在一定的不足。在智慧城市的管理層面，合理有效地經營謀劃是智慧城市最直接的管理方式，但是通過調研發現，我國的智慧城市未能形成有效的管理方式，例如，在一線實施單位與維護單位間存在信息溝通不順暢等現象，導致路燈從發生故障到解決問題的時間較長，而且在巡視檢查層面也存在大量浪費人力和財力的現象。
2.2布置不合理目前，我國的計算機技術雖然在近幾年來發展迅速，但是在智慧照明的數據分析能力層面依然存在一定的發展瓶頸，從而導致我國智慧照明的優化布置存在一定的不足。
2.3光源較單一在道路照明方面，我國主要使用高壓鈉燈，但用此種照明方式存在嚴重的弊端，如顯色性能差、電能損耗較高和路燈壽命較短等問題。
3道路照明存在的問題
3.1光污染嚴重在現階段，部分城市為營造建筑工程豪華、高亮度的特點，安裝了大量的燈光照明設備，對夜晚出行的駕駛員以及行人的視角平衡帶來了一定的傷害，從而在一定程度上對城市居民的生態平衡造成一定的影響。
3.2資源浪費嚴重根據調查分析可知：在夜晚9點以后，小型城市人流和車流的密度較少；12點以后，中型城市和大型城市人流和車流減少；凌晨2點以后，特大型城市的車流和人流的密度也較少，但道路上的照明設備幾乎處于全開狀態。照明設備持續處于發熱狀態，不僅對設備本身的壽命有一定損害，而且造成嚴重的資源浪費。一些城市的道路照明設備雖然分時段開啟，在一定程度上節約了資源，但是由于沒有合理的布置照明設備，從而容易使道路照明出現盲點，導致事故的發生。
4智慧路燈模型的構建
4.1智能路網終端的構建新型的智慧路燈不僅可以提供照明，同時還要具備感知、傳遞、收集和處理信息的功能，為此，本文通過查閱國內外研究現狀，并汲取現有的研究成果，構思出一種新型的智能路網終端模型。通過運用此模型，可以有效實現分段控制各路燈的照明亮度、路燈的工作個數、優化路燈的布置并實時監控各路網的工作狀況。由于影響智慧路燈照明的因素較多，本文結合現有的研究成果，以及實際的工程狀況，篩選出9項影響智慧路燈照明的主要因素，分別為：溫度傳感器、噪音傳感器、濕度傳感器、亮度傳感器、煙霧感應器、空氣污染檢測器、ETC讀卡器、監控裝置以及紅外感應器，并結合核心控制單元、燈光照明設備和網絡接口等組成智能路網終端，如圖1所示。圖1智能路網終端模型
4.2智慧路燈控制系統在上述終端的基礎上，結合路段控制器（每個路段各分配一個）、控制中心、液晶顯示屏、通信設施四大模塊構成智慧路燈控制系統，其工作原理如下：各路段控制器將收集的各種信息數據進行預處理，然后將處理后的信息反饋給控制中心，控制中心通過大數據和云計算等技術進行縝密計算，并將計算結果，即各路段的運行狀況以及監控狀況顯示在液晶屏上，同時計算出各路段正常工作的路燈個數及燈光亮度，最后通過通信設施傳遞給照明設備，從而實現路燈的智慧照明。
5智慧城市的規劃建設以智慧路燈為基礎
本文主要從智慧路燈在實時檢測、安全化的智慧照明體系、環境監測以及其他方面產生的作用進行闡述。
5.1實時的檢測功能要實現對路燈照明范圍內行人以及車輛的實時監控，及時發現異常，需要在路燈上安裝攝像頭和紅光感應器，將拍攝的視頻上傳至智慧城市互聯網操作臺，并采用云數據存儲技術永久保存數據，從而達到后期方便查詢的目的。通過智能的安防體系及公安的天眼系統，很大程度上提高了城市的安全系數。通過使用攝像裝置，可以對城市的重要地區、名勝古跡等進行實時監測。
5.2安全化的智慧照明體系安全問題在智能化城市的建設和發展中至關重要，城市安全不僅包括公民的自身安全，還包括個人及城市的信息安全。當今社會個人隱私極易被泄露，城市要想健康穩定有序的運行，應確保城市的安全問題。城市智慧照明系統作為城市建設中的重要部分，囊括了城市建設的很多信息，為防止信息被不法分子利用，應加強城市道路信息化的安全建設。同時，城市道路照明是市民夜間安全出行的重要保證之一，開啟城市道路夜間照明，為行人和機動車司機提供安全的道路環境，進而降低城市夜間犯罪率，避免意外事故的發生。
5.3智慧的環境監測系統功能智慧路燈中集成溫度傳感器可以預測城市氣溫變化，濕度傳感器可以檢測居民居住環境的濕度，噪聲傳感器可以有效檢測汽車的噪聲危害，PM2.5傳感器與空氣污染檢測傳感器可以有效檢測工業或汽車尾氣給居住環境帶來的危害。因此，智慧路燈上各種環境監測傳感器的集成可以對環境進行實時監控。
5.4節約能源通過實時采集照明環境信息，實時反饋人車流量和事故情況，實現“按需照明”，最大限度地節約能源，避免照明開支的浪費。6結語本文闡述了智慧路燈的發展現狀，并針對性地提出現階段城市道路照明中存在的問題，然后結合相關研究成果，建立智慧路燈模式，并梳理該模型的工作原理，最后提出智慧城市的建設和規劃要緊緊依靠智慧路燈，此次研究成果對智慧城市合理的規劃建設起到了一定的積極作用。
參考文獻
[1]梁人杰.智能照明控制技術發展現狀與未來展望[J].照明工程學報,2014(2):15-26.
[2]張榮明,喬文瑋,張嬌嬌,等.智能照明控制技術發展現狀與未來展望[J].智能建筑與智慧城市,2018(1):44-45.
[3]孟祥斌,毛紅艷,王德君.智能照明控制系統的設計[J].沈陽工程學院學報(自然科學版),2015,23(1):70-73.
作者：劉巖 竇宗雋 單位：天津市電力公司路
