曹西良
中国通信建设集团设计院有限公司第四分公司，河南 郑州 450002
摘要：智慧城市建设已成为国家战略，早在2019年两会习近平总书记指出“要推动智能化信息基础设施建设，提升传统基础设施智能化水平，形成适应智能经济、智能社会需要的基础设施体系，加快新型智慧城市建设”，智慧灯杆建设正是适应新型智慧城市建设最重要的组成部分之一。本文重点对道路沿线杆件合杆需求进行分析，对智慧灯杆的建设方案和配套进行探讨，希望能为智慧城市建设统筹实施提供帮助。
关键词：智慧灯杆；功能；方案；配套；
引言：“智慧灯杆”是近两年来城市建设的重要话题之一，各种形式的以智慧路灯为主题的各种会议、论坛层出不穷，为智慧灯杆建设应用描绘了一幅非常美妙的画卷，但在不少城市却出现了“风声大雨点小”。究其原因，智慧灯杆建设可能是生产厂商有些闭门造车，没有去了解用户的真正需求，或是人为的将其复杂化，导致成本价格超出承受能力，但智慧灯杆建设方案的选择不能因地制宜是重要的因素之一。
1、智慧灯杆的定义
智慧灯杆由智慧路灯，多杆合一演变而来，在多杆合一综合杆除搭载信号灯、交通标志牌、摄像机外，还能搭载信息显示屏、传感器、紧急呼叫、WIFI等内容，构成沿线景观的智能元素，演绎成“智慧灯杆”。
2、智慧灯杆建设需求分析
(1)响应国家基础设施建设政策。配合架空线入地，解决新建或改建城市路杆体多样、分布无序、道路多次开挖，节省地下空间资源。
(2)集成运维，节省成本。集成照明、通信、治安监控、交通控制、交通信号、交通指示、市民服务等多种功能，统一维护，统一管理，节省运维成本，促进城市一体化建设需求。
(3)增强城市智慧化服务能力，提高智慧城市集约化、共享化数据服务。以智慧灯杆为载体，建设智慧交通、智慧路灯、智慧停车、智慧驾驶多种智能服务。
(4)检测预警。满足辖区特殊道路、广场等公共区域典型警情事件监测预警需求。
3、智慧灯杆建设方案
智慧灯杆应用场景必须秉承 “智慧+”“生态＋”“共享+”等理念，智慧灯杆建设应根据不同管理要求，不同区域，不同环境，不同功能等，因地制宜采取不同的建设方案，设计建设要精细化，做到“一杆一设计，一杆一建设方案”，配套建设相应的监控平台，将路灯，搭载的设备，进而整合多功能联网，切实改善市容市貌，进而实现城市管理的精细化和节约化，体现新型“智慧城市”的服务内涵。
(1)智慧灯杆功能建设要因地制宜
要根据城市的规模或场所，合理的配置各项功能。直辖市、省会城市与地级、县级城市的配置应有所不同，不同场景下所搭载外设类型和数量也应不同，城市主干道，城市支路，小区道路智慧灯杆配置功能就不同。直辖市、省会城市人口规模大，智能化程度要求高，智慧灯杆配置尽量要求全面，城市主干道灯杆上安装的附加功能可有交通监控、公安监控、污染物监控、大气质量监控、气象、医疗救助、WIFI、广播、信息屏、充电桩、大数据采集等载体。地级、县级城市人口规模相对较小，智能化程度要求不高，智慧灯杆配置尽量必要功能，城市的一般道路智慧灯杆可选择性配置，主要有交通监控、公安监控等载体。公园，景区就不能配相同的外设，城市中拥堵的道路上不宜带充电桩，也不是每根路灯灯杆上都必须装交通监控、污染物监控、大气质量监控、气象、医疗救助等功能。需要根据每种功能的自身特点、应用环境、范围等结合实际情况再做量身定制，避免华而不实、应用价值不高的功能。
(2)智慧灯杆建设要循序渐进
目前城市照明管理由供电部门的管理机构进行专项管理，管理职责明确。但多功能灯杆中的许多功能归属于公安、交通、电讯、医疗等许多行业，这会涉及到各个部门利益及日常运行、维护管理等职责，运营商与涉及的不同部门之间关于业务的沟通协调，是否能达成一致也是个问题，除非智慧路灯得到强大的背景支撑，才能做成完整的解决方案。目前主要应用于高新技术区，经济开发新区，由政府统一建立智慧城市的整体方案，将智慧路灯作为新区的一个创新亮点，在一条路上进行部署，如此是可行的，但是老城区改造，或者不发达地区有些地方的应用仍会是问题。比如有部分城市路灯充电桩试点案例，因路边的停车位时常被非电动新能源汽车占用、以及停车位收费过高等，也时常导致其路灯杆上带有的充电桩的使用效率的不高等问题，收益也尚未达到盈亏平衡点；另外由于路灯工种的单一性，维护单位仅具有常规道路路灯的维护能力，对新型的智能路灯缺少必要的维护管理经验。此外，路灯作为道路配套设施，日常报修避免不了，由于智能路灯涵盖多项功能，涉及众多专业领域，面对突发故障也难以作出紧急处理，容易造成安全隐患。总之，谁来用，谁来建，谁来运营仍是个巨大的问题。智慧灯杆建设仍需进一步试点建设，建设方案仍需进一步完善。
(3)在保留必要路灯杆前提下，分层设计，分层搭载，合理预留，使得各类杆型风格美观协调。
灯杆载体必须在确保道路照明安全运行的前堤条件下安装，因为路灯照明才是我们的本职工作，这正是我国正在构建的智慧城市所需要的。在此基础上充分利用路灯杆在城市中无处不在的优势，资源共享，以路灯杆为载体，互联互通，为提高城市智能化管理，加快反应速度提供了手段。智慧灯杆如下图可供建设参考。
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(4)结构建设方案设计要求
智慧灯杆应满足安全性、功能性和景观性要求，设计载荷按GB50009《建筑结构荷载规范》取值；结构必须符合《钢结构设计规范》GB50017等规定；基础按《建筑地基基础设计规范》GB50007执行；根据杆型和搭载的设施进行设计，安全等级为一级，使用寿命一般不少于50年。
(5)配套综合机箱建设要求
智慧灯杆可能有交通监控、公安监控、污染物监控、大气质量监控、气象、医疗救助、WIFI、广播、信息屏、充电桩、大数据采集等载体，相应必须有配套的综合机箱建设。综合机箱要求至杆上搭载设备的线缆长度小于50米，也可作为一种城市家具，具体由景观设计统筹考虑并有序放置，并使凸物的箱体与景观和谐共存；机箱颜色宜与综合杆相同，主要满足相应载体的需求。如图综合机箱建设示意图。
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(6)综合管线建设要求
在地面道路两侧的人行道一般应埋设6根PE100塑料管，其中2根用于强电，2根用于弱电，2孔预留，管线埋深不小于0.5米。实际建设应根据需求适可增减，避免路面反复开挖。
(7)设备供配电建设
道路照明与合杆设备负荷等级为三级负荷，低压配电系统的接地形式采用TN-S，各类设备用电取自综合机箱（按单相5kW预留）。按照使用方电费支付主体不同，可分为财政支付方（如市、区公安、交警、路政等）和非财政支付方（如各大通信运营商等）；财政支付方电费引自路灯配电箱，非财政支付方电源引自上级计量配电柜，电源接入方式由各个具体设备所属管理方协商后向供电部门申请。
通过本文对智慧灯杆的建设方案分析，智慧灯杆应用有利于美化道路景观，减少资源浪费；解决管理混乱，提升运维效率；实现数据共享，提升精细化管理水平；有利于实现资源整合，有效降低长远投资与维护成本，发展新型智慧城市，提升城市品味，更好的服务于人民群众。
参考文献：
[1] 广东省住房和城乡建设厅.《智慧灯杆技术规范》. DBJ/T 15-164-2019