陈光耀，王昌江

[摘    要]近年来，在社会经济稳步发展的背景下，我国各大城市建设事业呈现了快速的发展态势。道路照明是城市建设的标配，随着信息技术、智能技术的日益成熟，城市道路照明系统也逐步朝向智能控制领域发展。因此，以道路照明与控制系统现状问题及智能照明控制系统意义为切入点，分析城市道路照明的智能控制系统设计及应用要点，并对城市道路照明的智能控制系统应用发展进行展望，以提高城市道路照明智能控制系统应用价值。

[关键词]城市道路照明;智能控制系统;意义;应用要点;发展

[中图分类号]TP273.5 [文献标志码]A [文章编号]2095–6487（2022）02–000–03

Study on the Application of Intelligent Control System of Urban Road Lighting

Chen Guang-yao，Wang Chang-jiang

[Abstract]In recent years， under the background of steady social and economic development， the construction of major cities in my country has shown a rapid development trend. Among them， road lighting is the standard of urban construction. With the increasing maturity of information technology and intelligent technology， urban road lighting systems are gradually developing towards the field of intelligent control. Therefore， this paper takes the status quo of road lighting and control system and the significance of intelligent lighting control system as the breakthrough point， and then analyzes the design and application points of intelligent control system for urban road lighting， and looks forward to the application development of intelligent control system for urban road lighting. This provides effective value suggestions for the improvement of the application value of the urban road lighting intelligent control system.

[Keywords]urban road lighting; intelligent control system; significance; application point; development

在現代城市建设过程中，城市亮化是非常重要的工作内容，能够营造出优美舒适的城市环境，使城市形象得到有效提升。但同时，如果城市道路照明缺少智能控制系统的支持，也易使城市用电量大幅增加，使政府部门承担一笔高额的财政费用，进而使城市日趋紧张的能源供需矛盾加剧[1]。对此，需在城市道路照明设计、建设过程中，重视智能控制系统的规范设计、科学应用。由此可见，围绕“城市道路照明的智能控制系统应用”展开分析研究价值意义显著。

1 道路照明与控制系统现状及智能照明控制系统意义

1.1 道路照明与控制系统现状

社会经济的发展，带动了城市建设事业的发展，作为城市建设中非常重要的工程项目之一，政府部门在城市道路照明工程项目建设期间，虽然取得了较多的成果，但同时也呈现了一些较为明显的问题，具体体现在：

（1）光源类型存在单一化的问题，且新光源的使用占比偏低。部分城市道路照明建设工程采取高压钠灯，这种类型的灯具存在耗电量高、显色性较差、寿命较短等不足，因此需采取长寿命的半导体照明技术取而代之。

（2）控制方法与管理措施较为滞后，信息化监控易受到人为破坏，而人工夜间巡查、市民举报、定期检修等传统方式效率不高，易使道路照明建设的工作量极大增加。

（3）城市道路照明建设需投入一笔较大的养护资金，但部分城市在建设期间将资金投入到其他项目当中，对城市道路照明养护的资金投入不足，使路灯维护时效性难以得到有效保证，显然这不利于现代化城市建设事业的稳步、可持续发展。

1.2 智能照明控制系统的意义

鉴于道路照明与控制系统的现状问题，需合理利用智能照明控制系统，如图1所示，整体系统采取“3+2”分层分布式结构，涉及的3层设备分别为路灯管理软件、集中控制器、单灯控制器;涉及的2层网络则分别为远程网、局域网[2-3]。合理科学应用智能照明控制系统可起到多方面的价值意义，具体包括：

（1）使人力、物力资源得到有效节约，并使经济支出得到有效控制。

（2）在对照明环境信息进行实时采集的基础上，实现路灯照明的“按需照明”目标，避免不必要的照明浪费，节约照明能源，进一步节省照明开支。

（3）实现道路照明系统设备的可视化动态管理目标，促进道路照明系统管理水平的提升，使管理成本与维护费用得到有效减少。

2 城市道路照明的智能控制系统的设计及应用要点

2.1 设计要点

城市道路照明的智能控制系统高效科学应用的前提是做好系统优化设计，系统优化设计的要点包括：

（1）照明系统设计。对于城市道路照明智能控制，其本质即将相互独立的路灯，选择使用控制器，汇集到接入层当中，和集中控制器保持连接关系。利用网络汇入至主干网当中进一步使实时信息传输到管理中线[4]。而控制中心机房，则负责部署服务器，通过软件系统的应用，管理好相连接的路灯，管理的内容涉及：①开启关闭;②光、色调节;③故障诊断;④能耗分析等。此外，还需规范管控移动终端。

（2）LED模具设计。对于LED模组，其规格一共有两类，其中一类为和CSA标准相符的模组，能够与标准市场提出的相关要求相符，其互换性较好;另外一种是和CQC标准相符的模组，也就是光引擎模组，效率颇高，能够使不同特色场合的相关规范要求得到有效满足。

（3）系统组成设计。对于城市道路照明智能控制系统，涉及四大部分，即：①感知层;②網络层;③平台层;④应用层。在系统照明控制方面，主要由PLC实现。以此为基础，根据灯杆所处部位，使不同的智能感知设备得到有效融合，比如安防设备、多媒体显示设备、城市环境监测设备、DFID设备、应急广播设备等，进一步使智能灯网的管理服务质量水平得到全面提高。

（4）软件开发设计。在智能控制系统当中，控制平台界面为软件部门的核心，基于整体系统当中，与其他个模块保持协调一致，实现对平台各功能模块的管理及查询，涉及：①充电桩模块;②安防信息与信息显示模块;③发布系统模块等。值得注意的是，智能控制系统的开放度很高，可使用API接口，和其他系统平台之间实现有机融合，从而使系统的适用能力增强。

总之，在路灯智能控制系统设计过程中，需以物联网技术为基础，从而确保路灯照明智能化目标得到有效实现。当然，还需重视支持扩展、开放的整体构架的构建，和其他系统与管理平台实现互联互通，以此使城市道路照明智能控制系统目标得以充分实现。

2.2 应用要点

从城市建设工程角度分析，通过城市道路照明的智能控制系统应用，利用各类传感设备，进行以智能照明为基础的一体化平台的构建，将以公共服务、电力、通信以及应用发布等融合在内的多功能集成于新产品当中，能够使智能照明以及智慧城市协同发展目标得到有效实现。从城市道路照明的智能化控制系统应用要点层面分析。

（1）对于一些应用路灯智能控制系统的重要场所，比如道路、停车场、大型商业区等，需利用现代化科学技术，使路灯具体状态得到全方位监控，包括PLC技术、NB-IOT技术、Lora技术、无线Wi–Fi技术和蓝牙技术等，进一步通过相关技术的应用，结合监控结果，对路灯亮度进行合理调节，使路灯开启、关闭控制效果得到有效提升，并使资源节约目标得到有效实现。

（2）在不同季节，需对路灯的色温进行合理科学调节，提升路灯照明的舒适度、柔和感。以气温偏低的冬季为例，需应用暖色照明，将色温控制在2 700 ～3 000 K。在气温比较高的夏季，则需应用和日光相接近的色温，将色温控制在4 500～5 000 K之间。并且，可对集成在路灯智能控制系统的其他多媒体设备合理应用，为社会大众提供实时通讯、无线网络等相关设施服务，满足社会大众的基本服务需求。

（3）此外，如果使用智慧照明监控系统，可结合每天日出日落时间以及光照强度，使路灯统一开关的目标得到有效实现，进一步使精确开关灯的目标得到有效实现[7]。当然，还可以合理应用单灯调光控制技术，以人流、车流实际情况，使按需照明的目标实现，使过度照明减少，进而达到节约减排的效果，使资源浪费极大降低。

3 城市道路照明智能控制系统应用的发展展望

从现状来看，在城市建设发展过程中，路灯分组控制的效果不佳，总线制虽然控制精度颇高，但由于安全要求相对复杂，且需要付出很高的维护成本，因此大规模应用要求难以得到有效满足。同时，将无线网络作为基础的系统，由于在信号稳定性方面存在较大的局限，因此需确保现代通信技术发展至足够高的水平，才能够在城市道路照明工程当中得到广泛应用。而将物联网作为基础的单灯照明控制系统，安装方便，且可以使信号传输的可靠性及稳定性得到有效保证，为目前城市道路照明建设非常适合的一种控制模式。

将物联网技术作为基础，将控制中心作为核心模块，将终端控制器作为重点模块，并将通讯设备与网络作为纽带桥梁，结合无线通信网络、计算机控制系统、地理信息系统技术等，可使智能控制系统的程序化、模块化、网络化、智能化功能有效体现出来。在合理应用智能控制系统的基础上，可实现对路灯的高效管理，使景观亮化、楼体亮化系统稳定运行，进而使城市的整体形象得到有效提升。

值得注意的是，将物联网作为基础的单照明控制系统，无论是灯具色温的调节，还是亮度的调节，均可基于整体路段精细到具体某一盏灯，然后精准定位路灯，实现对路灯状态的准确检测，使照明标准提高，使光源使用的稳定得到有效保障。而从城市路灯照明控制未来发展方向层面分析，需将时间、地点、具体应用场所作为主要参考凭据，将满足相关要求的照度提供出来，使按需照明的要求得到有效实现。

在路灯光照度、多色温控制方面，则需重视传感器的开发研究[8]。同时，在路灯控制系统研究过程中，还需考虑车流量监测、雨水、超声波、雾霾等新型传感器的融合使用，利用各项传感器所产生出来的信号，及时传输到系统终端，进一步使各段落的灯具得到有效控制，比如在对灯具的色温、光亮度进行科学控制的基础上，能够使一体化的智慧控制平台得到有效实现，以此使城市道路照明的智能控制系统应用价值得到全面提升。

4 结束语

在城市道路建设工作开展期间，照明智能控制系统的应用至关重要。但是，传统模式下城市路灯照明控制存在一些问题。因此，需重视智能控制系统的应用，在了解智能照明控制系统构成的基础上，掌握智能控制系统的设计要点，包括照明系统设计、LED模具设计、系统组成设计、软件开发设计等。并且，还需规范应用智能控制系统，把控智能控制系统未来发展方向，以此使城市道路照明建设工作的质量水平能够得到全面提升，进一步为我国城市道路建设事业的发展奠定坚实的基础。

参考文献

[1] 李京津.城市道路照明的智能控制系统应用[J].集成电路应用，2021，38（9）：108-109.

[2] 李增勇，萧倩美，何秀娟.智慧LED路灯在城市道路照明中的应用[J].机电工程技术，2021，50（7）：259-260，264.

[3] 郑燕亲.城市道路照明节能设计分析[J].河南科技，2021，40（17）：109-111.

[4] 高益锋.智慧城市道路照明系统关键技术研究与应用[J].电子世界，2020（14）：161-162.

[5] 吴贵东.探究城市道路照明智能控制系统的实践应用[J].低碳世界，2019，9（12）：196-197.

[6] 尹旭平，杜望.NB-IOT在道路照明智能控制系统中的应用研究[J].电气传动自动化，2018，40（5）：8-14.

[7] 朱必泽.智能控制系统在LED路灯中的应用[J].城市建设理论研究（电子版），2018（24）：97.

[8] 吕琪珺.浅析城市道路照明智能化关键技术[J].自动化应用，2018（6）：140-142.