城市照明节能及智慧化管控升级改造分析

沈巍, 宋蕾

摘要：本文旨在深入探讨城市照明节能管控的需求，并从照明设施改造、智能化管控系统建设等多个角度，提出有效的解决方案，以期望达到节能减排的目的，促进节能型城市的发展。

  关键词：城市照明系统;节能;智慧化管控

1引言

城市照明系统是社会公共服务的基础配套设施，城市化进程的加快使得城市照明系统的能源消耗量急剧增加，与能源日益短缺、温室效应明显的现实情况下提出的节能减排、绿色照明等号召背道而驰。同时，城市照明系统在管理方面存在如人工运维成本高、供电线缆盗窃现象屡禁不止等问题，增加了城市照明设施运维与管理的成本。当前，城市更新行动计划、智慧城市建设、城市智慧大脑平台构建等诸多项目与方案的推进、落实，使得城区范围内高度集成了5G基站、电子警察、高清摄像头等诸多智能化设备设施，成为推动城市照明系统运维、管理方式智慧化、智能化的重要发展契机。

2城市照明能耗问题及节能技术

2.1城市照明能耗问题

道路照明是城市发展的基础，但如果过度追求奢华的照明效果，就会导致能源的浪费，因此，在设计和使用道路照明时，应该注重合理性和节能性。

2.1.1单纯追求照明亮度

虽然道路照明的亮度不一定越高越好，但是平均照度仍然是一个重要的参考指标，只要符合国家规定的标准，就可以了。如果亮度过高，炫光会影响驾驶者的视线，从而危及行车安全，而且还会浪费电力；反之，如果亮度过低，就无法满足夜间观察的需求，也容易导致安全事故。

2.1.2忽视灯光配比效果

当我们考虑道路照明的布局时，我们通常会把亮度和广角作为重点，但是这样做会导致灯光的搭配问题。根据有关的研究，我们可以看到，城市道路的道路照明主要是用于夜间，但是用于日常使用的道路照明却很少。事实上，用于日常使用的道路照明会给人带来很多的便利，但是并不是最优的。

2.2.城市照明节能技术

为了解决上述问题，我们应该在城市照明中采用节能技术，重点关注设计、光源、线路和控制4个方面，以达到综合节能的目的。

2.2.1设计节能

1为了确保夜间交通的顺畅，在规划照明系统时，必须充分考虑到各种可能的因素，并且根据当地的环境条件，综合考虑各种可能的照明组合，以达到更好的节能目的。因此，在规划过程中，必须综合考虑各种可能的因素，以确定最佳的照明方案。通过合理安排和调整周围的环境，可以大大改善道路的亮化程度，特别是当它们位于高反射的地表和建筑物附近时，可以更好地发挥其功能。

2.2.2光源节能

在城市道路的规划与施工过程中，应当根据环境条件，科学地安装灯具，并且把它们放置在适当的位置，以减少眩光，最大限度地利用太阳辐射，从而达成节约能耗的目的。1灯具的性能与反射罩的材料密切相关，因此，在安装灯具时，应当注意灯具与反射罩的协调。为了满足日益增加的需求，反光罩的制造需求越来越多样化。传统的反光罩多以高纯度的铝板为主，其特点为具有良好的透光度和较高的反射效果。此外，LED灯具有较强的光通量，可以有效地保证灯具的可靠性和耐久度，因此，它已成为当今灯具技术发展的主流。

2.2.3线路节能

通过改进电气系统的结构和功率，我们可以有效地减少用电量，并通过改善电气系统的布局和功率来提高用电效率。1在许多城市，由于公共建筑物和铁路的建造，所以需要使用更加紧凑的电气系统。随着越来越多的城市开始实行零点制，用电量急剧下降，而且在一段时期内，电压也在上升，这将导致巨大的电力耗费，并且也将减少灯泡的寿命。为了解决这一问题，建议采取措施，比如安装节能设施，并且随着电压的变化而改变光线。

3城市照明节能及智慧化管控改造

3.1综合机箱供电设计

在城市照明系统的节能和智能化提升过程中，为了满足各种用电设施的需求，采取五仓体系统设计，即综合供电仓、信号机监控仓、城市交通汇聚设施仓、公共安全汇聚设施仓和其它汇聚设施仓，来实现智慧灯杆的整体配置，从而提高整体的运行效率。针对综合机箱的安全运营，我们将安装先进的三相断路器，将部分电路连接到智慧灯杆，并将部分电路连接到其它储存区，从而保证整个系统的安全运营。此外，我们还将安装先进的回路测控终端，可以实时检测和分析整个系统的电压、电流、功率等参数，从而确保系统的安全运营。如果发现系统出现了过压或者漏电的问题，我们将立即采取措施，确保系统的安全运营。当发现异常时，应立即关闭回路接触器，同时向城市照明系统控制中心汇报相关信息，这样可以有效地检查和维护整个机箱的供配电网络，从而确保其可靠的运行，有助于实现城市照明的可持续发展和智能化的管理。

同时，综合配电仓中的温度传感器、湿度传感器、感烟器等可在稳定、安全供电条件下有序运转、实时采集综合机箱的动态运行数据，由回路控制终端对各类传感器的数据分析研判结果加以动态响应，控制排风扇等设备的启闭。

3.2城市照明设施升级改造

  城市照明设施的升级改造是城市照明节能及智慧化管控升级改造的重要环节之一，针对城市市政照明设施节能性差、故障率高等问题，市政工程管理处等职能部门应对城市照明设施进行升级改造。如将原先相对陈旧的落后的高压钠灯、LED灯替换为节能性更佳的新型LED灯，利用新型LED灯的高光效、抗光衰等优点提高城市照明设施运行的绿色节能性，积极响应城市照明系统节能降耗的号召。在具体实施时，应以群众需求为核心，根据"照度不足"的规定，我们将着眼于满足公共服务的需求，并不断优化照明设备。我们将采取措施来提升"照度不足"的服务水平，并且将）更新、更换））。我们将大力推广绿色、环保的LED光源，并且将其广泛应用于公共场所。我们还将采取措施来解决5G设备的不足，并且将其作为一种新的技术手段来提升公共服务水平。为了改善人们的出行质量，我们要让主要公共交通线更加美观，让重要地段更具魅力。

3.3城市物联网建设

城市照明系统的智慧灯杆上搭载了众多用电设备设施，包括高清摄像头、环境监测传感器、灯具等，上述用电设备利用智能监控终端进行统筹管理，实现对环境数据、交通流量数据、设备运行数据等的实时采集。构建高度集成以太网、RS232、RS485等多种接口的智能网关，更好地适配城市照明节能与智慧化管控系统中各类设备设施的联网传输与共享，以便于各类前端用电设施设备高效接入到有线网络或无线网络场景中，实现信息传输与资源共享。同时，依托物联网对城市照明系统中采集的各类实时数据传输到数据中心，以供节能管控平台分析、研判并做出设备启闭、光照度调节以及故障应急响应等。

4结语

由于照明设施与照明控制技术限制，传统城市照明系统缺乏现代化、信息化技术，照明路灯启闭、亮度调节、路灯运维养护等作业均有赖于人工或半机械，城市市政照明设施运行过程中涉及的运行状态数据、运维过程数据等均无法实时、准确获得，更无法以动态反馈驱动照明设施节能化、智慧化管控。数字化技术依托物联网、软件系统、大数据平台等对城市照明系统的环境数据与设备运行状态数据采集、数据传输、数据组织与管理、照明设施智能化控制等流程进行自动化升级，为城市照明的节能效果提升、节能型城市建设奠定技术基础。

参考文献

[1]朱涛.城市道路照明节能与智慧化管控升级改造案例分析[J].滁州职业技术学院学报，2022，21(1):70-73.

[2]朱涛.城市照明节能及智慧化管控升级改造分析[J].光源与照明，2021(8):35-36.

[3]马连晔.新形势下城市道路照明管控趋势与节能降耗研究[J].江苏科技信息，2021，38(6):30-32.

[4]张伟，谭维峰，王颖，高晓玕，倪军磊，周小琳.城市道路高效节能智能照明管控平台[Z].国家科技成果.

[5]于海成.物联网在智能化城市照明节能监控管理系统中的应用[J].自动化博览，2013，30(4):50-52.