智慧照明景观综合系统在城市照明中的应用

智慧照明景观综合系统在城市照明中的应用

高益锋

（柳州市城光照明工程有限责任公司广西柳州545007）

摘要：随着中国社会经济的发展，城市规模的扩大，道路照明设施的正常运行与良好维护是稳定道路照明质量和保障交通安全与社会安全的重要措施。随着计算机网络技术和信息化技术的发展，道路照明设施的联网监控和信息化管理已具备技术条件，其内容包括道路照明设施运行状态信息采集、照明控制、照明节能、设备故障报警、养护计划编制、养护过程记录和管理、安全监测、技术文档资料管理等。国家住房和城乡建设部发布的《“十三五”绿色照明规划纲要》中“重点工作”的第二项即对“推进城市照明管理信息平台建设”提出了要求。

关键词：综合管理；智慧照明；景观照明

一、引言

柳州市在近些年市场经济的推动下，城市的基础建设和环境，备受各界关注。在诸多的硬件基础建设中，城市路灯、景观灯等无疑是照亮和点缀整个城市夜晚的亮点，为城市的夜色增添无穷魅力。在柳州市建设局的领导下，城市的道路绿化、照明亮化、美化工程已取得良好的效果，大大改善了人居环境和市容市貌，提升了整改城市的对外形象，为创建和谐社会奠定了良好基础。随着柳州市城市路灯和景观灯建设的飞速发展，建立智慧照明景观综合系统势在必行，通过系统可以对提高整个城市照明的亮灯率、节约能源、改善投资环境、减少交通事故、保障人身安全，稳定社会治安等起到有效的作用。建立智慧照明景观综合系统是城市和行业进步的需要，是提升城市形象的需要。智慧照明景观综合系统的建成将城市建设美化、亮化工程推向另一高度。智慧照明景观综合系统的投入使用，能创造更好的经济效益和带来良好的社会效应。

二、市场背景

智慧照明景观综合系统将对灯光环境管理中心管理的道路照明监控、高层建筑泛光照明监控、广场照明监控、桥梁照明监控、路灯照明监控等照明设施资产进行统一的收集、确权、监测、管理，系统的建立是一项复杂的工程，必须全面规划，从全局的观点出发，考虑到目前和将来的需求，设计统一的系统结构，同时还为今后系统的发展和逐步完善留下充分的余地，避免因需求扩展和提高时不得不全盘推倒、另起炉灶的情况出现，以保护前期的投资。建设一个复杂的照明监控系统，不仅要满足现在的业务管理需求，还要考虑今后的信息处理增长及其技术升级适应性。

1、基于互联网技术，支持远程访问；

2、集成GIS地理信息平台；提供平面矢量化电子地图数据接口；

3、全组件模块化设计，便于今后系统升级；

4、操作日志自动记录；

5、完善的报表查询、打印管理；

6、具有灵活的任务编制和任务预定功能，自动化管理和高效率；

7、统一信息系统数据接口；

8、界面友好，操作简便，简单易学。

三、系统分析

智慧照明景观综合系统建设以数字城市技术为依托，将信息化技术、协同工作模式应用到城市照明设施管理中，通过智慧照明景观综合系统的建设，推进城市照明设施管理达到主动、精确、快速和统一的目标。该系统主要服务于城市照明设施管理的日常业务，其中涵盖了以下核心应用环节：

1）集中管理

由于受到城市道路照明行业整体良好发展的推动，我国城市道路照明行业企业也表现出了快速稳定的发展势头，未来柳州市道路照明的精细化管理将迎来更大的挑战和更多的机遇，而成为城市照明发展趋势所在，LED光源以及照明设施的智能管理和维护也将得到更加广泛的应用，通过柳州市智慧照明景观综合系统将柳州市道路照明纳入统一管理，管理人员坐在电脑前，可轻松控制与监测每一处照明灯具的状态，同时可根据不同应用场景进行灵活配置，实现道路照明智能管理。

2）智慧照明一体化感知网络

智慧照明一体化感知网络，每盏路灯安装终端控制器，通过电力载波通信组网；选取特定路灯杆位置改造为智慧路灯杆，集成WIFI覆盖、视频监控、环境监测、信息发布、报警求助等功能；在路灯杆周围道路的市政设施上安装管理终端设备，实现相关市政设施的智能管理。基于以上感知终端和网络，建设珠海市城市管理物联网大数据平台。

智慧照明一体化感知网络包括智慧照明控制系统、无线WIFI覆盖系统、视频监控系统、智慧传感网系统、报警求助系统和静动态的市政设施监测系统。项目具体由集中控制器、终端控制器、无线控制器AC、无线接入点AP、上网审计设备、认证平台、视频监控设备、环境监测设备、报警求助设备、市政设施监测终端和物联网管理平台软件组成。

3）智能预警与处理机制

随着信息技术、物联网技术、数据库技术、自动控制等的发展，照明监控的粒度和深度不断提高，系统采集的数据量对比之前的系统已经有数量级的提高，采集的数据已经可以全面的表征整个系统运行状态。基于大量历史数据，建立科学的预警模型，改变只能报警不能预警的被动工作状态，把事后处理转变为事前处理，减少故障的发生，降低故障率，提高照明管理服务水平

对于现场传感器的数据采集，应能设定、编辑预警、告警类型，及时通过中控显示、短信通知、邮件通知等方式进行及时通知，并根据相应业务流程进行维修、维护、监督、考评工作，保障设备正常运行，提高服务水平。预警类型包括：欠压、欠流、过压、过流、用电量不正常、亮灯时长即将达到灯具寿命、运行策略与环境照度、交通流量偏差过大等。

4）数据智能分析

采用先进信息技术，建立科学合理的模型库，对照明数据进行多层次、多角度、全方位的分析和挖掘，以连续的、立体的、动态的图表展现各种指标数据，灵活、快速地按不同的实际需求提取并发现有价值信息，揭示城市照明的内在规律，为不同层次和岗位的管理者建立关键指标模型，让管理者可以得到其最关注的关键指标，为不同层次的管理者提供决策依据。

设备维护预测：根据照明设施寿命历史数据，为每种照明设备设定寿命模型，系统可以提供进入老化期的设备清单，并按照清单制定科学维护计划，管理者可以按照计划，提前安排业务人员成批更换设备，从而提高照明服务质量，同时也提高了工作效率，降低维护成本。

故障应对策略：根据照明设施故障率历史数据，为每种照明设备设定故障率分析模型，对故障率变化异常的设备进行预警，提前做好备品备件和维修人员准备。

设备评价：通过设备的故障率情况，可以按照设备评价模型，对设备厂家进行动态等级评定，为设备采购提供依据。

业务量预测：在新增加照明线路或照明片区时，按照工程预算模型，系统可以通过输入的参数（包括建设规模、建设区域、照明设备类型等）计算建设成本、照明设备数量等信息。同时根据运维模型，计算新增维护工作量，为管理者提供资金预算、人员储备决策支持。

运行效能分析：对全市照明设施建设、维护、节能、管理等方面进行综合评估，分析投入效益，找出薄弱环节以利整改。

四、结束语

搭建智慧照明景观综合系统，基于GIS进行可视化管理，管理者可以清楚的了解每一个街区、每一盏照明灯具的状态信息；通过应用灵活的照明策略，真正实现按需照明。

综合运用地理信息、视频监控、无线通讯、大数据挖掘、智能分析等技术实现了对城市中每盏灯的监控，使得路灯的亮灯、关灯时间符合实际环境需求，进而做到“按需照明、科学管理”。

参考文献：

[1]黄俊等，电力电子技术[M]，机械工业出版社，2006

[2]李美，张海桥，陈国亮.低压电力线载波通信组网方法研究[J].甘肃科技，2012，（14）.

作者简介：

高益锋（1963-），男，高级工程师，主要从事电气自动化技术方面的研究。