城市道路交通智能照明灯的设计与应用

冯智磊

贵州电子信息职业技术学院，贵州 黔东南 556000

0 引言

智能照明灯是城市道路交通照明系统中的重要组成部分。传统的路灯设计通常采用高压钠灯，需要铺设十分复杂的供电线路，而且整个系统要耗费大量电力资源，照明光效较低。对此，如何才能设计出高效、环保、节能的道路交通照明系统对于城市建设来说有着重要意义。

随着社会经济的不断发展，各种生态能源得到了一定程度上的开发，在这种背景下，太阳能作为一种新型绿色能源也得到了广泛应用。将太阳能应用到道路交通智能照明灯中受到了人们的高度重视，无须铺架更多线路，也能发挥出传统高压钠灯所不具备的优势。对此必须予以高度重视，结合实际情况做好新时期道路交通智能照明灯的设计与优化，充分发挥出其积极作用，使其能够得到更好的应用与发展。

1 城市道路交通智能照明灯的发展概述

近年来我国社会经济发展迅速，城市道路交通照明设施得到了快速发展，照明光源发生了很大的改变，从传统的汞灯变成了LED灯。尤其是最近几年，信息技术广泛应用，人们构建了以信息软件为核心的道路交通智能照明系统一体化平台，将通信功能、电力功能和公共服务功能等全部融入其中，作为构建智慧城市的关键手段和途径。城市道路交通照明系统中的LED灯有着高质量、高效率的照明特点，而且光浓度分布十分准确而均匀，具有良好的显色性，带有无极调光功能，能够根据实际需要进行多样化的调节，从而获得良好的节能效果，相较于传统的汞灯来说极具优势[1]。

2 城市道路交通智能照明灯的应用现状

通过分析当前的道路交通智能照明系统可以发现，传统的分组控制已经无法满足当下城市建设和社会发展的需求。总线控制虽然控制精度较高，但线路安排过于复杂，因此安全性较差，而且需要投入大量的维护成本，故不能实现大规模应用；立足于无线网络构建的照明系统会受到信号稳定性的影响，因此必须保证通信技术和网络技术全面覆盖之后才能全面推广和使用，但结合我国目前的实际情况来看，一些地区明显不具备这个条件。

随着近年来我国科技的不断发展，在道路交通智能照明灯中所涉及的相关技术也在不断改变，技术水平逐年提升，有效弥补了多个缺点，立足于物联网基础的单灯照明控制系统便是典型的代表。设计此系统的过程中，需要应用到LED技术，整体上安装简单快速、可靠性较高，而且可以保证稳定的信号传输，是最适合我国城市道路交通建设发展的一种照明系统设计方式。该系统建立在物联网基础上，集控制中心、终端控制器、通信设备、网络技术、计算机控制系统、物联网技术为一体，可以有效保证城市道路交通智能照明系统的网络化、模块化、智能化、程序化发展。这一系统的应用和设计，不仅可以有效控制楼体亮化系统、景观亮化系统和管理路灯系统的正常运行，同时可以起到一定的装饰性作用。由于具备调节色温和亮度的功能，其既能够保证符合现行的照明标准，也能保证拥有稳定的灯源，根据时间、空间和地点的具体环境来提供可以满足人们需求的亮度，这也是在未来的一段时间里，我国城市道路交通智能照明系统的主要发展方向。随着通信技术和互联网技术的不断发展，智能照明灯在我国道路交通中将会得到更为广泛的应用[2]。

3 城市道路交通智能照明灯的基本结构

3.1 LED单灯

对于当前的城市道路交通照明系统来说，照明光源主要以LED灯为主，不但照明效果良好，而且能发挥出一定的装饰性作用，其颜色艳丽多彩，可以组合成很多极具审美性的装饰图案。传统路灯照明不但干线长，而且线路损耗较大；LED灯则正好相反，整体上电能消耗较低，同时具有高光效的特点，相较于传统路灯，灯耗仅为30%～40%。除此之外，LED灯也具有绿色环保的优势，不仅使用寿命较长，还可以有效节省投资和维护成本，也能够在一定程度上减少城市轻工业污染，不需要进行过多的人工操作。

3.2 智能照明管理平台

在城市道路交通智能照明系统中，智能照明管理平台发挥着重要作用，也是该照明系统功能控制中心，是保证整个系统实现安全稳定运行的重要基础。该系统是建立在用户标准基础上的，系统数据可以实时进行更新与完善，并对产生的照明数据进行分析与管理。同时这一平台具有很多其他功能，包括故障报警、能源管理、状态监控、订单管理等，这些功能的存在，为城市道路交通智能照明系统的应用提供了有力的技术支持[3]。

4 城市道路交通智能照明系统的设计与应用

4.1 系统设计

（1）在城市道路交通智能照明系统的设计过程中，需要利用控制器将独立的路灯汇集至接入层，将其与集中控制器连接在一起，利用网络技术将实时信息传入管理中线。服务器的部署主要由控制中心机房来实施，利用相应的计算机软件管理和控制所连接的路灯，以此发挥出调光调色、故障诊断、开启关闭等功能。在这一过程中，人们也可以利用移动终端来对照明系统进行控制与管理。

（2）常见的LED模组主要有两种不同的规格，第一种规格符合CSA标准，这种模组符合市场基本要求，而且整体的互换性较好；第二种规格符合CQC标准，也可以称之为光引擎模组，整体上的使用效率较高，对于使用环境并没有更高的要求。

（3）在城市道路交通照明智能系统中，系统架构设计环节占据重要位置，主要涉及四个部分的内容，分别是感知层、网络层、平台层、应用层。对于系统的照明控制，主要是将PLC作为核心，然后在此基础上明确灯杆的位置，随后将多媒体设备、环境监测设备、应急报警设备和安防设备等不同的智能感知设备融合在一起，以此来打造一个完整的智能灯网系统。

（4）对于智能照明系统的设计来说，软件的开发也十分重要，主要发挥着控制平台界面的作用,可以对照明系统管理平台中的安防模块、充电桩、信息发布系统等每个功能模块进行查询与管理，其不但具有一定的开放性，而且拥有系统平台融合性特点，可以有效增强智能照明系统的适应能力，从而让路灯照明系统真正意义上实现智能化、现代化。除此之外，也需要结合实际情况建立一个开放性的拓展性整体构架，以此促进智能系统和各个管理平台之间的互通互联[4]。

4.2 系统应用

随着我国社会经济的不断发展，眼下LED技术在各个行业中都得到了广泛应用，其相关控制技术也越发成熟。在城市道路交通智能照明系统中LED技术发挥着重要作用，不仅使照明功效提升，同时功能也变得更加丰富。从最近几年的社会发展中可以看出，城市道路交通智能照明灯在各大商业街区停车场以及城市主要线路中都得到了广泛应用，过程中借助PLC、NB-IOT、Lora、ZigBee、Wi-Fi、蓝牙等技术对城市内部的所有路灯系统都展开了实时监控和管理，可根据实际需要调整亮度、控制开关，在人们的衣食住行方面提供了有力服务。在北方寒冷的冬天，可以通过远程控制调节灯光色温，将其严格控制在2 700～3 000 K范围内；在炎热的夏季，也可以通过远程控制来调节与日光比较接近的色温，严格控制在4 500～5 000 K。除此之外，也可以运用路灯智能控制系统来控制一些多媒体设备，从而为人们提供实时的无线网络和通信服务。城市道路交通智能照明系统有效省去了人力的操作，通过智慧照明监控系统，可以根据不同季节的日出、日落时间和每天的光照强度对路灯系统进行控制和调节，还可以根据监测到的人流、车流情况来减少过度照明问题，不仅减少了资源的浪费，同时达到了节能减排的效果[5]。

5 结束语

综上所述，文章结合当前我国道路交通建设的实际情况探讨了智能照明灯的设计与应用及其相关发展。随着我国社会经济的不断发展，信息技术在各行各业的应用变得十分普及，人们生活质量在不断提升，城市道路交通智能照明灯的设计与优化也受到了人们的高度重视，在很多地区都得到了广泛的应用和普及，在为城市道路交通照明系统提供技术支持的基础上，有效促进了我国城市的良好建设与发展，相信在未来的日子里，将会更好地造福社会。