節能+智慧 傳統燈桿的轉型之路

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來源:中國建設

從1417年世界第一盞路燈,到1879年中國的第一盞電路燈……路燈經過了幾百年的發展與更新迭代,形態更加多樣、功能日漸豐富。如今,隨著新一代信息技術的發展,路燈也被賦予了更多的功能與期望。

作為分布廣泛、可集成性強且方便部署的城市基礎設施,路燈從照明工具發展為智慧城市不可分割的一部分。憑借在覆蓋率方面的強大優勢,智慧燈桿也將迎來更加廣闊的發展空間,助力城鎮智能化升級、數字化運營,推進智慧城市建設向更高層次邁進。

節能降耗,促進低碳循環發展

隨著城鎮化建設的推進,城市照明設施的規模越來越大、能耗越來越高。數據顯示,城市公共照明用電量約占全國發電總量的9%~10%。根據《2019年城市建設統計年鑒》,2019年全國共有28656268盞道路照明燈,節能減排空間很大。如何有效地管理好城市照明設施、實現綠色節能照明,已成為擺在城市管理部門面前的重大課題。在這種形勢下,粗放、被動、缺少監督和評價機制的傳統管理模式,已不能滿足現代化城市照明管理的需要,創建一種全新的管理模式來推動城市照明的科學管理和綠色節能,已成為迫在眉睫的重要工作。

傳統路燈使用的高壓鈉燈具有高能耗、壽命短的缺點,難以根據天氣或突發事件對開關時間進行調整,高能耗及低效運行的路燈系統導致碳排放增加。城市照明運行監控管理在經歷了手動開關、分散式時控/光控、集中式遠程監控三個階段之后,開始向以信息技術為支撐的智慧燈桿發展。

智慧燈桿,不同于以往單一功能的燈桿,能夠對照明、氣象、環保、通信等多個行業的數據信息進行采集、發布以及傳輸,是新型智慧城市的數據監控、傳輸樞紐。通過智能感知系統,根據光照條件來感應調節,自動識別周圍的自然光變化。當環境光線降低時自動亮光,光線充足時則自動“下班”。除此之外,還能提供更人性化的服務——調整燈光的顏色,當大霧天或者雨天等能見度較低的情況下,將從普通的白光變為能夠透過霧氣的黃光,保障路面安全。

根據路面人流量及車流量,智慧燈桿可以進行感應調節。當路面上空無一人時,降低亮度節約電能,當檢測到有車輛即將行駛到道路上時,便提前將亮度調回正常狀態。兩種模式相輔相成,讓智慧燈桿更好地貼合實際情況,在滿足照明需求的前提下,最大程度地節約電力能源。

智能不僅止于硬件上,更體現在軟件系統上。智慧燈桿智能管理云平臺系統配合物聯網與GPS(全球定位系統),掌握每盞路燈的工作狀態,使得城市照明可視化,更便于控制。應用智能燈控系統讓路燈變得更智能,避免不必要的電能浪費。

實現碳達峰、碳中和是一場廣泛而深刻的經濟社會系統性變革。智慧燈桿的應用可在保障城市照明質量的前提下,節約照明能耗,深化節能減排,實現綠色照明、低碳照明,產生直接的經濟效益,促進城市低碳環保。

融合共生,提升城市治理能力

路燈作為城市照明的主體,密度大、數量多,廣泛分布在城市道路與街道,“目觀”城市發生的所有大小事件。智慧城市建設恰好也需要大量感知設備以收集城市時刻滋生的信息資源。洞察城市信息的路燈很快成為了智慧城市信息資源的采集入口。在集成眾多物聯網傳感設備(智能攝像頭、智能信息大屏、傳感器等)之后,智慧路燈也成為了城市道路基礎設施的統一承載平臺。

現如今,智慧燈桿逐漸出現在越來越多的城市街頭。與傳統燈桿不同,智慧燈桿被賦予了更多的功能與期望,是各類應用的安裝介質、傳輸通道和數據入口,整合監控攝像頭、5G(第五代移動通信技術)微基站、安全報警等硬件。通過信息感知和大數據交互技術,將路況、醫療、環保、停車等生活信息鏈接在一起,感知城市運行的脈搏。

從目前的智慧燈桿建設情況來看,智慧燈桿不僅能為行人、車輛照亮道路,能充當基站為市民提供5G網絡,在道路環境感知、監管維護、道路服務等方面也都有著重要的作用。作為智慧城市的一個重要組成部分,智慧燈桿通過搭載傳感器采集城市的信息,對智慧城市所需要的各種大數據有巨大的作用,也為城市建設帶來了更多的新思路。

2021年2月24日,中共中央、國務院印發《國家綜合立體交通網規劃綱要》提出,推動智能網聯汽車與智慧城市協同發展,建設城市道路、建筑、公共設施融合感知體系,打造基于城市信息模型平臺、集城市動態靜態數據于一體的智慧出行平臺。智慧燈桿是感知體系建設十分重要的一環,和車聯網之間也將碰撞出相當精彩的火花。

借助智慧燈桿沿道路部署車聯網路側單元、邊緣計算單元,可支撐未來智能網聯、遠程駕駛和無人駕駛的實現,達到“聰明的車,智慧的路,全能的網”。智慧燈桿在支持無人駕駛上具有獨特優勢,通過搭載衛星定位模塊,周邊的自動駕駛車輛可以以智慧燈桿為基準,實時比對、校正衛星定位信息與自身位置,從而將車輛的行駛定位誤差縮減到厘米級。智慧燈桿系統上的智能傳感、邊緣計算等技術,可以實時感知城市道路中的車、人、物變化情況,輔助車輛作出駕駛決策,實現了自動駕駛上信息的低延時、行駛的高安全。在業界看來,“車路協同+智慧燈桿”融合創新應用是實現自動駕駛的有效途徑之一,智慧燈桿逐漸成為實現車路協同、車城協同發展的主要推力。

智慧城市建設是一個復雜的體系,人流、物流、數據流等城市元素不斷交互匯聚。智慧燈桿可以成為接入口,實現人與人、人與城市的互聯,更加便捷和迅速地傳遞信息和獲取資訊,掌控一個城市的運行、獲取所需的各類信息資訊,讓城市生活更便捷,讓居民更有幸福感、獲得感。



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