韋家甫

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基于智慧城市模型的城市路燈構(gòu)建分析

韋家甫

（南方電網(wǎng)綜合能源有限公司，廣東 廣州 510000）

隨著社會的不斷發(fā)展，人們對城市建設(shè)質(zhì)量的要求也越來越高。智慧城市這一概念的提出，引起了社會的廣泛關(guān)注，尤其是智慧城市符合社會可持續(xù)發(fā)展的要求，可以綜合多種資源，實(shí)現(xiàn)資源的可持續(xù)利用。隨著國家智慧城市試點(diǎn)的不斷增加，物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、下一代互聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)將得到廣泛應(yīng)用，人們的生活質(zhì)量將不斷提高。因此，對智慧城市模型的城市路燈構(gòu)建進(jìn)行了探討。

智慧城市模型；路燈；大數(shù)據(jù)；傳感器

傳統(tǒng)路燈的建設(shè)中，雖然城市路燈遍布整個(gè)城市，但只具備單一的功能。隨著智慧城市的提出和建設(shè)，城市路燈的建設(shè)需要改變思路，結(jié)合智慧城市的建設(shè)，需要構(gòu)建一個(gè)綜合性的服務(wù)系統(tǒng)，尤其是要增加城市路燈除照明以外的其他功能，還需要進(jìn)行深入分析，從而為市政服務(wù)提供更有力的支持。

1 智慧城市

我國住建部2012-12發(fā)布通知表示開展國家智慧城市試點(diǎn)工作，智慧城市概念的出現(xiàn)，對于改變城市功能具有重要的意義。智慧城市的建設(shè)，需要借助各種智能化傳感器感知物理城市，借助云計(jì)算和大數(shù)據(jù)等多種科技手段，通過綜合分析之后指導(dǎo)各種城市服務(wù)，從而為政府決策提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，為政府提供便民服務(wù)提供有效支持。智慧城市的建設(shè)，需要構(gòu)建一個(gè)完整的系統(tǒng)，傳統(tǒng)的城市路燈需要進(jìn)行升級改造才能滿足智慧城市的需求[1]。

2 智慧城市面臨的挑戰(zhàn)

在城市的建設(shè)過程中，各項(xiàng)指標(biāo)都在穩(wěn)步提升。隨著信息化時(shí)代的不斷發(fā)展，醫(yī)療、教育、市政以及公安和交通等很多部門已經(jīng)逐步建立了相對孤立的信息化系統(tǒng)，但是這種孤立的系統(tǒng)并不能完全滿足城市科學(xué)建設(shè)的需求。所以，為了滿足相關(guān)工作的需求，這些信息化系統(tǒng)還需要進(jìn)一步完善，結(jié)合智慧城市的建設(shè)要求，需要將各種不同的系統(tǒng)進(jìn)行整合，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一管理。

在傳統(tǒng)的信息化系統(tǒng)中，電力和通信系統(tǒng)的使用已經(jīng)無法滿足智慧城市建設(shè)的需求，而且在施工過程中還有很多的阻礙，及時(shí)實(shí)現(xiàn)資源的整合是當(dāng)前的首要任務(wù)，城市的智能化監(jiān)測還需要利用大量信息感知終端、供電線路、通信網(wǎng)絡(luò)等，因此，智慧城市的建設(shè)目前還面臨著巨大的挑戰(zhàn)，需要相關(guān)部門逐一完成[2]。

3 城市路燈構(gòu)建研究

在城市的建設(shè)中，城市路燈基于自身的特點(diǎn)，會沿著城市道路以及街道進(jìn)行鋪設(shè)，類似于城市的血管和神經(jīng)，傳統(tǒng)路燈只能提供照明需求，而且會受到季節(jié)、人為等因素的影響，容易造成資源的浪費(fèi)。但是智慧路燈則具有“有網(wǎng)、有點(diǎn)、有桿”三位一體的特點(diǎn)，可以及時(shí)完成信息的采集和發(fā)布，形成一個(gè)遍布城市的智慧感知網(wǎng)絡(luò)，可以實(shí)現(xiàn)路燈的智能控制，以及路燈分時(shí)段照明和自動(dòng)調(diào)光控制，尤其是可以實(shí)現(xiàn)對城市各領(lǐng)域的精細(xì)化管理以及資源的集約化利用。智慧路燈可以提供燈桿資源、供電資源、通訊資源，并形成天然的網(wǎng)絡(luò)，一桿多用的智慧燈桿是智慧城市的接入點(diǎn)。城市路燈的建設(shè)主要由市政部門負(fù)責(zé)管理，城市路燈的供電網(wǎng)絡(luò)相對獨(dú)立，因此，在建設(shè)和管理的過程中需要特殊對待，基于智慧城市的要求構(gòu)建科學(xué)的城市路燈網(wǎng)絡(luò)十分必要[3]。

3.1 智能照明系統(tǒng)

智慧照明主要是運(yùn)用電力線載波等不同的通訊方式以及通信技術(shù)等實(shí)現(xiàn)對路燈的遠(yuǎn)程集中控制和管理，能夠極大地節(jié)省電力資源，提升公共照明管理水平。在城市路燈的建設(shè)中，智慧路燈中可以集成紅外感應(yīng)器和亮度傳感器，其主要作用是在檢測亮度、照明度，以及在進(jìn)行視頻監(jiān)控的過程中實(shí)現(xiàn)軟件數(shù)據(jù)分析以及數(shù)據(jù)處理的目的，在使用智慧城市路燈的過程中，還可以逐漸實(shí)現(xiàn)無級調(diào)光，從而滿足更多的照明需求。

此外，在路燈、線路等出現(xiàn)故障時(shí)，智慧城市路燈系統(tǒng)可以自動(dòng)進(jìn)行故障檢測，然后將檢測的數(shù)據(jù)和結(jié)果向智慧城市物聯(lián)網(wǎng)控制中心傳遞，相關(guān)部門在接收到信息之后，及時(shí)安排工作人員進(jìn)行處理，以最短的時(shí)間減少損失，排除障礙恢復(fù)照明。目前，高能耗的傳統(tǒng)路燈將會被綠色環(huán)保的LED代替，而且智慧城市的建設(shè)刻不容緩，智慧照明通過新技術(shù)的引入，使得智慧城市的建設(shè)成為可能。

3.2 智慧交通系統(tǒng)

智慧城市路燈不僅具備照明的功能，在智慧路燈中集成紅外感應(yīng)器、高清攝像頭等可以對城市交通車輛的速度和數(shù)量等進(jìn)行監(jiān)測，其監(jiān)測的信息可以及時(shí)傳遞到控制中心。在數(shù)據(jù)處理之后，城市物聯(lián)網(wǎng)控制中心也會借助微信、電臺、導(dǎo)航軟件等多個(gè)平臺進(jìn)行及時(shí)傳播。在大數(shù)據(jù)分析功能支持下的導(dǎo)航軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理之后，也可以為車輛駕駛?cè)藛T提供合理的行駛路線，便于交通分流的實(shí)現(xiàn)，及時(shí)解決城市的交通擁堵問題，這一系統(tǒng)的使用為促進(jìn)城市的交通發(fā)展提供了便利的條件。

3.3 智慧安防系統(tǒng)

在城市智慧路燈中集成攝像頭以及紅外感應(yīng)器，可以有效地對路燈照明區(qū)域內(nèi)的人以及車輛進(jìn)行及時(shí)的監(jiān)控，主要是對一些異常情況進(jìn)行監(jiān)控，便于周邊管理的有效實(shí)現(xiàn)。如果出現(xiàn)異常和警情等問題，其監(jiān)控的視頻資料會及時(shí)上傳給物聯(lián)網(wǎng)控制中心，借助云儲存技術(shù)等完成數(shù)據(jù)的保存，智慧安防系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)，為周邊行人提供了安全保障，而且隨著數(shù)據(jù)信息的不斷搜集和處理，可以結(jié)合城市公安的平安城市系統(tǒng)，提高城市的安全等級。

借助攝像頭的功能，除了可對人進(jìn)行監(jiān)控，還可以可對周邊環(huán)境情況進(jìn)行監(jiān)控，對破壞環(huán)境和環(huán)境的變化情況進(jìn)行及時(shí)分析，提高城市的環(huán)境質(zhì)量。

3.4 環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)

在智慧路燈中集成溫度傳感器、濕度傳感器、噪聲傳感器等系列傳感器，主要是對城市環(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，檢查城市環(huán)境的變化情況，一旦環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常，會及時(shí)將數(shù)據(jù)上傳到物聯(lián)網(wǎng)控制中心，逐漸構(gòu)建出一個(gè)城市智能化環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)。

此外，還可以在其中增加風(fēng)速、風(fēng)向等傳感器，對城市風(fēng)力情況進(jìn)行及時(shí)監(jiān)控，對城市氣象災(zāi)害等進(jìn)行提前預(yù)警，為城市居民提供環(huán)境質(zhì)量數(shù)據(jù)，保障人們的出行安全[4]。

3.5 智慧路燈模型的綜合構(gòu)建

新型的智慧路燈模型包含了通信接口、照明單元、電源模塊、中央控制模塊等多個(gè)功能模塊，而且現(xiàn)場的傳感器包含了紅外、攝像頭、噪聲、濕度、溫度、煙霧等。智慧路燈模型的綜合構(gòu)建，主要是將智慧路燈終端結(jié)構(gòu)作為基礎(chǔ)，逐步構(gòu)建智慧城市物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，在各個(gè)路段設(shè)置路段控制器，及時(shí)完成對城市路況等的整體監(jiān)控。采用這種綜合構(gòu)建的方式，不僅有效地利用了城市路燈在城市中覆蓋面積廣的特點(diǎn)，更是節(jié)約了一定的資源，通過全新城市智慧路燈的升級和改造，能夠讓路燈發(fā)揮更大的作用，及時(shí)解決市政等管理部門的難題，節(jié)約了人力、物力等資源，為促進(jìn)智慧城市的可持續(xù)發(fā)展提供了有力的支持。

4 結(jié)束語

綜上所述，城市智慧路燈的建設(shè)和改造，能夠?qū)⒏鞣N傳感器以及控制模塊集于一體，使得整個(gè)城市的信息網(wǎng)絡(luò)得以搭建完成，從而逐漸形成智慧交通系統(tǒng)、智慧照明系統(tǒng)、智慧安防系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)等多個(gè)系統(tǒng)，為智慧城市的健康管理和發(fā)展提供了便利的條件。這一系統(tǒng)的構(gòu)建，具有一定的經(jīng)濟(jì)性和安全性，而且實(shí)現(xiàn)了資源的有效利用，是未來城市發(fā)展的必然趨勢。

［1］陳勁，于飛，潘硯娉.中國智慧城市發(fā)展與排名研究——基于2017年《智慧城市評價(jià)模型及基礎(chǔ)評價(jià)指標(biāo)體系》國家標(biāo)準(zhǔn)的分析［J］.清華管理評論，2018（Suppl 1）：17-28.

［2］楊丁，陳劍.基于智慧城市模型的城市路燈構(gòu)建探討［J］.工程技術(shù)研究，2017（05）：205-206.

［3］曹陽，甄峰.基于智慧城市的可持續(xù)城市空間發(fā)展模型總體架構(gòu)［J］.地理科學(xué)進(jìn)展，2015，34（04）：430-437.

［4］徐靜，陳秀萬.基于信息空間理論的智慧城市模型構(gòu)建［J］.科技導(dǎo)報(bào)，2013，31（22）：56-59.

2095－6835（2018）24－0055－02

TU113.666

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10.15913/j.cnki.kjycx.2018.24.055

〔編輯：張思楠〕