智慧路燈物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)方案

1、智慧路燈物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)方案2.建設(shè)目標(biāo)智慧城市的發(fā)展是當(dāng)前世界城市建設(shè)的前沿趨勢(shì)，未 來(lái)智慧傳感終端的發(fā)展必然是多元的。從智慧城市的 感、傳、知、用四大建設(shè)層面來(lái)看，感與傳是整個(gè)智慧 城市建設(shè)的最基本，也是最重要的支撐基礎(chǔ)，只有規(guī)劃 合理、考慮充分，方能真正避免智慧城市底層傳感支撐 環(huán)境的重復(fù)建設(shè)。城市級(jí)路燈物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)將實(shí)現(xiàn)路燈物聯(lián)網(wǎng)承載的海 量傳感信息和控制信 息的高資源共享，是標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一、有 序建設(shè)、打破傳感終端信息傳輸孤島，避免基礎(chǔ)支撐環(huán) 境的重復(fù)建設(shè)，提供統(tǒng)一的城市綜合傳感信息管理平 臺(tái)，是智慧城市應(yīng)用終端信息共享底層物聯(lián)支撐環(huán)境的 重要體現(xiàn)，能夠滿足城市區(qū)域功能發(fā)展的高端新型基礎(chǔ) 設(shè)施要

2、求，最終將實(shí)現(xiàn)向城市環(huán)保、公安、水務(wù)、農(nóng) 業(yè)、市政管理等部門提供實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和遠(yuǎn)程智能控 制。提供給企業(yè)、科研機(jī)構(gòu)或政府有關(guān)部門進(jìn)行數(shù)據(jù)驗(yàn) 證，及相關(guān)的信息綜合分析使用，并使這些應(yīng)用在城市 智慧城市建設(shè)中形成標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)獲取方式和長(zhǎng)效的運(yùn)營(yíng)模式。同時(shí)也可借助路燈物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的理念和實(shí)踐，促進(jìn) 人們對(duì)新型城市建設(shè)模式和物聯(lián)網(wǎng)實(shí)用性創(chuàng)新的認(rèn)識(shí)。建設(shè)內(nèi)容路燈物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)是服務(wù)于智慧城市總體建設(shè)，建立 城市級(jí)路燈物聯(lián)網(wǎng)及各領(lǐng)域傳感信息采集和使用的實(shí)際 應(yīng)用，其內(nèi)容主要有三部分組成，即基于路燈物聯(lián)網(wǎng)的 多元傳感終端、路燈物聯(lián)傳感網(wǎng)、云服務(wù)管理平臺(tái)。路 燈物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)是以普遍存在的路燈為基礎(chǔ)，建立電力載波、

3、ZigBee、3G/GPRS、6L0WPAN RS232/485 的無(wú)線、 有線傳感器網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，提供給路燈 監(jiān)控、環(huán)境參數(shù)、城市積水、路燈 WIFI、110/119 報(bào)警點(diǎn)、土壤濕度、噪音污染、電子公告/廣告牌、交通流量、道路停車位等應(yīng)用。而基于路燈物 聯(lián)網(wǎng)的云服務(wù)管理平臺(tái)可支持多種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議適配，實(shí)現(xiàn) 各種傳感器數(shù)據(jù)的采集、存儲(chǔ)、管理、統(tǒng)計(jì)分析等功 能，并提供開放式的接口，為未來(lái)更多的傳感終端的應(yīng) 用接入提供預(yù)留方案。對(duì)于路燈物聯(lián)網(wǎng)承載的面向智慧城市建設(shè)的各類頂層應(yīng)用，一方面依托路燈物聯(lián)網(wǎng)綜合 傳感的云服務(wù)管理平臺(tái)進(jìn)行管理，另一方面又作可作為 平臺(tái)的數(shù)據(jù)資源補(bǔ)充，使路燈物聯(lián)網(wǎng)

4、建設(shè)方案云服務(wù)管 理平臺(tái)信息數(shù)據(jù)更加豐富，并可提供給授權(quán)的用戶使 用。路燈物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的具體內(nèi)容主要包括：(1)建立基于路燈融合傳感技術(shù)和電力載波、ZigBee、3G/GPRS 6LoWPAN RS232/485的無(wú)線、有線等多種通 信方式混合組網(wǎng)的路燈物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)和云服務(wù)管理平臺(tái)，管理城市各種傳感終端傳輸回來(lái)的傳感信息，并基于這 些信息數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總分析，智能控制，提供綜合決策依 據(jù)等。(2)基于路燈物聯(lián)網(wǎng)的云服務(wù)管理平臺(tái)，具有混合組網(wǎng) 的基礎(chǔ)優(yōu)勢(shì)和應(yīng)用擴(kuò)展性強(qiáng)的特點(diǎn)，除了具備強(qiáng)的綜合 監(jiān)測(cè)、管理、分析能力外，還可為智慧城市其他上層應(yīng) 用做測(cè)試驗(yàn)證使用，減少智慧城市新領(lǐng)域應(yīng)用前期的探 索周期、人力

5、資源和資金投入。(3)通過采用新型的物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、無(wú)線傳感以及GIS等技術(shù)，打造基于路燈物聯(lián)網(wǎng)的多元終端應(yīng)用，建設(shè)典型路燈物聯(lián)網(wǎng)城市 管理平臺(tái)應(yīng)用，如路燈監(jiān)控、環(huán)境參數(shù)、城市積水、路 燈WIFI、110/119報(bào)警點(diǎn)、土壤濕度、噪音污染、電子 公告/廣告牌、交通流量、道路停車位、廣播系統(tǒng)，并定 時(shí)記錄傳感和運(yùn)營(yíng)信息，形成路燈物聯(lián)網(wǎng)統(tǒng)一的云服務(wù) 管理平臺(tái)的可供查詢統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，為后續(xù)的大規(guī)模應(yīng)用推 廣和多領(lǐng)域數(shù)據(jù)交叉應(yīng)用積累經(jīng)驗(yàn)。基于城市級(jí)路燈物聯(lián)網(wǎng)，利用城市路燈物聯(lián)網(wǎng)分布 廣、連通便捷、應(yīng)用接入方便等特點(diǎn)進(jìn)行應(yīng)用建設(shè)，可 以帶動(dòng)智慧城市及互聯(lián)網(wǎng)等科技產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，降低城市 區(qū)域智慧城市公共基礎(chǔ)設(shè)施

6、總體投入成本，契合智慧城市節(jié)能低碳、先進(jìn)創(chuàng)新的建設(shè)主題，可提升城市整體形 象?？傮w設(shè)計(jì)架構(gòu)路燈物聯(lián)網(wǎng)總體架構(gòu)設(shè)計(jì)如下圖所示:圖4,1 路燈物聯(lián)網(wǎng)總體架構(gòu)圖路燈物聯(lián)網(wǎng)總體框架從智慧城市建設(shè)全局著眼，總體 架構(gòu)設(shè)計(jì)主要是從硬件基礎(chǔ)感知層、通信傳輸網(wǎng)絡(luò)、路 燈物聯(lián)網(wǎng)綜合數(shù)據(jù)庫(kù)、云服務(wù)統(tǒng)一管理平臺(tái)及應(yīng)用四個(gè) 層面提由路燈物聯(lián)網(wǎng)整體支撐業(yè)務(wù)運(yùn)轉(zhuǎn)的最合理的系統(tǒng) 邏輯關(guān)系?；A(chǔ)硬件設(shè)備路燈物聯(lián)網(wǎng)的硬件基礎(chǔ)感知層，主要包括路燈燈具、 節(jié)點(diǎn)控制器、集中控制器、視頻監(jiān)控設(shè)備、WIFI熱 點(diǎn)、二維碼、溫濕度傳感設(shè)備、光照感應(yīng)設(shè)備、積水監(jiān) 測(cè)設(shè)備以及其他環(huán)境監(jiān)測(cè)的終端基礎(chǔ)硬件傳感設(shè)備的部 署。這些終端硬件設(shè)備接入遵循

7、統(tǒng)一的部署接入標(biāo)準(zhǔn)，通過采用RS232/485 有線或3G/GPRS無(wú)線傳輸模塊與 傳輸網(wǎng)絡(luò)層關(guān)聯(lián)，進(jìn)行智能化控制信息的接收和傳遞。同時(shí)預(yù)留標(biāo)準(zhǔn)終端接入接口，為后期更多基于路燈進(jìn)行 終端感知應(yīng)用擴(kuò)展準(zhǔn)備。通信網(wǎng)絡(luò)通信網(wǎng)絡(luò)層包括了 PLC電力網(wǎng)、ZigBee、3G/GPRS 6L0WPAN RS232/485的無(wú)線、有線等通信方 式。路燈物聯(lián)網(wǎng)的設(shè)計(jì)框架中主要的智能控制信息的傳遞與控制，主要是通過組建一個(gè)有線PLC銃線自組網(wǎng)ZigBee +移動(dòng)通信相結(jié)合的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)。路燈物聯(lián) 網(wǎng)的硬件終端設(shè)備依托路燈的通信管道接入混合組網(wǎng)的 異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)。同時(shí)考慮到路燈物聯(lián)網(wǎng)的規(guī)范性和后期的擴(kuò) 展性，將會(huì)有統(tǒng)一的

8、接入標(biāo)準(zhǔn)，使其他硬件設(shè)備供應(yīng)廠 商根據(jù)規(guī)劃好的標(biāo)準(zhǔn)通信規(guī)范和接入標(biāo)準(zhǔn)無(wú)縫接入該異 構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中，方便智慧城市多元傳感終端規(guī)范有序地接入 已搭建好的路燈物聯(lián)網(wǎng)通信通道，而無(wú)需再自己組建網(wǎng) 絡(luò)，避免基礎(chǔ)傳感網(wǎng)絡(luò)重復(fù)投資建設(shè)。綜合數(shù)據(jù)庫(kù)路燈物聯(lián)網(wǎng)綜合數(shù)據(jù)庫(kù)將根據(jù)國(guó)家和相關(guān)行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，結(jié)合路燈物聯(lián)網(wǎng)實(shí)施的實(shí)際情況，整合各類燈具、燈桿、電表、配電柜、節(jié)點(diǎn)控制器、集中控制器以及環(huán)境監(jiān)測(cè)、城市積水監(jiān)測(cè)、噪音監(jiān)測(cè)、路燈 WIFI等硬件終端傳感設(shè)備的信息資源，實(shí)現(xiàn)路燈物聯(lián)網(wǎng)綜合數(shù)據(jù)庫(kù)的分布式集中管理。綜合數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)框架能夠?yàn)槁窡粑锫?lián)網(wǎng)各類傳感信息資源的梳理、整合、管理和利 用提供操作指導(dǎo)。云服務(wù)管理平臺(tái)及應(yīng)

9、用云服務(wù)管理平臺(tái)是實(shí)現(xiàn)對(duì)路燈物聯(lián)網(wǎng)示范應(yīng)用 監(jiān)控調(diào)度、運(yùn)維數(shù)據(jù)管理的中路燈物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)方案心平 臺(tái)。路燈物聯(lián)網(wǎng)云服務(wù)管理平臺(tái)可以通過地圖的方式， 迅速定位各類傳感設(shè)備并進(jìn)行相關(guān)設(shè)備的信息查詢、統(tǒng) 計(jì)及管理，包括設(shè)置控制和調(diào)度策略，查詢各傳感設(shè)備的狀態(tài)和歷史記錄，實(shí)時(shí)更改傳感設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、提 供各類報(bào)表等功能等。資產(chǎn)維護(hù)路燈物聯(lián)網(wǎng)涉及的設(shè)備數(shù)量大，種類多，生產(chǎn)廠家和 批次多樣化，對(duì)路燈物聯(lián)網(wǎng)的資產(chǎn)維護(hù)是一項(xiàng)艱巨的工 作。資產(chǎn)維護(hù)管理能夠有效的管理路燈資產(chǎn)及各類傳感 設(shè)備資產(chǎn)信息，實(shí)現(xiàn)精細(xì)化管理。平臺(tái)提供了對(duì)集中控 制器、各感測(cè)設(shè)備節(jié)點(diǎn)控制器等設(shè)備的信息進(jìn)行管理， 包括錄入、修改、刪除、查詢等功能

10、，能快速的查詢到 相關(guān)設(shè)備的詳細(xì)信息。數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)是通過定時(shí)輪詢模塊輪詢路燈和設(shè)備的相關(guān) 數(shù)據(jù)及狀態(tài)，并記錄下來(lái)。最終以報(bào)表的形式展示給運(yùn) 維管理人員。數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)模塊最終通過曲線圖、柱狀體以 及列表等多種方式展示。節(jié)點(diǎn)歷史數(shù)據(jù)查詢：實(shí)時(shí)查詢路燈開關(guān)狀態(tài)、亮度、 電流、電壓、有功功率、積水情況、wifi使用等數(shù)據(jù)；電表數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)：用戶無(wú)需到現(xiàn)場(chǎng)即可了 解路燈用電情況以及功率，包括實(shí)時(shí)耗電 數(shù)據(jù)查詢和歷史耗電數(shù)據(jù)查詢；節(jié)能率統(tǒng)計(jì)：可查詢所有集中器在一定配置下的節(jié)能率統(tǒng)計(jì)信息，方便查詢節(jié)能情況，并為節(jié)能方案提供數(shù)據(jù)支撐；來(lái)車數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)：可查詢?nèi)我鈺r(shí)間段內(nèi)車檢器的來(lái)車統(tǒng) 計(jì)數(shù)據(jù)，包括車流量信息和控制策略

11、執(zhí)行次數(shù)信息。監(jiān)控中心監(jiān)控中心是實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)路燈物聯(lián)網(wǎng)及設(shè)備管理進(jìn)行全局監(jiān)控，能夠?qū)崟r(shí)的發(fā)送預(yù)警功能，并提供詳細(xì)數(shù)據(jù)顯示，具備派送工單的功能。在沒有預(yù)警時(shí)，也能實(shí)時(shí)查詢各類傳感設(shè)備的狀態(tài)及數(shù)據(jù)，此外監(jiān)控中心通過GIS地圖，直觀而全面的展示所有設(shè)備，這些功能都為實(shí)時(shí)指揮提供決策依據(jù)。智能策略智能策略是路燈物聯(lián)網(wǎng)統(tǒng)一管理平臺(tái)的主要核心功能之一。故障處理分為策略設(shè)定和策略執(zhí)行兩大模塊。通 過智能策略方案便可以在感知環(huán)境數(shù)據(jù)和傳感信息的基 礎(chǔ)上，根據(jù)智能策略執(zhí)行相關(guān)操作，真正實(shí)現(xiàn)智能化無(wú)需人工操作，減少各類設(shè)備運(yùn)維工作量，節(jié)約能源，實(shí) 現(xiàn)按需照明。主動(dòng)報(bào)警：監(jiān)測(cè)設(shè)備故障時(shí)即時(shí)自動(dòng)上報(bào)后臺(tái)管理中 心，云服

12、務(wù)管理平臺(tái)根據(jù)報(bào)警信息類型通過短信預(yù)警、 郵件預(yù)警等方式提醒。來(lái)車檢測(cè)，智能統(tǒng)計(jì)：能自動(dòng)檢測(cè)路段是否有車經(jīng) 過，根據(jù)情況自動(dòng)統(tǒng)計(jì)來(lái)車數(shù)量，分析車流分布情況 等。大屏管理各監(jiān)測(cè)服務(wù)器將各自模塊窗口的VGA視頻信號(hào)以及遠(yuǎn)程視頻信號(hào)傳入視頻矩陣，中央控制系統(tǒng)操控多屏處 理器生成最終要顯示的視頻信號(hào)傳入大屏幕投影機(jī)，最 后由DLP投影拼接墻顯示由來(lái)，大屏系統(tǒng)能夠提供全面 的路燈數(shù)據(jù)以及運(yùn)維數(shù)據(jù)，以GIS地圖的方式直觀的展示由來(lái)。同時(shí)工作人員也可以根據(jù)應(yīng)急工作的需要，使 用平臺(tái)提供的分屏管理功能來(lái)進(jìn)行分屏控制管理，如工 作人員可以在分屏管理模塊中進(jìn)行二分屏、三分屏或多 分屏的控制和切換，以滿足路燈物聯(lián)網(wǎng)

13、應(yīng)用中應(yīng)急指揮 的工作需要。微信服務(wù)微信的應(yīng)用發(fā)展迅速，已經(jīng)滲透到我們生活的各個(gè)方 面，已經(jīng)成為城市生活和工作極為廣泛的互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用服 務(wù)之一。本平臺(tái)的微信服務(wù)支持微信功能，平臺(tái)使用人 員能夠通過微信對(duì)路燈實(shí)現(xiàn)信息提醒、查詢和瀏覽功 能。微信服務(wù)還支持設(shè)備工單管理功能，運(yùn)維人員可以 通過微信接受工單，平臺(tái)管理人員也可以通過微信派發(fā) 工單，從而實(shí)現(xiàn)了隨時(shí)隨地處理故障，提高亮燈率。移動(dòng)終端應(yīng)用管理路燈物聯(lián)網(wǎng)云服務(wù)管理平臺(tái)的移動(dòng)終端應(yīng)用是為了方便用戶可以在不同地 點(diǎn)、在任意時(shí)間對(duì)路燈物聯(lián)網(wǎng)涉及 到終端設(shè)備實(shí)現(xiàn)智慧的移動(dòng)式管理。用戶通過登錄框界 面登錄云服務(wù)管理平臺(tái)的移動(dòng)端后，將會(huì)呈現(xiàn)兩種選擇 模式：地

14、圖模式與列表模式，用戶可以根據(jù)需要選擇相 應(yīng)的功能進(jìn)行設(shè)備的查詢和智能化調(diào)控等管理操作。1.3.5.8.路燈wifi 應(yīng)用隨網(wǎng)絡(luò)和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的高速發(fā)展，城市居民對(duì)物聯(lián)網(wǎng) 的使用越來(lái)越廣泛，需求也越來(lái)越高，更多人都希望在城市主要區(qū)域，如城市道路、街區(qū)、景區(qū)、廣場(chǎng)、公交 站臺(tái)等可以使用免費(fèi)的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。10基于路燈物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的 wifi 應(yīng)用可以很好地滿足城 市居民的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)需求，形成城市區(qū)域的城市數(shù)字網(wǎng)絡(luò)。wifi 站點(diǎn)的建設(shè)可以分布在路口的紅綠燈桿、路 燈桿還有監(jiān)控桿上，也有少數(shù)分布在路牌指示牌上這些 人流量較多的位置。本項(xiàng)目的wifi 建設(shè)，將基于路燈物聯(lián)網(wǎng)，通過 AC （無(wú)線控制器）+無(wú)線A

15、P （無(wú)線訪問 節(jié)點(diǎn)）實(shí)現(xiàn)，AC統(tǒng)一配置和管理 AP , AP裝在燈桿上并由路燈進(jìn)行供電，同時(shí)可在后臺(tái)管理軟件商上展現(xiàn)和 定位AP設(shè)備?；诼窡舻奈锫?lián)網(wǎng)傳感網(wǎng)絡(luò)，其他物聯(lián) 網(wǎng)設(shè)備通過 WIFI基站輕松的獲取網(wǎng)絡(luò)連接，也為城市 居民提供便利，為市民的手機(jī)、PAD筆記本等智能設(shè)備提供網(wǎng)絡(luò)?；诼窡粑锫?lián)網(wǎng)的wifi應(yīng)用覆蓋面廣，城市居民可以通過手機(jī)搜索附近的wifi ,系統(tǒng)便自動(dòng)跳轉(zhuǎn)到“手機(jī)注冊(cè)頁(yè)面”，用戶只需要在“用戶登錄區(qū)” 輸入了手機(jī)號(hào)碼，并點(diǎn)擊“短信獲取密碼”，手機(jī)便可 收到系統(tǒng)動(dòng)態(tài)生成的密碼，輸入該密碼，進(jìn)入該區(qū)域的 無(wú)線網(wǎng)頁(yè)面，便可進(jìn)行使用。3.5.9,積水監(jiān)測(cè)應(yīng)用給人們隨著城市的快速發(fā)展，現(xiàn)有的的城市排水管網(wǎng)建設(shè)已 遠(yuǎn)遠(yuǎn)滯后于城市開發(fā)建設(shè)的步伐，部分地方的排水設(shè)施 已不能滿足城市排水的需要，無(wú)法承擔(dān)暴雨時(shí)的排放要 求。近年來(lái)，水害已成為諸多城市道路破壞最主要的病 害路燈物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)方案之一。道路路面積水，一方面降 低車輛的運(yùn)行能力，甚至使車輛產(chǎn)生液面滑移， 的由行帶來(lái)了極大的不便和雨天由行的安全問題；另一 方面，由于城市積水通常會(huì)使部分