积木式智慧路灯系统的设计

袁久达 毛君龙 陈文钢 闫洋洋

山东理工大学电气与电子工程学院 山东 淄博 255000

前言

智慧社区是集物联网、云计算、网络通信、移动互联网等新一代信息技术融合而成的，是一种促进社区建设、管理、服务智慧化的新模式和新理念。智慧社区的建设，有利于提高社区管理水平，提升社区和城市的可持续发展[1]。而智慧路灯是社区智慧化建设的重要载体，集智能照明、网络播报、信息交互、安防建设、数据采集等诸多功能为一体，是综合感知、控制、网络与数据处理的多维集成化系统。本文以某智慧社区智慧路灯的应用为例，介绍社区环境下智慧路灯的应用[2]。

1 智慧路灯系统的组成与功能

智慧路灯是指通过应用先进、高效、可靠的电力线载波通信技术和无线GPRS/CDMA通信技术等，实现对路灯的远程集中控制与管理的路灯，可在灯杆上有针对性地挂载应用多种智慧化系统。智慧路灯是社区智慧化建设的重要载体，集智能控制、数据网络及云端管理于一体，实现一杆多用，不仅高效利用了资源，还降低了应用成本。作为社区基础设施的关键部分，智慧路灯具有布设广泛、取电便利等天然优势，为社区智慧化建设及集成物联终端设备的取电问题提供了便利[3]。

智慧路灯可搭载智慧社区的各种应用，如智慧照明系统、网络播报系统、求助报警系统、智慧Wi-Fi系统、智慧显示系统、智慧监控系统、智慧传感系统等多种系统功能[4]。智慧路灯的集中控制系统可对不同传感子系统的所采集的数据进行初步处理、分析及网络传输，之后交由社区大数据综治平台统一处理，实现了社区公共管理数据的互联共享，这样既解决了社区建设和管理过程中存在的信息孤岛、重复建设等问题，又完善了公共即时信息发布平台[5]。

2 积木式智能挂载系统

智慧路灯的建设主要通过设计模块挂载握手协议，实现了积木式智能挂载功能，可以根据路灯的位置和功能需求，动态安装或拆除系统各个相关功能模块。

智慧路灯的智能模块为其多种功能的实施搭建了平台，各司其职，极大程度上提高的智慧路灯的工作效率，便利了社区成员的生活和出行。各个智能模块虽然功能不同，但又互为补充。其中，智慧传感系统能够挂载相关传感器，实时监测PM2.5、PM10、温湿度、风速、人流量、光照强度等环境因素。网络监控系统可以挂载高清摄像头，接入社区监控架构，进行实时监控。智慧照明系统则利用社区综治中心远程控制对照明灯具进行控制，也可由路灯系统自主控制。信息发布屏则能够实现社区政务与相关通知的发布和广告的投放。网络播报系统接入社区网络广播，实现了语音网络播报。求助报警系统实现了紧急状况下社区居民的紧急求助和视频通话，完善社区安全架构。智慧语音系统则实现了与居民语音交互，接入设备播报相关数据。利用社区光纤，实现社区无线WiFi服务，并设置街道充电设施，为社区车辆解决充电问题。

3 智慧路灯系统建设与实际应用

A社区是某市开发区的整体搬迁的新建社区，其面积大约为2880亩，人口1950人，基础设施建设基本完善。为促进社区智慧化发展、打造新功能社区，将该社区作为试点进行相应建设。

为有效提升社区居民的生活便利指数，智慧路灯利用其终端设备实现节能照明，并通过挂载紧急求助呼叫终端建立社区联防，可利用路灯挂载的高速球摄像机对社区道路进行实时监控，挂载信息发布屏进行社区政策宣传等。而信息发布屏可根据环境光亮度、人流情况智能调节显示亮度，节约电耗，社区管理人员在云平台将相关数据进行可视化及后续分析，可以向移动端推送信息、远程发布指令。

智慧路灯挂载的PM2.5传感器可将测得的本地环境数据上传至云平台进行分析、留存、可视化，并且可为区域环保部门提供有效数据。智慧路灯安装在人员来往密集的路口，可挂载红外摄像机、无线语音广播等社区安全设备终端，有利于消除社区内存在的安全隐患，对其提高社区公共安全技术防范能力有着重要的意义。相较于传统道路路灯的建设，社区环境下的路灯沿着社区街道进行铺设，这样可以充分利用社区内的主光纤及变电站，实现了路灯入电、入网，并且街道巨大的人流量有助于社区宣传与提高广告效益，从而加快建设成本的回收。

为实现智慧路灯的长久应用和建设，社区综治中心可登录云平台，从而查看任一路灯的运行状态、环境数据、光照强度及人车流量等因素的变化，并能够远程对路灯进行集中控制。另外，智慧路灯也可通过自身GPS获取自身经纬度，结合实时光照强度自动调整灯具开关，云平台数据可在网页端或移动端查看。

4 结束语

本文提出的社区智慧路灯系统挂载各类传感器，不仅完善了社区网络治理体系，还形成了智慧安防系统、智慧发布系统、智慧照明系统、智慧传感系统在内良好的多个管理子系统。智慧路灯在实践中应用效果良好，为智慧社区和智慧城市的智慧化管理奠定了基础。并且智慧路灯的建设能够推动社区乃至全市实现城市智慧化建设的新方案，有助于推进社区及城市的长远持续发展，提高居民的生活质量和幸福指数。