周修浩

智能路灯网是上海飞乐音响股份有限公司依托上海仪电（集团）有限公司自主研发的i—stack智慧城市操作系统，以智能路灯网为抓手，推出智能路灯杆，整合监控摄像头、4G微基站，电子显示屏、小型气象站、环境监测、电动充电桩以及公共广播等硬件功能，通过先进的信息感知技术，数据通信传输技术灯光控制技术，计算机处理技术等，将采集到的数据和信息传输至i—stack操作系统，经过数据信息的分析、处理和优化，化解城市交通拥堵和实现城市走向智慧城市，从而提高人们的幸福指数，降低生活成本，创造更美好的城市生活。

上海飞乐音响股份有限公司推出的智能路灯网已在上海部分路段进行试点，取得了实效。

智能路灯网是智慧城市整体解决方案的重要组成部分，包括智能路灯网具备功能，解决方案和实践维修三个组成部分，本文就此一点看法。

一、智能路灯网具备功能

（一）绿色照明功能

路灯网要提升道路的功能性，帮助缩减道路的使用成本，打造高效、环保、节能、舒适的道路氛围，达到提高交通安全性，引导性、降低犯罪率的安全性，美化环境，刺激消费的经济性和愉悦人的心情。

智能路灯网包括道路及隧道照明解决方案。

（二）视频监控功能

1.实时路况监控

具备重点路段24小时拥堵检测、停车检测、进行检测、行人检测、抛锚物检测等监控覆盖。

2.异常事件报警

开展智能分析技术对各类 交通异常事件进行检测实现报警联动功能。

3.信息采集、数据支持

通过交通数据的检测采集，为交通规划和指挥调度提供数据支持。

（三）路灯控制功能

构建完善的路灯智能控制系统，实现对管辖区域内的路灯照明系统回路或单灯的高效、节能、安全、环保的管、控、营一体化。并根据市场需求，配置多种灵活的集中式和单灯控制方式，满足时间、空间、运营、逻辑控制等多方面的现场应用需求。

（四）广播通信功能

1.公共广播在平安城市的应用极为广泛，有应急广播、事务提醒、寻人呼叫、业务宣传及背景音乐等功能，背景音乐及紧急广播系统平时播放音乐节目，营造轻松、温馨、舒适的环境，并可根据不同的背景选择不同的音乐，有应急报警时马上切换到公共广播状态播放预先录制音或直接人工广播，疏散人群，减少损失。

2.通讯功能

随着城市的发展，技术的革新，市民对wifi的需求越来越大，几年前三大运营商在大力推广城市局域网，虽有一定的成效，在机场，地铁这些重要公共场所有做一些wifi覆盖，但远远不能满足市民的要求。要么信号弱，要么覆盖不到，稍微远点就无法使用更重要的是收费还不低。以路灯灯杆为载体，在实现路灯单杆控制的基础上，可轻松实现全城市重要公共场所，如公园、广场、商业区、风景点、住宅小区等的wifi全覆盖，运行费用低，覆盖面广。智能路灯可以提供wifi覆盖。运营商将互联网引入到道路路灯配电柜，再通过电力线将数据连接至每一盏路灯，在路灯灯具内安装wifiAP，信号可覆盖直径100米，过往的市民都可以免费享用高速上网。

3.信息发布功能

发布政府部门的公共信息、警示信息、提示信息与智慧交通相结合，正常时用于道路限速标识，在道路上出现状况，发布预警信息向车载显示终端以及公众移动终端及时发布信息。

（五）充电桩功能

随着政府逐步推广新能源汽车。装配在车站、小区等处的智能路灯杆上的充电桩是性价比较高的解决方案。

（六）便捷维修功能

目前大多数城市照明设施管理工作主要采用人工巡查模式，不能实时、准确、全面地监控全城的路灯运行状况，缺乏有效的故障预警机制，不仅工作量大，还浪费人力、物力、财力。

智慧监控系统能够实现单灯故障报警，免人工巡线，节省维护成本，提高运维效率。

（七）安全防护功能

由于目前城市基础设施管理现状是城市路灯覆盖面积大，但管理手段落后，无法准确发现线缆破损、漏电、被盗等情况，势必给社会带来巨大的经济损失，以及危害人民群众的生命财产安全。为此，对灯线缆进行全天候实时监测，及时发现异常，防止出现财产损失及公共安全事件。

（八）智慧管理功能

通过监控中心、平板电脑或者手机终端即可随时随地对每一盏路灯进行监控、管理，并能实现能耗分析、政府资产设备的管理。根据普查数据统一更新城市照明设施地理信息数据库，实现对路灯、控制箱、线缆、电缆井等照明设施的数字化管理。通过地理信息数据库，实现位置数据、属性数据、多媒体数据、实时数据的一体化管理。并通过安装多种传感器，达到对环境多种数据的监测检查。

二、智能路灯网解决方案

（一）路灯解决方案

1.确定道路宽度；中央隔离带宽度；非机动车及人行道宽度；道路表面材料及反射系数。

2.确定道路等级及相关标准，确定道路设计标准。

3.根据不同情况选择单侧、交错、对称、中央隔离带等布灯方式。

4.选择灯具及光源功率。

5选择灯杆规格。

6开展节能控制设计。

7.照明实施与调试。

路灯的血管式规律分布，无遮挡最佳位置，精确的地理坐标，配置供电线路。

（二）智能路灯网解决方案

智能路灯网是在由路灯所组成的公共基础设施网络平台上，借助无线通信/4G等现代信息技术和传感器技术，组建信息感知和传输网；以智慧城市操作系统为管理后台，实现大数据交互环境下的智能照明、智慧交通、无线城市、信息发布等智慧城市管理核心功能，为智慧城市提供增值服务。

应用无线zigbee、wifi、GPRS、PLC（电力载波控制）等多种物联网和IT技术，实现了对LED路灯的远程单灯开关、调光、检测、维护管理等管控功能。基于智能路灯网，利用监控摄像头、DFID、微基站等传感功能，通过先进的交通信息采集技术、数据通信传输技术、电子控制技术和计算机处理技术，将采集到的数据和信息传输到云平台，经过分析、处理和优化后的数据信息为各类用户提供全面的交通信息服务。

1.电力载波控制系统

路灯控制系统采用了国内最先进的电力线载波通信技术，系统由集中控制器、单灯控制器及配套系统监控软件组成，能通过现有路灯供电电力线对每盏路灯进行远程监控，进而实现对路灯系统的智能化管理。

2.视频监控系统

视频监控系统能够完成图像采集、传输、处理、显示和记录等功能，具有实时监控、图片抓拍、录像查询回放、视频数据转发、切换显示等传统安防系统功能的基础上，特别扩展创新了包括人脸识别、声纹识别、热成像等智能视频分析功能，同时通过与跨线报警、入侵报警、电子巡更、公共广播等安防子系统进行多系统联动，满足了城市管理部门多系统、多应用业务开展的需要。

3. 路灯控制系统

一是广播控制模式：通过集中控制实现对每个回路的总电源的控制。可以通过设置控制方式控制每个回路，也可以通过分组设置，将回路分为不同的组别，实现每个回路不同开关时间的控制。

系统可以将所有回路按照不同的开关灯时间分为若干组（全夜灯、半夜灯1、半夜灯2、半夜灯3），每组可以单独独立控制，实现回路输出属性的任意配置，达到控制节能的效果。

集中控制模式包括：定时控制、定制周控制、综合控制、手动控制等6种工作方式。无论集控器工作在任何方式，装置意外失电后，在电源恢复后，都可控制路灯为断点前状态。

二是单灯控制模式

控制器通过PLC电力载波的方式实现与单灯控制器的通信，用户即完成对每盏灯的开关和调光以及各种电参数的监测。控制器内置五种单灯控制方式：群控、组控、间控、点控、手控。无论工作在任种方式，装置意外失电后，在电源恢复后，都可控制路灯为断电前状态。同时可设置两组开关灯时间和两组节能时间，实现单灯控制和分时节能，用户可以灵活配置单灯控制器的输出方式，通过单灯调光来完成整体节能。真正实现按需照明，最大化节能。

4. 广播通讯系统

一是在广播上，能够对不同分区的扬声器进行音量调整和音源监听，可以将喊话信号和背景音乐信号发送到不同的扬声器分区，并且可以实现特定的分区播放不同的背景声音；配合线路监测设备，可以对扬声器回路进行检测，扬声器或扬声器线路一旦短路或断路，控制计算机能够即时显示该路故障状态，便于及时排除故障。

二是架设4G微机站，在道路区域wifi覆盖。

5. 充电桩系统

灯杆装有光电桩系统。

6. 便捷维修系统

智能路灯网具有GIS地理信息显示，显示每条线路，每盏灯的位置，有效监控各处照明状态，并能快速准确的进行故障定位。支持嵌入百度、谷歌、市政专用电子地图等；视频监控系统及故障报警系统。

7. 安全防护系统

系统具有线路漏电检测自动报警功能；具有自动断电报警、来电提醒功能；具有意外开灯、意外关灯报警功能；具有三相电压缺相报警功能；超负荷检测，可以设定线路最大允许负荷，当负载超限时提供报警；门磁检测，支持配电柜门磁开关量检测，当控制柜被开启时产生报警。系统并具备线缆安全及防盗系统，具有线缆全天监控及防盗功能，具备上位机、短信、邮件报警功能。

8. 智慧管理系统

智慧路灯网通过GPRS、CDMA通信方式实现遥控、遥测、遥信、遥调、遥视的五遥功能。

一是遥控：应用物联网控制技术，实现实时改变被控设备的运行状态。

二遥测：应用远程数据采集、测量技术，将被测路灯的状态、故障信息、电能数据等测量值回转至服务器。

三遥信：应用无线和电力线载波通信技术，完成设备状态的监视，如告警状态或开关状态、位置信息等。

四是遥调：在路灯管理中心远程调节，接受并执行遥调命令，调节路灯照明亮度，调光等级可到200级，适用于钠灯路灯和LED路灯。

五是遥视：在重点地段或有夜景景观的地点安装摄像机，在监控中心可以直接地监视夜景及其控制情况。

总之，智慧照明监控系统是现实时控+光控+经纬度控制+手动控制的智能综合控制，可以根据所在城市经纬度、不同天气季节的光照变化、特殊照明需求（如配合交通路口、公安交警摄像头的照明需求等）、特殊节假日照明需求等，按需开闭路灯及调节功率，在节约用电的同时，做到光资源的按需分配。另外，用户可以在分析能耗报表系统及资产管理系统上，根据不同需要自定义统计的对象、内容等，并对各类查询、统计报表的样式等进行编辑和管理，实现对集中器广播控制、组控制和单灯控制等功能。

三.智能路灯网便捷维修

对于如此复杂的智能路灯网不仅安装路灯便捷，安装工作人员在安装路灯完毕后，使用手机APP扫描设备的一维码并拍照一起上传，即可实现一边安装，一边将路灯的信息直接录入到系统中，不需要再回到办公室再手工一个个录入路灯相关的信息。大大节约了路灯信息的录入工作程序。而且维修便捷。如：原有的路灯维修，白天时间需要开着所有路灯，一个一个查找故障，或者晚上彻夜巡线，不仅工作效率低且浪费人力、财力。而现在只要通过手机APP，可以实现远程实时了解路灯的每日亮灯率、故障提示、故障报表、故障上报、工单派发、工单领取、故障设备GPS定位、上报故障状态、维修进度跟踪、维修结果上报、维修人员绩效考核；同时，手机APP还具备辅助安装和路灯基础数据形成和入库存储的功能。

（作者单位：上海飞乐工程建设发展有限公司）