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智慧太阳能路灯在城市应用的可行性研究与探析

来源:云南太阳能路灯厂 发布时间:2021/5/26 15:33:09

核心提示:智慧路灯杆是对传统的路灯基础设施进行了升级改造,利用路灯杆的“电”、“网”优势,实现“路灯+”的模式。以路灯杆作为载体,构建形式多样化、覆盖范围广的物联网数据采集节点,并通过物联网管控平台对所有物联网设备信息进行接人、汇聚与整合,为相关部门业务应用、跨部门综合应用提供信息服务和共享交换服务。能够有效促进全市物联网建设的步伐,为增强各政务部门的业务管理能力,以进一步实现业务管理的精细化、智能化,辅助领导决策提供有力支持。

随着我国社会经济的飞速发展,越来越多的人涌向城市,城市规模不断扩大,无论是社会治安还是城市中行人与车辆的交通安全都需要公共照明设施提供良好的照明条件,路灯与人们的生活越来越密不可分。同时,近几年云计算技术发展迅速逐渐被应用到各个领域,物联网技术逐渐变得成熟,这些技术的发展使得智慧城市的理念从之前的理论阶段发展到现如今的实现阶段,城市智慧照明作为智慧城市的重要组成部分,已成为社会的热点。

通过使用这些发展迅速且相对成熟的云计算技术与物联网技术,将城市路灯纳入到新型的城市物联网体系中,实现路灯的智能化控制,不仅能够很好地解决当前路灯控制管理方式落后的问题,而且可以使路灯管控系统具备绿色节能、高效管控、安全稳定的特点。因此,研究路灯如何进行智能控制且更加节能具有非常重要的意义。

1、意义和必要性

2014年8月,为规范和推动智慧城市的健康发展,构筑创新2.0时代的城市新形态,引  领创新2.0时代中国特色的新型城市化之路,国家发改委、工信部、科技部、公安部、财政部、国土部、住建部、交通部八部委印发《关于促进智慧城市健康发展的指导意见》,提出到2020年,建成一批特色鲜明的智慧城市,聚集和辐射带动作用大幅增强,综合竞争优势明显提高,在保障和改善民生服务、创新社会管理、维护网络安全等方面取得显著成效。

公共服务便捷化。在教育文化、医疗卫生、计划生育、劳动就业、社会保障、住房保障、环境保护、交通出行、防灾减灾、检 验 检 测等公共服务领域,基本建成覆盖城乡居民、农民工及其随迁家属的信息服务体系,公众获取基本公共服务更加方便、及时、高效。

 智慧太阳能路灯在城市应用的可行性研究与探析

城市管理精细化。市政管理、人口管理、交通管理、公共安全、应急管理、社会诚信、市场监管、检 验 检 疫、食品药品安全、饮用水安全等社会管理领域的信息化体系基本形成,统筹数字化城市管理信息系统、城市地理空间信息及建(构)筑物数据库等资源,实现城市规划和城市基础设施管理的数字化、精 准化水平大幅提升,推动政府行政效能和城市管理水平大幅提升。

生活环境宜居化。居民生活数字化水平显著提高,水、大气、噪声、土壤和自然植被环境智能监测体系和污染物排放、能源消耗在线防控体系基本建成,促进城市人居环境得到改善。

基础设施智能化。宽带、融合、安全、泛在的下一代信息基础设施基本建成。电力、燃气、交通、水务、物流等公用基础设施的智能化水平大幅提升,运行管理实现精 准化、协同化、一体化。工业化与信息化深度融合,信息服务业加快发展。

网络安全长效化。城市网络安全保障体系和管理制度基本建立,基础网络和要害信息系统安全可控,重要信息资源安全得到切实保障,居民、企业和政府的信息得到有效保护。

智慧路灯杆是对传统的路灯基础设施进行了升级改造,利用路灯杆的“电”、“网”优势,实现“路灯+”的模式。以路灯杆作为载体,构建形式多样化、覆盖范围广的物联网数据采集节点,并通过物联网管控平台对所有物联网设备信息进行接人、汇聚与整合,为相关部门业务应用、跨部门综合应用提供信息服务和共享交换服务。能够有效促进全市物联网建设的步伐,为增强各政务部门的业务管理能力,以进一步实现业务管理的精细化、智能化,辅助领导决策提供有力支持。

针对智慧灯杆相关标准规范缺失问题,北京市经济和信息化委员会同步编制了《智慧灯杆系统与工程基本规范指引》,保障了智慧灯杆建设的规范  采用的关键技术路线为信息领域成熟、主流、先进的技术,系统采用的硬件系统、安全产品等均为成熟稳定产品,在国内有着广泛的应用,能保证技术上良好的可行性。

2、国内外现状和技术发展趋势

目前,很多国家已经开始智慧路灯的建设,主要集中分布在美国、欧洲的瑞典、爱尔兰、德国、法国,以及亚洲的中国、新加坡、日本、韩国,大部分国家的智慧路灯建设都处于有限规模、小范围探索阶段。

2011年,荷兰代尔夫特理工大学采用智慧路灯系统,路灯采用LED(发光二极管)照明,内置运动传感器和无线通讯系统,根据行人车辆进行路灯亮度的调节并自动诊断故障。这套系统不但比现有系统节电800-/0,维护费用也更为低廉。

2012年,英国伦敦市威斯敏斯特行政区计划在4年内更换大约1.4万盏“智能街灯”,这些“智能街灯”需要修理或是更换时,会通过iPad应用提醒负责相关工作的技术人员。除此之外,技术人员可以通过iPad控制每个路灯的亮,灭/亮度,提高能源使用效率。

2014年,美国芝加哥启动名为ArrayofThings的城市建设项目,在全市范围内的路灯杆安装了传感器,可收集空气质量、光照强度、噪音水平、温度、风速等环境数据。通过检测蓝牙和WiFi信号,这些传感器还可以感知附近用户的手机,从而计算某一特定区域实时的人数。同时芝加哥即将部署的传感器据称不会收集身份识别信息,只侦测信号,不记录移动设备的MAC和蓝牙地址。“灯柱传感器”将分批安装,全 面占领芝加哥市的大小街区,每台传感器设备初次采购和安装调试成本在215~425美元之间,运行后的年平均用电成本约为15美元。

2016年,美国洛杉矶把街上的路灯从原来的  高压钠灯换成了LED灯,整个过程需要花费四年  时间,共涉及7200多公里长的道路。这些LED路  灯全部是智能联网的。未来,智慧路灯还可以响应  周围的情况来工作,比如在发生紧急情况时闪烁,  提醒过往行人以及给救护车、警车等引路。除此之  外,LED路灯节省下的电将被用来运行100个电动  汽车充电站。

2017年,英国的Milton Keynes市MK体育场  采用施莱德公司的智慧一体化的Sh.lffle灯具,安  装在体育场人行区域、售票处以及商店的周围。安  装在售票处以及商店门口的Shuffle配备了360度  照明模组(16颗LED)、监控人口处的闭路电视、  赛事举行时需要用的公共广播以及WIFI。公共广  播和闭路电视接入MK体育场主控室,可做远程遥  控,便于及时连接。

目前国内智慧灯杆应用总体仍处于试点和局部  小范围传统灯杆改造的范畴,规划不足、功能零散、  服务碎片化是普遍现状,智慧灯杆本应有的战略成  效远未实现。此外,由于配套运营管理机制没有同  步跟进,导致现行智慧灯杆在运维管理上难以持续,  成体系、广集成、规模化的智慧灯杆建设和运营在  国内基本空白。

2015年10月,道路照明灯杆综合利用项目在上海率先展开试点——大沽路上共安装丁15根新型智慧型照明电杆,这些司空见惯的道路照明灯杆,安装有WiFi免费上网设备、有“呼叫”按钮方便市民与监控平台对话或求助、是电动汽车“充电桩”、能检测PM2.5……集智慧照明、视频联网监控、应急求助等各种功能于一体。

3、智慧路灯远程管控系统发展趋势

(1)智慧化控制路灯的控制变得更加的智慧化。例如:统计整个社区人员的上下班时间设置路灯控制策略;白天出现恶劣天气(大雾)提前开灯;对城市关键地段的开关灯规律进行统计等。

(2)精细化节电节能已经是世界关注的焦点主题,对于路灯的节能而言,只有合理控制每个路灯的开关灯时间和亮度,才能达到节电控制的目的,智慧路灯管控系统由只关注控制变成了节能化地控制。

(3)多样化管控路灯的管控由值班人员在固定位置的管控中心管控变成了只要有互联网的地方,一部手机或者一台电脑就能完成对路灯的管控;管控的方式也由单一的管控变成了多样的管控方式;管控的对象由对路灯配电回路的管控变成了对整个路灯和路灯配电台区(路灯配电变压器及整个配电线路、路灯控制器、通信设备等)的管控。

4、总结

智慧路灯通过应用先进、高效、可靠的电力线现对路灯的远程集中控制与管理的路灯。集文化创意为一体的智慧路灯为智慧城市提供了完备的载体平台。智慧路灯具有根据车流量自动调节亮度、远程照明控制、故障主动报警、灯具线缆防盗、远程抄表等功能,能够大幅度节省电力资源,提升公共照明管理水平,节省维护成本,即可避免重复建设造成的资源浪费,又可拓展应用智慧城市的各种功能,未来的发展空间不可限 量。



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