鄧喜該

摘要：路燈系統(tǒng)是重要的城市基礎(chǔ)設(shè)備，關(guān)系到人們的夜間照明體驗(yàn)。城市路燈數(shù)量分布于多個(gè)區(qū)域，因此在設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)該采用智慧路燈系統(tǒng)，強(qiáng)化路燈系統(tǒng)管理效果。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，構(gòu)建智慧路燈系統(tǒng)框架，能夠強(qiáng)化智能終端設(shè)計(jì)，完善運(yùn)行平臺(tái)和管理平臺(tái)，提升系統(tǒng)設(shè)計(jì)效果。故此，文章將詳細(xì)分析物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)智慧路燈設(shè)計(jì)系統(tǒng)。

關(guān)鍵詞：智慧路燈系統(tǒng);物聯(lián)網(wǎng)技術(shù);設(shè)計(jì)

路燈系統(tǒng)是城市夜間照明的重要基礎(chǔ)設(shè)施，對(duì)于人們的城市生活居住體驗(yàn)具有重要意義。路燈系統(tǒng)發(fā)展過(guò)程中經(jīng)過(guò)了多個(gè)階段，從最初簡(jiǎn)單的統(tǒng)一化系統(tǒng)設(shè)計(jì)模式，到如今的智慧路燈設(shè)計(jì)系統(tǒng)[1]。在智慧路燈系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)揮了重要作用，能夠提升其智慧管理能力，改變統(tǒng)一化、粗放式路燈系統(tǒng)管理模式，降低系統(tǒng)管理成本，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)控制，符合綠色、節(jié)能城市發(fā)展理念。

一、智慧路燈系統(tǒng)框架

智慧路燈系統(tǒng)具有智能化、便捷化管理特征，需要物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)給予支持。智慧路燈系統(tǒng)主要包括圖像采集、信息采集、無(wú)線(xiàn)AP等模塊，能夠?qū)β窡粝到y(tǒng)進(jìn)行高效化管理，降低照明以及業(yè)務(wù)管理成本[2]。智慧路燈系統(tǒng)屬于智慧城市的一部分，也是智慧城市功能的重要體現(xiàn)。系統(tǒng)管理平臺(tái)主要包括兩大部分，分別為管理云平臺(tái)與智能終端兩個(gè)部分，兩個(gè)部分可以相互交流數(shù)據(jù)，云平臺(tái)又可以進(jìn)一步細(xì)分為業(yè)務(wù)與設(shè)備管理平臺(tái)兩個(gè)部分，如圖一：智慧路燈系統(tǒng)框架。

智慧路燈系統(tǒng)具備自我調(diào)節(jié)能力，能夠根據(jù)自然環(huán)境光照、環(huán)境變化，調(diào)節(jié)照明強(qiáng)度，改變照明范圍，甚至能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)范圍內(nèi)的單體控制，改變了傳統(tǒng)統(tǒng)一式系統(tǒng)控制方法，強(qiáng)化智慧路燈系統(tǒng)節(jié)能性。

智慧路燈系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程控制，管理員可以依靠平臺(tái)數(shù)據(jù)記錄、監(jiān)控、故障報(bào)警等功能，準(zhǔn)確掌握智慧路燈系統(tǒng)運(yùn)行狀況，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)精準(zhǔn)化管理，維修人員也可以通過(guò)故障報(bào)警信息，快速維修故障問(wèn)題，減少故障率，降低智慧路燈系統(tǒng)維護(hù)成本[3]。

二、智慧路燈系統(tǒng)智能終端

智能終端部分主要承擔(dān)了信息獲取、感知角色，包括多個(gè)模塊：（1）電源模塊;（2）通信模塊;（3）主控核心模塊;（4）前端傳感器;（5）報(bào)警模塊;（6）LED控制模塊;（7）其他等。如圖二：智能終端拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

主要模塊介紹：

第一：主控核心板模塊。能夠?qū)Ω鱾€(gè)終端部分進(jìn)行智能控制，具有良好的拓展性，可以配合前端設(shè)備使用。主控核心模板設(shè)計(jì)過(guò)程中，采用高性能核心板塊作為材料，數(shù)據(jù)傳輸功能強(qiáng)大。

第二：通信模塊。目前智慧路燈系統(tǒng)主要采用4G網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行，使用LTE多模通信模組，并使用MQTT協(xié)議完成通信過(guò)程。隨著通信技術(shù)不斷發(fā)展，智慧路燈系統(tǒng)通信模塊，正在積極推進(jìn)5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)完成通信過(guò)程，系統(tǒng)能夠傳輸更大容量的文件信息，如果配合系統(tǒng)其他模塊，可以實(shí)現(xiàn)信息資源共享[4]。管理員也可以直接通過(guò)通信模塊下載大量的數(shù)據(jù)，并及時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，實(shí)現(xiàn)多功能控制。另外，通信模塊也具備WIFI熱點(diǎn)共享能力，在智慧城市發(fā)展過(guò)程中能夠?yàn)槭忻裉峁￤IFI。

第三，電源模塊。智慧路燈系統(tǒng)電源模塊，是系統(tǒng)照明供應(yīng)穩(wěn)定性的重要基礎(chǔ)，如果電源模塊出現(xiàn)問(wèn)題，將會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)癱瘓。在報(bào)警模塊中，能夠?qū)﹄妷骸㈦娏鳈z測(cè)進(jìn)行，如果發(fā)生電路中電流、電壓運(yùn)行異常，會(huì)立即進(jìn)行故障預(yù)警，并將相關(guān)信息及時(shí)傳送給主控核心模塊，并由主控核心模塊發(fā)布控制命令[5]。

第四，前端傳感器。主要用于采集環(huán)境信息，能夠?qū)β窙r、空氣以及環(huán)境溫濕度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并將相關(guān)信息及時(shí)傳遞給后臺(tái)。

三、智慧路燈系統(tǒng)云平臺(tái)管理

城市路燈數(shù)量眾多，必須依賴(lài)于智能管理平臺(tái)，才能夠?qū)崿F(xiàn)高效化、便捷化管理。智慧路燈系統(tǒng)平臺(tái)設(shè)計(jì)中，需要考慮到設(shè)備管理與業(yè)務(wù)管理兩大方面，能夠全面覆蓋日常管理內(nèi)容。

（一）設(shè)備管理平臺(tái)

設(shè)備管理平臺(tái)，可以查詢(xún)?cè)O(shè)備工作狀態(tài)，執(zhí)行、下達(dá)設(shè)備管理命令。具體內(nèi)容如下：

第一，設(shè)備接入。設(shè)備管理平臺(tái)能夠根據(jù)實(shí)際需求，接入不同的管理設(shè)備，滿(mǎn)足設(shè)備管理信息交流。系統(tǒng)運(yùn)行異常情況下，接入設(shè)備也可以與平臺(tái)進(jìn)行信息交流，保障基本業(yè)務(wù)交流內(nèi)容。

第二，狀態(tài)查詢(xún)。設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)是管理員制定管理命令的重要依據(jù)，因此平臺(tái)應(yīng)該具備設(shè)備狀態(tài)查詢(xún)功能，了解設(shè)備運(yùn)行位置、狀態(tài)、鑒權(quán)信息等相關(guān)內(nèi)容。

第三，接收功能。管理員需要借助設(shè)備管理平臺(tái)實(shí)現(xiàn)路燈系統(tǒng)設(shè)備管理，因此平臺(tái)應(yīng)該具備命令收發(fā)功能，可以將管理員命令迅速傳輸給各個(gè)設(shè)備，并及時(shí)回復(fù)終端設(shè)備命令執(zhí)行信息。

第四，日志查詢(xún)。設(shè)備管理過(guò)程中，管理員需要了解設(shè)備命令執(zhí)行情況、運(yùn)行狀況，因此設(shè)備管理平臺(tái)應(yīng)該具備日志查詢(xún)功能，管理員可以通過(guò)翻看平臺(tái)日志了解相關(guān)信息。

第五，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。設(shè)備管理平臺(tái)應(yīng)該具備數(shù)據(jù)存儲(chǔ)能力，儲(chǔ)備相關(guān)信息，為設(shè)備管理平臺(tái)管理提供重要依據(jù)。

（二）業(yè)務(wù)管理平臺(tái)

業(yè)務(wù)管理平臺(tái)主要負(fù)責(zé)人員管理、監(jiān)控、報(bào)表、系統(tǒng)等多種業(yè)務(wù)管理。

第一，設(shè)備監(jiān)控。業(yè)務(wù)管理平臺(tái)具備設(shè)備監(jiān)控功能，管理員能夠及時(shí)獲取照明設(shè)備所在地的運(yùn)行情況，確定管理命令是否被有效執(zhí)行，了解設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)是否正常。

第二，管理查詢(xún)。管理員可以憑借管理權(quán)限，登陸業(yè)務(wù)管理平臺(tái)系統(tǒng)，查詢(xún)各項(xiàng)業(yè)務(wù)信息，并實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)管理。

第三，基礎(chǔ)管理。管理員可以通過(guò)基礎(chǔ)管理功能，對(duì)檔案、庫(kù)房進(jìn)行詳細(xì)管理，滿(mǎn)足路燈系統(tǒng)基礎(chǔ)管理需求。

第四，報(bào)表管理。管理員可以通過(guò)平臺(tái)報(bào)表管理功能，實(shí)現(xiàn)以下故障報(bào)表的綜合管理：（1）耗能報(bào)表;（2）維保報(bào)表;（3）巡檢報(bào)表;（4）環(huán)境參數(shù)報(bào)表;（5）其他報(bào)表等。

第五，賬號(hào)管理。業(yè)務(wù)管理平臺(tái)中包含短信報(bào)警、權(quán)限管理、賬號(hào)管理等多項(xiàng)功能，管理員可以通過(guò)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)賬號(hào)的有效管理。

第六，屏幕展示。業(yè)務(wù)管理平臺(tái)應(yīng)該具備信息展示功能，管理員可以直接通過(guò)屏幕展示功能獲取熱力圖、故障情況、圖像數(shù)據(jù)、大氣數(shù)據(jù)以及其他各項(xiàng)指標(biāo)等數(shù)據(jù)[6]。

結(jié)語(yǔ)：

智慧路燈系統(tǒng)是城市路燈系統(tǒng)智能化、信息化發(fā)展的必然方向，體現(xiàn)了信息化發(fā)展理念。因此在基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員要運(yùn)用智能化管理思維，將各項(xiàng)現(xiàn)代化的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于其中，實(shí)現(xiàn)智慧路燈系統(tǒng)的多功能管理。文章從三個(gè)方面分析了如何設(shè)計(jì)智慧路燈系統(tǒng)，但在實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)，還需要考慮城市照明需求、設(shè)計(jì)成本等諸多因素，合理優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。

參考文獻(xiàn)：

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