大數(shù)據(jù)推動(dòng)智慧城市照明建設(shè)
本文以文獻(xiàn)提出的大數(shù)據(jù)技術(shù)智慧城市照明系統(tǒng)為基礎(chǔ),綜合考慮解決傳統(tǒng)照明管理不夠細(xì)致的問(wèn)題,同時(shí)實(shí)現(xiàn)更加智能化的管理并達(dá)到高效節(jié)能目的,構(gòu)建了新的大數(shù)據(jù)技術(shù)的智慧城市照明管理系統(tǒng),它充分融合先進(jìn)的通信、傳感、云計(jì)算等多種現(xiàn)代化科技手段,使照明在滿(mǎn)足公共照明需求的基礎(chǔ)上更為智能, 其總體結(jié)構(gòu)如圖1 所示,該系統(tǒng)由以下四層構(gòu)成:
(1)采集、控制執(zhí)行層:由多種傳感器、單燈控制器、防盜報(bào)警末端三部分構(gòu)成。傳感器模塊包括攝像頭、噪聲檢測(cè)傳感器、空氣污染檢測(cè)器、溫度傳感器、濕度傳感器、煙霧感應(yīng)器、亮度傳感器、紅外感應(yīng)器等,可采集路燈周?chē)h(huán)境數(shù)據(jù)信息。單燈控制器可采集路燈運(yùn)行狀態(tài)參數(shù),并向路燈監(jiān)控終端(RTU)回傳路燈用電量、運(yùn)行狀態(tài)、照明強(qiáng)度等信息。
(2)前端分布控制層:路燈監(jiān)控終端(RTU)可匯聚分支范圍內(nèi)的傳感器采集信息、路燈用電量及運(yùn)行狀態(tài)等信息。
(3)通信傳輸層:路燈監(jiān)控終端(RTU)和監(jiān)控中心之間釆用無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)或移動(dòng)通信系統(tǒng)實(shí)現(xiàn),路燈監(jiān)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(guò)電力線(xiàn)載波通信來(lái)實(shí)現(xiàn)。
(4)應(yīng)用處理層:綜合利用采集到的各類(lèi)數(shù)據(jù)信息及電網(wǎng)、氣象等相關(guān)信息,實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)分析,并通過(guò)所分析的結(jié)果反饋到各分支路燈監(jiān)控終端,實(shí)現(xiàn)智能路燈的自適應(yīng)調(diào)節(jié)亮度從而達(dá)到節(jié)能的目的。同時(shí),可輔助實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)路燈工作狀況,提供路燈故障類(lèi)型報(bào)警及故障地點(diǎn)通知等功能。
除了對(duì)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(jìn)行采集外,系統(tǒng)還可采集諸如氣象數(shù)據(jù)、車(chē)流量和地理位置等信息,這些必將形成海量的數(shù)據(jù)。充分利用大數(shù)據(jù)技術(shù),動(dòng)態(tài)分析并挖掘城市各項(xiàng)信息需求,輔助管理決策者,其邏輯結(jié)構(gòu)如圖2 所示。
發(fā)展前景展望
可以預(yù)見(jiàn)在不久的將來(lái),大數(shù)據(jù)將遍布智慧城市的方方面面。本文構(gòu)建的基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的智慧城市照明管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,可以對(duì)其功能進(jìn)行擴(kuò)充和延展, 進(jìn)而組建智慧城市的二大智能感知系統(tǒng):智慧交通系統(tǒng)和智能安防系統(tǒng)。
(1)智慧交通系統(tǒng)
智慧交通系統(tǒng)將先進(jìn)的信息技術(shù)、數(shù)據(jù)通信技術(shù)、傳感器技術(shù)、電子控制技術(shù)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)等有效地綜合運(yùn)用于整個(gè)交通運(yùn)輸管理體系,從而建立起一種大范圍內(nèi)、全方位發(fā)揮作用的,實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、高效的綜合運(yùn)輸和管理系統(tǒng)。
通過(guò)在智慧城市照明管理系統(tǒng)上安裝的傳感器,路燈可以感知行駛在馬路上的汽車(chē)速度以及某區(qū)域內(nèi)的汽車(chē)數(shù)量。將這些信息上傳至智慧城市智能交通監(jiān)控中心,控制中心就能以傳統(tǒng)方式(如手機(jī)短信、路邊LED 廣告牌、收音機(jī)廣播等)及新媒體手段(如Web、微博、微信等)傳播出去,為司機(jī)選擇最佳行駛路線(xiàn)提供參考,為市民出行路線(xiàn)提供選擇依據(jù),從而有效改善城市交通狀況。