智慧路灯5G技术应用建设方案

一、 概述

城市路灯杆是一个有规律分布的静态基础设施，如同人体的血管一样分布在城市的各个角落， 具有方便组网、取电的优势，是实现城市各类信息采集、信息发布、信息传输，发展智慧城市各级功能 的城市信息化、物联网化的网络基础设施理想的载体。

此外，智慧灯杆具有管理、供电、高度、密集的优势，为推动5G的建设提供了一个可行的安装环境，也是满足未来5G为了实现超密组网而催生小基站需求的媒介，对搭载5G微基站有先天优势，节省5G单独部署空间的同时，灯杆上集成的传感装置更能随时监测5G基站的运营情况。

智慧灯杆系统的出现可以对广布在城市的传统路灯进行改造，升级为具备感知周边环境、实时监测、 实时控制的组装式灯杆。智慧灯杆包括物联网信息采集，智慧 LED 路灯照明监控，无线 WIFI 覆盖，智慧安防视频监控，智慧紧急报警求助，智慧环境信息监测，智慧网络多媒体信息发布，远程IP网络广播系统等。

智慧灯杆是未来城市物联网的重要信息采集载体，路灯智能物联管理平台的建设是智慧城市的一个 重要组成部分，能够实现城市及市政服务能力的提升，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。

二、 系统构成

2.1. 系统框架图如下：

系统框架图

2.2. 软件组成部分

目前软件系统由 3 部分组成:

SCCS 城市照明智控云系统 【安装在监控中心的服务器】

SCCS-Gateway 数据采集系统 【安装灯杆内部的工控机】

SCCS-ScreenPlayer 播放器系统 【安装灯杆内部的工控机】

2.3. 硬件组成部分

目前图片展示灯杆实物样品由以下部分组成，分别为

硬件说明

2.4. 硬件参数说明

三、 智慧灯杆的社会效益

以智慧灯杆作为智慧城市建设的重要载体，智慧灯杆的大面积应用可以加快、促进智慧城市建 设的发展。

智慧灯杆的管理平台未来可以生成智慧城市所需的各种大数据，这些数据可以和内部的交 通系统、管理系统、环境监测系统、市政设施管理系统进行数据交互，为城市的大数据应 用提供多种数据支持。

对现场路灯进行远程实时控制，实现远程操作、报警、调光等功能，满足道路照明的前提下实 现节能和提高路灯管理及维修的效率。

建立一个以灯杆为载体的视频监控系统，可以实时对:道路交通情况、情况、城市照明情 况、公共设施运行情况等进行监控。

灯杆结合交流充电桩，可以给新能源汽车提供更多可以选择的充电站，方便市民的出行，加速 新能源汽车的普及。

应急呼叫系统直接连接到指挥中心， 能够快速响应突发的事件，快速定位案发现场，给 市民创造一个安全的生活环境。

远程信息发布系统日常可以作为广告、信息的发布平台，文字、图片、视频可以远程推送，无 需现场下载或者更换存储设备，特殊情况下可以配合相关部门发布紧急重要的通知等。

环境监测系统可以安装在城市的任何一杆灯杆上面，真正实施全覆盖式的环境监测“天眼”系 统，配合环保部门、监测城市的环境情况。

微基站的预留可以保证后续 5G 网络的覆盖，基站的添加和覆盖也将更加方便、容易。

网络广播的覆盖可以根据特定区域、特定人群播报或播放特定的内容。网络广播可以将安防系 统、视频监控系统结合起来应对各种突发事件。

智慧灯杆的投入实现道路整治的多杆合一，节省投资维护成本，美化城市环境。

智慧路灯项目

四、 灯杆功能概况

4.1. 微基站

预留了基站的安装位置和供电。灯杆安装后可以根据运营商的需要【有偿】提供基站的安装位置 和供电。

4.2. 单灯控制器（智能灯具）

单灯控制器安装在灯具内部，通信方式有： NB-IoT、Zigbee、LoRa 三种方式可选，支持脱机运 行。既能满足环保节能的要求，也可以实现智能化管理。

4.3. 监控摄像头

根据需要在重要位置安装相应的监控摄像机, 用户可对摄像机进行水平 360 度变焦控制，监 控信息通过视频终端处理后通过有线或无线网 络汇集到监控中心，监控中心就能看到各监控 点的实时状况，中心可以通过工作站显示各现 场监控点的图像信息，也可在通过切换到大屏 幕（需配置）进行图像的实时抓取。

4.4. 无线 AP

通过灯杆这个载体可以实现这个城市的无线覆 盖，可以给所有的居民提供上网服务。

【注意】如果要实现广告推送、用户管理、安全机制设置等必须增加 AC 管理设备和相应的软件。

4.5. 气象站

具有常规气象要素风向、风速、温度、湿度、气压、噪声、PM2.5 监测功能，通过城市发布平台 实时发布，方便市民出行，同时为气局提供基础气象数据，为环局提供环境污染情况分析数 据。

4.6. LED 广告屏

支持广告内容（文字、图片、视频）远程更新、发布。系统可以实时监控播放内容。户外采用 LED 显示屏可以保证在环境亮度非常高的情况下用户也可以正常观看广告的内容。

4.7. IP 网络广播

支持个性化定时播放,可以定不同的 IP 地址在不同的时段播放不同的内容。支持全部、分组、 单个的实时语音广播，可以远程实现重大事项播报、紧急通知播报等。

4.8. 一键报警

急求助，当现场出现突发状况，可以通过紧急求助终端，一键求助中心，实现双向对讲，中心 可以根据情况，实时调度相关警察赶往现场解决。

4.9. 充电桩

通过错峰用电设置与管理，可以在不增加任何基础设施的前提下，快速布局电动汽车充电设施。 由于路灯的密集度，路灯集成充电桩后，城市形成广布的充电网络，为电动汽车解决后顾之忧；

【注意】实现包括 GIS 充电桩位置查询、预约充电、充电提醒以及在线付费等在线功能，需要购 买充电桩厂商提供的专业应用软件。

4.10. 工控机

工控机是智慧灯杆的核心部件，负责管理灯杆上所有设备的运行和配置。是上位机同智慧灯杆实现

通信的桥梁。数据的采集、上传、下发，控制功能的实现均由工控机完成。

【注意】工控机工作温度：-10 到+50℃， 工控机需要安装在通风的位置或增加通风措施，否则高温下容易出现死机。

五、 软件设计

5.1. 功能支持

SCCS 城市照明智能云平台包括：智能路灯系统、智能景观亮化系统、智能隧道系统、智慧灯杆系 统、GIS 地图、资产管理、工程维护等 7 大部分组成。智慧灯杆系统作为云平台的一部分，可以实 现对单灯的控制、广告播放、气象站数据获取、监控系统实时查看、充电系统状态监测等功能。

5.2. 广告屏支持

支持指箱的媒体播放盒，通过软件可以针对 LED 显示屏实现定时开关机、调节显示屏明暗度，支 持文字、图象、视频的自动压缩显示。

【注意】无论采用什么尺寸的显示屏都必须采用指向的媒体播放盒。 5.3. 充电桩支持

支持指向厂商的数据协议的充电桩，多个端口和地址接入（有良好的拓展性）。能够实时在线对充 电桩的电流、电压、功率、充电时间进行查询，可以对充电桩的报警实时监控。

【注意】选择其他厂家的充电桩，需要提供该充电桩厂家的协议进行开发对接。 5.4. 气象站支持

支持气象站串口、网口接入，可以对环境进行实时监测、预警分析以及环境数据采集并上传到云 服务器，把环境信息实时显示出来。

【注意】选择其他厂家的充电桩，需要提供该充电桩厂家的协议进行开发对接。 5.5. 协议支持

支持 TCP/IP 可靠数据通讯、传输（面向设备）、UDP 面向无连接数据安全可靠传输，串口数据通讯

（面向设备）、支持 HTTP 数据传输协议（互联平台对接），NOIOT 数据协议（物联网平台对接）。

六、 平台介绍

6.1. SCCS 城市照明智能云平台功能界面

平台功能

6.2. 智慧灯杆的设备添加和调试界面

调试界面

6.3. 智慧灯杆 GIS 地图操作界面

操作地图

七、路由器产品简介

一、产品概述：

工业级2G、3G/4G/5G WIFI无线网关，是一款带无线局域网WIFI，1个WAN口，4个以太网口RJ45接口，工业级设计的无线网关。设备应用于中小企业上网，家庭上网以及工业设备数据传输。设备支持局域网WIFI功能（802.11 a/b/g/n）和广域网3G/4G/WIFI无线网络功能，同时系统加载了广域网通信VPN隧道、WIFI局域网传输的安全认证等安全功能，实现无线局域网和无线广域网的无缝连接，为用户提供高速、安全、可靠的移动宽带。

设备采用高性能的工业级MIPS通信处理器，以嵌入式实时操作系统为软件支撑平台，系统集成了全系列从逻辑链路层到应用层通信协议，支持VPN（包括PPTP+L2TP+MPPE和IPSEC+GRE）,IPTABLE防火墙，静态及动态路由，PPPOE，PPP server及PPP client，DHCP server及DHCP client，DDNS，防火墙，SNAT/DNAT，DMZ主机，WEB配置，支持APN/VPDN，支持上电自动拨号，自动维护通信链路，保证链路永远在线，支持自动定时上线和下线，定时开关机等功能。

该产品整机采用工业级设计；系统带有看门狗WDT保护，另外加载了系统监测保护SWP（System Watch Protect）；产品通过电力3000V电击测试；产品拥有维护系统稳定的专利技术，确保设备永远在线；经过严格的设计、测试和14年的实际应用，产品性能稳定可靠。

本产品已广泛应用于中小企业上网，家庭上网，金融交易，邮政交易，智能电网，智能交通，环保监测，消防监控，安防监控，水利监测，公共安全，广告发布，遥感勘测，工业控制，油田监测，煤矿监测，地震监测，气象监测，仪表监测，水表抄表，电表抄表，燃气抄表，热网监控，集中抄表等行业。

本产品已广泛应用于金融，交通，监控，水利，环保，电力，邮政，气象等行业。