城市照明節(jié)能及智慧化管控升級改造分析

梁 勇

(浙江城建規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限公司，浙江 杭州 310010)

引言

城市照明系統(tǒng)是公共基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分。由于社會進(jìn)程的快速發(fā)展，城市照明系統(tǒng)的能源消耗量急劇增加，這與能源日益短缺、溫室效應(yīng)明顯的現(xiàn)實(shí)條件下提出的節(jié)能減排、綠色照明等號召背道而馳[1]。此外照明系統(tǒng)的增加也必然會提高其運(yùn)營成本，如人工維修維護(hù)、安保防護(hù)等。

本文將從照明節(jié)能及智慧照明的現(xiàn)狀出發(fā)，對節(jié)能的問題及智能化管控進(jìn)行總結(jié)及梳理，給出了照明行業(yè)的發(fā)展趨勢，并對杭州濱江錢江世紀(jì)城主干道智慧路燈改造為實(shí)例，證實(shí)在城市照明中進(jìn)行智慧化改造的必要性。

1 照明節(jié)能及智慧照明的現(xiàn)狀

自溫家寶總理提出建設(shè)“感知中國”的目標(biāo)后，智慧城市開始風(fēng)靡全國。據(jù)國家信息中心數(shù)據(jù)顯示，截止到2019年12月底，全國副省級以上城市、95%以上的地級城市，50%以上的縣級城市，均提出建設(shè)智慧城市。智慧城市的發(fā)展，必然會囊括照明系統(tǒng)。但是當(dāng)前城市照明系統(tǒng)的節(jié)能化與智慧化尚未由量變進(jìn)入到質(zhì)變狀態(tài)，節(jié)能與智慧化管控升級改造工作也尚未得到廣泛普及與全面鋪開[2]。

從目前的狀況來看，智慧照明系統(tǒng)的發(fā)展尚處于早期階段，公眾對于智慧城市內(nèi)的照明系統(tǒng)尚未形成足夠的認(rèn)知與關(guān)注，而且其節(jié)能及智慧化的管控能力也并未達(dá)到理想的最高點(diǎn)。因此，針對城市照明系統(tǒng)的智慧化改造，我們迫切需要針對城市照明系統(tǒng)的智慧水平進(jìn)行深入的研究和優(yōu)化。

通過提升城市照明系統(tǒng)的智慧化程度，不僅能夠完善城市的基礎(chǔ)設(shè)施，提升公眾生活質(zhì)量，同時也推動大數(shù)據(jù)和物聯(lián)網(wǎng)等前沿技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，使之在城市建設(shè)過程中發(fā)揮更大的作用。在現(xiàn)階段，依托節(jié)能和智慧化的管控系統(tǒng)，可以對照明設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程自動化管理，并對各種潛在問題進(jìn)行高效的預(yù)警和響應(yīng)。此種技術(shù)不僅能夠?qū)崟r地識別并處理故障，還可以提高照明設(shè)施的使用效率和壽命，降低運(yùn)行和維護(hù)的成本。

2 城市照明能耗問題及節(jié)能技術(shù)

2.1 城市照明能耗問題

道路照明的本質(zhì)是為了方便出行交通，避免光線差帶來的社會問題，不需要過度追求其外表，以簡潔實(shí)用為主，過度繁瑣、豪華的燈具等會造成能耗過大、浪費(fèi)資源、影響司機(jī)等問題，所以，要從實(shí)用性的角度出發(fā)，考慮城市照明的設(shè)計(jì)問題。

2.1.1 單純追求道路照明的亮度

城市道路的照明并不是以光照強(qiáng)度為指標(biāo)，較強(qiáng)的光照會造成電能的浪費(fèi)，不合理的電能分配將會加重社會資源的分配問題，同時光照強(qiáng)度過大時，也會給行人、駕駛員等道路過往人員造成眩光，存在交通隱患。因此需要滿足《城市道路照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(CJJ 45—2015)的照度、亮度要求以及維護(hù)系數(shù)即可。

2.1.2 忽視燈光配比效果

城市照明的設(shè)計(jì)需要進(jìn)行精密的計(jì)算。就目前而言，城市道路大多數(shù)過于重視照明的光照強(qiáng)度和范圍，但是對于燈光配比卻并不重視。這不僅破壞了視覺環(huán)境的平衡，也導(dǎo)致亮度和視覺焦點(diǎn)的不匹配，從而增加了對駕駛員的光線干擾，這顯然與節(jié)能降耗的目標(biāo)相悖。通過科學(xué)合理的光線配比和分布，綜合考慮夜間行駛的車輛和行人的照明需求，同時關(guān)注道路照明的功能性要求，特別是對舒適性和安全性的保障。通過保證亮度的均匹配度和限制眩光效應(yīng)，我們可以創(chuàng)建出一種滿足標(biāo)準(zhǔn)和使用需求的照明環(huán)境。

更具體地說，照明設(shè)計(jì)應(yīng)該滿足以下幾個方面的要求：首先，照明的強(qiáng)度和范圍應(yīng)符合安全行駛和行人通行的需求。其次，光線的配比和分布應(yīng)科學(xué)合理，既滿足視覺效果的需求，也能有效地防止眩光和過強(qiáng)的光線對駕駛員和行人的干擾。最后，照明設(shè)計(jì)還需要考慮節(jié)能降耗的目標(biāo)，通過優(yōu)化設(shè)計(jì)和使用節(jié)能的照明設(shè)備，減少能源消耗和環(huán)境影響。當(dāng)以上的要求都得到滿足時，我們就能創(chuàng)建出既符合使用需求，又舒適和環(huán)保的城市照明環(huán)境。

2.1.3 存在運(yùn)營安全隱患

多數(shù)城市的照明系統(tǒng)運(yùn)營主體是政府，而該系統(tǒng)的自動化運(yùn)行硬件和軟件通常無法達(dá)到穩(wěn)定運(yùn)行的標(biāo)準(zhǔn)，目前人工干預(yù)仍是主要的運(yùn)營方式，包括根據(jù)天氣、溫度、季節(jié)等因素進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)整。然而，相較于引入物聯(lián)網(wǎng)等信息化技術(shù)的智慧照明系統(tǒng)，人工控制雖然會節(jié)省成本，但是主觀化嚴(yán)重，并且精度較低，特別是道路交通情況復(fù)雜的情況，人工控制則無法及時反應(yīng)并做出精確的調(diào)整，這會導(dǎo)致照明系統(tǒng)的不穩(wěn)定。其二是道路照明容易出現(xiàn)“一刀切”的現(xiàn)象，在滿足《城市道路照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(CJJ 45—2015)標(biāo)準(zhǔn)亮度下，通過控制讓所有路段的光照強(qiáng)度同時升高或者降低，容易出現(xiàn)頻閃效應(yīng)。因此，城市照明系統(tǒng)的運(yùn)營過程中利用先進(jìn)的信息化技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時監(jiān)控和自動調(diào)整，以提高運(yùn)營的效率和穩(wěn)定性，節(jié)省了能源，同時避免因人工控制帶來的各種問題。

2.2 城市照明節(jié)能技術(shù)

針對上述分析的痛點(diǎn)和難點(diǎn)，我們應(yīng)該積極的做出改變，以解決城市照明的問題，對此，我們應(yīng)該從以下幾個方面進(jìn)行思考并進(jìn)行優(yōu)化。

2.2.1 設(shè)計(jì)節(jié)能

城市照明系統(tǒng)的鋪設(shè)基礎(chǔ)在于設(shè)計(jì)，好的設(shè)計(jì)能夠讓后續(xù)工作事半功倍，所以要做到照明設(shè)計(jì)的合理并可實(shí)現(xiàn)。首先優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，每段道路的具體情況均有所不同，設(shè)計(jì)者需要結(jié)合實(shí)際情況來優(yōu)化方案，合理分布路燈間距等，提高照明效率，保障城市照明系統(tǒng)的能源利用最大化，保障城市交通等方面的安全。特別是新型LED在透鏡、配光上的優(yōu)化，能有效的降低能耗。其次要具體的實(shí)施環(huán)境，利用區(qū)域得天獨(dú)厚的條件，提高照明系統(tǒng)的利用率，例如在光照強(qiáng)大較大的區(qū)域設(shè)置太陽能板等。

2.2.2 光源節(jié)能

城市照明系統(tǒng)中需要用到大量的能源，只有經(jīng)過科學(xué)的選擇不同規(guī)格的燈具，做出合理分配才能將能源的利用最大化。燈具在經(jīng)過電能的輸送后會發(fā)熱以產(chǎn)生光能，光能以波的形式發(fā)出，而產(chǎn)生的光波其實(shí)是可以被反射并再次利用的，這其中就可以應(yīng)用到反光罩，反光罩的反射能力直接影響到光波的二次應(yīng)用能力，所以反光罩的選擇需要結(jié)合該燈具的具體要求做出調(diào)整，進(jìn)行精確搭配，比如目前采用納米高漫反射涂料經(jīng)靜電噴涂處理后，形成納米高漫反射涂層，其全反射率達(dá)97%，漫反射率達(dá)94%，不僅解決了燈罩眩光光斑色差等問題，而且使燈具的效率大大提高。第二，新型的燈具經(jīng)過了科學(xué)的驗(yàn)算和實(shí)際的檢驗(yàn)后，已經(jīng)具備較高的使用價值，其中新型LED燈是目前城市照明系統(tǒng)中，是高效應(yīng)用的燈具之一，其優(yōu)異的光通量可以滿足不同情況下的需求，并且穩(wěn)定性較高，運(yùn)維成本也較低，所以值得被廣泛應(yīng)用。

2.2.3 線路節(jié)能

線路作為城市照明系統(tǒng)的關(guān)鍵通道，其規(guī)劃與設(shè)計(jì)的合理性不僅可以節(jié)約材料和電能，而且可以降低后期的維護(hù)成本。因此，線路的設(shè)計(jì)策略是城市照明系統(tǒng)中的一個核心問題。優(yōu)化設(shè)計(jì)策略首先包括選擇具有較大截面積的導(dǎo)線，因?yàn)樵谙嗤L度的線路中，較粗的導(dǎo)線電阻較小，從而電損也較低。然而，這也需要考慮到導(dǎo)線粗細(xì)與成本之間的權(quán)衡。另一方面，線路節(jié)能策略還需要根據(jù)城市的用電量變化進(jìn)行電壓的分時段調(diào)節(jié)。例如，在日間，城市的用電量較高，分流電壓也應(yīng)相應(yīng)降低；而在凌晨，城市的用電量減少，分流分壓應(yīng)適當(dāng)提高。如果不進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)，將會浪費(fèi)電能，并可能對城市照明設(shè)備的壽命產(chǎn)生負(fù)面影響。因此，分時段的電壓調(diào)節(jié)是實(shí)現(xiàn)線路節(jié)能的有效策略。

2.2.4 控制節(jié)能

在滿足照明需求的前提下，通過合理分配和利用能源，可以實(shí)現(xiàn)能源使用的最大化，從而降低能耗。這需要對照明系統(tǒng)的硬件和軟件進(jìn)行優(yōu)化。首先，我們需要合理規(guī)劃照明設(shè)備的開關(guān)時間，這需要綜合考慮季節(jié)、天氣和區(qū)域位置等因素。其次，我們可以利用新型的信息化技術(shù)，將城市照明系統(tǒng)轉(zhuǎn)變?yōu)橹悄芑虬胫悄芑倪\(yùn)行模式。最后，我們可以安裝調(diào)節(jié)器等輔助設(shè)備，以幫助調(diào)整照明系統(tǒng)中的燈光強(qiáng)度，從而進(jìn)一步節(jié)省電能。通過實(shí)施這些控制節(jié)能策略，我們可以有效地提高城市照明系統(tǒng)的能源效率，降低能源消耗。

3 城市照明節(jié)能及智慧化管控改造

3.1 智慧照明節(jié)能管控系統(tǒng)設(shè)計(jì)

智慧照明節(jié)能管控系統(tǒng)不同于傳統(tǒng)的照明系統(tǒng)，它會以大數(shù)據(jù)等智慧平臺為依托，做出數(shù)據(jù)分析，然后進(jìn)行研判后自動的調(diào)整城市照明系統(tǒng)的參數(shù)。但傳統(tǒng)的照明系統(tǒng)大多由人工控制，并且節(jié)能的思路主要會從線路走向、光照強(qiáng)度以及選材上做出優(yōu)化，并在建成后的時間段上進(jìn)行調(diào)整，盡管有一定的成效，但依然有改進(jìn)的地方。智慧照明節(jié)能管控系統(tǒng)可以利用大數(shù)據(jù)做出分析，并利用物聯(lián)網(wǎng)、遠(yuǎn)程控制等技術(shù)實(shí)時監(jiān)控和管理城市照明系統(tǒng)，不僅能夠減少照明系統(tǒng)能耗，也可以提升照明系統(tǒng)的效率。

智慧照明節(jié)能管控系統(tǒng)的輸入部分主要利用采集塊、視頻攝像等設(shè)備，例如光感系統(tǒng)、溫感系統(tǒng)、濕感系統(tǒng)等，可以實(shí)時監(jiān)控該區(qū)域內(nèi)的環(huán)境參數(shù)情況并進(jìn)行采集，采集后的數(shù)據(jù)經(jīng)過傳輸模塊到達(dá)數(shù)據(jù)中心，依托GPS系統(tǒng)或互聯(lián)網(wǎng)平臺傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)管理中心，并確保被傳輸?shù)臄?shù)據(jù)不丟失和失真。提供的內(nèi)容包括單個路燈故障顯示、報警信息顯示，在地圖上顯示所有的路燈歷史數(shù)據(jù)，進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控，分析能量消耗數(shù)據(jù)和所實(shí)現(xiàn)的節(jié)能數(shù)據(jù)，查看燈具使用壽命等[3](圖1)。

圖1 智慧照明節(jié)能管控系統(tǒng)顯示內(nèi)容Fig.1 Intelligent lighting energy-saving control system display content

數(shù)據(jù)管理中心則會根據(jù)傳輸系統(tǒng)輸送過來的實(shí)時環(huán)境數(shù)據(jù)、儀器參數(shù)狀態(tài)等，進(jìn)行管理和組織分類工作，為優(yōu)化城市照明系統(tǒng)做出足夠的數(shù)據(jù)支撐。有了這些支撐后，管控平臺就可以做出人工或智能化的研判，結(jié)合區(qū)域情況自動化的調(diào)整城市照明系統(tǒng)的光照強(qiáng)度、光照時間等，這樣既可以滿足社會服務(wù)，又可以最大限度地減少能量消耗，以達(dá)到保護(hù)環(huán)境。

3.2 城市照明設(shè)施升級改造

城市照明設(shè)施的升級改造是城市照明節(jié)能及智慧化管控升級改造的重要環(huán)節(jié)之一，原本的設(shè)施可能已經(jīng)不能滿足當(dāng)下人類的需求，因此需要對其升級改造，不僅節(jié)省人力物力，而且改造的效率更高。就目前而言，城市照明系統(tǒng)中普遍存在的問題就是燈具的光感差，耗能大，易出現(xiàn)故障，所以政府需要對其進(jìn)行改造。如早期的鈉燈、金鹵燈具可能依然存在，或者更新后的高壓鈉燈也不足以滿足當(dāng)下的需求。目前很多城市已經(jīng)替換為新型的LED燈，這種燈具有高光效、抗光衰等優(yōu)點(diǎn)，對提高城市照明設(shè)施的運(yùn)行，在綠色節(jié)能性起到積極作用。在具體實(shí)施時，應(yīng)以群眾需求為核心，針對夜間易發(fā)生事故的地區(qū)加強(qiáng)其照明系統(tǒng)的安全性，保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行，消除因照明系統(tǒng)的問題導(dǎo)致的交通事故。同時，結(jié)合現(xiàn)代化的技術(shù)，搭載5G等新技術(shù)，實(shí)現(xiàn)與智能化設(shè)備的接軌，完善智慧化城市的建設(shè)。不僅如此，在城市照明設(shè)施管理層面，也應(yīng)充分利用基于大數(shù)據(jù)的智慧照明節(jié)能管控系統(tǒng)對城市照明設(shè)施進(jìn)行運(yùn)維與管理，及時響應(yīng)系統(tǒng)發(fā)出的照明設(shè)施故障預(yù)警，并做出應(yīng)急維護(hù)措施。

3.3 城市物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)

信息時代的到來，不僅讓人們享受著網(wǎng)絡(luò)帶來的紅利，也讓硬件方面得到快速發(fā)展。物聯(lián)網(wǎng)就是使得虛擬與現(xiàn)實(shí)相結(jié)合的重要技術(shù)之一，而智慧城市的建設(shè)也必然離不開物聯(lián)網(wǎng)的幫助。物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用會基于大數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)，搭載硬件設(shè)施，讓城市管理者獲取足夠高質(zhì)量的數(shù)據(jù)以及足夠精確的信息，然后根據(jù)數(shù)據(jù)及信息，利用大數(shù)據(jù)得到的分析，做出合理的管控，提高城市的功能性，增強(qiáng)市民的幸福感和舒適度，所以將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)大仔在智慧城市的建設(shè)中是必要的手段之一。

而城市照明系統(tǒng)必然會使用到電氣設(shè)施等硬件設(shè)備，這就為物聯(lián)網(wǎng)與城市建設(shè)結(jié)合的實(shí)現(xiàn)奠定了良好的基礎(chǔ)，包括可以將高清攝像頭、傳感器搭載在照明電燈桿。這樣不僅能夠做成讓城市照明系統(tǒng)成為閉環(huán)式的循環(huán)系統(tǒng)，也能夠成為其他系統(tǒng)的輔助系統(tǒng)，完善城市建設(shè)，并讓城市的建設(shè)向智慧化方向發(fā)展。建設(shè)“基于燈聯(lián)網(wǎng)的智慧城市系統(tǒng)集成及數(shù)據(jù)分析服務(wù)平臺”，為企業(yè)提供相關(guān)產(chǎn)品和系統(tǒng)的測試評估環(huán)境、方法，為行業(yè)的健康發(fā)展提供有力保障，為政府、業(yè)主提供有效的解決方案[4]。

3.4 實(shí)際案例分析

3.4.1 項(xiàng)目情況

2019年杭州市政府發(fā)布《杭州市加快5G產(chǎn)業(yè)發(fā)展若干政策》，明確要求 “整合利用路燈桿、信號桿、監(jiān)控桿、電力桿(塔)等社會桿(塔)資源，推進(jìn)一桿多用”，加快推進(jìn)杭州5G網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)工作。為將杭州打造成“全球5G先行城市和標(biāo)桿城市”及“數(shù)字經(jīng)濟(jì)第一城”的發(fā)展目標(biāo)，經(jīng)蕭山區(qū)政府批準(zhǔn)，錢江世紀(jì)城管委會擬在世紀(jì)城建成區(qū)及亞運(yùn)村片區(qū)進(jìn)行5G多桿合一智慧化改造。

為了滿足路燈、路牌、監(jiān)控頭、信號燈等不同的功能，城市道路上各種桿件林立，使得道路景觀雜亂無章，也造成建設(shè)成本的浪費(fèi)。為提升城市管理精細(xì)化水平，解決道路兩側(cè)各部門桿件重復(fù)建設(shè)等問題，有序使用城市空間，美化道路環(huán)境，對道路交叉口的路燈桿、交通設(shè)施桿、路名牌、導(dǎo)向牌等進(jìn)行整合。

以杭州濱江區(qū)錢江世紀(jì)城主干道智慧路燈改造為實(shí)例，如何利用現(xiàn)代化的技術(shù)提升系統(tǒng)的節(jié)能效果，并讓城市照明系統(tǒng)更好的服務(wù)社會人群，推動節(jié)能型城市發(fā)展。

杭州錢江世紀(jì)城主干道智慧路燈改造服務(wù)項(xiàng)目范圍包括建成區(qū)的15條主干路，分別為觀瀾路、平瀾路、奔競大道、盈豐路、皓月路、利豐路、飛虹路、揚(yáng)帆路、機(jī)場城市大道、振寧路與博奧路、金雞路、民和路、市心路、鴻寧路交口，共計(jì)51個路口(圖2)。

圖2 杭州錢江世紀(jì)城主干道平面圖Fig.2 Plan of the main road of Qianjiang Century City，Hangzhou

現(xiàn)場調(diào)研了路口情況、抓拍位置等照明區(qū)域位置，衡量路燈自身?xiàng)U的條件和類型等，觀察機(jī)柜安裝位置及內(nèi)部的線路、空間等結(jié)構(gòu)，整體把握周邊環(huán)境等。

調(diào)研過程中發(fā)現(xiàn)錢江世紀(jì)城建成區(qū)主要道路路口的路燈桿和監(jiān)控桿、信號桿、分道牌桿、大路牌桿分別單獨(dú)設(shè)立，密集度高，不符合建設(shè)節(jié)約型社會的總體要求；各類功能箱體多樣無序，整個街道界面比較雜亂(圖3、圖4)。

圖3 飛虹路道路路口桿件、樹木現(xiàn)狀照片F(xiàn)ig.3 FeiHong Road intersection pole，tree status photos

圖4 道路路口配電箱、樹木現(xiàn)狀照片F(xiàn)ig.4 Road junction accessories，tree status photos

3.4.2 項(xiàng)目難點(diǎn)

3.4.2.1 工作重點(diǎn)

工作重點(diǎn)內(nèi)容為拆除現(xiàn)有的路燈桿和交通桿，設(shè)計(jì)新建綜合桿，以綜合桿為載體，合理規(guī)劃軟硬件的分布和搭配，實(shí)現(xiàn)智能照明、視頻采集、等多項(xiàng)公共服務(wù)的疊加。

3.4.2.2 難點(diǎn)分析

多桿合一具有一定的難度，需要經(jīng)過精細(xì)化的設(shè)計(jì)。多桿合一項(xiàng)目中，照明依然是該系統(tǒng)的主要問題，所以照明系統(tǒng)不能做出弱化的退讓，但是現(xiàn)在高速發(fā)展的社會必然會在不久的將來再次對城市照明系統(tǒng)做出升級計(jì)劃，所以要拓展系統(tǒng)中的空間載體(燈桿、電氣箱燈)的未來規(guī)劃性能，保證其具備可升級性。同時電氣設(shè)計(jì)考慮周全、供電通信配套要完善等，設(shè)計(jì)具有前瞻性，具體的難點(diǎn)如下：

(1)照明功能。合桿不能忽視照明功能的重要性，合桿必須經(jīng)過國家標(biāo)準(zhǔn)的驗(yàn)證，并且具有通用替換件的后續(xù)儲備，以便于及時的檢修和更換維護(hù)。并且可以與其他的硬件相搭配，也有利于后續(xù)的維護(hù)管理。

(2)燈桿可擴(kuò)展性。當(dāng)下的合桿可以滿足現(xiàn)在的需求，但是不代表可以滿足以后得需求，所以要預(yù)留接口和空間，用于連接其他的設(shè)備，方便整體照明系統(tǒng)的升級和優(yōu)化。現(xiàn)在的技術(shù)在不斷提升，材料的使用壽命在明顯增長，所以提前預(yù)留空間保證燈桿的拓展性有必要的。

(3)電氣設(shè)計(jì)。合桿的功能眾多，線路設(shè)計(jì)繁瑣、硬件搭配復(fù)雜，但是其中的空間有限，無法達(dá)到完美配套，只能實(shí)現(xiàn)性價比較高模式，所以對電氣的設(shè)計(jì)就有了較高。

(4)供電和通信難度大。合桿的是城市照明系統(tǒng)的主要搭載平臺，所以用到的通信等配套對供電可靠性要求高，電纜、光纖配套要合理。

3.4.3 升級改造方案

道路桿件應(yīng)按照“多桿合一”的要求，合理規(guī)劃箱體布局，不占用人行通道，不阻擋人、車視線。城市照明系統(tǒng)也是城市中的一個標(biāo)志，更為美觀的照明設(shè)備容易被大眾接受，所以需要綜合考慮其外觀的設(shè)計(jì)及美化工作。城市的有機(jī)更新一直被推進(jìn)中，照明系統(tǒng)的建設(shè)也一直在優(yōu)化和改進(jìn)，所以需要在建設(shè)新的設(shè)備時，考慮未來發(fā)展的趨勢，預(yù)留空間位置和負(fù)載限度。使用新興的材料，能源的發(fā)展需求讓眾多科學(xué)家致力于發(fā)明新型的材料，用來迎合社會發(fā)展，新材料可以更為方便和節(jié)能，實(shí)現(xiàn)人與自然的和諧相處，最后要結(jié)合信息化技術(shù)的發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的更新迭代也在加快，將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與城市照明系統(tǒng)的結(jié)合，可以更好的實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)化和自動化的控制，保證城市照明的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，基于數(shù)字化平臺可以更方便的分析和發(fā)現(xiàn)問題，并利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)做出優(yōu)化和改進(jìn)，讓城市照明系統(tǒng)更貼合人類社會的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)高效、便捷、智能化的應(yīng)用。

最后設(shè)計(jì)了4種不同類型、功能的多桿合一桿，每種綜合桿分為四層，分別有不同的內(nèi)容，51個路口，新建各類桿件共870桿，移除現(xiàn)有桿件1 704桿。這是其中的三橫臂E型桿(圖5)。

圖5 多桿合一多功能路燈Fig.5 Multi-pole and multi-function street lamp

3.4.4 綜合分析

這次對錢江世紀(jì)新城主干道智慧路燈的改造，是符合國家產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策和規(guī)劃要求，符合城市道路燈桿布局和結(jié)構(gòu)調(diào)整政策，項(xiàng)目的建設(shè)對促進(jìn)錢江世紀(jì)城智慧燈桿產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、技術(shù)結(jié)構(gòu)、組織結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的調(diào)整優(yōu)化有著積極的推動意義，同時也能體現(xiàn)杭州第19屆亞運(yùn)會“智能亞運(yùn)”的主題。

智慧燈桿有利于提高民眾生活質(zhì)量，此外，智慧燈桿的建設(shè)有助于加快推進(jìn)基于信息化、數(shù)字化、智能化的新型城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和改造，通過共建共享，實(shí)現(xiàn)市政網(wǎng)、通信網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)“四網(wǎng)融合”。改造前后的街道界面對比(圖6、圖7)。

圖6 觀瀾路與民和路交叉口改造前現(xiàn)狀照片F(xiàn)ig.6 Guanlan road and Minhe road intersection before the transformation of the status quo photos

圖7 觀瀾路與民和路交叉口改造后效果照片F(xiàn)ig.7 After the transformation of Guanlan road and Minhe road intersection photo

綜上所述，本次建設(shè)的項(xiàng)目，其實(shí)用性價值大，經(jīng)濟(jì)性價比較高，不僅僅能夠完善城市居民的日常生活，也可以做到與生態(tài)的和諧相處，穩(wěn)定持續(xù)的發(fā)展。

4 結(jié)論

就目前而言，大多數(shù)的城市照明系統(tǒng)還是依賴于人工或者半人工維持運(yùn)轉(zhuǎn)，這會在一定程度上阻礙城市的智慧化發(fā)展，隨著城市化的推進(jìn)，城市道路能耗越來越高，同時道路照明的管理和維護(hù)成本也非常高，給城市管理者造成巨大壓力，所以，對道路照明進(jìn)行LED改造和智慧化建設(shè)勢在必行[5]。因此我們可以借助智慧化的邏輯架構(gòu)，對城市照明系統(tǒng)做出設(shè)計(jì)、運(yùn)維等方面的優(yōu)化，破除傳統(tǒng)的城市照明原本的限制。

杭州錢江世紀(jì)城主干道智慧路燈改造的成功實(shí)施，證實(shí)智慧改造有利于提高民眾生活質(zhì)量，其特點(diǎn)是“綜合、共享、智慧、和諧”，與新發(fā)展理念相契合，是對新發(fā)展理念的實(shí)踐。