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摘要：我国城市照明节能有巨大潜力，以城市路灯设施为例，其数量多、区域广、用电总量巨大，但是能源利用率依旧不高，浪费现象严重。文章重点探讨使用大数据的方法实现智慧城市照明建设，通过远程终端设备的数据采集，上报监控中心平台，利用大数据技术进行数据分析，实现智能化照明管理。
关键词：大数据;智慧城市;照明管理
智慧城市的建设涵盖大量的基础数据，如基础地理信息、规划成果、交通、综合管线、政策法规、人口等，如何存储和使用这些数据成为决策者急需解决的问题。云计算、物联网等新一代信息技术的发展促进了大数据的迅猛发展，为政府提供决策支持，对企业组织和业务流程提供帮助，对城市、交通、医疗、教育等产生巨大影响。
探索基于大数据技术的智慧城市照明管理，构建一个基于云服务的智慧照明管理大数据平台，实时采集城市照明设备的运行状态信息，不仅可以为城市提供全方位的路灯信息化运行服务，同时通过后台大数据分析，挖掘城市路灯运行电网、气象等相关性，为城市照明节能提供决策支持，同时也可以为城市智能交通、智能安防提供有效的支撑。
一、大数据与智慧城市照明
大数据或称巨量资料，指的是无法在一定时间内用常规软件工具对其内容进行抓取、管理和处理的数据集合。在中国，已有多个城市开展了智慧城市建设。然而，在智慧城市的建设与应用中，智慧城市产生了数据将从TB到PB级，随之进入大数据时代;大数据是智慧城市的核心要素，智慧城市的建设与应用带来数据量的急速增大，而大数据无处不在，遍布智慧交通、智慧医疗、智慧生活等智慧城市的各个领域。对大数据进行收集、储存、分类、重组分析、再利用等一系列的智能化处理后，可为决策者提供参考。
对于智慧城市的建设来说，可分为政府主导的建设和企业主导的建设，政府主导的建设侧重于基础数据的搜集、管理、分析、监控和共享，建设目标为智慧政府和公共平台，企业主导的建设侧重于行业应用，主导建设目标为智慧行业，如智慧交通、智慧医疗等。尽管侧重点和建设目标不同，但二者是一个相互协调的有机整体，政府主导的建设侧重基础平台的搭建，企业主导的建设侧重于实际应用。
城市照明作为智慧城市建设中的重要组成部分，它服务于交通安全和人们的生产生活。城市照明系统遍布城市的每一个角落，对现有的城市照明装置进行升级，可以简单快捷的实现覆盖面较广的信息感知网络的搭建，实现路灯管控智能化、信息采集多样化和信息处理快速化。
二、智慧城市照明建设存在的问题
目前传统照明方式还是暴露了不少问题，比如，某些路段、公园等在晚上时已经无人的状态下，依旧灯火通明，还有路灯、电缆等设备经常被盗而没有及时处理等。具体而言，我国城市照明建设存在以下几个方面的问题：
（1）重形象、轻功能照明
目前很多城市的夜景照明均存在过于追求城市形象和亮度，科学分析论证不足、统一规划或规划相对滞后的问题。出现了该亮的不亮，不该亮的反而很亮现象，整个城市的夜景分散零乱，没有主次和特点，这样的设计规划不仅浪费了能源，而且整体照明效果也不好。
（2）重景观、轻功能照明
有些城市规划不协调，如道路、桥梁、隧道灯照明实例仅占整个城市照明工程实例的1/3左右。明显反映出了城市照明工程规划重景观，轻功能照明，这也应引起我们的高度重视。
（3）照明亮度超标
在我国的部分城市因过于追求城市形象，盲目追求灯照明的亮度，出现了部分城市的交通主要干道路面照明的平均照度，均大大高于我国或国际标准规定的照度值。这种盲目追求路面亮度的现象，不仅照成了电能的过度浪费，而且还产生了照明眩光，光污染等问题，其照明的负面效应较为突出。
（4）管理问题
由于城市路灯照明系统管理制度的不完善，造成只重建设轻管理的现象较为普遍，特别是照明工程竣工后，照明设施的维护管理工作未能跟上，以至不少工程出现亮灯率低，照明效果急剧下降的现象。
三、數据推动智慧城市照明建设
综合考虑传统照明管理不够细致的问题，同时实现更加智能化的管理并达到高效节能目的，构建了新的大数据技术的智慧城市照明管理系统，它充分融合先进的通信、传感、云计算等多种现代化科技手段，使照明在满足公共照明需求的基础上更为智能，其总体结构如图1所示，该系统由以下三层构成：
（1）感知层：由多种传感器、单灯控制器、防盗报警末端三部分构成。传感器模块包括摄像头、噪声监测传感器、空气污染监测器、温度传感器、湿度传感器、烟雾感应器、亮度传感器、红外感应器等，可采集路灯周围环境数据信息。单灯控制器可采集路灯运行状态参数，路灯监控终端（RTU）可采集路灯用电量、运行状态等信息。
（2）网络层：路灯监控终端（RTU）和监控中心之间采用无线网络实现，路灯监控终端（RTU）与每盏路灯单灯控制电缆防盗末端之间的通讯通过电缆线载波通信来实现。
（3）应用层：综合利用采集到的各类数据信息及电网、气象等相关信息，实现大数据分析，并通过分析的结果反馈到各分支路灯监控终端，实现智能路灯的自适应调节亮度从而达到节能的目的。同时，可辅助实现检测路灯工作状况，提供路灯故障类型报警及故障地点通知等功能。
除了对照明输出支路、供电配电柜、路灯的电流、电压、功率和能耗信息进行采集外，系统还可采集诸如气象数据、车流量和地理位置等信息，这些必将形成海量的数据。充分利用大数据技术，动态分析并挖掘城市各项信息需求，辅助管理决策者。
四、发展前景展望
可以预见在不久的将来，大数据将遍布智慧城市的方方面面。本文构建的基于大数据技术的智慧城市照明管理系统的基础上，可以对其功能进行扩充和延展，为后续智慧城市的建设提供有效数据。
五、结束语
针对智慧城市照明建设中存在的困难和问题，结合大数据技术提出了智慧城市照明系统框架，可对现有路灯进行改造，通过在路灯上安装多种传感器、控制器和通信模块，可方便快捷地实现破坏程度低、范围覆盖广、建设成本低、智能化程度高的智慧城市信息感知网络建设，可以为我国的智慧城市照明建设提供有力支撑。
参考文献
[1]赵振营，耿方方.大数据在智慧城市中的作用分析[J].商丘师范学院学报，2014，30（8）：129-131.
[2]朱满英.城市路灯设施运行与维护工程管理探讨[J].科技风，2014，0（2）：131-132.
[3]余娜，李涛.大数据技术在智慧城市照明建设中的应用分析[J].智能城市，2018，19：125-126.
浙江恒力电力承装有限公司照明工程分公司（杭州临安路灯管理所），浙江杭州 311300
关键词：大数据;智慧城市;照明管理
智慧城市的建设涵盖大量的基础数据，如基础地理信息、规划成果、交通、综合管线、政策法规、人口等，如何存储和使用这些数据成为决策者急需解决的问题。云计算、物联网等新一代信息技术的发展促进了大数据的迅猛发展，为政府提供决策支持，对企业组织和业务流程提供帮助，对城市、交通、医疗、教育等产生巨大影响。
探索基于大数据技术的智慧城市照明管理，构建一个基于云服务的智慧照明管理大数据平台，实时采集城市照明设备的运行状态信息，不仅可以为城市提供全方位的路灯信息化运行服务，同时通过后台大数据分析，挖掘城市路灯运行电网、气象等相关性，为城市照明节能提供决策支持，同时也可以为城市智能交通、智能安防提供有效的支撑。
一、大数据与智慧城市照明
大数据或称巨量资料，指的是无法在一定时间内用常规软件工具对其内容进行抓取、管理和处理的数据集合。在中国，已有多个城市开展了智慧城市建设。然而，在智慧城市的建设与应用中，智慧城市产生了数据将从TB到PB级，随之进入大数据时代;大数据是智慧城市的核心要素，智慧城市的建设与应用带来数据量的急速增大，而大数据无处不在，遍布智慧交通、智慧医疗、智慧生活等智慧城市的各个领域。对大数据进行收集、储存、分类、重组分析、再利用等一系列的智能化处理后，可为决策者提供参考。
对于智慧城市的建设来说，可分为政府主导的建设和企业主导的建设，政府主导的建设侧重于基础数据的搜集、管理、分析、监控和共享，建设目标为智慧政府和公共平台，企业主导的建设侧重于行业应用，主导建设目标为智慧行业，如智慧交通、智慧医疗等。尽管侧重点和建设目标不同，但二者是一个相互协调的有机整体，政府主导的建设侧重基础平台的搭建，企业主导的建设侧重于实际应用。
城市照明作为智慧城市建设中的重要组成部分，它服务于交通安全和人们的生产生活。城市照明系统遍布城市的每一个角落，对现有的城市照明装置进行升级，可以简单快捷的实现覆盖面较广的信息感知网络的搭建，实现路灯管控智能化、信息采集多样化和信息处理快速化。
二、智慧城市照明建设存在的问题
目前传统照明方式还是暴露了不少问题，比如，某些路段、公园等在晚上时已经无人的状态下，依旧灯火通明，还有路灯、电缆等设备经常被盗而没有及时处理等。具体而言，我国城市照明建设存在以下几个方面的问题：
（1）重形象、轻功能照明
目前很多城市的夜景照明均存在过于追求城市形象和亮度，科学分析论证不足、统一规划或规划相对滞后的问题。出现了该亮的不亮，不该亮的反而很亮现象，整个城市的夜景分散零乱，没有主次和特点，这样的设计规划不仅浪费了能源，而且整体照明效果也不好。
（2）重景观、轻功能照明
有些城市规划不协调，如道路、桥梁、隧道灯照明实例仅占整个城市照明工程实例的1/3左右。明显反映出了城市照明工程规划重景观，轻功能照明，这也应引起我们的高度重视。
（3）照明亮度超标
在我国的部分城市因过于追求城市形象，盲目追求灯照明的亮度，出现了部分城市的交通主要干道路面照明的平均照度，均大大高于我国或国际标准规定的照度值。这种盲目追求路面亮度的现象，不仅照成了电能的过度浪费，而且还产生了照明眩光，光污染等问题，其照明的负面效应较为突出。
（4）管理问题
由于城市路灯照明系统管理制度的不完善，造成只重建设轻管理的现象较为普遍，特别是照明工程竣工后，照明设施的维护管理工作未能跟上，以至不少工程出现亮灯率低，照明效果急剧下降的现象。
三、數据推动智慧城市照明建设
综合考虑传统照明管理不够细致的问题，同时实现更加智能化的管理并达到高效节能目的，构建了新的大数据技术的智慧城市照明管理系统，它充分融合先进的通信、传感、云计算等多种现代化科技手段，使照明在满足公共照明需求的基础上更为智能，其总体结构如图1所示，该系统由以下三层构成：
（1）感知层：由多种传感器、单灯控制器、防盗报警末端三部分构成。传感器模块包括摄像头、噪声监测传感器、空气污染监测器、温度传感器、湿度传感器、烟雾感应器、亮度传感器、红外感应器等，可采集路灯周围环境数据信息。单灯控制器可采集路灯运行状态参数，路灯监控终端（RTU）可采集路灯用电量、运行状态等信息。
（2）网络层：路灯监控终端（RTU）和监控中心之间采用无线网络实现，路灯监控终端（RTU）与每盏路灯单灯控制电缆防盗末端之间的通讯通过电缆线载波通信来实现。
（3）应用层：综合利用采集到的各类数据信息及电网、气象等相关信息，实现大数据分析，并通过分析的结果反馈到各分支路灯监控终端，实现智能路灯的自适应调节亮度从而达到节能的目的。同时，可辅助实现检测路灯工作状况，提供路灯故障类型报警及故障地点通知等功能。
除了对照明输出支路、供电配电柜、路灯的电流、电压、功率和能耗信息进行采集外，系统还可采集诸如气象数据、车流量和地理位置等信息，这些必将形成海量的数据。充分利用大数据技术，动态分析并挖掘城市各项信息需求，辅助管理决策者。
四、发展前景展望
可以预见在不久的将来，大数据将遍布智慧城市的方方面面。本文构建的基于大数据技术的智慧城市照明管理系统的基础上，可以对其功能进行扩充和延展，为后续智慧城市的建设提供有效数据。
五、结束语
针对智慧城市照明建设中存在的困难和问题，结合大数据技术提出了智慧城市照明系统框架，可对现有路灯进行改造，通过在路灯上安装多种传感器、控制器和通信模块，可方便快捷地实现破坏程度低、范围覆盖广、建设成本低、智能化程度高的智慧城市信息感知网络建设，可以为我国的智慧城市照明建设提供有力支撑。
参考文献
[1]赵振营，耿方方.大数据在智慧城市中的作用分析[J].商丘师范学院学报，2014，30（8）：129-131.
[2]朱满英.城市路灯设施运行与维护工程管理探讨[J].科技风，2014，0（2）：131-132.
[3]余娜，李涛.大数据技术在智慧城市照明建设中的应用分析[J].智能城市，2018，19：125-126.
浙江恒力电力承装有限公司照明工程分公司（杭州临安路灯管理所），浙江杭州 311300