智慧灯杆在智慧城市中的运用研究

智慧灯杆在智慧城市中的运用研究

陈仪元

江苏松山照明集团有限公司 江苏扬州  225651

摘要：传统路灯系统可满足照明需求，但存在信息化水平低、能源浪费严重等问题。21世纪面对能源紧缺问题，国家提出可持续发展政策，要求各行各业走上节能减排之路。在此背景下，智慧照明管理系统应运而生，其运用智能化技术，实现了城市道路照明灯具的全面升级、集中化管控，促进了运维、照明的智能化、信息化发展。LED智能路灯具有智能调光的优势，可进一步加强智慧照明管理系统的智能化，文章对其进行深入研究，旨在实现LED智能路灯的有效应用，为智慧照明管理系统的建设提供保障。

关键词：智慧城市；智慧灯杆；功能设计；改造方案

引言

交通道路照明是城市公共基础设施的重要组成部分。随着城市化进程加快，交通道路照明灯具数量不断增加，耗能越来越大，电力供应趋于紧张。此外，城市照明的人工控制、路灯巡检等维护成本高昂，给城市管理带来很大困难。管理部门需要更高效的管理和节能方案，以促进城市照明和绿色节能的科学管理。因此，智能化管理路灯改造方案迫在眉睫。

1智慧城市

智慧城市指的是采用信息技术或创新概念，集成城市系统和服务，提高资源利用效率，以优化城市管理服务水平，改善人们的生活质量。从技术发展层面看，智慧城市是利用物联网、云计算等新型信息技术，实现全面感知、普适计算、泛在互联的融合与应用；从社会发展层面看，智慧城市是利用多种工具方法，实现社会环境下的可持续创新。建设智慧城市，是城市可持续发展的需要，是信息技术发展的需要，也是提高我国综合竞争力的必然选择。

2城市智慧照明管理系统应用现状

智慧照明管理系统是时代发展的产物，其依托于信息技术及新型手段。在城市基建的不断推进下，人们对城市照明提出了更高要求，以往的管控方式已无法满足当下需求；城市照明设备存在过度照明，早亮灯、晚熄灯等问题，电力浪费现象严重。信息技术的普及推动了智能化的发展，在此背景下，智慧照明管理系统诞生，应用现代科技建设了智能化、节能化的照明系统。但是，智慧照明管理系统的应用还处于探索阶段，在应用时存在一些问题，无法最大限度地发挥其效用，直接影响科学照明、绿色照明等目标的达成。应用LED智能路灯，可使路灯照明及景观照明朝着智能化方向发展，在降低能源消耗的同时，提高社会、环境和经济效益。因此，研究LED智能路灯的应用对城市照明环境生态化、高效化发展至关重要。

3应用优势

智慧灯杆在绿色照明、城市管理、公共安全等方面具有重要作用，相比于传统灯杆，其应用优势总结如下：（1）覆盖面广，是最基础的地面公共设施；（2）将多种功能集为一体，其中就包括信息收集；（3）扩张性强，和城市建设同步发展；（4）关系到人们的切身生活，关注度高；（5）采用平台管理，可实现资源共享、远程控制；（6）结构设计更加合理，安装维护方便，可节省人力成本；（7）连接5G网络，可提供无线通信服务；（8）开放性好，不仅适用于移动通信微基站，还能用在公共广播、无线通信、交通监控等方面；（9）造型美观，可以改善城市环境。

4智慧灯杆在智慧城市中的运用

4.1智能交通信号控制系统

智能交通信号控制系统是服务城市智能交通的基础应用。从逻辑架构上划分为四层——基础数据采集层、数据接入及存储层、数据应用层、用户层；采用的智能交通信号控制能与长沙市交警支队现有信控平台无缝对接。本系统为自适应协调控制系统，采用自适应协调方式控制路口，根据车辆检测器采集信息，对交通参数进行调整。产品可实现对已建设路口信号机的资源复用，实现干线协调、区域协调控制，并能确保与长沙现有的智能网联城市智能信号控制开放体系兼容。

4.2环境监测

智慧灯杆监测环境，可以采集温度、湿度、风向、风速、路面积水、环境噪声等情况。利用环境监测功能，能动态掌握空气质量变化，明确噪声多发路段并进行治理和控制；降雨后采集低洼路段地面积水深度，以便及时进行排水处理，避免发生城市内涝，改善城市整体环境。

4.3智能网联系统

智慧公交综合管理系统可分为三大场景，公交车辆、站台、场站；系统架构可分为前端系统和中心系统两部分。通过前端设备采集相关数据信息，利用通信网络把车辆实时运行数据、视频录像以及固定点位的数据发送至中心平台，平台系统对前端数据进行整合、分析、处理和存储，实现对车辆和人员的调度、监控、生成各种类型的数据报表。此次智能网联系统设计包含几个亮点应用，例如：公交车红绿灯、倒计时提醒，智能网联社会车辆也可以像公交车一样接收灯台、交通管理系统中的事故、拥堵信息提醒等；同时，也为保障智能网联产业落地，比如，中联重科研发的无人环卫车、无人重卡等场景落地提前布局。

4.4交通管理

利用智慧灯杆进行交通管理，除了智慧公交、移动执法以外，其余功能基本都能实现，包括雷达测速、交通诱导、违停监控、违章监控等。以交通诱导为例，在视频监控、通信网络的辅助下，监测道路上的人车运行状况，帮助行人车辆规避拥堵路段，缓解交通压力，提高出行效率。

4.5视频监控子系统

视频监控子系统通过布置于灯杆上的360°全景高清摄像头直接获取道路现场数据，例如人流、车流、交通事故、道路障碍等；后台管理人员可以全局概览、总体查看交通情况，也可以对局部区域、重点路段详细查看；同时具备调用事发现场周边路段监控的能力，能够为交管人员指挥判断提供及时准确的决策依据，最大程度地减少事故损失和保障人民生命财产安全。此外，全区域路面通勤情况会被实时上传至云端智控管理云平台，针对拥堵路段会主动规划合理通行路线并通过广播或灯杆上的显示大屏反馈给行车司机，减缓交通拥堵，节省司机通勤时间。

4.6行人安全过街系统

行人安全过街系统集合了检测触发、载波语音自动诱导等多种技术，利用人工智能、机器视觉技术自动识别行人、非机动车过路行为，检测甄别过往车辆的车速对行人的威胁，自动双向预警，在提醒驾驶员降速避让行人的同时，同步提醒行人注意观察驶来的车辆，从而有效避免交通事故，保护行人安全过街，提高行人通行安全及交通流效率。

4.7应急充电系统

应急充电系统包含电动汽车交流电充电桩并按里程间隔设置于路灯灯杆上，同时配备充电停车位，可实现按照时间、度数、金额、运行里程充电，也可作为居民购电终端。该系统内设有电动汽车品牌和型号数据库，可以根据电动汽车的型号自动匹配充电电压等级；对于数据库中没有的车辆型号，用户可根据液晶显示屏指示操作人工选择充电电压和模式，保障了充电安全性的同时，也解决了城市电动车充电难的问题。

结束语

综上所述，智慧灯杆身上所搭载的“装备”，为智慧城市的基础信息采集和服务提供平台，最终汇聚到“云”端，形成大数据。可服务于城市的交通、警务、财政等系统，可全方位的对各类数据提供支持。智慧灯杆将成为未来城市发展、治理的新平台，通过智慧灯杆“神经网”结合城市大数据平台，智慧城市“神经网”可不断滋生和建设，并以此支撑智慧城市的数字化和智能化。

参考文献

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