《智慧灯杆的技术痛点与应对措施》由会员分享，可在线阅读，更多相关《智慧灯杆的技术痛点与应对措施（7页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、智慧灯杆的技术痛点与应对措施引言智慧灯杆是以路灯杆为载体，通过功能叠加、端口预留等方式，挂 载各类设备实现智能照明、视频采集、移动通信、交通管理、信息交互 和城市公共服务等多种功能的综合杆体1。智慧灯杆的推广应用工作任 务主要集中在 20182020 年、20202022 年等时间段，其工作内容包括 合杆、智慧城市、5G,当前基本聚焦5G，即如何利用路灯杆提供5G基站 站址。关于2019 年推进电信基础设施共建共享的实施意见提出各地 要加快5G基站站址规划，利用路灯杆、监控杆等公共设施来储备、建设 5G 站址。广东省加快 5G 产业发展发展行动计划(20192022 年)中明 确列出20192
2、022年每年需建设的5G站址数量，以及利用路灯杆的方 式方法2。第五，撤销正税之外的 1.2%“倾熔费”附加。海关征收正税之后， 要将收上来的碎银融化而成官银，在此过程中会有损耗，因此在海关征 收5%正税基础上，还要附加征收 1.2%“倾熔费”，相当于“火耗”。 中英通商章程善后条约第九款规定：“向例英商完纳税饷，每百两 另交银壹两贰钱，作为倾熔之费，嗣后裁撤，英商毋庸另交倾熔银 两。”即此前缴纳的“倾熔之费”被裁撤，进口商人只缴纳关税、船 钞，若运往内地销售再缴纳 2.5%的子口税即可免税在大陆销售。美、 法、俄等国商人同样享此优待。在政策的支持下，智慧灯杆建设经历了试点、示范、推广等阶段。
3、2016 年开始，各地出现一些智慧灯杆试点，多者十几盏，少者只有两三 盏，更多的是形象展示。接着，一些示范项目出现了，如深圳人民南 路、华强北路、上海大沽路智慧灯杆示范项目。2017年开始，在杭州城市道路多杆合一改造的影响下，偏重合杆的智慧灯杆项目在其他城市得 以推广落地，如深圳侨香路、上海外滩，其主要目的是减少道路杆体数 量、营造整洁街景。到2019年，5G商用成了城市建设关注的热点，分布 广、数量多且供电方便的路灯杆成了大家关注的焦点，智慧灯杆建设开 始在大中小城市不断推进。从以上情况看，智慧灯杆的推广，从最初的侧重“智慧”到关注“合杆”，到当前的聚焦“5G”，很大程度上取决于政策支撑，但
4、是缺乏明确的技术发展逻辑。在智慧灯杆推广应用过程中，智慧灯杆技术不 断进步，但是依然存在一些技术痛点，不利于智慧灯杆的规模化应用。1技术痛点近年来，不少智慧灯杆项目主要从完成任务的角度来实施，对关键 技术问题缺乏通盘的考虑。目前，智慧灯杆主要存在照明功能严重弱 化、灯杆可扩展性不够、电气设计考虑不周、供电通信配套不完善等技 术痛点。研究区面积为5 011.03 km2，以1： 5万比例尺DEM数据为基础，采用栅格数据处理方法将研究区进行网格划分，全区划分为3 052行、3854列，共8 017个25 mX25 m规模的单元格，然后以单元格为单位对 各指标进行归一化处理。1）照明功能严重弱化。智
5、慧灯杆按理应该把照明功能作为重点，在 此基础上再叠加其他功能，但实际并非如此。出于外观考虑，不少项目采用灯臂、灯具一体化设计，灯具不再采用照明企业的标准化产品，而 是由施工单位购买LED模组和驱动电源，根据灯杆造型在施工现场自行 拼装。由于缺乏整灯的检测和认证，照明配光和电气安全无法保证，质 量和效果差强人意，也不利于后续的维护管理。照明功能被严重削弱， 事实上也不利智慧灯杆的推广应用。2）灯杆可扩展性不够。智慧灯杆是当下应用的支点，也应为未来需 求预留充足接口。技术在快速演进，需求在不断变化，现在就把智慧灯 杆的功能应用全部想清楚，既不可能也不现实。目前不少项目基于4G技 术来想象5G甚至6
6、G的应用场景，功能已被框死，对未来变化预计不足3 。灯杆寿命可达20年，开放性和可扩展性是智慧灯杆的必然要求。 目前行业存在一种以功能数量论智慧的不良倾向，但对未来应用缺乏考 虑。特别目前流行的一体化固定式设计，所有功能都已框定，以后更换 或新增功能将会遇到麻烦，只能通过拆除或抱箍等方式来解决，也就失 去了多功能杆的本来意义。3）电气设计考虑不周。智慧灯杆的功能众多，强弱电并存，但灯杆 内部空间有限，对电气设计和接线方式要求很高。从目前的项目看，强 弱电混仓走线，灯门处接线混乱，部分项目为缩小灯杆直径，甚至在照 明手井内接线，在雨天存在严重的安全隐患。即使是接线比较规范的项 目，也存在环境条件
7、不适应的问题。智慧灯杆一般在底座灯门处接线， 内部高湿高热，防护等级不够，无论是用端子排或插接口，时间长都容 易失效甚至生锈发热，增加了 24 h通电的智慧灯杆的风险系数。4）供电和通信配套不完善。智慧灯杆标配智能照明、视频采集和移 动通信，智能照明用电和通信容易解决，视频采集和移动通信则必须敷 设光纤，同时对供电可靠性要求也高。如果还配置信息发布屏和充电 桩，用电负荷更非现状电缆可以负担4。目前项目存在重杆体轻线路的 情况，杆体功能众多，但电缆、光纤配套不合理。有些项目提前配足， 但何时投入使用并无规划，沉没成本过大；有些项目连管道都没预留， 后期开挖管道会增加运营成本。在5G站址建设加速的
8、背景下，智慧灯杆 的无序建设问题越趋严峻。根据研究区的实际水文地质结构条件及几何形状，将研究区在平面 上剖分成300X500的矩形网格单元，厂区进行了加密处理，垂向上为2 层，模型顶部高程为地表标高，底部至潜水底板。有效计算单元为103 118个，无效计算单元为46 882个，共计150 000个。2应对措施5G提前商用带来巨大的站址布局压力，倒逼各地的智慧灯杆建设。 直面技术痛点，通过规范硬件接口和信息接口，完善供电和光纤规划布 局，找到照明、合杆、智慧城市、5G之间的“最大公约数”，可以化解 智慧灯杆建设与发展的内在矛盾。1）强化灯杆的硬件接口作用。智慧灯杆配置多种功能，所有硬件设 备都需
9、要安装在灯杆杆体上。杆体设计不合理必然影响功能实现，对希 望连接现在与未来的智慧灯杆更是如此。由于技术和需求尚在快速变化 之中，目前我们可以从接口、杆内分仓分门、接线方式等方面来强化灯 杆的硬件接口中心地位。规范硬件接口是灯杆设计的重中之重。已经明确的接口，如灯具、 摄像头接口，按现行规范使用标准产品，尽量不用定制产品；尚不明确 的接口，如移动通信接口，要能兼顾4G和5G两种基站规格；需要预留 的接口，可通过滑槽、插接口等方式来解决，尽量不要提前定死。硬件 接口规范，智慧灯杆才能具备开放性和可扩展性。1.1 一般资料 收集2017年10月至2018 年10月在宜春市人民医院 及中山眼科中心进修
10、期间接收的鼻内镜下泪囊鼻腔吻合手术的急性泪囊 炎患者的临床资料，共36例（36眼），年龄30-75岁，平均42.2岁。 男9例、女27例，患者均有溢泪病史，发病ITOd,平均5d。全身无外 科手术禁忌，无眼眶蜂窝织炎、颅内感染等表现。杆内分仓分门有按强弱电和按专业分两种，前者是把强弱电分开， 避免强电干扰传输信号；后者是把不同专业分开，一般按照明和非照明 进行分类，有利于后期维护。当然，杆体底部除了常规的分门式，用抽 屉式分开放置也有其合理性。无论采用哪种方式，杆体底部空间都是绕 不开的问题。相对而言，方形底部的工作面宽敞些，圆形底部的杆体更 挺拔。笔者建议功能多者用方形、少者用圆形。近年来，
11、我国社会组织的数量一直在不断增加；截至2013年底，全 国共有社会组织54.7万个，其中社会团体28.9万个，基金会3549个， 民办非企业单位25.5万个。3民办非企业单位总数占据了社会组织总 数的一半，由此可见其规模。鉴于此，与它相关的研究讨论也就显得甚 为关键。灯杆内部高湿高热，接头进行热缩或灌胶处理效果最好，但也带来 后期维护不方便的问题。端子排方便后期维护，绝缘却无法保证，在灯 门丢失损坏的情况下存在严重的安全隐患。该问题尚在研究试验阶段， 同时笔者目前在项目中也没看到完备的电气接线方案。2）强化网关的信息接口作用。智慧灯杆强调多功能，意味着信息种 类也多，网关的分流和处理能力尤为重
12、要。部分信息涉密，如公安视频 数据，需要快速分流；其他信息需在网关进行初步处理，再上传平台， 已经涉及一定的边缘计算能力。网关作为前端的信息处理中心，在整个 系统中起到承上启下的作用，往下控制终端设备，往上连接管理平台 5,6。规范网关信息接口，将是智慧灯杆系统建设能否成功的关键，其 边缘计算能力，决定了整个系统的智慧程度。以网关为信息接口中心， 也就找到信息处理的最大公约数。3）完善供电和光纤规划布局。杆体和网关对智慧灯杆来说非常重 要，但是必要的供电和光纤支持则是关键。众所周知，灯杆都有电源供 应，但变压器负荷和电缆线径不一定能满足所有功能的用电需求，对于 用电较多的 5G 基站、信息发布
13、屏、充电桩等设备，重新规划供电布局和 电缆走向是当务之急。同理，当前灯杆一般没有光纤，但偏偏光纤对于 5G 和视频采集却是不可或缺的。因此，规划光纤布局成了智慧灯杆建设 的前置条件。考虑到光纤租用价格较贵，可预先埋好管道，待正式营运 时再敷设光纤。供电和光纤无疑也是智慧灯杆系统稳定可靠运行的重要 条件。3 结语随着5G商用的发展，智慧灯杆建设进入快车道。5G既是智慧灯杆的 主要推动力，也是智慧灯杆的一大制约力。智慧灯杆涵盖照明、合杆、智慧城市、5G等功能，这些功能之间有很多的关联，但对应的需求和建 设步调的差别很大。因此，笔者建议，目前我们应统筹考虑照明、合 杆、智慧城市、5G，积极寻找它们的
14、最大公约数，通过最大公约数去解 决智慧灯杆的技术痛点，给智慧灯杆技术发展更大的空间。笔者认为，以灯杆杆体和网关为中心，规范硬件接口和信息接口， 再加上明晰的供电和光纤规划布局，可以有效地解决当前智慧灯杆技术 发展、需求变化与建设速度不匹配的矛盾。参考文献1 深圳市工信局.多功能智能杆系统设计与工程建设规范(征求意 见稿).2019.2 广东省政府办公厅.广东省加快5G产业发展行动计划(2019-2022 年).2019.3 吴春海.智慧路灯的应用探讨.照明工程学报，2017，28(5)： 24-26.4 朱应昶，肖辉.城市道路照明智能化研究.照明工程学报，2017，28(5)：16-19.5 叶炜，吕伟，洪宽，等.基于NB-IoT技术的道路照明智能化控 制系统.照明工程学报，2017，28(5)：20-23.6 傅晓明，柴广跃，钟海涛，等.基于ZigBee的LED智能照明定 位应用研究.照明工程学报，2017，28(5)：32-41。
