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试想当你进入一条道路，沿街路灯按顺序逐渐点亮，是不是有种被夹道欢迎的温暖？每当酷暑或是寒冬，看着维修工人在恶劣的天气环境下艰难地维修路灯，你是否会心生同情？当很多物品都开始变得“智能化”，你是否会望着道路两旁的路灯陷入沉思……

如何让路灯变得“聪明”？安徽师范大学物理与电子信息学院研究生魏潘晨完成了他的答卷：开发出智慧城市新型一体化节能显控路灯。日前，该项目成功入围第十八届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛终审决赛。

据魏潘晨介绍，他在传统路灯的基础上设计了一套智慧路灯控制系统，可以在智慧路灯运行过程中收集道路信息，通过自动控制实现节能目标，并提供多种远程管理方式。

明暗自知，为“你”而亮

传统路灯的控制系统是在配电箱中加个定时设备，晚上某个固定时段打开，到了早晨天亮再关掉。面对季节更替、日出日落时间变化或异常天气，只能是人工逐个操作控制路灯。有时候，尽管某些路面彻夜没车，这种路灯也会自顾自地亮到天亮，一晚上的电白白浪费了。

魏潘晨研发的智慧路灯，只需登录联网，每盏路灯的运行情况就能一目了然，既能及时发现路灯故障，利于维修；又能远程管控，实现真正意义上的节能减排。

“我们开发了集道路照明、车流量监控、交通状况监控、实时天气状况检测等多功能为一体的智慧路灯系统，利用物联网技术、传感器技术等技术，智能亮灯，调节亮度，后期无需人工管理，使路灯成为智慧城市信息采集终端和便民服务终端。”魏潘晨介绍，团队通过将照明部件与地理位置和空间信息有机结合，将城市智慧照明打造为多功能全方位的系统。且路灯维护时只需要在相应的路灯灯箱内进行维护工作，实现了路灯维护成本低、便捷化。

普通LED路灯在亮灯控制上需要组建庞大的网络维护系统，大大增加了投入成本，亮灯操作难度大，维护成本高。“我们生产的智能路灯，傻瓜式安装，直接套在灯杆上，固定好螺丝即安装完毕，还能够根据环境光线强弱自动进行亮灯与关灯，灯具控制实现无人管理，无需增加额外控制系统级设备成本，亮灯时间不受阴雨天、高温低寒的影响。”魏潘晨把智能路灯和LED路灯进行了一番比较，其优势不言而喻。

节能助推低碳化建设

谈到研究智慧路灯的原因，魏潘晨给出了他的答案：“2016年，《巴黎协定》正式签署，提出了全球实现绿色低碳发展的蓝图和愿景。晚自习后每一个夜晚，一盏盏明亮的路灯照亮着回家的路途，心生温暖的同时，我不经思考，整夜光亮的背后是什么？”

从那天起，研发出节能低碳智能路灯的想法在魏潘晨心里悄悄萌芽。一次偶然的机会，他听说有一项新技术，利用弱光就能发电，用在路灯上，就能做成“不灭灯”，即使阴雨绵绵，只要有一点点光，路灯就能长夜明亮。“节能”的关键词马上吸引了魏潘晨，也开启了他的六年智慧路灯科研路。

相关统计数据显示，我国照明用电约占全社会用电量13%，在照明用电中城市道路照明占30%。经魏潘晨团队检测，在一条街区内普通路灯的平均功率为250瓦，平均每小时耗电约0.25度。“采用我们改进后的控制方案后，平均每小时耗电约0.175度，对比可得，整体能耗降低了百分之三十。若安徽全省都使用我们的智慧路灯，一年的节电量可以点亮地球2小时。”每当谈到节能，魏潘晨总是自豪地和他人分享自己的成果。

“我们以控制柜形式将灯具的驱动电源和系统所有电器全部集中到地面，将各个路灯的电源集成在路灯灯箱并保证电源输出的相对独立性，更方便通过控制系统对路灯亮度进行智能调节，降低路灯亮度调控难度和成本。” 魏潘晨说，在便捷控制方面，智慧路灯也带来极大帮助。

“该项目以科技助推城市低碳化建设，以创新领航行业可持续化发展，是服务国家‘碳达峰、碳中和’战略目标，在路灯行业打好‘低碳’科技前沿攻坚战的创新实践。”安徽师范大学副校长熊宇杰对智慧路灯给予极高评价。

在专家教授的指导下，魏潘晨带领团队践行绿色设计、低碳照明，利用路灯生产实验室，已成功转化落地投入一线生产，助力实现照明产业的“双碳”目标及高质量可持续发展。

在未来的研究中，魏潘晨团队将通过对灯杆结构和控制方式的改进提供不同的功能，让智慧“碳”灯照亮更多未来之路。

事虽难做则成

“否定再否定，优化再优化。”科研之路总是充满荆棘，面对困难和失败，魏潘晨没有气馁。从大一到研二，在长达六年的探索中，魏潘晨始终没有忘记初心，不断克服前行道路上的困难与挑战。

“实验中有些问题靠想是想不出来的，只有在实践过程中才能暴露出来。”魏潘晨在指导老师冯友宏的带领下，在近百次实验中一次次发现问题、又一次次解决问题。他很庆幸在那段艰难的时刻坚持了下来，这些经历并没有让他心灰意冷，反而让他相信任何事情只要不放弃，不停下脚步，找准方向，一定可以看到曙光。

冯友宏说，“安徽师范大学其实基本上没有什么工科专业，大部分同学是理科、教育类和文科类专业，他们能够坚持追求自己的科研梦想，对他们来说已经是种成功了。希望在这一过程中锻炼学生的工科素养，特别是锻炼学生以后走向社会的竞争力。”

当然，这个过程中也少不了团队成员的鼓励和帮助。更好的团队在一起是乘法，不仅能展示彼此，还能互相激发潜能。魏潘晨和他的队员就是这样，他不断遴选优秀本科生加入团队，持续输入“新鲜血液”，在实验的过程中碰撞思维火花，相互借鉴、相互成就；在遇到困难的时候相互打气，支撑着团队度过难熬的时期。

团队不是一群人走到一起，而是一群人走向同一个目标。魏潘晨和他的团队不断朝着共同的方向前进，不仅是真正团队精神的体现，更是他们的实验能取得成果不可或缺的原因。

原报道阅读链接：【中国科学网】https://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/10/510043.shtm?bsh_bid=5971142731