1、    論智慧燈桿在金壇區智慧城市中的應用    許洪兵 荊星摘 要：智慧燈桿作為智慧城市建設的重要載體將隨著物聯網技術的發展與應用發揮越來越大的綜合化作用，本文從智慧照明、無線城市、智慧安防、智慧環保、智慧生活、智慧市政、智慧交通各子系統采集的數據等方面論述了智慧燈桿在金壇區智慧城市中的應用。關鍵詞：智慧燈桿;智慧城市;智能照明：tn929.5 ：a ：1671-2064（2019）23-0027-02近年來，世界各國將智能城市建設作為助推經濟增長和建立長期競爭優勢的重要戰略。智慧燈桿是智能城市建設的重要組成部分，是探索“智能城市”創新發展的大膽嘗試。

2、同時，智慧燈桿所搭載的功能模塊和城市的運行息息相關，關系著人民生活幸福、社會治安、交通安全、生產發展等一系列社會保障問題。因而，智慧燈桿作為智能城市整體構造中的重要組成部份，已成為智能城市建設最為迫切的需求之一。1 金壇區智慧燈桿建設的必要性1.1 城市智能化管理的需要智慧燈桿搭載的各功能模塊，可實現城市多元化信息的全息感知，并將采集的數據通過窄帶物聯網（nb-iot）、光纖等進行傳輸，配合邊緣計算、云計算、大數據管理等信息技術手段，以信息共享、統籌決策、集約管理的手段，提升城市科學化、精細化、智能化管理水平，讓人民群眾在城市生活得更方便、更舒心、更美好。1.2 智能化服務的需要智慧燈桿集成各

3、類功能設備，具備智能照明、wifi熱點、5g微基站、信息發布與交互、智能充電和應急可視報警等功能。通過采用規范模塊化結構設計，根據不同需求和不同應用場景，選擇不同的功能模塊進行搭載，對社會環境、人、車輛、道路以及市政設施等進行實時監測和數據采集，為各職能部門專業化系統提供數據支撐。1.3 促進產業發展、帶動產業升級的需要智慧燈桿涉及產業面廣，智慧燈桿的建設可帶動照明、控制、傳感器等一大批產業，對城市的產業升發展起到極大的推動作用，有助于城市建設實體經濟、科技創新、現代金融、人力資源協同發展的現代產業體系。1.4 建設綠色智能城市的需要城市的建設將按照綠色、智能、創新要求，推廣綠色低碳的生產生活

4、方式和城市建設運營模式。智慧燈桿搭載的照明智能控制系統是集計算機網絡技術、通信技術、控制技術、數據采集技術等形成先進的照明管理系統，對照明設備實現遙控、遙測、遙調、遙視管理，并具備單燈控制、主動報警、智能控制、移動終端管理等。可以大幅提高城市照明的效率，節省大量不必要的能源消耗。2 金壇區智慧城市建設中智慧燈桿設計原則金壇區智慧燈桿立足于智慧照明桿體的本能，高度整合無線城市、智慧環保、智慧安防、智慧市政、智慧生活、智慧交通等智慧功能，應遵循如下設計原則。2.1 先進性整體設計應采用當前先進、成熟、應用廣泛的技術。系統初步設計、設備選型和施工過程中，有超前性，采用的技術既考慮實用有效，又確保短期

5、內不落后。2.2 兼容性確保前端功能設備與管理、應用終端之間能夠有效地進行通信和共享數據，能夠實現不同廠商、不同規格的設備或系統間的兼容和互操作。2.3 規范性設計應符合國家、公安部等的有關設計規范要求及建設方的管理和使用要求。控制協議、視頻編解碼、接口協議、視頻文件格式、傳輸協議等應遵循國家、公安部等系列標準中的相關規定，系統具備規范性與開放性，能夠與具有標準接口的業務系統和管理系統實現互聯。2.4 安全性對系統整體采取必要的安全保護措施，防止非法接入、非法攻擊和病毒感染，防雷擊、過載、斷電、電磁干擾和人為破壞等，從多角度多層次進行綜合安全防護。2.5 可靠性采用成熟、穩定和通用的技術和設備

6、，關鍵部分應有備份、冗余措施，系統軟件應有備份和維護保障能力，能夠保證系統長期穩定運行，有較強的容錯和系統恢復能力。系統采用的器材和產品都是經過各類質量體系認證和許可的，并且在國內外的實際應用中被證明是可靠穩定的品牌產品，能夠確保可靠運行。2.6 易操作性系統操作提供美觀實用、友好直觀的中文圖形化用戶管理界面，充分考慮工作人員的習慣，方便易學、易于操作，含全菜單式處理和各種快捷鍵操作，保證多數功能一鍵到達。系統應以圖形化的方式提供各種操作手段，信息的表現方式更直觀，效率更高，擺脫過去那種面對大量枯燥的表格、文字信息進行數據挖掘的狀況。2.7 可擴展性采用模塊化設計，充分考慮從系統結構、功能設計

7、、管理對象等各方面的功能擴展，滿足今后系統擴容和擴大應用范圍的需求。2.8 可維護性平臺和設備應具備自檢、故障診斷及故障弱化功能，在出現故障時，應能快速地確定故障點，并及時恢復。2.9 經濟性系統在保證符合規范、滿足使用要求的前提下，需充分考慮設備的性價比指。3 智慧燈桿的主要功能3.1 智慧照明智慧燈桿的基本功能仍然是道路照明，因此對照明功能的智慧化提升是最基本的一項要求。對道路照明管理進行智慧化提升，實施智慧照明，是當今照明控制技術發展的主要方向，也是道路照明發展的主要方向之一。智慧照明是集網絡技術、信息通訊技術、自動控制技術、數據采集分析技術等形成先進的照明管理系統，采用遠程監測、自動控

8、制、單燈控制、自動報警等技術與道路照明結合實施，目的是實現城市照明人性化管理、智能化控制。通過自動監測、主動告警、智能分析等技術有效提高照明管理的工作效率和服務效率。3.1.1 實時監測實時監測功能分為配電設施監測和燈具監測2部分，配電設備監測由安裝在配電柜的rtu終端完成，監測配電柜內接觸器、熔斷絲、斷路器等設備的工作狀態，線路電纜供電電壓、電流及漏電狀態;燈具監測由安裝在燈桿內的單燈控制器完成，監測燈具運行狀態，采集燈具運行數據。rtu內部的通信設備將實時監測數據傳輸到控制中心。3.1.2 智能控制采用本地和遠程控制相結合的辦法，根據時間和天氣的明暗程度自動控制開關燈;實時動態調節照明光源

9、的照度，在人流量和車流量大幅下降的情況下，降低照度，節約電能量;根據天氣和四季變化自動調節開關燈時間，達到按需照明的目的。采用高效led路燈與智能控制相結合，實現對每一盞燈具的有效監控、根據需要動態實時調節光照度值，比如在后半夜，道路上車少人稀時，調節led光照強度到照度需求的級別，在不影響照明需求的前提下，節約照明能源。3.1.3 主動告警燈桿和燈具工作狀態異常時，如白天亮燈、晚上滅燈、電壓或電流超限、功率超限等，單燈控制器將會向自動報警。控制平臺獲得報警信息將做出初步分析后向管理人員報告。管理人員根據告警類別及時下發搶修任務，搶修完成后，單燈設備檢測到告警消除，上報到控制平臺，完成故障告警

10、的閉環處理。3.1.4 智能分析平臺對采集到的數據分類存儲，對存儲的數據挖掘分析，以報表和圖形的形式輸出顯示，結合歷史大數據提高故障報警判斷準確性，通過多種數據組合判斷出故障類型，故障類別，分析故障產生原因。3.2 無線城市隨著信息技術的不斷提升，“無線城市”已成為衡量一座城市綜合競爭力的重要標準。然而，在無線城市建設發展過程中也面臨著信息基站站址資源稀缺，選址難、取電難，存在少、散、亂現象，城市部分wifi覆蓋處信號弱等現實問題，且大型基站輻射較大，不利于人體的健康。多功能智慧燈桿利用其自身道路覆蓋面廣，燈桿高度符合基站架設的優勢，可對道路進行蜂窩數據信號和wifi信號的全覆蓋，為市民提供外

11、出上網便利。3.3 智慧安防（1）視頻監控：高清網絡球機，遠程云臺控制，遠程調節焦距，根據觸發條件自動跟蹤記錄拍攝并上傳后臺。（2）一鍵報警：一鍵求助接入后臺，語音對講紅外廣角攝像頭，全程觀看求助者周邊環境。（3）公共廣播：可分區、定時播放音頻廣播，可根據觸發條件播放預先錄制音頻，可實時分區播報。（4）人流量監測：利用實時視頻監控技術以及wifi ap探針技術進行實時的人流量統計。（5）安防聯動：智慧安防系統中的智能監控、一鍵求助及公共廣播可實現一體化聯動管理，管理人員收到報警信號，與報警市民通話的同時，可通過監控查看報警市民附近的實際情況，并自動回調報警前的監控錄像，回傳至后臺，情況緊急時還

12、可通過廣播系統進行廣播喊話，起到威懾警告的作用。3.4 智慧環保通過在智慧燈桿上加裝環境監測儀與氣象監測儀，可對周圍環境、氣象進行檢測，獲得大范圍的環境參數與氣象參數，實現對pm2.5、溫濕度、噪音等環境狀況，以及co、co2、no2、voc、so2、o3等含量的智能感知，并由燈桿將監測信息上報到管理平臺，管理平臺即可匯總當前各區段的pm2.5值、溫濕度、噪音等環境情況，以及后期進行數據分析，有利于管理部門作出準確的分析和判斷。3.5 智慧生活智慧燈桿上的led顯示屏，可及時發布天氣、公告、廣告等實時信息;信息交互屏可為市民提供智慧燈桿周圍的商圈信息、旅游信息、酒店信息、公交信息等實時有用信息

13、，方便市民主動查詢。（1）信息發布：多媒體顯示屏可根據需要在城市重點位置設置，可發布政務信息（政府公告、新聞、人流量控制信號等）、注意積水等警示訊息、空氣質量信息、道路指示信息、車位信息等，在政策允許下，也可租用給商業廣告公司進行廣告發布。（2）人機交互與信息查詢：以wifi熱點為紐帶，利用智慧燈桿上的觸摸屏，用戶可根據當前位置，便捷查詢目的地最優路徑、附近公交和地鐵、天氣預報、市政服務設施、周邊旅游景點、商場、銀行、酒店、超市、影院、停車場等各類信息，并獲取打折、返券等優惠信息，享受最便利有效的推介，同時可以實現問卷調查、投訴意見等人機交互功能。此外，系統可分析出觸摸屏的利用率，點擊互動的利用率。3.6 智慧市政智慧燈桿搭載只會市政方面的智慧模塊系統，如井蓋監測系統、垃圾桶監測系統以及人員巡檢系統組成，最大限度的保障相關公共設施安全，優化市政管理效能，創新市政管理模式，完善市政管理流程，促進城市精細化管理水平的提升。3.7 智慧交通智慧燈桿可以提供新能源汽車充電服務，極大的緩解目前電動汽車因為充電服務尚未完善而未能有效推廣普及的問題。同時，新能源汽車充電可以有效的與各類園區、停車道的停車位服務相連接，更加突出使用客戶的綜合化和一站式服務的特點：使得“人離汽車”并將車輛交由第三方看管管理成為可能，做到充電-停車-車輛防盜防劃防損害均成為可實現的綜合效果。4