智慧灯杆物联网平台解决方案

智慧灯杆物联网平台解决方案

目录

一、需求分析 (1)

1.1 什么是智慧灯杆 (1)

1.1.1 狭义的智慧路灯 (1)

1.1.2 广义的智慧路灯 (1)

1.2 智慧路灯将成为智慧城市的入口 (1)

1.2.1 城市道路智慧照明乃大势所趋 (1)

1.2.2 智慧城市的最佳入口和服务端口 (2)

1.2.3 政策驱动，大力推广智慧照明 (2)

1.3 智慧路灯的发展趋势 (2)

1.4 智慧灯杆的实际运营需求 (3)

二、系统设计 (4)

2.1 总体架构 (4)

2.2 功能设计 (5)

2.3 方案特点 (6)

三、解决方案 (7)

3.1 前端子系统 (7)

3.1.1 单灯控制器 (7)

3.1.2 照度传感器 (10)

3.1.3 集中控制器 (11)

3.2 智慧灯杆接入网通信子系统 (12)

3.2.1 PLC (12)

3.2.2 ZigBee (13)

3.2.3 NB-IoT和Lora (13)

3.3 管理运营平台设计 (14)

3.3.1 终端管理 (14)

3.3.2 节能管理 (21)

3.3.3 数据管理 (25)

3.3.4 系统权限管理及安全管理 (27)

3.3.5 系统维护管理 (27)

四、智慧灯杆的多元化载体趋势 (29)

五、典型案例 (30)

5.1 建设方案 (31)

5.2 系统设计 (32)

5.3 方案的优势 (33)

5.4 建设效果 (34)

5.4.1 经济效益 (34)

5.4.2 社会效益 (34)

一、需求分析

1.1什么是智慧灯杆

1.1.1狭义的智慧路灯

智慧路灯是指通过应用先进、高效、可靠的电力线载波通信和3/4G 无线通信等技术，实现对路灯的远程集中控制与管理的路灯，智慧路灯具有根据环境变化及需求自动调节亮度、开关及远程照明控制、故障主动报警、灯具线缆防盗、远程抄表等功能，能够大幅节省电力资源，提升公共照明管理水平，节省维护成本。

1.1.2广义的智慧路灯

广义的智慧路灯，是使用狭义智慧路灯作为载体，扩充功能，增加模块，比如：Wifi模块、LED显示屏模块、摄像头模块、PM2.5 检测模块等。与物联网、无线城市、平安城市等有效的结合起来，而形成广义的智慧路灯。

1.2智慧路灯将成为智慧城市的入口

1.2.1城市道路智慧照明乃大势所趋

智慧照明，是智慧城市的重要组成部分。它应用传感器、电力线载波（PLC）/ZigBee/Lora/NB-IoT/Zeta等各类物联网通信方式和3/4G、光纤等通信技术相结合，将城市中的路灯联起来，形成物联网，实现对路灯的

远程集中控制与管理，具有根据车流量、时间、天气情况等条件设定方案自动调节亮度、远程照明控制、故障主动报警、灯具线缆防盗、远程抄表等功能，建成所谓智慧路灯系统。智慧路灯可以有效控制能源消耗，大幅节省电力资源，提升公共照明管理水平，降低维护和管理成本并利用计算等信息处理技术对海量感知信息进行处理和分析，对包括民生、环境、公共安全等在内的各种需求做出智能化响应和智能化决策支持，使得城市道路照明达到“智慧”状态。

1.2.2智慧城市的最佳入口和服务端口

城市拥有数量众多的路灯，是最密集的城市基础设施，便于信息的采集和发布。智慧路灯也是物联网重要的信息采集来源，也是智慧城市的一个重要组成部分和重要入口，可促进智慧市政和智慧城市在城市照明业务方面的落地，实现城市及市政服务能力的提升。

1.2.3政策驱动，大力推广智慧照明

随着物联网、下一代互联网、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。近年来，智慧城市新政频出，我国多个城市掀起了智慧城市建设高潮。政府出台了一系列政策措施推进智慧城市建设，智慧路灯作为智慧城市建设中的重要组成部分，预计未来仍然会得到政策支持。我们需要紧紧把握国家政策红利从窗口，大力跟进相关项目。

1.3智慧路灯的发展趋势

随着科学技术的不断进步，城市智慧化已成大势所趋，智慧路灯作为参与“智慧城市”建设的最佳细分入口，趋势预测自然十分可期。智慧路灯、互联网+物联网等，这些技术正在悄无声息地改变着人们的生活方式，带给人们前所未有的便利和体验。

随着我国智慧城市的推广力度加大，未来我国将继续坚持走“可持续发展”战略，推广新能源，发展智慧城市等项目来节约能源保护环境。

1.4智慧灯杆的实际运营需求

随着经济和社会的发展，城市公共照明已经成为城市现代化水平的重要标志之一，城市照明设施规模日益增大，用电量节节攀升，社会各方对城市公共照明的要求和希望越来越高。而目前国内城市照明的监控和管理方式相对简单、粗放，服务质量和节能水平有待提高，难以满足现代化城市照明的需要，市政管理者急需通过系统化的智能手段实现对路灯的运营维护、精准控制，并基于系统采集到的数据做出更加科学高效地决策。

其面临的困境主要表现在以下几个方面：

（1）监控管理方式相对粗放。

传统“三遥”系统只能实现回路级别的采集和控制，对单灯运行情况无法实时、准确监控，不能实现智能化监控和精细化管理；部分城市仍停留在“时控”时代，缺少基本的信息化管理手段。

（2）运行维护效率低、成本高。

现有的照明设施故障发现机制主要采用人工巡查模式，工作量巨大，需要投入大量的人力物力，并且还可能留有盲区，运维效率低、成本高，难以实现主动服务、保障服务质量。

（3）照明能耗偏大。

缺少灵活有效的节能控制手段，过度照明和照明不足的矛盾难以调和，无法实现按需照明，从而在保障照明质量的前提下有效降低照明能耗。

（4）设施安全难以保障。

缺少实时监管措施，照明电缆等设施频繁被盗或损坏，给照明管理部门造成直接的经济损失，严重影响城市照明的正常运行，同时带来安全隐患。

（5）设施资源缺乏有效管理。

城市照明设施资源管理基本停留在人工台账时代，缺少信息化手段，设施资源数量不清、状态不明，不利于运维养护。

二、系统设计

2.1总体架构

智能灯杆系统由应用管理平台、网络服务器、网关（集中器、基站等）、单灯控制器和通信网络组成。实现对城市照明的“点、线、面”实时测控和节能管理，及时掌握城市照明的运营情况，统计城市照明设施的基本信