智慧路灯标准体系框架分析

朱其猛

摘要：在智慧路灯建设过程中，对其能够产生影响的因素较多，诸如城市交通、群众出行、城市道路美化、亮化工程等，此类因素令智慧路灯照明系统的研究逐渐受到各行业的关注，并且，其也成为现代化智慧城市建设的基础所在。基于此，本文将主要针对智慧路灯标准体系框架展开相关探讨分析。

关键词：智慧路灯；标准体系框架；城市建设

引言：照明与通信、传感器、物联网的融合，都是一个全新的领域,由于多个行业的相互融合，导致了部件之间的通讯、接口、测试等一系列问题,目前，智能照明的标准还没有形成，国际上也没有相关的规范，因此，要从安全、性能、EMC等角度对智能照明产品进行科学、合理的评估，为智能照明产业的健康发展奠定技术基础。

1城市智慧路灯标准发展现状

通过对路灯进行改造，将高压钠灯转换成节能灯，在 LED路灯上安装一个单灯控制器，通过 PLC （载波）或 ZigBee协议实现对路灯进行信息化管理，实现对路灯的监测与防盗。电脑的使用者；ipad或手机终端是通过网络控制街灯的中央控制与管理系统，并向集控台发送命令，集控台通过 ZigBee无线协议或 PLC有线协议来控制所有 LED路灯。中央控制台也可以将指令传送给每一盏路灯，并经由3 G或4 G网络。通过这种方式，可以在背景中实现 LED智能路灯的转换与转换；调光（PWM或0~10 V调光）、巡检、自由组队、地图导航、根据天文钟自动操作、故障提醒、盗窃报警、远程抄表等。中国电联等国内有关标准已颁布6个国家标准；（a）《路灯控制管理系统总则》；《路灯控制管理系统主站技术规范》（征求意见稿）;（a）《路灯控制管理系统通信协议》（BIM);《路灯控制管理系统路灯控制器技术规范》；《路灯控制管理系统路灯控制管理终端技术规范》（征求意见稿）;《路灯控制管理系统安全防护技术规范》（征求意见稿），对其进行了详细的阐述。《城市照明自动控制系统技术规范》是由住房和城乡建设部颁布的 CJJ/T227-2014;全国半导体发光技术研究与工业联合会（CSA）已经发表；《LED公共照明智能系统接口应用层通信协议》 CSA018-2013;《LED照明控制系统标准化综述》 CSA/TR001-2014;《家居智能照明设备无线通信模块接口规范》（征求意见稿）, CSA040-201 X;《家居智能照明设备功能属性规范》（CSA 041-201 X);《家居智能照明系统架构及互联互通技术》（征求意见稿） CSA/TR003-201 X。

2国际智慧路灯标准现状

国际上， IEC/TC34/AG2于2014年11月在东京对TC34提出了重组机构结构的提案；TC34技术委员会采用了原 SC 34 A （灯）的提议；SC 34 B （灯头&灯座）;除了 SC 34 C （附件）、 SC 34 D （照明设备）4个委员会外，增加了 SC 34 E (SC 34 E)(SC 34 E)，因为 SC 34 E分部需要 IEC成员国的投票表决，审批周期较长；IECTC34成立了AG4工作组，负责智能化照明的标准化工作，AG4中的“智能灯”和“智能灯”的定义（征求意见）是：① intelligent luminaire （智慧灯具）∶ luminaire equipped with components that have sensing, communication, and processing capability （智慧灯具是配备了具有传感、通信 和处理能力的组件的灯具）：② intelligent luminaire （智慧照明系统）∶ luminaire equipped with components that have sensing, communication, and processing capability （智慧照明系统是一个或多个智慧灯具与一个或多个控制装置的组合）;智能照明系统；智能照明系统是一种或多种智能灯具和一种或多种控制设备的结合方式。2016年5月，ICT34AC4的第二次工作小组在华盛顿举行。最后，会议决定了《照明系统术语和定义》，《自适应照明系统光源待机功率的测试》，《照明系统一般要求》，《用于具体应用领域的照明系统标准开发指南》4个标准建议，作为中国的重点启动项目^[1]。

3智慧路灯系统构成

3.1手机监测软件及APP

手机监控软件和 APP是实现城市路灯智能照明的重要手段，而在目前，手机在人们的日常生活和工作中起着举足轻重的作用，甚至有“手机不离手”的现象。工作环境下，移动电话的便利程度和效率是毋庸置疑的，智慧路灯系统在完成后，工作人员可以使用手机监控软件和APP，对路灯的运行状况和灯光进行监控，一旦出现故障，就可以通过远程网络管理中心来调节路灯的运行状况和照明方式，并在最短的时间内找到故障、故障路灯的具体位置，为进一步的维护优化工作奠定基础。同时，对城市街灯的照明保障和故障检修有很大的提高。

3.2远程智慧路灯通信系统

远程智能街景通讯系统包括4G、5G和以太网通讯技术，并利用智能节点控制器和智能网关控制等方式，将各个路灯的并网关联起来，形成一个相对统一的网络智能控制布局，智能网关控制器则是根据网络状况和通讯需要，确保数据的稳定和可靠。因此，利用远程智能街灯通讯技术来实现，可以极大地提高城市智慧街灯的照明水平^[2]。

3.3远程智能数据处理中心

在城市智慧街灯系统实施后，由远程智能数据处理中心根据街面的状况和照明要求，进行有针对性的数据信息处理。它主要包含：街景监控界面、街景状态设定、街景综合资讯显示等。在实际的智能化运营管理中，远程智能数据处理中心会根据实际状况，进行全开、半闭、逐个关闭、单灯和双灯亮度、光色等相关的调整。同时，针对其城市街道的位置、照明需求和道路状况，对道路照明进行有针对性的调整，城市各个节点、街道的路灯都会实时的显示在大屏幕上，通过云技术和在线技术，将这些信息进行实时的存储和管理。所以，从长远的发展趋势来看，智能远程数据处理中心的作用是非常关键的。

4智慧路灯标准体系框架

智慧路灯是一个多个领域的复杂系统，目前还没有形成统一的规范体系，本文在对智慧路灯各个子系统标准进行梳理的基础上，将微基站、视频探头、多媒体屏、信息交互屏、太阳能光伏、传感器以及 LED照明于一体，智慧路灯系统是跨领域的多维复合系统，具备全新城市照明系统 CityPad的功能，是智慧城市的重要载体，这就涉及多部门的管理协调，因此智慧路灯系统标准急需强有力的外部支撑。比如能不能安装在主要道路的街灯上，屏幕大小和最大亮度的要求有多高，这些都要有相关的法规^[3]。若智慧路灯底座箱体安装空间狭小，则需要对底层箱体进行分区设计，对高、低压设备及线路进行分区布置，以确保设备及维修人员的人身安全。智慧路灯的基本功能，应具备远程控制、故障报警、巡视等功能。在评估指标方面，应从系统效率、中间视觉效应和光生物效应等方面考虑节能、健康、安全、舒适等因素。针对分系统的内部支承，应评估多功能灯杆的机械强度，并对各个分系统的电源线路（例如220 V、12 V/24 V）、控制线路、接口协议、接线和试验方法等进行标准化。在现场验收时，必须检测智慧路灯的各项功能，并对其进行可靠性评估，包括通信丢包率、无线同频干扰、中继检测等。就管理而言，可以划分为设施监控、设备管理、生产管理、灯光策略管理、监控数据管理，为街灯管理、管理机关、管理机关等提供服务。对于大数据的采集、分析、处理，大数据可以包括温度，湿度，光照，电压，电流， PM2.5，噪声，雨量，风速，交通，地震，地下管网，窨井盖等^[4]。

结语：

随着技术的不断发展，也应该实时进行适当的调整，这样才能不断完善。

智慧路灯已经是未来智能都市发展的一种重要趋势，但其建设需要一个较长的过程；从技术上来说，智慧路灯是一个多学科、多个行业的综合产物；从管理上，它涵盖市政、交通、公共安全、环境、照明等多个方面；从服务上，可以提供大数据采集分析处理、公共信息发布、导航定位、无线网络接入等。标准化能够有效的规范规划设计、建设、运行、设备的生产，推动科技产业化、商业化，减少资源的浪费和重复投资。需要指出的是，在制定过程中，既要考虑到短期和长期的需要，又要根据技术的变化适时地做出相应的调整，以使其更加完善。

参考文献：

1. 戴文涛. 浅谈智慧基础设施架构——关于智慧路灯的几个误区[J]. 智能建筑电气技术, 2021, 15(5):4.

2. 崔玉萍, 徐生龙. 基于物联网的移民区智慧路灯控制系统设计[J]. 电子技术与软件工程, 2021(9):2.

3. 周健. 关于智慧路灯和多功能灯杆的发展和应用[J]. 城市建设理论研究：电子版, 2021(13):2.

4. 霍英, 赖煜, 张培炎. 基于微信小程序的智慧路灯管控平台设计与实现[J]. 电脑知识与技术:学术版, 2021, 17(21):3.