智慧路燈5G技術應用建設方案

一、 概述

城市路燈桿是一個有規律分布的靜態基礎設施，如同人體的血管一樣分布在城市的各個角落， 具有方便組網、取電的優勢，是實現城市各類信息采集、信息發布、信息傳輸，發展智慧城市各級功能 的城市信息化、物聯網化的網絡基礎設施理想的載體。

此外，智慧燈桿具有管理、供電、高度、密集的優勢，為推動5G的建設提供了一個可行的安裝環境，也是滿足未來5G為了實現超密組網而催生小基站需求的媒介，對搭載5G微基站有先天優勢，節省5G單獨部署空間的同時，燈桿上集成的傳感裝置更能隨時監測5G基站的運營情況。

智慧燈桿系統的出現可以對廣布在城市的傳統路燈進行改造，升級為具備感知周邊環境、實時監測、 實時控制的組裝式燈桿。智慧燈桿包括物聯網信息采集，智慧 LED 路燈照明監控，無線 WIFI 覆蓋，智慧安防視頻監控，智慧緊急報警求助，智慧環境信息監測，智慧網絡多媒體信息發布，遠程IP網絡廣播系統等。

智慧燈桿是未來城市物聯網的重要信息采集載體，路燈智能物聯管理平臺的建設是智慧城市的一個 重要組成部分，能夠實現城市及市政服務能力的提升，也是智慧城市的一個重要入口，可促進智慧市政 和智慧城市在城市照明業務方面的落地。

二、 系統構成

2.1. 系統框架圖如下：

系統框架圖

2.2. 軟件組成部分

目前軟件系統由 3 部分組成:

SCCS 城市照明智控云系統 【安裝在監控中心的服務器】

SCCS-Gateway 數據采集系統 【安裝燈桿內部的工控機】

SCCS-ScreenPlayer 播放器系統 【安裝燈桿內部的工控機】

2.3. 硬件組成部分

目前圖片展示燈桿實物樣品由以下部分組成，分別為

硬件說明

2.4. 硬件參數說明

三、 智慧燈桿的社會效益

以智慧燈桿作為智慧城市建設的重要載體，智慧燈桿的大面積應用可以加快、促進智慧城市建 設的發展。

智慧燈桿的管理平臺未來可以生成智慧城市所需的各種大數據，這些數據可以和內部的交 通系統、管理系統、環境監測系統、市政設施管理系統進行數據交互，為城市的大數據應 用提供多種數據支持。

對現場路燈進行遠程實時控制，實現遠程操作、報警、調光等功能，滿足道路照明的前提下實 現節能和提高路燈管理及維修的效率。

建立一個以燈桿為載體的視頻監控系統，可以實時對:道路交通情況、情況、城市照明情 況、公共設施運行情況等進行監控。

燈桿結合交流充電樁，可以給新能源汽車提供更多可以選擇的充電站，方便市民的出行，加速 新能源汽車的普及。

應急呼叫系統直接連接到指揮中心， 能夠快速響應突發的事件，快速定位案發現場，給 市民創造一個安全的生活環境。

遠程信息發布系統日常可以作為廣告、信息的發布平臺，文字、圖片、視頻可以遠程推送，無 需現場下載或者更換存儲設備，特殊情況下可以配合相關部門發布緊急重要的通知等。

環境監測系統可以安裝在城市的任何一桿燈桿上面，真正實施全覆蓋式的環境監測“天眼”系 統，配合環保部門、監測城市的環境情況。

微基站的預留可以保證后續 5G 網絡的覆蓋，基站的添加和覆蓋也將更加方便、容易。

網絡廣播的覆蓋可以根據特定區域、特定人群播報或播放特定的內容。網絡廣播可以將安防系 統、視頻監控系統結合起來應對各種突發事件。

智慧燈桿的投入實現道路整治的多桿合一，節省投資維護成本，美化城市環境。

智慧路燈項目

四、 燈桿功能概況

4.1. 微基站

預留了基站的安裝位置和供電。燈桿安裝后可以根據運營商的需要【有償】提供基站的安裝位置 和供電。

4.2. 單燈控制器（智能燈具）

單燈控制器安裝在燈具內部，通信方式有： NB-IoT、Zigbee、LoRa 三種方式可選，支持脫機運 行。既能滿足環保節能的要求，也可以實現智能化管理。

4.3. 監控攝像頭

根據需要在重要位置安裝相應的監控攝像機, 用戶可對攝像機進行水平 360 度變焦控制，監 控信息通過視頻終端處理后通過有線或無線網 絡匯集到監控中心，監控中心就能看到各監控 點的實時狀況，中心可以通過工作站顯示各現 場監控點的圖像信息，也可在通過切換到大屏 幕（需配置）進行圖像的實時抓取。

4.4. 無線 AP

通過燈桿這個載體可以實現這個城市的無線覆 蓋，可以給所有的居民提供上網服務。

【注意】如果要實現廣告推送、用戶管理、安全機制設置等必須增加 AC 管理設備和相應的軟件。

4.5. 氣象站

具有常規氣象要素風向、風速、溫度、濕度、氣壓、噪聲、PM2.5 監測功能，通過城市發布平臺 實時發布，方便市民出行，同時為氣局提供基礎氣象數據，為環局提供環境污染情況分析數 據。

4.6. LED 廣告屏

支持廣告內容（文字、圖片、視頻）遠程更新、發布。系統可以實時監控播放內容。戶外采用 LED 顯示屏可以保證在環境亮度非常高的情況下用戶也可以正常觀看廣告的內容。

4.7. IP 網絡廣播

支持個性化定時播放,可以定不同的 IP 地址在不同的時段播放不同的內容。支持全部、分組、 單個的實時語音廣播，可以遠程實現重大事項播報、緊急通知播報等。

4.8. 一鍵報警

急求助，當現場出現突發狀況，可以通過緊急求助終端，一鍵求助中心，實現雙向對講，中心 可以根據情況，實時調度相關警察趕往現場解決。

4.9. 充電樁

通過錯峰用電設置與管理，可以在不增加任何基礎設施的前提下，快速布局電動汽車充電設施。 由于路燈的密集度，路燈集成充電樁后，城市形成廣布的充電網絡，為電動汽車解決后顧之憂；

【注意】實現包括 GIS 充電樁位置查詢、預約充電、充電提醒以及在線付費等在線功能，需要購 買充電樁廠商提供的專業應用軟件。

4.10. 工控機

工控機是智慧燈桿的核心部件，負責管理燈桿上所有設備的運行和配置。是上位機同智慧燈桿實現

通信的橋梁。數據的采集、上傳、下發，控制功能的實現均由工控機完成。

【注意】工控機工作溫度：-10 到+50℃， 工控機需要安裝在通風的位置或增加通風措施，否則高溫下容易出現死機。

五、 軟件設計

5.1. 功能支持

SCCS 城市照明智能云平臺包括：智能路燈系統、智能景觀亮化系統、智能隧道系統、智慧燈桿系 統、GIS 地圖、資產管理、工程維護等 7 大部分組成。智慧燈桿系統作為云平臺的一部分，可以實 現對單燈的控制、廣告播放、氣象站數據獲取、監控系統實時查看、充電系統狀態監測等功能。

5.2. 廣告屏支持

支持指箱的媒體播放盒，通過軟件可以針對 LED 顯示屏實現定時開關機、調節顯示屏明暗度，支 持文字、圖象、視頻的自動壓縮顯示。

【注意】無論采用什么尺寸的顯示屏都必須采用指向的媒體播放盒。 5.3. 充電樁支持

支持指向廠商的數據協議的充電樁，多個端口和地址接入（有良好的拓展性）。能夠實時在線對充 電樁的電流、電壓、功率、充電時間進行查詢，可以對充電樁的報警實時監控。

【注意】選擇其他廠家的充電樁，需要提供該充電樁廠家的協議進行開發對接。 5.4. 氣象站支持

支持氣象站串口、網口接入，可以對環境進行實時監測、預警分析以及環境數據采集并上傳到云 服務器，把環境信息實時顯示出來。

【注意】選擇其他廠家的充電樁，需要提供該充電樁廠家的協議進行開發對接。 5.5. 協議支持

支持 TCP/IP 可靠數據通訊、傳輸（面向設備）、UDP 面向無連接數據安全可靠傳輸，串口數據通訊

（面向設備）、支持 HTTP 數據傳輸協議（互聯平臺對接），NOIOT 數據協議（物聯網平臺對接）。

六、 平臺介紹

6.1. SCCS 城市照明智能云平臺功能界面

平臺功能

6.2. 智慧燈桿的設備添加和調試界面

調試界面

6.3. 智慧燈桿 GIS 地圖操作界面

操作地圖

七、路由器產品簡介

一、產品概述：

工業級2G、3G/4G/5G WIFI無線網關，是一款帶無線局域網WIFI，1個WAN口，4個以太網口RJ45接口，工業級設計的無線網關。設備應用于中小企業上網，家庭上網以及工業設備數據傳輸。設備支持局域網WIFI功能（802.11 a/b/g/n）和廣域網3G/4G/WIFI無線網絡功能，同時系統加載了廣域網通信VPN隧道、WIFI局域網傳輸的安全認證等安全功能，實現無線局域網和無線廣域網的無縫連接，為用戶提供高速、安全、可靠的移動寬帶。

設備采用高性能的工業級MIPS通信處理器，以嵌入式實時操作系統為軟件支撐平臺，系統集成了全系列從邏輯鏈路層到應用層通信協議，支持VPN（包括PPTP+L2TP+MPPE和IPSEC+GRE）,IPTABLE防火墻，靜態及動態路由，PPPOE，PPP server及PPP client，DHCP server及DHCP client，DDNS，防火墻，SNAT/DNAT，DMZ主機，WEB配置，支持APN/VPDN，支持上電自動撥號，自動維護通信鏈路，保證鏈路永遠在線，支持自動定時上線和下線，定時開關機等功能。

該產品整機采用工業級設計；系統帶有看門狗WDT保護，另外加載了系統監測保護SWP（System Watch Protect）；產品通過電力3000V電擊測試；產品擁有維護系統穩定的專利技術，確保設備永遠在線；經過嚴格的設計、測試和14年的實際應用，產品性能穩定可靠。

本產品已廣泛應用于中小企業上網，家庭上網，金融交易，郵政交易，智能電網，智能交通，環保監測，消防監控，安防監控，水利監測，公共安全，廣告發布，遙感勘測，工業控制，油田監測，煤礦監測，地震監測，氣象監測，儀表監測，水表抄表，電表抄表，燃氣抄表，熱網監控，集中抄表等行業。

本產品已廣泛應用于金融，交通，監控，水利，環保，電力，郵政，氣象等行業。