基于智慧灯杆的智慧城市解决方案

1基于智慧灯杆的智慧城市解决方案11项目概述 11.1项目背景 11.2项目建设目标 41.2.1项目定位 41.2.2项目实施目标 51.3项目实施内容 81.4设计依据 81.4.1相关文件 81.4.2基础资料 81.4.3政策依据 91.4.4规范标准 2现状分析和需求分析 2.1现状描述与分析 2.2.1功能需求 2.2.2数据需求 2.2.3安全需求 3智慧路灯杆及功能设备 3.1总体功能描述 3.2功能规划设计 3.2.1智慧照明功能模块 3.2.25G设备模块 223.2.3视频智慧安防 233.2.4公共广播及一键呼叫 263.2.5环境监测 26 3.3典型场景及功能应用 3.3.1典型场景-商街/步行街场景应用 23.3.2典型场景-市政城管场景应用 3.3.3典型场景-交通安全场景应用 334智慧路灯大脑顶层设计 4.1建设概述 4.1.1背景及现状 4.1.2设计原则 4.2顶层设计 4.2.1感知控制设计 4.2.2监控中心结构 4.2.3部署架构设计 4.2.4软件架构设计 4.2.5内网及外网应用服务交互及权限策略 424.2.6开放性要求说明 4.2.7扩展能力设计 4.2.8系统安全设计 444.3功能规划设计 4.3.1平台管理 444.3.2信息管理模块 4.3.3设施管理系统 4.3.4生产管理系统 4.3.5移动应用系统 5总体规划 5.1规划范围 5.2总体网络架构 5.2.1网络边界区 5.2.2汇聚核心区 5.2.3智慧路灯接入区 5.2.4应用系统部署架 5.3总体业务流程 5.4总体网络方案 36实施要求 726.1智慧路灯点位总体方案 6.1.1总体方案概述 6.1.2布灯原则 6.1.3智慧灯杆设备布点 6.1.4运行维护 6.25G站点规划 6.2.1总体方案概述 6.2.2部署原则 6.2.35G典型设备技术参数要求 6.3配电系统设计 6.3.1工程概述 6.3.2设计依据 6.3.3供配电设计原则 6.3.4配电系统设计方案 6.4网络设计 6.4.1整体网络架构设计 6.4.2系统核心区设计 6.4.3汇聚区网络设计 6.4.4接入区网络设计 6.5光缆设计 6.5.1工程概况 6.5.2光缆技术要求 6.5.3需求分析 6.5.4光缆设计方案 6.6平台功能要求技术要求 6.6.1数据连接层技术要求 6.6.2数据平台层技术要求 6.6.3应用层功能要求 6.6.4运维管理子系统 46.7存储系统设计 6.7.1机房建设示意图 6.7.2机房机房环境要求 7防雷与接地安全设计 7.1设计原则 7.2设计方案 8运行维护要求 8.1监控服务 8.2现场服务 8.3巡检服务 8.4技术咨询和培训 8.5特殊事件现场值守 8.6运维管理团队 9智慧项目运营收益分析 10项目建设清单 10.1项目建设方案一：重新更换所有灯杆 10.2项目建设方案二：在原有灯杆基础上进行改造 11项目概述1.1项目背景智慧路灯智慧城市要求充分运用信息和通信技术手段感测、分析、整合城市运行核心系统的各项关键信息，从而对于包括民生、城市服务、工商业活动在内的各种需求做出智能的响应。在这个过程中，迫切需要一个信息采集、信息处理、信息发布的载体。路灯作为城市中密度最多应用的智慧灯杆，可根据不同业务场景需求量身定做，集成相应功智慧路灯是建设智慧城市概念必不可少的产物。构建智慧城市系统平台复杂，城市路灯数量众多，是城市最密集的基础设施，便于信息的采集管理和发布，智慧路灯是最佳的一个落脚点。智慧灯杆未来是物联网重要的信息采集来源，城市智慧灯杆是智慧城市的一个重要组成部分，能够实现城市及市政服务能力提升，也是智慧城市的一个重要入口，可促进智慧市政和智慧城市在城市照明业务方面的落地。智慧灯杆通过集成传感器，采集城市的信息，在未来将产生智慧城市所需的各种大数据。数据上传到云端，在云端形成大数据。这些数据可与政府内部的交通系统、警务管理系统、财政管理系统和采购系统进行交互，为智慧城市的大数据应用提供多种数据2智慧路灯是以照明灯杆为载体，集成了语音视频监控设备、无线基站、WIFI、户外多媒体屏幕、新能源汽车充电桩以及天气、环境等车辆监控、安防监控、环保监测、安防监控、区域噪声监测、市民应急报警灯等应用。根据《中华人民共和国广告法》,广告指商品经营者或者服务提供者通过一定媒介和形式直接或者间接地介绍自己所推销的商品或者服务的活动。根据广告发布所依托的媒体形式，广告可以分为报纸广告、杂志广告、广播广告、电视广告、户外广告和互联网广告等。其中户外广告诞生于场景之中，各场景中场所的供给量、广告位和广告形式的开发潜力、受众的使用量和频率等共同推动着户外广告业的市场体系的完善和媒体资源的规模化整合，使自由生长的户外广告实现了产业化。各阶段新技术的不断融入和赋能，进一步带给户外广告越来越具有创造力的展现形式，彰显出线下流量的价值。让户外广告维持强大生命力的，除了其自身的独有特征外，外部供需端和宏观侧的驱动力也不可忽视。从供需角度来看，线上人口红利减弱，线下流量价值的凸显使市场关注点聚焦在展示形式不断翻新的户外广告上；从宏观因素角度来看，户外相关政策规范了产业和市场、城镇化建设为户外不断开辟优质空间、资金的关注和推动都让户外广告拥有了更强的生命力。3户外广告几乎贯穿了每个生活场景，对消费者进行着全方位的触达，并且随着消费者对场景需求和使用的转变，户外广告能借助着不同场景中的特有媒介进行延展。不同于其余线下广告和网络广告穿插于资讯之中，容易被用户主动忽略，户外广告的强制性和巨大视觉冲击，在带给消费者的影响力和回忆度上仍占据着优势。促进贵州省广告业发展，提高广告业在现代服务业中的比重和整体水平，是适应贵州省对外开放新形势、加速市场信息交流、提高资源配置效率、增强自主创新能力和我省品牌竞争力的迫切需求，是推进贵州省文化创意产业发展、促进经济产业结构优化调整、加速转变经济发展方式的有效途径。本项目的实施，可有效提高区域城市形象，此外为规范建设电子显示广告牌位，杜绝不规范设置广告行为，在保证公益广告投放的同时，统筹广告位，用于法规普及和公益性广告，提升城市整体形象。产业建设信息通信技术为主要驱动力的新一轮科技革命和产业变革蓬勃兴起。5G作为新一代信息通信技术发展的重要方向，对于构建万物互联的基础设施，推动互联网、大数据、人工智能与实体经济深度融合，支撑经济社会高质量发展意义重大。推动5G与制造业融合发展城市庞大的制造业非常需要5G技术支撑，借此提升智能制造水平。城市区积极营造优良的政务环境，为推动城市高质量发展，城市强力推进工业园改造，为高质量发展腾空间。41.2.1项目定位智慧灯杆被称为“末梢神经元”全方位助力智慧城市。智慧灯杆是智慧城市在基础建设上的补充，智慧灯杆为智慧城市提供户外设备安装基础配套能力。本项目以灯杆建设为主，提供设备安装空间、管道、电力等基础设施能力和平台维护管理能力；同时，与各潜在需求部门，在赤水市建立示范区。1)探索智慧城市集约化建设模式灯杆在城市中密集均匀分布，具有天然的供电条件，是最有优势的、可开发利用的城市资源。城市建设智慧路灯，就是应用新技术、新手段，将灯杆设计为具备“供电、通网、管控”等特点的信息接入载体，共享位置、能源、通讯，成为遍及城市每个角落的神经末梢；同时通过智慧路灯系统建设，将多种功能数据采集终端进行集约化建设，以数据共享为基础，对基础设施进行统一监测管理，解决管理难的问题，推进城市管理效率和服务质量提升。城市智慧路灯的试点建设，是对智慧城市集约化建设模式的又一次探索，通过规模化试点实践，评估新型智慧路灯集约化建设模式效果及可行性，为后续在全区推广打下坚实基础。2)探索物联网技术在智慧城市建设应用落地物联网是智慧城市建设的技术基础，智慧城市是物联网发展的具体应用，技术与应用的完美结合，将充分发挥系统的精确预测、科学5决策、统筹管理、资源共享等功能，而物联网与智慧城市的结合程度，将是产业落地的关键、技术惠民的重心。近年来随着物联网这一新兴的信息技术的日益成熟，及国内外政策的大力支持，智慧城市建设中的技术问题得到了有效解决，基于物联网蓬勃兴起的业务与应用逐渐成为智慧城市的主流应用，但是目前物联网技术也还存在很多不足，厂家及技术协议各异，目前还没有成熟的落地大规模商用案例及国家行业规范。本项目通过选取RFID、MEMS、M2M等多种物联网技术进行示范建设，探索物联网技术在智慧城市建设中的成效及技术成熟度，推动物联网技术在智慧城市建设的应用落地。3)探索节能降耗的智慧照明模式城市道路照明作为城市功能性照明是整个城市运行的基础，是无可替代的，但是大量的城市道路照明需要消耗大量的电能。而随着社会经济发展，能源消耗越来越多，污染越来越严重，急需推进“建设节约约型社会”,将“节约”从经济范畴，提升到社会文明进步的高度。为了加快建设资源节约型、环境友好型社会，路灯节能减排形势已经迫在眉睫，城市照明急需能够脱离“能耗大户”苦海的“救生在这样的背景下，通过智慧路灯试点，进行照明系统的改造，评估是否较传统路灯实现节能降耗，并达到良好的照明效果。61.2.2项目实施目标1)提供便民惠民服务以人为本是智慧城市建设的精髓，智慧城市核心是构筑面向市民的泛在的、机会均等的城市服务。通过智慧路灯杆试点项目建设，基于智慧路灯的应用功能，满足日常民生所需的照明、无线上网、信息资讯、监控呼救，提供便民惠民服务。2)提升政府部门管理和服务能力智慧路灯实现了城市部件基础设施的集约化建设，构成完整的节能型智慧城市路灯系，通过大数据、云计算等技术，完善城市公共服务。智慧路灯是智慧城市概念下的产物，随着“智慧城市”建设的日益推进，利用路灯逐步智慧升级打造的物联网信息化网络平台将发挥更大的作用，创新城市区政府管理的智慧化模式，从而拓展城市智慧化的管理服务。3)提升基础设施管养和维护能力基于智慧路灯管控系统，对路灯公共照明实行统一管理，实现照明远程检测、智能管控效，在原有“三遥”、“五遥”系统基础上进行提升和完善。智慧路灯高校节能、寿命长、低光衰、宽电压、可快速启动，而且将传统的被动人工巡检方式转变为系统主动告警，提升路灯日常运维质量与效率。4)促进赤水市精神文明“户外广告是城市文化的一个重要构成要素，起着美化城市、引领城市文化和城市功能标识的作用”。从城市文化方面，通过建设智7慧路灯户外广告牌，能促进赤水市精神文明的建设，有利于引领城市文化潮流，有助于传播城市文化理念，增强对赤水市居民对优秀文化的认同感，公众能够从它们的身上感受到一座城市独特的城市文化魅力和精髓。随着经济的发展，户外广告作为大众媒介之一，不仅要传播商品信息和服务，指导消费，更应该起到传承和发扬优秀城市文化的作用。5)户外广告能够推动城市经济的发展从城市经济方面，智慧路灯户外广告有利于推动城市经济的快速发展，提高企业的利润，刺激消费，是城市经济繁荣发展的重要标志之一。城市的经济发达程度是城市形象的重要组成部分，随着经济的快速发展，户外广告对于企业、政府形象、消费者的作用越来越突出。对企业的发展来说，成功的户外广告有利于提升企业的品牌知名度和产品形象，为企业的产品赢得更多的美誉度，从而增加产品的销售量，提高市场占有率和企业利润。成功的户外广告还有利于刺激消费，刺激消费者需求。6)规范广告设置，合理利用公共资源，减少财政负担本次将智慧路灯广告位进行统一统筹建设，结合赤水市市场监管局办公室2020年发布的《赤水市市场监督管理局广告监管制度》对赤水市“三办”的广告位进行统一规范化管理，杜绝不规范设置广告行为，在保证各类广告投放的同时，保障了广告运营带来的收益。本项目合理利用城市公共空间，不单独占用城市土地等资源，同时本项目有较好的收益，可增加政府税收，减轻企业财政负担。8本项目建成后，可提升城市形象，改变以往广告牌杂乱，形式不统一，不符合赤水市城市规划建设的现状，优化城区投资环境，集聚商气和人气，带动周边地块的升值，带动项目所在区域的房地产业、旅游业等相关产业的发展，推动赤水市经济社会的发展。1.3项目实施内容项目以中心城区为载体，通过在主要路网、产业园区、核心公共建筑部署智慧灯杆、5G基站和光纤网络，户外广告屏，以此开展智慧城市管理，推动新型基础设施在城市中心城区的进一步建设，促进城市经济数字化转型及更高质量发展。1.4.1相关文件《国务院办公厅关于政府向社会力量购买服务的指导意见》(国办发(2013)96号)、《国务院关于加强地方政府性债务管理的意见》(国发(2014)43号)、财政部《关于推广运用政府和社会资本合作模式有关问题的通知》(财金(2014)76号)、关于印发《地方政府存量债务纳入预算管理清理甄别办法》的通知(财预〔2014)351号)、《基础设施和公共事业特许经营管理办法》(发改等六部委25号令)、《国家发改委关于开展政府和社会资本合作的指导意见》(发改投资〔2014〕2724号)91.4.2基础资料城区规划路网管线物探、地形图及现场踏勘等资料；道路、交通等专业提供的条件图。1.4.3政策依据(1)《基础设施和公用事业特许经营管理办法》(中华人民共和国国家发展和改革委员会中华人民共和国财政部中华人民共和国住房和城乡建设部中华人民共和国交通运输部中华人民共和国水利部中国人民银行令(2015)第25号);(2)《市政公用事业特许经营管理办法》(中华人民共和国建设部令第126号);(3)《关于妥善解决地方政府融资平台公司在建项目后续融资问题意见的通知》(国办发(2015)40号);(4)《国务院关于加强固定资产投资项目资本金管理的通知》(国发〔2019〕26号);(5)《关于调整和完善固定资产投资项目资本金制度的通知》(国发〔2015〕51号);(6)《关于做好政府采购信息公开工作的通知》(财库2015)135(7)《政府采购货物和服务招标投标管理办法》(财政部令第87(8)《关于进一步规范地方政府举债融资行为的通知》(财预2017)50号);(9)《关于印发<地方政府土地储备专项债券管理办法(试行)》的通知(财预〔2017〕62号);(10)《关于坚决制止地方以政府购买服务名义违法违规融资的通知》财预〔2017〕87号);(11)《传统基础设施领域实施政府和社会资本合作项目工作导则》发改投资〔2016〕2231号);(12)《国务院关于加强地方政府性债务管理的意见》(国发〔2014〕43号);(13)《国务院关于创新重点领域投融资机制鼓励社会投资的指导意见》(国发2014)60号);(14)《国务院办公厅转发财政部发展改革委人民银行关于在公共服务领域推广政府和社会资本合作模式指导意见的通知》(国办2015)42号);(15)《国家发展改革委关于开展政府和社会资本合作的指导意见》(发改投资(2014)2724号);(16)《财政部关于推广运用政府和社会资本合作模式有关问题的通知》(财金2014)76号);(17)《财政部关于政府和社会资本合作示范项目实施有关问题的通知》(财金2014)112号);(18)《财政部关于规范政府和社会资本合作合同管理工作的通知》(财金2014)156号);(19)《财政部关于印发政府和社会资本合作项目政府采购管理办法》(财库2014)215号);(20)《财政部关于印发政府和社会资本合作项目财政承受能力论证指引的通知》(财金(2015)21号);(21)《财政部关于在公共服务领域深入推进政府和社会资本合作工作的通知》(财金(2016)90号);(22)《关于联合公布第三批政府和社会资本合作示范项目加快推动示范项目建设的通知》(财金2016)91号);(23)《关于规范政府和社会资本合作(PPP)综合信息平台项目库管理的通知》(财办金(2017)92号);(24)《财政部关于坚决制止地方以政府购买服务名义违法违规融资的通知》(财预(2017)87号);(25)《关于规范金融企业对地方政府和国有企业投融资行为有关问题的通知》(财金(2018)23号);(26)《中华人民共和国城市维护建设税暂行条例实施细则》(国发〔1985〕19号);(27)《关于全面推开营业税改征增值税试点的通知》(财税(2016)36号);(28)《财政部关于推进政府和社会资本合作规范发展的实施意见》(财金(2019)10号);(29)《住房城乡建设部办公厅关于调整建设工程计价依据增值税税率的通知规定》(建办标2018)20号);(30)《贵州省市政公用事业特许经营管理条例》(贵州省人大2007年11月);(31)《贵州省人民政府关于加强城市基础设施建设的实施意见》(黔府发2014)14号);(32)《贵州省政府办公厅关于推广政府和社会资本合作模式的实施意见》(黔府办发2015)25号);(33)《贵州省省人民政府关于贵州省创新重点领域融资机制鼓励社会投资的实施意见》(黔府发(2015)25号);(34)《贵州省住房和城乡建设厅关于调整贵州省建设工程计价依据增值税税率的通知》(黔建建通(2018)131号);(35)《省人民政府关于进一步推进贵州省城镇市政公用领域政府和社会资本合作的指导意见》(黔府发〔2017〕30号);(36)《政府和社会资本合作项目绩效管理操作指引》(财金2020[2020]13号);(38)《贵州省户外广告管理办法》;(39)《户外广告设施设置标准》住建部2011年；(40)《城市户外广告设施技术规范》CJJ149-2010;(41)有关专业提供的其他相关技术资料；(42)业主提供的相关基础资料。1.4.4规范标准1)管道路由《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011)《电力工程电缆设计标准》(GB50217-2018)《城市工程管线综合规划规范》(GB50289-2016)《通信管道与通道工程设计标准》(GB50373-2019)《通信管道人孔和手孔图集》(YD5178-2017)《光缆通信系统传输性能测试方法》(GB/T14760-1993)《光纤通信系统通用规范》(SJ20552-1995)《电信网光纤数字传输系统工程施工及验收暂行技术规定》(YDJ44-1989)其他相应国家、地方及行业标准、规范2)道路照明系统《供配电系统设计规范》(GB50052-2009)《低压配电设计规范》(GB50054-2011)《通用用电设备配电设计规范》(GB50055-2011);《建筑物防雷设计规范》(GB50057-2010)《电气装置安装工程低压电器安装施工及验收规范》(GB50254-2014)《交流电气装置的接地设计规范》(GB/T50065-2011)《城市道路照明设计标准》(CJ45-2015)《电力工程电缆设计标准》(GB50217-2018)***市《LED道路照明工程技术规范》(SJG22-2011)其他相应国家、地方及行业标准、规范3)智慧路灯系统《多功能智能杆系统设计与工程建设规范》《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》(GB50169-2016)4)供配电、网络《供配电系统设计规范》(GB50052-2009)《城市工程管线综合规划规范》(GB50289-2016)《LED道路照明工程技术规范》(DB44/T1898-2016)《民用建筑电气设计标准》(GB51348-2019)《电子设备雷击试验方法》(GB/T3482-2008)信息技术设备安全第1部分：通用要求》(GB4943.1-2011)《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》(GB50169-2016)《电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范》(GB50168-2016)《通信线路工程验收规范》(GB51171-2016)《电力工程电缆设计标准》(GB50217-2018)《信息技术开放系统互连网络层安全协议(GB/T17963-2000)《计算机信息系统安全保护等级划分准则》(GB17859-1999)《计算机信息系统安全产品部件第1部分：安全功能检测》(GA216.1-1999)其他相应国家、地方及行业标准、规范《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)(2015年版)《混凝土结构耐久性设计规范》(GB/T50476-2019)《建筑结构可靠性设计统一标准》(GB50068-2018)《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)(2016年版)《给水排水工程管道结构设计规范》(GB50332-2002)其他相应国家、地方及行业标准、规范2现状分析和需求分析当前情况下，视频监控、路灯、充电桩、户外广告大屏、基站等系统各自独立部署，一方面占用大量空间资源，造成资源浪费严重；另一方面，带来重复建设问题，造成重复投资现象；此外，各个系统相互独立，需要多个平台进行管理，集成度低、操作麻烦，缺乏便利统一的平台进行有效管理。照明：城市中心城区目前存在部分路灯损坏及夜晚照明覆盖不够的问题，需要对照明亮度不够的地方进行盲点补充。视频：已接入感知视频共享管理信息平台仍有监控死角。2.2.1功能需求(1)智慧照明：提供LED照明灯具，实现对赤水市新建路灯的智能化照明管理和个性化的应用功能。(2)公共WIFI:提供无线AP接入和覆盖，实现市民安全上网，同时通过启用无线探针功能实现对区域内的人流情况进行动态监管。(3)智能安防：提供视频监控、应急求助等设备及应用，实现对公园内实时监控、信息交互等城市安全管理。(4)智能市政：部分新建灯杆附近没有垃圾桶，需要新增垃圾桶解决垃圾投放。(5)信息发布：通过在智慧路灯杆上加装信息大屏，实现对市政相关信息进行发布与展示，实现户外广告投放。2.2.2数据需求通过智慧路灯杆项目上前端感知设备的部署，例如路灯、WIFl、视频监控等等，能够拓展城市数据采集的来源。同时运用大数据采集、转换、存储、分析、可视化等技术手段对数据进行深入加工、处理及应用，能够为政府管理部门在公共服务决策、城市智慧管理等方面提供数据及应用支撑。本项目所涉及的数据内容主要涉及智慧路灯的管理、控制和采集的数据，基于对智慧路灯各模块的材料的收集、对相关巡检人员的咨询和组织会议讨论，部署在本项目中的数据类型主要有结构化数据、非结构化数据和虚拟化系统三类。结构化数据为：能够用数据或统一的结构加以表示，如数字、符非结构化数据为：无法用数字或统一的结构表示，如文本、图像、声音、网页等。虚拟化系统数据为：虚拟化平台中各个虚拟机磁盘空间。2.2.3安全需求智慧路灯杆项目的施工涉及强电、弱电、管道施工、线缆铺设，建成后具有信息发布功能，数据连接到政府内网，故该项目有很强的安全级别，主要有：施工安全：安全生产警钟长鸣，智慧路灯项目实施中要确保生命和财产安全。用电安全：防漏电、防过载、防短路、防触电，由于智慧路灯需要24小时供电并保障防雷安全，故该项目遵循《施工现场临时用电安全技术规范(JGJ_46-2005)》、《GB19517-2全技术规范》等相关规范。防盗安全：本项目前端具有信息发布、广告发布功能，杆件底座内安装了大量网络接入设备，对设备的管控及网络接入的防盗安全需作为本项目的重要设计之一。信息系统安全：满足《信息系统安全保护等级基本要求(GB/T22239-2008)》、《信息系统安全保护等级实施指南3智慧路灯杆及功能设备3.1总体功能描述智慧灯杆被称为“末梢神经元”全方位助力智慧城市。智慧灯杆是智慧城市在基础建设上的补充，智慧灯杆为智慧城市提供户外设备安装基础配套能力。主要包括如下能力：5G微基站安装、LED智能广播、新能源汽车充电等功能。本项目以灯杆建设、广告投放为主，提供设备安装空间、管道、在赤水市建立示范区。智慧灯杆拓扑图如图3.1-2智慧路灯杆功能拓扑所示。照明可通过无线和有线两种方式回传，其余设备可通过灯杆网关接入网络。各设备也可根据业务部门需求，使用预留光纤，形成独立网络。汇聚交换机设备箱翻灯杆前端设备路口汇聚机柜机房四传同接和模网图3.1-2智慧路灯杆功能拓扑智慧灯杆自下而上分为四层，如图3.1-3智慧灯杆挂载设备安装特色主题艺术附挂、公共广播、视频采集、交通标志、交通信号灯、交通执法、智能照明、移动通信、环境监控、气象检测等功能设备。以上安装为一般性原则，可根据实际需求调整，如摄像头安装可根据交警、公安需求灵活调整。智慧灯杆挂载设备的安装位置可参考图3.1-1智慧路灯杆功能示例，具体安装位置应根据实际需求进行调整。顺市图3.1-3智慧灯杆挂载设备安装位置3.2功能规划设计3.2.1智慧照明功能模块1)功能描述智慧路灯的基本功能仍然是道路照明，因此对照明功能的智慧化提升是最基本的一项要求。对道路照明管理进行智慧化提升，实施智慧照明，必然将成为智慧城市中道路照明发展的主要方向之一。智慧照明是集计算机网络技术、通信技术、控制技术、数据采集技术等形成先进的照明管理系统，采用远程监测、自动控制、单灯控制、自动报警等技术与灯杆综合利用项目结合实施，目的是实现城市照明人性化管理、智能控制、自动监测、主动告警、智能分析，从而提高照明管理的工作效率和服务效率。远程测控设备远程测控设备照明作业管理人员用户智慧照明地理信息监控中心局域网题数据嘱库用户层表现层业务层中间层鼓据库肿明监控模型库智慧照明监控管理基础地理空间数据库数据层控2)功能设计监控中心照明分组管理：按照不同的分组条件，将灯杆分为不同的组进行管理，可添加、修改、删除分组；照明控制：远程单播组控制开灯、关灯、调光(支持LED灯、高压钠灯、金卤灯、COSMO灯、无极灯等多种灯型),查询灯具状态、灯具亮度、重启单灯控制器、重启并初始化控制功能；控制器信息查询：完成远程查询集中控制器版本、工作模式、时间、通讯信号强弱情况，查询单灯控制器设备电压、电流、功率、总电能。照明策略管理任务策略：完成多种策略设置功能。如：全夜灯策略、半夜灯策略、节假日策略、景观灯策略、周策略、特殊策略等，可设定不同对象自动执行指定策略；控制方式完成广播控制、组播控制、单播控制、时控、经纬度、经纬度等控制方式；经纬度控制：完成修改365天的开关灯时间策略，同时也可以根据经度、纬度输入生成数据表格，支持经纬度批量修改，支持经纬度脱机运行：当前端设备与中心失去连接，单灯控制器设备自动按照既定策略执行开关灯，不影响亮灯。手自动校时功能：具有自动对时功能，确保所有运行状态下的集中控制器、单灯控制器时间一致同时也支持手动校时功能。支持GPS、北斗系统校时，也支持网络对时，保障设备时间精确性。任务管理任务日志：设备记录所下发任务后执行的动作信息；任务详情：设备所下发任务的详细信息，对现控任务、单灯控制器任务、单灯控制器自运行任务、智能表任务查询，对现控任务、单灯控制器任务、单灯控制器自运行任务、智能表任务清除；数据分析节能(电能)量统计：节能量统计功能，能统计每个开关控制箱的节能信息，并且根据电价直接计算出节省的电费费用巡测记录：对开关的操作记录进行保存并可查询历史；单灯控制器故障报表：统计每个集中控制器下单灯的故障信息。支持曲线图、系统节能报表：记录设置任务后节省的电能，根据智能电表的年报表获取每月智能表消耗电能，再根据对集中控制器或开关设置开关任务计算出的每个月理论电能(该理论电能也已经记录在智能电表的年报表记录中),然后进行比较分析；亮灯率报表：输出单灯控制器故障的数量来统计亮灯率报表；电能亮灯率统计表.详细的电能统计报表生成功能，并能根据年、季、月、日等进行归类统计；支持同级、同时、同段等的分析比较。式保存或打印。根据5G规划方案，部分智慧灯杆需预留5G基站安装能力。主流5G基站物理参数如下表所示。表3.2-1主流5G设备技术参数要求(参考)站型物理尺寸(mm)重量(kg)功耗(W)宏站773×403×205(高x宽微站785*φ165(高*直3.2.3视频智慧安防本项目预留安装空间，以下为平台预留基本管理能力，可根据实际需求部门调整或直接接入需求部门。1)功能描述视频监控功能可以对周围的人流量、车流量进行监控；同时，其还能对某些特定的安全情况进行监控。摄像头将采集到的视频、图像信息将直接传送至服务器端。智能安防设计实现视频监控、一键求助及公共广播一体化联动管理，管理人员收到求助信号，与求助市民通话的同时，监控自行联动指向求助人员位置，实现对求助市民附近的实际情况的监控，并自动回调求助前的监控录像，回传至后台，情况紧急时还可通过广播系统进行广播喊话，起到威慑警告的作用。2)架构设计智能安防部分主要包含视频监控、一键求助及公共广播。灯杆上挂载摄像机(球机、枪机)、室外防水音柱及应急求助设备，构成项目完整的安防体系。视频联网监控是对管控区域进行视频监控，管理部门可通过它获得有效数据、图像或声音信息，对突发性事件的过程进行及时的监视和记录，可以作为高效、及时地指挥以及处理案件的依据。对智慧路灯进行统一编码，每一个智慧路灯分配一个唯一的编码，通过编码可精确识别单个智慧路灯的身份信息和位置信息。根据需要为若干智慧路灯增加求助按钮。情况紧急时，市民直接走到该智慧路灯旁，按下求助按钮与求助中心人员进行视频通话，包含位置信息的求助信息将会直接发送到管理平台，供相关人员处理。同时该智慧路灯附近的其他智慧路灯监控摄像头立刻拍摄现场的实时视频，并回传管理平台，供管理人员处理使用。公共广播系统集播放背景音乐，宣传和紧急广播为一体，空闲时播放一些背景音乐，或者播报时事政策，紧急时可用来播放寻人广播，紧急情况提示等。管理中心可以对网络中的所有终端进行单向(对点、分区或者全区)喊话、双向对讲和监听等。登确精宫牲一健报警交换机薛电箱局过同中心管理平台图3.2-4智能安防模块物理连接示意图摄像机(球机、枪机)、音柱及应急求助，利用TCP/IP协议，摄像机利用TCP/IP思真性心协议，通过网线连接到网关，网关转网线为光纤进行数据传输，实时将数据通过局域网传输到中心管理平台，中心管理平台对数据进行统计分析处理，在管理平台进行可视化的展现，为管理人员高效管理，思真性心提供科学的辅助。摄像机(球机、枪机)、音柱及应急求助供电模块，利用弱电配电箱中的预先安装的端子接口，进行合理配置，完成设备供电。NB-iot智慧路灯管理平台U58充电-12V/24V/4BV多种电压出-UT3)功能设计智能监控系统采用网络高清视频压缩处理技术，结合最新的网络传输、高清存储、数字智能分析技术、安全技术等技术，对治安复杂区域、案件多发地段、行政重点行政和金融单位周边、主要街道和重要路口、车站、景区、社区等公共场所地点的动态情况进行实时高清视频监控。通过对高清图像的实时浏览、记录、智能行为预警和智能识别等方式，能直观地了解和掌握监控区域的治安动态，有效提高社会治安管理水平的视频监控系统。跟踪联动：手动跟踪、全景跟踪、事件跟踪、巡航跟踪图像增强：光学宽动态、透雾、强光抑制、电子防抖3.2.4公共广播及一键呼叫本项目预留安装空间，以下为平台预留基本管理能力，可根据实际需求部门调整或直接接入需求部门。1)功能描述紧急对讲终端安装在智慧路灯上，其主要功能是用于户外紧急呼叫监控中心。当户外或园区群众发生突发情况或紧急事情时，可以第一时间找到智慧路灯的紧急呼叫分机，及时呼叫监控中心，得到第一时间的援助。2)功能设计安装在智慧路灯上的紧急求助终端，其主要功能是用于户外紧急呼叫，当户外或园区群众发生突发情况或紧急事情时，可以第一时间找到智慧路灯的紧急求助终端，及时呼叫监控中心，得到第一时间的援助。网络广播：能够实现紧急信息、通知、政务、新闻等信息的发布，让户外或园区的群众及时有效地收到相关消息。呼叫系统可与智慧路灯上的视频监控摄像头联动，便于监控中心根据现场的具体情况，做出正确恰当的指挥调度措施。3.2.5环境监测本项目预留安装空间，以下为平台预留基本管理能力，可根据实际需求部门调整或直接接入需求部门。1)功能描述集气象与环境监测于一体，主要监测室外环境数据，包括：环境数据(风向、风速、温湿度、气压、雨量、辐射)。其体积小，重量轻，成本低，便于安装维护，可广泛部署在城市重点监测区域，可作为环保部门一级监测网络的有效补充。2)功能设计一体式专业化环境监测传感器，可进行空气质量、气象要素、能见度等环境监测，监测内容如下表所示。监测内容空气质量传感气象要素传感监测要素：气压、温度、湿度、降雨量、风速、风能见度仪能见度测试3.2.6公共WIFI功能模块本项目预留安装空间，以下为平台预留基本管理能力，可根据实际需求部门调整或直接接入需求部门。1)功能描述公共WIFI是前端感知AP的后端应用，实现上网用户的认证接入及数据分析。前端AP接入原公共WIFI认证平台，沿用原有公共WIFI认证流程及策略，智慧路灯管控系统与公共WIFI认证平台对接，实现示范区内新建AP设备的数据共享及应用。2)架构设计3)功能设计首页汇总数据显示当日及汇总的认证人数、认证次数信息趋势数据饼状图形式展示各分组认证次数及占比，分组中终端类型各自认证次数及占比，折线显示当日每小时认证人数与认证次数的认证趋势图；修改密码：实现管理人员密码修改；退出登录：注销登录，返回登陆页。热点地图设备状态视图：室内、室外AP位置图形显示，设备告警视图显AP热力视图：展示AP的活跃信息。设备监控用户高峰预警实现单个AP当前连接人数超过35人时的实时预警，并实现对设备使用状态相关字段进行管理。实现数据根据分组、关键词、时间段检索的查询功能，实现数据导出；AP闲置预警：单个AP某天出现无人使用时记录为闲置AP,并对AP累积使用人数、最近使用日期字段进行管理。实现数据根据分组、关键词、时间段检索的查询功能，实现数据导出。用户数据用户反馈：实现统计用户反馈数、过去7日用户反馈数、反馈用户占比。数据报表认证统计图实现了室外认证次数、室内认证次数、室外认证人数、室内认证人数的认证统计趋势图，实现了android、ios、其他、认证总人数认证总次数的上网认证统计趋势图，实现根据分组、时间段搜索相关的数据。认证分组报表：实现了认证人数、认证次数、认证短信数、AP设备数量、认证成功率数据的报表显示。流量分析：通过流量概况、用户终端数据、AP流量数据和用户活跃数据进行多维度流量统计分析。时长分析：通过时长概况和用户终端数据进行时长数据分析连接速度：实现今日人均网速、历史人均网速峰值、当前人均网速、当日网速、网速趋势的数据统计，实现根据分组、时间段搜索查询。实现根据日、周、月时间快捷查询。AP覆盖数据：通过AP设备、活跃、故障、闲置和认证数据进行覆盖分析。用户覆盖数据：通过用户概况、人群分析、认证方式、认证终端、认证短信和认证日志统计分析用户覆盖数据。用户活跃数据通过活跃用户概况和用户高峰预警进行活跃分析。认证策略认证策略配置：通过认证策略配置实现上网认证放行和用户管理数据系统配置权限配置和基础配置功能配置和用户角色权限操作配置3.3典型场景及功能应用3.3.1典型场景-商街/步行街场景应用系统通过摄像头采集的实时视频流，并利用智慧盒的Al算法能力，在边缘侧实现对街区骑行非机动车行为的精准识别，并联动信息屏、广播播放告警提示节目。通过这种云边协同的方式，可以形成一种快速应对不同场景智能化识别需求的能力。解决商街非机动车骑行行为泛滥的情况，可有效杜绝商街安全意外事故的发生，打造文明安全有序的智慧商街。3.3.1.2垃圾桶满溢监测通过加装垃圾桶满溢传感器，监测垃圾桶是否满溢，提示就近的工作人员前来处理。涉及硬件：一体化智能网关、垃圾桶满溢终端3.3.1.4危险区域入侵对商街重点区域，如高空已跌落区域，重点禁止靠近区域划线警戒，当智慧盒通过前端摄像头采集的视频流判断出有人员越过警戒线，立即联动广播、信息屏告警提示，并通知附近工作人员前往处置。涉及硬件：一体化智能网关、信息发布屏、IP广播、枪机摄像头3.3.1.5打架斗殴系统通过摄像头采集的实时视频流，并利用智慧盒的Al算法能力，在边缘侧实现对街区商街打架斗殴的不文明行为的精准识别，并联动信息屏、广播播放告警提示节目。通过这种云边协同的方式，可以形成一种快速应对不同场景智能化识别需求的能力。涉及硬件：一体化智能网关、信息发布屏、IP广播、摄像头3.3.1.6人流量监测通过WiFi探针实现对商街人流量密度的实时监测，分析得出商街各区域人流分布情况，形成人群热力图，借助人群热力图，可对人群趋势变化做出预测，提前预警。在紧急情况下，可通过信息屏以及广播进行应急疏导，避免在商街举办大型活动情况时发生拥堵踩踏事件，实现实时监测，提前疏导的手段有效解决问题。3.3.2典型场景-市政城管场景应用3.3.2.1Al社会治理(摆摊)对市政城管场景中的长尾场景，实现无人值守，如对摆摊等行为，前端摄像头采集到的视频流通过边缘计算设备分析判断，并结合单杆以及多杆广播、信息屏进行联动喊话警示。涉及硬件：一体化智能网关、信息发布屏、IP广播、摄像头3.3.2.2智慧停车解决现在停车难，停车场方向不清晰，剩余车位不明确，对接停车系统以及车位空闲传感器，通过信息屏展示附近车位的剩余车位信息，实现诱导车主快速找到附近的车位。涉及硬件：一体化智能网关、信息发布屏、停车地磁3.3.2.3危险区域越界提醒对市政城管场景当中涉及到的危险区域，如湖泊、河流等；通过边缘计算设备和摄像头划线警戒，当有人员靠近时，联动广播信息屏播放提示节目。同时调转其他杆摄像头角度至危险区域，便于事后查涉及硬件：一体化智能网关、摄像头、IP广播、信息发布屏3.3.2.4紧急求助一键求助联动当有行人遇到危险或需要帮助时，可按下一键求助设备，与后台值班人员通话，同时会调转摄像头角度至杆体下方，便于观察现场情况和后期事后追溯录像回放。同时联动广播、信息屏提示告警。涉及硬件：一体化智能网关、摄像头、IP广播、一键报警3.3.2.5工地扬尘监测针对市政城管场景中的工地附近区域，监测扬尘情况，当扬尘超标时，产生告警至后台，同时后期可以联动降尘降霾喷雾系统，提高空气质量。涉及硬件：一体化智能网关、环境监测、智能空开3.3.2.6网格智慧气象监测治理对片区气象网格监测，分析各网格中间空气质量数据，分析判断哪个区域污染严重，需要着重关注治理哪个区域噪音扰民现象严重，需要重点关注，调度人员前往处理。涉及硬件：一体化智能网关、环境监测3.3.3典型场景-交通安全场景应用在智慧杆上安装公交占道/违停摄像机识别在特定时段公交占道情况，通过信息屏、广播及时作出警告，并把占道信息上报给平台，如非公交车辆占道时间过长可通过后台喊话疏导。在智慧杆上安装道路安全预警一体机识别弯道、复杂路口车辆行驶情况，然后联动信息屏、广播做告警提示。在智慧杆上面安装机动车违停摄像机，当检测到有机动车违停时，联动信息屏和广播作告警提示驱离，同时产生告警信息上报平台。在智慧杆上安装占道摄像机及信息屏、广播，当检测到前方车辆占道时间过长时，通过信息屏、广播告示。正常情况时，信息屏显示停车场指引信息。涉及硬件：一体化智能网关、枪支摄像头、LED广告屏、IP广播在道路智慧杆上安装检测摄像机，通过边缘计算设备检测骑行非机动车不带头盔的行为，通过信息屏、广播及时作出警告，并把非机动车行为相关信息上报给平台。涉及硬件：一体化智能网关、枪支摄像头、LED广告屏、IP广播3.3.3.6占用机动车道行驶在智慧杆上安装非机动车占道摄像机和边缘计算设备，通过边缘计算设备内置的Al算法，检测非机动车在机动车道行驶时，通过信息屏、广播及时作出警告，并把非机动车行为相关信息上报给平台。涉及硬件：一体化智能网关、枪支摄像头、LED广告屏、IP广播在智慧杆上安装监控摄像头，通过边缘计算设备针对非机动逆行行为进行识别，进行记录。涉及硬件：一体化智能网关、枪支摄像头、LED广告屏、IP广播在智慧杆上安装非机动车占道摄像机和边缘计算设备，通过边缘计算设备内置的Al算法，检测非机动车在机动车道行驶时，通过信息屏、广播及时作出警告，并把非机动车行为相关信息上报给平台。涉及硬件：一体化智能网关、枪支摄像头、LED广告屏、IP广播3.3.3.9人流量监测检测当前区域的人流量密集程度，是否存在拥堵情况，紧急情况下，通过应急广播和信息屏疏导。涉及硬件：一体化智能网关、枪支摄像头、LED广告屏、IP广播3.3.3.10道路内涝在智慧杆附近低洼易涝点安装电子水尺，检测易涝点的实时水位情况，一旦水位超过预设的阈值，联动信息屏、广播，提示告警来往车辆以及行人注意安全。涉及硬件：一体化智能网关、积水监测、LED广告屏、IP广播4智慧路灯大脑顶层设计4.1建设概述4.1.1背景及现状近年来，我国城市照明设施不断增加，基本实现了由道路照明向道路、建筑、景观等多种照明融合发展的综合照明转型，城市照明不仅照亮了道路和居住区，更美化了城市。但与此同时，城市照明用电量以及智能化控制设备种类、数量不断攀升，管理和维护的工作量日益增加等问题逐步凸显：智能控制方案各有所长，标准不统一，无法实现互换及互联互通。没有扩展性，难以接入新型设备，系统维护困难。软件没有工单管理功能，工单需要通过微信工作群聊方式派发。报表功能欠缺，系统信息无法有效地为运行维护管理提供参考依据。维护工作量不降反增，达不到管理目的。针对目前存在的诸多情况，需要采取一个长期有效的解决方案，对目前道路照明、景观亮化照明、智慧灯杆及末端设备等不同软硬件设备进行融合，建立城市照明综合管理平台，搭建智慧城市照明大数据平台。4.1.2设计原则以技术先进、系统实用、结构合理、安全可靠、经济高效等作为基本建设原则，并充分考虑系统的开放性、兼容性、可维护性、可扩展性的实际需求，规划系统的整体构架。1)技术先进在架构设计上，整个系统的设计符合大数据、高并发、支持海量设备连接、应用高新技术，在同类产品上处于国内外领先的技术水平。在满足基本功能的前提下，系统设计具有前瞻性，在今后较长时间内保持一定的技术先进性。2)系统实用本系统提供美观、清晰、简洁、友好的中文人机交互界面，操作简便、灵活、易学易用，便于管理和维护。系统的各种功能建立在实际使用的需求之上，具有很高的场景适应性及针对项目需求的可自定义性，能很好地满足城市照明等物联网行业应用的使用需求。3)结构合理在系统设计时，充分考虑系统容量及功能的可扩充性，方便系统扩展及平滑升级。系统对运行环境(硬件设备、软件操作系统等)具有较好的适应性，不依赖于某一特定型号计算机设备和固定版本的操作系统4)安全性系统应采取全面的安全保护措施，包括事件记录及跟踪、密码保护、多级用户管理、冗余备份以及双机备份、异地备份等措施。在网络安具有高度的安全性和保密性。对接入系统的设备和用户，进行严格的接入认证，以保证接入的安全性。系统支持对关键设备、关键数据、关键程序模块采取备份、冗余措施，有较强的容错和系统恢复能力，确保系统长期正常运行。系统应能满足国家信息系统安全等级保护二级评测要求。5)经济性在满足系统功能及性能要求的前提下，尽量降低系统建设成本，采用经济实用的技术和设备，利用现有设备和资源，综合考虑系统的建设、升级和维护费用。系统符合向上兼容性、向下兼容性、配套兼容和前后版本转换等功能。系统应尽可能采用免费开源软件框架、数据库等以降低本系统推广部署成本。6)开放性系统设计应遵循开放性原则，能够支持多种硬件设备和平台系统的接入，支持二次开发及功能定制。系统提供SDK、API等接口文件，或采用MQTT标准数据接口，具有与其他信息系统进行数据交换和数据共享的能力。7)兼容性系统中采用的控制协议、编解码协议、接口协议、媒体文件格式、传输协议等符合国家标准、行业标准和物联网行业技术规范。系统设计便捷的协议转换层，可无缝兼容各种通信设备，包括NB-IOT/LoRa6LoWPAN无线技术，2G/3G/4G,支持第三方系统快速无缝接入，实现不同的设备、系统互联互通。系统操作简单，实用性高，具有易操作、易维护的特点，系统具有专业的管理维护界面，方便系统维护。并且，系统具备自检、故障诊断及故障弱化功能，在出现故障时，能得到及时、快速地进行自维护。系统具备良好的输入输出接口，可为各种设备及平台提供接口，例如GIS电子地图、移动物联网平台、电信物联网平台等系统。同时，系统可以进行功能的定制开发，可以实现与其它系统的互联互通。10)适用范围本系统内所述功能和系统架构适用于城市照明及相关配套资源的管理和监控，包括配电设备、路灯、景观灯、装饰灯、智慧灯杆及其它智能终端，辅助管理单位进行统一调度及监控，进行资产大数据和日常派工作业、跟进进度情况等工作事项。4.2顶层设计系统具备智能感知、实时监控、数据增值、数据分析等物联网核心功能，平台具备强大的用户组态功能和海量设备接入及大数据计算能力；通过简单的配置，就可以实现个性化应用，简化日常管理工作；具备设备状态监控功能，及完整的设备信息管理功能，为日常运维工作及设备生命周期管理提供可靠便捷的支持服务；具备高效的工单管理功能，支持自动生成工单，手动录入工单以及工单的流程管理；拥有实时文本、实时表格、实时曲线、仪表盘、图表等行业监控图形单元；提供完备的API接口，用于与设备端管理系统进行对接交互。4.2.1感知控制设计具备回路开关控制功能，可通过软件远程控制强电箱的供电与停电，并反馈开关状态、电参数信息以及手自动状态。回路开关任务支持光控、手动控制、定时控制、经纬度控制等类型。具备单灯控制及管理功能，如灯具开关、调光、电参数信息查询、状态显示等功能。具备与景观亮化控制主机对接，实现景观亮化强弱电联动管理功能。具备同平台管理多媒体屏、IP网络音箱、监控摄像头、环境监测设备、一键求助设备、智能井盖、智能垃圾桶等智慧灯杆杆上及杆边智能设备的功能。设备管理支持导入导出功能，可按照规范的格式批量导入导出设备信息。支持2D地图、3D地图、卫星地图以及离线地图多种界面模式，支持在以上地图模式下设备的控制与信息查询功能。开放API接口，支持其他厂家控制设备的接入以及对设备的管理与监控。具备智慧路灯控制系统集成，可通过电子地图查看设备基本信息及主要功能的控制。4.2.2监控中心结构监控中心是整个系统运行的核心部分，由服务器、工作站、路由器、备用电源和相关软件等组成。服务器通过有线/无线网络(VPN专网)将现场灯具及其它智能设备的使用情况采集上来，可以视需要进行手动操控，及下发自动运行任务策略。监控中心计算机可以及时检测并报告所有在测的智能终端的工作状况，实现数据的记录和管理，进行数据的统计。发现异常可以及时将故障定位，同时将现状报告给相关人员，管理人员可以随时随地主动查询智能终端的运行信息。4.2.3部署架构设计城市照明综合管理系统依据海量设备接入、大数据计算、具备高扩展性和高安全性原则，使用互联网及物联网业内最先进并且可靠的技术，搭建高可用的大数据系统。服务器及网络架构采用应用服务与数据服务分离的方式，前端WEB服务可采用负载平衡方式扩展，数据服务和应用服务可采用服务器集群扩展，IOT接入服务可采用水平复制方式扩展；终端采用专网与服务通信，保证数据传输安全；内网与外网分别部署应用服务器，并对操作访问权限做精细化控制，保证数据访问安全。4.2.4软件架构设计除满足本项目应用服务管理外，具备与其他系统，包括但不限于智慧城市平台、路灯所、相关委办以有平台对接，避免形成信息孤岛。主要包含功能架构设计、系统技术架构设计、接入层技术架构等。4.2.5内网及外网应用服务交互及权限策略出于安全性考虑，整个系统分为部署于内网的完整系统和部署于外网的公众号、APP等系统，其中外网系统主要用于与公众交互及工单处理等工作。内网与外网之间，采用网闸摆渡的方式，实现二进制级数据安全。从内网采集生成的警报等信息，以及配合警报生成的工单待处理信息，通过网闸摆渡到外网服务器。外网服务器及与之配套的APP,显示警报与待处理工单，并可在其上处理工单等信息。处理完毕后，将处理结果等摆渡回内网服务器。同时，公众通过微信公众号与外网交互，系统收集整理公众反馈信息后，通过网闸摆渡回内网，处理回复信息等，再摆渡回外网服务系统可以共享整体授权策略，也可以分别设置系统帐号用户。但是无论如何，在外网，非经过二次拨号认证，是无法访问任何内网资料，更无从对IOT设备进行任何操控，以此保证系统的操作安全。4.2.6开放性要求说明可按照采购人要求，协助采购人自定义单灯、回路控制等设备通信协议、设备接口标准。务器等，允许设备厂商通过该等接口接入平台。系统应随交付件同步提供软件系统完整API接口资料，保证采购人能与暨有信息系统、上级系统、未来信息系统等集成。系统应具备开放的软件平台框架体系，并提供详细的数据词典及进行新增智能硬件设备的集成，实现统一管理。系统应建设完备的数据上传下行接口，确保系统能与智慧城市/城市大脑/智慧城管等无缝集成，成为有机组成部分。系统要求支持3家以上不同厂商提供的同功能硬件设备，以证明系统的兼容性和可扩展性。4.2.7扩展能力设计分布式数据处理，可扩展系统容量，支持高并发数据访问，实现上亿物联网节点的介入和数据交互。建设初期系统规模不大时，整个系统可部署在一台服务器上测试验证，随着系统投入使用，可以视需要进行分拆部署。IOT接入服务器支持水平扩展，单台接入服务器保证5万IOT设备的接入，包括集控、网关、直连终端及其它需直接与接入服务器交互的智能终端设备。WEB层通过负载均衡来进行扩展，应用和数据库层通过服务器集群来进行扩展，设备接入层则通过水平复制的方式进行扩展，以保证整个系统不少于200万个IOT设备的接4.2.8系统安全设计提供多种途径、多个层次的安全控制手段，支持服务器异地备份方案，系统可按照信息系统安全等级保护二级标准设计。具备足够的安全权限，保证数据不被非法访问、窃取和破坏；同时保证系统操作安全可靠，不让非法用户登录使用系统；具备足够的容错控制能力，以保证合法用户操作时不至于引起系统出错，充分保证系统数据的逻辑准确性。通过在数据安全和网络安全两个方面提供一系列安全、可靠的措施，为系统建立一个集机密性、完整性、可用性和可控性为一体的切实可行的安全保障体系。系统应能通过信息系统安全等级保护二级的测评要求。4.3功能规划设计4.3.1平台管理统一平台、单点登录、统一认证、角色权限、工作流管理、系统管理、基础服务。本系统是系统机构管理员使用平台，通过该平台实现快速搭建、维护系统管理业务，自定义各种业务工作流程、组织机构，并能方便快捷地完成工作表单样式、人员权限的调整以及系统数据备份等日常维护工作。本系统实现各个子系统之间无缝结合，提供统一的登录门户，用户登录后根据不同的权限来进行不同的操作。按实际项目及系统预期需求，系统参与人员角色可划分为以下三1)平台方用户平台方角色包括系统管理员，平台运维人员，数据挖掘人员，第三方系统数据账户。系统管理员具备平台最高级别的管理权限及访问权限。平台运维人员负责维护平台日常运作和为采购人提供技术支持等服务。数据挖掘人员负责分析系统的数据，挖掘深层次的数据用途，改善系统运作。第三方系统数据账户用于与第三方系统对接的数据交互账号。2)采购人用户采购人角色可包括城市管理人员，单位管理人员，设施管理人员，中心监控人员，维护管理人员，维护人员，施工人员。城市管理人员具备资源调度决策，监管功能的城市管理人员。单位管理人员行政机关单位的管理人员，如照明管理处人员。设施管理人员负责统筹协调管辖范围内的设施运行、维护和管理。中心监控人员负责管辖范围内的设施控制，运行监测，日常维护，故障甄别派工等。维护管理人员负责协调设施的维护，管理，调度，巡查，养护等。维护人员负责辖区内的公共设备维护，如灯杆、灯具、线路、井盖、监测设备等。施工人员负责公共户外设施的建设，施工，项目管理，资料录入等事项。临时访客，临时访客可包括临时参观用户，无操作权限的访客，学习交流人员，此类人员仅具备系部分功能的浏览权。4.3.2信息管理模块4.3.2.1大数据应用系统概述实现照明设施的全生命周期管理，对照明设施从规划、设计、开工、施工、跟踪、竣工和运行监管等关键环节实现全过程信息化管理，达到资源优化、项目管控、调度指挥、应急响应和信息共享的管理目标。设备健康状态指标评估对照明设施的维修频率、维修时间进行综合科学评分，智能设施的实时在线调度等，对控制平台各子系统在各环节产生的数据进行集中统一管理和调度，直观展示照明设施各生命阶段的实时运行状态，提供精准的数据分析结果用于照明运维年度计划的制定，系统提供的规划设计辅助功能，提供了可供设计人员交互的地图数据及设施现状数据，极大提高了照明设施设计工作的准确性及合理性；巡检管理辅助模块为照明的日常巡检提供了快速的故障定位、维修工单智能分配、路径导航、巡检路线管理等功能，使得照明的运维管理更加高效、资源调度更加准确。智慧路灯管理系统通过对挂载设备的管理，对接未来智慧城市，可以为交通、公用事业、公共安全和环境监控接入智慧城市提供标准接口并且可以通过商业化运营实现更多边际效益。可将不同的设备对接到不同的智慧城市接口，例如行人摄像头对接到公安系统，交通摄像头对接到交通管理系统，显示屏和触摸屏对接到广告或媒体运营商，5G微基站对接到通信运营商。通过大量生产运维数据进行人工智能的分析，为运维质量的优化提供指导性的数据支撑；分析出最优的业务处理方法；采用分析的自动处理结果减少手工操作的工作量，系统的使用更加简便。功能设计基础数据：全域搜索，状态变更同步，状态同步(设备、地理位高级数据统计展示：驾驶舱功能，辅助数据决策展示。监控智能策略：安全管理(智能锁、电气、电缆防盗、单灯等物联网设备的警报安全联动分析，智能故障判断、提示),设备管理，警报清理，警报排重。监控-生产智能分析：故障原因分析、处理建议(处理方案，备料推荐),工单推送。GIS智能数据联动：智能生成巡视计划，运行状态热力图，设备运行状态统计，设备运行状态预警(天气要素联动);设备全寿命周期管理(设备状态评分),客户行为分析，客户投诉预警，优化供电方案，负荷分配智能调整。生产智能分析：处理结果辅助填写(模块化回单),智能推荐耗材；智能考核分析，智能客服(智能回访，评价反馈，微信报修，智能接线),运维、管理费用根据工作量的智能生成。对监控摄像头、环境传感器、充电桩、LED灯杆告屏等数据的收集，结构化处理。提供历史工况数据曲线图。支持能耗、亮灯时长等数据的手自动召测、存储以及报表打印功能。采集电流、电压、功率等数据，提供各设备的运行数据图表和报表，支持数据导出；综合分析设备运行情况，提供节能率，亮灯率统计和用电费用参考，评估节能措施的效果和关联影响；实现对路灯运行数据的保存并生成各类报表：常规报表、故障报表、历史报表、高级报表、操作记录等。能耗报表：用户可自定义各区域的计费周期(24小时内),方便统计电费。系统对所有数据能够按照操作人员的要求进行查询和打印，可通过选择不同级别、范围输出能耗报表格式，比如：项目能耗、道路能耗、配电柜能耗等。能够按照Excel等格式进行保存或打印。4.3.2.2地理信息系统(GIS)概述地理信息(GIS)管理系统集成地理空间数据和照明设施管理业务专题数据，提供安全、高效的数据存储组织，实现强大的照明智能设备的空间可视化集成调度，建立空间对象化的“照明设施一张图”,实现与道路照明系统、智慧灯杆系统、环境检测系统、城市建筑景观亮化系统、视频监控系统、资产系统、工单系统、大屏系统等子系统的功能交互和数据传递。GIS地图支持2D/3D地图切换、地图矢量缩放功能，支持网页版地图和离线地图两种模式，可支持用户地图导入系统，可显示经纬度坐标。地图界面提供设备信息框，可显示电参数、开关状态、故障状态、灯具状态、线缆状态等信息。矢量地图支持多级缩放功能，且可根据地图缩放比例显示不同的抽象化图标和运行状态，如在全市比例下仅显示站点图标，而在街道比例下还可显示单灯和资产图标。通过GIS将监测点的监测信息、亮点数据以更直观的方式展示给用户，从而有效地帮助监管中心对全区照明工程的整体运行情况有更好的全局把握能力。将集控器、景观灯、各回路与配电柜的隶属关系、各视频监控点的实时动态信息、智慧灯杆设备状态信息等各种数据展示在电子地图上，并将收集到的信息录入数据库中，建立起完善的照明基础设施的数据库系统，实现照明设施的数字化管理，所有数据集中管理、分析、查询，为管理人员提供实时的可视化信息。功能设计基础地图：支持专业地图、可以全屏展示，2D/卫星地图切换，百度/谷歌地图切换，支持地图拖动、漫游、缩放、测距。支持GIS/3D地图显示路灯当前状态，并且对不同状态的路灯用不同颜色的图标展示。场景管理快捷栏：照明系统、智慧灯杆系统、景观亮化系统的平日、节日、重大节日、重大会议保障等城市照明场景触发均可实时触发或自定义编辑触发功能。定位管理：支持模糊搜索和类型、区域筛选，通过设备地址，设备名称搜索，搜索结果能定位至GIS,显示全部合杆/箱，或只显示有某种设备的杆/箱。动态地图管理：动态加载设备总览基础信息，灯杆及智慧灯杆，配电柜，弱电柜主控设备，传感器，回路和监控箱与道路的关联，对基础设施的管理。地图监控：结合地理信息系统，提供图形化操作页面。直观显示灯具布控情况，支持批量部署和灯具操作，便于管理和设施维护。实时监测线路，电压、电流、功率及各开关量状态，显示设备工作状态。实时告警信息提示。单个配电柜的状态实时查询、实时控制操作。单个路灯的状态、能耗、开关灯、调光的实时查询与操作。回路分组、灯具分组，并设置定时控制，以及定时策略的下发。在地图上通过不同图层显示不同设施，包括：路灯计控箱、景观计控箱、路灯、新村小区路灯、管线、电缆井、智慧灯杆。确定每类照明设施详细的参数要求，便于平台对设施进行管理。自定义区域，划分不同区域，方便管理，可以通过鼠标拖选等动作划分区域。专题图配置：专题图层管理，包含专题图名称、专题图所包含部件图层、维护人员、及接口，可供其他子系统调用，可自定义表现形个性地图配置：支持GIS地图多图层多区域展示、地图包数据文件管理、分布式应用加速、应用数据叠加展示地图数据文件编辑、地图数据导入导出、地图景观监控等功能。区域、路网管理：自电源关联拓扑图，拓扑自动连线，经纬度实时显示(中心位置或已选中位置),实现精细化管理。统计分析：对设备，故障，工单，耗材和能耗的分析等，并直观展示分析结果，为运维管理人员提供决策依据。元件库配置管理：实现可设置部件的权限，按角色配置。概述具备五遥功能、经纬度+传感器(微波感应传感器、光照传感器、车流量传感器、坏境监测传感器)+任务策略开关灯、自动巡检、实时监测和动态调整照明的运行参数、实时监测照明和线路的运行状态、警报故障信息的管理和照明相关数据的统计分析，实现了照明远程控制、节能、安全防护和精细化管理、监控情况数据化分析、故障信息面”全域照明设备全环节数据采集监控的深度覆盖和照明智能化管理。同时实现对不同设备执行不同策略，结合硬件实现安全、节能管理，利用单灯、智慧城市中人流、车流、电缆运行数据，合理调整策略。功能设计控制、监控可视化管理：照明单灯、灯杆、配电柜回路、传感器的动态地图管理。策略应用：展示、查询对不同设备的不同回路进行警报管理设备警报信息展示、查询，历史故障查询，警报分级，故障设备定位，手动忽略故障；警报联动事件查询，推送工单。参数管理：配置硬件厂家设备的参数，警报阈值，事件配置，门磁开关配置和下发任务，清除回路保护，周设置任务下发。数据管理：设备的历史数据，回路电压，电流的平均值，操作记录等。报表管理不同的警报类型、故障名称、设备的故障分析报表。节能管理：利用单灯、智慧城市中人流、车流、电缆运行数据，合理调整策略，实现半夜熄灯、降等节能效果，并将节能成果进行数据展示。系统管理：角色权限，用户数据权限的配置。支持时控和光控相结合的开关灯控制。支持控制策略配置，提供工作日、双休日、节假日、临时策略配置功能。可对全年每日的控制策略进行设置。提供手动和自动两种控制方式：手动控制方式下，系统不主动下发开关灯命令，用户可进行手动开关灯等操作；自动控制方式下，系统会根据控制策略配置自动进行开关灯命令下发操作，并且会主动纠正各控制器设备的开关灯状态及时间，此时用户不能手动下发开关灯命令。支持模拟光敏设备和数字光敏设备的数据采集及显示，可设定默认光敏设备，以此作为中心站软件光控开关灯的数据源；数字光敏也可根据光照度算法，计算中心站软件的开关灯照度值。工况查询与自动巡检，可以手自动查询运行工况并可设置：巡检分组、站点类型(路灯、夜景、全部)、时段(最多6个)、巡检周期(500支持分组群控开关灯操作。参数巡查可提供站点参数的群查和群发功能。灯具备独立的控制策略配置，开关灯时间点则可设置按定时时间或是与系统开关灯时间一致两种方式。支持以灯杆为单位的多单灯控制器组合功能，并能设置灯杆每一路输出所对应的单灯控制器及其输出回路号。显示控制柜管理终端范围及位置：点击控制柜即可显示该柜管辖的所有终端范围和具体位置。显示终端同回路隶属关系：系统支持点击任何一盏路灯，系统就可以显示该路灯隶属于那一条线缆，可以快速定位故障位置以及线缆的走向。回路控制、状态查询功能：系统可对控制柜的每个开关回路进行开、关控制和状态查询。控制策略：根据不同类型的路灯亮化控制要求，可以把路灯按单灯分别设置成若干个不同的功能组进行策略控制，可以实现单控、组控、群控、组策略及场景管理。灯具及配电柜参数：控制柜监控、管理的功能：三相回路开关、状态查询；单灯监控、管理的功能：远程开关、调光；状态查询：可查询路灯开关及功率状态；定时控制：定时控制开关灯、分时段开关灯等；故障报警：通过路灯智能控制管理系统可以实现故障报警、故障检测、故障处理情况追踪功能，可将故障路灯精确的在地图上定位并显示出单灯控制器具体的故障原因；主动上报：系统节点具备UID主动上报，报警信息主动上报；系统显示：显示路灯系统组织结构及相关重要信息；数据报表：可以生成主要的数据报表，节能率统计报表等，可以按日、月、年统计；设备管理：能提供控制柜、单灯管理器、电表、光照统计、设备位置、灯具型号、光源型号、灯包括录入、修改、删除、查询等资产维护功能。支持对站点及单灯控制器程序的远程升级功能。可扩展电缆防盗功能：系统支持24小时电缆防盗监测报警功能。概述以控制中心为核心，以终端控制器为重点，以通讯设备和网络为纽带，综合无线通信网络