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在智慧城市的建設(shè)浪潮中，“互聯(lián)網(wǎng)＋交通”處于排頭兵位置，然而，沒有數(shù)據(jù)之間的互相打通融合，形成了局域網(wǎng)孤島。基于太陽能路燈控制器的智慧照明系統(tǒng)就是大數(shù)據(jù)應(yīng)用和傳統(tǒng)的太陽能LED路燈相結(jié)合的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)物。利用以計算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)和傳感技術(shù)等新興技術(shù)為主要特點的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和大數(shù)據(jù)應(yīng)用來解決城市道路照明管理問題，具有智慧照明、節(jié)能環(huán)保、技術(shù)創(chuàng)新、大數(shù)據(jù)控制的優(yōu)點，為未來智慧城市的建設(shè)起積極作用。

1、城市照明現(xiàn)狀

路燈照明是體現(xiàn)地區(qū)發(fā)展程度的窗口，良好的城市照明能帶來巨大的社會效益、環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益。不管是路燈照明還是景觀照明都能讓這個城市的面貌煥然一新。但對于城市經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的今天，基建日新月異，公共照明系統(tǒng)建設(shè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，時控及簡單的遠(yuǎn)程控制手段已經(jīng)無法滿足需求。

照明設(shè)備缺乏有效的管理手段的問題越來越突出，由此帶來的照明設(shè)備過度照明、白天亮燈、早亮燈、晚熄燈等電力浪費(fèi)愈來愈嚴(yán)重。

為了做到科學(xué)照明、綠色照明、節(jié)約能源、減低能耗，建立優(yōu)質(zhì)高效、生態(tài)環(huán)保的城市照明環(huán)境，確保城市照明節(jié)能減排任務(wù)全面完成，實施照明智能化、節(jié)能化建設(shè)已迫在眉睫。

2、智慧照明系統(tǒng)簡介

智慧照明，就是通過應(yīng)用新一代信息技術(shù)（inter-net／intarnet、物聯(lián)網(wǎng)、Zigbee、3G／4G）和無線GPRS／CD-MA通信技術(shù)等，實現(xiàn)對照明燈具的遠(yuǎn)程集中控制與管理，具有根據(jù)車／人流量自動調(diào)節(jié)亮度、遠(yuǎn)程照明控制、故障主動報警、燈具線纜防盜、遠(yuǎn)程抄表等功能，能夠大幅節(jié)省電力資源，提升照明管理水平，節(jié)省運(yùn)維成本的新興照明模式。

3、智慧照明系統(tǒng)的優(yōu)點

（1）智慧照明。本系統(tǒng)是基于能夠在連續(xù)陰雨天作業(yè)的太陽能路燈控制器的智能照明系統(tǒng)，屬太陽能能源控制技術(shù)。

該系統(tǒng)能夠智能調(diào)節(jié)輸出功率，利用智能感應(yīng)技術(shù)達(dá)到陰雨天、霧霾天增強(qiáng)亮度的功能。在夜晚可以感應(yīng)車輛和行人通過來判斷是否照明，從而達(dá)到夜間節(jié)能的作用。

（2）節(jié)能環(huán)保。采用光控＋時控模式，利用太陽能板提供電源，并通過太陽能電壓判斷白天和晚上再結(jié)合時段控制以達(dá)到精確控制。利用光能來提供照明，并通過光照強(qiáng)度的調(diào)節(jié)來達(dá)到節(jié)能環(huán)保。

（3）技術(shù)創(chuàng)新。本系統(tǒng)采用發(fā)明專利———能夠在連續(xù)陰雨天作業(yè)的太陽能路燈控制器。它能夠智能調(diào)節(jié)輸出功率，且增強(qiáng)了抗陰雨天數(shù)。硬件部分防短接反接的方案，起到了防反接，防雷擊、精確電壓采樣的作用。軟件部分采用了多項自主研發(fā)的算法，解決了充電過程中的發(fā)燙問題，提高了充電效率，延長了控制器和蓄電池的使用壽命。

（4）大數(shù)據(jù)應(yīng)用。利用大數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)應(yīng)用，通過LED路燈智慧照明系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集可以精確地采集路燈故障問題，從而降低維修成本。還可以利用數(shù)據(jù)與紅綠燈系統(tǒng)聯(lián)動從而起到交通調(diào)節(jié)的作用。

4、智慧照明系統(tǒng)構(gòu)成和功能

4．1基本組成和工作方式

智慧照明分為四層架構(gòu)：云處理中心，通訊層，感知層，控制執(zhí)行層。圖1為系統(tǒng)架構(gòu)圖。

（1）監(jiān)控中心：建立基礎(chǔ)GIS和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫；接受和歸檔來自遠(yuǎn)程的路燈工作狀態(tài)數(shù)據(jù)；方便快捷生成各種管理報表；提供豐富的智慧控制策略實現(xiàn)“按需照明”；通過電腦、手機(jī)或平板電腦遠(yuǎn)程遙控和巡視。

（2）通訊層：采用3G無線網(wǎng)絡(luò)、互聯(lián)網(wǎng)，將道路智慧照明控制系統(tǒng)的監(jiān)控中心、控制裝置RTU和路燈控制器聯(lián)系在一起。通訊層是遙感、遙測、遙控的基礎(chǔ)，是高效可靠的信息通道。

（3）感知層：感知道路實時路況、環(huán)境信息智慧，及時反饋信息給云處理中心。

（4）控制執(zhí)行層：采用微控制技術(shù)、Zigbee通訊技術(shù)實現(xiàn)道路控制點的自動采集、智能控制和道路單燈調(diào)光控制。

4．2主要硬件和功能

4．2．1集中控制器

集中控制器做為控制的中繼部分，接收監(jiān)控中心指令，控制單雙燈及節(jié)點工作方式，采集信息發(fā)送到監(jiān)控中心。

4．2．2單雙燈控制器

單雙燈控制器為智慧照明控制系統(tǒng)終端設(shè)備，接收集中控制器及節(jié)點控制器指令，控制路燈工作方式，反饋路燈數(shù)據(jù)信息到集中控制器。

4．2．3節(jié)點控制器

節(jié)點控制器接收傳感器采集的車流量信息，控制單雙燈控制器進(jìn)行工作。

（1）自動照度控制：在檢測到附近有人員活動時，自動的按照設(shè)定的照度，控制關(guān)聯(lián)的單燈控制器進(jìn)行功率調(diào)節(jié)，以提高路面的照度。

（2）在人員離開該區(qū)域后n分鐘后（時間可設(shè)置），照度自動恢復(fù)到原來的級別，以節(jié)約能耗。

4．2．4傳感器網(wǎng)絡(luò)模板

本模塊旨在解決常規(guī)路燈在各種條件下無法達(dá)到人們預(yù)期工作效果，通過多功能的傳感器實現(xiàn)對溫度、光照、煙霧、濕度準(zhǔn)確的捕捉，達(dá)到在各種條件下的智能工作。通過GPS全球定位，實現(xiàn)突發(fā)事件的高效準(zhǔn)確定位。通過云端可以將采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析統(tǒng)計，實現(xiàn)精細(xì)化管理以及節(jié)約資源，低碳環(huán)保的功能。其主要由人車檢測傳感器、人車檢測傳感器、雨水傳感器、能見度傳感器等四大傳感器組成。

結(jié) 語

隨著城市規(guī)模不斷擴(kuò)大，道路照明能耗浪費(fèi)嚴(yán)重。管理問題日益突出，維護(hù)檢修的工作量不斷加大，針對這些問題，我們研究了一套照明系統(tǒng)———現(xiàn)代城市智慧照明系統(tǒng)。本系統(tǒng)自動診斷故障，智能調(diào)節(jié)亮度；可以全城定，為社會安全服務(wù)系統(tǒng)提供準(zhǔn)確地理定位；節(jié)能省錢。基于智慧城市的節(jié)能系統(tǒng)是新時代技術(shù)的產(chǎn)物。利用大數(shù)據(jù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)打造的城市照明系統(tǒng)為智慧城市、智能城市建設(shè)添加新活力，是智慧城市建設(shè)由數(shù)據(jù)信息技術(shù)從虛擬數(shù)字空間走向真實物理世界的重要階梯，未來前景與影響力不可估量。