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智慧燈桿-基于城市燈桿綜合利用

發表時間:2019-03-21 14:31

  目前我國絕大多數城市的城市路燈桿僅具備單一功能,并與交通信號設施、通信設施、其它道路公共服務設施同時分布于道路空間,過多占用了有限的路面資源,增加了公共資金投入,影響交通通行和城市美觀。

  城市路燈桿綜合利用的目的是在完成基本照明功能的同時承擔其他公共服務功能,減少道路設施的公共經費投入。隨著城市信息化的發展,道路照明管理不僅需要不斷提升本身的信息化水平,同時將為整個城市的信息化提供支撐。

  “城市路燈桿綜合利用”項目將新建或改造現有的燈桿設施,為智慧照明、綠色減排、新能源汽車充電、移動通信、公共安全等諸多領域提供新型設施和便利條件。

  1原則

  “城市路燈桿綜合利用”項目將立足于城市路燈桿的本體功能,有條件地開放一些公益性的應用和便民功能,通過試點工程,積累經驗,形成規范,推進安全照明,綠色照明、智慧照明,促進全市智慧應用的發展。

  項目的實施需遵循以下原則。

  1.1公共性

  城市路燈桿作為公共設施,是為全體市民服務的,因此所有資源應盡量開放,以提高公共服務的效益。

  1.2安全性

  城市路燈桿作為公共設施的安全性是極為重要的,必須考慮以下四方面的安全性:

  1)用電的安全性。要求設備的功耗小于電源的載荷容量,充分考慮設備、材料、施工符合安全用電要求。

  2)照明燈具運行安全。避免因為綜合利用項目的實施造成照明系統運行出現故障,確保燈具運行按時開啟和關閉,確保照明系統符合運行要求。

  3)其他設備的運行安全。綜合利用項目所安裝的設備大多是為公眾提供服務的,其運行狀況涉及公眾便捷,因此必須保障設備的運行安全。

  4)支付系統的安全。充電樁的運行涉及計費,必須考慮支付系統的安全。

  1.3可控性

  “城市路燈桿的綜合利用”項目的實施將不斷提升照明系統本身的信息化管理水平,同時提升燈桿自身的信息化水平。燈桿以及附設的設備必須實施遠程監測和遠程控制,體現智慧智能、公共便捷的特點。

  1.4經濟性

  城市路燈桿綜合利用的本意是要求燈桿在完成基本照明功能的同時承擔其他公共服務功能,減少道路設施的公共經費投入,因此項目實施時必須考慮經濟性,最大限度的節約公共經費的投入,要集約高效、綠色低碳。

  2主要功能

  2.1智慧照明

  智慧照明是集計算機網絡技術、通信技術、控制技術、數據采集技術等形成先進的照明管理系統,目的是實現城市照明人性化管理、智能控制、自動監測、主動告警、智能分析,從而提高照明管理的工作效率和服務效率。照明燈具選用led照明燈具,相比傳統高壓鈉燈,具有光效高、能耗低、使用壽命長、顯色性好等優勢。選用LED路燈作為智慧燈桿照明源,能夠快速啟動,也可以快速調整光照度值,達到實時動態節能的目的。

  2.2聯網監控

  視頻聯網監控是各行業重點部門或重要場所進行實時監控的基礎,管理部門可通過它獲得有效數據、圖像或聲音信息,對突發性事件的過程進行及時的監視和記錄,可以作為高效、及時地指揮以及處理案件的依據。

  2.3智能廣播

  公共廣播系統由現場的對講終端、室外音箱及監控室的管理平臺、網絡麥克風設備等組成,集播放背景音樂,宣傳和緊急廣播為一體,平時播放一些背景音樂,或者播報時事政策,緊急時可用來播放尋人廣播,緊急情況提示等。管理中心可以對網絡中的所有終端進行單向(對點、分區或者全區)喊話、雙向對講和監聽等。

  2.4應急求助

  對全市所有的道路照明設施進行統一編碼,每一個道路照明設施分配一個唯一的編碼,通過編碼可精確識別單個道路照明設施的身份信息和位置信息。根據需要為若干道路照明設施增加求助按鈕。情況緊急時,市民直接走到該道路照明設施旁,按下求助按鈕與求助中心人員進行視頻通話,包含位置信息的求助信息將會直接發送到管理平臺,同時該道路照明設施附近的監控攝像頭立刻拍攝現場的實時視頻,并傳回管理平臺,供管理人員處理使用。

  2.5智能感知

  道路照明設施本身無法感知周圍環境,但通過增設傳感器,道路照明設施即可對周圍環境進行檢測,實現道路照明設施的智能感知,在本方案中主要實現的城市道路智能感知有PM2.5監測、溫濕度監測、噪音監測的監測。在遍布全市的路燈桿上安裝相應檢測儀,就可以持續、實時監測全市各區域數據。由路燈桿將監測信息上報到管理平臺,管理平臺即可匯總當前全市的PM2.5值、溫濕度、噪音情況,為相關部門的工作提供依據。

  2.6信息交互

  城市路燈桿數量大、分布廣,借助短距離通信技術,城市路燈桿安裝通信設備后可與附近的電子設備通信,實現信息發布。本方案中實施信息發布方式為無線WIFI熱點。通過路燈桿的短距離通信技術,用戶不但可以用個人電腦、手持設備(如智能手機、平板電腦)等終端設備以無線的方式接收信息,同時也可以實現信息的查詢,方便市民的生活,特別是可以為景點游客提供很大的便利。

  2.7無線城市

  為了緩解通信需求增加與小區基站密度不夠的矛盾,改善信號覆蓋狀況,利用燈桿架設基站將是一個有效的措施。本方案以蜂窩方式進行無線網絡組網的通信系統(即GSM、TDMA、CDMA、3G、4G等)的基站為主進行設計。

  WIFI主要設備是無線路由器、天線、傳輸設備和電源。無線路由器的設備和天線均小于蜂窩通信系統基站。目前正在實施的iSHANGHAI城市熱點項目正在道路兩側大量布設此類設備。WIFI天線架設高度約10米以下,傳輸半徑一般僅100米以內,因此十分適合在燈桿上架設計。

  2.8綠色能源

  近年來新能源汽車市場投放量不斷增大,然而充電樁的數量遠遠無法滿足電動汽車的需求。充電樁與城市路燈桿合二為一,為新能源汽車提供充電,將極大解決充電樁不足的問題。無線充電采用非接觸式充電,不用插拔充電槍,只需車子停到停車位上,充電樁與汽車進行無線連接確認通信成功即可進行充電,減少人為插拔充電槍的步驟,減少了因下雨等天氣電器連接造成的安全隱患,充電完全可以實現無人值守,使用較為便利。

  3模式分析

  3.1投資模式分析

  3.1.1政府投資

  政府投資主要有以下兩種方式:

  (1)委托運營模式

  政府出錢,委托一個有能力的管理單位運行管理維護保養路燈設備。這種模式在運營過程中,運營管理維護部門大都不對資產及運營成本負責。

  (2)自營模式

  政府自己成立事業或者企業單位的路燈設施管理部門,自主管理路燈設施運行的維護、養護工作 。

  3.1.2PPP模式

  公私合營模式(PPP),以其政府參與全過程經營的特點受到國內外廣泛關注。PPP模式將部分政府責任以特許經營權方式轉移給社會主體(企業),政府與社會主體建立起“利益共享、風險共擔、全程合作”的共同體關系,政府的財政負擔減輕,社會主體的投資風險減小。

此文關鍵字:智慧燈桿
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