智慧城市背景下照明监控管理系统实现探索

王士标

（扬州市城市照明管理处，江苏 扬州225002）

0 前言

国内目前所展开的城镇化建设已经取得显著的成果，随着城镇规模的扩张对道路照明监控管理系统提出了更加严格的要求。基于此，可采用城市照明集中监控和分时控制模式，以支路和单灯控制方式相结合，用户在平台软件或手机APP上，即可实现全市路灯和景观照明的集中监控和统一管理，达到城市照明智能化和节能、增效的目的。

1 智慧城市背景对照明监控管理系统的要求

1.1 人本理念的要求

城市照明最终的服务对象是广大人民，应当以人本理念作为核心原则，以为人民提供便利为主的设计理念进行系统设计，也即是政府对照明监控管控系统的第一要求。

1.2 信息化的要求

当前社会的信息技术和信息化建设已经呈现一种潮流背景，即是智慧城市背景构成的原因，因此在这种背景下照明监控管控系统务必要加强信息化技术开发，确保该系统的高效率性和科学性。

1.3 共享性的要求

该系统作为城镇基础设施中的一部分，与交通和电力等城市系统之间存在着必然的关联性，因此为了考虑整体城镇化系统就必然要加强道路照明监控系统的共享性。

1.4 智能化的要求

智慧化要求能够促使该管理系统在运营和管理方面体现出高效率，因此要秉承智能化建设的前提下来进行发展，加强智能化技术应用。

2 智慧城市背景下照明监控管理系统的特点

（1）该系统能够实现故障的自动巡查功能并且具有完善的警示系统，并且该系统平稳可靠，能够最大限度减少人工检查照明系统的时间，节约劳动力并且提高效率。

（2）能够按照天气变化和季节变化设置相关数据的光强度，拥有光照亮度智能调节功能。

（3）能够实现间隔亮灯、单边亮灯、单基灯杆上多个灯头的分时亮灯或降功率亮灯。

（4）能够根据不同的路段和时效对照明系统进行排查，有效统计并上传亮灯率和照明灯故障概率，有效提高故障处理的效率。

（5）能够利用智能预设功能对路灯进行智能调控，有效完成对路灯的自动开关和报警共享性，与报警系统完成关联并且支持报警功能。

（6）能够具备大数据的实时监控与显示，并且与电子地图数据系统相互关联。

（7）该系统能够有效优化城市的外在形象，提高交通运输效率和交通事故控制程度。

3 智慧城市背景下照明监控管理系统的设计

图1 系统结构

城市照明监控管理系统主要由控制中心、运营商网络和分布在城市各个路段或楼宇景观点的照明监控终端以及每个灯杆或灯头处的单灯控制器组成。图1为系统结构图。

4 智慧城市背景下照明监控管理系统的解决方案

4.1 城市路灯照明无线监控系统解决方案

路灯照明无线监控系统主要由控制中心、运营商网络和分布在城市各个路段的路灯监控终端组成，可实现遥控、遥测、遥信、遥调、遥视等功能。在平台软件或手机APP上即可方便实现全市路灯的集中监控和统一管理，达到城市照明智能化和节能、增效的目的；同时还可以节约夜间巡灯产生的车辆、人员费用的支出。

4.2 单灯节能控制系统解决方案

增加单灯控制功能后，可以将控制、监测对象延伸到每个灯头，故障定位更精确，避免误报。同时具备调光和漏电监测功能，可根据现场路段光照度时段需求，及时调整控制策略、节约能源，并可有限检测漏电流或灯杆带电情况，及时发现安全隐患。

4.3 线路漏电监测保护系统解决方案

线路漏电监测保护系统由控制中心、安防集控器、漏电监测模块及通信网络组成。一旦发生线路漏电，控制中心第一时间产生报警信息，并高优先级进行通知用户；中心软件可以及时发现哪台路灯配电箱的哪条路灯线路发生漏电，并可实时获取实际漏电电流，为正确甄别判断提供依据；高于预置漏电值时系统自动报警，并可自动切断漏电线路，防止安全事故发生。当线路漏电经过现场排查维修，恢复正常后，系统自动恢复供电，无需维修人员到现场合闸，整个过程由系统自动组成。

4.4 电缆被盗报警系统解决方案

电缆被盗系统由控制中心（云平台）、电缆被盗安防集控器、电缆被盗报警组成。安装于路灯配电柜处的电缆被盗安防集控器加载信号对每根电缆分布布放，24h全天候监控电缆被盗报警；而在每根电缆的最后一根灯杆安装电缆被盗报警器，可实现线路白天无电和夜间带电情况下的电缆被盗或剪断的报警，报警内容地点、电缆编号、时间等；控制中心收到报警信号立即通过声光、语音、短信、维修推送等方式通知值班人员或110联动。

4.5 配电箱门禁管理系统解决方案

配电箱门禁管理系统主要由路灯控制中心、门禁管理管理子系统、手机APP、现场门禁控制器、门磁锁（电插锁、电磁锁）、电源组成。系统可实现全市路灯配电箱的箱门远程开启，并能够从控制中心获取现场路灯配电箱的箱门打开状态；可设置门禁分区分片权限管理；系统安全可靠，具有实际可操作性；能够形成路灯配电箱开启日志；异常箱门打开能够主动向监控中心报警。系统解决了控制线停电、门禁控制器与监控中心通讯失败及门禁控制器死机等技术难题。

5 智慧城市背景下照明监控管理系统的实现

为了使本文更具有现实意义，本文以扬州市作为探索对象，对其智慧城市背景下道路照明监控管理系统的设计与实现展开探索。

扬州市实现该系统的主要目标就是为了节约公共资源和能源，从而为居民提供更加安全的照明亮度，适当减少照明亮度过高对交通安全所造成的危害，有效优化交通运输效率。因此本系统以物联网技术作为主要技术，进而实现对路灯此类长期需要照明的LED灯进行亮度调节、故障申报和报警等功能，有效促进城市路灯节能智能化控制体系的建设，因此具体思路如下：

（1）引进并使用先进技术完成该系统的组建，其中包括上层的控制中心（云平台LiCloud.cc）、中间层的照明集控器和下层的单灯控制器组成，兼容各种通信方式。

（2）采用完善的数据中心系统对照明灯数据进行录入和采集，进而组建统一的路灯入库编码，为管理系统提供便捷。

（3）整理汇总相关技术、数据库和网络平台，并且采取科学有效的设计方案，统一进行规范并实施。

（4）完成数据库、网络平台等设施系统的建立并进行试用，最终进行调试。

另外，提出了扬州市智慧城市背景下道路照明监控管理系统的实现步骤，因此，本系统的实现具体如下：

①建立项目。扬州市根据道路照明监控管理系统制定相关的项目规划并且进行招标，首先针对工程项目进行实地勘察，其中包括地段、时间设置、亮度设置等数据的调查；其次针对工程项目所需的技术和数据平台进行研究；最终展开系统建设工作。

②建设工作。首先针对照明灯监控终端进行实验并测试可用性，同时采取单灯控制器，实现对照明控制柜和单柱路灯的检测，完成系统连接并控制；其次，建立完善的云计算数据技术纳入到系统当中，实现对重要节点视频信息的控制与管理；最终完成安装与设置，实现对城市照明设备的工作状况监测与管理。

③实现效果。从目前来看，该系统采用科学合理的开关灯控制策略及调光、便功率等措施，节点可达30%以上。综上，由此可知，该系统能够很好地实现对路灯的节能控制，并且该系统能够有效完成报警系统和信息共享系统，有效减少交通事故和路灯故障率，不仅提高城市资源的利用率，同时优化扬州市的交通运输控制效率。

6 结论

本文针对智慧城市背景下照明监控管理系统展开探索，最终结果得出，该系统不仅能够控制路灯的亮度数据，同时还能完成报警、现场检测等功能，同时还符合我国目前所实施的城市化建设战略目标，是目前急需建设的项目工程。本文以扬州市为例，提出了具体实现照明监控管理系统的步骤与方法，并且指出了所取得的良好成果，本文认为该系统能够帮助地方政府有效减少城市照明资源投入，极大程度上节约了成本，同时是提升交通运输管理能力。另外，在设计期间还可以通过建立系统模型的方式来提高设计方案的准确率。