曹盼

（保定市城市设计院 河北保定 071000）

1 智慧路灯系统概述

智慧路灯系统是信息化技术渗透于城市照明系统的具体表现，它改变了传统路灯需要人工操控的特点。智慧路灯承载了多种使用功能，如交通远程监控、公安远程监控、污染物远程监测、LED信息发布等，它以信息技术为载体构建了一个自动化、智能化、系统化的路灯服务系统，从而满足城市照明多样化的功能需求。智慧路灯系统还能对相关数据资源进行整合，它是由前端设备、通讯传输设备以及后端数据中心三大模块组成。前端设备是由多个不同功能的传感器、摄像头、音频设备和LED屏等设备组成。各类传感器是感知环境状态的主要设备，能够实现对数据信息的收集；高清摄像头可实现对前端音视频、图像等的实时收集；音频设备的主要功能完成对各项音频广播的操作；LED屏是展示图文、视频等的主要载体。通信传输设备是负责接收前端设备数据信息的主要设备，并将接收到信号加密处理后上传至数据中心。后端数据中心是集各种服务器、系统平台、监控中心等多种管理功能为一体的平台，负责数据的查询、接收、处理等。

2 发展智慧路灯的必要性

2.1 智慧路灯设计需求较大

我国的智慧路灯设计起步较晚，相较于西方发达国家的发展技术仍有一段差距。在科学技术日新月异的情况下，我们所生活的环境及生活方式发生了巨大变化，人们更加注重生活的品质，这就为城市发展提供了动力，在智慧城市不断涌现的前提下，智慧路灯设计成为必然。

2.2 提高城市照明质量、节约资源

城市照明经常存在无效运转现象，同时路灯管理和维护工作量较大，使得资源浪费现象无法避免。智慧路灯的出现可有效解决城市照明系统建设中的信息孤岛、重复建设等问题，同时能够实现按需供电，避免了不必要的资源浪费。另外智慧路灯能够实现城市各个角落每一路灯的全面监管，降低了维护管理成本。

3 智慧路灯系统方案设计

3.1 智慧路灯系统设计规划

在智慧路灯系统设计过程中，我们首先要结合城市发展规划，明确智慧路灯系统的功能目标及需求方向。并以此为落脚点，对系统结构需实现的功能进行针对性的设计，从而让智慧路灯系统设计能够满足城市发展对照明系统的多样化功能需求。其次是智慧路灯控制系统的设计。各种功能的控制软件组成了智慧路灯的基本框架，软件的设计要以实现智慧路灯的多层面需要为根本。如智慧路灯的通信协议、软件接口以及处理方式等，都是完善智慧路灯各项功能的重要组件，促使软件能够远程控制智慧路灯的开启和运行方案。

3.2 智慧路灯系统设计实现

智慧路灯系统是由多个不同功能的子系统构成，各个子系统之间相互渗透，易于扩展，便于维护，使得整个智慧路灯系统运行的可靠性、稳定性大幅度提升。为确保智慧路灯系统能够持续有效的发挥作用，必须要逐一优化各个子系统的设计，促使各个子系统都具有完善的功能，保障智慧路灯系统整体功能的正常发挥。而整个系统设计的实现，必须借助数据支撑系统的有效运行来实现各项功能。所以要对通信接口软件、数据处理软件以及操作管理软件等三大模块的功能进行系统规划与设计。通信接口软件大多安装在智慧路灯杆上，同时LED灯，传感网络、传感设备、摄像头等多种感知设备也都集结于此。这些组件共同作用，完成对数据、控制信号、设备管理状态、故障报警信息等的传输。这一模块的设计主要通过智慧灯杆的配置管理来实现，对智慧灯杆上的各种感知设备工作模式、运行参数、空间布局等进行科学配置。一旦传感网络或摄像头、传感器出现异常时，即可通过平台获取相关信息。数据处理软件是将传感器、摄像头反馈的数据以及智慧路灯系统本身记录的数据进行收集、整理，通过数据处理平台完成对数据的存储和计算。如负责记录温度与车流量关系、人流量与电子显示屏信息关系的传感器，将数据传输至数据处理中心后，经过大数据处理分析，进而可得出与城市建设、管理、开发相关的信息，从而为城市管理者实现对城市的科学规划提供可靠的信息参考。操作管理软件的设计是通过智慧路灯控制器、智能单灯控制器、受控节能路灯、通讯模块、网关及必要的配电设施等的有效管理来实现的。如通过对单灯控制器软件实施命令操作可独立完成对现场传感器及路灯的远程调控，同时这一控制软件可作为智慧路灯最小的组成单元，在平台的统一管理下协调运作。

3.3 智慧路灯系统质量检测

为了确保智慧路灯设计更加严密与合理，要应用合理的智慧路灯系统检测技术完成对其的质量检测，从而保障智慧路灯系统应用的实效性与合理性。如在对某城市智慧路灯进行质量检测时，我们可了解到智慧路灯设计中的检测技术。如：①开始检测之前首先要对智慧路灯的工作环境实施检测，重点测试控制智慧路灯的终端设备、控制器、主机、软件以及网络等条件是否能够满足其正常工作的需要，对发现的问题要及时查明原因并有效解决。②检测智慧路灯中的软件通信接口是否能正常发挥作用，只有通信正常才能保证智慧路灯高质量的实现各项功能。③检测智慧路灯数据处理能力。通过检测处理数据的软件来确定各软件正常与否，同样采用测试的方法检查各软件的运行情况，只有各类软件运行指标达到相应的标准后才算测试合格。

3.4 智慧路灯维护系统设计

3.4.1 日常工作信息维护系统设计

智慧路灯维护系统设计可为路灯的高效运行提供保障。路灯系统的日常维护必须以路灯系统的工作信息为基础，在设计时采用物联网技术来实现对智慧路灯工作信息的收集。该系统的功能需要完成对路灯各项控制系统是否实现预期效果、路灯工作状态是否稳定等信息的收集。这些信息通过传感器输送至中央处理器，以便管理人员结合路灯的运行状况调整运行参数，或实施故障检修。

3.4.2 常见系统故障应急系统设计

为降低因智慧路灯故障带来的损失，应在智慧路灯系统设计中增加应急系统设计，以便维持路灯继续高效率的运转，如故障报警系统就是为了及时消除路灯故障，提醒人们迅速作出处理的应急系统。报警系统是以电路传输为载体与控制中心进行有效连接，当路灯系统出现故障时，即可将故障信息迅速传输至控制中心。

4 结语

智慧路灯设计是一项集多种专业与技术为一体的综合学科，在设计过程中，要立足城市发展现状，结合城市规划需求，合理应用好可用技术，以此来实现智慧路灯的各项功能。随着智慧城市建设的不断发展，智慧路灯的应用范围将会逐步加大，未来依靠智慧路灯实施信息收集的领域有很多，所以我们要不断提升智慧路灯设计水平，优化智慧路灯建设环境，为实现物联互通，数据共享等更多应用而发挥作用。