智慧城市發(fā)展中,影響其實現(xiàn)的阻礙并不僅僅限于技術(shù)問題,其中還涉及到城市建設(shè)過程中不同管理部門之間的協(xié)調(diào),尤其是在智慧路燈建設(shè)應用過程中,作為其載體的燈桿也在朝著多功能方向發(fā)展,早期作為照明設(shè)備支架的燈桿,為了充分發(fā)揮其潛在價值,提高其利用效率,將眾多城市功能集成在燈桿上,例如,5G微基站、環(huán)境監(jiān)測、一鍵報警、城市播音、LED顯示屏、智能充電樁等。與這些功能相比,城市智慧照明上的技術(shù)難題顯得微不足道。但是需要注意的是,燈桿的主要功能是用于城市照明,所以在設(shè)計應用中,保障照明系統(tǒng)的穩(wěn)定才是關(guān)鍵。
一、智慧路燈與多功能燈桿發(fā)展態(tài)勢
(一)智慧路燈
路燈在城市內(nèi)分布廣泛,是城市不可或缺的重要基礎(chǔ)設(shè)施,隨著城市照明系統(tǒng)的發(fā)展,早期使用的高壓鈉燈已經(jīng)逐漸被高效節(jié)能的LED照明等所取代。當前城市智慧路燈的發(fā)展和應用也是基于LED照明設(shè)備實現(xiàn)的。LED燈具在控制靈活性和使用效果上具有更大的優(yōu)勢,不僅照明強度高,而且占用的空間更小,給多功能燈桿理念的設(shè)計實現(xiàn)提供了可能。所以,在智慧路燈發(fā)展過程中,路燈的控制系統(tǒng)大部分集中于燈桿上,通過與其他功能設(shè)備的合理布置實現(xiàn)城市的智慧化照明。
(二)多功能燈桿
多功能燈桿理念最初是為了城市燈桿共享和充分利用城市公共資源進行多桿合一。路燈燈桿作為城市分布最廣,最密集的公共設(shè)施,通過將其他功能集成在路燈桿上,能夠有效提高燈桿的利用效率,降低其他設(shè)施建設(shè)的成本。并且通過“多塔合一”、“多桿合一”的城市功能規(guī)劃,對于城市環(huán)境建設(shè)有著非常積極的作用。多功能燈桿是以燈桿作為載體,將通信模塊、監(jiān)控設(shè)備、環(huán)境監(jiān)測等功能按照在燈桿上,與城市智慧照明系統(tǒng)并不沖突,燈桿僅僅發(fā)揮了載體作用。
二、智慧路燈與多功能燈桿發(fā)展的存在的問題
(一)智慧路燈發(fā)展存在的問題
1.使用功能
智慧路燈發(fā)展的主要問題在于其使用功能的穩(wěn)定性。早期城市夜間路燈普遍為長明燈,影響路燈工作性能的主要因素在于燈具的使用壽命。智慧路燈為了節(jié)約城市能源,在夜間照明時會根據(jù)照明需要進行自動調(diào)整,這就要求智慧路燈的控制系統(tǒng)具有良好的響應速度,并且能夠正確判斷工作場景,選擇最佳的照明方案,這些因素都會影響智慧路燈功能的實現(xiàn),所以智慧路燈推廣普及難度更大。
2.智慧化水平
智慧化水平是城市智慧照明應用的一大難題,由于城市場景復雜,不同天氣、季節(jié)和時間的照明要求都不同,智慧路燈需要能夠?qū)Σ煌愋偷恼彰鲌鼍斑M行精準的判斷,從而提供最佳的照明方案,在方便城市居民的同時,能夠最大限度的節(jié)約電能。但是目前智慧路燈還達不到這一要求,需要通過技術(shù)突破和設(shè)計方案的優(yōu)化,逐漸提高路燈的智慧化水平。
(二)多功能燈桿發(fā)展存在的問題
1.燈桿功能性
目前,多功能燈桿應用中主要問題同樣集中的燈桿功能性集成上,由于智慧城市需要將城市監(jiān)控、信號指示、5G通信、廣播、充電樁等功能集成在路燈桿上,從而實現(xiàn)燈桿價值的最大化,這種發(fā)展理念最大的問題在于多種城市功能設(shè)備的兼容問題和燈桿的成本問題。早期燈桿雖然功能單一,但是制作簡單成本投入小。多功能燈桿應用需要保障眾多功能能夠同時運行,并且不會相互干擾,這對燈桿材質(zhì)、制作工藝要求極高,這也就造成了燈桿投資成本大大提高,全面普及應用難度增加。
2.燈桿運營維護
城市公共設(shè)備運行過程中必然會出現(xiàn)老化損壞即壽命周期情況,多功能燈桿同樣不例外。但是在燈桿運行維護管理時,就會涉及到燈桿運行維護責任的分配管理。5G通信、城市照明、城市廣播、環(huán)境監(jiān)測分別隸屬于不同部門,設(shè)備的日常保養(yǎng)維護也需要專業(yè)的技術(shù)人員進行,由于這些設(shè)備集成在同一根燈桿上,就會涉及某一設(shè)備的維護對燈桿上其他功能設(shè)備的干擾。所以,如何實現(xiàn)多功能燈桿運營維護及壽命到期燈桿更換的責任界定非常重要。
三、智慧路燈與多功能燈桿在城市中的應用
(一)應用于城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)
隨著人們對生活質(zhì)量要求的提高,城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)不但要滿足城市運轉(zhuǎn)的基本要求,還要為人們提供更加舒適的生活環(huán)境。智慧路燈與多功能燈桿應用于城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)能夠?qū)⒊鞘蟹展δ芨訌V泛的分布在城市的各個角落,方便城市居民的生活。例如,5G通信微型基站應用于多功能路燈桿,能夠解決5G通訊網(wǎng)絡(luò)的無死角覆蓋問題,提高信息傳播速度。分布于城市各個角落的多功能路燈桿與城市監(jiān)控系統(tǒng)的兼容,能夠顯著提高城市安防質(zhì)量,對于智慧城市的建設(shè)具有極其重要的作用。
(二)應用于城市智慧化管理
城市智慧化管理的實現(xiàn)不僅需要不同城市功能系統(tǒng)的配合與統(tǒng)一調(diào)度,同時也涉及城市管理部門的職責分工。如果各個系統(tǒng)單獨進行智慧化建設(shè),不僅成本高,而且系統(tǒng)之間存在兼容性風險。將其集成為多功能路燈桿,能夠推動智慧城市綜合管理平臺的搭建,通過信息技術(shù)與智能互聯(lián)技術(shù),打破傳統(tǒng)部門之間的壁障,為城市智慧化發(fā)展提供多系統(tǒng)硬件支撐。
(三)應用于城市智慧化服務
城市智慧化發(fā)展的目的在于為城市居民提供更加智慧的服務。不論是智慧路燈還是多功能燈桿,都是為了方便人們的生活,提供更加優(yōu)質(zhì)的生活服務功能。如今城市建設(shè)規(guī)模和體系已經(jīng)基本成熟,如果要進行智能化改造,不僅會擾亂原本的社會秩序,還需要投入大量的資源。通過多功能燈桿應用,能夠在控制成本的前提下,將城市生活所需的多種功能集成在一起,在不干擾城市結(jié)構(gòu)框架的前提下,完成城市智慧化的初步改造,為人們提供智慧化服務。
四、智慧路燈與多功能燈桿發(fā)展和應用策略
(一)編制多功能燈桿專項規(guī)劃
根據(jù)智慧城市項目的設(shè)定和發(fā)展需求,按城市功能區(qū)域劃分,結(jié)合區(qū)域內(nèi)空間規(guī)劃、其它行業(yè)功能需要及城市道路詳細規(guī)劃等要素,結(jié)合綠色照明節(jié)能改造制定區(qū)域多功能燈桿專項規(guī)劃,在此規(guī)劃指導下,編制年度多功能燈桿建設(shè)計劃。
(二)功能配置因地制宜
城市路燈分布于各個角落,不同區(qū)域由于功能性質(zhì)的不同,在進行多功能燈桿改造應用時,需要考慮其實際狀況,選擇合理的功能配置,做好燈桿的因地制宜建設(shè)、改造,按需搭載。例如,在一些人流量較大的城市區(qū)域,尤其是商業(yè)區(qū)路段的路燈桿可以通過多功能燈桿改造加裝LED屏幕,作為宣傳城市文化的窗口??傊ㄟ^對功能的按需增配和簡配,合理選擇多功能路燈的類型,實現(xiàn)燈桿價值的最大化。
(三)循序漸進逐漸普及
在智慧路燈與多功能燈桿普及過程中,為了防止對城市目前結(jié)構(gòu)和運行體系造成較大影響,需要本著循序漸進的原則,長期規(guī)劃和年度建設(shè)計劃結(jié)合,逐漸完成智慧路燈與多功能燈桿的普及。一是商業(yè)區(qū)的街道對現(xiàn)有路燈桿改造為多功能燈桿;二是結(jié)合城市道路的改造,改建成智慧路燈或多功能燈桿;三是在新建城市道路中優(yōu)選設(shè)計智慧路燈或多功能燈桿。在這個過程中還能夠通過實踐應用檢驗使用效果,從而對智慧路燈與多功能燈桿的設(shè)計方案進行不斷優(yōu)化。這種普及方式也能夠使原來路燈系統(tǒng)發(fā)揮最大價值,避免造成資源的浪費。除此之外,智慧路燈與多功能燈桿建設(shè)時間不集中,相應的能夠一定程度上減輕資金投入壓力。
(四)立足燈桿照明功能
在智慧路燈與多功能燈桿推廣應用中,必須立足于燈桿照明這一基本功能。燈桿的本質(zhì)屬性是為城市照明提供載體,雖然多功能燈桿集成了眾多設(shè)備與功能,但是不能因此而干擾城市照明體系的正常運轉(zhuǎn)。通過犧牲照明質(zhì)量換取的多功能屬性已經(jīng)失去了多功能路燈發(fā)展的本意,需要在推廣普及過程中予以重視,避免過于追求功能的拓展導致城市照明水平降低,影響居民的正常生活。
(五)多功能燈桿后期管理
為避免多功能燈桿建設(shè)完成投入運行后,出現(xiàn)管理、維護混亂等一系列問題,在多功能燈桿建設(shè)前,需要燈桿和掛載設(shè)備的產(chǎn)權(quán)單位對多功能燈桿系統(tǒng)今后的運行、維護、管理及升級涉及的相關(guān)權(quán)利和義務等事宜進行協(xié)商,協(xié)商一致并形成具體管理方案后方可進行多功能燈桿的設(shè)計、建設(shè)工作。
結(jié)束語
綜上所述,智慧路燈與多功能燈桿已經(jīng)在部分城市開始應用,從其實際應用效果來看,能夠一定程度上降低城市能源消耗,給城市居民提供更好地照明服務。但是在應用過程中,也存在燈桿故障率較高,多種設(shè)備集成造成維修困難等問題。所以,當前智慧路燈與燈桿多功能發(fā)展并不完善,需要通過相關(guān)部門的積極協(xié)調(diào)與技術(shù)突破,提高其實用性,推動城市智慧化發(fā)展的進程。




