周修浩
智能路燈網(wǎng)是上海飛樂(lè)音響股份有限公司依托上海儀電(集團(tuán))有限公司自主研發(fā)的i—stack智慧城市操作系統(tǒng),以智能路燈網(wǎng)為抓手,推出智能路燈桿,整合監(jiān)控?cái)z像頭、4G微基站,電子顯示屏、小型氣象站、環(huán)境監(jiān)測(cè)、電動(dòng)充電樁以及公共廣播等硬件功能,通過(guò)先進(jìn)的信息感知技術(shù),數(shù)據(jù)通信傳輸技術(shù)燈光控制技術(shù),計(jì)算機(jī)處理技術(shù)等,將采集到的數(shù)據(jù)和信息傳輸至i—stack操作系統(tǒng),經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)信息的分析、處理和優(yōu)化,化解城市交通擁堵和實(shí)現(xiàn)城市走向智慧城市,從而提高人們的幸福指數(shù),降低生活成本,創(chuàng)造更美好的城市生活。
上海飛樂(lè)音響股份有限公司推出的智能路燈網(wǎng)已在上海部分路段進(jìn)行試點(diǎn),取得了實(shí)效。
智能路燈網(wǎng)是智慧城市整體解決方案的重要組成部分,包括智能路燈網(wǎng)具備功能,解決方案和實(shí)踐維修三個(gè)組成部分,本文就此一點(diǎn)看法。
一、智能路燈網(wǎng)具備功能
(一)綠色照明功能
路燈網(wǎng)要提升道路的功能性,幫助縮減道路的使用成本,打造高效、環(huán)保、節(jié)能、舒適的道路氛圍,達(dá)到提高交通安全性,引導(dǎo)性、降低犯罪率的安全性,美化環(huán)境,刺激消費(fèi)的經(jīng)濟(jì)性和愉悅?cè)说男那椤?/p>
智能路燈網(wǎng)包括道路及隧道照明解決方案。
(二)視頻監(jiān)控功能
1.實(shí)時(shí)路況監(jiān)控
具備重點(diǎn)路段24小時(shí)擁堵檢測(cè)、停車(chē)檢測(cè)、進(jìn)行檢測(cè)、行人檢測(cè)、拋錨物檢測(cè)等監(jiān)控覆蓋。
2.異常事件報(bào)警
開(kāi)展智能分析技術(shù)對(duì)各類(lèi) 交通異常事件進(jìn)行檢測(cè)實(shí)現(xiàn)報(bào)警聯(lián)動(dòng)功能。
3.信息采集、數(shù)據(jù)支持
通過(guò)交通數(shù)據(jù)的檢測(cè)采集,為交通規(guī)劃和指揮調(diào)度提供數(shù)據(jù)支持。
(三)路燈控制功能
構(gòu)建完善的路燈智能控制系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)對(duì)管轄區(qū)域內(nèi)的路燈照明系統(tǒng)回路或單燈的高效、節(jié)能、安全、環(huán)保的管、控、營(yíng)一體化。并根據(jù)市場(chǎng)需求,配置多種靈活的集中式和單燈控制方式,滿足時(shí)間、空間、運(yùn)營(yíng)、邏輯控制等多方面的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用需求。
(四)廣播通信功能
1.公共廣播在平安城市的應(yīng)用極為廣泛,有應(yīng)急廣播、事務(wù)提醒、尋人呼叫、業(yè)務(wù)宣傳及背景音樂(lè)等功能,背景音樂(lè)及緊急廣播系統(tǒng)平時(shí)播放音樂(lè)節(jié)目,營(yíng)造輕松、溫馨、舒適的環(huán)境,并可根據(jù)不同的背景選擇不同的音樂(lè),有應(yīng)急報(bào)警時(shí)馬上切換到公共廣播狀態(tài)播放預(yù)先錄制音或直接人工廣播,疏散人群,減少損失。
2.通訊功能
隨著城市的發(fā)展,技術(shù)的革新,市民對(duì)wifi的需求越來(lái)越大,幾年前三大運(yùn)營(yíng)商在大力推廣城市局域網(wǎng),雖有一定的成效,在機(jī)場(chǎng),地鐵這些重要公共場(chǎng)所有做一些wifi覆蓋,但遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足市民的要求。要么信號(hào)弱,要么覆蓋不到,稍微遠(yuǎn)點(diǎn)就無(wú)法使用更重要的是收費(fèi)還不低。以路燈燈桿為載體,在實(shí)現(xiàn)路燈單桿控制的基礎(chǔ)上,可輕松實(shí)現(xiàn)全城市重要公共場(chǎng)所,如公園、廣場(chǎng)、商業(yè)區(qū)、風(fēng)景點(diǎn)、住宅小區(qū)等的wifi全覆蓋,運(yùn)行費(fèi)用低,覆蓋面廣。智能路燈可以提供wifi覆蓋。運(yùn)營(yíng)商將互聯(lián)網(wǎng)引入到道路路燈配電柜,再通過(guò)電力線將數(shù)據(jù)連接至每一盞路燈,在路燈燈具內(nèi)安裝wifiAP,信號(hào)可覆蓋直徑100米,過(guò)往的市民都可以免費(fèi)享用高速上網(wǎng)。
3.信息發(fā)布功能
發(fā)布政府部門(mén)的公共信息、警示信息、提示信息與智慧交通相結(jié)合,正常時(shí)用于道路限速標(biāo)識(shí),在道路上出現(xiàn)狀況,發(fā)布預(yù)警信息向車(chē)載顯示終端以及公眾移動(dòng)終端及時(shí)發(fā)布信息。
(五)充電樁功能
隨著政府逐步推廣新能源汽車(chē)。裝配在車(chē)站、小區(qū)等處的智能路燈桿上的充電樁是性價(jià)比較高的解決方案。
(六)便捷維修功能
目前大多數(shù)城市照明設(shè)施管理工作主要采用人工巡查模式,不能實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、全面地監(jiān)控全城的路燈運(yùn)行狀況,缺乏有效的故障預(yù)警機(jī)制,不僅工作量大,還浪費(fèi)人力、物力、財(cái)力。
智慧監(jiān)控系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)單燈故障報(bào)警,免人工巡線,節(jié)省維護(hù)成本,提高運(yùn)維效率。
(七)安全防護(hù)功能
由于目前城市基礎(chǔ)設(shè)施管理現(xiàn)狀是城市路燈覆蓋面積大,但管理手段落后,無(wú)法準(zhǔn)確發(fā)現(xiàn)線纜破損、漏電、被盜等情況,勢(shì)必給社會(huì)帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)損失,以及危害人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全。為此,對(duì)燈線纜進(jìn)行全天候?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè),及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常,防止出現(xiàn)財(cái)產(chǎn)損失及公共安全事件。
(八)智慧管理功能
通過(guò)監(jiān)控中心、平板電腦或者手機(jī)終端即可隨時(shí)隨地對(duì)每一盞路燈進(jìn)行監(jiān)控、管理,并能實(shí)現(xiàn)能耗分析、政府資產(chǎn)設(shè)備的管理。根據(jù)普查數(shù)據(jù)統(tǒng)一更新城市照明設(shè)施地理信息數(shù)據(jù)庫(kù),實(shí)現(xiàn)對(duì)路燈、控制箱、線纜、電纜井等照明設(shè)施的數(shù)字化管理。通過(guò)地理信息數(shù)據(jù)庫(kù),實(shí)現(xiàn)位置數(shù)據(jù)、屬性數(shù)據(jù)、多媒體數(shù)據(jù)、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的一體化管理。并通過(guò)安裝多種傳感器,達(dá)到對(duì)環(huán)境多種數(shù)據(jù)的監(jiān)測(cè)檢查。
二、智能路燈網(wǎng)解決方案
(一)路燈解決方案
1.確定道路寬度;中央隔離帶寬度;非機(jī)動(dòng)車(chē)及人行道寬度;道路表面材料及反射系數(shù)。
2.確定道路等級(jí)及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),確定道路設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。
3.根據(jù)不同情況選擇單側(cè)、交錯(cuò)、對(duì)稱、中央隔離帶等布燈方式。
4.選擇燈具及光源功率。
5選擇燈桿規(guī)格。
6開(kāi)展節(jié)能控制設(shè)計(jì)。
7.照明實(shí)施與調(diào)試。
路燈的血管式規(guī)律分布,無(wú)遮擋最佳位置,精確的地理坐標(biāo),配置供電線路。
(二)智能路燈網(wǎng)解決方案
智能路燈網(wǎng)是在由路燈所組成的公共基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上,借助無(wú)線通信/4G等現(xiàn)代信息技術(shù)和傳感器技術(shù),組建信息感知和傳輸網(wǎng);以智慧城市操作系統(tǒng)為管理后臺(tái),實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)交互環(huán)境下的智能照明、智慧交通、無(wú)線城市、信息發(fā)布等智慧城市管理核心功能,為智慧城市提供增值服務(wù)。
應(yīng)用無(wú)線zigbee、wifi、GPRS、PLC(電力載波控制)等多種物聯(lián)網(wǎng)和IT技術(shù),實(shí)現(xiàn)了對(duì)LED路燈的遠(yuǎn)程單燈開(kāi)關(guān)、調(diào)光、檢測(cè)、維護(hù)管理等管控功能?;谥悄苈窡艟W(wǎng),利用監(jiān)控?cái)z像頭、DFID、微基站等傳感功能,通過(guò)先進(jìn)的交通信息采集技術(shù)、數(shù)據(jù)通信傳輸技術(shù)、電子控制技術(shù)和計(jì)算機(jī)處理技術(shù),將采集到的數(shù)據(jù)和信息傳輸?shù)皆破脚_(tái),經(jīng)過(guò)分析、處理和優(yōu)化后的數(shù)據(jù)信息為各類(lèi)用戶提供全面的交通信息服務(wù)。
1.電力載波控制系統(tǒng)
路燈控制系統(tǒng)采用了國(guó)內(nèi)最先進(jìn)的電力線載波通信技術(shù),系統(tǒng)由集中控制器、單燈控制器及配套系統(tǒng)監(jiān)控軟件組成,能通過(guò)現(xiàn)有路燈供電電力線對(duì)每盞路燈進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)路燈系統(tǒng)的智能化管理。
2.視頻監(jiān)控系統(tǒng)
視頻監(jiān)控系統(tǒng)能夠完成圖像采集、傳輸、處理、顯示和記錄等功能,具有實(shí)時(shí)監(jiān)控、圖片抓拍、錄像查詢回放、視頻數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)、切換顯示等傳統(tǒng)安防系統(tǒng)功能的基礎(chǔ)上,特別擴(kuò)展創(chuàng)新了包括人臉識(shí)別、聲紋識(shí)別、熱成像等智能視頻分析功能,同時(shí)通過(guò)與跨線報(bào)警、入侵報(bào)警、電子巡更、公共廣播等安防子系統(tǒng)進(jìn)行多系統(tǒng)聯(lián)動(dòng),滿足了城市管理部門(mén)多系統(tǒng)、多應(yīng)用業(yè)務(wù)開(kāi)展的需要。
3. 路燈控制系統(tǒng)
一是廣播控制模式:通過(guò)集中控制實(shí)現(xiàn)對(duì)每個(gè)回路的總電源的控制。可以通過(guò)設(shè)置控制方式控制每個(gè)回路,也可以通過(guò)分組設(shè)置,將回路分為不同的組別,實(shí)現(xiàn)每個(gè)回路不同開(kāi)關(guān)時(shí)間的控制。
系統(tǒng)可以將所有回路按照不同的開(kāi)關(guān)燈時(shí)間分為若干組(全夜燈、半夜燈1、半夜燈2、半夜燈3),每組可以單獨(dú)獨(dú)立控制,實(shí)現(xiàn)回路輸出屬性的任意配置,達(dá)到控制節(jié)能的效果。
集中控制模式包括:定時(shí)控制、定制周控制、綜合控制、手動(dòng)控制等6種工作方式。無(wú)論集控器工作在任何方式,裝置意外失電后,在電源恢復(fù)后,都可控制路燈為斷點(diǎn)前狀態(tài)。
二是單燈控制模式
控制器通過(guò)PLC電力載波的方式實(shí)現(xiàn)與單燈控制器的通信,用戶即完成對(duì)每盞燈的開(kāi)關(guān)和調(diào)光以及各種電參數(shù)的監(jiān)測(cè)。控制器內(nèi)置五種單燈控制方式:群控、組控、間控、點(diǎn)控、手控。無(wú)論工作在任種方式,裝置意外失電后,在電源恢復(fù)后,都可控制路燈為斷電前狀態(tài)。同時(shí)可設(shè)置兩組開(kāi)關(guān)燈時(shí)間和兩組節(jié)能時(shí)間,實(shí)現(xiàn)單燈控制和分時(shí)節(jié)能,用戶可以靈活配置單燈控制器的輸出方式,通過(guò)單燈調(diào)光來(lái)完成整體節(jié)能。真正實(shí)現(xiàn)按需照明,最大化節(jié)能。
4. 廣播通訊系統(tǒng)
一是在廣播上,能夠?qū)Σ煌謪^(qū)的揚(yáng)聲器進(jìn)行音量調(diào)整和音源監(jiān)聽(tīng),可以將喊話信號(hào)和背景音樂(lè)信號(hào)發(fā)送到不同的揚(yáng)聲器分區(qū),并且可以實(shí)現(xiàn)特定的分區(qū)播放不同的背景聲音;配合線路監(jiān)測(cè)設(shè)備,可以對(duì)揚(yáng)聲器回路進(jìn)行檢測(cè),揚(yáng)聲器或揚(yáng)聲器線路一旦短路或斷路,控制計(jì)算機(jī)能夠即時(shí)顯示該路故障狀態(tài),便于及時(shí)排除故障。
二是架設(shè)4G微機(jī)站,在道路區(qū)域wifi覆蓋。
5. 充電樁系統(tǒng)
燈桿裝有光電樁系統(tǒng)。
6. 便捷維修系統(tǒng)
智能路燈網(wǎng)具有GIS地理信息顯示,顯示每條線路,每盞燈的位置,有效監(jiān)控各處照明狀態(tài),并能快速準(zhǔn)確的進(jìn)行故障定位。支持嵌入百度、谷歌、市政專(zhuān)用電子地圖等;視頻監(jiān)控系統(tǒng)及故障報(bào)警系統(tǒng)。
7. 安全防護(hù)系統(tǒng)
系統(tǒng)具有線路漏電檢測(cè)自動(dòng)報(bào)警功能;具有自動(dòng)斷電報(bào)警、來(lái)電提醒功能;具有意外開(kāi)燈、意外關(guān)燈報(bào)警功能;具有三相電壓缺相報(bào)警功能;超負(fù)荷檢測(cè),可以設(shè)定線路最大允許負(fù)荷,當(dāng)負(fù)載超限時(shí)提供報(bào)警;門(mén)磁檢測(cè),支持配電柜門(mén)磁開(kāi)關(guān)量檢測(cè),當(dāng)控制柜被開(kāi)啟時(shí)產(chǎn)生報(bào)警。系統(tǒng)并具備線纜安全及防盜系統(tǒng),具有線纜全天監(jiān)控及防盜功能,具備上位機(jī)、短信、郵件報(bào)警功能。
8. 智慧管理系統(tǒng)
智慧路燈網(wǎng)通過(guò)GPRS、CDMA通信方式實(shí)現(xiàn)遙控、遙測(cè)、遙信、遙調(diào)、遙視的五遙功能。
一是遙控:應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)控制技術(shù),實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)改變被控設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。
二遙測(cè):應(yīng)用遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集、測(cè)量技術(shù),將被測(cè)路燈的狀態(tài)、故障信息、電能數(shù)據(jù)等測(cè)量值回轉(zhuǎn)至服務(wù)器。
三遙信:應(yīng)用無(wú)線和電力線載波通信技術(shù),完成設(shè)備狀態(tài)的監(jiān)視,如告警狀態(tài)或開(kāi)關(guān)狀態(tài)、位置信息等。
四是遙調(diào):在路燈管理中心遠(yuǎn)程調(diào)節(jié),接受并執(zhí)行遙調(diào)命令,調(diào)節(jié)路燈照明亮度,調(diào)光等級(jí)可到200級(jí),適用于鈉燈路燈和LED路燈。
五是遙視:在重點(diǎn)地段或有夜景景觀的地點(diǎn)安裝攝像機(jī),在監(jiān)控中心可以直接地監(jiān)視夜景及其控制情況。
總之,智慧照明監(jiān)控系統(tǒng)是現(xiàn)實(shí)時(shí)控+光控+經(jīng)緯度控制+手動(dòng)控制的智能綜合控制,可以根據(jù)所在城市經(jīng)緯度、不同天氣季節(jié)的光照變化、特殊照明需求(如配合交通路口、公安交警攝像頭的照明需求等)、特殊節(jié)假日照明需求等,按需開(kāi)閉路燈及調(diào)節(jié)功率,在節(jié)約用電的同時(shí),做到光資源的按需分配。另外,用戶可以在分析能耗報(bào)表系統(tǒng)及資產(chǎn)管理系統(tǒng)上,根據(jù)不同需要自定義統(tǒng)計(jì)的對(duì)象、內(nèi)容等,并對(duì)各類(lèi)查詢、統(tǒng)計(jì)報(bào)表的樣式等進(jìn)行編輯和管理,實(shí)現(xiàn)對(duì)集中器廣播控制、組控制和單燈控制等功能。
三.智能路燈網(wǎng)便捷維修
對(duì)于如此復(fù)雜的智能路燈網(wǎng)不僅安裝路燈便捷,安裝工作人員在安裝路燈完畢后,使用手機(jī)APP掃描設(shè)備的一維碼并拍照一起上傳,即可實(shí)現(xiàn)一邊安裝,一邊將路燈的信息直接錄入到系統(tǒng)中,不需要再回到辦公室再手工一個(gè)個(gè)錄入路燈相關(guān)的信息。大大節(jié)約了路燈信息的錄入工作程序。而且維修便捷。如:原有的路燈維修,白天時(shí)間需要開(kāi)著所有路燈,一個(gè)一個(gè)查找故障,或者晚上徹夜巡線,不僅工作效率低且浪費(fèi)人力、財(cái)力。而現(xiàn)在只要通過(guò)手機(jī)APP,可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)了解路燈的每日亮燈率、故障提示、故障報(bào)表、故障上報(bào)、工單派發(fā)、工單領(lǐng)取、故障設(shè)備GPS定位、上報(bào)故障狀態(tài)、維修進(jìn)度跟蹤、維修結(jié)果上報(bào)、維修人員績(jī)效考核;同時(shí),手機(jī)APP還具備輔助安裝和路燈基礎(chǔ)數(shù)據(jù)形成和入庫(kù)存儲(chǔ)的功能。
(作者單位:上海飛樂(lè)工程建設(shè)發(fā)展有限公司)