城市路灯建设与管理现状及对策(1)

张宗磊

摘要：为了应对全球能源危机，降低能源消耗，提高公共设施利用效率，建设新型智慧城市成为城市发展的重要方向。路灯是一个城市基础设施的重要组成部分，也是城镇居民生活中不可缺少的一部分。智慧城市建设速度不断加快，涉及的内容也很多，其中智能路灯的建设及其管理体系的建立与应用尤为重要。目前，大部分城市的路灯都是人工管理，路灯发生故障时不能及时准确定位检修，需要人工逐个排查，造成资源上的浪费。利用物联网和人工智能技术的智能路灯系统已经成为国内外研究的热点领域。因此，本文对城市路灯建设与管理现状及对策进行分析，以供参考。

关键词：城市路灯建设;管理现状;对策

引言

随着夜间照明系统及各种景观设施不断地发展，以往的人工排查设施及维护对相关部门是一笔耗时耗力的工作，缺乏有效的及时的预报故障排查机制，给相关部门造成了极大的经济支出。目前，随着智慧路灯控制的不断发展和更高效的智能端控制，既降低了成本也促进了节能减排。本文旨在设计一种新型的智能路灯管理系统。与目前市场上的传统路灯系统相比，该智慧路灯管理系统更符合现在城市需求，能源转化率更高，也更符合我国基本绿色减排的基本国情。

1城市路灯建设与管理现状

目前，部分城市在开展基础性设施建设规划的过程中，均缺乏对路灯设施的规划建设工作的重视程度，导致路灯设施工作常被搁置滞后，没有被囊括至城市整体规划或具备详细条例的规划设计范围之内。在此种情况下，路灯设施工作不具备统一的布局方案，城市同片区不同路段的路灯设施布局比较混乱，甚至部分地段经常存在缺灯少灯、重复建设等问题。在开展城市规划工作的过程中，相关地方政府未对城市路灯设施的外观做出明确要求，导致不同路段的路灯外形存在巨大差异，这种差异性会给居民带来杂乱无章的感觉。城市配备路灯的造型颜色均不相同、摆放位置存在各种各样的差异性，将会严重损害城市的整体形象，导致城市局部区域的美观度显著降低，给居民带来城市中设施搭配不和谐的负面感受。

2基于物联网的城市路灯控制系统设计

2.1硬件设计

系统的硬件总体设计由路灯节点模块和网关模块组成，路灯节点主要由以STC89C520单片机、以及各种传感器构成;网关模块是由ESP8266模块构成。各个模块相互链接、互相作用，传感器收集数据，将其数据发送给单片机，单片机接收到返回的数据后，对整体的设计模块进行处理和相应操作。

2.2软件设计

在感知层中，温湿度传感器检测路灯附近温湿度并通过在单片机中处理打包后发送到串口通过网关模块透传功能发送给云端服务器，实现云端和终端的通信。在网络层，用ESP8266模块作为终端和服务器的数据中转站，把数据通过以太网上传到云端服务器。在平台层中，是WEB和服务器之间的通信（共享内存实现），平台层服务器基于TCP/IP协议实现和终端网关的通信。在应用层中，用户可通过访问相应网址更改路灯工作状态和工作模式，可以再LCD显示屏显示设置的开关灯时间。

3路灯控制系统的程序设计

系统通电后，先使系统初始化，然后读取电铁存储器的特定地址。预先将设定好的数据采集时间、光照阈值等参数写入电铁储存器中，如果没有预先设定，则将系统默认参数写入电铁存储器的相应地址中。如果系统已经设置了预定参数并处于工作模式中，系统收到采集时间的时钟信号，MCU向传感器发送采集指令，并将传感器返回的数据进行解析和储存，之后系统进入待机工作模式，等待下一次时钟唤醒。提前设定的采集总次数完成采集以后，系统会计算这些数据中的最大最小值以及平均值，这些数据中的代表值是光照均值，将其与提前设定的光照阈值对比分析。当光照均值没有达到阈值，则判定光照不足，然后通过路灯控制模块打开路灯或者调整路灯的光照亮度，当光照均值大于光照阈值，则判定光照充足，然后关闭路灯或者调整路灯光照亮度。

4基于路灯的智慧城市信息化建设的相关应用

4.1智能照明系统

路灯的使用非常普遍，但传统的城市路灯耗电量很大，不但容易受季节和人为因素的影响，在维修操作过程中也存在一定的困难。因此，有必要建立基于智慧路灯的智能照明系统，对路灯进行智能控制。城市照明系统具有智能化，不仅指城市路灯照明，还包括汽车照明，需要路灯照明与汽车照明相互配合。车辆在行驶过程中，在特定的天气条件下，如雾霾、暴雨等，此时路灯不能完全实现照明功能，需要汽车灯光具有智能照明系统，可以根据道路情况智能改变，以提高车辆行驶的安全性。智能照明系统的建设应做到以下几点。首先，市政管理局作为“总经理”，全面负责各区域路灯的建设，根据实际情况对路灯的施工和管理进行综合考量、具体分析。其次，在运行智能照明时，应采用不同的通信手段和技术，如网络载体，尽可能地节约能源，全面有效地提高公共照明的管理水平，同时注重可见光与红外的融合，以保证路灯整体的照明性能。最后，应用智慧路灯做好视频监控工作。通过智慧路灯的应用，可以对视频监控中的格式进行相关处理，从而保证路灯连续以及调光的需要，确保路灯节能效能和数据识别的准确性，并将其传输到智慧城市物联网传感网络平台，以取得更好的效果。

4.2智慧安防系统

智慧安防系统是城市信息化建设的重要内容。该系统利用红外感应、高清摄像机对相应的数据进行分析，并通过互联网上传这些数据，通过全城的安全认证，保证城市交通建设安全，稳定整体城市社会安全秩序。在城市里，路灯铺满了各条街道、各个角落，充分利用它们，可以形成天然的影像监控网络。路灯照明安装有安全模块，它使用特有的光纤，集成街灯智能防盗模块，内建高清摄像机，利用GIS定位功能和RFID无线频率识别功能，主管部门可以获取路灯附近的数据并调整信息，防范突发事件。

4.3移动通信与热点覆盖

智慧城市信息化建设实现了移动通信和热点覆盖，这样可以减少基站整体设计的盲点，提升信息传递效率。另外，热点内容的覆盖可以有效提升城市化建设效率，从而保证人们日常通话的畅通。在路灯上设置無线信号灯，可以为人们的出行带来便利，同时有效减少了路灯建设成本。

5城市路灯建设与管理对策

5.1科学合理地完成前期布局工作

实际安装过程中，路灯设施的间距以及高度是布局设计的关键因素。在设计的过程中，路灯的高度应与道路的宽度以及道路的实际用途相互融合，路灯间距的确定会受到路灯的实际照明功率以及机动车道宽度等外界因素的影响。在现代城市建设的过程中，路灯设施的纵向间距大多为30～50m，路灯的间距不能过大。选择符合实际需求的路灯间距，能够极大限度地保障道路上的照度和照度均匀度，有效地避免斑马效应出现。在实际施工活动中，相关施工人员需要充分贴合路灯的设计需要以及地方实际情况，科学合理地开展布局工作，充分发挥城市路灯的应有功能。

5.2加强建设管理工作

近几年，我国对城市建设的投入力度越发提升，路灯在施工建设与管理上的完善程度飞速增加，但是在部分城市路段，还存留有未安装路灯的情况。还有部分道路两旁的路灯以及绿化带处于相辅相成的态势，给人带来视觉观感非常良好，但夜晚来临后，道路两旁的树叶过于繁茂，导致路灯投射出的光亮被挡住，给来往的车辆和行人带来巨大的不便，尤其在部分人流量较少的区域，灯光灰暗，经常给过往的行人带来不安全感。上述情况的发生原因为路灯建设与管理的投入不足，在实际建设过程中，并未投入充足时间和精力，没有完整具体的规划，也没有考虑多种外界因素可能会对路灯的正常工作造成的影响。

结束语

综上所述，智能路灯在智慧城市中发挥着不可代替的作用，可节省大量资源，降低碳排放，具有良好的社会效益，在成本上，可节省人员维护支出，具有很好的经济效益。

参考文献

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