摘要：在城市快速发展和人们生活水平不断提升的背景下，市政道路越来越复杂，同时对于市政道路的照明提出了更高的要求，一方面需要提升市政照明系统的照明质量，另一方面又需要提升智能照明的效率，因此使用智能化市政照明系统可以满足现代城市发展对于市政道路照明的要求，达到高效、节能的双重效率。
关键词：市政道路；智能化；照明系统
市政道路的设计和城市居民的生活息息相关，在整体设计阶段，随着经济和社会不断发展，人们对市政道路照明的智能化设计产生更高需求，在实施阶段要结合城市发展形态要求设计出更多宽敞和舒适的市政道路，更重要的是在夜晚道路照明系统可以智能化工作。但是在具体设计阶段受到外部因素的影响，存在很多问题，不解决这些问题则无法真正实现智能化。
1市政道路智能化设计概述
市政道路照明系统的智能化设计的优势明显，在后续应用过程中，针对具体指标的要求可知，如果存在一些照明不亮或者照明系统的开启和关闭的时间不合适现象，势必对市政道路照明体验造成影响。智能化设计符合具体要求，在设计阶段将车、人以及周围环境等进行结合，使夜晚道路交通设计能在短期内达到快速和安全的条件，实践证明，只有提供快速和便捷的市政道路照明服务体系，才能提供优质服务形式。此外智能化理念在道路照明设计中起到了重要的作用，也是道路设计的重要表现，根据城市发展的各类要求可知，如果存在照明系统的设计缺陷或者指标差异大的现象，都直接对实际使用效果产生影响。
2市政道路智能化设计的硬件保障
城市道路智能化设计内容较多，道路照明智能化设计可降低城市能耗。从三个方面简要分析了电气智能化的设计内容，一是道路照明的标准，二是道路的分类，三是灯具的布置，对电气照明的智能化设计有很大的影响。在实施智能化设计工作之前，我们应该对这三个方面有一个具体的认识，以便于道路电气照明智能化设计的工作。
2.1设置合理的市政道路照明标准值
在市政道路照明系统设计阶段，道路照明施工部门应积极与市政交通部门和市政设施管理部门沟通，确定市政道路工程施工的照明水平。结合市政道路的实际尺寸、功能和城市性质，设置合理的照明标准值。我国《城市道路照明设计标准》规定了照明标准值，对于各种市政道路照明系统的设计，均需满足。市政道路照明标准包括多项评价指标，照明智能化系统的设计综合评价需满足各项指标。
2.2道路分类
道路分为城市道路、高速公路、主干道、次干道和支路。城市道路是城市中允许车辆与行人一起行驶的道路。根据城市道路的交通功能、路网现状和城市居民的服务功能，城市道路分为快速路、主干道和居民区；城市快速路较长，交通流量大。车辆行驶速度快，主干道将城市的主要路段连接在一起，将机动车道与非机动车道分开，住宅道路是城市居民和非机动车辆的街道。
2.3灯具布置
路灯的布置方式与道路周围的环境和场地特征有关。在电气智能化设计中，路灯的位置可根据道路横截面的形式、机动车道的宽度以及道路沿线的位置特征进行布置。一般路灯有五种类型：对称布置、单面布置、双面交错对称布置、中心对称布置和横向悬挂布置。采用常规照明方式时，应结合道路的断面形状、宽度和照明要求进行选择。
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3基于超低功耗物联网技术的智慧路灯系统
3.1系统结构
基于超低功耗物联网技术的智慧路灯系统主要包含四层结构，即感知层、传输层、平台层和应用层。应用层是在服务器上运行的路灯管理平台，管理员可以在PC终端通过Internet经身份验证后进行远程数据查询和控制，还可在手机端安装管理软件，实现随时随地的信息监测与管理操控。
3.2单灯控制器
单灯控制器作为智慧路灯系统的终端节点，不仅可以采集与路灯运行相关的信息并发送给远端管理平台，还可以接收来自管理平台的各种操作指令，对单个路灯进行开关控制以及灯光亮度调节。标准的超低功耗物联网单灯控制器主要由各类传感器、功率检测模块、单片机微处理器、超低功耗物联网无线通信模组及驱动电源模块组成。单灯控制器使用集成的各类传感器测量路灯的温度和周边光照亮度，使用功率检测模块检测供电状况及路灯的工作功率，并将采集的数据由超低功耗物联网模组经运营商网络发送至路灯管理平台，由管理平台进行相应的操控。
3.3超低功耗物联网网络
网络是整个物联网的通信基础，本系统基于电信运营商的超低功耗物联网网络，具有低速率、低功耗、低成本、广覆盖等特点，与其他LPWA技术相比，超低功耗物联网网络基于授权频谱组建，其抗干扰能力、数据安全性、技术服务等方面均有高安全性保障。超低功耗物联网具备以下几大特点，可完美匹配城市路灯智能控制的需求：（1）深度覆盖，可提供更广更深的覆盖能力，满足大街小巷路灯的无缝覆盖。（2）海量连接，满足覆盖范围内所有路灯可靠接入的需求。（3）低功耗：超低功耗物联网降低终端功耗，符合城市照明节能的要求。（4）超低功耗物联网低速率、低功耗、低带宽的特性带来诸多优势。
3.4超低功耗物联网平台
超低功耗物联网平台拥有提供连接管理、设备管理、数据管理、能力开放等基础功能，支持多种物联网终端设备快速接入及各行业应用的快速集成，支持客户聚焦应用和业务创新，平台提供连接感知、连接诊断、连接控制等连接状态查询及管理功能。同时，超低功耗物联网平台还可以屏蔽不同设备和连接协议的差异性，使用统一的标准和协议与应用层连接。平台可提供灵活高效的数据管理，包括数据采集、分类、结构化存储，数据调用、使用量分析，并提供分析性的业务定制报表。将业务进行模块化设计，实现业务逻辑的灵活编排，以满足行业应用的快速开发需求。
3.5智慧路灯管理平台
智慧路灯管理平台通过超低功耗物联网网络及超低功耗物联网平台与路灯的单灯控制器建立连接，发送命令实现单盏路灯的远程开关控制和状态、故障检测。智慧路灯管理平台可在电子地图上标示每盏路灯，并统计每盏路灯的开关状态、功耗等信息，同时建立运行日志数据库，永久保存数据。管理平台可对路灯出现的故障进行及时提示、告警，并提供打印维护订单等功能。管理平台可远程对单灯控制器进行软件更新升级。
4结论
基于超低功耗物联网技术的智慧路灯系统，结合电信运营商的超低功耗物联网网络、大数据、平台等服务功能，通过构建形式多样的管理平台，可实现路灯的单灯监控及故障管理，符合物联网智能、互联的需求。将超低功耗物联网技术应用于城市道路照明的智能化管理有助于提升城市及市政服务能力，是智慧城市的重要组成部分。未来，还将从智慧路灯系统拓展到环境监控系统、安全防灾监控系统、智能充电桩、智能信息告示牌等，从智慧路灯向智慧城市迈进，提升社会服务能力。
参考文献
[1]余建波,宗卫周,王涛.城市智慧照明控制系统研究与实现[J].计算机工程与设计,2018.
[2]荆松涛,姜山,刘义平.关于智慧城市建设过程中智慧照明的思考[J].智能建筑与智慧城市,2017(6)：52-53.
论文作者:同晓娟
论文发表刊物:《基层建设》2019年第12期
论文发表时间:2019/7/19
标签：路灯论文; 功耗论文; 超低论文; 市政道路论文; 道路论文; 智慧论文; 城市论文; 《基层建设》2019年第12期论文;