黃勝?gòu)?qiáng)

(華藍(lán)設(shè)計(jì)（集團(tuán)）有限公司)

1 引言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的轉(zhuǎn)軌和社會(huì)轉(zhuǎn)型的不斷深化，以及物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)的不斷發(fā)展，智慧城市更需要一套整合安防系統(tǒng)、社會(huì)治安視頻系統(tǒng)、智能交通等系統(tǒng)，架構(gòu)云計(jì)算平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)整合、集成應(yīng)用的新型智慧型公共區(qū)域應(yīng)急管理體系。路燈遍布城市每個(gè)角落，具有分布廣、布點(diǎn)均勻、接電方便等優(yōu)勢(shì)，是智慧城市系統(tǒng)的最好載體。智慧路燈系統(tǒng)就是將智能調(diào)光、視頻播放、安防監(jiān)控、一鍵求助、語(yǔ)音對(duì)講、公共廣播、WIFI 熱點(diǎn)、RGB 氛圍燈、5G 基站、充電（汽車、手機(jī)）系統(tǒng)等技術(shù)高度集成，具有信息采集全面化、數(shù)據(jù)整合一體化、實(shí)戰(zhàn)應(yīng)用集成化、系統(tǒng)建設(shè)集約化4 大特點(diǎn)的路燈照明系統(tǒng)。

隨著智慧城市建設(shè)成為熱點(diǎn)，全國(guó)各地都在興起智慧路燈建設(shè)的高潮。位于中國(guó)(廣西)自由貿(mào)易試驗(yàn)區(qū)的南寧五象新區(qū)總部基地，是北部灣經(jīng)濟(jì)區(qū)品牌企業(yè)總部的聚集地，集金融合作、商務(wù)辦公、商業(yè)服務(wù)、產(chǎn)權(quán)交易、信息服務(wù)及行政服務(wù)于一體的智能化、生態(tài)型的區(qū)域性金融中心。2018 年通過(guò)“五象新區(qū)總部基地道路綜合改造提升工程”對(duì)總部基地內(nèi)的道路進(jìn)行整體提升改造，項(xiàng)目道路用地面積達(dá)47.59 萬(wàn)㎡，道路總計(jì)20 條，總投資近3.9 億元。該項(xiàng)目高起點(diǎn)的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建設(shè)，使總部基地的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)得到了質(zhì)的飛躍，城市面貌脫胎換骨。特別是廣西首個(gè)結(jié)合5G 通信、安防監(jiān)控及智能調(diào)光為一體的大規(guī)模智慧路燈建設(shè)，更是使總部基地“城市智慧化，管理智能化”的建設(shè)目標(biāo)得到充分體現(xiàn)。筆者曾作為專業(yè)負(fù)責(zé)人全程參與的智慧路燈的建設(shè)，對(duì)于智慧路燈設(shè)計(jì)過(guò)程及建設(shè)難點(diǎn)深有體會(huì)。

2 智慧路燈系統(tǒng)功能的確定

智慧路燈集成的功能的確定，是進(jìn)行設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。目前，智慧燈桿的各類子系統(tǒng)，基本都是采用模塊化設(shè)置，技術(shù)上來(lái)說(shuō)，集成各種功能的系統(tǒng)并不存在太大的技術(shù)問(wèn)題。智慧燈桿集成的哪種功能以及集成功能的多少，會(huì)直接影響到以下幾個(gè)方面。

①項(xiàng)目的投資成本，集成越多，成本越高。

②燈桿周圍的其他設(shè)施的設(shè)立，例如汽車充電功能，燈桿附近就應(yīng)設(shè)置路邊停車位。

③燈桿的用電量，智慧燈桿的各個(gè)功能模塊用電負(fù)荷不一。

根據(jù)項(xiàng)目的實(shí)際定位，本著實(shí)用為主的原則，去掉了一些華而不實(shí)的概念功能。該項(xiàng)目位于高端商務(wù)區(qū)內(nèi)，對(duì)通訊需求量大，通訊質(zhì)量要求高，結(jié)合5G建設(shè)正在如火如荼的進(jìn)行的背景下，路燈分布均勻，燈桿間距僅為30m 左右，能很好的滿足5G 布置的技術(shù)要求；公安天網(wǎng)系統(tǒng)，主要分布在各條道路路口和路中的重要節(jié)點(diǎn)，位置基本與路燈設(shè)置重合，合并燈桿能減少人行道上的立桿，利于行人通行，提升道路景觀；路燈智能調(diào)光，能故障自動(dòng)報(bào)警，提高道路照明設(shè)施的管理效率，同時(shí)調(diào)節(jié)深夜燈光亮度，節(jié)約大量的能源。經(jīng)過(guò)精心調(diào)查以及與各相關(guān)主管部門充分溝通后，最終確定了智能調(diào)光、安防監(jiān)控、5G 基站3 個(gè)主要功能，公共廣播、WIFI 熱點(diǎn)、充電（汽車、手機(jī)）系統(tǒng)等則設(shè)置于人行道邊綠地的休息椅等城市小品，智慧路燈與智慧小品共同組成了總部基地智慧城市系統(tǒng)[1]。

3 智慧路燈設(shè)計(jì)

3.1 路燈智能調(diào)光與控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

道路照明燈具采用LED 路燈，各道路路燈功率、桿高及間距等根據(jù)《城市道路照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》CJJ 45-2015 進(jìn)行設(shè)置。路燈燈具安裝有單燈控制器，對(duì)路燈單燈進(jìn)行開(kāi)關(guān)控制、亮度調(diào)節(jié)及信息采集。路燈照明專用箱式變電站設(shè)置集中控制器，單燈控制器與路燈集中控制器通過(guò)電力載波通信傳輸?shù)姆绞?，通過(guò)供電電纜傳輸數(shù)據(jù)。集中控制器通過(guò)自身配備的2G/3G/4G 無(wú)線通信設(shè)備與管控中心軟件連接，實(shí)現(xiàn)照明智能化遠(yuǎn)程管控。集中控制器通過(guò)傳感器實(shí)時(shí)采集照明設(shè)備的電壓、電流、電量等數(shù)據(jù)，監(jiān)測(cè)交流接觸器、斷路器、熔斷器等保護(hù)器件的運(yùn)行狀態(tài)，并將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)上傳至管控軟件分析、處理和顯示。管控中心根據(jù)城市景觀照明路燈的照明需要，為其量身制定開(kāi)關(guān)燈時(shí)間預(yù)案，通過(guò)制定合理的亮燈時(shí)間，有效杜絕照明早開(kāi)晚關(guān)事情的發(fā)生，免去繁瑣人工調(diào)校工作，通過(guò)管控系統(tǒng)精確控制獲得最佳節(jié)電效率。路燈智能調(diào)光系統(tǒng)具有遙控、時(shí)控（經(jīng)緯度控制）及手動(dòng)控制三種控制方式。

3.2 5G 基站集成設(shè)計(jì)

5G 基站融合燈桿布置位置根據(jù)通訊運(yùn)營(yíng)商的點(diǎn)位布置要求進(jìn)行設(shè)置，路燈線路同溝設(shè)置通訊套管及5G 基站電源線路套管，基站燈桿頂部設(shè)置5G 天線安裝位置，每桿路燈設(shè)置工作井方便日后5G 基站安裝施工[2]。為滿足基站用電需求，在路燈專變預(yù)留5G 通訊用電負(fù)荷，運(yùn)營(yíng)商可根據(jù)用電等級(jí)自行增加備用電源。

3.3 安防監(jiān)控集成設(shè)計(jì)

安防監(jiān)控設(shè)置主要為滿足公安天網(wǎng)系統(tǒng)使用要求，布置位置根據(jù)公安部門提供的點(diǎn)位布置要求進(jìn)行設(shè)置，路燈線路同溝設(shè)置5 根φ32 mmPE 管作為天網(wǎng)系統(tǒng)通訊套管及電源線路套管，智慧燈桿中部距地6m 處設(shè)置橫桿安裝監(jiān)控?cái)z像頭，燈桿上距地2.5m 處安裝天網(wǎng)監(jiān)控箱，每桿路燈設(shè)置工作井方便日后安防監(jiān)控系統(tǒng)安裝施工。為滿足基站用電需求，在路燈樁邊預(yù)留安防監(jiān)控系統(tǒng)用電負(fù)荷，管理部門可根據(jù)用電等級(jí)自行增加備用電源。

4 智慧路燈設(shè)計(jì)難點(diǎn)

智慧路燈設(shè)計(jì)涉及多個(gè)系統(tǒng)的融合，相較于常規(guī)的道路照明設(shè)計(jì)，要復(fù)雜很多，具體體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：

1）各子系統(tǒng)的需求與資料搜集

智慧路燈系統(tǒng)功能確定后，應(yīng)通過(guò)各子系統(tǒng)所涉及的主管部門搜集相關(guān)的規(guī)劃、設(shè)計(jì)及批復(fù)文件等資料，子系統(tǒng)越多，涉及到的部門也越多，資料的搜集是設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，也是設(shè)計(jì)依據(jù)，必須充分了解，避免后期設(shè)計(jì)工作反復(fù)。

2）梳理搜集到的資料，確定智慧路燈的點(diǎn)位

通常，智慧路燈需要融合的各個(gè)子系統(tǒng)，都是由各主管部門委托相關(guān)單位各自進(jìn)行設(shè)計(jì)和施工，子系統(tǒng)的點(diǎn)位相差會(huì)比較大。智慧路燈設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)梳理制約點(diǎn)位布置的最主要因素，初步調(diào)整各系統(tǒng)的布點(diǎn)位置，然后再與相關(guān)主管部門進(jìn)行反復(fù)溝通，最終確定智慧燈桿的點(diǎn)位，這會(huì)是一個(gè)異常艱難的過(guò)程。

3）必須與各主管部門溝通，通過(guò)細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)充分滿足管理部門的訴求

主管部門最為看中的就是建成以后的使用及管理，每個(gè)子系統(tǒng)各主管部門都有其常規(guī)做法和管理流程，例如，天網(wǎng)系統(tǒng)通常采用5 根φ32 mmPE 管作為天網(wǎng)系統(tǒng)通訊套管及電源線路套管，而路燈管線通常采用φ75mm 的塑料管，采用差異化的管材也正好區(qū)分各類管線類型及主管部門，便于區(qū)分責(zé)任；再如監(jiān)控?cái)z像頭及監(jiān)控箱等后期由公安部門自行安裝的，則應(yīng)考慮燈桿上開(kāi)口、預(yù)留孔位和預(yù)留螺栓等細(xì)節(jié)。

5 關(guān)于智慧路燈建設(shè)的思考和建議

①智慧路燈建設(shè)不能“好高騖遠(yuǎn)”。目前，智慧路燈已實(shí)現(xiàn)十多項(xiàng)智慧功能，功能取舍應(yīng)與實(shí)際需求相適應(yīng)，不應(yīng)追求大而全，功能融合越多，技術(shù)越復(fù)雜，不但前期投資大，而且后期使用過(guò)程中故障率及維護(hù)成本都很高。

②智慧燈桿的建設(shè)應(yīng)充分考慮后期使用過(guò)程中各主管部門責(zé)任的劃分，維護(hù)便利性及減少維護(hù)費(fèi)用。通過(guò)充分溝通，注重細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)，盡量采用標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品，降低維護(hù)難度和費(fèi)用。

③智慧燈桿應(yīng)該采取靈活組合的方式，采用模塊化設(shè)計(jì)，根據(jù)需要靈活組合，而不是千篇一律的把所有的系統(tǒng)都完全整合到一個(gè)燈桿上，能合則合，不能合則分，強(qiáng)行整合，可能會(huì)造成效果不佳，不滿足使用要求，甚至?xí)黾硬键c(diǎn)數(shù)量，導(dǎo)致投資增加。

6 結(jié)語(yǔ)

智慧路燈是一種新生事物，在建設(shè)過(guò)程中不斷改進(jìn)與完善，智慧路燈建設(shè)極大促進(jìn)了“智慧城市”建設(shè)，必將給人民生活帶來(lái)極大便利。