2024年3月，国家发展改革委等部门印发了《绿色低碳转型产业指导目录(2024年版)》的通知，明确要求推进绿色照明改造。广东省城乡规划设计研究院科技集团股份有限公司(简称粤规院科技集团)开展智城市路灯慧化与低碳节能相关的科研课题，并依托物联网、大数据、人工智能等新技术、新产品，在佛山、韶关、茂名等地开展了大量城镇路灯智慧化节能改造项目，针对性地提出了城镇路灯智慧化节能改造整体解决方案。

　　01   痛点：传统路灯的“隐形成本”

　　能耗大户：路灯遍布城镇各级道路，传统高压钠灯路灯光源能耗高，早期的LED路灯效能较低(普遍小于100lm/W)，且常“彻夜长明”，造成巨额电费支出。

　　管理低效：故障发现靠巡查、靠投诉，响应慢；开关灯依赖简单时控，无法适应天气、季节变化。

　　光污染与安全隐患：部分区域过亮造成光污染，部分区域昏暗或故障带来安全隐患；部分配电管线破损和老化，存在漏电风险。

　　数据缺失：缺乏运行数据支撑，难以进行能耗分析、优化决策和资产管理。

　　品质不佳：部分老旧路灯破损，影响城市形象；部分路段杆体林立，缺少集约共建；路灯功能单一，缺少智慧化设施。

　　02  技术方案：智慧路灯新技术应用体系

　　粤规院科技集团提出城镇路灯智慧化节能改造综合解决方案，构建“智能感知、可靠传输、智慧大脑、便捷应用”的闭环体系，实现路灯的全面智能化升级。

　　（1）智能感知层

　　智慧灯具：采用高光效(不小于180lm/W)、长寿命(不小于40000小时)、可无级智能调光的LED光源(节能30%-60%)。

　　单灯控制器：每盏路灯的“神经末梢”，实现远程开关、亮度调节(0-100%)、状态监测(电压、电流、功率)、故障报警(灯具故障、线路故障、断电等)等功能。

　　多功能智能体(可选)：集成视觉感知模块、环境光照度传感器、温湿度传感器、甚至空气质量监测模块，为智能调光和环境感知提供数据。

　　智慧灯杆(可选)：可搭载智慧照明、环境监测、视频监控、公共广播、信息发布屏、一键求助等功能，实现道路与城市智慧化治理。

　　（2）可靠传输层

　　采用稳定可靠的物联网通信技术(如4G/5G、NB-IoT、LoRa、电力载波等)，实现海量路灯设备数据的低功耗、广覆盖、高并发传输。

　　（3）智慧大脑层（管理云平台）

　　智能照明控制：基于经纬度、光照度、人车流量(可选雷达感应)实现按需照明、分时分区调光、“一路一策”、“一区一策”场景策略管理。

　　精细化管理：地图可视化，实时显示每盏路灯的位置、状态、能耗；精准故障定位(精度达99%)，自动派发运维工单；亮灯率统计分析。

　　能耗监测与分析：实时监测、统计、分析各区域、各线路能耗，生成能耗报表，识别节能空间。

　　资产管理：灯具全生命周期管理，记录安装、维护、更换信息。

　　大数据预警：基于历史数据预测灯具寿命、线路隐患，实现预防性维护。

　　（4）便捷应用层

　　Web管理平台：面向管理人员，提供强大的集中监控、策略配置、数据分析功能。

　　移动APP：面向运维人员，实现工单接收、故障处理、巡检签到；面向管理人员，随时随地查看状态、接收告警。

　　灯杆充电设施(可选)：利用智慧灯杆设置充电桩，服务电动车和电动汽车充电。

　　AI边缘计算应用(可选)：通过在路灯搭载智能设备，支持在边缘侧实现各类场景应用，支持行人闯红灯、机动车路侧违停、非机动车乱停乱放、环境数据超标的行为识别，识别的场景可以根据业务需求动态扩展。

　　03  工程方案：量体裁衣式的改造措施

　　（1）分场景制定方案

　　在现状调研的基础上对路灯进行改造，针对灯具、灯杆、配电系统、控制系统，一路一案、精准施策。

　　统计：调研统计各条路的灯杆数据，包括常亮灯状、灯杆老化状态、控制箱运行状态等数据。

　　分析：针对每条路的实际情况，制定合理的设计改造方案。

　　归纳：结合每条路的改造方案进行归纳整理、整理出工程量。

　　（2）协调城镇风貌

　　智慧路灯共同构建城市功能及风貌格局，对生活区、商业区、工业区因地制宜采用不同形式路灯、不同光色光源。在重要的商业、旅游景点路段示范建设智慧灯杆，减少道路立杆，提升城镇风貌。

　　（3）精准设计提升品质

　　按照《城市照明管理规定》“促进能源节约，改善城市照明环境”要求，推动路灯智慧化节能改造，采用照度计算软件模拟仿真现场改造效果，一路一案精准设计。

　　（4）智能调光提升节能水平

　　应用先进的节能控制策略实现道路照明能耗的显著下降，具体包括：按需照明(偏远路段在人流车流低时自动调低亮度或分区关闭)、自适应控制(结合环境亮度、天气情况动态调节输出)、以及分时段节能策略优化等，在满足照明标准和安全要求的前提下，整体节电率提高30%以上。

　　04   核心价值：节能、高效、智慧、安全

　　（1）显著节能降耗：

　　替换老旧LED光源，可实现基础节能30%以上，减少无效照明，降低碳排放。智能调光策略如灯随车动、无级智能调光、按需照明等，通过顶层设计“一路一策”、“一区一策”，综合节能率可达40%-60%。

　　（2）提升管理效能：

　　故障秒级发现、精准定位，响应时间缩短70%以上。自动化巡检替代人工巡检，大幅降低运维人力成本。亮灯率提升至99%以上，保障夜间出行安全。

　　（3）赋能智慧城市：

　　海量路灯杆可以成为城市物联网感知节点，为智慧城管、交通、环保、通信提供基础设施和数据支撑(如搭载摄像头、环境监测仪、5G微基站)，实现数据驱动决策，为城市规划、建设和管理提供依据。

　　（4）增强安全保障：

　　保障背街小巷、城乡结合部等区域照明，减少治安盲区。特殊天气(雾天、暴雨)自动提升亮度或提前开灯。实时监测配电线路状态，预防漏电和电气火灾。

智慧路灯，不仅是道路照明智慧化实践，更是城市治理理念的升级。智慧路灯让每一盏路灯都成为节能降碳的践行者、安全出行的守护者、智慧城市的感知者。

“本文来源于城市智慧网”