樊月波 上海市嘉定區(qū)市政公用設(shè)施管理事務(wù)中心，上海201800

0 前言

隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)水平的提高，城鎮(zhèn)化建設(shè)和城市規(guī)模擴(kuò)大的進(jìn)程在持續(xù)進(jìn)行，城市道路里程和路燈的數(shù)量在不斷增長(zhǎng)。近15年來(lái)，LED進(jìn)入道路照明領(lǐng)域又帶來(lái)路燈改造這一增量市場(chǎng)，路燈的建設(shè)量和維護(hù)管理數(shù)量增速持續(xù)高企。這一規(guī)模持續(xù)增加、新技術(shù)不斷涌現(xiàn)的進(jìn)程，給道路照明管理帶了新的挑戰(zhàn)，也帶來(lái)了新的機(jī)遇。

1 城市道路照明的趨勢(shì)

1.1 道路照明LED化

我國(guó)LED道路照明自2005年從小區(qū)庭院、城市支路的應(yīng)用開(kāi)始，快速成長(zhǎng)為城市道路照明的主力。產(chǎn)品功率、光效和配光性能等不斷完善和成熟，已經(jīng)能滿足城市各種功能性道路照明的需求，也催生了EMC、PPP、EPC等各種新的商業(yè)模式。很多新的路燈在合同期內(nèi)并不移交給原來(lái)的照明管理部門，而是對(duì)非專業(yè)運(yùn)維企業(yè)提出了運(yùn)維管理路燈的要求。

1.2 道路照明智能互聯(lián)化

照明是傳統(tǒng)行業(yè)，但隨著互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的到來(lái)，在“物聯(lián)網(wǎng)”思維影響下，照明變得越來(lái)越智能化。近5年來(lái)，隨著低成本新通信技術(shù)NB-IoT的出現(xiàn)和運(yùn)營(yíng)商完成網(wǎng)絡(luò)的廣覆蓋，智能互聯(lián)照明從以前的基于無(wú)線或有線控制的室內(nèi)應(yīng)用逐步走向基于公共運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)的室外應(yīng)用，而直接對(duì)單燈進(jìn)行管理的智能互聯(lián)系統(tǒng)也刺激建設(shè)部門和管理部門積極導(dǎo)入新的智能互聯(lián)道路照明系統(tǒng)。同時(shí)，智能互聯(lián)道路照明也是智慧城市的重要部分，在單燈控制管理的智慧道路照明以外，通過(guò)血管式分布的道路照明燈桿，為智慧城市其他子系統(tǒng)的設(shè)備提供物理平臺(tái)和電源供給，推動(dòng)智慧城市的發(fā)展和逐步完善。

1.3 道路照明合桿化

自國(guó)家發(fā)改委等8部委于2014年聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于促進(jìn)智慧城市健康發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)》以來(lái)，已有3批共290個(gè)城市納入智慧城市建設(shè)試點(diǎn)。智慧城市的建設(shè)需要強(qiáng)化政府各部門的協(xié)作，建設(shè)底層數(shù)據(jù)流通、外部硬件整合的大平臺(tái)，因此，遍布城市交通脈絡(luò)且具備供電條件的路燈桿成為先天有利的重要載體。5G微基站、視頻監(jiān)控、公共WIFI、信息發(fā)布屏、交通信號(hào)燈、道路指示牌、甚至充電樁等都可以集中安裝在路燈桿上（如圖1所示）[1]，而各功能模塊的控制裝置則與路燈配電柜整合成智慧城市控制箱。路燈桿和控制箱不再只是路燈管理部門的資產(chǎn)，路燈的運(yùn)維技術(shù)性空前提高。這些新技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，對(duì)道路照明管理提出了新的挑戰(zhàn)。

2 城市道路照明管理的常見(jiàn)問(wèn)題

2.1 維護(hù)管理無(wú)規(guī)可循

在城市照明這一領(lǐng)域，工程建設(shè)相關(guān)的設(shè)計(jì)、施工和驗(yàn)收規(guī)范比較完整，而且會(huì)根據(jù)行業(yè)技術(shù)的發(fā)展定期更新。這些規(guī)范既有國(guó)家建設(shè)部門編制的，也有地方性的，還包括行業(yè)協(xié)會(huì)的。比如，設(shè)計(jì)方面的《城市道路照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》CJJ 45，建設(shè)和驗(yàn)收方面的《城市道路照明工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》CJJ89，地方性規(guī)范如上海的《道路照明工程建設(shè)技術(shù)規(guī)程》DG/TJ08-2214，行業(yè)的如市政工程協(xié)會(huì)城市照明專業(yè)委員會(huì)的《LED道路照明應(yīng)用技術(shù)導(dǎo)則》T/CMEA 001，等等。從業(yè)的建設(shè)人員，無(wú)論是業(yè)主、設(shè)計(jì)人員還是施工驗(yàn)收隊(duì)伍，均有據(jù)可依。[2]

然而，城市道路照明的維護(hù)管理方面至今沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范可依循，管理人員的工作目標(biāo)、工作方法和工作成果沒(méi)有可統(tǒng)一衡量的依據(jù)，各地管理水平差別很大。連維護(hù)管理部門最核心的兩個(gè)指標(biāo)亮燈率和節(jié)能率，管理單位和上級(jí)對(duì)此的考評(píng)歷來(lái)都是一筆糊涂賬。

圖1 合桿（智慧燈桿）示意圖

2.2 運(yùn)維企業(yè)的資質(zhì)不齊

隨著城市路燈規(guī)模不斷擴(kuò)大，照明產(chǎn)品品類不斷增加，越來(lái)越多的城市景觀照明也納入城市照明管理范疇，路燈照明管理的挑戰(zhàn)性超越以往任何時(shí)候。由于管理部門人手不足，越來(lái)越多的工作需要外包給社會(huì)上的企業(yè)。然而，目前城市照明相關(guān)的企業(yè)資質(zhì)認(rèn)證更多聚焦在設(shè)計(jì)和施工承包方面，對(duì)運(yùn)維則缺少成熟的資質(zhì)認(rèn)證，故而有些地方的路燈維護(hù)實(shí)際執(zhí)行人只是一些并無(wú)成熟運(yùn)維經(jīng)驗(yàn)的施工隊(duì)，不懂照明應(yīng)用，不懂照明產(chǎn)品，不懂分析故障原因，也不懂現(xiàn)場(chǎng)維修，發(fā)現(xiàn)燈具不亮不能現(xiàn)場(chǎng)解決問(wèn)題，要么只能尋求產(chǎn)品供應(yīng)方的幫助，要么就是進(jìn)行整燈的更換，這導(dǎo)致維護(hù)效率低下，成本高企。

2.3 設(shè)施移交和接管不清

隨著城市基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目向建管分離方向推動(dòng)，通常，城市路燈建設(shè)管理單位和工程驗(yàn)收后城市路燈管理維護(hù)單位往往不是同一個(gè)單位。在低價(jià)競(jìng)標(biāo)策略的招投標(biāo)制度下，建設(shè)承包方有時(shí)會(huì)犧牲一些工程質(zhì)量來(lái)追求自身利益，在產(chǎn)品的選擇上質(zhì)量把控不嚴(yán)，犧牲可靠性和照明效果，最大限度地追求低成本。

此類做法會(huì)給之后的設(shè)施移交和接管工作帶來(lái)很大的障礙，如維護(hù)管理部門不愿意接收。如果被迫接收，就會(huì)對(duì)后期的維護(hù)管理工作帶來(lái)很大的挑戰(zhàn)，維護(hù)工作量大，運(yùn)維成本高，照明質(zhì)量無(wú)法保證。上海在LED路燈的市場(chǎng)準(zhǔn)入方面做了一些有益的探索，完善了對(duì)產(chǎn)品供應(yīng)商和施工承包方的資質(zhì)和供應(yīng)質(zhì)量管控，保障了建設(shè)工程的質(zhì)量，這為后期的道路照明設(shè)施移交和高效管理創(chuàng)造了有利條件。

2.4 運(yùn)營(yíng)維護(hù)質(zhì)量評(píng)價(jià)與質(zhì)量管理體系缺乏

由于缺少行業(yè)規(guī)范，各地的維護(hù)管理單位都是根據(jù)自己的理解制定本單位的維護(hù)管理制度。這些制度多數(shù)都很粗放，缺少細(xì)化的、可執(zhí)行的、系統(tǒng)的考核目標(biāo)和考核手段。日常的路燈巡檢流程和維護(hù)操作不統(tǒng)一不具體、缺乏完善的管理機(jī)制，總體工作低效?，F(xiàn)代企業(yè)的特點(diǎn)就是具備成熟的質(zhì)量管理體系，可實(shí)現(xiàn)精細(xì)化管理，而這些在路燈的運(yùn)維中都沒(méi)有體現(xiàn)。往往運(yùn)維外包企業(yè)缺少企業(yè)內(nèi)部質(zhì)量評(píng)價(jià)和質(zhì)量管理體系，政府管理部門對(duì)運(yùn)維外包企業(yè)工作的質(zhì)量評(píng)價(jià)有時(shí)候會(huì)出現(xiàn)目標(biāo)不清晰、執(zhí)行不及時(shí)、主觀評(píng)價(jià)多、客觀評(píng)價(jià)少等現(xiàn)象，缺乏系統(tǒng)的指導(dǎo)，以促進(jìn)運(yùn)維企業(yè)的工作管理水平。

在運(yùn)維質(zhì)量的幾個(gè)重要指標(biāo)里，各方最重視的是生產(chǎn)安全[3]，而對(duì)各級(jí)道路照明質(zhì)量、亮燈率則缺乏簡(jiǎn)明可靠的手段進(jìn)行評(píng)價(jià)，缺少照明質(zhì)量檢測(cè)計(jì)劃和執(zhí)行。如對(duì)亮燈率的檢查僅靠抽查，故障發(fā)現(xiàn)僅通過(guò)人工巡查和社會(huì)投訴，手段原始，質(zhì)量評(píng)價(jià)粗糙。

運(yùn)維成本也是運(yùn)維質(zhì)量的一個(gè)重要考量因素。由于運(yùn)維工人的技術(shù)水平并不滿足新產(chǎn)品和新技術(shù)應(yīng)用的需求，針對(duì)可現(xiàn)場(chǎng)維修的故障，他們會(huì)通過(guò)簡(jiǎn)單化整燈更換的方式解決；針對(duì)不能現(xiàn)場(chǎng)定義故障原因的，他們會(huì)通過(guò)多次出動(dòng)維護(hù)班組解決同一個(gè)問(wèn)題。這樣做會(huì)使成本非常高，且隨著LED路燈的大量應(yīng)用會(huì)愈發(fā)嚴(yán)重。

2.5 智能互聯(lián)照明等信息化技術(shù)應(yīng)用與管理有待提升

通信技術(shù)和LED調(diào)光控制的發(fā)展，催生了智能照明的需求，越來(lái)越多的信息化技術(shù)走進(jìn)城市照明領(lǐng)域。

城市智能照明管理系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)功能比早期的“三遙”、“五遙”系統(tǒng)更強(qiáng)大，運(yùn)維水平比之前更高的目標(biāo)[4]。對(duì)智能照明管理系統(tǒng)功能的挖掘和充分利用，需要管理人員對(duì)照明應(yīng)用有更多的理解。這不能僅僅停留在按時(shí)開(kāi)關(guān)燈，而應(yīng)該針對(duì)每條路的照明水平標(biāo)準(zhǔn)和所采用燈具的光衰特性，利用管理系統(tǒng)進(jìn)行擬合，據(jù)此達(dá)到更大的節(jié)能效果，實(shí)現(xiàn)燈具維修更換的提前計(jì)劃。系統(tǒng)在現(xiàn)場(chǎng)配電柜和燈具內(nèi)多了調(diào)光控制器和調(diào)光信號(hào)線，對(duì)運(yùn)維工人的技術(shù)水平要求較高，需要了解不同控制器和調(diào)光信號(hào)的工作原理，才能執(zhí)行現(xiàn)場(chǎng)故障的分析和處理。

因此，對(duì)管理人員和運(yùn)維工人的技能培訓(xùn)成為必不可少的常態(tài)工作內(nèi)容，理應(yīng)培訓(xùn)考核合格才能上崗，但這并沒(méi)有成為很多管理和運(yùn)維單位的質(zhì)量控制手段。

3 智能互聯(lián)照明是提高城市照明管理水平的重要手段

在智慧城市的全景中，智慧照明，特別是公共領(lǐng)域基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域的智能路燈，是其中重要的1個(gè)組成部分，合桿和智慧燈桿的趨勢(shì)更是提升了智能路燈的重要性。過(guò)去幾年中，越來(lái)越多的城市開(kāi)始建設(shè)和應(yīng)用智能照明管理系統(tǒng)，以提升城市道路照明的管理水平，如圖2所示。

圖2 智慧城市管理平臺(tái)示意

早先的城市照明“三遙”、“五遙”管理系統(tǒng)只能管理到路燈配電柜，執(zhí)行簡(jiǎn)單的開(kāi)關(guān)燈和線路電流監(jiān)測(cè)無(wú)法滿足精細(xì)化管理需求。智能照明管理系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)到每個(gè)燈具的管控，給運(yùn)維和管理提供了更多可能。

3.1 照明控制功能

智能互聯(lián)照明管理系統(tǒng)具有對(duì)所管轄的LED照明燈具進(jìn)行開(kāi)關(guān)和調(diào)光等管理控制功能，可執(zhí)行上一級(jí)系統(tǒng)查詢、控制和參數(shù)設(shè)置指令、控制器初始化、自檢自恢復(fù)、軟件遠(yuǎn)程下載和升級(jí)等命令。如此，就可以實(shí)現(xiàn)針對(duì)每條路、不同區(qū)域的按需照明。城市照明的標(biāo)準(zhǔn)是基于交通流量來(lái)制定的，如果某條道路或某個(gè)區(qū)域（比如工業(yè)區(qū)、純住宅區(qū)、商業(yè)區(qū)）在不同時(shí)段交通流量有很大差別，就可以據(jù)此制定不同時(shí)段的照明調(diào)光控制，納入系統(tǒng)的調(diào)光時(shí)間表，在不犧牲照明質(zhì)量、保證交通安全的前提下，自動(dòng)實(shí)現(xiàn)更大程度的節(jié)能效果。[5]

3.2 資產(chǎn)管理功能

智能互聯(lián)照明管理系統(tǒng)能夠?qū)艟邊?shù)、終端控制器參數(shù)、控制器通信參數(shù)、告警參數(shù)，地理位置參數(shù)等進(jìn)行設(shè)置，這為照明資產(chǎn)管理提供了更全面和準(zhǔn)確的輸入、更完善的數(shù)據(jù)庫(kù)。相比以前的臺(tái)賬而言，資產(chǎn)的精確度更高，及時(shí)根據(jù)更新改造工作的進(jìn)度調(diào)整資產(chǎn)記賬的時(shí)效性更強(qiáng)。每月、每季或每年進(jìn)行定周期的照明資產(chǎn)分析，可幫助指導(dǎo)后期的運(yùn)維計(jì)劃，制定較準(zhǔn)確的預(yù)算。

3.3 照明告警功能

智能互聯(lián)照明管理系統(tǒng)具有燈具工作狀態(tài)監(jiān)控、燈具亮燈時(shí)間統(tǒng)計(jì)、控制器工作狀態(tài)監(jiān)控、根據(jù)設(shè)定的報(bào)警條件主動(dòng)向上一級(jí)系統(tǒng)報(bào)警、本地狀態(tài)指示、電壓異常時(shí)自動(dòng)保護(hù)等功能。這些功能可代替往常的人工巡查，直接得到故障原因分析結(jié)果，自動(dòng)派工給外場(chǎng)的運(yùn)維班組。此外，根據(jù)燈具的工作狀態(tài)可知現(xiàn)場(chǎng)的照明水平是否達(dá)標(biāo)，亮燈時(shí)間統(tǒng)計(jì)結(jié)合燈具的設(shè)計(jì)壽命可預(yù)先制定更換計(jì)劃。

3.4 數(shù)據(jù)采集功能

數(shù)據(jù)采集具有采集電壓、電流、有功功率、功率因數(shù)和當(dāng)前故障信息等數(shù)據(jù)的能力，無(wú)需去現(xiàn)場(chǎng)即可完成現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，而且更全面、更快速。這些數(shù)據(jù)在系統(tǒng)內(nèi)能夠自動(dòng)生成逐日、逐時(shí)的圖表，從而對(duì)管理范圍內(nèi)所有燈具、配電柜、供電線路的供電質(zhì)量等主要相關(guān)參數(shù)有全面而準(zhǔn)確的了解，統(tǒng)計(jì)節(jié)能量和亮燈率時(shí)也有充分的依據(jù)。

3.5 安全功能

安全功能可實(shí)現(xiàn)分級(jí)管理接入管理平臺(tái)、燈具和照明管理平臺(tái)之間的數(shù)據(jù)進(jìn)行加密傳輸?shù)裙δ?。?dāng)系統(tǒng)與燈具失去通訊或系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，不影響照明燈具的運(yùn)行；當(dāng)斷電時(shí)可提供數(shù)據(jù)保護(hù)。安全功能是智能照明管理系統(tǒng)應(yīng)用的首要條件，其中的分級(jí)管理對(duì)提高管理水平也有助益。不同崗位的系統(tǒng)使用者有不同層級(jí)的權(quán)限，比如現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)維工人只可進(jìn)行燈具和控制器狀態(tài)的查詢和資產(chǎn)的輸入，管理人員可調(diào)用照明資產(chǎn)表和用電量、亮燈率等各類管理數(shù)據(jù)圖表，而系統(tǒng)管理員則可獲得全部權(quán)限。不同崗位人員均可從同一系統(tǒng)獲得崗位工作所需的信息，減少很多溝通時(shí)間，大幅提高工作效率，減少溝通中產(chǎn)生的差錯(cuò)。

4 總結(jié)

城市道路照明管理自從道路照明產(chǎn)生以來(lái)已經(jīng)存在了一個(gè)多世紀(jì)，管理的主要目標(biāo)一直是保證亮燈，而管理的水平和方法在一百多年里并沒(méi)有質(zhì)的提升。一方面是重視程度不夠，至今未有城市照明管理規(guī)范，另一方面是技術(shù)手段和管理人才培養(yǎng)的不足，還有一些是機(jī)制問(wèn)題，因而造成管理質(zhì)量始終不高。隨著智能照明管理系統(tǒng)的出現(xiàn)和應(yīng)用，精細(xì)管理有了技術(shù)基礎(chǔ)，國(guó)家相關(guān)部門也在著手制定城市道路照明管理規(guī)范，相信可以幫助管理部門大幅度提高道路照明的管理水平。