智慧路灯伴侣方案

智慧路灯伴侣系统方案1系统建设思路智慧路灯系统作为一个具有独特优势的智慧城市系统建设切入点，能够在很大程度上解决一部分智慧城市功能落地的需求，切实推动智慧城市建设进程。智慧城市建设的不断推进，使得智慧城市顶层规划的完整框架日渐明晰，但众多规划中的业务功能系统还有待切实可行的方案来将其落地实现，分析其原因，一方面受到了跨行业、跨部门、跨技术领域的数据资源采集、交互、标准化难度的限制，另一方面很多新型业务系统需要投入高昂的基础设施建设成本，才能实现启动。而智慧路灯方案将通过一种极具性价比的低成本改造方式,将普通路灯升级成为具备多种综合性智慧化功能的大规模城市基础设施，并利用其采集的源源不断的城市动态数据,支撑一系列智慧城市业务功能的逐步落地。1.1满足智慧城市管理业务功能落地需求利用现有路灯系统独特优势，集成新技术模块可协助城市管理业务功能落地。传统的路灯系统作为城市中最为基础的大规模设施系统，具有诸多明显的特征，例如覆盖面广、密集程度高、供电条件稳定、线路管网成熟等。但当前仅主要完成了城市照明亮化任务，同时在有限的程度上支持了一些求助报警、定位引导的简单功能。在智慧化技术不断发展的今天，路灯系统的特征优势潜力已开始逐步展现,通过集成新技术，将成为协助智慧城市众多业务功能落地的切入点。在光纤/无线通信技术、智能监控、物联网、大数据平台等技术的支撑下,新型的智慧路灯系统将通过模块化功能的集成方式，在城市无线覆盖、环境大数据监控、智能交通管理、城市安全反恐、便民信息和求助以及节能照明控制等领域提供新型的城市管瑯艮务能力，将智慧城市在相关领域的业务功能规划变为可实施、可运营、可感知的落地技术方案,满足城市管理者与居民对智慧城市建设的真正需求。1.2满足智慧城市业务投建成本控制需求利用现有灯杆设施加装多功能模块，高性价比实现路灯智慧化改造。提到智慧城市建设，往往会联想到高昂的基础设施投建成本，老旧系统的更新与资源浪费成本，这也是制约智慧城市功能落地的重要因素之一。但智慧路灯方案将独辟蹊径，既无需对现有路灯照明系统进行大规模改造或新建，又充分利用了现有路灯系统的布点、供电、管线资源，通过研发集成化的多功能外挂式的模块设备，整合智能监控探头、空气噪音污染震动传感、无线WIFI热点、网络通信链路、人工智能服务和智能灯控模块，同时保证了设备制造成本与部署灵*舌性，使得大规模、低成本的功能设施部署成为可能，为智慧城市的相关服务功能落地提供了一套高性价比的可行方案，能够有效控制系统智慧化改造建设的综合成本，降彳氐了系统部署推广难度。1.3满足政府部门监管业务数据采集需求集成多种信息采集传感探头，汇聚海量传感数据，统一服务于各管理部门。智慧路灯系统如能实现广泛升级部署，通过其上集成的多种信息采集模块,如硼页、空气质量、噪音震动、网络数据等，将能够实时采集海量的传感数据,并通过有线/无线网络回传至统一的城市大数据监控管理平台。各城市管理部门如公安、环保、交管、可通过该平台获取自身所需数据，而无需再额外自建采集系统,一方面将大大节约智慧城市信息化系统的建设成本,更为重要的一方面是，这将从一定程度上实现了城市管理相关大数据的跨部门整合，并为未来更广泛的城市大数据整合打下基础，支撑智慧城市其他业务功能的落崂实现。1.4支撑多样化的信息便民服务功能需求集成信息发布与协助功能模块，利用广泛的部署覆盖率提升便民服务质量。成熟的多媒体信息发布技术将被集成在智慧路灯方案中，通过网络的支持实现灵活按需的信息实时发布，同时支持双向的音视频交流，利用路灯系统广泛的部署覆盖面与密集度优势，用于便民信息协助和应急信息协助。此外，机器学习与人工智能技术当前已有了长足进步，而因为所有的采集信息或音视频都将汇总至统一的城市大数据监控管理平台，所以利用后台大数据处理平台的性能与资源支撑，能够通过部署人工智能系统来响应大多数信息协助服务请求，可极大的降低信息协助服务带来的人工处理压力，将人力资源集中到更为复杂的信息服务业务中。1.5兼顾城市化建设中的低碳环保需求充分采用智能动态控制技术、节能技术、清洁能源技术实现低碳照明。传统的路灯系统一般采用高压卤素灯来实现其照度指标，其优势是灯具成本较低，但其功耗较高，据统计，城市道路照明用电量占城市全部照明用电量的29%，约占全社会用电量的9%,可见其后期使用能耗成本之高。此外传统路灯灯具寿命相对较短、对恶劣环境的适合性较差易发生故障等缺点，造成了其后期使用的能耗、维护成本的居高不下。当前LED照明技术已较为成熟,并在多地进行了实用化部署验证；照明调度也可通过在线化或离线化智能控制技术实现；太阳能、风能等新能源蓄电技术也能够满足实用化部署要求。所以，智慧路灯系统有条件充分集成这些新技术,为城市照明系统提供一套低能耗的解决方案。路灯系统作为城市照明亮化的基础设施,必将随着城市化进程的不断发展而增长数量,扩大覆盖范围。所以，若能在未来新建的或改进优化的路灯系统中，充分使用低碳低耗的智慧路灯设计方案，则将能有效降低城市照明的综合成本，支撑低碳城市建设规划。1.6推动行业上下游产业链的科技创新传统路灯系统在使用功耗、寿命延长与故障率方面存在较大缺陷,在传统路灯系统向智慧路灯系统的推广过渡过程中，新型的LED照明技术、智能灯控调度技术、新能源技术等相关科技创新产业，都能够得到有力的资源与政策支撑,非常有利于这些新兴的技术产业通过扩大生产规模，提升市场占有率来降低生产成本，扭转其当前需要较高的初期投入劣势,形成良性的产业运转循环，促进行业内的技术持续创新，进而有利于推动整个行业上下游的产业链技术革新。2系统建设原则智慧路灯系统的设计建设需要谭循以下基本原则：1、功能设计主要服务于城市管理者，兼顾与民生密切相关的数据服务首先,智慧路灯系统的”智慧”来源于其数据采集与共享服务能力，关系到城市管理的方方面面，业务应用将涉及到各种管理部门机构。而能够将众多的管理部门业务服务系统整合起来，打通数据交互渠道的总体规划，也只有政府部门能够进行主导;其次,智慧路灯系统的部署范围广,初期投入集中，通过政府主导的方式,能够更加高效的集中社会资源进行部署实施。所以智慧路灯系统的规划、应用、推广是离不开政府支持的,而从政府部门改善城市管理能力、优化城市管理效率的角度来考虑，也应该将智慧路灯系统的主要功能设计为服务于城市管理者。但同时也应兼顾民生服务，形成人人能感受到的智慧服务体验,创造良好的社会效益。2、结合通信运营商优势资源，构建智慧路灯骨干数据网络智慧路灯系统产生的海量数据必然要通过高速可靠的网络才能汇聚管理利用起来，通信运营商在优质骨干网络资源与新建能力方面具有得天独厚的优势。所以智慧路灯系统骨干数据网络的部署建设是离不开通信运营商的优势资源支撑的。3、利用综合性的模块化物联网技术，降低智慧化改造成本与推广难度小型化、低成本、多功能的模块化设备,才有可能在对现有路灯照明设施最低限度的改造过程中,实现智慧化功能应用，创造出灵活、多样、先进、创新、便民的多种服务方式。所以必然要综合应用物联网、模块化技术,降低智慧路灯系统的推广难度。4、建设完善大数据综合后台，形成海量数据存储、处理、挖掘服务能力智慧路灯系统将产生海量的数据,需要通过高效的大数据综合后台来进行承载和处理利用反馈。该平台是智慧路灯系统产生真正价值的核心平台,通过数据汇聚、积累、挖掘、展现、分享,将能够创造出更加丰富的城市信息化智慧化业务服务功能与服务模式。5、应针对智慧路灯系统技术制定相关产业标准，规范行业技术推广产业标准的制定将有利于智慧路灯系统的技术推广，形成良好的产业技术竞争，不断改进智慧路灯技术规范，在城市新旧照明设施的逐步更新过渡过程中减少资源浪费，提升智慧城市建设效率与建设水平。3主要功能设计智慧路灯将主要以模块化外挂方式，根据各种环境条件规划部署在城市内已有路灯灯杆或墙体上，内部设计包含了多种功能模块，主要包括城市WiFi功能模块、城市环境监测模块、城市全景监控模块、便民信息交互模块等,并能够根据不同的应用侧重场景，通过优化组合或设计新功能模块的方式，灵活的进行调整咅曜3.1城市WiFi覆盖功能3.1.1WiFi热点覆盖无线网络已成为人们在日常生活中随时获取最新信息的重要渠道，更加全面的室外无线WiFi信号覆盖是城市居民感受智慧城市服务的重要体验之一。智慧路灯伴侣内部设计部署了WiFi热点信号发射模块，借由运营商支撑的光纤或无线接入链路，能够在城市室外公共场所提供更加广泛、速度更快的移动网络接入服务。因为智慧路灯伴侣可通过外挂方式较为密集的部署在城市照明灯杆或墙体上,所以单台设备无需大功率信号发射装置，一方面能够降低设备总体能耗和器件集成难度，另一方面也不会对公共场所的电磁环境或使用者的健康产生有害影响，有利于智慧路灯系统的顺利推广。密集的网络接入热点将带来大量的用户流量，是支持多种免费或收费商业运营模式的重要资源，形成新的城市基础设施服务盈利点，3.1.2公共安全监测城市安全管理是智慧城市的重要业务能力之一,而安全管理需要依靠全面的信息情报采集分析手段来支撑。无线探针技术是当前较为先进的一种针对移动终端进行识别定位追踪的手段。智慧路灯伴侣能够根据需要，集成无线探针模块,用于侦测记录热点附近范围内的移动终端识别信息。无线探针技术只记录移动设备如手机等的硬件识别信息，不涉及设备内部的用户数据。通过智慧路灯系统后台的采集数据积累与挖掘分析，能够通过匹配关键设备的轨迹信息来对城市安全事件进行多层面的情报交叉分析,这将有效的提高城市安全管理能力，提升城市安全体验。3.2城市全景监控功能3.2.1全景监控传统的城市监控多为单向的高清摄像方式，或需要通过人工控制云台来实现监控角度的调整，响应速度慢，容易形成监控死角。智慧路灯伴侣在360度的方向上集成了4-6个摄像头，可通过画面拼接技术，在监控终端上对监控点周边360度范围内进行同步实时的全景监控画面的显示,能够有效避免监控死角造成的事件响应延迟。3.2.2实时巡查传统的城市安全巡查管理需要耗费大量的人力物力，持续的在城市道路上进行巡逻,并且因为受到城市交通环境的影像，很可能影响巡逻事件响应效率。而借由智慧路灯伴侣的密集部署,全景监控功能将能够实现监控区域延城市主要交通线路高密度覆盖的状态。通过将道路沿途的全景视频画面进行拼接，城市管理人员在监控中心内即可随时延道路实时监控画面进行快速的安全巡查与指挥调度。这将极大的解放安全巡查人力资源压力，实现快速响应人员力量的更合理部署。指挥调度队通过视頻巡査路而交通情况。3.2.3人脸识别人脸识别技术是城市安全管理的新型技术手段。但因为传统城市监控系统的部署方式多为离地高度较高的立杆式安装，所以无法从最佳角度获取人员面部画面,这对识别率造成了较大影响，识别能力、识别准确度无法得到保障。而智慧路灯伴侣的安装高度能够控制在最有利于采集人脸画面的范围内，配合全景监控技术，将能够获得更加优质的识别对比画面数据,极大的提升人脸识别功能的准确度。同时，因为是采用路灯伴侣的方式进行安装部署，所以将能够获得动态采集大量人脸数据的机会，有利于人脸识别大数据库的积累与后期数据挖掘。智慧路灯伴侣的监控探头只负责拍摄视频画面，画面中人脸数据的识别、采集、对比分析都彳各在后台大数据平台软件中进行，所以对前端摄像器件的处理性能有了极大的解放，非常有利于功能模块的小型化、集成化、低功耗化与低成本化，从而降低对智慧路灯伴侣设备的体积、功耗、成本影响。324车辆识别智慧路灯伴侣将部署在城市道路沿线，通过全景摄像功能能够采集到海量的车辆动态影像信息，因为其部署位置、高度、部署密度等优势特性，将能够成为城市现有交通监控系统的重要补充。8EZ25989N IH50I同时，通过后台大数据平台对视频画面进行智能分析将能够获取包括车型、车辆颜色、车牌数据甚至车内人员画面在内的多种信息，非常有利于对道路车流状态、交通违法行为、交通事故事件、特定车辆轨迹等进行智能化的监控与追踪,实现智慧交通部分业务功能的落地。3.3城市环境监测功能3.3.1空气污染监测智慧路灯伴侣内部集成了多种小型空气污染物监测传感器能够对PM2.5、PM100等进行实时的动态监测。小型传感器与传统的专业环境监测仪器相比较，制造成本低，监测精确度能够满足常规的监测信息需求,无需更换耗材降低了长期维保压力，监测数据都等通过有线/无线网络回传至后台大数据平台进行处理，对前端处理性能要求低，功耗彳氐，非常有利于降低设备整体的制造成本与推广难度。通过智慧路灯伴侣在城市中的广泛部署,就能够对城市各个区域的空气污染情况进行整体的实时监控与分析，动态分析污染发展过程，实现污染源定位,协助城市污染防治措施的实施。道路车辆是城市噪音的主要来源之一，针对禁鸣区域违法鸣笛行为管控一直是交通违法管理中难度较高的一种。此外还有违法施工、违规广告宣传等行为,都会在城市公共场所形成噪音污染。智慧路灯伴侣内部集成了噪音监测传感器，能够实时监测路面噪音音量状态,通过多个噪音传感器的交叉定位分析，配合全景视频监控画面，能够在一定程度上定位噪音来源,实现对违法行为的取证。3.3.3震动数据监测智慧路灯伴侣中集成了MEMS加速度传感器，能够监测周边的异常震动数据。通过在城市中密集广泛的部署智慧路灯伴侣，能够大范围同步采集区域震动状态数据。地震波的传导速度远彳氐于电磁信号的传播速度，所以有效的地震实时监测传感，有能力在发现特定区域范围内同时大面积的异常震动状态后，及时的向范围外的民众发送紧急地震速报预警，争取到宝贵的几十秒甚至几分钟的灾害预防措施准备时间，能够大大降低地震灾害中的人员生命财产损失。所以，智慧路灯伴侣这种大规模的异常震动监测功能，在城市地震灾害监测预警领域具有非常重要的意义与作用。3.4便民信息交互功能智慧路灯系统天然的具有准确的定位功能，配合智慧路灯伴侣中的音视频双向交互模块，能够迅速准确的为附近有需求的市民提供信息协助服务。3.4.1双向对讲、定位求助智慧路灯伴侣集成了视频、音频采集与一键求助功能模块,需要查询城市服务信息或寻求帮助的市民,能够通过智慧路灯伴侣,与后台服务系统实现双向对讲，方便的描述协助请求，并获得信息反馈帮助。一些紧急的求助请求，也能够通过智慧路灯实现精确定位，及时的协调援助力量到达现场实施救援。3.4.2公共广播,信息引导通过智慧路灯伴侣的音视频模块功能支持，能够由后端管理平台统一的发布城市公共广播信息，该功能在城市灾害预警、公共场所的紧急疏散引导方面具有重要的作用。此外，结合全景视频监控功能，也能够对监控范围内发现的违法违规行为例如违法停车、占道经营、聚众事件等进行及时的告警,为赶赴现场的管理处置人员争取更多的时间，遏制违法行为造成更大的影响。3.5大数据挖掘业务潜力通过以上这些主要功能模块的设计与集成，智慧路灯伴侣将成为一种高效实时的、综合性的城市大数据采集装置，通过内部集成的各种传感器模块，能够广泛的、实时的采集城市道路交通、车辆、行人、通讯设备、空气质量、噪音震动等方方面面的信息，汇聚成为城市大数据信息资源池。实时监控智能策略数据统计资产维护运维管理路灯远程调控“路灯蛔状态査询 由物联网传感设备管理 豆智能吿警GIS定位 *路灯环境遥视功能Q分时段调光-控制 尽来车感应策珞E全面故据统计分析 多样化展示形式信息类别筛选全面资产as旅-%精细化管理、设备类别霽选。告警类型a丰寓报警信患推送通过平台化的共享这些信息资源,城市各个管理部门能够从中获取业务所需数据，并进行深入挖掘应用，能够节约大量自建数据采集系统成本,更高效的实壬综合管理。4系统优势特性4.1便捷灵活的部署设计4.1.1多功能模块化智慧路灯伴侣的各种功能都通过模块化设计的方式进行了集成，并能够在有限的空间内进行组合部署，有利于针对不同城市、不同部署区域的特定功能侧重领域需求进行灵活调整，提升了产品系统的适合能力与实用性。4.1.2多种供电方式路灯系统的供电设施条件较好，智慧路灯伴侣整体功耗低,能够在不影响原有路灯设施的前提下，借助现有供电线路实现取电部署。同时，智慧路灯伴侣内部能够集成蓄电电源模块，能够通过太阳能充电、风力充电等方式，来作为备用辅助供电措施，提升产品设备对部署条件的适合能力。4.L3灯杆外挂部署智慧路灯伴侣的突出设计就是能在现有路灯灯杆上进行快速部署，对现有路灯设施影响降到最低，同时充分利用现有路灯设施资源条件，以节约部署成本。5建设意义智慧路灯伴侣系统的部署实施,不但可对社会产生长远的影响，还能直接产生可观的经济效益：加强智慧城市信息化智能化管理业务功能建设,促进新技术产业创新。提升城市安全,降低交通事故和各类社会治安事件发生概率。通过智能调控进行二次节能,避免浪费,缩短投资回报周期。促进智慧城市整体技术发展，充分发挥智慧服务优质体验提升城市品质。