智慧路燈桿總體解決方案
SOLUTION
一、概述
智慧城市包含了智慧公共服務(wù)、智慧城市綜合體、智慧政務(wù)城市綜合管理運(yùn)營平臺(tái)、智慧交通等應(yīng)用項(xiàng)目，在這些項(xiàng)目中，LED顯示屏行業(yè)為“智慧城市”的建設(shè)發(fā)揮了巨大作用，LED產(chǎn)品也有效地推動(dòng)了“智慧城市”的建設(shè)。
十二五期間，智慧城市已經(jīng)是中國政府重點(diǎn)發(fā)展規(guī)劃之一，目前，中國已經(jīng)先后發(fā)布了三批智慧城市試點(diǎn)，涉及500多個(gè)城市，并已經(jīng)出臺(tái)了相應(yīng)的規(guī)劃，計(jì)劃投資超萬億元。
未來幾年“智慧城市”工作將不間斷發(fā)力，規(guī)模龐大的投資將為城市發(fā)展注入源源不斷的動(dòng)力。在此基礎(chǔ)上，如何采用新技術(shù)建設(shè)智慧城市就成為了關(guān)注的重點(diǎn)。
在此背景下，中智德智慧物聯(lián)科技集團(tuán)有限公司為未來智慧城市的照明和物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)制定發(fā)展藍(lán)圖，以多樣化的技術(shù)研發(fā)和實(shí)踐案例展示了智能互聯(lián)LED照明未來在提升生活質(zhì)量、改善日常生活方式以及保障不斷擴(kuò)張的全球城市實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展等方面的潛力。
就路燈而言，無論智慧城市最終會(huì)被如何定義，作為智慧城市的其中一個(gè)載體、一個(gè)接入點(diǎn)、或者說是一個(gè)傳感點(diǎn)，未來智慧路燈肯定都是作為一個(gè)最基礎(chǔ)的東西實(shí)現(xiàn)。
智慧路燈未來一定是城市物聯(lián)網(wǎng)體系重要的信息采集來源，也將是智慧城市的一個(gè)重要組成部分和重要入口。
同時(shí)，物聯(lián)網(wǎng)也給戶外照明帶來更多的智能化控制技術(shù)的普及，通過用電可視化、變配電系統(tǒng)效率分析、負(fù)荷管理、電能管理信息化等大數(shù)據(jù)手段，實(shí)現(xiàn)對電能的精細(xì)化、持久化、信息化管理，同時(shí)達(dá)到節(jié)能減排、提高管理水平的目的。
由于路燈有著遵循著城市的道路、街道分布的特點(diǎn)，如血管和神經(jīng)一樣覆蓋城市的軀體，并且路燈具備了“有網(wǎng)、有點(diǎn)、有桿”三位一體的特點(diǎn)，是智慧城市的主要載體，所以智慧路燈將是智能化城市改造的第一站點(diǎn)，是城市邁向智慧化進(jìn)程的主要門檻。
未來隨著物聯(lián)網(wǎng)、5G網(wǎng)絡(luò)、云計(jì)算等新一代信息技術(shù)的廣泛應(yīng)用，智慧城市已成為必然趨勢，而智慧路燈作為智慧城市建設(shè)中的重要組成部分，不僅會(huì)得到政策的大力支持，也會(huì)迎來更加廣闊的發(fā)展空間。
現(xiàn)擁有天津和廣東兩大生產(chǎn)研發(fā)基地，從研發(fā)、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、物聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行等，真正做到了智慧路燈整體解決方案提供商。現(xiàn)已成為2019年北京世界園藝博覽會(huì)唯一智慧路燈供應(yīng)商，騰訊·大燕網(wǎng)智慧路燈聯(lián)合制作者，華為云智慧城市合作伙伴，阿里云平臺(tái)合作伙伴，智慧城市物聯(lián)網(wǎng)智慧路燈整體解決方案提供商，國家工業(yè)信息產(chǎn)業(yè)與技術(shù)研究部推薦產(chǎn)品，北京市智慧照明標(biāo)準(zhǔn)方案推薦者，擁有國家信息中心唯一檢測通過的智慧照明十項(xiàng)系統(tǒng)軟件的公司。
中智德智慧物聯(lián)科技集團(tuán)有限公司是國內(nèi)目前唯一一家同時(shí)在戶外智能照明、室內(nèi)智能照明產(chǎn)品中擁有先進(jìn)、自主及完整產(chǎn)品解決方案的企業(yè)，我們?yōu)榭蛻籼峁┝送暾淖灾鬈?硬件產(chǎn)品供應(yīng)、解決方案設(shè)計(jì)、OEM/ODM服務(wù)及個(gè)性化技術(shù)研發(fā)服務(wù)。
我們的核心技術(shù)包括：
◆物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域：包含傳感采集、無線通信（藍(lán)牙、WIFI、Zigbee、RF等）、載波通信、采集及傳輸。
◆大數(shù)據(jù)領(lǐng)域：大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、分析技術(shù)；數(shù)據(jù)圖形及三維展示領(lǐng)域。
◆移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域：手機(jī) APP應(yīng)用技術(shù)、Html5技術(shù)、云計(jì)算技術(shù)。
◆前置機(jī)通信技術(shù)、SCADA技術(shù)、WEB服務(wù)技術(shù)等。
融合新型的物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云平臺(tái)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，獨(dú)立開創(chuàng)新型的城市照明運(yùn)維服務(wù)模式 “城市智光”， 中智德愿與您攜手合作，共創(chuàng)綠色低碳、高效和諧的智慧生活。
二、項(xiàng)目情況分析
2.1現(xiàn)場情況與需求
1.智慧路燈桿安裝的具體位置待定，根據(jù)數(shù)量我們推測在同一個(gè)配電箱控制；
2.為了節(jié)約成本，本項(xiàng)目的配電箱內(nèi)不加裝集中控制器；
3.智慧路燈全部采用5G來傳輸；
4.智慧路燈上每根桿掛個(gè)LED屏；
5.平臺(tái)可以對每個(gè)屏下發(fā)/更改播放內(nèi)容；
6.顯示屏的播放內(nèi)容必須實(shí)現(xiàn)同步功能；
7.為了節(jié)約成本單燈控制器不采用NB-Iot；
8.環(huán)境比較特殊單燈控制器不采用無線的單燈控制器；
2.2實(shí)現(xiàn)功能
1.遠(yuǎn)程修改下發(fā)控制LED屏的播放；
2.每根燈桿可以單獨(dú)控制開關(guān)燈；
3.GIS地圖顯示各單燈控制的運(yùn)行狀態(tài)和安裝位置；
4.實(shí)時(shí)顯示LED屏的運(yùn)行狀態(tài)和播放內(nèi)容；
5.其他功能的模塊在同一個(gè)平臺(tái)上展示，并可通過平臺(tái)對他們進(jìn)行操作；
三、通信組網(wǎng)拓?fù)鋱D
方案說明：
1.中智德智慧物聯(lián)科技集團(tuán)有限公司智慧路燈桿分為三大部分（服務(wù)器端控制層、本地傳輸網(wǎng)絡(luò)層、設(shè)備接入物理層）。控制層數(shù)據(jù)可以接入中智德云平臺(tái)管理系統(tǒng)或者用戶在本地自行搭建，中智德將以路燈桿為載體，充分集成微基站、監(jiān)控、LED顯示屏、一鍵報(bào)警、廣播系統(tǒng)、環(huán)境偵測、車流量統(tǒng)計(jì)、新能源汽車充電樁等各子系統(tǒng)融合為一體，為助力智慧城市建設(shè)提供應(yīng)用布局基礎(chǔ)；
2.本建設(shè)方案為智慧路燈桿規(guī)劃設(shè)計(jì)，通過無線路由器模式到各個(gè)路燈桿的接入模式，將每根路燈桿組成小型局域網(wǎng)，匯聚到用戶機(jī)房數(shù)據(jù)中心；
3.通過運(yùn)營商基站網(wǎng)絡(luò)，為遠(yuǎn)程云系統(tǒng)調(diào)取數(shù)據(jù)提供通道，用戶可以隨時(shí)隨地進(jìn)行遠(yuǎn)程控制、查看智慧路燈桿各個(gè)子系統(tǒng)；
4.接入層各個(gè)子系統(tǒng)通過IP網(wǎng)接入到各個(gè)路燈桿交換機(jī)，所有接入層設(shè)備需要配置私網(wǎng)固定IP地址；
5.物理層設(shè)備接入電源為220V 、12V、24V，根據(jù)實(shí)際情況選擇不同電源接入模式；
6.建議路燈電源和其它子系統(tǒng)接入電源分兩條線接入。
系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)：
1.智能遠(yuǎn)程管理，采用智能開關(guān)等智能控制設(shè)備、采用能耗計(jì)量管理進(jìn)行節(jié)能效果診斷，在系統(tǒng)后臺(tái)可遠(yuǎn)程控制和實(shí)時(shí)監(jiān)測，在滿足照明的需求下可對路燈進(jìn)行調(diào)光，減少路燈耗能。
2.調(diào)控策略，具有豐富的智能策略控制，如經(jīng)緯度、節(jié)假日策略，等，可按需進(jìn)行智能調(diào)控路燈，減少光污染、減少碳排放量的同時(shí)，節(jié)省電費(fèi)。
3.自動(dòng)巡檢與故障報(bào)警，改變傳統(tǒng)費(fèi)力的人工巡檢模式，路燈智能化系統(tǒng)可對數(shù)據(jù)監(jiān)測分析故障情況，自動(dòng)上報(bào)故障信息，同時(shí)第一時(shí)間下發(fā)通知維修人員處理故障情況。另外路燈智能化設(shè)備具有多種告警方式，可從源頭上有效避免多種事故的發(fā)生。
四、應(yīng)用體系架構(gòu)
中智德智慧路燈桿應(yīng)用框架平臺(tái)分為三層，由最底層的終端數(shù)據(jù)采集層、中間網(wǎng)絡(luò)傳輸層、及最上層的應(yīng)用層組成。
最底層數(shù)據(jù)采集層通過各種裝置擷取數(shù)據(jù)，透過感知組件（Sensor）及攝影鏡頭（IP Cam）來搜集影像、識(shí)別物體各種信息，讀取數(shù)據(jù)內(nèi)容。
網(wǎng)絡(luò)層負(fù)責(zé)聯(lián)絡(luò)的重責(zé)大任，所以必需確保網(wǎng)絡(luò)“永”不斷線，目前在我們可以透過有線網(wǎng)絡(luò)（Ethernet），電力傳輸網(wǎng)絡(luò)（Ethernet on Power-line）與無線網(wǎng)絡(luò)（3G/4G/ LTE/Wi-Fi/ WiMAX/Zigbee/ Bluetooth/LORA）構(gòu)成一個(gè)無縫式的數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)。
應(yīng)用層負(fù)責(zé)物聯(lián)網(wǎng)的各種應(yīng)用領(lǐng)域，透過不同的平臺(tái)如云端運(yùn)算平臺(tái)、信息開放平臺(tái)、服務(wù)支持平臺(tái)、網(wǎng)絡(luò)交易平臺(tái)等，通過智能計(jì)算技術(shù)，及時(shí)對海量的數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行分析和處理，把它翻譯成人類看得懂的圖表數(shù)據(jù)，最后通過圖形化展示手段，形成各種垂直應(yīng)用領(lǐng)域的物聯(lián)網(wǎng)管理平臺(tái)，如智能電網(wǎng)、智能家居、智能交通、智能環(huán)境、智能安防等。
五、項(xiàng)目整體設(shè)計(jì)
5.1機(jī)房設(shè)計(jì)
機(jī)房設(shè)計(jì)在展廳的角落上，設(shè)計(jì)一個(gè)1.5米的機(jī)柜把網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和服務(wù)器全部安裝在這里面。另外在廣播的對講主機(jī)設(shè)備安裝放置在信達(dá)提供的桌子上方。機(jī)房保持原有的風(fēng)格不變。
5.2網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)
網(wǎng)絡(luò)進(jìn)線側(cè)信達(dá)內(nèi)部協(xié)調(diào)一根帶固定IP地址的網(wǎng)絡(luò)（或者重新從運(yùn)營商那邊拉一根帶固定IP的專線）到機(jī)房的機(jī)柜中，保證服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)端口映射上網(wǎng)。讓外網(wǎng)可以遠(yuǎn)程登入到平臺(tái)上進(jìn)行演示。
6.3前端設(shè)計(jì)
展廳用于展示用的，所以設(shè)計(jì)一根全功能的智慧路燈桿，其他的燈桿上設(shè)計(jì)一些常用的設(shè)備。并預(yù)留對應(yīng)的設(shè)備接口供客戶選型。具體智慧燈桿上各設(shè)備的安裝設(shè)計(jì)如下：
? 路燈智控系統(tǒng)
現(xiàn)場設(shè)計(jì)智慧路燈桿，每根燈桿上配一個(gè)485單燈控制器，利用工業(yè)級4G路由器上的485端子透傳到后端平臺(tái)上。平臺(tái)可以遠(yuǎn)程對單燈進(jìn)行控制。
? 通信息發(fā)布系統(tǒng)
采用LED雙面屏來顯示發(fā)布的信息，該屏可以播放一些廣告和公司產(chǎn)品介紹等信息，因?yàn)槭钦箯d用的所以只設(shè)計(jì)一套，其他智慧路燈上有預(yù)留位，用燈箱來替代。
六、各個(gè)子系統(tǒng)介紹
6.1顯示屏子系統(tǒng)
城市戶外廣告快速發(fā)展的同時(shí)面臨的諸多問題，廣告的規(guī)范化等需要通過統(tǒng)一的平臺(tái)進(jìn)行管控，建立統(tǒng)一的廣告屏播控系統(tǒng)，對發(fā)布的廣告內(nèi)容加以管理。通過智能化手段，控制不同時(shí)間段的廣告播放內(nèi)容，針對不同的區(qū)域投放廣告，大大增加廣告效應(yīng)。
功能特色：
顯示屏子系統(tǒng)接入路燈桿上小型局域網(wǎng)內(nèi)，通過諾瓦控制卡對顯示屏進(jìn)行廣告發(fā)布等管理操作
◎可以通過顯示屏播放文字、圖片、視頻、動(dòng)畫等；
◎可以播放本地存儲(chǔ)的節(jié)目源文件；
◎可以通過顯示屏發(fā)布緊急通知；
◎可以遠(yuǎn)程控制，定時(shí)播放節(jié)目；
◎可以在顯示屏上實(shí)時(shí)顯示環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)；
◎支持云存儲(chǔ)，云端發(fā)布管理；
◎支持定向推送接口；
七、智慧照明綜合管理系統(tǒng)
7.1管理系統(tǒng)（可選）
智慧照明綜合管理系統(tǒng)對智慧路燈桿統(tǒng)一管理和調(diào)度，可按需配置、智能聯(lián)動(dòng)，合理調(diào)度智慧城市功能模塊，系統(tǒng)采用B/S架構(gòu)，支持近端或遠(yuǎn)端部署。
智慧照明綜合管理系統(tǒng)主頁面
顯示系統(tǒng)功能組件的整體信息，介紹路燈桿構(gòu)造，展示重要功能性數(shù)據(jù)總體情況，如當(dāng)前氣象信息、車
流量密度、擁堵情況、路燈的基本用電量、運(yùn)行時(shí)長、WIFI用戶的接入量、流量的使用量以及其他設(shè)備的在線狀態(tài).
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