物联网技术下的LED路灯节能管理系统

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摘要：LED路灯不仅高光效而且耗电少，以能源清洁和节能系统的优势在市场上广受好评。当下“物联网”时代继续发展，城市对于LED路灯在节能上的要求进一步提高，这要求城市在路灯的节能管理系统上进一步投资发展，将LED路灯与当下的物联网进一步相互结合，进行内部的自我革命，更加满足市场和社会大众的需求，也形成更加有利的市场环境。现围绕基于物联网技术下的城市led路灯节能管理系统为重点来展开讨论。

关键词：物联网技术；城市LED路灯；节能管理系统

城市的路灯照明是公共设施的重要组成部分之一，对于城市的美观规划以及降低社会犯罪等具有不可小觑的作用。为达到节能省电的目的，大部分城市现在采用的是LED路灯。但是当下的LED路灯还存在许多的局限性，比如还仅仅停留在照明功能，在进行智能管理和机动调节照明状态方面还存在很大的缺陷。而“物联网”技术这一概念最早在20世纪末提出，作为互联网应用的分支展开，主要针对的是“物与物”之间的关系与管理。当下由于城市的扩建，在公共设施方面对于节能路灯的需求进一步加大，这对于LED节能路灯在节能管理方面提出了更高的要求。所以在当下如何将高速发展的“物联网”技术与LED节能路灯进行相互结合，将LED路灯的节能管理系统进一步提升是城市发展的重中之重。

1现阶段城市LED路灯存在的问题

首先，随着我国经济的高速发展，城市化水平不断提高，城市公共设施建设的规模不断扩大，城市照明工程也在不断地增大，这是现阶段城市所面临的机遇和挑战[1]。因为城市人口多，对于公共设施的需求也就更多，特别是城市的照明系统，相应的问题也随之而来，在路灯方面造成的浪费问题越来越严重。其一，是在供电的时间段上安排不科学，与城市需求对应不匹配，导致无质量的路灯资源浪费问题明显。比如在夜间的前半段，行人和车流众多的时候，路灯的亮度不够，导致照明效果不佳。而在夜间的后半夜车流和行人逐渐减少，路灯通过电压骤升之后导致照明效果异常的明亮，主要是由于电网负荷变化和电压波动的影响。其二，是在照明系统的设计上不够合理，许多照明路灯的安装十分麻烦，而且电线过于冗长，这就导致了在电能的运输过程中产生许多不必要的浪费。比如路灯由于电线过于冗长，在运输的途中功率因素低，损耗过于大，很大程度上造成了资源的浪费。其三，是间接性的浪费问题，也是造成路灯资源损耗严重的原因之一。因为我国的照明系统管理当中绝大部分还是依靠人力资源来解决[2]。机械没有办法对照明系统做到一个完全监控的状态，也没有办法对路灯的操作结果进行周期性的监视、记录以及统计。所以只能用人工的手段来对路灯的工作情况进行检查，但是人力资源的速度相对而言会慢。比如工作人员在对路灯进行检查和巡视的途中，发现路灯有损坏情况进行登记和处理，但是工作人员没有办法在第一时间发现有损坏情况的路灯，只能在工作的安排上对路灯进行逐个排查，所以其他同一时间段有意外照明和损耗电能的路灯就会在很大程度上造成浪费。特别是在公共设施规模较大的城市中，类似的问题对于城市人力物力的消耗是极其大的。

2物联网技术与城市LED路灯结合有效节能管理

2.1清楚认识LED路灯与物联网结合的内在结构

有效的对LED路灯进行有规模的节能和管理是一个需要长期坚持的工程。第一步就是要完全分析清楚物联网技术与LED路灯结合的内在结构[3]。节能管理系统主要由三个部分组成。第一部分是最主要的微处理器控制系统的安装，通过与物联网技术相互结合，在路灯的灯杆上进行安装，实现物联网技术与LED路灯相互结合的第一步。第二部分是为做好科学的统计情况，减少不必要的耗电浪费情况而建立的控制中心的服务监控系统。第三部分是实现LED路灯控制器的数据传输业务。所以，现阶段基于物联网技术的LED路灯节能控制系统，前提一定要将两者的科学原理把握清晰，并且保证原理上的可行性。

2.2合理运用当下通信技术

运过4G或者是5G的通信技术来操控LED路灯的节能管理系统，路灯的对应管理部门可以将所管辖的路灯划分为片区。每个片区合理划分路灯数量，并且为其建立一个4G或者5G的智能网关，实现路灯工程的前台照明和后台的监控数据相互结合，两个环节之间进行有效的沟通和相互监督工作进度。完成环节与环节之间的信息转换功能，从而推动LED路灯的节能管理系统。

2.3加强路灯点面合作工程

首先，根据上述文字中所描述到的路灯控制器作为一个点，每个LED路灯都是一个点，将点与LED路灯的控制中心作为面，通过每个路灯控制器点的情况可以主动向控制中心的面进行主动反馈和情况调节，控制中心的面可以根据路灯控制器的点反馈来进行工作的调节，从而实现点面的相互结合，形成一条完整的信息链。

2.4把握和运用视频监控

上述的通信技术内容板块又将路灯根据实际情况进行划区管理。当地的路灯管理部门可以根据实际情况将有需要的重点路段安装视频监控，对每个路段的工作情况进行实时的监控处理，并且在收集完数据之后传送至安置好的4G或者是5G的网关当中，进行大数据的分析，最终得出当地的LED路灯的工作情况。通过最终情况得出相对应的路灯情况进行人员针对性的分配维修，不再采取之前“大海捞针”式的逐个检查和维修工作，这样就可以在很大程度上减低人力以及物力的浪费，对于新式的LED路灯节能管理工作具有推动作用。

2.5把握路灯的环境适应问题

由于城市的扩建，对于照明系统的需求十分广泛，但是因为各种外界原因导致的路灯浪费和破坏也不在少数，比如温度、湿度以及空气质量问题都有可能导致路灯意外的损坏[4]。所以在这一方面的管理上也可以模仿上述的措施，通过对每一个片区进行安装控制节点，采集当地的信息，然后与监控中心进行绑定，从而获取路段的信息情况，对路灯进行机动性的维护，减少外界因素和人工疏忽导致的路灯浪费和破坏问题。

3结束语

综上所述，文章分析了现阶段LED路灯存在的耗电多、管理混乱以及人力物力浪费等情况，并且指出了浪费和损耗的主要原因，针对相应的问题提供措施意见。结合当下的物联网技术对LED路灯实现远程操控和减低资源浪费的问题，在管理上实现高质量、低成本、方便快捷的系统模式。基于物联网技术上的城市LED路灯减少了对人力和物力等各方面的资源浪费，做到了科学高效的管理。LED路灯本身的特性保证了光照的效率，而且在二次光学的设计当中，可以有效的照明所需的区域。同时，成本相较于传统路灯极低，调研报告显示不到六年就可以收回全部成本，所以基于物联网技术的城市LED路灯节能管理系统有利于城市快速发展的要求。

参考文献

[1]阮程,,黄耀伟.新一代LED道路照明的设计与实现[C].中国照明学会、台湾区照明灯具输出业同业公会、广西崇左市人民政府.海峡两岸第二十五届照明科技与营销研讨会专题报告暨论文集.中国照明学会、台湾区照明灯具输出业同业公会、广西崇左市人民政府:中国照明学会,2018:50-56.

[2]杨晓萍.基于太阳能-市电互补的农村道路照明LED电源装置设计[D].西北农林科技大学,2019.

[3]江育杰.LED智能路灯控制系统设计[J].现代制造技术与装备,2018(10):119-120.

[4]郑开洁,佘庆军.LED路灯在市政道路照明中的应用[J].建筑工程技术与设计,2018(06):2346.

作者：赵俊 单位：山西应用科技学院