城市智慧路灯系统的若干设计问题分析

王函

（山东爱普电气设备有限公司，山东 济南 250101）

一、智慧路灯的网络问题

城市化建设提出了“智慧城市”的理念，在智慧城市建设的框架下，智慧照明是一个重要的课题，目前国内城市公共照明系统以物理控制手段为主，在上海、深圳等城市也有一定比例的公共照明系统，通过 GSM 网络SMS 服务进行无线控制，控制和维护的效率较低，系统稳定性不够、控制效果较差。符合“智慧城市”理念的“智慧路灯”在上海已经率先有了部分试点路段的样板。新型的智慧路灯或者智慧路灯杆集成了很多除灯光以外其他功能模块，如 WiFi，RFID，视频监控，汽车充电桩，显示屏，环境监测，微基站等等一系列原本不属于路灯杆的功能模块，大大提高城市管理水平，集约城市公共资源。但由此带来的庞大网络系统负担，却不是目前现有网络架构和数据管理平台可以解决的问题智慧路灯是智慧城市建设的一小部分，但麻雀虽小，五脏俱全，其基本的功能结构是一致的。实现区块路灯的开关以及调光，实现单灯信息的检索与状态反馈，这两项功能是智慧路灯网络的基础功能，在此基础上，预留足够的带宽，以保证实现监控视频数据流的传送，城市无线网络的覆盖，流媒体的数据传播等等一系列附加功能的累加，对于平台管理来讲，路灯的管控是双向交互的，而其他功能的加载仅是单项的数据传递，但其所需要的数据流量却远远大于路灯的信息量。例如一款集成 WiFi 热点的智慧路灯基本网络架构是将照明、安防设备、通讯设备系统集成在一根路灯杆上：安防摄像头集成在路灯杆上，通过智慧路灯的控制板做到安防信息的上传或者本地存储，考虑在智慧路灯上集成 LED 显示屏，作为信息发布的平台。视频数据可以通过有线（光纤）和无线（3G/4G）的方式传输到智慧路灯处。用户通过搜索并登陆 WiFi 热点的方式来收看视频。具体的实现方式可以是在 App 或网页上输入手机号，通过短信获得登陆密码，从而登陆。这些功能的叠加大大拓展的智慧路灯外延，其商业价值及后续拓展空间就有了广阔空间。

二、智慧路灯的认识问题

近年来，智慧路灯越来越被关注，因为其本身有助于提高城市管理水平，加强城市科技含金量，在现有的灯杆上集成了多种功能，实现了资源集约利用。但我们同时要有一个认识，智慧路灯归根到底还是路灯，提供路灯的基本功能是其本职工作。同时智慧路灯又不仅是路灯，因为其承担了远超路灯本身的工作职能，由于出发的视角不同，对于智慧路灯的关注点就会不同。例如，原本定义一杆路灯坏了，通常我们就认为灯不亮了。现如今，一杆智慧路灯坏了，其包含的内容大大增加，可能灯本身并没有问题，而是相关附加功能出现了故障。由此，智慧路灯的认识和标准统一是亟待解决的，到底什么是智慧路灯，哪些功能是必不可少，哪些功能是画蛇添足，需要有明确的评判标准，以结果看要有助于提高道路行驶安全等级，提高城市交通管理水平是评判智慧路灯的基本标准。

三、系统设计

（一）数据通信链路设计

城市路灯智慧照明系统实现的最为核心基础为远程通信网络构建，只有实现其远程通信网络才能对城市路灯进行智能化控制。首先，本文对远程通信网络设计主要基于3G、4G 技术及以太网通信技术。在 3G、4G 技术的移动通信模块进行数据传输方面主要通过以太网技术模块，以 TCP/IP通信协议方式进行完成。远程智能数据管理中心对其传输过来的数据进行分类存储；同理远程智能数据管理中心以同样方式将其控制数据与指令传输到 3G、4G 技术移动通信模块，该模块将其相关数据与执行指令传输到设定后的每个路灯目标之内，其传输渠道主要通过无线局域网完成；手机监测软件也是通过 3G、4G 技术及以太网通信模块将相关数据传输到远程智能数据控制中心，远程智能数据管理中心会对其进行针对性处理存储。之后，远程智能数据管理中心会采用同样传输方法，将其数据传输到手机监测软件中，监测软件会对其数据信息进行分析判读。通过分析判读手机监测软件会对各路灯的运行状态与照明效果进行问题分析，对其存在故障及问题路灯节点可以进行有效控制与调节，通过数据分析，科学、合理调整后可以使其照明标准明显提升，进而可以满足其城市照明与发展需求。

（二）远程智能监控平台结构设计

在整体城市智慧路灯照明系统构建中远程智能监控平台起到重要的关联作用，它是数据通信链路与终端应用的重要载体及控制主体。其中，终端应用主要包括：手机终端与实际终端，实际终端可以根据具体规划与设计，该实际终端主要包括：控制路灯数量、照明亮度与光色调节、区域及种类性能等。而数据通信链路是通过在各路灯中安置 3G、4G 通信模块进而实现与远程智能数据监控平台的关联及传输。在远程智能监控平台中，综合数据处理模块尤为重要，它主要包含：天文时钟、权限控制、系统维护、ERP管理功能。

结语

通过对智能城市路灯照明系统中的相关技术及结构构件分析，将研究重点及应用影响进行具体阐述，从通信网络搭建与数据传输入手，根据城市发展及百姓出行实际需求，对其智慧路灯照明系统及远程智能数据处理中心的实质性与作用性进行阐述。并对其系统构建的步骤性与设计性进行探究，为城市交通照明与百姓生活做出相应贡献。