一、项目概述

城市道路照明是城市市政基础设施的核心组成部分，承载着夜间交通安全、城市形象展示、市民出行保障的重要职能。当前国内多数城市路灯系统仍采用传统管控模式，普遍存在诸多痛点：多为整体批量开关控制，无法实现单灯精细化管理，夜间固定恒亮运行，深夜车流人流稀少时段存在大量无效照明能耗;依赖人工定期巡检排查故障，运维效率低下、人力成本高，故障发现滞后，易出现路灯长期损坏无人处置的情况;缺乏精准能耗统计手段，能耗管控粗放，无法实现能耗溯源与节能优化;灯具、电路老化引发的漏电、过载等安全隐患难以提前预警，市政照明安全管控压力大。

随着新型智慧城市建设推进与双碳政策落地，城市市政设施数字化、节能化转型已成必然趋势。依托物联网、无线通信、大数据、云计算等新一代信息技术，打造城市路灯智慧照明节能控制系统，能够彻底颠覆传统路灯粗放式管理模式，实现路灯照明智能化、精细化、节能化管控，有效降低市政能耗与运维成本，提升城市照明管理水平与城市精细化治理能力。

建设目标

本方案围绕节能降耗、智能管控、降本增效、安全可控、价值拓展五大核心目标开展系统建设，具体目标如下：

- 节能降耗：实现单灯、分组、分区无级精准调光，适配时段、天气、车流人流场景动态调亮，杜绝无效照明，整体照明能耗降低30%-50%，助力城市绿色低碳发展

- 智能管控：搭建云端一体化管理平台，实现路灯远程启停、智能调光、状态实时监测、故障自动报警，全程无人值守自动化管控

- 降本增效：替代传统人工巡检模式，实现故障主动预警、精准定位，大幅减少运维人力投入与车辆损耗，降低设备故障率与运维成本

- 安全可控：实时监测路灯电压、电流、漏电、过载等电气参数，提前排查安全隐患，杜绝电路安全事故，保障市政照明运行安全

- 价值拓展：预留设备拓展接口，支持后续叠加环境监测、视频监控、智慧广播、充电桩等功能，打造多功能智慧路灯载体

城市路灯智慧照明节能控制解决方案适用于城市主次干道、支路、公园、广场、园区、乡镇道路等各类市政路灯的智能化升级改造与新建智慧照明项目，兼容传统钠灯、金卤灯、LED灯等各类灯具的智能化适配，可适配大中小不同规模城市的全域路灯集中管控需求。

二、系统架构

系统采用行业成熟的云-管-端-用四层物联网架构，分层设计、各司其职、协同联动，构建全链路智能化照明管控体系，架构清晰、运维便捷、拓展性强。

1、终端感知执行层(端)

为系统核心数据采集与执行终端，部署于每盏路灯、配电控制柜内，包含单灯智能控制器、集中控制器、环境传感器、电气监测模块、防雷保护模块等。主要负责实时采集路灯运行状态、电气参数、环境光照、温湿度等数据，接收云端指令，完成路灯启停、无极调光、故障保护等执行动作，是系统智能化管控的基础载体。

2、网络传输层(管)

采用NB-IoT/4G/5G无线通信为主、有线辅助的双模传输方案，依托运营商物联网专用网络，具备低功耗、广覆盖、强穿透、高稳定的特点。终端设备采集的数据通过无线网络实时上传至云端平台，同时接收云端下发的控制指令，数据传输延迟低、安全性高，适配城市大范围路灯分布式部署场景。

3、云端平台层(云)

基于云计算、大数据技术搭建智慧照明云管理平台，包含设备管理、智能控制、能耗分析、故障运维、数据统计、系统管理六大核心模块。负责汇总分析终端上传的各类数据，智能生成照明控制策略，实现全域路灯集中管控、数据可视化分析、故障智能研判、能耗精准统计等核心功能，支持电脑端、手机端多终端登录访问。

4、应用服务层(用)

面向市政运维管理人员、城市管理部门提供可视化应用服务，包含远程操控、智能运维、能耗监管、安全预警、数据报表、决策分析等落地应用，同时支持对接智慧城市综合管理平台，为城市精细化治理、低碳考核、市政运维优化提供数据支撑。

三、核心功能

1、设备可视化管理

平台接入全域路灯设备，结合GIS电子地图实现路灯位置精准定位、设备状态可视化展示，每盏路灯的在线状态、运行参数、故障信息一目了然。支持按路段、区域、批次对路灯进行分组管理，可自定义设备台账，记录设备型号、安装时间、运维记录等信息，实现市政路灯设备数字化台账管理，告别纸质台账繁琐管理模式。

2、多模式智能照明控制

系统支持多种智能控制模式，可自由切换、灵活适配不同场景需求，彻底摒弃传统单一时控模式：

- 定时程控：支持自定义全年分时、分季节照明方案，根据春夏秋冬昼夜时长差异，设置不同的开关灯时间与亮度参数，精准适配季节变化

- 光照联动控制：根据环境光照度数值自动启停、调光，不受固定时间限制，适配阴雨、雾霾、晨昏变化等特殊天气

- 场景自适应控制：区分主干道、支路、公园、居民区等不同路段，深夜自动降低非主干道路灯亮度，保留基础照明;节假日、重大活动可一键切换高亮照明模式

- 远程手动控制：支持单灯、分组、全域路灯远程启停、调光，应对突发天气、道路施工、应急保障等特殊场景

3、智能故障运维管理

系统7×24小时实时监测每盏路灯运行状态，可精准识别路灯灭灯、闪灯、过载、漏电、线路故障、设备离线等各类异常问题，自动弹窗、短信、APP多渠道告警，精准定位故障路灯位置、故障类型。同时搭建运维工单体系，故障自动生成运维工单，指派专人跟进处理，全程记录工单派发、处置、验收流程，实现故障“发现-派单-处置-复盘”全闭环管理，大幅缩短故障处置时长。

4、精准能耗统计分析

平台实时采集单灯、分组、片区的能耗数据，自动统计日、月、季、年度照明耗电量，精准区分基础能耗与节约能耗，生成可视化能耗报表与节能分析报告。可直观展示节能改造前后能耗对比数据，精准核算节能效益，为市政能耗管控、财政预算、低碳考核提供精准的数据支撑，解决传统能耗统计模糊、无法溯源的问题。

5、安全监测与预警

实时监测路灯配电回路、单灯的电压、电流、漏电、功率因数等电气参数，对过载、短路、漏电、欠压、过压等安全隐患提前预警，自动触发断电保护，避免电路烧毁、漏电伤人、火灾等安全事故。同时记录所有异常事件数据，形成安全运维日志，便于事后溯源与隐患排查整改。

6、移动端便捷管控

配套手机APP、小程序移动端管理工具，支持管理人员随时随地查看路灯运行状态、接收故障告警、远程操控路灯、处理运维工单，无需驻守办公室、无需现场排查，大幅提升运维便捷性，实现市政照明移动化、轻量化管控。

7、系统拓展对接

平台采用标准化接口设计，可无缝对接城市智慧城市综合管理平台、市政运维管理系统、能耗监管平台，实现数据互联互通。同时预留功能拓展模块，支持后续新增智慧广播、视频监控、环境监测、5G微基站、新能源充电桩等增值功能，实现一杆多用，提升市政设施综合利用率。

四、节能控制策略

本系统依托大数据分析与智能算法，结合城市照明实际场景，打造多维度融合的节能策略，最大化降低无效能耗，保障照明安全与节能效果平衡。

1、分时分区精准调光策略

根据城市车流人流时段分布规律，差异化设置照明亮度：晚高峰(18:00-22:00)车流人流密集，路灯100%满亮度运行，保障通行安全;夜间平峰(22:00-次日00:00)下调至70%-80%亮度;深夜低谷(00:00-次日05:00)车流人流稀少，主干道保留50%基础亮度，支路、小区道路下调至30%-40%亮度，杜绝整夜满亮运行的能耗浪费。同时按路段功能分区管控，核心主干道、交通路口、学校周边保持较高亮度，城郊支路、闲置路段适度降亮。

2、环境自适应节能策略

依托光照传感器实时采集环境数据，动态适配天气变化：晴天根据晨昏光照自动精准开关灯;阴雨、雾霾、沙尘等低能见度天气，自动提前开灯、延后关灯、调高照明亮度，兼顾安全与节能;极端暴雨、台风天气可远程统一管控路灯，规避户外电路安全风险。

3、电力稳压节能策略

通过集中控制器内置稳压模块，对路灯供电电压进行智能调节，解决夜间电网电压偏高、灯具超负荷运行的问题。将供电电压稳定在灯具最佳工作区间，既能降低灯具功耗、延长灯具使用寿命，又能减少线路无功损耗，进一步提升整体节能效果。

4、故障降耗策略

针对短路、漏电、灯具损坏等故障，系统自动切断故障回路电源，避免故障设备持续耗电、造成电力浪费，同时防止故障扩大引发二次损耗，实现故障状态下的主动降耗。

五、效益分析

1、通过分时分区调光、环境自适应调控、稳压节能等多重策略，项目整体节电率可达30%-50%。以城市1万盏路灯为例，传统模式年均耗电量约80万度，改造后年均节电24-40万度，大幅降低市政电力能耗，减少电费支出，长期节能效益显著，同时减少电力消耗带来的碳排放，助力城市双碳目标落地。

2、运维效益

彻底替代传统人工巡检模式，故障主动预警、精准定位，无需人工逐路排查，可减少60%以上的人工运维成本与车辆运维损耗。同时智能调压、精准控灯可降低灯具老化速度，延长路灯灯具、线路设备使用寿命，减少设备更换频次，大幅降低市政设备采购与运维投入。

3、管理效益

实现城市路灯照明数字化、可视化、智能化管控，解决传统管理粗放、故障滞后、能耗不明、管控低效的问题。全流程数据可追溯、可统计，为市政运维决策、能耗考核、城市精细化治理提供精准数据支撑，全面提升城市市政设施管理现代化水平。

4、社会效益

通过科学按需照明，在保障市民夜间出行安全、城市夜间景观效果的前提下，有效降低光污染，改善城市生态环境。同时智慧路灯可拓展多元化智慧服务功能，丰富智慧城市应用场景，提升城市品质与市民幸福感，助力新型智慧城市建设。

六、应用场景

1. 城市市政道路

覆盖城市主干道、支路、桥梁、环岛。支持分时调光、昼夜自适应亮灯，深夜降功率节能;自动监测漏电、故障、过载，减少人工巡检，保障交通安全。

2. 公园广场、文旅街区

适配夜景亮化与日常照明双模式，节假日高亮、深夜低亮节能。实现景观照明智能化管控，降低景区运维成本。

3. 产业园区、校区、社区道路

根据上下班、作息时段智能调光，无人时段低功耗运行;实时用电安全监测，适合封闭园区、小区、校园精细化照明管理。

4. 乡镇、县域公路

解决乡镇运维人员少、巡检难问题，故障自动上报、远程管控;稳压调压适配乡村波动电网，大幅节电降本。

5. 特殊应急场景

大雾、阴雨自动补光提亮;台风、暴雨可远程断电避险;道路施工、大型活动可一键切换专属照明模式，适配应急保障。

6. 智慧城市拓展场景

智慧灯杆一体化应用，可叠加环境监测、安防、广播、充电桩功能，适配新城建设、智慧示范道路改造项目。

七、方案总结

城市路灯智慧照明节能控制系统，基于成熟的物联网四层架构，依托智能感知、无线传输、大数据分析技术，彻底解决传统城市路灯能耗高、运维难、管控粗、安全弱的行业痛点。通过单灯精准管控、多维度智能节能策略，实现照明能耗大幅降低、运维成本显著下降、管理效率全面提升，同时具备极强的场景适配性与功能拓展性。

方案落地简单、改造成本低、见效快、效益持久，既能快速满足城市市政照明节能化、数字化升级需求，又能为智慧城市建设提供基础物联网载体，兼具经济效益、社会效益与生态效益，是现阶段城市路灯智能化升级、助力双碳建设、推进城市精细化治理的最优解决方案之一。