1．智慧燈桿及功能應用介紹

1）桿體設計

新材料：使用鋁合金、高強度鋼材料，圓桿整體擠壓拉伸制作而成。

集成度高：集成各類物聯硬件，能夠節約用地、電力等資源。采用一體化的管理平臺，將燈桿內各設備功能模塊實現“嵌入式集成”，由統一的管理平臺進行管理，同時根據實際應用場景實現各個功能模塊之間的聯動。

工藝新穎：根據不同地域特色，設計不同造型，陽極氧化工藝加工表面，防腐蝕、防變色，堅固耐用。

擴展性強：采用模塊化設計，燈桿承載力可達到200kg，后期可隨意加裝擴展設備，可快速加裝、更換、拆卸。預留其他接口，便于將設備連接到其他管理部門。

設計要求如下：

（1）可抗國家氣象部門監測的近50年最大風壓0.75kN／㎡。

（2）燈桿底部殼體采用非金屬材料制作，萬伏絕緣，保證燈桿24小時帶電后安全使用。

（3）強弱電分離，預留12V和48V標準供電接口，保證供電安全可靠，設備維護時可帶電拆卸，不用斷電，以免影響其他設備運行。

（4）強弱走線分離，保證信號的互不干涉。路燈電箱內部強弱電分離。每種設備獨立供電控制，避免相互影響。

（5）采用斷路、熔斷、漏電、防雷、接地保護措施。

（6）配電箱防水、防蟲、防塵設計，接口采用防水接頭，燈桿內部進行防水設計。

（7）采用防盜終端、防盜擴展模塊、箱門防盜開關等安全設計。

2）智慧燈桿示意圖

智慧燈桿A桿型：高12m，可搭載照明、通信設備、交通信號燈、路牌、導向牌及監控等設施。預留接口，其他設施可根據需要搭載，如圖8-20所示。

智慧燈桿B桿型：高9～11m，可搭載照明、通信設備、LED彩屏、監控等設施，預留接口，其他設施可根據需要搭載，如圖8-21所示。

（1）智能網關。智能網關可實現智慧燈桿前端路由匯聚功能，燈控、監控、廣播、WiFi、信息發布、交互、應急求助、環境監測可通過網線接入智慧燈桿物聯網網關，從而通過光纖接入管理平臺。圖8-22所示為場景應用拓撲圖。

（2）光電盒。光電盒擁有光電一體的功能，市電和光纜兩路接入，內置ONU，多路輸出，可實現網絡通信、電源分配、電能計量、遠程控制、光分路等功能。圖8-23所示為光電盒應用場景。

3）智慧燈桿功能應用

智慧燈桿主要分布于試點道路兩旁，本期智慧燈桿試點工程應用主要包含智慧照明。通信基站、智慧安防、LED信息發布屏、智慧交通等，其他可擴展功能如智能感知、一鍵呼叫、公共廣播、公共WiFi等，后期工程如果有需求可以增加，擴展功能由智慧燈桿試點小組確認。

（1）智慧燈桿基礎功能。

①智慧照明。智慧照明是現代城市照明的發展趨勢，通過智慧照明的建設，可以實現對道路路燈照明的功率調整、單燈控制、遠程控制，有效地節能降耗，節省試點區域的電力成本；數據實時采集、故障自動報警等功能可以減少路燈管理部門的路燈管理維護成本，提高工作效率，提升路燈管養水平。

②通信基站。為了緩解通信容量需求不斷上升與通信基站建設密度不夠的矛盾，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。本方案是以城市路燈桿體為載體，將通信基站天線融合到桿體中，形成節約資源、外形美觀、集成度高的新一代移動通信基站。

③智慧安防。視頻監控系統屬于現代城市治理必不可少的基礎設施，在打擊犯罪、治安防范、建設平安城市過程中具有不可替代的作用。建設視頻監控系統，是公安系統、公共安全視頻系統的有益補充。除此之外，通過視頻監控系統，實現交通流量的實時監測，進而開展智能化的交通誘導和停車誘導，有助于改善道路交通環境，提高交通運行效率，保障城市暢通有序。

④LED信息發布屏。在智慧燈桿上設置LED信息發布屏，清晰度高、位置醒目，可實時播放社區信息，將社區建設、社區形象、旅游景點、文化品位等信息及時發布和宣傳出去，使人們都能夠直觀全面地對當地的生活信息進行細致了解，打造城市社區名片。

LED屏可以智能播放社區停車場車位信息，方便游客停車；也可以通過后臺遠程推送環境信息，使游客時刻掌握天氣與空氣情況；同時還可以播報一些商業信息，有一定的商業推廣價值；遇到突發情況，可以聯動智慧燈桿上的智能廣播等模塊，及時在社區內播報應急信息、社區內安全等級。

⑤智慧交通。基于智慧燈桿整體設計，針對交通燈進行定制化，把交通燈、路燈、交通指示牌、交通監控攝像頭及信息發布LED屏等物聯網設備進行整合，結合智慧社區平臺的信息資源，后期可實現智能化的交通指揮、道路指示、違章抓拍等功能，減少桿體重復建設，提高社區基礎設施建設的集約化水平，優化社區空間結構和管理格局。社區智慧交通系統的建設能讓駕駛人員在社區內通過智能引導系統安全、快速地到達目的地，通過合理的交通指揮和配套設施，讓城市社區成為方便快捷的宜居、宜業、宜創新的智慧社區。

（2）智慧燈桿可擴展功能。

①智能感知。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、噪聲監測、井蓋監測。在遍布全路的路燈桿上安裝相應檢測儀，就可以持續、實時監測全路各區域數據。由燈桿將監測信息上報到管理平臺，管理平臺即可匯總當前的PM25值、溫濕度、噪聲、井蓋異常情況，為相關部門的工作提供依據。

②一鍵呼叫。對道路照明設施統一編碼，為每個道路照明設施分配唯一的編碼，通過編碼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。當遇到緊急情況時，市民可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。

③公共廣播。實現自動／手動播放背景音樂、尋呼廣播、業務廣播；當發生緊急事件時，系統將廣播權強行切換到緊急廣播狀態，并進行遠程指揮，緊急廣播具有最高優先控制級別。

④公共WiFi。隨著網絡和移動互聯網的高速發展，城市居民對物聯網的使用越來越廣泛，需求也越來越高，更多人都希望在城市主要區域，如城市道路、公交站臺、街區、景區、廣場等使用免費的網絡服務。目前國內已經有部分地區試點進行了無線WiFi的部署，主要是面向公眾的WiFi使用需求。

2．建設方案

本方案試點路段全長約1100m，分3個路段，共布置智慧燈桿68根。規劃十八路（雙車道）布置12根（11m智慧燈桿），按25m間距單邊布置；一路西側（雙車道）布置11根（9m智慧燈桿），按25m間距單邊布置；二路西（四車道）布置45根（10m智慧燈桿43根、12m智慧燈桿2根），按22～35m間距雙邊布置。新建一個簡易機房作為綜合機房。

簡易機房位于開拓二路西中間綠化帶，考慮經濟性、便于維護性，需充分設計可利用空間，擬建設10㎡左右的簡易機房。

光纜管道與電纜管道合建，采用4～8根4110PVC管，每根路燈桿處設手井，預留管道布放線纜線管至路燈集中布線器。

圖8-24所示為某社區智慧燈桿點位圖。

通過本次智慧燈桿試點項目的建設，可實現社區內無線通信、智慧照明、信息發布、智慧安防、智慧交通、智慧澆灌、智慧停車及智慧抄表等功能。

建設期為4個月，功能可按需求同步或分期配備。

總體建設效果如圖8-25所示。

合法性原則：智慧燈桿建設方案盡可能保證合法性，避免因為報建手續不全留下安全隱患，對網絡造成不利的影響。

安全性原則：方案所采用的設備、材料、安裝工藝應滿足長時間抗震、防風、防雷、防火、防水、防潮、機房載荷及防盜的要求。

技術性原則：在采用智慧燈桿建設方案時，應滿足該站點的網絡建設目標要求。

維護性原則：在采用智慧燈桿方案時，應考慮今后網絡優化和網絡維護的需要，便于對設備和天線的安裝、調整、更換。

經濟性原則：在采用智慧燈桿建設方案時，應結合具體環境，在滿足安全性原則、技術性原則、維護性原則和業主要求的前提下，選用通用性強、結構簡單、造價最低的方案，降低網絡建設成本。

實施性原則：所采用的智慧燈桿建設方案應便于施工，易于實施。

長期性原則：所采用的智慧燈桿建設方案應考慮耐高溫、耐腐蝕、耐紫外線的需要，能長期為通信網絡及其他市政功能服務。

擴容性原則：在保證智慧燈桿現有系統的使用和各項技術指標不受影響的前提下，能滿足所有方的后續擴容需求和其他市政部門的共享需求。

2）統建及合桿原則

項目設計應符合國家、行業及地方現行的有關設計標準和規范要求，并應經過相關主管部門批準。

（1）統建原則。目前除社區治安視頻監控外，其他桿體并未建設，在滿足業務功能要求和結構安全的前提下，環境監測、揚塵監測、通信設備及交通指示牌等設施應利于智慧燈桿設置。智慧燈桿已按照統建原則做了以下預留。

①三大通信運營商：每隔200m預留一根智慧燈桿，供通信運營商使用。

②交通指示牌：在路口、路中位置預留智慧燈桿，供交通指示牌使用。

③交通燈：在路口位置預留智慧燈桿，供交通燈使用。

④視頻監控：在路口、小區出入口位置預留智慧燈桿，供視頻監控使用。

⑤LED屏：每3根智慧燈桿預留一個位置，供LED屏安裝使用。

（2）合桿原則。

①道路照明燈桿作為道路上連續、均勻和密集布設的道路桿件，應作為各類桿件歸并整合的主要載體。

②按照“多桿合一”和“多頭合一”的要求，對各類桿件、配套管線、電力和監控設施等進行集約化設置，實現共建共享、互聯互通。

③智慧燈桿及配套設施應合理預留一定的荷載、接口和管孔等，滿足未來的使用需要。

④應采用新材料、新工藝和新技術，減小智慧燈桿桿徑和體積，提高設施的安全性及安裝、維護和管理的便捷性。

（3）相關設施整合。智慧燈桿上可搭載的治安監控、交通監控等各類攝像頭及指示、禁令、警告、作業區、輔助、告示、旅游區標志等各種標牌，應優化整體設計，小型化、減量化。

智慧燈桿布設應以設置要求嚴格的市政設施點位（如交通信號燈和電子警察等）為控制點，為后期需要建設的其他桿件進行預留，同時調整上下游桿件間距，整體布局。

整合后的智慧燈桿應分層設計。

高度0.5～2.5m：適用于檢修門、倉內設備等設施。

高度2.6～5.5m：適用于路名牌、小型標志標牌、行人信號燈等設施。

高度5.6～8m：適用于機動車信號燈、監控、道路指示牌、分道指示標志牌、小型標志標牌等設施。

高度8m以上：適用于照明燈具、通信設備等設施。圖8-26所示為合桿建設示意圖。

3）項目建設方案

（1）智慧照明方案。

多功能智慧路燈系統應參考現有市政路燈桿設計，并綜合考慮設備工作環境、安裝空間、承重、整體安全性、穩定性等因素，并應符合CJ45-2015中4.2、GB 50174-2017中5.1、YD／T 1429-2006中附錄C、DB44／T 1898-2016中4.2與第5章、《信息技術設備的安全》（GB 4943）的相關規定。智慧燈桿系統的總體設計應符合CJJ89-2012中2、3、5、6的相關規定，并應符合下列要求。

①預留設備安裝空間，預留桿柱內部穿線空間。

②預留配套傳輸線纜位置。

③設備連接件設計具備靈活性。

④構造形式適應批量大規模制造生產要求。

多功能智慧路燈系統的照明要求應符合CJJ45-2015中3、4、5的相關規定。多功能智慧路燈系統應具備互聯互通的能力，系統運行過程中產生的數據及掛載設備采集的數據應提供標準訪問接口。多功能智慧路燈系統應至少能夠在下列環境條件下正常工作。

①溫度：-20℃～85℃。

②濕度：相對濕度不大于95％。

③風壓：≤0.75kN／㎡。

④鹽霧：≤5％NaCl

燈桿設計高度宜包含4～15m全系列，能滿足庭院景觀照明、市政道路照明等不同場景需求。燈具及其附屬裝置的選擇應符合CJJ45-2015中4.1、4.2的相關規定。其中，機動車交通道路照明標準值應滿足以下要求：

①設置連續照明的機動車交通道路的照明標準應符合道路照明的相關技術要求。

②在設計道路照明時，應確保其有良好的誘導性。

③在同一級道路選定照明標準時，應考慮城區的性質及規模，本項目可選擇表中的高檔值。

④對同一級道路選定照明標準時，交通控制系統和道路分隔設施完善的道路，宜選擇表中的中檔值，反之宜選高檔值。

交會區照明標準值，即主要供行人和非機動車混合使用的商業區、居住區人行道路的照明標準值應符合表8-11所示的規定。

本項目試點道路為城市次干道，照明設計標準如下。

①平均照度（維持值）不低于151x。

②人行道的平均照度值不低于7.51x。

③照度均勻度要求達到0.35以上。

④亮度總均勻度要求達到0.4以上。

⑤道路照明的維護系數為0.5。

⑥機動車交通道路的照明功率密度值不應大于1.0W／㎡。

路燈供電接入綜合機箱預留的照明接電端子，通過平臺可實現單燈控制等功能。

（2）智慧安防方案。

該試點擬規劃公安視頻監控合建于智慧燈桿上，本次共規劃15根智慧燈桿設置公安視頻監控功能。由于公安視頻的特殊性，視頻的數據回傳通過智慧燈桿預留的兩芯光纖（裸芯）傳回公安視頻系統。平臺不參與數據的回傳，保證數據的隱蔽性和安全性。供電則用智慧燈桿提供的電源端子。

該試點路段的智慧燈桿建成后，小區開發商可考慮將小區內已建成的治安視頻監控遷移至智慧燈桿上，經勘察共有15根小區治安視頻桿符合合桿條件。視頻數據可接入智慧燈桿的管理平臺，可實現同步數據傳輸給小區物業管理平臺。供電則用智慧燈桿提供的電源端子。

擬合桿情況如圖8-27所示。

（3）智慧交通方案。

該試點路段擬規劃交通指示牌和交通燈合建于智慧燈桿上，結合原有規劃十八路、開拓一橫路西、開拓二橫路西交通工程規劃，本次共規劃33根智慧燈桿設置交通標志牌功能，2根智慧燈桿設置交通燈功能。交通控制信號系統可提供兩種接入方案：一是接回交通部門的控制系統；二是接入智慧燈桿的管理平臺，通過平臺再把數據傳輸給交通部門，這個環節根據交通部門的要求確定。供電則用智慧燈桿提供的電源端子。

擬規劃智慧燈桿智慧交通點位如圖8-28所示。

（4）LED信息發布屏方案。

該試點路段擬規劃LED信息發布屏搭建于智慧燈桿上，本次共規劃24根智慧燈桿設置LED信息發布屏。利用光纖與管理平臺進行對接，管理部門可以在后臺對信息發布屏遠程發送信息。供電則用智慧燈桿提供的電源端子。

擬規劃智慧燈桿（LED信息發布屏）點位如圖8-29所示。

（5）移動通信基站方案。

為了緩解通信容量需求不斷上升與通信基站建設密度不夠的矛盾，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。由于通信運營商擁有自己獨立的通信網絡，本方案只提供光纖通至綜合機房。供電則用智慧燈桿提供的電源端子。經現場勘察該試點區域，結合周邊基站布局情況，綜合考慮運營商的需求情況，擬新增通信功能智慧燈桿布局如圖8-30所示。

試點區域市政道路通過智慧燈桿的微型基站部署，滿足小區外圍的路面及沿街商鋪的無線覆蓋，滿足5G演進，解決智慧小區無線通信、手機上網、“物聯網＋應用”回傳鏈路等一系列問題。圖8-31所示為網絡覆蓋示意圖。

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