智慧灯杆项目介绍1

智慧灯杆项目介绍建设背景/设计方案/产品简介/应用场景/运营思路/案例展示
CONTENT建设背景
设计方案
产品简介
应用场景
运营思路
案例展示
01
建设背景
什么是“智慧城市”What Is "Smart City"?
智慧城市
Smart City
“智慧城市”在广义上指城市信息化。

即通过建设宽带多媒体信息网络、地理信息系统等基础设施平台，整合城市信息资源、建立电子政务、电子商务、劳动社会保险等信息化社区，逐步实现城市国民经济和社会的信息化，使城市在信息化时代的竞争中立于不败之地。

智慧城市将人与人之间的P2P通信扩展到了机器与机器之间的M2M通信；通信网+互联网＋物联网构成了智慧城市的基础通信网络；并在通讯网络上迭加城市信息化应用。

智慧城市的功能设计
从顶层设计的角度看，智慧
城市主要包含：真实、透彻的感知；
泛在、宽带的互联；融合、智能的
应用。

全面真实感知，实现对城市状态、功能及管理的实时监测、全面、
真实的感知。

采用各类传感技术和智能系统，立体、全方位的感知城
市环境、状态、位置等信息的变化；并对感知数据进行融合、分析和处理，与业务系统集成并做出主动的响应。

保障城市各系统高效、和谐
的运行。

智慧灯杆是智慧城市的载体
智慧灯杆等智能基础设施建设，引领我们不断向理
想的生活迈进在新基建、5G带动下，以智慧灯杆、多功能
杆为载体建设智慧城市，可有效实现人、物、城市功能系统
之间无缝连接与协同联动的智能自感知、自适应、自优化，
从而对政府服务、商务活动、民生、环保、公共安全等多种
城市需求做出智能优化和及时响应。

智慧灯杆是城市物联网应用的集大成者。

智慧讯联
基于智慧感知、视频处理、边缘计算、无线/有线通信、人
机交互、控制执行、大数据、空间地理信息等新一代信息技
术的应用，打造智慧灯杆网关、组件、云平台，使遍布在城
市各个分支的路灯，通过感知、分析、整合城市运行核心系
统的各项关键信息，可以实现对于城市服务、公共安全、环
保在内的各种需求做出智能响应。

设计方案02
方案概述
引言
智慧城市就是运用信息和通信技术手段感测、分析、整合城
市运行核心系统的各项关键信息，从而对包括民生、环保、公共
安全、城市服务、工商业活动在内的各种需求做出智能响应。

其
实质是利用先进的信息技术，实现城市智慧式管理和运行，进而
为城市中的人创造更美好的生活，促进城市的和谐、可持续成长。

随着智慧城市的方向越来越明确，智慧照明，智慧灯杆的需求也
被呼之欲出。

智慧灯杆又叫智能化路灯，或者智能路灯、智慧照明，是采
用物联网和云计算技术，对城市公共照明管理系统进行全面升级，
实现路灯集中管控、运维信息化、照明智能化。

智能路灯控制系统主要分成三块：①数据采集部分，②数据集中
管理部分，③数据处理部分。

数据通信的现场往往需要很长的通
信距离，因此采用有线的方案便显得不是很现实。

而在无线通信
的方案中，能覆盖距离越长的通信方式越有利。

如何打造智慧城市
近年来，建设智慧城市已成为经济发展的必然趋势。

然而，在智慧城市“实践”与“探索”并行的过程中却也暴露
出一些现实问题。

智慧城市的建设和运维都需要大量的资金投入，少
则上千万元，多则几百亿元，仅靠政府资金支持难以承担。

所以，未来中国智慧城市的发展一定是以利益为导向的，
即有清晰的盈利模式。

方案提出“以智慧灯杆为基础打造智慧城市”，众所
周知，智慧灯杆已经不仅仅为城市提供道路照明，更是一
个集智慧照明、WIFI热点、环境信息采集、安防及道路智慧
监控、信息发布、应急可视报警，甚至电动汽车智能充电桩、
车辆监控等等功能于一体的智慧灯杆。

智慧灯杆正在被赋予更多的功能，智能灯杆方案也
就带来了全新的运营模式。

智慧灯杆功
能
便民信息交互
提供附近交通、商圈信息查询
等便民服务
一键求助
可视对话、自动报警、自动定
位无线城市
Wifi便民上网、4G/5G基站覆
盖
公共广播
应急指挥、音乐
播放
物联网基站
井盖、垃圾桶、车位监测、积水设施监测
LED信息发布
广告发布、紧急公告、交通诱
导便民充电
新能源汽车、手机、电动车充
电
气象、环境监测
温度、湿度、噪声、风速、风向、光照、气
压、降雨量监测；CO、NO、NO2、
SO2、O3、H2S、VOC、PM2.5监测
智慧安防
人脸识别、流量监测、行为分析、智能联
动
智能照明
开关控
制、状态监测、故障定位、自动告警
节能降耗智慧城市
智慧管理
减负增效按需照明，依据季节、时段、光照度、人车流量各参数，智能制定调光策略，大幅节能，延长灯具寿命。

智能路灯控制、设备状态反馈，减少维护人力物力，提高工作效率。

采用物联网技术，远程实时巡检，故障自动报警、全寿命周期维护。

采用大数据分析技术、分析能耗、线损、电量率，制定合理供电方案，实现智慧照明。

除了应用智慧型照明管理系统外，并搭配数据网络与传感系统，连结城市交通、供水、防灾、安全、电信等相关基础设备，实现照明以外的其他功能与价值，提升城市人民出行便利与生活品质。

设计目标
现成的供电线路
作为道路周边最大的用电设施群体，每个路灯均可为道路周边现成的供电接入点。

实际上，一直以来，公交站广告牌，节日道路景观亮化等均是直接将路灯杆作为供电电源接入，远期甚至可以直接将路灯作为汽车充电桩进行使用。

如果将路灯供电电缆同时用来传输电力载波信号，则形成了一张覆盖于整个城市的供电及通信基础网络。

精确的地理坐标
由于路灯分布及间距的规律性，路灯杆本身已具备精确定位功能，“精准定位”功能得以在现实中完美实现。

极佳的通信位置
路灯是道路周边数量最多，分布最为规律的路基侧设备，为了保证对路面及周边环境的照明效果，其所架设的位置优势是非常明显的。

尤其路灯灯头位置更是作为智慧城市信息感知终端的绝佳选择。

目前通信运营商与城市路灯也进行了一定的合作，这种合作基本上是建立在城市路灯已经建设的基础上。

通信运营商根据自身的网络覆盖需求，规划出满足网络覆盖的城市路灯的位置，并对现有的路灯进行改造，以满足天线的安装，实现对周边区域的覆盖。

规律分布于城市
路灯作为道路上重要的设施，长期以来均遵照
《城市道路照明设计标准》进行标准化的设计、建
设，使得路灯在道路上呈现明细的规律化分布，同
时随着城镇化进程，路灯分布越来越广泛，更是随
着道路延伸到城市的各个角落。

“智慧灯杆”以传统路灯为载体的的优势
属
性
优势简述
有电物联网设施可以从路灯电源网中取电，降低电源建设成本
有杆能够为物联网终端提供安装承载体，实现多杆合一，避免重复建设
有网不但能传输路灯控制信息还能
为其他物联网设备提供信息传
输，共享通道降低信息传输成本
·
·
·
基础资源共享
杆件空间、通信、电力等资源共享
基础数据入口
作为智慧城市的神经触点，承载安防监控、
智慧照明、交通信号、市政设施、公共广播、
环境气象等物联感知数据
边缘计算节点
作为智慧城市大脑的边缘计算节点，对基
础设施数据进行融合，实现数据互联、互
通及共享
杆塔电力资源共享
智慧共享杆塔共享通信杆塔 杆塔空间资源共享
杆塔通信资源共享
“智慧灯杆”作为智慧城市基础的优势
布局规划
智慧灯杆
间距约200M
智慧灯杆
智慧灯杆
依据城市路网市政道路的功能划分等级与照度需
求，
结
合
考
虑到
实
际运
用
中5G 微基站传输距离要求、管网、电源等因素，本方案初步设计以每3普通灯杆建1组智慧灯杆（4根），在保证5G 稳定传输范围内尽量节约建设成本，且智慧灯杆与传统灯杆在外观、杆高、照度劲量保持一致。

本项目所有路灯皆采用LED 双灯智控，智慧灯杆配载智慧网关、NB 智慧灯控、光模块、户外灯杆屏、并预留5G CPE 、视频监控、环境监测等功能接口。

路灯杆布局示意图
全路段所有路灯（包含传统路灯与智慧灯杆）均可通过智慧网关实现LoRa 无线智控
在本方案中，灯控系统采用电信NB无线传输，在智慧灯杆上部署智慧网关，通过智慧网关就近接入通讯基站站点，通过基站站点将数据信号传输至管理中心，因此在基础建设时，需考虑各通讯基站至道路沿线管网的建设。

方案配置已包含户外LED广告屏、IP音柱、监控及各种挂载设备与路
灯照明的最大负荷，配电容量按20%的用电冗余量计算，本配电负荷不包
含充电桩及5G微站供电，5G供电及充电桩供电因其系统用电特殊性，需
单独供电。

电力配置
节能规划
节能照明的社会意义--减少排放和雾霾
· 1. 减少眩光，实现舒适和健康照明；
· 2. 不再过度照明或多余照明，减少城市光污染；
· 3. 控制环境亮度，使得路面的亮度和环境的亮度有一个和谐的比例，驾驶员和行人的视觉效果更好，满足安全要求；
· 4. 营造一个和谐统一的光环境，满足人们的生理和心理的舒适要求；· 5. 营造一个美丽安详的城市夜景。

35-50%的光污染来源于道路照明光污染种类：
（1）眩光（Glare）
（2）光侵入（Light Trespass）
（3）都市天空杂光（Urban Sky Glow）（4）过度照明（Over Lighting）（5）多余光（Wasted Lighting）
光利用率的提升能减少城市光污染
--舒适照明：繁荣城市，提高
GDP
明亮舒适的道路照明环境同城市GDP 增长有关
明亮舒适的道路照明可以吸引人才以及投资明亮舒适的道路照明增可以加夜间生活，提高百姓生活水平
明亮的环境对减少犯罪也有很大作用
合格的道路照明系统--舒适照明
产品简介03
产品理念
大数据
数据流转
数据分析
设备运维
数据存储跨域解析权限管理发现识别多维共享网络标识共享管理智能监测数据管理网络管理用户管理设备管理计算可信安全传输入侵检测异常检测
......
云：
以大数据为核心的数据分析
智慧灯杆
智能照明 环境监测微基站 WIFI 覆盖视频监控 多媒体一键求助 充电桩
............
......
......
智慧交通
交通监控 电子警察信号控制 信息采集停车诱导 讯息平台智慧公交 智慧识车
......
智慧社区
智能门禁 智慧安防智慧物业 电子商务智慧养老 健康医疗智能家居 应急呼叫
......智慧校园
智慧识别 智慧安保智慧学习 移动校园智慧环境 智慧办公智慧校车 APP
......互联网联物网政务网内部专网
边：
智慧网关为基础的边缘计算管理
传感器
摄像头NB/LORA GPS 端：
终端设备
智能设备
RFID
移动终端
其它设备
智慧灯杆架构
智慧照明管理
智慧环境监测智慧网关
智慧智慧智慧
井盖
垃圾桶停车 ...
一键求助
监控摄像头传感器环境气象单灯控制器WiFi 4G 5G
公共广播LED 显示屏智慧安防应用
智慧市政应用
智慧杆综合管理平台
智慧网关
产品简介
智慧一体化网关是针对日渐繁盛的物联网研发的一款集工业光电盒+边缘
计算的智慧网关，是一种采用了无风扇、全密封、超紧凑、工业化设计的物联网
通信网关。

该网关高度集成了目前物联网所应用的主流接口及协议，具有丰富的
接口可以同时连接多串口、以太网设备，为物联网的应用搭建了完美的平台，能
灵活的运用于不同的网络场景，实现强大的边缘计算性能。

设备核心运算采用高性能、低功耗工业级处理器芯片方案，优秀的内核运算
能力与庞大的存储量为实现边缘节点数据优化、实时响应、敏捷连接、智能应用、
安全与隐私保护等业务处理提供计算资源，有效分担云计算资源负荷。

该设备集通讯接口服务器、工控机、工控软件于一体的智能设备，专为满足
多功能杆、各行业和需要物联网设备接入的场景以及严酷的室外环境而设计，它
集光端机、路由器、交换机、协议栈、安全芯片于一体，致力于解决设备与设备
之间的互联、互通、互动、互知，是万物互联的核心枢纽，有力的解决工业控制
网和信息网之间的数据安全传输问题，同时支持各种主流电力、工业监控、智能
楼宇、安防等通信规约。

特色亮点
1. 端口设计：
一体化网关在智慧网关多种传感器接入、多类型传输接口的基础上新增了综合供电管理的功能，电源接口分别提供AC220V、DC12V、DC24V输出。

同时支持3路交流220V分路控制输出，支持1路直流24V控制输出（可实现平台断供电操作），支持1路直流12V控制输出（可实现平台断供电操作）含电源控制。

2. 实施操作：
本次网关升级充分结合考虑了施工实操的便捷性，优化了实施部署和现场安装步骤，让现场实施与后期维护更快捷。

(1) 电源回路导通指示灯设计：在之前的网络数据指示灯的基础上增加电源回路导通
指示灯，可以直接在安装施工时清晰知晓设备加载的电路情况。

(2) 系统指示灯设计：可根据网关工作模式选择指示灯，使得在项目调试配置时，明
确网关的工作模式，支持网络透传及边缘计算两种工作模式切换。

(3) 安装位置：在之前的壁挂式安装、导轨式安装增加开仓面板安装，所有接口面板
一目了然，大大简化设备接口调试与后期升级维护工作量。

产品参数
项目智慧灯杆一体化网关项目智慧灯杆一体化网关
主系统
CPU高通双核工作环境工作温湿度-30~+75℃工业级温宽，5%~95% 无凝露，储存温度 :
-40∼85 °C
主频880MHZ网络互连网络接入支持光纤、有线
SDRAM DDR3 256MB(支持扩展512MB)
工作模式
边缘计算模式本地协议解析、前端计算
操作系统
Linux Linux 32位操作系统
以太网接口2路SFP光纤接口8路RJ45接口（千兆），4路POE，支持
POE+，单路POE功率可达30W网络透传模式
通过网络接口将前端杆载设备数据直接传输至后台服务
器进行处理。

RS-485RS485通信接口，标准Modbus-RTU协议，带12V电源
输出，可接环境检测器、智能门锁等
指示灯
网络数据传输指示灯网路连通亮灯，数据传输闪烁
RS-2321路232 在内部光口数据指示灯光路导通亮灯，数据传输闪烁
开关量 DI/DO预留3路DI接口，3路ADC接口
系统指示灯支持网络透传及边缘计算两种工作模式，根据网关工作模
式选择指示灯
TTL接口无
复位按键按键式复位按键
电源电压
AC110-265V/35A，输出3路交流220V / 10A支持电量
统计，开关控制；1路直流24V /1A；1路直流12V /1.5A；
均支持开关控制
其他预留拓展功能
3路交流检测电压、电流，主要目的是平台监测显示、以
及异常控制WiFi（2.4G)、5G/4G。

2路继电器 3路DI 3
路ADC。

下行Zigbee、LoRa、蓝牙、LoRaW AN等POE
上面4路RJ45带POE支持对外供电，支持IEEE
802.3AF-2003、802.3AT-2009，单路POE功率可达
30W，可以接带POE的摄像头等，不需额外供电
效益对比
项目智能一体化网关传统网关对比
成本集光端机、路由器、交
换机、协议栈、安全芯
片于一体，集成工业光
电盒+边缘计算的智慧
网关的所有功能，具有
丰富的接口可以同时连
接多串口，能灵活的运
用于不同的网络场景。

需采购光电盒+网关+
网络通讯设备+软件，
端口功能固定，后期需
求升级需更换整套设备。

节约采购投资
50% （不含耗能、空间）
效率极简搭建、按需选择资
源、构建服务器、逻辑
拓扑。

多设备部署、调试、兼
容性测试、物理拓扑搭
建。

业务系统上线周期缩短
70%以上
运维统一WEB管理，一键连
通性测试 无需到现场
即可快速完成排障。

独立管理界面 故障定
位难，需总部运维出差
排障。

减少运维工作量50%
减少运维成本30%
智慧城市
物联网应用
终端设备
智慧交通
智能工业
公共安全
智慧园区
农业水利
能源控制
物联网平台
智慧网关
自定义协议报文
数据交互远程控制设备采集
基
于U D P 、H T T P S 协议基于、
协议
设备分组数据运算数据模型远程配置设备联动
在线调试
数据解析
实时监控
生命周期设备状态数据存储固件升级设
备管理设备管理
运维管理
空间可视化
数
据分析数据分析设置数据处理任务
系统管理
权限策略 安全认证
RESTful API
平台架构
TCP/IP
NB-Io T
Modbus
DL645
Zigbee
LoRa
智慧灯杆综合管控
屏蔽厂家、网络、协议差异，实现城市灯杆设备综合、一体化、可视化管控
智慧灯杆综合管控
1个平台：构建面向行业的物联网开放
平
台
打造“一站式、
全
托管”的物联网平台，向下打通设备与平台的双向通道，实现设备数据采集和反向控制；中间通过大数据技术进行数据聚合和数据沉淀；向上通过能力开放支撑智慧城市、智慧企业、智慧行业的发展
应用层
平台层
感知层
网络层物联网开放平台
物联网平台行业应用
网络管理
连接管理
设备管理
系统管理
能力开放
数据聚合
智慧城市
智慧企业
智慧行业
有线网络WiFi 3G/4G/5G LPW A BlueT ooth
向上支撑应用
向下管控设备
应用场景04
智慧灯控
“智慧网关”可通过智能管控系统对路灯进行远程集中管理及全天候实时监控，结合网关的边缘计算处理能力及WEB 平台信
息化数据分析，使得管理页面可清晰掌握异常路灯所在地点及异常原因，极大加快了维护速度、降低了维护成本，提供最适宜、最专业的服务。

NB 智慧灯控
通信基站
无感支付
绑定APP自动扣
费
NB/LoRa基站
地磁感性
视频监控
3/4/5G/WIFI
物联网开放平台停车应用系统统筹管理
实现专业和路边停车统一
管理
无人
值守
减
少
人工收
费
管理
成本
可靠通信
LoRa/NB组网
利用灯杆无线网络，基于LoRa/NB地磁和视频监控对区域内的停车场剩余泊位数进行监测，实现停车资源的高度共享和自动无感支付
利用灯杆无线网络，基于LoRa/NB 井盖传感器和视频监控对区域内的井盖丢失、倾斜、涌水等异常状况进行实时监测，实现井盖远程集中管理，配合显示设备及时通告周边民众避
让
井盖监控传感器
① 传感器检测异常
② 消息通过NB/LoRa 上传
③ 支持多协议消息回传,4/5G/WiFi/NB/Lora
④ 数据分析处理
⑤ 有效信息传输
⑥ 异常情况告警
⑦ 根据策略自动同步信息
⑧ 根据定位巡检勘察
NB/LoRa 基站
物联网开放平台井盖监控系统
③显示屏告警
灯杆+N 应用场景：特种车联网
利用市内灯杆视频监控资源，提升危化车辆监控和应急事件发现
能力，保障危化车辆的安全运输
灯杆监控
应
急事件监控应急事件监控
车
辆运输安全车辆运输安全
车辆过境监控
运输人员监控
油气偷盗监控
应急事件监控
以图搜图
车辆识别
车牌识别
视频查询、回放双
光谱夜视设备
①景区火灾/浓烟
②视频监测发现异常
③支持多协议消息回传
④数据分析处理
⑤有效信息传输
⑥异常情况告警
⑦及时通知景区管理员
⑧根据定位抢险
有线网络
物联网开放平台
火警监控系统
针对主要景区，利用挂载双光谱云台摄像头，提供实时消防监控，有效提升景区消防安全保障能力
通过灯杆挂载视频采样结合大数据分析技术、有效对识别身份信息，针对社区来访人员和安保人员进行定位监控，提升社区综合服务水平，助力塑造平安社区
来访人员活动位置监控
安保人员位置监控人脸识别
垃圾溢满垃圾箱倾倒
垃圾箱损坏环卫联动集中实时监控管
理
面向城市卫生管理等城市顽疾，利用灯杆上挂载的视频设备提供城市卫生问题实时监控告警，贯穿环卫系统，实现城市卫生高效联动和精准执行
实
时监控呈现实时监控呈现
构建高塔与网格配合的立体式布局，形成覆盖全市的“高低搭配”的空气质量监测网络，实现大气质量精准监控，及时发现控制量异常
灯杆监控
覆盖全市灯杆
地面网格
区域智能报警分辨率500米内
双光谱视频监控网
排放监控
秸秆焚
烧
智能识别
重点布
控
地面监测微站网
PM2.5、PM10、SO2、NO2、O3、CO、H2S、NO、VOC、噪声、温湿度、风向风速、气压、雨量、光照、紫外
应用拓展
智慧灯杆应用拓展图
拓展智慧灯杆应用场景
一体化智慧网
关
40
运营思路05
环境数据
气象数据车辆监控人流监控灾害监控环保部门气象部门
交通部门
公安部门
市政部门应急办
商场店铺广告商
感知城市微环境
路面无死角监控
市政设施智能管理
应急突发事故报警
商户经营辅助分析
精准广告投放指导
采集灯杆上挂载的多种设备数据，面向政府、企业提供多维度数据，助力政府管理能力提升，辅助企业经营决策
政
府
企
业
以灯杆为载体，覆盖周边重要公共场所，如公园、广场、商业区、风景点、住宅小区等，面向三大运营商推广无线网络基站站址
重点场景
·公共场所·商务办公区
·交通枢纽区
·工业园区
·…
·学校校园·住宅
·宾馆酒店区
·政企单位
以灯杆显示屏为媒体，提供新闻公告、信息服务和广告投放
路灯显示屏广告投放周边
美
食
、
美景推介，商品、活动、
赛事宣传信息服务
环境、气象、交通等实时数据发布
新闻公告
涉及公共安全、卫生、灾害等公告
信息发布
针对市政基础设施管理难题，面向城市管理单位，提供城市基础设施维护服务
服务运营
电力部门
提供智能化照明管控手段，及时高效维护
城市路灯设备
应急办
一键求助与警民联动体系相结合，共创文
明、安定的社会氛围
市政部门
及时发现和维护井盖丢失、倾斜、涌水等
异常状况，减少人身事故发生
城管部门
实现垃圾箱溢满、倾斜等监控，提升城市
绿化环境，提升城管工作效率
案例展示06
项目名称：湖南·株洲 智慧灯杆项目
项目时间：2019年5月
项目地点：株洲市芦淞区
项目内容：灯杆高6米，银灰色金属材质，是集成智慧照明、视频监控、LED 广告、语音播报、微基站、一键求助、环境监测、新能源充电、智慧停车管理等功能于一体的智慧灯杆。

项目名称：湖南·株洲 智慧灯杆项目
项目时间：2020年7月
项目地点：株洲市项目内容：灯杆高4-9米，集成智慧照明、视频监控、LED 广告、语音播报、微基站、一键求助、环境监测、新能源充电、智慧停车管理等功能于一体的智慧灯杆。