文/閆靜靜 任志紅

路燈照明是城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)工作中重要的一環(huán)，既能為居民日常生活提供切實(shí)的便利，也是城市現(xiàn)代化發(fā)展的一項(xiàng)標(biāo)志。在傳統(tǒng)的城市照明管理工作中，主要是對原有的路燈進(jìn)行維護(hù)管理，遇到損壞的路燈則進(jìn)行更換。但是城市路燈的分布十分廣泛且數(shù)量巨大，僅依靠人工管理和市民監(jiān)督無法有效落實(shí)，也會(huì)產(chǎn)生一些維修不及時(shí)等產(chǎn)生的安全問題。發(fā)展智慧型的城市照明系統(tǒng)可以有效解決過去管理中遇到的問題，為城市照明和居民出行帶來極大的便利。

1 智慧城市照明概述

伴隨著科技的發(fā)展和城市現(xiàn)代化的推進(jìn)，城市人口和城市規(guī)模都在不斷擴(kuò)大，為了保證較好的社會(huì)公共服務(wù)能力，研究者們提出了智慧城市的概念。智慧城市借助高科技的設(shè)備和手段，在城市生活應(yīng)用的各個(gè)方面提供支持，有效促進(jìn)城市發(fā)展。在我國已經(jīng)推出了智慧上海和智慧雙流的建設(shè)工作。智慧城市照明是智慧城市發(fā)展的一個(gè)部分，在城市發(fā)展過程中，路燈照明是一項(xiàng)重要的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，與城市居民的日常生活息息相關(guān)。但在傳統(tǒng)的城市照明管理過程中，還存在著較多的問題，如管理不全面、不及時(shí)，維護(hù)措施不到位等，通過建設(shè)智慧照明系統(tǒng)能夠有效改善這些不足，推進(jìn)城市更好地發(fā)展。

2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是一項(xiàng)新興的研究方向，是現(xiàn)代化不同的科學(xué)技術(shù)融合交叉形成的新概念，于1999年首次被提出就受到了廣泛的關(guān)注，也被稱之為第三次科技浪潮。物聯(lián)網(wǎng)顧名思義是指物與物之間形成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，如現(xiàn)代科技中的計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、控制技術(shù)、遙感監(jiān)測技術(shù)等融合，形成不同技術(shù)網(wǎng)絡(luò)。任何的智能系統(tǒng)都可以接入這個(gè)網(wǎng)絡(luò)，因此，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)也具有很強(qiáng)的包容性。物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中整合了不同的技術(shù)，兼?zhèn)淞诵畔⒌氖占?、處理和傳遞，且接收終端不僅限于計(jì)算機(jī)。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)具有很廣闊的發(fā)展前景，一方面，借助高度集成化和高度包容性，能夠有效節(jié)約建設(shè)成本，提高資源的利用率和經(jīng)濟(jì)效益。另一方面，也能夠發(fā)展新興產(chǎn)業(yè)，推動(dòng)生產(chǎn)力的發(fā)展，擴(kuò)大產(chǎn)業(yè)規(guī)模，增加就業(yè)崗位，為社會(huì)發(fā)展提供動(dòng)力支持。

3 智慧控制系統(tǒng)研究

3.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

3.1.1 基礎(chǔ)設(shè)施模塊

基礎(chǔ)設(shè)施模塊是指借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)建設(shè)智慧照明系統(tǒng)所需要的基礎(chǔ)設(shè)備，包括了電源、路燈控制、通信傳感、接入系統(tǒng)和中央處理器等，使傳統(tǒng)的路燈具備更多維的功能。在實(shí)現(xiàn)可調(diào)控的照明模式中，傳感器主要的作用的對環(huán)境的亮度和時(shí)間進(jìn)行管理。當(dāng)路燈周圍環(huán)境處于較黑暗的狀態(tài)時(shí)，傳感器能夠敏銳地檢測到這一情況，當(dāng)光通量小于設(shè)定的閾值時(shí)，路燈照明系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)開啟。傳統(tǒng)的路燈照明只有開啟和關(guān)閉，不能對照明功率做出調(diào)整，如在凌晨五點(diǎn)左右，周圍環(huán)境已經(jīng)逐漸明亮，不需要高功率的照明。智慧照明系統(tǒng)可以根據(jù)不同的時(shí)間段對照明進(jìn)行調(diào)整，適當(dāng)?shù)臅r(shí)候可以使用隔盞照明，既滿足照明需要，也能夠節(jié)約電力。這種照明方式能夠改善傳統(tǒng)路燈照明的不足，有很強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義。一方面，路燈的開啟與否不再只受時(shí)間控制，而是可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整，更符合人性化的要求。另一方面，也能夠有效節(jié)約電力，減少城市基礎(chǔ)照明上的資金投入，減少二氧化碳排放量，保護(hù)城市環(huán)境。為實(shí)現(xiàn)這些功能，需要對傳統(tǒng)的照明路燈進(jìn)行智慧化管理，將編寫好的代碼編入處理器中，根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的高度包容性，在原有路燈的基礎(chǔ)上接入集成化的處理器和傳感器，能夠較簡單的實(shí)現(xiàn)所需功能。

表1：智能照明系統(tǒng)對比

3.1.2 附加應(yīng)用服務(wù)模塊

在智慧照明系統(tǒng)中還可以集成一些附加的應(yīng)用服務(wù)，主要可以分為三個(gè)方面。首先，面向城市居民，可以借助不同的傳感器和附加設(shè)備，實(shí)現(xiàn)為居民廣播實(shí)時(shí)信息、提供城市Wi-Fi、成為便利充電裝等功能，有效提升城市公共服務(wù)質(zhì)量，保證居民生活的便利性和幸福感。其次，面向城市政府，根據(jù)路燈燈柱上安裝的定位系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)有效的社會(huì)公共資源管理。將攝像頭安裝在燈柱上，完善城市的監(jiān)督管理，能夠?yàn)楣膊块T提供可靠的視頻監(jiān)控信息。最后，面向科研單位，根據(jù)燈桿上集成的監(jiān)控和定位，能夠?yàn)榻煌ê推嚳蒲胁块T提供有力的數(shù)據(jù)支持，在新型的電動(dòng)能源車和無人駕駛車輛的測試提供幫助。其實(shí)，智慧照明系統(tǒng)的附加功能有很多，依據(jù)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的包容特性，可以不斷加設(shè)有用的設(shè)備在系統(tǒng)中，不斷提升和完善系統(tǒng)的功能，借助高度集成化的系統(tǒng)有效節(jié)約公共空間資源。

3.2 可實(shí)現(xiàn)的功能

城市智慧照明系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)的功能主要體現(xiàn)在四個(gè)方面：

（1）可以實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)道路旁建設(shè)路燈的照明功能。在照明過程中，可以根據(jù)控制系統(tǒng)對光照強(qiáng)度進(jìn)行智能化控制，既保證了照明效果，也可以在一定程度上節(jié)約不必要的電力浪費(fèi)。

（2）過去的路燈損壞無法及時(shí)得知，依靠人工管理或市民舉報(bào)，且在故障處需要通過人工檢修的方式，對線路、燈泡或其他零件進(jìn)行逐個(gè)排查。在指揮控制系統(tǒng)中，每個(gè)路燈的分布點(diǎn)都在管理系統(tǒng)的后臺(tái)以分散點(diǎn)的形式體現(xiàn)，在路燈正常工作時(shí)處于綠色狀態(tài)，當(dāng)路燈未正常工作時(shí)處于紅色狀態(tài)并發(fā)出警報(bào)。管理人員可以在監(jiān)控后臺(tái)明確得知是否發(fā)生路燈損壞的情況，并能夠快速定位故障路燈的位置，及時(shí)進(jìn)行維修工作。在維修時(shí)，系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)定位，免除了逐個(gè)排除故障點(diǎn)的過程，明顯提高維修效率。

（3）每個(gè)路燈上都安裝了定位系統(tǒng)，能夠較好地實(shí)現(xiàn)對公共財(cái)產(chǎn)的管理工作，避免社會(huì)資源受到損失。

（4）在路燈的燈桿上可以加設(shè)城市Wi-Fi，使居民的城市生活更加便捷舒心。這種附加性的服務(wù)功能還可以進(jìn)行多維擴(kuò)展，需要設(shè)計(jì)者打開思路不斷優(yōu)化。

3.3 發(fā)展趨勢與經(jīng)濟(jì)性

以100 盞路燈為例，根據(jù)在相同照明條件下對有智能控制系統(tǒng)和無智能控制系統(tǒng)在照明情況、用電量、燈具壽命和環(huán)境保護(hù)方面進(jìn)行對比，得到表1。

根據(jù)表格內(nèi)的數(shù)據(jù)對比，可以明顯看出，智慧照明系統(tǒng)的節(jié)能比約為47.5%，能夠在滿足照明條件要求的同時(shí)，大幅度節(jié)約電力資源，降低二氧化碳的排放量。因此，基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的城市智慧照明系統(tǒng)有很廣闊的發(fā)展前景。當(dāng)智慧城市逐步落實(shí)到城市的每一項(xiàng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中時(shí)，現(xiàn)代化的城市就可以為居民提供優(yōu)異的居住環(huán)境，充分滿足居民的日常所需，不斷提升居民的幸福感，打造環(huán)境友好型的現(xiàn)代城市。

4 結(jié)束語

總之，在基于物聯(lián)網(wǎng)的城市路燈智慧照明控制系統(tǒng)中，能夠?yàn)榫用裉峁┯行У谋憷蠓冉档陀秒娏?，有不可阻擋的發(fā)展勁頭。系統(tǒng)不僅可以實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)路燈的照明功能，還可以實(shí)現(xiàn)遙感監(jiān)控和定位管理，使城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和規(guī)劃更具科學(xué)性。智慧照明系統(tǒng)的發(fā)展為指揮城市建設(shè)有非凡的意義，智慧城市的理念伴隨著社會(huì)和科技的進(jìn)步已經(jīng)逐漸滲透到人們的日常生活之中，如何緊跟時(shí)代發(fā)展的腳步，打造更具特點(diǎn)的現(xiàn)代化都市值得引起相關(guān)管理建設(shè)部門的思考。