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多功能路灯的标准现状及其标准化建议

2019-10-15 11:27:25      点击:

多功能路灯即多功能路灯系统,指通过应用先进、高效、可靠的通信技术(有线或无线),实现对路灯的远程集中控制与管理的系统,具有照明控制管理功能、环境信息传感功能、公用通信接入功能、公共信息服务功能、智能安防功能、新能源汽车供电功能[1]。本文所指的多功能路灯与多功能杆[2]、综合灯杆[3]、智慧灯杆、综合杆[4]、智慧路灯[5]、智慧杆等一样,都是在城市路灯杆上进行功能的扩展,虽然具体名称不同,但是基本概念一致。

1多功能路灯功能模块和系统架构

多功能路灯以灯杆为载体,在提供智能道路照明功能基础上,通过扩展功能模块,支持一杆多用(合杆),也支持多功能设备的综合管理和联动,其主要功能模块如下:

1)智能照明控制(照明开关、调光、故障上报、信息采集等);

2)环境信息传感功能(感知环境和杆体的力热声光电等参数,也可以感知交通流量等参数);

3)公用通信接入功能(公共无线、4G/5G基站);

4)公共信息服务功能(信息发布屏、交通诱导屏、摄像头、公共广播、多媒体交互、一键求助、残障人士辅助设备等);

5)智能安防功能(交通违章摄像头、治安防护摄像头等);

6)新能源汽车供电功能(如汽车充电桩等);

7)其他创新功能(比如智能喷雾,无人机停机屏等)。

作为规则分布的城市基础设施,多功能路灯可以成为城市中广泛且均匀分布的物联网接入口,是智慧城市信息采集、信息传输、信息发布的智能节点,其系统架构如图1所示。

多功能路灯的标准现状及其标准化建议

图1 多功能路灯系统架构图

2多功能路灯的标准现状

国际上,多功能路灯大多是停留在智能道路照明系统的层面。智能照明控制系统在美国、德国和荷兰等国家和地区已经有许多的应用,集成照明、基站、噪声传感器的多功能路灯在美国也有部署。对于标准方面,落地的多功能路灯标准很少,只有关注智能道路照明控制的标准,如TALQ技术规范。TALQ联盟旨在建立一个可在全球范围内接受的用于室外道路照明的中央管理系统软件接口协议,以配置、控制、命令和监控智慧城市设备网络。通过验证多个来自不同供应商的智慧城市传感器、控制器与中央管理系统软件(CMS)的互操作性,TALQ联盟已经完成了第一个TALQ 2.0版插件,并于2019年7月正式发布TALQ技术规范2.1.0版本。在我国,多功能路灯已在北京、上海、广州、深圳、江苏、四川、湖北等省市有一些应用,但多功能路灯的标准化才刚起步,目前主要的多功能路灯标准如表1所示。表1目前我国主要的多功能路灯标准情况

多功能路灯的标准现状及其标准化建议

由表1可见,目前我国多功能路灯标准主要以行业标准、团体标准和地方标准为代表,学会、协会、联盟等行业组织发挥了重要的作用。T/CALI 0802—2019《多功能杆技术规范》侧重于多功能路灯的产品要求,没有包含具体的工程施工和运维方面的内容,整套标准结合了现阶段产品应用,根据多功能路灯各个功能模块分为一般要求与试验、管理服务平台要求与试验、灯杆的一般要求和试验方法等8个部分。T/CSA 057—20XX《多功能路灯功能模块现场组装调试规范要求》,根据布设场景,选配功能模块,规范了施工组装和调试等步骤。

同时,从表1中我们发现,上海、深圳、广州、江苏等省市在多功能路灯标准制定方面属于先行者。《上海市道路合杆整治技术导则(试行)》是在上海市住房和城乡建设管理委员会的组织下编制的,按照“多杆合一”“多箱合一”“多头合一”集约化建设原则,实现各类路杆的集中统一。此外,上海市还出台了《上海市道路综合杆技术要求(试行)》、《上海市道路综合设备箱技术要求》和《上海市综合杆工程建设和运行维护技术标准》等规范。T/SPIA 001—2019《智慧杆系统建设与运维技术规范》不仅对杆体、挂载设备、供电、电磁兼容、漏电保护、防雷、抗风、防腐等提出技术要求,还涉及建设施工以及运维。《广州市智慧灯杆及道路合杆整治技术导则》规范了合杆的功能要求、布设要求、杆体设计要求、智慧照明技术标准、附属设施设计以及施工与运维等。

3标准化工作的建议

多功能路灯可以解决路灯杆、监控杆、交通信号灯、交通诱导屏等设施散乱、功能单一的问题,避免城市道路两侧特别是路口杆体林立的乱象,有效地节约城市地面和空间资源,积极推动市政建设集约化、基础设施智能化、公共服务便捷化和城市管理精细化的发展,市场前景十分广阔。规范化、标准化对于多功能路灯的应用与发展而言是极为重要的一个环节。

目前已发布或制定中的多功能路灯标准结合了当前多功能路灯的应用现状和未来可能的应用场景,从标准化的角度,对多功能路灯从体系框架到功能模块、硬件和软件、特性和接口、产品和服务、施工和运维等进行了梳理和统一,虽然目前多功能路灯标准体系还不够完善,但为多功能路灯的健康发展提供了一定的保障。鉴于我国多功能路灯标准制定仍处于起步阶段的情况,我们对其标准化给出如下建议,供大家参考。

1)多功能路灯的定义、架构等急需统一概念,以便于进一步的标准化。

2)多功能路灯的网关是关键设备,其起到本地连接和远程智慧城市管理平台之间的承接作用,其支持的功能、架构等很有标准化的必要。3)多功能路灯杆上承载的是各个行业的设备,这些设备遵循相关行业的标准,其技术要求不宜重复标准化。但是对于标准的滑槽式可扩展的灯杆,各个设备在智慧杆上的标准化安装接口是非常必要的,该安装接口的标准化有利于该类杆体的生产和现场安装、设备功能扩展等。但是对于固定式(定制或个性化)多功能杆,不宜对该接口进行标准化,要保持城市特色和创新扩展。

4)多功能路灯综合管理系统建设还没有大规模展开,其和各个功能部件以及网关之间的软件接口不宜过早地进行标准化。

随着多功能路灯系统技术与应用的不断发展,以及多功能路灯相关国家标准、行业标准、地方标准、团体标准等的发布与实施,我们相信多功能路灯将在智慧城市建设中发挥更多更有价值的作用。

参考文献

[1] 多功能路灯技术规范:T/CALI 0802—2019.

[2] 道路照明灯杆技术条件:CJ/T 527—2018.

[3] 广州市智慧灯杆及道路合杆整治技术导则.

[4] 上海市道路合杆整治技术导则.

[5] 庄晓波,李文鹏,杨樾. 智慧路灯标准体系框架研究[J]. 照明工程学报, 2016, 27 (4) : 12-20.