探讨智慧城市中智慧灯杆的运用

摘 要：智慧城市是工业化、信息化以及城市化综合作用之下的产物，而智慧灯杆的构建是建设新型智慧城市的必备条件，也是提升城市核心竞争力、抢占未来新型产业高地的重要基础。本文首先针对智慧城市形态及智慧灯杆的特点，探讨智慧灯杆在智慧城市中融合建设的必要性和可行性，希望能为推动智慧城市信息基础设施的集约化建设提供有益参考。

关键词：智慧城市；智慧灯杆；运用

中图分类号：TU113.6 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）36-0262-02

1 引 言

智慧灯杆是在路灯杆的基础上集成无线基站、WIFI设备、传感器、视频监控、RFID、公共广播、信息发布等多类感知设备，如同城市的神经末梢充分对信息进行采集、发布、传输形成一张智慧感知的网络，智慧灯杆在智慧城市中的运用可实现智能照明、智能安防、无线城市、智能感知、智慧交通、智慧市政等诸多功能。结合我国明确提出的“建设资源节约型、环境友好型社会”发展战略，以“集约”、“便捷”、“和谐”为理念研究更加开放的与智慧城市基础设施融合成为当前的热点课题，其中智慧灯杆是最佳的突破口。

2 智能灯杆应用于智慧城市建设的重要意义

智能灯杆是城市照明的重要设施，其智慧化后，相对于其他公共设施，将在智慧城市建设中担任感知层的角色，是各种智慧城市行业应用的载体，具有如下无可比拟的优势：

（1）覆盖面广：在城市所有地面公共设施中，路灯的覆盖面最高；

（2）点位多、死角少：大中型城市每条路都有路灯，已承担地理坐标功能；

（3）可实现多种功能集成：未来的路灯还将承载多方面的信息采集功能；

（4）市民关注度高：路灯已成为市民关注度最高的民生设施之一；

（5）与城市的扩建同步，扩张性强。

新型智慧路灯是一种集成各种信息设备技术创新复合应用的产品。智慧灯杆的合作开发是基于城市公共资源载体，创新性的集成了通信网络技术来实现强大功能是落实国家关于信息基础设施供给侧结构性改革建设的实例。它包括：智能照明系统；无线通信系统；智能安防系统；信息交互系统；环境监控系统；充电桩系统。基于照明基础设施，智慧路灯成为智慧城市的一个部分，能加快全市信息基础设施改造升级，使得城市管理更加数字化、智能化，为城市的管理运营及安全、交通、环境提供高效支持。

3 智能灯杆概述

3.1 系统分析

智能灯杆照明技术对于城市发展具有重要意义，同时是构建智慧城市关键性技术。照明和互联网相互融合形成新型智能性产品。智能灯杆是智慧城市构建当中重要元素，通过智能灯杆照明系统能够促使智慧城市更加繁华以及更加具有特色。

智能灯杆具备多种功能，通过智能调控技术能够促使照明灯具具备自动调节能力，从而促使当前照明系统实现智能化以及现代化。当前照明系统之中会利用传感技术，对于目标进行跟踪、监控，同时能够对于外界环境进行感知，通过参数对环境情况进行明确。

智能灯杆照明能够根据用户需要，将环境参数反馈到电路系统，这样，智能路灯就能够根据外界环境的变化调节光的色彩以及明暗程度，使当前照明系统更加具备人性化。智能灯杆照明系统之中，应当完善硬件及软件层面，软件层面需要对于控制手段及控制协议进行完善，发展人机交互系统，一旦系统出现某些故障，能够实现自动的检测以及修复，提升照明系统人性化、智能性以及稳定性。同时，硬件层面应当加强通信技术应用，例如，通过红外线通信、电力通信等方式促使了灯杆照明系统实现智能化调节。另外，还能够实现有效节能以及起到美化环境重要作用，同时智能化控制能够促使智慧路灯使用寿命延长。其次，智能灯杆的应用能够有效提升灯管理效率和管理水平，有效降低路灯维护费用，智能灯杆运用过程当中，不同的时间段，不同的照度。此外，可以根据功能区域中的实际情况，对于智能路灯照度进行合理设置，例如，某些地区深夜几乎没有人流量就会自动实现灭灯，不需要人工进行控制，实现路灯节能。由此可见，智能路灯应当给予用户提供良好舒适以及温馨环境，为智慧城市建设做出贡献。运用智能灯杆过程当中，应当采取有效方式对于无效照明时间进行控制，避免无效照明浪费能源。因此，通常智能灯杆照明系统当中会利用光敏传感器，感知外界环境，保障光线合理性。

照明系统联动，和其他系统实现有效联系。例如和监控报警系统实现良好联动，有助于对紧急事件进行处理。对于各节点灯具进行有效控制，包括灯具开关以及亮度。对于智能灯杆进行控制之中，会应用集中控制器，通过集中控制器会将监控信息发送到节点控制器，同时通过节点控制器将信息反馈到监控中心，这样能够实现对于智慧路灯有效控制。另外传统灯具会充气体，气体难以控制，容易出现各种问题以及故障。但是，智慧路灯更具有智能性，同时和传感器之间实现融合，提升灯具人性化程度，进而提升环境品质以及改善人们生活，同时能够降低能源消耗。

城市路灯还可通过感知系统，能够对于车辆信息进行获取，照明过程中智慧路灯能够切实保障照明系统和景观之间良好协调，促使道路环境更加温馨和谐，给予人们良好视觉感受，提升城市道路光照环境。

3.2 道路以及景观照明分析

智慧城市建设过程当中应当运用智慧路灯，通过运用灯杆数字显示屏以及通过智能驱动方案采集周围环境信息，同时对于路灯亮度进行合理有效调节，另外还能够将传感器系统和城市监控系统实现良好融合，通过运用图像识别技术确认服务范围之内具备较高的人流、车流量之后，才会提高路灯亮度。同时，会打开智能显示屏幕，通过显示屏播放新闻内容或广告等，在保障照明的基础之上，节约成本，避免无效照明。例如，智联通信企业路灯系统就注重节能性。路灯能够根据日出以及日落对于光照进行调节，从而对路灯进行精细化管理。另外，路灯能够实现调光控制，不同时间段就可以以不同的功率运行，有效节约了电能。除此之外，通过远程监控系统可以对于路灯进行监督控制，避免出现路灯漏电，防止安全事故产生，切实保障出行者的人身安全。

3.3 对传统运营商覆盖方式的改变

传统移动运营商均是在路边建筑上或者自建杆塔上进行基站布放、天线安装。移动基站挂载于智能路灯杆上，进行街道站和低高度站点方式建设，其最大的优势就在于高速率、容量大、调整方式灵活。现代运营商的无线网络，在网络建设初期，主要目标通过高站、大站进行快速的全面覆盖，小区覆盖半径一般为1～2.5km，天线挂高都很高。而随着网络的不断建设，站点的天线平均挂高越来越低、站间距越来越近。同时出现了两种网络建设的难点：“补盲”，对由于各种阻碍或遮挡导致信号无法达到的地点进行覆盖；“疏忙”，对于用户过于集中的区域进行话务量吸收而进行建站（见图1）。

4 智能灯杆应用案例分析

智能灯杆中智慧路灯在诸多城市进行了试点，其中，某城区将两千多盏高压钠灯转变成为智能路灯，通过控制器技术运用在当前的路灯照明系统，从而实现了智慧城市路灯自动控制以及智能调节，智能路灯根据控制设备及配电设备能够实现对道路智能监测，有效保障环境和谐性以及环境亮度，另外，能够有效缩减系统构建成本。路灯系统当中安装控制器，利用单灯控制方式，切实保障深夜阶段是“隔一亮一”照明方式，这样，能够一方面保障夜间照明，保障人们出行安全，另一方面，有效节约了电费开支，实现路灯系统智能管理和控制，促使资源利用效率得到显著提高。智慧路灯操作方便，便于管理人员操作，仅仅需要打开网络就可以登录控制系统，然后通过对控制系统对于智慧路灯进行控制。

另外，智慧路灯在长时间使用之后，个别路灯难免会出现损坏问题，通过控制系统，能够对于损坏的路灯进行定位，第一时间发现损坏路灯，这样就有助于管理人员安排相关维修人员对路灯进行维修，切实保障路灯系统稳定以及安全运行。例如，知名企业晶和照明就是研发智能照明系统的企业，该企业提出了智慧城市灯杆方案就具备一定参考意义，智能灯杆能够智能调节光照度同时智能感应；和报警系统联动，实现对紧急事故的处理。此外，路灯能够对于风向、城市雨量以及噪音量进行监测。

5 结束语

综上所述，智慧城市建设当中应当加强智慧灯杆的运用，其不但节能环保，而且有效提升照明效果，避免无效照明，同时也使政府部门建设成本降低以及管理效率的提升，给民众带来更好的环境、便捷度和信息化智能化的生活。在智慧城市大背景下，智慧灯杆建设提升了城市路灯服务质量以及道路环境质量，让我们真正体验到物联网改变生活。

参考文献

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收稿日期：2018-11-19