郭明博

摘 要： 隨著現代化的城市建設發(fā)展，智慧城市模式逐漸的獲得公眾的認可。LED智慧路燈系統(tǒng)作為智慧城市的重要建設內容，能夠為智慧城市發(fā)展提供基于路面照明的多方面技術支持。本文對LED智慧路燈系統(tǒng)的優(yōu)勢進行分析，探究目前已有的LED智慧路燈系統(tǒng)產品及設計方案。并探索LED路燈系統(tǒng)在智慧城市中的應用，借此為智慧城市發(fā)展及建設提供相關建議。

關鍵詞： 智慧城市;智慧路燈;路燈系統(tǒng)

【中圖分類號】TU984 ? ? 【文獻標識碼】A ? ? 【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.33.003

前言：智慧城市是現代城市發(fā)展以及建設的新方向，智慧城市云集了大數據技術、物聯網技術等全新的信息技術，運用多種傳感技術集成了城市核心系統(tǒng)。通過智能算法及信息技術的集成，能夠處理城市內部公共交通、城市服務、民生及環(huán)保等各類信息。而LED智慧路燈系統(tǒng)是智慧城市中的重要組成部分，不僅能夠節(jié)約城市能源，同時能夠實現溫度、霧霾、濕度、噪音、交通等多方面路面信息的收集，成為智慧城市美好生活的具體體現。

1 LED智慧路燈系統(tǒng)的優(yōu)勢

路燈是道路建設必備的照明工具，是城市居民出行必不可少的基礎設施。LED具有響應快、可調控的光源優(yōu)勢，因此能夠作為綠色節(jié)能光源替代傳統(tǒng)路燈，成為智慧照明的有力支持。LED路燈與信息技術的結合，能夠搭建智慧公共照明管理平臺、形成智能路燈管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過通訊技術以及電力載波技術等，實現了路燈的遠程控制及集中管理，不僅達到了節(jié)約能源、便于路燈維護的目的，同時能夠發(fā)揮多樣的智慧路燈功能。例如智慧路燈通過視頻圖像、溫度、壓力、微波等信息的搜集，獲取城市路面信息，能夠形成一張巨大的城市感知網，針對道路出巡、線纜盜取、漏電監(jiān)管等問題實現實時監(jiān)控。LED智慧路燈就是將LED照明與信息化照明、照明管理、傳感器感知等有效的結合在一起，形成覆蓋在城市路面上的感知網絡，促使城市管理通過路燈智慧起來。

與其他智慧城市管理網絡相比，LED智慧路燈形成的管理網絡，能夠促使城市設施形成更大范圍的連接，保證城市各個角落有效連接起來，發(fā)揮綜合效應。智慧路燈提供的感知數據，促使各個部門、各個行業(yè)形成數字化的信息共享，同時制定統(tǒng)一的信息標準。在照明管理、路面管理、監(jiān)控管理等多個方面提升管理效率。

2 LED智慧路燈系統(tǒng)產品及設計方案

2.1 LED 智慧路燈系統(tǒng)產品

2.1.1 網絡系統(tǒng)產品

目前基于網絡系統(tǒng)思路開發(fā)的LED智能照明系統(tǒng)產品較少。我國于2016年，由華為公司推出了業(yè)界首個智能控制照明物聯網系統(tǒng)產品。這一網絡系統(tǒng)最大的亮點在于，能夠實現遠程的照明調整控制，最大程度的提高節(jié)能效率。簡單的說，該系統(tǒng)將城市道路中所有的路燈進行了物聯網網絡系統(tǒng)的連接，通過多級智能控制方案，基于GIS對每一盞路燈進行了系統(tǒng)的可視化處理。當照明管理者對路燈狀態(tài)信息進行查詢時，可以基于實時狀態(tài)對每一盞路燈進行開關、功率、監(jiān)控等多方面的精準控制。在照明需求率低時，可及時轉換節(jié)能模式，真正的按照需求獲取能源，避免能源浪費。除此之外，該系統(tǒng)結合IPv6、6LoWPAN技術，實現了低能耗、自主網的快速管理控制。在進行路燈管控時，能夠結合亮度傳感器、溫度傳感器、流量監(jiān)控傳感器、天氣環(huán)境監(jiān)測傳感器等多個模組，形成組合的管控模式。

歐司朗LED智能照明方案，是基于光管理軟件單獨控制的LED智慧路燈系統(tǒng)。這一系統(tǒng)通過計算機優(yōu)化分析，得出了最佳的軟件配置，能夠根據時間、空間，以及環(huán)境，綜合調節(jié)燈具、光源的照明狀態(tài)。系統(tǒng)的主要架構包含了SLC軟件，互聯網協(xié)議以及網關，能夠對照明系統(tǒng)進行有效的管理規(guī)劃，實現數據庫與互聯網的連接保存、完成信息處理，以及軟件及時發(fā)送、控制命令。

2.1.2 智能硬件產品

目前，國內外基于智能硬件思路開發(fā)的智慧路燈產品，主要是對原有的路燈智能模塊進行拼接以及功能升級，幫助路燈主體形成，具有無線WiFi、4G或5G基站等無線發(fā)射裝置、攝像頭、空氣質量傳感器、溫濕度傳感器、互聯網掃描儀等多功能的綜合性路燈設備。多功能技術的融合，使路燈的可用性及智慧性極大的增強，獲得了功能性的擴展，從而使原有的基礎性照明，擴展到路燈信息收集及互聯系統(tǒng)。

2.2 LED智慧路燈系統(tǒng)設計方案

LED智慧路燈系統(tǒng)的設計，主要是完成多層控制以及廣分布點的覆蓋。整個系統(tǒng)以路燈作為基礎的節(jié)點，將其分布到整個城市路面的各個角落，再結合LED的可調控特性，實現各個路燈節(jié)點的互聯。節(jié)點的互聯實現了信息的互通、不僅便于信息收集，同時能夠完成信息發(fā)布。加之對路燈的智慧調光、按需照明，進一步的把控了路燈的節(jié)能功能，實現了路燈的智能感應。除此之外，通過對路燈節(jié)點的定位，能夠細化整個城市的區(qū)域坐標，能夠依照路燈作為基礎的信息節(jié)點，搜集城市路面的圖像信息、紅外信息，獲得具體的空氣質量數值、溫濕度情況。通過搜集的信息，還可預測風速、風向、雨量等氣候狀態(tài)。

路燈監(jiān)控系統(tǒng)可分為三層控制，依次由遠程監(jiān)控中心、網關節(jié)點，以及路燈普通節(jié)點構成。每一個節(jié)點路燈燈桿下，涂裝設控制箱、配置各類傳感器以外，還可結合具體需要，加設廣告顯示屏、充電樁等設備，提供商用服務。

3 智慧城市中LED智慧路燈系統(tǒng)的應用

3.1 道路及景觀照明應用

道路及景觀照明是智慧路燈的基礎應用。而智慧路燈與傳統(tǒng)路燈的區(qū)別在于，能夠通過智能驅動方案，感知周圍信息對路燈亮度，按照外界需求進行合理的調節(jié)，實現傳感系統(tǒng)與監(jiān)控系統(tǒng)的有效協(xié)同控制。并通過圖像，保證路燈符合照明范圍內的人流、車流亮度需求。除此之外，智慧路燈在道路及景觀照明過程中，能夠提供LED顯示屏幕廣告，在節(jié)約成本的同時，具備商用性。

3.2 智慧交通綜合管理應用

LED智慧路燈屬于智慧交通建設的一部分，路燈通過電力載波通訊技術能夠實現遠距離的定位及傳輸。通過路燈傳感器獲取的現場數據。能夠對路燈所在的交通范圍進行節(jié)點數據采集。分析路面環(huán)境、周邊氣候以及交通狀況，提高交通綜合管理效率。智慧路燈集成紅外感應器、高清攝像頭等，能夠監(jiān)控城市交通車輛速度及數量，及時傳送至交通控制中心，幫助緩和交通壓力，引導車輛規(guī)劃行駛路線，實現交通分流。

結語：智慧路燈是智慧城市建設的重要組成部分。智慧城市中LED智慧路燈系統(tǒng)的應用，能夠發(fā)揮巨大的節(jié)能及管理優(yōu)勢，感知路面狀態(tài)、實現功能升級。在道路及景觀照明、智慧交通綜合管理等多個方面，實現有效的應用，推動智慧城市建設發(fā)展，形成智慧城市感知節(jié)點，實現合理的能源利用，讓新型智慧城市煥發(fā)生機。

參考文獻

[1] 申志軍.LED智慧路燈在智慧城市中的應用分析[J].華東科技（綜合），2018.

[2] 譚冠銘.LED智能路燈在智慧公共照明管理系統(tǒng)中的應用[J].電腦知識與技術，2019：248-249.