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智慧路灯杆总体解决方案
 
 

一、概述



智慧城市包含了智慧公共服务、智慧城市综合体、智慧政务城市综合管理运营平台、智慧交通等应用项目,在这些项目中,LED显示屏行业为“智慧城市”的建设发挥了巨大作用,LED产品也有效地推动了“智慧城市”的建设。
        十二五期间,智慧城市已经是中国政府重点发展规划之一,目前,中国已经先后发布了三批智慧城市试点,涉及500多个城市,并已经出台了相应的规划,计划投资超万亿元。
  未来几年“智慧城市”工作将不间断发力,规模庞大的投资将为城市发展注入源源不断的动力。在此基础上,如何采用新技术建设智慧城市就成为了关注的重点。
在此背景下,中智德智慧物联科技有限公司为未来智慧城市的照明和物联网服务制定发展蓝图,以多样化的技术研发和实践案例展示了智能互联LED照明未来在提升生活质量、改善日常生活方式以及保障不断扩张的全球城市实现可持续发展等方面的潜力。
        就路灯而言,无论智慧城市最终会被如何定义,作为智慧城市的其中一个载体、一个接入点、或者说是一个传感点,未来智慧路灯肯定都是作为一个最基础的东西实现。
  智慧路灯未来一定是城市物联网体系重要的信息采集来源,也将是智慧城市的一个重要组成部分和重要入口。
  同时,物联网也给户外照明带来更多的智能化控制技术的普及,通过用电可视化、变配电系统效率分析、负荷管理、电能管理信息化等大数据手段,实现对电能的精细化、持久化、信息化管理,同时达到节能减排、提高管理水平的目的。
  由于路灯有着遵循着城市的道路、街道分布的特点,如血管和神经一样覆盖城市的躯体,并且路灯具备了“有网、有点、有杆”三位一体的特点,是智慧城市的主要载体,所以智慧路灯将是智能化城市改造的第一站点,是城市迈向智慧化进程的主要门槛。
  未来随着物联网、5G网络、云计算等新一代信息技术的广泛应用,智慧城市已成为必然趋势,而智慧路灯作为智慧城市建设中的重要组成部分,不仅会得到政策的大力支持,也会迎来更加广阔的发展空间。
现拥有天津和广东两大生产研发基地,从研发、设计、生产、物联网运行等,真正做到了智慧路灯整体解决方案提供商。现已成为2019年北京世界园艺博览会唯一智慧路灯供应商,腾讯·大燕网智慧路灯联合制作者,华为云智慧城市合作伙伴,阿里云平台合作伙伴,智慧城市物联网智慧路灯整体解决方案提供商,国家工业信息产业与技术研究部推荐产品,北京市智慧照明标准方案推荐者,拥有国家信息中心唯一检测通过的智慧照明十项系统软件的公司。
中智德智慧物联科技有限公司是国内目前唯一一家同时在户外智能照明、室内智能照明产品中拥有先进、自主及完整产品解决方案的企业,我们为客户提供了完整的自主软/硬件产品供应、解决方案设计、OEM/ODM服务及个性化技术研发服务。
我们的核心技术包括:
◆物联网领域:包含传感采集、无线通信(蓝牙、WIFI、Zigbee、RF等)、载波通信、采集及传输。
◆大数据领域:大数据存储、分析技术;数据图形及三维展示领域。
◆移动互联网领域:手机 APP应用技术、Html5技术、云计算技术。
◆前置机通信技术、SCADA技术、WEB服务技术等。
融合新型的物联网、大数据、云平台、移动互联网技术,独立开创新型的城市照明运维服务模式 “城市智光”, 中智德愿与您携手合作,共创绿色低碳、高效和谐的智慧生活。


 

二、项目情况分析


2.1现场情况与需求

1.        智慧路灯杆安装的具体位置待定,根据数量我们推测在同一个配电箱控制;
2.        为了节约成本,本项目的配电箱内不加装集中控制器;
3.        智慧路灯全部采用5G来传输;
4.        智慧路灯上每根杆挂个LED屏;
5.        平台可以对每个屏下发/更改播放内容;
6.        显示屏的播放内容必须实现同步功能;
7.        为了节约成本单灯控制器不采用NB-Iot;
8.       环境比较特殊单灯控制器不采用无线的单灯控制器;

2.2实现功能

1.        远程修改下发控制LED屏的播放;
2.        每根灯杆可以单独控制开关灯;
3.        GIS地图显示各单灯控制的运行状态和安装位置;
4.        实时显示LED屏的运行状态和播放内容;
5.        其他功能的模块在同一个平台上展示,并可通过平台对他们进行操作;

三、通信组网拓扑图



方案说明:
1、中智德智慧物联科技有限公司智慧路灯杆分为三大部分(服务器端控制层、本地传输网络层、设备接入物理层)。控制层数据可以接入中智德云平台管理系统或者用户在本地自行搭建,中智德将以路灯杆为载体,充分集成微基站、监控、LED显示屏、一键报警、广播系统、环境侦测、车流量统计、新能源汽车充电桩等各子系统融合为一体,为助力智慧城市建设提供应用布局基础;
2、本建设方案为智慧路灯杆规划设计,通过无线路由器模式到各个路灯杆的接入模式,将每根路灯杆组成小型局域网,汇聚到用户机房数据中心;
3、通过运营商基站网络,为远程云系统调取数据提供通道,用户可以随时随地进行远程控制、查看智慧路灯杆各个子系统;
4、接入层各个子系统通过IP网接入到各个路灯杆交换机,所有接入层设备需要配置私网固定IP地址;
5、物理层设备接入电源为220V 、12V、24V,根据实际情况选择不同电源接入模式;
6、建议路灯电源和其它子系统接入电源分两条线接入。

系统优点:
1、智能远程管理,采用智能开关等智能控制设备、采用能耗计量管理进行节能效果诊断,在系统后台可远程控制和实时监测,在满足照明的需求下可对路灯进行调光,减少路灯耗能。
2、调控策略,具有丰富的智能策略控制,如经纬度、节假日策略,等,可按需进行智能调控路灯,减少光污染、减少碳排放量的同时,节省电费。
3、自动巡检与故障报警,改变传统费力的人工巡检模式,路灯智能化系统可对数据监测分析故障情况,自动上报故障信息,同时第一时间下发通知维修人员处理故障情况。另外路灯智能化设备具有多种告警方式,可从源头上有效避免多种事故的发生。
 
 


四、应用体系架构


 
 

中智德智慧路灯杆应用框架平台分为三层,由最底层的终端数据采集层、中间网络传输层、及最上层的应用层组成。
最底层数据采集层通过各种装置撷取数据,透过感知组件(Sensor)及摄影镜头(IP Cam)来搜集影像、识别物体各种信息,读取数据内容。
网络层负责联络的重责大任,所以必需确保网络“永”不断线,目前在我们可以透过有线网络(Ethernet),电力传输网络(Ethernet on Power-line)与无线网络(3G/4G/ LTE/Wi-Fi/ WiMAX/Zigbee/ Bluetooth/LORA)构成一个无缝式的数据传输网络。
应用层负责物联网的各种应用领域,透过不同的平台如云端运算平台、信息开放平台、服务支持平台、网络交易平台等,通过智能计算技术,及时对海量的数据和信息进行分析和处理,把它翻译成人类看得懂的图表数据,最后通过图形化展示手段,形成各种垂直应用领域的物联网管理平台,如智能电网、智能家居、智能交通、智能环境、智能安防等。

 

五、项目整体设计


5.1机房设计

机房设计在展厅的角落上,设计一个1.5米的机柜把网络设备和服务器全部安装在这里面。另外在广播的对讲主机设备安装放置在信达提供的桌子上方。机房保持原有的风格不变。

5.2网络设计

 
网络进线侧信达内部协调一根带固定IP地址的网络(或者重新从运营商那边拉一根带固定IP的专线)到机房的机柜中,保证服务器网络端口映射上网。让外网可以远程登入到平台上进行演示。

6.3前端设计

 
展厅用于展示用的,所以设计一根全功能的智慧路灯杆,其他的灯杆上设计一些常用的设备。并预留对应的设备接口供客户选型。具体智慧灯杆上各设备的安装设计如下:
Ø  路灯智控系统
现场设计智慧路灯杆,每根灯杆上配一个485单灯控制器,利用工业级4G路由器上的485端子透传到后端平台上。平台可以远程对单灯进行控制。
Ø  通信息发布系统
采用LED双面屏来显示发布的信息,该屏可以播放一些广告和公司产品介绍等信息,因为是展厅用的所以只设计一套,其他智慧路灯上有预留位,用灯箱来替代。
 

六、各个子系统介绍


6.1显示屏子系统


 
城市户外广告快速发展的同时面临的诸多问题,广告的规范化等需要通过统一的平台进行管控,建立统一的广告屏播控系统,对发布的广告内容加以管理。通过智能化手段,控制不同时间段的广告播放内容,针对不同的区域投放广告,大大增加广告效应。
功能特色:
显示屏子系统接入路灯杆上小型局域网内,通过诺瓦控制卡对显示屏进行广告发布等管理操作
◎可以通过显示屏播放文字、图片、视频、动画等;
◎可以播放本地存储的节目源文件;
◎可以通过显示屏发布紧急通知;
◎可以远程控制,定时播放节目;
◎可以在显示屏上实时显示环境监测数据;
◎支持云存储,云端发布管理;
◎支持定向推送接口;

 

七、智慧照明综合管理系统


7.1管理系统(可选)

智慧照明综合管理系统对智慧路灯杆统一管理和调度,可按需配置、智能联动,合理调度智慧城市功能模块,系统采用B/S架构,支持近端或远端部署。



智慧照明综合管理系统主页面


显示系统功能组件的整体信息,介绍路灯杆构造,展示重要功能性数据总体情况,如当前气象信息、车
流量密度、拥堵情况、路灯的基本用电量、运行时长、WIFI用户的接入量、流量的使用量以及其他设备的在线状态.