节能+智慧 传统灯杆的转型之路

                       

从1417年世界第一盏路灯,到1879年中国的第一盏电路灯……路灯经过了几百年的发展与更新迭代,形态更加多样、功能日渐丰富。如今,随着新一代信息技术的发展,路灯也被赋予了更多的功能与期望。

作为分布广泛、可集成性强且方便部署的城市基础设施,路灯从照明工具发展为智慧城市不可分割的一部分。凭借在覆盖率方面的强大优势,智慧灯杆也将迎来更加广阔的发展空间,助力城镇智能化升级、数字化运营,推进智慧城市建设向更高层次迈进。

节能降耗,促进低碳循环发展

随着城镇化建设的推进,城市照明设施的规模越来越大、能耗越来越高。数据显示,城市公共照明用电量约占全国发电总量的9%~10%。根据《2019年城市建设统计年鉴》,2019年全国共有28656268盏道路照明灯,节能减排空间很大。如何有效地管理好城市照明设施、实现绿色节能照明,已成为摆在城市管理部门面前的重大课题。在这种形势下,粗放、被动、缺少监督和评价机制的传统管理模式,已不能满足现代化城市照明管理的需要,创建一种全新的管理模式来推动城市照明的科学管理和绿色节能,已成为迫在眉睫的重要工作。

传统路灯使用的高压钠灯具有高能耗、寿命短的缺点,难以根据天气或突发事件对开关时间进行调整,高能耗及低效运行的路灯系统导致碳排放增加。城市照明运行监控管理在经历了手动开关、分散式时控/光控、集中式远程监控三个阶段之后,开始向以信息技术为支撑的智慧灯杆发展。

智慧灯杆,不同于以往单一功能的灯杆,能够对照明、气象、环保、通信等多个行业的数据信息进行采集、发布以及传输,是新型智慧城市的数据监控、传输枢纽。通过智能感知系统,根据光照条件来感应调节,自动识别周围的自然光变化。当环境光线降低时自动亮光,光线充足时则自动“下班”。除此之外,还能提供更人性化的服务——调整灯光的颜色,当大雾天或者雨天等能见度较低的情况下,将从普通的白光变为能够透过雾气的黄光,保障路面安全。

根据路面人流量及车流量,智慧灯杆可以进行感应调节。当路面上空无一人时,降低亮度节约电能,当检测到有车辆即将行驶到道路上时,便提前将亮度调回正常状态。两种模式相辅相成,让智慧灯杆更好地贴合实际情况,在满足照明需求的前提下,最大程度地节约电力能源。

智能不仅止于硬件上,更体现在软件系统上。智慧灯杆智能管理云平台系统配合物联网与GPS(全球定位系统),掌握每盏路灯的工作状态,使得城市照明可视化,更便于控制。应用智能灯控系统让路灯变得更智能,避免不必要的电能浪费。

实现碳达峰、碳中和是一场广泛而深刻的经济社会系统性变革。智慧灯杆的应用可在保障城市照明质量的前提下,节约照明能耗,深化节能减排,实现绿色照明、低碳照明,产生直接的经济效益,促进城市低碳环保。

融合共生,提升城市治理能力

路灯作为城市照明的主体,密度大、数量多,广泛分布在城市道路与街道,“目观”城市发生的所有大小事件。智慧城市建设恰好也需要大量感知设备以收集城市时刻滋生的信息资源。洞察城市信息的路灯很快成为了智慧城市信息资源的采集入口。在集成众多物联网传感设备(智能摄像头、智能信息大屏、传感器等)之后,智慧路灯也成为了城市道路基础设施的统一承载平台。

现如今,智慧灯杆逐渐出现在越来越多的城市街头。与传统灯杆不同,智慧灯杆被赋予了更多的功能与期望,是各类应用的安装介质、传输通道和数据入口,整合监控摄像头、5G(第五代移动通信技术)微基站、安全报警等硬件。通过信息感知和大数据交互技术,将路况、医疗、环保、停车等生活信息链接在一起,感知城市运行的脉搏。

从目前的智慧灯杆建设情况来看,智慧灯杆不仅能为行人、车辆照亮道路,能充当基站为市民提供5G网络,在道路环境感知、监管维护、道路服务等方面也都有着重要的作用。作为智慧城市的一个重要组成部分,智慧灯杆通过搭载传感器采集城市的信息,对智慧城市所需要的各种大数据有巨大的作用,也为城市建设带来了更多的新思路。

2021年2月24日,中共中央、国务院印发《国家综合立体交通网规划纲要》提出,推动智能网联汽车与智慧城市协同发展,建设城市道路、建筑、公共设施融合感知体系,打造基于城市信息模型平台、集城市动态静态数据于一体的智慧出行平台。智慧灯杆是感知体系建设十分重要的一环,和车联网之间也将碰撞出相当精彩的火花。

借助智慧灯杆沿道路部署车联网路侧单元、边缘计算单元,可支撑未来智能网联、远程驾驶和无人驾驶的实现,达到“聪明的车,智慧的路,全能的网”。智慧灯杆在支持无人驾驶上具有独特优势,通过搭载卫星定位模块,周边的自动驾驶车辆可以以智慧灯杆为基准,实时比对、校正卫星定位信息与自身位置,从而将车辆的行驶定位误差缩减到厘米级。智慧灯杆系统上的智能传感、边缘计算等技术,可以实时感知城市道路中的车、人、物变化情况,辅助车辆作出驾驶决策,实现了自动驾驶上信息的低延时、行驶的高安全。在业界看来,“车路协同+智慧灯杆”融合创新应用是实现自动驾驶的有效途径之一,智慧灯杆逐渐成为实现车路协同、车城协同发展的主要推力。

智慧城市建设是一个复杂的体系,人流、物流、数据流等城市元素不断交互汇聚。智慧灯杆可以成为接入口,实现人与人、人与城市的互联,更加便捷和迅速地传递信息和获取资讯,掌控一个城市的运行、获取所需的各类信息资讯,让城市生活更便捷,让居民更有幸福感、获得感。

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