基于智慧城市模型的城市路灯构建分析

韦家甫



基于智慧城市模型的城市路灯构建分析

韦家甫

（南方电网综合能源有限公司，广东 广州 510000）

随着社会的不断发展，人们对城市建设质量的要求也越来越高。智慧城市这一概念的提出，引起了社会的广泛关注，尤其是智慧城市符合社会可持续发展的要求，可以综合多种资源，实现资源的可持续利用。随着国家智慧城市试点的不断增加，物联网、云计算、下一代互联网等新技术将得到广泛应用，人们的生活质量将不断提高。因此，对智慧城市模型的城市路灯构建进行了探讨。

智慧城市模型；路灯；大数据；传感器

传统路灯的建设中，虽然城市路灯遍布整个城市，但只具备单一的功能。随着智慧城市的提出和建设，城市路灯的建设需要改变思路，结合智慧城市的建设，需要构建一个综合性的服务系统，尤其是要增加城市路灯除照明以外的其他功能，还需要进行深入分析，从而为市政服务提供更有力的支持。

1 智慧城市

我国住建部2012-12发布通知表示开展国家智慧城市试点工作，智慧城市概念的出现，对于改变城市功能具有重要的意义。智慧城市的建设，需要借助各种智能化传感器感知物理城市，借助云计算和大数据等多种科技手段，通过综合分析之后指导各种城市服务，从而为政府决策提供数据基础，为政府提供便民服务提供有效支持。智慧城市的建设，需要构建一个完整的系统，传统的城市路灯需要进行升级改造才能满足智慧城市的需求[1]。

2 智慧城市面临的挑战

在城市的建设过程中，各项指标都在稳步提升。随着信息化时代的不断发展，医疗、教育、市政以及公安和交通等很多部门已经逐步建立了相对孤立的信息化系统，但是这种孤立的系统并不能完全满足城市科学建设的需求。所以，为了满足相关工作的需求，这些信息化系统还需要进一步完善，结合智慧城市的建设要求，需要将各种不同的系统进行整合，实现统一管理。

在传统的信息化系统中，电力和通信系统的使用已经无法满足智慧城市建设的需求，而且在施工过程中还有很多的阻碍，及时实现资源的整合是当前的首要任务，城市的智能化监测还需要利用大量信息感知终端、供电线路、通信网络等，因此，智慧城市的建设目前还面临着巨大的挑战，需要相关部门逐一完成[2]。

3 城市路灯构建研究

在城市的建设中，城市路灯基于自身的特点，会沿着城市道路以及街道进行铺设，类似于城市的血管和神经，传统路灯只能提供照明需求，而且会受到季节、人为等因素的影响，容易造成资源的浪费。但是智慧路灯则具有“有网、有点、有杆”三位一体的特点，可以及时完成信息的采集和发布，形成一个遍布城市的智慧感知网络，可以实现路灯的智能控制，以及路灯分时段照明和自动调光控制，尤其是可以实现对城市各领域的精细化管理以及资源的集约化利用。智慧路灯可以提供灯杆资源、供电资源、通讯资源，并形成天然的网络，一杆多用的智慧灯杆是智慧城市的接入点。城市路灯的建设主要由市政部门负责管理，城市路灯的供电网络相对独立，因此，在建设和管理的过程中需要特殊对待，基于智慧城市的要求构建科学的城市路灯网络十分必要[3]。

3.1 智能照明系统

智慧照明主要是运用电力线载波等不同的通讯方式以及通信技术等实现对路灯的远程集中控制和管理，能够极大地节省电力资源，提升公共照明管理水平。在城市路灯的建设中，智慧路灯中可以集成红外感应器和亮度传感器，其主要作用是在检测亮度、照明度，以及在进行视频监控的过程中实现软件数据分析以及数据处理的目的，在使用智慧城市路灯的过程中，还可以逐渐实现无级调光，从而满足更多的照明需求。

此外，在路灯、线路等出现故障时，智慧城市路灯系统可以自动进行故障检测，然后将检测的数据和结果向智慧城市物联网控制中心传递，相关部门在接收到信息之后，及时安排工作人员进行处理，以最短的时间减少损失，排除障碍恢复照明。目前，高能耗的传统路灯将会被绿色环保的LED代替，而且智慧城市的建设刻不容缓，智慧照明通过新技术的引入，使得智慧城市的建设成为可能。

3.2 智慧交通系统

智慧城市路灯不仅具备照明的功能，在智慧路灯中集成红外感应器、高清摄像头等可以对城市交通车辆的速度和数量等进行监测，其监测的信息可以及时传递到控制中心。在数据处理之后，城市物联网控制中心也会借助微信、电台、导航软件等多个平台进行及时传播。在大数据分析功能支持下的导航软件对数据进行处理之后，也可以为车辆驾驶人员提供合理的行驶路线，便于交通分流的实现，及时解决城市的交通拥堵问题，这一系统的使用为促进城市的交通发展提供了便利的条件。

3.3 智慧安防系统

在城市智慧路灯中集成摄像头以及红外感应器，可以有效地对路灯照明区域内的人以及车辆进行及时的监控，主要是对一些异常情况进行监控，便于周边管理的有效实现。如果出现异常和警情等问题，其监控的视频资料会及时上传给物联网控制中心，借助云储存技术等完成数据的保存，智慧安防系统功能的实现，为周边行人提供了安全保障，而且随着数据信息的不断搜集和处理，可以结合城市公安的平安城市系统，提高城市的安全等级。

借助摄像头的功能，除了可对人进行监控，还可以可对周边环境情况进行监控，对破坏环境和环境的变化情况进行及时分析，提高城市的环境质量。

3.4 环境监测系统

在智慧路灯中集成温度传感器、湿度传感器、噪声传感器等系列传感器，主要是对城市环境进行实时监控，检查城市环境的变化情况，一旦环境监测数据出现异常，会及时将数据上传到物联网控制中心，逐渐构建出一个城市智能化环境监测系统。

此外，还可以在其中增加风速、风向等传感器，对城市风力情况进行及时监控，对城市气象灾害等进行提前预警，为城市居民提供环境质量数据，保障人们的出行安全[4]。

3.5 智慧路灯模型的综合构建

新型的智慧路灯模型包含了通信接口、照明单元、电源模块、中央控制模块等多个功能模块，而且现场的传感器包含了红外、摄像头、噪声、湿度、温度、烟雾等。智慧路灯模型的综合构建，主要是将智慧路灯终端结构作为基础，逐步构建智慧城市物联网系统，在各个路段设置路段控制器，及时完成对城市路况等的整体监控。采用这种综合构建的方式，不仅有效地利用了城市路灯在城市中覆盖面积广的特点，更是节约了一定的资源，通过全新城市智慧路灯的升级和改造，能够让路灯发挥更大的作用，及时解决市政等管理部门的难题，节约了人力、物力等资源，为促进智慧城市的可持续发展提供了有力的支持。

4 结束语

综上所述，城市智慧路灯的建设和改造，能够将各种传感器以及控制模块集于一体，使得整个城市的信息网络得以搭建完成，从而逐渐形成智慧交通系统、智慧照明系统、智慧安防系统、环境监测系统等多个系统，为智慧城市的健康管理和发展提供了便利的条件。这一系统的构建，具有一定的经济性和安全性，而且实现了资源的有效利用，是未来城市发展的必然趋势。

［1］陈劲，于飞，潘砚娉.中国智慧城市发展与排名研究——基于2017年《智慧城市评价模型及基础评价指标体系》国家标准的分析［J］.清华管理评论，2018（Suppl 1）：17-28.

［2］杨丁，陈剑.基于智慧城市模型的城市路灯构建探讨［J］.工程技术研究，2017（05）：205-206.

［3］曹阳，甄峰.基于智慧城市的可持续城市空间发展模型总体架构［J］.地理科学进展，2015，34（04）：430-437.

［4］徐静，陈秀万.基于信息空间理论的智慧城市模型构建［J］.科技导报，2013，31（22）：56-59.

2095－6835（2018）24－0055－02

TU113.666

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2018.24.055

〔编辑：张思楠〕