智慧路灯物联网建设方案

1、智慧路灯物联网建设方案2.建设目标智慧城市的发展是当前世界城市建设的前沿趋势，未 来智慧传感终端的发展必然是多元的。从智慧城市的 感、传、知、用四大建设层面来看，感与传是整个智慧 城市建设的最基本，也是最重要的支撑基础，只有规划 合理、考虑充分，方能真正避免智慧城市底层传感支撑 环境的重复建设。城市级路灯物联网的建设将实现路灯物联网承载的海 量传感信息和控制信 息的高资源共享，是标准统一、有 序建设、打破传感终端信息传输孤岛，避免基础支撑环 境的重复建设，提供统一的城市综合传感信息管理平 台，是智慧城市应用终端信息共享底层物联支撑环境的 重要体现，能够满足城市区域功能发展的高端新型基础 设施要

2、求，最终将实现向城市环保、公安、水务、农 业、市政管理等部门提供实时监测数据和远程智能控 制。提供给企业、科研机构或政府有关部门进行数据验 证，及相关的信息综合分析使用，并使这些应用在城市 智慧城市建设中形成标准的数据获取方式和长效的运营模式。同时也可借助路灯物联网建设的理念和实践，促进 人们对新型城市建设模式和物联网实用性创新的认识。建设内容路灯物联网的建设是服务于智慧城市总体建设，建立 城市级路灯物联网及各领域传感信息采集和使用的实际 应用，其内容主要有三部分组成，即基于路灯物联网的 多元传感终端、路灯物联传感网、云服务管理平台。路 灯物联网的建设是以普遍存在的路灯为基础，建立电力载波、

3、ZigBee、3G/GPRS、6L0WPAN RS232/485 的无线、 有线传感器网络相结合的物联网网络系统，提供给路灯 监控、环境参数、城市积水、路灯 WIFI、110/119 报警点、土壤湿度、噪音污染、电子公告/广告牌、交通流量、道路停车位等应用。而基于路灯物 联网的云服务管理平台可支持多种网络协议适配，实现 各种传感器数据的采集、存储、管理、统计分析等功 能，并提供开放式的接口，为未来更多的传感终端的应 用接入提供预留方案。对于路灯物联网承载的面向智慧城市建设的各类顶层应用，一方面依托路灯物联网综合 传感的云服务管理平台进行管理，另一方面又作可作为 平台的数据资源补充，使路灯物联网

4、建设方案云服务管 理平台信息数据更加丰富，并可提供给授权的用户使 用。路灯物联网建设的具体内容主要包括：(1)建立基于路灯融合传感技术和电力载波、ZigBee、3G/GPRS 6LoWPAN RS232/485的无线、有线等多种通 信方式混合组网的路灯物联网网络和云服务管理平台，管理城市各种传感终端传输回来的传感信息，并基于这 些信息数据进行汇总分析，智能控制，提供综合决策依 据等。(2)基于路灯物联网的云服务管理平台，具有混合组网 的基础优势和应用扩展性强的特点，除了具备强的综合 监测、管理、分析能力外，还可为智慧城市其他上层应 用做测试验证使用，减少智慧城市新领域应用前期的探 索周期、人力

5、资源和资金投入。(3)通过采用新型的物联网、云计算、无线传感以及GIS等技术，打造基于路灯物联网的多元终端应用，建设典型路灯物联网城市 管理平台应用，如路灯监控、环境参数、城市积水、路 灯WIFI、110/119报警点、土壤湿度、噪音污染、电子 公告/广告牌、交通流量、道路停车位、广播系统，并定 时记录传感和运营信息，形成路灯物联网统一的云服务 管理平台的可供查询统计数据，为后续的大规模应用推 广和多领域数据交叉应用积累经验。基于城市级路灯物联网，利用城市路灯物联网分布 广、连通便捷、应用接入方便等特点进行应用建设，可 以带动智慧城市及互联网等科技产业的发展，降低城市 区域智慧城市公共基础设施

6、总体投入成本，契合智慧城市节能低碳、先进创新的建设主题，可提升城市整体形 象。总体设计架构路灯物联网总体架构设计如下图所示:图4,1 路灯物联网总体架构图路灯物联网总体框架从智慧城市建设全局着眼，总体 架构设计主要是从硬件基础感知层、通信传输网络、路 灯物联网综合数据库、云服务统一管理平台及应用四个 层面提由路灯物联网整体支撑业务运转的最合理的系统 逻辑关系。基础硬件设备路灯物联网的硬件基础感知层，主要包括路灯灯具、 节点控制器、集中控制器、视频监控设备、WIFI热 点、二维码、温湿度传感设备、光照感应设备、积水监 测设备以及其他环境监测的终端基础硬件传感设备的部 署。这些终端硬件设备接入遵循

7、统一的部署接入标准，通过采用RS232/485 有线或3G/GPRS无线传输模块与 传输网络层关联，进行智能化控制信息的接收和传递。同时预留标准终端接入接口，为后期更多基于路灯进行 终端感知应用扩展准备。通信网络通信网络层包括了 PLC电力网、ZigBee、3G/GPRS 6L0WPAN RS232/485的无线、有线等通信方 式。路灯物联网的设计框架中主要的智能控制信息的传递与控制，主要是通过组建一个有线PLC铳线自组网ZigBee +移动通信相结合的异构网络实现。路灯物联 网的硬件终端设备依托路灯的通信管道接入混合组网的 异构网络。同时考虑到路灯物联网的规范性和后期的扩 展性，将会有统一的

8、接入标准，使其他硬件设备供应厂 商根据规划好的标准通信规范和接入标准无缝接入该异 构网络中，方便智慧城市多元传感终端规范有序地接入 已搭建好的路灯物联网通信通道，而无需再自己组建网 络，避免基础传感网络重复投资建设。综合数据库路灯物联网综合数据库将根据国家和相关行业的标准和规范，结合路灯物联网实施的实际情况，整合各类灯具、灯杆、电表、配电柜、节点控制器、集中控制器以及环境监测、城市积水监测、噪音监测、路灯 WIFI等硬件终端传感设备的信息资源，实现路灯物联网综合数据库的分布式集中管理。综合数据库的数据框架能够为路灯物联网各类传感信息资源的梳理、整合、管理和利 用提供操作指导。云服务管理平台及应

9、用云服务管理平台是实现对路灯物联网示范应用 监控调度、运维数据管理的中路灯物联网建设方案心平 台。路灯物联网云服务管理平台可以通过地图的方式， 迅速定位各类传感设备并进行相关设备的信息查询、统 计及管理，包括设置控制和调度策略，查询各传感设备的状态和历史记录，实时更改传感设备的运行状态、提 供各类报表等功能等。资产维护路灯物联网涉及的设备数量大，种类多，生产厂家和 批次多样化，对路灯物联网的资产维护是一项艰巨的工 作。资产维护管理能够有效的管理路灯资产及各类传感 设备资产信息，实现精细化管理。平台提供了对集中控 制器、各感测设备节点控制器等设备的信息进行管理， 包括录入、修改、删除、查询等功能

10、，能快速的查询到 相关设备的详细信息。数据统计数据统计是通过定时轮询模块轮询路灯和设备的相关 数据及状态，并记录下来。最终以报表的形式展示给运 维管理人员。数据统计模块最终通过曲线图、柱状体以 及列表等多种方式展示。节点历史数据查询：实时查询路灯开关状态、亮度、 电流、电压、有功功率、积水情况、wifi使用等数据；电表数据统计：用户无需到现场即可了 解路灯用电情况以及功率，包括实时耗电 数据查询和历史耗电数据查询；节能率统计：可查询所有集中器在一定配置下的节能率统计信息，方便查询节能情况，并为节能方案提供数据支撑；来车数据统计：可查询任意时间段内车检器的来车统 计数据，包括车流量信息和控制策略

11、执行次数信息。监控中心监控中心是实现对整个路灯物联网及设备管理进行全局监控，能够实时的发送预警功能，并提供详细数据显示，具备派送工单的功能。在没有预警时，也能实时查询各类传感设备的状态及数据，此外监控中心通过GIS地图，直观而全面的展示所有设备，这些功能都为实时指挥提供决策依据。智能策略智能策略是路灯物联网统一管理平台的主要核心功能之一。故障处理分为策略设定和策略执行两大模块。通 过智能策略方案便可以在感知环境数据和传感信息的基 础上，根据智能策略执行相关操作，真正实现智能化无需人工操作，减少各类设备运维工作量，节约能源，实 现按需照明。主动报警：监测设备故障时即时自动上报后台管理中 心，云服

12、务管理平台根据报警信息类型通过短信预警、 邮件预警等方式提醒。来车检测，智能统计：能自动检测路段是否有车经 过，根据情况自动统计来车数量，分析车流分布情况 等。大屏管理各监测服务器将各自模块窗口的VGA视频信号以及远程视频信号传入视频矩阵，中央控制系统操控多屏处 理器生成最终要显示的视频信号传入大屏幕投影机，最 后由DLP投影拼接墙显示由来，大屏系统能够提供全面 的路灯数据以及运维数据，以GIS地图的方式直观的展示由来。同时工作人员也可以根据应急工作的需要，使 用平台提供的分屏管理功能来进行分屏控制管理，如工 作人员可以在分屏管理模块中进行二分屏、三分屏或多 分屏的控制和切换，以满足路灯物联网

13、应用中应急指挥 的工作需要。微信服务微信的应用发展迅速，已经渗透到我们生活的各个方 面，已经成为城市生活和工作极为广泛的互联网应用服 务之一。本平台的微信服务支持微信功能，平台使用人 员能够通过微信对路灯实现信息提醒、查询和浏览功 能。微信服务还支持设备工单管理功能，运维人员可以 通过微信接受工单，平台管理人员也可以通过微信派发 工单，从而实现了随时随地处理故障，提高亮灯率。移动终端应用管理路灯物联网云服务管理平台的移动终端应用是为了方便用户可以在不同地 点、在任意时间对路灯物联网涉及 到终端设备实现智慧的移动式管理。用户通过登录框界 面登录云服务管理平台的移动端后，将会呈现两种选择 模式：地

14、图模式与列表模式，用户可以根据需要选择相 应的功能进行设备的查询和智能化调控等管理操作。1.3.5.8.路灯wifi 应用随网络和移动互联网的高速发展，城市居民对物联网 的使用越来越广泛，需求也越来越高，更多人都希望在城市主要区域，如城市道路、街区、景区、广场、公交 站台等可以使用免费的网络服务。10基于路灯物联网建设的 wifi 应用可以很好地满足城 市居民的网络服务需求，形成城市区域的城市数字网络。wifi 站点的建设可以分布在路口的红绿灯杆、路 灯杆还有监控杆上，也有少数分布在路牌指示牌上这些 人流量较多的位置。本项目的wifi 建设，将基于路灯物联网，通过 AC （无线控制器）+无线A

15、P （无线访问 节点）实现，AC统一配置和管理 AP , AP装在灯杆上并由路灯进行供电，同时可在后台管理软件商上展现和 定位AP设备。基于路灯的物联网传感网络，其他物联 网设备通过 WIFI基站轻松的获取网络连接，也为城市 居民提供便利，为市民的手机、PAD笔记本等智能设备提供网络。基于路灯物联网的wifi应用覆盖面广，城市居民可以通过手机搜索附近的wifi ,系统便自动跳转到“手机注册页面”，用户只需要在“用户登录区” 输入了手机号码，并点击“短信获取密码”，手机便可 收到系统动态生成的密码，输入该密码，进入该区域的 无线网页面，便可进行使用。3.5.9,积水监测应用给人们随着城市的快速发展，现有的的城市排水管网建设已 远远滞后于城市开发建设的步伐，部分地方的排水设施 已不能满足城市排水的需要，无法承担暴雨时的排放要 求。近年来，水害已成为诸多城市道路破坏最主要的病 害路灯物联网建设方案之一。道路路面积水，一方面降 低车辆的运行能力，甚至使车辆产生液面滑移， 的由行带来了极大的不便和雨天由行的安全问题；另一 方面，由于城市积水通常会使部分