淺析在智慧城市建設(shè)中的智慧燈桿

羅成英

［林同棪國際工程咨詢（中國）有限公司，重慶 401120］

0 引言

智慧城市是在物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等新一代信息技術(shù)快速發(fā)展背景下產(chǎn)生的城市發(fā)展新模式，其通過各種信息技術(shù)或創(chuàng)新概念，將城市的系統(tǒng)和服務(wù)打通、集成，以提升資源運(yùn)用的效率，優(yōu)化城市管理和服務(wù)，改變著物與物、人與物之間的聯(lián)系方式，改變著我們的生存環(huán)境，也深刻改變著人類的思維方式和生活模式。隨著智慧城市建設(shè)和發(fā)展加速，作為近年來新興的城市公共設(shè)施，智慧多功能桿通過掛載各類設(shè)備和傳感器，集智慧照明、智慧通信、智慧安防、智慧交通、智慧環(huán)保、智慧聯(lián)動(dòng)等功能于體，整合城市各類基礎(chǔ)設(shè)施與新型設(shè)施，能更好實(shí)現(xiàn)城市公共設(shè)施集約和共享，實(shí)現(xiàn)城市服務(wù)與城市管埋的智慧化，是智慧城市的重要組成部分[1]。

1 “多桿合一”

市政道路兩側(cè)道路桿件繁多，高低不一，不僅影響城市整潔，更有甚者占用人行道空間，影響通行。“多桿合一”施行有效地解決了這個(gè)問題。它將城市道路及相關(guān)場所界面上的市政設(shè)施桿、交通設(shè)施桿以及信息服務(wù)牌等各類桿件，以立桿條件、桿件結(jié)構(gòu)特性為依據(jù)，進(jìn)行分類整合。在滿足行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、功能要求、安全性的前提下，各類桿件按照“并桿減量、能合則合”的原則進(jìn)行合桿。多合一信號(hào)桿以路口的信號(hào)燈桿件為基本桿，多合一電警桿以路口的電子警察桿件為基本桿，多合一交通桿以路口上游的大型標(biāo)志牌桿件為基本桿，多合一路燈桿以路燈桿件為基本桿。根據(jù)基本桿類型界定設(shè)計(jì)范圍，在信號(hào)燈、電子警察、大型標(biāo)志牌范圍內(nèi)，路燈整合到交通桿件上，其余范圍內(nèi)的小型標(biāo)志牌等整合到路燈桿上。綜合桿結(jié)構(gòu)分層如圖1 所示。

圖1 綜合桿結(jié)構(gòu)分層

2 智慧燈桿系統(tǒng)構(gòu)成

智慧燈桿不僅僅只是將道路桿件“多桿合一”，多功能智能桿系統(tǒng)總體架構(gòu)包括：基礎(chǔ)設(shè)施層、接入感知層、傳輸層、平臺(tái)層、應(yīng)用層。多功能智能桿系統(tǒng)由桿子系統(tǒng)、供電和防雷子系統(tǒng)、通信子系統(tǒng)和多功能智能桿管理平臺(tái)組成。掛載設(shè)備支持各類應(yīng)用功能，如照明/燈控設(shè)備、視頻采集設(shè)備、基站設(shè)備、環(huán)境氣象監(jiān)測(cè)設(shè)備、無線電監(jiān)測(cè)設(shè)備、信息發(fā)布設(shè)備、交通標(biāo)志和一鍵呼叫設(shè)備等[2]。多功能智能桿系統(tǒng)架構(gòu)如圖2 所示。

圖2 多功能智能桿系統(tǒng)架構(gòu)

3 智慧燈桿提升改造工程中的難點(diǎn)及解決方法

目前，許多城市基礎(chǔ)設(shè)施面臨升級(jí)改造，在項(xiàng)目設(shè)計(jì)過程中會(huì)遇到許多疑難點(diǎn)，本文結(jié)合重慶兩江新區(qū)（人和、禮嘉）綠道系統(tǒng)工程中幸福廣場節(jié)點(diǎn)改造，對(duì)智慧路燈在改造過程的實(shí)際解決方案做簡要梳理，為后續(xù)類似工程提供參考。

3.1 項(xiàng)目概況

重慶兩江新區(qū)（人和、禮嘉）綠道系統(tǒng)工程幸福廣場節(jié)點(diǎn)改造共6.43km，羨慕線路如圖3 所示，含峰林路（0.93km，城市支路），云杉北路（1.1km，城市支路），黃山大道（4.4km，城市主干路），本文內(nèi)容為項(xiàng)目多功能智能桿設(shè)計(jì)。

圖3 項(xiàng)目線路

3.2 現(xiàn)狀分析與解決方法

3.2.1 現(xiàn)狀分析

經(jīng)過現(xiàn)場踏勘，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)狀道路桿件類別較多，影響城市公共空間整體形象；涉及相關(guān)權(quán)屬部門較多，協(xié)調(diào)難度大；涉及不同項(xiàng)目穿插，反復(fù)施工造成浪費(fèi)。現(xiàn)狀桿件分布如圖4 所示。

3.2.2 解決方法

（1）梳理現(xiàn)狀桿件類別（包括權(quán)屬部門），在設(shè)計(jì)總圖上做好標(biāo)記，方便后期統(tǒng)計(jì)工程量，做造價(jià)估算。

（2）分析現(xiàn)狀桿件功能，與相關(guān)權(quán)屬部門溝通處理方案，并提出初步合桿方案，經(jīng)各部門開會(huì)協(xié)商，部分桿件預(yù)留安裝位置由權(quán)屬部門后期自行組織遷改。

3.3 “多桿合一”改造

3.3.1 道路桿件處理原則

（1）道路上的主要桿件包括道路路燈桿、交通標(biāo)志標(biāo)牌桿（圖5）、信號(hào)燈桿、監(jiān)控桿、路名牌桿、公共服務(wù)設(shè)施指示標(biāo)志桿、電車桿、公交站牌桿、停車誘導(dǎo)指示桿及其他桿件。

（2）在綜合考慮各類桿件布設(shè)要求的前提下，應(yīng)合桿的設(shè)施包括：道路路燈桿、交通標(biāo)志標(biāo)牌桿、信號(hào)燈桿、監(jiān)控桿、路名牌桿、公共服務(wù)設(shè)施指示標(biāo)志牌桿、公交站牌桿及其他桿件。

（3）在滿足功能要求和結(jié)構(gòu)安全的前提下，各類桿件應(yīng)按照“能合則合”的原則進(jìn)行合桿。

（4）迎風(fēng)面積超過15m2的大型指示牌，懸挑長度超過12m 的大型橫臂桿等需單獨(dú)考慮設(shè)計(jì)。

（5）交通桿件與照明桿件相鄰時(shí)，以滿足道路交通、道路照明相關(guān)規(guī)范要求為前提，遷移交通桿或燈桿并合桿。

（6）靈活依附臨近桿件。

（7）桿件整合如圖6 和圖7 所示。

圖7 桿件整合（二）

3.3.2 “多桿合一”成果展示

“多桿合一”成果如圖8 所示。

圖8 “多桿合一”成果

3.4 桿件結(jié)構(gòu)

參考其他項(xiàng)目成功案例，綜合桿件卡槽式設(shè)計(jì)得到了廣泛認(rèn)可，其后期可根據(jù)需求加載設(shè)備，避免重復(fù)建設(shè)開挖，無點(diǎn)焊，視覺美觀，節(jié)約投資。

（1）組合式桿件。即由鋼管+滑槽組合形成。鋼管可根據(jù)實(shí)際要求采用不同截面形狀的管材。按材質(zhì)區(qū)分，滑槽可分為鋼制滑槽和鋁制滑槽[3]。按滑槽安裝方式可以分為外置滑槽（圖9）和內(nèi)嵌滑槽（圖10）。

圖9 外置滑槽式

圖10 內(nèi)嵌滑槽式

（2）一體式桿件。以鋁制桿體為主，在桿體上設(shè)計(jì)多個(gè)滑槽，設(shè)備通過連接件安裝在滑槽上，可靈活確定設(shè)備的安裝位置，設(shè)計(jì)過程中應(yīng)根據(jù)實(shí)際掛載需求，綜合評(píng)估其安全性增加內(nèi)嵌鋼管[4]。

但道路桿件種類繁多，設(shè)備廠商也多，需要相關(guān)部門統(tǒng)一設(shè)備安裝尺寸標(biāo)準(zhǔn)，不然所有設(shè)想很難落實(shí)到位，反倒浪費(fèi)資源。

4 管理平臺(tái)

4.1 多功能智慧燈桿管理平臺(tái)要求

當(dāng)末端設(shè)備建成后，必須接入綜合管理平臺(tái)統(tǒng)一管理。管理平臺(tái)是對(duì)多功能智能桿的相關(guān)配置和設(shè)備進(jìn)行管理、控制、運(yùn)行監(jiān)測(cè)、數(shù)據(jù)運(yùn)維的軟件管理系統(tǒng)。可采集、存儲(chǔ)多功能智能桿掛載設(shè)備感知數(shù)據(jù)，監(jiān)測(cè)桿和掛載設(shè)備的狀態(tài)、告警、故障信息等[5]。平臺(tái)需具備拓展能力，如動(dòng)態(tài)擴(kuò)展能力、數(shù)據(jù)共享能力；平臺(tái)需具備安全性能，如系統(tǒng)安全、共享安全、通信安全等；以及平臺(tái)的平臺(tái)接口及協(xié)議要求。

4.2 智慧燈桿統(tǒng)一管理難點(diǎn)

智慧燈桿涉及管理部門眾多，管理權(quán)限不一，很難實(shí)現(xiàn)智慧燈桿平臺(tái)統(tǒng)一管理，信息統(tǒng)籌。

5 結(jié)語

城市照明路燈“多桿合一”設(shè)計(jì)是城市化不斷發(fā)展的需求，也是城市形象建設(shè)的需求。“多桿合一”設(shè)計(jì)應(yīng)與城市形象相吻合，增加道路通行的舒適性，并且需求根據(jù)城市發(fā)展不斷改良和完善。良好的城市規(guī)劃離不開設(shè)計(jì)合理的公共照明以及指示設(shè)備，使用新穎的設(shè)計(jì)方式對(duì)上述功能進(jìn)行呈現(xiàn)和整合不僅能夠節(jié)約城市空間，減少城市建設(shè)成本，還能美化城市布局，提升城市形象。

道路桿件共涉及住建委、市政部門、交通部門、民政局、鐵塔及通信運(yùn)營商等多個(gè)部門和企業(yè)，道路桿件產(chǎn)權(quán)復(fù)雜，維護(hù)及運(yùn)營存在多頭管理問題，道路品質(zhì)提升項(xiàng)目協(xié)調(diào)難度高。建議成立專門的“多桿合一”管理機(jī)構(gòu)，加強(qiáng)統(tǒng)籌規(guī)劃，建立推進(jìn)機(jī)制，制訂標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，推動(dòng)管理改革，鞏固改造成果。