強(qiáng)強(qiáng)結(jié)合：大數(shù)據(jù)+智慧城市照明

文章來(lái)源:恒光電器

發(fā)布時(shí)間:2015-12-14

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智慧城市的建設(shè)涵蓋大量的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，如基礎(chǔ)地理信息,、規(guī)劃成果,、交通、綜合管線,、政策法規(guī),、人口等，如何存儲(chǔ)和使用這些數(shù)據(jù)成為決策者亟需解決的問(wèn)題,。云計(jì)算,、物聯(lián)網(wǎng)等新一代信息技術(shù)的發(fā)展促進(jìn)了大數(shù)據(jù)的迅猛發(fā)展，為政府提供決策支持,，對(duì)企業(yè)組織和業(yè)務(wù)流程提供幫助,，LED球泡燈，對(duì)城市,、交通,、醫(yī)療、教育等產(chǎn)生巨大的影響,。

本文重點(diǎn)探索基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的智慧城市照明管理,，提出了一種包含多種傳感器、中央控制器和通信模塊的智慧照明系統(tǒng)架構(gòu),。在此基礎(chǔ)上,， 可以構(gòu)建一個(gè)基于云服務(wù)的城市公共照明管理大數(shù)據(jù)平臺(tái)，利用云服務(wù)無(wú)處不在的特性,，實(shí)時(shí)采集城市照明設(shè)備的位置及運(yùn)行狀態(tài)信息,，不僅可以為城市提供全方位的路燈信息化運(yùn)維服務(wù),，同時(shí)通過(guò)后臺(tái)大數(shù)據(jù)分析，挖掘城市路燈運(yùn)行與電網(wǎng),、氣象等的相關(guān)性,，為城市照明節(jié)能提供決策支持，同時(shí)也可以為城市智能交通,、智能安防提供有效的支撐,。

大數(shù)據(jù)與智慧城市照明

大數(shù)據(jù)或稱巨量資料，指的是無(wú)法在一定時(shí)間內(nèi)用常規(guī)軟件工具對(duì)其內(nèi)容進(jìn)行抓取,、管理和處理的數(shù)據(jù)集合,。智慧城市是把信息技術(shù)充分運(yùn)用在城市的各行各業(yè)之中的基于知識(shí)社會(huì)創(chuàng)新的城市信息化高級(jí)形態(tài)。

在中國(guó),，LED照明工程,，已有90 多個(gè)城市開(kāi)展了智慧城市建設(shè)。然而,，在智慧城市的建設(shè)與應(yīng)用中,，智慧城市產(chǎn)生的數(shù)據(jù)將從TB 到PB 級(jí)，隨之進(jìn)入大數(shù)據(jù)時(shí)代,；大數(shù)據(jù)是智慧城市的核心要素,，智慧城市的建設(shè)與應(yīng)用帶來(lái)數(shù)據(jù)量的急速增大，而大數(shù)據(jù)無(wú)處不在,，遍布智慧交通,、智慧醫(yī)療、智慧生活等智慧城市的各個(gè)領(lǐng)域,。對(duì)大數(shù)據(jù)進(jìn)行收集,、存儲(chǔ)、分類,、重組分析,、再利用等一系列的智能化處理后，可將其結(jié)果為決策者提供參考,。

對(duì)于智慧城市的建設(shè)來(lái)說(shuō),，可分為政府主導(dǎo)的建設(shè)和企業(yè)主導(dǎo)的建設(shè)，政府主導(dǎo)的建設(shè)側(cè)重于基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的搜集,、管理,、分析、監(jiān)控和共享,，建設(shè)目標(biāo)為智慧政府和公共平臺(tái),；企業(yè)主導(dǎo)的建設(shè)側(cè)重于行業(yè)應(yīng)用，主要建設(shè)目標(biāo)為智慧行業(yè),，口碑,，如智慧交通,、智慧醫(yī)療等。盡管側(cè)重點(diǎn)和建設(shè)目標(biāo)不同,，但二者是一個(gè)相互協(xié)調(diào)的有機(jī)整體,，LED燈管，政府主導(dǎo)的建設(shè)側(cè)重于基礎(chǔ)平臺(tái)的搭建,，企業(yè)主導(dǎo)的建設(shè)則側(cè)重于實(shí)際應(yīng)用,。

城市照明作為智慧城市建設(shè)中重要的組成部分，它服務(wù)于交通安全和人們的生產(chǎn),、生活,。城市照明系統(tǒng)遍布城市的每一個(gè)角落，對(duì)現(xiàn)有的城市照明裝置進(jìn)行升級(jí),，可以簡(jiǎn)單快捷的實(shí)現(xiàn)覆蓋面較廣的信息感知網(wǎng)絡(luò)的搭建,，實(shí)現(xiàn)路燈管控智能化、信息采集多樣化和信息處理快速化,。

智慧城市照明建設(shè)存在的問(wèn)題

目前傳統(tǒng)照明方式還是暴露了不少問(wèn)題,，比如，無(wú)法對(duì)無(wú)功損耗電量進(jìn)行有效管理,，對(duì)損壞設(shè)備無(wú)法進(jìn)行及時(shí)維護(hù)，某些路段,、公園等在晚上時(shí)已經(jīng)無(wú)人的狀態(tài)下,，依舊燈火通明，還有路燈,、電纜等設(shè)備經(jīng)常被盜而沒(méi)有及時(shí)處理等,。具體而言，我國(guó)城市照明建設(shè)存在問(wèn)題包括以下幾個(gè)方面：

（1）重形象,、輕科學(xué)規(guī)劃

目前很多城市的夜景照明均存在過(guò)于追求城市形象和亮度,，科學(xué)分析論證不足、統(tǒng)一規(guī)劃或規(guī)劃相對(duì)滯后的問(wèn)題,。出現(xiàn)了該亮的不亮,，不該亮的反而很亮現(xiàn)象，整個(gè)城市的夜景分散零亂,，照明資質(zhì),，沒(méi)有主次和特點(diǎn)，這樣的設(shè)計(jì)規(guī)劃不僅浪費(fèi)了能源,，而且整體照明效果也不好,。

（2）重景觀、輕功能照明

筆者對(duì)多個(gè)城市照明項(xiàng)目實(shí)例進(jìn)行分析,，其中夜景照明實(shí)例占整個(gè)城市照明工程實(shí)例的2/3,；而功能性照明實(shí)例,，如道路、橋梁,、隧道等照明實(shí)例僅占整個(gè)城市照明工程實(shí)例的1/3 左右,。明顯反映出了城市照明工程規(guī)劃重景觀、輕功能照明,，國(guó)內(nèi)資訊,，這也應(yīng)引起我們的高度重視。

（3）照明亮度超標(biāo)

在我國(guó)的部分城市因過(guò)于追求城市形象,，LED筒燈,，盲目追求燈光照明的亮度，出現(xiàn)了部分城市的交通主要干道路面照明的平均照度,，均大大高出我國(guó)或國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的照度值（國(guó)家規(guī)定主干道的平均照度為30 lx）,，路面平均照度的平均值達(dá)到51 lx，個(gè)別路面平均照度竟然達(dá)到105 lx,。這種盲目追求路面亮度的現(xiàn)象,，不僅造成了電能的過(guò)度浪費(fèi)，而且還產(chǎn)生了照明眩光,、光污染等問(wèn)題,，其照明的負(fù)面效應(yīng)較為突出。

（4）管理問(wèn)題

由于城市路燈照明系統(tǒng)管理制度的不完善,，造成只重建設(shè)輕管理的現(xiàn)象較為普遍,，車間照明，特別是照明工程建成竣工后,，照明設(shè)施的維護(hù)管理工作未能跟上,，3c認(rèn)證，以致不少工程出現(xiàn)亮燈率低,，照明效果急劇下降的現(xiàn)象,。

大數(shù)據(jù)推動(dòng)智慧城市照明建設(shè)

本文以文獻(xiàn)提出的大數(shù)據(jù)技術(shù)智慧城市照明系統(tǒng)為基礎(chǔ)，綜合考慮解決傳統(tǒng)照明管理不夠細(xì)致的問(wèn)題,，同時(shí)實(shí)現(xiàn)更加智能化的管理并達(dá)到高效節(jié)能目的,，構(gòu)建了新的大數(shù)據(jù)技術(shù)的智慧城市照明管理系統(tǒng)，它充分融合先進(jìn)的通信,、傳感,、云計(jì)算等多種現(xiàn)代化科技手段，使照明在滿足公共照明需求的基礎(chǔ)上更為智能,，企業(yè)資訊,， 其總體結(jié)構(gòu)如圖1 所示，該系統(tǒng)由以下四層構(gòu)成：

（1）采集、控制執(zhí)行層：由多種傳感器,、單燈控制器,、防盜報(bào)警末端三部分構(gòu)成。傳感器模塊包括攝像頭,、噪聲檢測(cè)傳感器,、空氣污染檢測(cè)器、溫度傳感器,、濕度傳感器,、煙霧感應(yīng)器、亮度傳感器,、紅外感應(yīng)器等,，可采集路燈周圍環(huán)境數(shù)據(jù)信息。單燈控制器可采集路燈運(yùn)行狀態(tài)參數(shù),，車間照明,，并向路燈監(jiān)控終端（RTU）回傳路燈用電量、運(yùn)行狀態(tài),、照明強(qiáng)度等信息,。

（2）前端分布控制層：路燈監(jiān)控終端(RTU)可匯聚分支范圍內(nèi)的傳感器采集信息、路燈用電量及運(yùn)行狀態(tài)等信息,。

（3）通信傳輸層：路燈監(jiān)控終端(RTU)和監(jiān)控中心之間釆用無(wú)線傳感網(wǎng)或移動(dòng)通信系統(tǒng)實(shí)現(xiàn),，路燈監(jiān)控終端(RTU)與每盞路燈單燈控制、電纜防盜末端之間的通訊通過(guò)電力線載波通信來(lái)實(shí)現(xiàn),。

（4）應(yīng)用處理層：綜合利用采集到的各類數(shù)據(jù)信息及電網(wǎng),、氣象等相關(guān)信息，實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)分析,，并通過(guò)所分析的結(jié)果反饋到各分支路燈監(jiān)控終端，實(shí)現(xiàn)智能路燈的自適應(yīng)調(diào)節(jié)亮度從而達(dá)到節(jié)能的目的,。同時(shí),，可輔助實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)路燈工作狀況，提供路燈故障類型報(bào)警及故障地點(diǎn)通知等功能,。