大數據推動智慧城市照明建設
本文以文獻提出的大數據技術智慧城市照明系統為基礎,綜合考慮解決傳統照明管理不夠細致的問題,同時實現更加智能化的管理并達到高效節能目的,構建了新的大數據技術的智慧城市照明管理系統,它充分融合先進的通信、傳感、云計算等多種現代化科技手段,使照明在滿足公共照明需求的基礎上更為智能, 其總體結構如圖1 所示,該系統由以下四層構成:
(1)采集、控制執行層:由多種傳感器、單燈控制器、防盜報警末端三部分構成。傳感器模塊包括攝像頭、噪聲檢測傳感器、空氣污染檢測器、溫度傳感器、濕度傳感器、煙霧感應器、亮度傳感器、紅外感應器等,可采集路燈周圍環境數據信息。單燈控制器可采集路燈運行狀態參數,并向路燈監控終端(RTU)回傳路燈用電量、運行狀態、照明強度等信息。
(2)前端分布控制層:路燈監控終端(RTU)可匯聚分支范圍內的傳感器采集信息、路燈用電量及運行狀態等信息。
(3)通信傳輸層:路燈監控終端(RTU)和監控中心之間釆用無線傳感網或移動通信系統實現,路燈監控終端(RTU)與每盞路燈單燈控制、電纜防盜末端之間的通訊通過電力線載波通信來實現。
(4)應用處理層:綜合利用采集到的各類數據信息及電網、氣象等相關信息,實現大數據分析,并通過所分析的結果反饋到各分支路燈監控終端,實現智能路燈的自適應調節亮度從而達到節能的目的。同時,可輔助實現實時監測路燈工作狀況,提供路燈故障類型報警及故障地點通知等功能。
除了對照明輸出支路、供電配電柜、路燈的電流、電壓、功率和能耗信息進行采集外,系統還可采集諸如氣象數據、車流量和地理位置等信息,這些必將形成海量的數據。充分利用大數據技術,動態分析并挖掘城市各項信息需求,輔助管理決策者,其邏輯結構如圖2 所示。
發展前景展望
可以預見在不久的將來,大數據將遍布智慧城市的方方面面。本文構建的基于大數據技術的智慧城市照明管理系統的基礎上,可以對其功能進行擴充和延展, 進而組建智慧城市的二大智能感知系統:智慧交通系統和智能安防系統。
(1)智慧交通系統
智慧交通系統將先進的信息技術、數據通信技術、傳感器技術、電子控制技術以及計算機技術等有效地綜合運用于整個交通運輸管理體系,從而建立起一種大范圍內、全方位發揮作用的,實時、準確、高效的綜合運輸和管理系統。
通過在智慧城市照明管理系統上安裝的傳感器,路燈可以感知行駛在馬路上的汽車速度以及某區域內的汽車數量。將這些信息上傳至智慧城市智能交通監控中心,控制中心就能以傳統方式(如手機短信、路邊LED 廣告牌、收音機廣播等)及新媒體手段(如Web、微博、微信等)傳播出去,為司機選擇最佳行駛路線提供參考,為市民出行路線提供選擇依據,從而有效改善城市交通狀況。