馮智磊

貴州電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院，貴州 黔東南 556000

0 引言

智能照明燈是城市道路交通照明系統(tǒng)中的重要組成部分。傳統(tǒng)的路燈設(shè)計(jì)通常采用高壓鈉燈，需要鋪設(shè)十分復(fù)雜的供電線路，而且整個(gè)系統(tǒng)要耗費(fèi)大量電力資源，照明光效較低。對(duì)此，如何才能設(shè)計(jì)出高效、環(huán)保、節(jié)能的道路交通照明系統(tǒng)對(duì)于城市建設(shè)來(lái)說有著重要意義。

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，各種生態(tài)能源得到了一定程度上的開發(fā)，在這種背景下，太陽(yáng)能作為一種新型綠色能源也得到了廣泛應(yīng)用。將太陽(yáng)能應(yīng)用到道路交通智能照明燈中受到了人們的高度重視，無(wú)須鋪架更多線路，也能發(fā)揮出傳統(tǒng)高壓鈉燈所不具備的優(yōu)勢(shì)。對(duì)此必須予以高度重視，結(jié)合實(shí)際情況做好新時(shí)期道路交通智能照明燈的設(shè)計(jì)與優(yōu)化，充分發(fā)揮出其積極作用，使其能夠得到更好的應(yīng)用與發(fā)展。

1 城市道路交通智能照明燈的發(fā)展概述

近年來(lái)我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，城市道路交通照明設(shè)施得到了快速發(fā)展，照明光源發(fā)生了很大的改變，從傳統(tǒng)的汞燈變成了LED燈。尤其是最近幾年，信息技術(shù)廣泛應(yīng)用，人們構(gòu)建了以信息軟件為核心的道路交通智能照明系統(tǒng)一體化平臺(tái)，將通信功能、電力功能和公共服務(wù)功能等全部融入其中，作為構(gòu)建智慧城市的關(guān)鍵手段和途徑。城市道路交通照明系統(tǒng)中的LED燈有著高質(zhì)量、高效率的照明特點(diǎn)，而且光濃度分布十分準(zhǔn)確而均勻，具有良好的顯色性，帶有無(wú)極調(diào)光功能，能夠根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行多樣化的調(diào)節(jié)，從而獲得良好的節(jié)能效果，相較于傳統(tǒng)的汞燈來(lái)說極具優(yōu)勢(shì)[1]。

2 城市道路交通智能照明燈的應(yīng)用現(xiàn)狀

通過分析當(dāng)前的道路交通智能照明系統(tǒng)可以發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)的分組控制已經(jīng)無(wú)法滿足當(dāng)下城市建設(shè)和社會(huì)發(fā)展的需求。總線控制雖然控制精度較高，但線路安排過于復(fù)雜，因此安全性較差，而且需要投入大量的維護(hù)成本，故不能實(shí)現(xiàn)大規(guī)模應(yīng)用；立足于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建的照明系統(tǒng)會(huì)受到信號(hào)穩(wěn)定性的影響，因此必須保證通信技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)全面覆蓋之后才能全面推廣和使用，但結(jié)合我國(guó)目前的實(shí)際情況來(lái)看，一些地區(qū)明顯不具備這個(gè)條件。

隨著近年來(lái)我國(guó)科技的不斷發(fā)展，在道路交通智能照明燈中所涉及的相關(guān)技術(shù)也在不斷改變，技術(shù)水平逐年提升，有效彌補(bǔ)了多個(gè)缺點(diǎn)，立足于物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)的單燈照明控制系統(tǒng)便是典型的代表。設(shè)計(jì)此系統(tǒng)的過程中，需要應(yīng)用到LED技術(shù)，整體上安裝簡(jiǎn)單快速、可靠性較高，而且可以保證穩(wěn)定的信號(hào)傳輸，是最適合我國(guó)城市道路交通建設(shè)發(fā)展的一種照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)方式。該系統(tǒng)建立在物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上，集控制中心、終端控制器、通信設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為一體，可以有效保證城市道路交通智能照明系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化、模塊化、智能化、程序化發(fā)展。這一系統(tǒng)的應(yīng)用和設(shè)計(jì)，不僅可以有效控制樓體亮化系統(tǒng)、景觀亮化系統(tǒng)和管理路燈系統(tǒng)的正常運(yùn)行，同時(shí)可以起到一定的裝飾性作用。由于具備調(diào)節(jié)色溫和亮度的功能，其既能夠保證符合現(xiàn)行的照明標(biāo)準(zhǔn)，也能保證擁有穩(wěn)定的燈源，根據(jù)時(shí)間、空間和地點(diǎn)的具體環(huán)境來(lái)提供可以滿足人們需求的亮度，這也是在未來(lái)的一段時(shí)間里，我國(guó)城市道路交通智能照明系統(tǒng)的主要發(fā)展方向。隨著通信技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展，智能照明燈在我國(guó)道路交通中將會(huì)得到更為廣泛的應(yīng)用[2]。

3 城市道路交通智能照明燈的基本結(jié)構(gòu)

3.1 LED單燈

對(duì)于當(dāng)前的城市道路交通照明系統(tǒng)來(lái)說，照明光源主要以LED燈為主，不但照明效果良好，而且能發(fā)揮出一定的裝飾性作用，其顏色艷麗多彩，可以組合成很多極具審美性的裝飾圖案。傳統(tǒng)路燈照明不但干線長(zhǎng)，而且線路損耗較大；LED燈則正好相反，整體上電能消耗較低，同時(shí)具有高光效的特點(diǎn)，相較于傳統(tǒng)路燈，燈耗僅為30%～40%。除此之外，LED燈也具有綠色環(huán)保的優(yōu)勢(shì)，不僅使用壽命較長(zhǎng)，還可以有效節(jié)省投資和維護(hù)成本，也能夠在一定程度上減少城市輕工業(yè)污染，不需要進(jìn)行過多的人工操作。

3.2 智能照明管理平臺(tái)

在城市道路交通智能照明系統(tǒng)中，智能照明管理平臺(tái)發(fā)揮著重要作用，也是該照明系統(tǒng)功能控制中心，是保證整個(gè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要基礎(chǔ)。該系統(tǒng)是建立在用戶標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上的，系統(tǒng)數(shù)據(jù)可以實(shí)時(shí)進(jìn)行更新與完善，并對(duì)產(chǎn)生的照明數(shù)據(jù)進(jìn)行分析與管理。同時(shí)這一平臺(tái)具有很多其他功能，包括故障報(bào)警、能源管理、狀態(tài)監(jiān)控、訂單管理等，這些功能的存在，為城市道路交通智能照明系統(tǒng)的應(yīng)用提供了有力的技術(shù)支持[3]。

4 城市道路交通智能照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

4.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

（1）在城市道路交通智能照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程中，需要利用控制器將獨(dú)立的路燈匯集至接入層，將其與集中控制器連接在一起，利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將實(shí)時(shí)信息傳入管理中線。服務(wù)器的部署主要由控制中心機(jī)房來(lái)實(shí)施，利用相應(yīng)的計(jì)算機(jī)軟件管理和控制所連接的路燈，以此發(fā)揮出調(diào)光調(diào)色、故障診斷、開啟關(guān)閉等功能。在這一過程中，人們也可以利用移動(dòng)終端來(lái)對(duì)照明系統(tǒng)進(jìn)行控制與管理。

（2）常見的LED模組主要有兩種不同的規(guī)格，第一種規(guī)格符合CSA標(biāo)準(zhǔn)，這種模組符合市場(chǎng)基本要求，而且整體的互換性較好；第二種規(guī)格符合CQC標(biāo)準(zhǔn)，也可以稱之為光引擎模組，整體上的使用效率較高，對(duì)于使用環(huán)境并沒有更高的要求。

（3）在城市道路交通照明智能系統(tǒng)中，系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)占據(jù)重要位置，主要涉及四個(gè)部分的內(nèi)容，分別是感知層、網(wǎng)絡(luò)層、平臺(tái)層、應(yīng)用層。對(duì)于系統(tǒng)的照明控制，主要是將PLC作為核心，然后在此基礎(chǔ)上明確燈桿的位置，隨后將多媒體設(shè)備、環(huán)境監(jiān)測(cè)設(shè)備、應(yīng)急報(bào)警設(shè)備和安防設(shè)備等不同的智能感知設(shè)備融合在一起，以此來(lái)打造一個(gè)完整的智能燈網(wǎng)系統(tǒng)。

（4）對(duì)于智能照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)來(lái)說，軟件的開發(fā)也十分重要，主要發(fā)揮著控制平臺(tái)界面的作用,可以對(duì)照明系統(tǒng)管理平臺(tái)中的安防模塊、充電樁、信息發(fā)布系統(tǒng)等每個(gè)功能模塊進(jìn)行查詢與管理，其不但具有一定的開放性，而且擁有系統(tǒng)平臺(tái)融合性特點(diǎn)，可以有效增強(qiáng)智能照明系統(tǒng)的適應(yīng)能力，從而讓路燈照明系統(tǒng)真正意義上實(shí)現(xiàn)智能化、現(xiàn)代化。除此之外，也需要結(jié)合實(shí)際情況建立一個(gè)開放性的拓展性整體構(gòu)架，以此促進(jìn)智能系統(tǒng)和各個(gè)管理平臺(tái)之間的互通互聯(lián)[4]。

4.2 系統(tǒng)應(yīng)用

隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，眼下LED技術(shù)在各個(gè)行業(yè)中都得到了廣泛應(yīng)用，其相關(guān)控制技術(shù)也越發(fā)成熟。在城市道路交通智能照明系統(tǒng)中LED技術(shù)發(fā)揮著重要作用，不僅使照明功效提升，同時(shí)功能也變得更加豐富。從最近幾年的社會(huì)發(fā)展中可以看出，城市道路交通智能照明燈在各大商業(yè)街區(qū)停車場(chǎng)以及城市主要線路中都得到了廣泛應(yīng)用，過程中借助PLC、NB-IOT、Lora、ZigBee、Wi-Fi、藍(lán)牙等技術(shù)對(duì)城市內(nèi)部的所有路燈系統(tǒng)都展開了實(shí)時(shí)監(jiān)控和管理，可根據(jù)實(shí)際需要調(diào)整亮度、控制開關(guān)，在人們的衣食住行方面提供了有力服務(wù)。在北方寒冷的冬天，可以通過遠(yuǎn)程控制調(diào)節(jié)燈光色溫，將其嚴(yán)格控制在2 700～3 000 K范圍內(nèi)；在炎熱的夏季，也可以通過遠(yuǎn)程控制來(lái)調(diào)節(jié)與日光比較接近的色溫，嚴(yán)格控制在4 500～5 000 K。除此之外，也可以運(yùn)用路燈智能控制系統(tǒng)來(lái)控制一些多媒體設(shè)備，從而為人們提供實(shí)時(shí)的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)和通信服務(wù)。城市道路交通智能照明系統(tǒng)有效省去了人力的操作，通過智慧照明監(jiān)控系統(tǒng)，可以根據(jù)不同季節(jié)的日出、日落時(shí)間和每天的光照強(qiáng)度對(duì)路燈系統(tǒng)進(jìn)行控制和調(diào)節(jié)，還可以根據(jù)監(jiān)測(cè)到的人流、車流情況來(lái)減少過度照明問題，不僅減少了資源的浪費(fèi)，同時(shí)達(dá)到了節(jié)能減排的效果[5]。

5 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，文章結(jié)合當(dāng)前我國(guó)道路交通建設(shè)的實(shí)際情況探討了智能照明燈的設(shè)計(jì)與應(yīng)用及其相關(guān)發(fā)展。隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，信息技術(shù)在各行各業(yè)的應(yīng)用變得十分普及，人們生活質(zhì)量在不斷提升，城市道路交通智能照明燈的設(shè)計(jì)與優(yōu)化也受到了人們的高度重視，在很多地區(qū)都得到了廣泛的應(yīng)用和普及，在為城市道路交通照明系統(tǒng)提供技術(shù)支持的基礎(chǔ)上，有效促進(jìn)了我國(guó)城市的良好建設(shè)與發(fā)展，相信在未來(lái)的日子里，將會(huì)更好地造福社會(huì)。