大数据技术在智慧城市照明建设中的应用
郭玉秀，刘 杰，张冠雄，杨玉坤
（沧州师范学院物理与信息工程学院，河北 沧州 061000）
[摘要] 大数据技术在智慧城市建设中的应用无处不在，照明建设是智慧城市建设的重要组成部分。本文分析了智慧城市照明建设存在的问题，通过构建基于大数据技术的智慧城市照明管理体系，来提升照明系统运行效率，减少电力资源损耗，从而推动智慧城市更好、更快地发展。
[关键词] 大数据技术；智慧城市；照明建设
大数据技术即以海量数据为基础的信息技术，很多国家已经将大数据列入国家发展战略，很多大型企业也将大数据技术作为自身未来发展的关键性筹码。智慧城市是城市化发展的高级形态，也是社会发展的必然产物。将大数据技术应用到智慧城市建设过程，能够促进智慧城市建设进程，也有利于全面建成小康社会。照明建设是智慧城市建设的重要组成部分，对城市的文化、交通、教育、医疗、景观、旅游等都产生巨大影响，但传统照明管理存在能耗高、CO2排放量大等诸多问题，与当下提倡的以人为本、建立节能环保型社会背道而驰，对传统照明管理进行革新已迫在眉睫。
1 智慧城市照明建设存在的问题
照明建设缺乏科学规划：很多城市在照明建设过程中缺乏科学的论证分析和标准的设计流程，存在凭经验和习惯进行规划的问题，导致有些路段、公园等在夜晚无人通行下依旧灯火通明，电力资源浪费严重；有些路段只有机动车照明，缺乏人行道照明，甚至在道路外侧不安装灯具或减少开灯时间；而对于已经损坏或被盗窃的电力设备也不能及时发现、及时处理，出现了该亮的地方不亮，不该亮的地方却很亮的情况，影响城市整体的照明效果。
照明建设目的不明确：城市照明建设的目的是满足人们照明需求的基础上尽量减少能源消耗。据相关报道显示，很多城市的夜景照明电量消耗占整个城市照明电量消耗的60%以上，而用于道路、桥梁、隧道等交通照明的电量消耗却不足整个城市照明电量消耗的40%。这一现象充分说明了城市照明建设对夜景照明较为重视，片面追求城市形象和亮度，而忽视了照明建设的主要目的是为了功能性照明，便于车辆和行人通行，这样的结果必然会给道路交通安全埋下隐患。
如果你随时做到尊重事实，实话实说，你还需要精心设计、周密安排自己的语言吗？是什么就是什么，有什么就说什么，心底无假心自安，哪怕是说过的话很快被自己忘了也不要紧，因为客观事实还在，它不但不需要你去花工夫“论证”它的存在，甚至还可以帮忙证明你的本真面目。
主要干道光污染严重：城市照明建设中，不同宽度的道路，对灯具配光类型、光强分布、眩光限制都有明确的要求和标准。通过走访数个大中城市发现，交通主要干道的照明往往存在超标现象。国家对交通主要干道的平均照度规定为30lx，而多数城市的交通主要干道平均照度超过了50 lx，甚至有些道路达到了100 lx以上，这不仅造成电能的过度浪费，也对过往车辆和行人造成影响，眩目、光污染等照明负面效应不断凸显，不利于通行安全和人体健康。
照明管理制度不完善：多数城市重照明建设而轻照明管理。照明管理分为照明建设阶段管理和照明后期维护管理，而照明后期维护管理往往时间跨度大，需要投入的人力、物力多，给管理工作带来一定的困难。如果后期维护管理工作跟不上维护需求，势必会出现线路老化、灯泡损耗性大、亮灯率低等问题，照明质量和效率难以提升。
2 大数据技术在智慧城市照明建设中的具体应用
前端分布控制层：通过对路灯监控终端采集的各项数据进行加工处理，可以为管理人员合理控制路灯用电量提供依据，从而有效降低照明系统电力消耗，真正实现绿色照明和保证城市整体照明效果，同时也避免了出现信息孤岛的现象，可以帮助管理人员全面了解照明系统整体的运行状况，减少运行故障的发生，提升照明管理水平，更好配合智慧城市规划建设。
通信传输层：利用移动通信系统或无线传感网实现路灯监控终端与监控中心的有效连接和信息共享，保证每盏路灯都能被有效控制；利用电力线载波通信实现路灯监控终端与电缆防盗末端有效连接，保证电缆被盗时有清晰的图像记录，有利于案件尽快侦破。为了保证路灯照明数据价值得到更好发挥，管理人员需要对采集到的各项数据进行综合分析，从根本上提升照明数据的利用效率。
采集控制执行层：该层主要由传感器、单灯控制器、防盗报警装置三部分构成，其中传感器模块主要包括噪声、空气、温度、湿度、亮度等传感器和摄像头以及烟雾、红外等感应器，用于收集路灯周边的环境数据信息与交通数据信息；单灯控制器用于收集路灯运行状态参数，包括用电量、光照强度、照明时长等信息；防盗报警装置的作用是当照明设施被盗时发出警报声音，管理人员及时报警，有效阻止盗窃行为。
纳入标准：①年龄≥18岁的骨科大手术病人；②使用IPC治疗装置(本次研究将各种IPC治疗装置作为一个整体)的病人。排除标准：①存在影响腿套使用情况的病人，如最近行皮肤移植者，存在坏疽、皮炎及严重畸形者，下肢大面积水肿或充血性心力衰竭所致肺水肿者；②患有严重外周动脉阻塞性疾病及严重下肢动脉硬化性缺血病人；③合并有周围血管病变病人；④有血栓病史病人；⑤不愿配合或由于各种原因中途退出病人。
数据处理层：通过对电力网络采集的信息进行分析，可以将分析结果反馈给各分支路灯监控终端，以自动进行亮度高效调节，从而减少能源消耗，实现城市照明全方位整体节能；通过对气象、车流、人流、地理位置等信息的采集分析，可以为管理者空气污染控制、车辆分流等科学决策提供可靠的数据支持；通过对路灯工作状况的实时监控，以明确路灯故障类型和故障地点，提醒管理人员及时处理，保证照明系统稳定运行。
3 结语
智慧城市照明建设过程中积累了海量的数据信息，通过对照明管理系统中的采集控制执行层、前端分布控制层、通信传输层和数据处理层应用大数据技术，使得照明管理更加智能，对提高城市整体照明效果、节能减排起到了很好的促进作用。同时，照明管理体系通过对环境信息、路况信息的采集，还可以为环保部门、交管部门、公安部门等提供大范围、全方位、可视化、实时、准确、高效的数据信息。
农田水利现代化建设是一项长期复杂的系统工程，也是一个动态、渐进的历史发展过程，它是随着经济社会和科学技术的进步而不断发展的。同时，农田水利现代化具有很强的地域性特点，各地必须从实际出发，因地制宜地确定农田水利现代化的建设标准与目标任务。探讨确定郑州市农田水利现代化建设标准与目标，可为郑州市农田水利现代化建设提供科学依据。
【参考文献】
[1]张中方.智慧照明能耗管理平台在智慧城市中的应用[J].智能建筑与智慧城市,2017(12):93-96.
[中图分类号] A326
[文献标识码] C
[文章编号] 2096-1995(2019)32-0028-01
基金项目： 河北省高等学校科学技术研究项目“大数据背景下地方本科高校智慧校园建设研究”（编号QN2018312）；沧州市重点研发计划指导项目“大数据技术在智慧城市照明节能控制系统中的应用研究”（编号183103009）。
标签：大数据技术论文; 智慧城市论文; 照明建设论文; 沧州师范学院物理与信息工程学院论文;