智慧路灯杆设计解决方案

无线中心主站 无线路由节点 无线链路
基于灯控系统的 路灯网络
智慧路灯建设意义
物联网数据传输纽 带
智慧城市入口
系统设计的核心思想
1. 以立杆为载体，共享电力、管网、通信 等基础设施
2. 集成智能感知终端，深度感知城市态势 3. 融合多元数据，实现数据互联互通 4. 打造智慧城市管理平台，实现城市精准
智慧路灯杆功能设计
智慧照明 开关控制、智能优化 状态监测、自动报警
视频监控 人脸识别、行为分析 报警联动、动态追踪
广播 政府、文化、 公益、应急传媒
LED显示屏 政府、文化、 公益、应急传媒 交通、停车指引
LCD交互屏 一键叫车、出行查询 专业信息查询
智慧路灯杆拓扑结构
智慧路灯安装示意图
应用 层
4. 其他特点：集群发送、定时开关机、亮度分时段调节
气象环境监控应用
气象监测
大气温度 大气湿度 土壤湿度 土壤PH值
风速 风向 雨量 气压 紫外线强度
告治发监审警理布测核
环境监测
PM2.5 PM10 CO CO2 SO2 O3 水质 噪音
充电桩定位于辅助 充电，采用交流电 慢充方式
充电桩的位置分布、 运行状态在地图上一 目了然
✓ ..........
基础 共建共享
面临问题
智慧路灯杆共建共享分析
1. 政府政策、财政支持 2. 智慧城市顶层规划设计
3. 统一规划、灵活建设 4. 科技创新、解放思想 5. 融合管理、独立应用
解决
1. 如何组织、策划、管理、执行共建共享政策 2. 政府各职能部门如何有效地沟通协调 3. 基础设备资源、智能设备安装部署如何规划 4. 智能设备后续如何扩展 5. 基础设施资源、智能设备怎样运维管理 6. 如何保障物理、链路、数据、应用等安全性 7. 智能应用如何管理、怎样展示 8. 建设资金如何落实
平台应用
市
政
管
理应
公 共
急
服 务
平
指 挥
安
城
市
民 生 建 设
平台应用
市
政
管
理一
公 共
键
服 务
平
呼 叫
安报
城 市
警
民 生 建 设
平台应用
1
找灯杆
3
报警成 功！
2
按报警 按钮
市
政
管
理
公充
共 服
电
务桩
平 安 城 市
民 生 建 设
平台应用
充电桩充电服务 ➢查询 ➢预约 ➢充电 ➢支付
市
政
管
理环
公 共
化、自动化、智能化管理 5. 为科学决策、指挥调度提供强有力的数
据支撑
通信网络 专网基站、4G-5G基站 LoRa/NB_Lot
WIFI 公众上网、人群预警
气象环境 温、湿、风、雨、气、紫 PM2.5/CO/CO2/SO2/O3/PH
RFID射频阅读器 识别、定位、轨迹
紧急求助 一键呼救、可视对讲
充电桩 汽车充电、手机充电
4
智慧路灯杆智能应用
5
项目建设运营模式
建设背景
随着城市化的不断发展，城市照明管理问题也日益突出，针对传统的城市照明装置进 行改造升级，通过物联网手段简单快捷的实现覆盖面较广的信息感知网络的搭建，实现 城市道路照明管控智能化、信息采集多样化和信息处理快速化已经是现在新型城市照明 的发展方向，智慧照明及以灯杆为载体的智能一体化灯杆也将成为智慧城市的重要组成 部分。
LED
审 核
公 文
LCD
公 交
发
商
布
业
1. 图文字幕：实现台标、时钟、挂角、栏标、左飞、节
目同步字幕的同屏显示。
2. 播放模式：定时播出、定时插播、定时转播、顺播、
插播、跟播等多种播出方式。
3. 视频格式：AVI、DIVX，、DAT、MPEG4、VCD、MPEG1、
MPEG2、DVD、VOB、RM、RMVB、WMV、ASF等格式。
传输
车主
手机APP
骑乘状态 停放状态 车主在手机APP上设置自己车辆骑用状态 状态一：骑乘状态； 状态二：停放状态； 状态信息上传到服务器
平台应用拓展-智慧电动车监管
接入平台服务器
➢ 利用安装在车上的有源电子标签以及部署在街道公共区域的定 位基准，借助智慧城市基础网络、智慧城市地理空间系统，实 现对车辆的自动感知、 自动识别、智能定位。
平台 层
数据 通信 层
感知 交互 层
智慧安防 智能交通 智慧照明
无线城市 绿色能源 环境监测
智慧路灯杆系统架构
信息交互 智慧城管 智慧市政
智能物联 智慧调度 智慧商圈
大数据 深度学习 身份认证 数据集群 GIS信息 数据可视化 云计算 神经网络 安全审计 容灾 资产管理 辅助决策 人工智能 物联网 中间件 虚拟化 自动运维 指挥调度
4G/5G LPWAN物联
WIFI
光纤
网
LED灯控制器 高清摄像机 无线Wifi LED显示屏 一键求助 微基站 LCD交互屏 公共广播 RFID
气象采集 井盖 环境监测 垃圾桶 充电桩 车位地磁
信息上传
信息上传
智慧路灯工作方式
路
灯
监
集
控
中
中
控
心
GPRS
制
ZIGBEE
-
Internet
器
通讯
服
务
器
全球半导体照明
数字化、智能化以及技术交叉、跨界融合、商业模式变革等发展趋势
智慧城市建设
智慧城市组成部分，大势所趋
美国研究机构Gartner预测
智慧照明系统安装量将由2015年的4,600万套，成长至2020年的25.4亿套 年增长率123%
1
政策背景
2
智慧城市需求
3
智慧路灯杆解决方案
多功能
重体验
可扩展
1
2深 3圳
海
4 能
5
政策背景 智慧城市需求 智慧路灯杆解决方案 智慧路灯杆智能应用 项目建设运营模式
高能耗
智慧路灯杆面临问题
✓传统路灯能耗高 ✓管理措施不智能导致能源浪费严重
高OPEX
✓难以做到精确管理，无法根据场景进行灯光调节 ✓无法直观展现能耗数据 ✓故障无法实时感知 ✓维护人工费用高
智慧城视应用
动态 感知
事中 控制
智能 监控
事后 取证
人工智能 人脸识别 行为分析 流量统计 人群预警 侦查布控 视频浓缩 入侵侦测 徘徊侦测 物品遗留 视频遮挡
智慧安防应用
跟踪联动：手动跟踪、全景跟踪、事件跟踪；巡航跟踪 图像增强：光学宽动态、透雾、强光抑制、电子防抖、视频诊断与优化 紧急求助：一键报警、可视对讲
城市发展核心需求
安装
01
载体
基础
02
设施
03 数据
应用
市政路灯、公安监控、交通指示牌等立杆独立建设 电力、通信电缆、综合管道独立建设 政府各职能部门数据、应用独立运行
城市信息系统建设现状
共享
• 影响市容市貌 • 社会负面舆论 • 反映城市管理水平 • 成本高、周期长 • 资源浪费 • 造成信息孤岛
智慧路灯杆运营模式 金融机构
基础设施租赁 立杆、电力、 通信、管网
充电桩 汽车、电动车 手机
多媒体 LED、LCD屏 室外广播
无线城市 Wifi 、通信基站
物联网 网络、软件平台、 业务应用租赁
安
城
市
民 生 建 设
平台应用
市
政
管
理设
公 共
备
服 务
平
资 产
安管
城 市
理
民 生 建 设
平台应用市Fra bibliotek政管
理信
公 共
息
服 务
平
发 布
安
城
市
民 生 建 设
平台应用
市
政
管
理无
公 共
线
服 务
平
覆 盖
安
城
市
民 生 建 设
充分利用城市光纤主网络资源，低成本实 现WIFI全城覆盖，市民在路边就可以利用 WIFI上网，享受网上冲浪的快感。
资源浪费
✓无人时段无法关闭路灯或调节灯光 ✓多种智能传感设备无法集中在一根灯杆上，需要单独安装
用户体验差
✓不能基于空间亮度自动调节路灯 ✓恶劣天气下还是按照原有计划执行，影响市民安全出行
智慧路灯杆现状分析
管理 现状
目前，路灯的管理基本上靠人力，如巡 查、维护，甚至是靠人工控制路灯的开 关。紧张地段晚上需派人巡视，以保证 设备的齐备率。
扫描实现身份认证， 简化充电流程，提 升用户体验
准确判断电池信息， 计算电量状态， 电 池充满后断电， 防 止过充
智能充电应用
充电桩运营云平台，支持分级 管理与权限管控，为按区域运 营量身打造的综合管理平台
建立预约、 高效的分配调度 机制， 无须排队等候
支持移动支付模式，提升 用户体验
大数据统计分析充电桩状态信 息、车辆充电信息，实现充电 数据可视化、 电桩监控实景 化、 冲电桩运营指标化，为 运营战略提供数据支撑
境
服 务
平
监 测
安
城
市
民 生 建 设
平台应用
1 巡逻标签卡
远距离自动 感应
平台应用拓展-智能考勤
2
巡逻签到感 应器
3
即时接
收签到
信息
警员A 经过X巡
逻点
果皮箱满溢报警 位移报警 烟雾报警 智能压缩，超大容量
平台应用拓展-智慧垃圾监管 数字环卫智能管理平台
超声波 垃圾堆 放智能 监测
监测数据 无线远程
可
单 / 双 灯 控 制 器
0-10V pwm输出
调 整 流 器 /L E D 驱
动
开关/ 调光
钠 灯 / L E D 路 灯
下达命令
下达命令
1
政策背景
2
智慧城市需求
3
智慧路灯杆解决方案
4
智慧路灯杆智能应用
5
项目建设运营模式
公园
平安城 市
交通
园区
智慧杆
市政
校园
城管
智慧路灯杆应用场景
物联网大数据平台
平台应用拓展-智慧巡检
① 通信运营商 ② 电力公司 ③ 公路、园林养护部门 ④ 石油、燃气管道养护部门 ⑤ 消防、卫生防灾防疫巡检 ⑥ 工商、环保、城管巡逻执法等
巡检 任务 派发
智能巡检系统
扬尘监测 噪声监测 地图定位 智能分析
平台应用拓展-智慧扬尘监管
扬尘监测仪
噪声监测仪
车载扬尘监测仪
1
2深 3圳
智慧照明应用
自动化运维
✓ 意外亮灯 ✓ 意外灭灯 ✓ 断电报警 ✓ 来电提醒 ✓ 线路漏电 ✓ 线路过压 ✓ 线路欠压 ✓ 线路过流 ✓ 交流接触器异常 ✓ 断路器异常
智能灯控节能 40%-60%
智慧照明功能展示
按 需 照 明
微基站通信应用
运营商
优先 使用权
灯杆资源
编
地 信息交互应用
辑
图
修 改
作为城市照明的主体，城市道路照明伴随着我国城市建设的高速发展，获得了快速的 增长。国家统计局数据显示，从2007年至2017年，我国城市道路照明灯数量由1394.95 万盏增加到2593.63万盏以上，年均复合增长率超过10%，城市道路照明行业保持持续快 速发展的趋势。
城市核心需求
公共安全保障 交通顺畅、出行便捷 宜居、惠民、美观 节能、环保
系统功能优势
公共
灾害监测
行业
汽车制造
个人家庭
智能家庭
环境监测 农业
医疗护理
交通物流 电力能源 生活娱乐
应用层建设
…
城市管理
…
金融
…
学习教育
市 政 管
理窨
公井
共 服
盖
务监
平 安
管
城
市
民 生 建 设
平台应用
市
政
管
理视
公 共
频
服 务
平
监 控
安
城
市
民 生 建 设
平台应用
市
政
管
理电
公 共
缆
服 务
平
防 盗
海
4 能
5
政策背景 智慧城市需求 智慧路灯杆解决方案 智慧路灯杆智能应用 项目建设运营模式
建设模式
智慧路灯杆项目建设模式
政府财政
深圳海能勘察、设计、采购、
施工；竣工验收移交或受委
EPC
政企财政
托进行业务运营
企业出资
BT
深圳海能投资建设，项目竣工验收合格后移交
BOT
深圳海能投资建设、运营，运营期结束后移交
智慧路灯杆系统解决方案
1
政策背景
2
智慧城市需求
3
智慧路灯杆解决方案
4
智慧路灯杆智能应用
5
项目建设运营模式
国家政策指示
地方政策行动
行业现状与产业方向
政策法规
2011年，发改委出台《中国淘汰白炽灯路线图》 2016年，《国务院关于印发“十三五”节能减排综合工作方案的通知》 2017年，发改委正式发布关于印发《半导体照明产业“十三五”发展规划》
因为路灯电费由当局财政付 出，节能没有指标考核，也 没有详细的奖、惩措施。
节能 问题
防盗 问题
每个城市的路灯每年都会遭遇不同 程度的偷窃，大部分没有预防措施， 造成紧张财产损失。
信息系统 必备资源
安装载体 线缆管道 通信网络 供电电源
✓ 公安 城管 ✓ 交警 交委 ✓ 电力 通信 ✓ 市政 环保
人
法
和 谐
车
路
智能交通应用
✓闯红灯 ✓专用公交车 道 ✓压实线 ✓越线行驶 ✓逆行 ✓非法转弯 ✓不系安全带 ✓打电话 ✓儿童坐副驾 驶 ✓拥堵检测 ✓交通诱导 ✓停车诱导
智慧天网应用
控 制
经纬度、光照亮度检测、人车流量自动控制策略
策 定时、节假日控制策略
略 贵宾接待、应急事件人工远程控制策略
深圳海能具有投资、运营管理的能力，成立特许经营合资公司， PPP
深圳海能与政府利益共享、风险共担、全程合作。
企业
项目申报 / 招投标 / 签订合同 监管信息
地 方政 府 特许经营
建设 / 拥有 / 运营 / 移交 BOOT/BOT/BOO
投
收
资
益
PPP 特许经营合资公司
资金支持 本金利息
智慧路灯平台运营
智慧路灯是实现智慧化建设的核心
智慧路灯的作用
城市小环境监测，及时反应街 区空气质量
城市重大信息发布，商业广告 发布、紧急信息发布等
环境监测
提高城市智慧体验，提升街区品 质，链接周边商业，创造商业机 会
WiFi服务
信息发布
其他扩展功能
城市实时视频监控，与现有监 控系统互补，做到无死角监控
公共安全
可方便扩展各种应用，如 RFID、充电桩