城市路灯的建设与未来

摘要：随着中国经济的腾飞，城镇化进程不断加速。如今，城市越来越多也越来越大，城市的道路总里程在不断的攀升。与之对应，道路两旁的路灯将越来越多，如果不能合理规划则会带来巨大的能源损耗，也会给植物和夜间出行的动物带来生态灾难。本论文以驻马店市相关数据资料为基础，结合其他学者的研究成果，从路灯的过去、现在和将来为主要研究对象。为城市路灯的科学建设提供自己的建议。

关键词：智慧路灯;能源;反光

一、路灯发展史

首先了解过路灯的发展史，才能更好的科学规划路灯的光明未来。

路灯的发展史是一部户外追求光明的创业史，也是人类美好生活的探索史。

15世纪 伦敦-路灯最早起源

1417年，为了让伦敦冬日漆黑的夜晚明亮起来，伦敦市长亨利·巴顿发布命令，要求在室外悬挂灯具照明。后来，他的倡议又得到了法国人的支持。

16世纪 巴黎-路灯照明法令

16世纪初的时候，巴黎居民住宅临街的窗户外必须安装照明灯具。路易十四时，巴黎的街道上出现了许多路灯。1667年，被称为“太阳王”的路易十四还正式颁布了城市道路照明法令。

1807 英国汽灯

最初的路灯光线比较弱，因为路灯采用普通的蜡烛和油。后来改用煤油后，路灯的亮度有了明显的提高，而路灯真正的革命是在汽灯出现之后。1807年汽灯被安装在了波迈大街上，并很快风靡欧洲各国的首都。

1843 上海煤油灯

1843年，中国上海街头出现了第一盏煤油灯。后来，上海的租界的路灯又改为煤气灯，它是由伦敦移植过来的，亮度比煤油灯提高了数倍。

直到1879年，上海十六浦码头终于亮起了中国第一盏电灯，配备的是一台10马力的内燃机发电组，相当于一台手扶拖拉机的功率。初始的马路电灯在每根电线杆上装闸刀开关，仍需人工每天开启关闭，3年后方改为多个路灯合用一个开关，这种形式的路灯在全国各个城市沿用到20世纪。

1873 用电路灯

1873年亚力山大·洛德金设计出白炽灯泡。不久，这种灯泡被应用于彼得堡海军大厦的照明。几年之后，托马斯·爱迪生对这种灯泡进行了改进，使这种灯泡的亮度更强，生产成本更低。随着这种灯泡的大量出现，汽灯迅速退出了道路照明，电灯取而代之，成为城市夜晚户外照明的重要工具。

1906 北京官办路灯

京师华商电灯公司首先在东城安装了官办路灯。这些电灯算是北京最早的电路灯，到今年整整100年。

1911 北京城内7个区的街道路灯中，有电灯600多盏。

1929 北京煤油纱罩灯陆续换成了电灯。

1943 北京最后一批87盏煤油路灯被电灯取代，煤油灯退出历史舞台。

1960 前门地区安装了23盏日光灯路灯。这是北京第一次试用新光源，大大提高了路灯照明度。

90年代后 灯源技术升级

随着新的光源技术的出现，后逐步升级为高强气体放电灯、LED路灯。

路灯后时代-智慧路灯

2008 在纽约召开的外国关系理事会上，IBM提出了“智慧地球”这一理念，进而引发了智慧城市建设的热潮。

智慧城市建设已成为当今世界城市发展不可逆转的历史潮流，智慧的城市需要智慧的路灯，路灯承载的不仅仅是照明，还有人类智慧美好生活的更多诉求。智慧路灯成为智慧城市建设落地最自然的切入口，它照亮了智慧城市建设的道路，为探索智慧城市的建设者指明了方向。智慧路灯以灯杆为核心，为实现智慧照明、绿色照明的基础上，拓展视频监控、语音广播、4G基站、wifi覆盖、空气质量监控、报警求助、信息发布、广告互动等功能，实现硬件可植入，软件可叠加，应用可拓展，是“互联网+物联网+智慧城市”的有效实现，是智慧城市实现物联网感知平台的有效载体。

通过智慧路灯感知城市动态，聆听城市心声，并提供全程全时服务，真正体现“智慧”，体现高水平高标准，实现互联网互通，是物联网、云服务、大数据的综合运用，将全面提升城市智慧水平，推进“互联网+”战略实施。

二、现代城市路灯的科学规划

随着智慧城市的建设，现代城市路灯无疑将以智慧路灯为主。

（一）智慧路灯的优势

高效节能

对普通路灯进行智能照明改造后，可大幅度降低路灯的电耗，有效提高节能率。以广州中国科学院软件应用技术研究所在南沙逸晖路的改造工程为例，共有十八盏灯，智能路灯在LED灯的基础上进行了改造，增加了来车检测模式和时间控制模式对照明设备进行控制。通过一年的最终检测结果显示：节能率高达78.73%，年节省费用达到6044.4元，相当于年均节省9.93吨标准煤，年均二氧化碳排放量减少24.75吨。

智能管理

智能路灯具有全面和优化的路灯智能控制功能，为路灯管理人员提供更高效的管理和维护手段。

稳定可靠

产品的稳定可靠主要体现在以下四个方面：

①采用电力载波通讯技术，比其它的无线通信方式成本更低且更安全可靠;

②集中控制器的内核固件采用双备份，设备固件故障可自行修复;

③集中控制器有网络时钟自动校时功能，可不依赖服务器常年准确运行;

④基于云计算底层架构的软件平台具备高可靠性、负载均衡等優势。

配置灵活

智能路灯提供多种不同配置的产品线供用户选择，软件平台和硬件平台均可根据用户的实际需求定制。

（二）加快智慧路灯的普及

由于智慧城市建设尚处于初级阶段，我国智慧路灯发展时间较短，目前存在系统秩序性较差、智慧程度低等问题。在管理方面缺乏一定的经营谋划，实施部门与后期维护部门之间的沟通与协怍无法达到融洽。在自主升级方面，仍然有很多管理、实施、后期维护等工作都是由人工进行，无法对路灯照明信息进行准确的计算和评估，从而造成大量的人力物力浪费。

在中国华为科技有限公司的努力下，5G时代智慧城市正加速向我们走来。2019年是5G时代加速发展的一年，5G的建设离不开大量基站的建立。而智慧路灯有着独一无二的优势——密度大、无死角、全覆盖。智慧路灯无疑是大量小基站建立的最佳选择。把握机遇相信成功。

（三）安装细则

每个厂家生产的路灯是有些不同的，在设计之初要充分考虑到道路宽度、车流量、人流量等路况信息，从而确定合理路灯间距、杆长、安装角度。光照强度可以依靠路灯自行调控。此外，路基的质量也是非常重要的，它关系到路灯的使用寿命。在安装时也要顾及到对其他生物的影响，尽量不要破坏它们的生活节律，与自然的和谐。

三、新型路灯

近年来也不断出现些新型路灯，新颖奇特。在这里做些简单的整理。

（一）发光树做路灯

自然界有许多生物可以发光，它们发出的光有磷光和荧光两种。大家最熟悉的是萤火虫，在夏天的夜晚，它们那“腾空类星陨，拂树若花生”的美丽荧光曾引起人们的许多遐想。科学家研究发现，萤火虫发光是发光界中的荧光素，在荧光酶的催化下发出的间歇光，荧光素和荧光酶都是由发光基因“指挥”合成的。利用基因工程将发光基因导入植物培育出发光植物。目前，科学家已培育出发光的烟草、棉花等。如果将发光树种植到高速公路的两旁，白天做行道树，夜晚则可以做路灯照明。既节约了能源也保护了环境。

（二）荧光物质做路灯

一种防水的喷涂材料被称作“星光大道”，它能够在白天吸收紫外线，而且在夜晚发出蓝色光。这种喷涂材料铺设时耗时短，完成后四个小时就可正常通行。现在虽然在发光强度上还有所欠缺，但是在未来有望使用这种涂料照亮道路。为城市提供街道照明的低成本选择。

（三）能源再利用

第一种是废旧电池供能，利用废旧电池集中发电，既能避免重金属污染，又能有效利用资源。第二种是生物质能供能，有机废料被微生物分解生成甲烷从而产生电能。第三种是微生物雾霾净化供能，微生物雾霾净化器LED节能生态路灯配有空气净化系统和微生物过滤系统，不仅提高了空气质量又能给路灯提供能量。

五、结论

中国正发展的越来越好，尽管我国的智慧路灯发展时间短，相信随着经济、科技的不断强大，智慧路燈定将在我国蓬勃发展。彼时我们将看到奇幻的新型路灯。

作者简介：窦霄龙（2000.11—）男，民族：汉族，籍贯：河南驻马店市西平县权寨镇，学校：驻马店高级中学。

指导教师：申柯