隨著我國(guó)城市化建設(shè)進(jìn)程加快，城市面積不斷擴(kuò)張，城市人口與車輛保有量激增，城市管理面臨愈來(lái)愈嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。

 

如何在城市現(xiàn)有的公共設(shè)施基礎(chǔ)上加強(qiáng)和完善綠色照明、交通誘導(dǎo)、監(jiān)控檢測(cè)、應(yīng)急救援等設(shè)施與設(shè)備，利用最合理、經(jīng)濟(jì)、科學(xué)的方式為市民營(yíng)造安全、舒適、智能的城市環(huán)境，成為了擺在城市管理者面前的一道難題。

 

路燈作為城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重要一環(huán)，充分展示了“無(wú)處不在”的地理優(yōu)勢(shì)和自帶市電配套的供電便利，形成了連接城市物聯(lián)網(wǎng)的天然節(jié)點(diǎn)。

 

基于物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、空間地理信息集成等新一代信息技術(shù)的應(yīng)用，遍布在城市各個(gè)分支的路燈，通過(guò)感知、分析、整合城市運(yùn)行核心系統(tǒng)的各項(xiàng)關(guān)鍵信息，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)于城市服務(wù)、公共安全、環(huán)保在內(nèi)的各種需求做出智能響應(yīng)，這便是明思維自主研發(fā)的智慧路燈系統(tǒng)解決方案。這樣的路燈不僅僅是燈，也是智能感知和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的節(jié)點(diǎn)！

 

一、智慧路燈系統(tǒng)解決方案概述

 

重慶明思維依托在LED顯示屏、LED路燈和硬軟件系統(tǒng)集成上的綜合開發(fā)能力，成功開發(fā)了智慧路燈系統(tǒng)，首先解決道路亮化照明問(wèn)題；同時(shí)，通過(guò)智慧路燈的建設(shè)，實(shí)現(xiàn)智慧城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。

 

明思維智慧路燈系統(tǒng)應(yīng)用框架如下圖1所示，


具有以下特點(diǎn)：

 

自主研發(fā)的無(wú)線路燈控制方案，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制、遠(yuǎn)程維護(hù)；

 

承載了LED戶外顯示屏作為信息發(fā)布的平臺(tái)；

 

集成了感知設(shè)備，包括環(huán)境傳感器、RFID閱讀頭和攝像頭；利用路燈天然的地理優(yōu)勢(shì)，解決了智慧城市感知層設(shè)備的供電與載體問(wèn)題；

 

內(nèi)嵌自主研發(fā)的智慧路燈控制器；將智能燈控、LED屏控制、信息采集和信息傳輸集成在一個(gè)控制器之內(nèi)，并具有一定的本地?cái)?shù)據(jù)處理能力；

 

配套明思維智慧路燈控制軟件系統(tǒng)；依托云平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)點(diǎn)（智慧路燈）—線（道路）—面（城市）的三級(jí)監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)對(duì)燈、屏的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)和維護(hù)。

 

圖1  明思維智慧路燈系統(tǒng)應(yīng)用框架圖

 

二、智慧路燈系統(tǒng)功能概述

 

明思維智慧路燈基于物聯(lián)網(wǎng)信息傳感設(shè)備，通過(guò)路燈對(duì)信息進(jìn)行智能采集、存儲(chǔ)、傳遞、處理，它不僅可以作為一個(gè)重要的信息傳輸通道，也是市政信息發(fā)布終端、互動(dòng)終端、監(jiān)測(cè)終端，是現(xiàn)代化城市中一道亮麗的名片。具體來(lái)說(shuō)，明思維智慧路燈系統(tǒng)的功能如下圖2所示。

 

圖2  明思維智慧路燈系統(tǒng)功能圖

 

“明思維智慧路燈系統(tǒng)”不僅擁有基本的智能照明模塊，還集信息發(fā)布模塊、信息采集模塊、信息傳輸和控制模塊、應(yīng)急電源模塊等于一身，通過(guò)配備的戶外小間距LED顯示屏、攝像頭、無(wú)線WiFi以及充電樁，可實(shí)現(xiàn)LED路燈照明、LED顯示屏顯示、通訊與控制、視頻監(jiān)控、RFID人/物監(jiān)測(cè)、環(huán)境傳感監(jiān)測(cè)、電動(dòng)車充電樁和緊急呼叫等不同應(yīng)用。

 

這些多樣化的應(yīng)用使其在節(jié)約能源、環(huán)境友好、事故預(yù)警、公共安全及便民出行等多方面大有用武之地，具有極高的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值，既可以全面提升和改善社會(huì)效益，又可以作為智慧城市的信息感知終端，支撐起城市物聯(lián)網(wǎng)的全范圍覆蓋。

 

三、智慧路燈系統(tǒng)解決方案優(yōu)勢(shì)

 

明思維智慧路燈系統(tǒng)擁有以下三大核心優(yōu)勢(shì)，對(duì)于構(gòu)建智慧城市具有重要意義。

 

（一）LED智能照明——打造綠色創(chuàng)新城市

 

明思維智慧路燈LED照明系統(tǒng)通過(guò)采用先進(jìn)的節(jié)電設(shè)備和完善的電力方案來(lái)節(jié)約電力使用量，有效地緩解能源緊缺的現(xiàn)狀，達(dá)到節(jié)約能源及減少碳排放的目的。表1對(duì)比了幾種常見燈的耗電量和參數(shù)，具體如下。

表1  幾種常見燈的參數(shù)和耗電量比較

 

 

 

明思維智慧路燈LED照明系統(tǒng)采用智能控制，實(shí)現(xiàn)可觀的二次節(jié)能，如下圖3。以3000盞100W LED路燈為例，計(jì)算沒(méi)有控制和全亮12小時(shí)有智能控制，6小時(shí)全亮，3小時(shí)50%，3小時(shí)25%數(shù)據(jù)，可計(jì)算智能控制LED路燈節(jié)電優(yōu)勢(shì)，見下表2：

 

圖3 明思維智慧路燈LED照明系統(tǒng)功率輸出圖

 

結(jié)合圖3和表1可以看出，保持原有路面照明條件下，以3000盞路燈為單位進(jìn)行比較，LED燈比高壓鈉燈每年節(jié)約電費(fèi)151.2萬(wàn)元；如果使用智能控制，LED路燈每年將節(jié)電192.3萬(wàn)元。同時(shí)，LED路燈使用壽命是高壓鈉燈的2.5倍，壽命顯著增長(zhǎng)；工作時(shí)的LED燈表面溫度遠(yuǎn)低于高壓鈉燈，因此LED燈具壞損率更低，這就大大減少了LED路燈的維護(hù)成本。

 

表2 智能、無(wú)智能控制的LED燈具節(jié)電能力對(duì)比

 

 

 

（二）全彩LED屏信息發(fā)布——創(chuàng)造雙贏效益

 

在如今這個(gè)信息大爆炸的時(shí)代，各種魚龍混雜的信息鋪天蓋地而來(lái)，沖擊著人們。人們已經(jīng)無(wú)法從信息的海洋中分辨誰(shuí)是精華，誰(shuí)是糟粕。當(dāng)人們對(duì)手機(jī)上雜亂的信息感到疲憊時(shí)，隨處可見的智慧路燈就成為了正確、主流的信息平臺(tái)。如下圖4所示的明思維智慧路燈信息發(fā)布系統(tǒng)，采用高亮度戶外全彩LED顯示屏，凈顯面積為1m2，去?；脑O(shè)計(jì)，可視角可達(dá)120°。它不僅是一個(gè)信息發(fā)布平臺(tái)，同時(shí)也是官方公信實(shí)力的延展。

 

   圖4  明思維智慧路燈信息發(fā)布系統(tǒng)

 

（三）智慧管理平臺(tái)——打造智慧城市

 

1、智慧管理——城市設(shè)施集中管理

 

明思維智慧路燈系統(tǒng)可以采集城市設(shè)施中的資產(chǎn)標(biāo)簽，當(dāng)城市道路周圍的市政設(shè)施受到侵犯時(shí)（如窨井蓋、配電箱、垃圾箱等園區(qū)公共設(shè)施），發(fā)出報(bào)警信息。

 

報(bào)警信息同時(shí)推送至顯示屏信息欄、服務(wù)中心監(jiān)控端。顯示屏端的提示信息，警示行人異常情況出現(xiàn)；監(jiān)控端工作人員，接收到報(bào)警信息后，將信息發(fā)送至相關(guān)管理部門，進(jìn)行及時(shí)處理。

 

如若公共設(shè)施失竊/損壞，可通過(guò)監(jiān)控?cái)z像頭取證攝像頭。

 

如下圖5、6所示，智慧路燈通過(guò)RFID設(shè)備對(duì)道路周圍的市政設(shè)施進(jìn)行統(tǒng)一管理。以管網(wǎng)窨井蓋為例，在管網(wǎng)窨井蓋下方安裝資產(chǎn)標(biāo)簽，當(dāng)窨井蓋發(fā)生移動(dòng)、反轉(zhuǎn)等異常情況，觸發(fā)標(biāo)簽報(bào)警。

 

數(shù)據(jù)經(jīng)由智慧路燈本地處理，對(duì)軟件平臺(tái)發(fā)布報(bào)警信息，同時(shí)攝像頭捕抓報(bào)警視頻、圖像信息。

 

圖5 窨井蓋管理系統(tǒng)1

 

智慧路燈將圖像信息回傳服務(wù)器端，經(jīng)由服務(wù)器端對(duì)現(xiàn)場(chǎng)圖像進(jìn)行進(jìn)一步處理，通過(guò)圖像識(shí)別確定井蓋實(shí)時(shí)發(fā)生異常情況。

 

這樣可降低井蓋報(bào)警的誤觸發(fā)率，進(jìn)一步提高城市市政資產(chǎn)監(jiān)控的準(zhǔn)確性、可靠性。

 

二次驗(yàn)證完成后，將警報(bào)信息發(fā)布給周圍群眾，通過(guò)LED戶外顯示屏更直接、更快捷的進(jìn)行信息發(fā)布，可以起到立竿見影的效果。

 

2、智慧安防——車輛、人員出入安全管理

 

明思維智慧路燈系統(tǒng)可以對(duì)城市道路中人流量、車流量密集的公共場(chǎng)所出入口和大型社區(qū)出入口的周邊道路進(jìn)行車輛及人員監(jiān)控。

 

在區(qū)域內(nèi)挑選多個(gè)關(guān)鍵路口、車輛匯集位置，安裝多個(gè)"前端設(shè)備—網(wǎng)絡(luò)攝像頭"，對(duì)區(qū)域內(nèi)的車輛/人員流動(dòng)情況進(jìn)行抓拍，并上傳車牌信息，經(jīng)由本地?cái)?shù)據(jù)處理。

 

同時(shí)，在信息公共顯示屏上顯示出入園區(qū)車輛、人員信息，起到園區(qū)安全管理的功能。并且對(duì)違反停車行為及時(shí)準(zhǔn)確地取證查處，預(yù)警提示違法行為，規(guī)范駕駛員停車行為，保證道路暢通安全。

 

3、無(wú)線城市——無(wú)線網(wǎng)絡(luò)全覆蓋

 

隨著人們無(wú)線上網(wǎng)的需求，移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)滲透至社會(huì)生活的各個(gè)領(lǐng)域。如下圖7所示，明思維智慧路燈無(wú)線上網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)嵌WiFi模塊與微基站，本身就是 WiFi/4G/5G 網(wǎng)絡(luò)的載體，支持無(wú)感知、短信和二維碼訪客等多種高效便捷的無(wú)線上網(wǎng)認(rèn)證方式。

 

與傳統(tǒng)的宏基站網(wǎng)絡(luò)相比，應(yīng)用智慧路燈無(wú)線微基站方案運(yùn)營(yíng)成本降低50%，能耗降低35%，極大地降低了運(yùn)營(yíng)商的綜合運(yùn)營(yíng)成本。同時(shí)該方案具有體積小、功率高、安裝便利、覆蓋廣、隱蔽的優(yōu)勢(shì)，能幫助運(yùn)營(yíng)商解決尋址困難，實(shí)現(xiàn)快速部署，提供高質(zhì)量的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。

 

圖7 無(wú)線城市系統(tǒng)圖

 

4、環(huán)境監(jiān)測(cè)——建設(shè)綠色生態(tài)示范城

 

明思維智慧路燈環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)具有多種監(jiān)測(cè)功能，如下圖8所示，可針對(duì)客戶的不同需求配備相應(yīng)的傳感器。環(huán)境傳感信息將被傳送至服務(wù)器端，以便進(jìn)一步的處理、分析與保持等。

 

通過(guò)傳感器檢測(cè)到的部分環(huán)境信息，實(shí)時(shí)發(fā)布到顯示屏，實(shí)現(xiàn)對(duì)重大環(huán)境污染事件、緊急突發(fā)事件的及時(shí)快速預(yù)警，充分展示城市內(nèi)環(huán)境生態(tài)優(yōu)勢(shì)。

 

圖8 環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

 

5、充電樁——助力新能源

 

目前，充電設(shè)施建設(shè)不足成為新能源汽車發(fā)展的瓶頸已是社會(huì)共識(shí)。經(jīng)過(guò)多種方案對(duì)比，智慧路燈已經(jīng)被驗(yàn)證為最經(jīng)濟(jì)可行的充電樁解決方案。

 

如下圖9所示，智慧路燈與充電樁結(jié)合，可以突破城市充電樁建設(shè)過(guò)程中存在的征地難、建設(shè)費(fèi)用高、電力配套難等困局，快速推進(jìn)和建設(shè)，幫助城市管理者和電動(dòng)汽車、充電樁運(yùn)營(yíng)商構(gòu)建“燈、樁、網(wǎng)、車”一體化產(chǎn)業(yè)聯(lián)動(dòng)的智慧城市運(yùn)營(yíng)生態(tài)圈。

 

新能源車只要?？吭诼窡襞?，用手機(jī)掃描充電樁二維碼，并安裝相關(guān)APP后，就可將汽車與路燈連接開始充電。

 

圖9 明思維單盞智慧路燈充電樁充電演示

 

四、智慧路燈系統(tǒng)解決方案應(yīng)用案例

 

2016年5月下旬，由重慶明思維承建的智慧路燈系統(tǒng)大規(guī)模應(yīng)用項(xiàng)目——江蘇洪澤城區(qū)LED道路照明及智慧路燈應(yīng)用系統(tǒng)工程順利通過(guò)驗(yàn)收。在這一項(xiàng)目中，明思維提供了自主研發(fā)生產(chǎn)的3000余套LED智能路燈和30余套智慧路燈及系統(tǒng)平臺(tái)，安裝在洪澤縣14條主干道、12條次干道、21條支路及新建道路共54條道路上，為打造智慧城市提供良好的示范案例。（見圖10）

 

圖10 江蘇洪澤明思維智慧路燈系統(tǒng)落地項(xiàng)目 

 

2016年9月，杭州G20峰會(huì)召開期間，明思維安裝于G20峰會(huì)舉辦地--錢江世紀(jì)城的智慧路燈系統(tǒng)向八方來(lái)賓展現(xiàn)如何以路燈燈桿為載體，以大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、地理信息、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)等新一代信息技術(shù)作為驅(qū)動(dòng)力，建立一套智能的、可持續(xù)的城市發(fā)展模式。

 

2016年12月中旬，人民日?qǐng)?bào)、新華社、央視新聞等多家媒體報(bào)道了重慶明思維安裝于北京左安門西街的智慧路燈系統(tǒng)。據(jù)悉，該系統(tǒng)由10套智慧路燈控制67套智能調(diào)光路燈組成的路燈物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，是北京市大規(guī)模應(yīng)用智慧路燈系統(tǒng)案例。