多功能智能灯杆发展问题相关分析
智慧城市是通过综合运用现代科学技术、整合信息资源、统筹业务应用系统,加强城市规划、建设、管理和运行的新模式,是智慧地建设城市、智慧地管理和服务城市、智慧地推进城市可持续运行。
上海市路灯管理中心、中国电子科技集团公司第五十研究所和维蒙特工业(中国)有限公司在上海市建委的牵头下,经过多方调查和研究,充分考虑当前和将来功能需求的前提下,重点将建设智慧城市中部分功能的落脚点定于路灯杆,其原因有以下几点:
1、路灯杆遍布于城市的各个角落,而且分布非常均匀。
2、路灯杆取电方便,除了路灯灯具之外,其余的设备也需要供电。
3、结合道路停车位置,方便布置汽车充电桩。
4、每一个路灯有其特有编号,方便安防系统工作时候的定位。
5、路灯布置于道路两侧的公共设施区域,方便市民寻找和操作。
6、路灯高度一般为8m~15m,对于天线、摄像头等对安装位置具有一定高度要求的设备是一个天然的支架 。
7、路灯作为一个传统的城市家居,在科技进步和网络化发展的前提下,其本身也有很大的改进空间,比如节能、远程控制和监测等。
根据以上的调研结果,上海市大沽路作为第一条路灯灯杆综合利用和智能化的试点 。
一、试点工程介绍:
大沽路位于上海市静安区全长420m(石门一路~成都北路),道路等级属于城市支路,机动车道宽度10m,人行道宽度4m,共设置路灯15基,平均档距30m,灯杆高10m,挑臂1m,光源为250W高压钠灯。现进行改造路灯光源为:120w LED路灯灯具,色温:3500K。经改造后,机动车道平均照度达到18.5LX,人行道平均照度达到7.3LX,机动车道均匀度达到0.34。改造后路灯每年电量节省(250-120)×15×10×365/1000=7117.5kwh。
根据大沽路道路交通车流、人流等情况将设置多功能路灯杆,在灯杆上安装电动汽车智能充电、免费无线上网、视频监控、信息推送、应急呼叫、环境监测、应急广播等多种功能模组。
二、多功能灯杆杆体设计介绍:
1、多功能灯杆结构设计按照国家标准 《建筑结构荷载规范》(GB 50009—2001)要求,选用上海地区50年一遇风压要求,并选取B类地面粗糙度,同时考虑体型系数和高度系数,以及所有已装设备和部分预留设备迎风面对结构的影响,采用有限元分析的方式,计算灯杆的安全系数为1.25。
2、多功能灯杆主体结构分为灯臂、杆体 、底座箱体三个部分。
灯臂为全铝合金冲压成型,内设主龙骨为结构件,并充分考虑和杆体件的连接强度 。
杆体为高强铝合金,表面处理为拉丝后阳极氧化 ,并在焊接完成后采用热处理方式使得铝合金达到 T6材料的结构强度 。
底座箱体采用美标高强低硅合金钢ASTM GR65材质 ,由于底座箱体开设维修门和设备安装孔,其整体强度远低于常规箱体,因此,除了严格的结构计算之外,还进行了实体破坏性试验,得出结论,箱体的安全性远远大于理论计算数据。
3、杆体线路的安全性和不干扰性
由于多功能灯杆上设备较多,为保证照明的稳定性和独立性,照明线路单独一路,其他设备单独一路,并单独走线。
强电安全:杆体除了严格按照道路照明要求接地保护外,为保证底座箱体和人体接触时的安全性,采用复合材料作为绝缘层,其绝缘要求远高于电力标准2000V的要求。
强弱电互不干扰:灯杆杆体主结构部分采用两根等径型材平行布置, 一根型材走强电,一根型材走弱点,每个型材内部分为四个走线腔,每一路强电和弱点都可以单独走一个腔体,保证完全不干扰。
4、设备连接件的灵活性
杆体上所有设备的连接完全杜绝焊接痕迹,摄像头、公广、环境监测、一键报警等设备均采用特殊型材的四个滑槽作为结构的连接基础,用机械连接的方式安装,同时方便拆卸且没有痕迹。而且对于后期要加装或者更换设备都很灵活。
5、杆体的防腐
灯杆杆体采用铝合金材质并阳极氧化,材料本身防腐,对于后期加装设备时开孔,没有开孔处防腐处理的困扰。而且材料可以100%回收,是一种节能环保的材料。
6、通风防雨设计
由于设备集成,对于杆体的通风要求相对严格。该多功能灯杆箱体和杆体上下连贯,杆体顶部不设盖板,热气可以通过型材向上走出杆体,同时杆体顶部深入灯臂15cm,保证防水。
7、安全保障设计
由于灯杆安装多个用电设备,而且涉及对杆体的操作,因此对于漏电保护,除了每一个设备具有接地之外,对于低空位置的结构,增加了绝缘复合材料的包覆,可以防止三万伏以上的击穿电压。
8、防粘贴工艺
为了保持杆体的整洁,防止在使用过程中小广告的张贴,杆体可在2.5米以下增加防粘贴材料,杜绝小广告和涂鸦对杆体的污染。
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