CN114992567A - 一种多杆合一智慧灯杆系统 - Google Patents

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Abstract

本发明属于智慧灯杆技术领域，具体提供了一种多杆合一智慧灯杆系统，包括运维平台，智慧灯杆本体上设有：智慧照明模块，用于智能化进行照明；供配电模块，用于判定各用电模块的总用电量，当总用电量需求大于阈值时采用变压器供电，当总用电量需求小于阈值时采用配电箱低压供电；太阳能模块，用于太阳能发电、储能，并优先于供配电模块给各用电模块供电；运维平台用于远程实时监控智慧灯杆本体上的各功能模块是否正常运行。根据用电需求进行自动调节供电模式，降低能耗，节约能源，充盈的电能管控还可以满足功能扩展的供电需求。此外，通过远程的运维平台对智慧灯杆本体进行全方位监控，实现了智能监控的功能，提高了后期维修保养的效率。

Description

一种多杆合一智慧灯杆系统
技术领域
本发明涉及智慧灯杆技术领域，更具体地，涉及一种多杆合一智慧灯杆系统。
背景技术
《国家综合立体交通网规划纲要》，推动既有综合客运枢纽整合交通设施、共享服务功能空间发展；提高交通运输网动态运行管理服务智能化水平，打造以全链条快速化为导向的便捷运输服务网；加快推进绿色低碳发展，交通领域二氧化碳排放尽早达峰。
铁路站前广场作为城市和铁路的共同区域，在智慧站房和智慧城市中扮演非常重要的角色。智慧城市是把新一代信息技术充分运用在城市中各行各业基于知识社会下一代创新的城市信息化高级形态，实现信息化、工业化与城镇化深度融合，有助于缓解“大城市病”，提高城镇化质量，实现精细化和动态管理，并提升城市管理成效和改善市民生活质量。在新型智慧站房中，广场要求形成集成传统火车站的旅服、客服、通信、信号、安检、候车等综合信息的便捷可移动式综合服务平台，改变以往广场上杂乱、各自为阵的现状。
多杆合一智慧灯杆是智慧城市的重要组成部分，已成为国内外现代化城市建设的新标志之一。按照“共建共享”的理念，将各种前沿技术和应用集于一身的新型信息基础设施。它具备“有网、有点、有杆”三位一体的特点，能够对照明、公安、市政、气象、环保、通信等多行业信息进行采集、发布以及传输，形成一张智慧感知网络，实现对城市各领域的精确化管理和城市资源的集约化利用。
对于集多功能于一体的智慧多功能杆，包含多种智能设备，例如5G基站、路灯、汽车充电桩和发布显示屏等，对于这些智能设备的供电都是通过智慧多功能杆来实现的。然而，随着智能设备的不断增加，需要智慧多功能杆提供的功率就越大，当配电站无法提供相当功率时，智慧多功能杆不足以承载众多智能设备的使用，为了不影响智慧多功能杆的重要设备的正常使用；另一方面，随着功能模块的不断增多，灯杆杆体本身、广场可重复利用的轻便化的装配式综合机房、供电系统及通信系统通道、灯杆的广播及信息屏系统、灯杆的人群预警及智能分析系统、灯杆的智能调光及动态分配管理等，亟待需要系统化的统一方案，以便于后续改造升级、维修和市场推广应用。
发明内容
本发明针对现有技术中存在的智慧多功能杆无法满足日渐增多的功能模块用电需求及改造升级维护不方便的技术问题。
本发明提供了一种多杆合一智慧灯杆系统，包括智慧灯杆本体和基座，所述智慧灯杆本体连接于所述基座上端，所述基座埋设于地下；所述智慧灯杆系统还包括运维平台，所述智慧灯杆本体上设有：
通信基站，用于与互联网进行中继通信；
智慧照明模块，用于智能化进行照明；
供配电模块，用于判定各用电模块的总用电量，当总用电量需求大于阈值时采用变压器供电，当总用电量需求小于阈值时采用配电箱低压供电；
太阳能模块，用于太阳能发电、储能，并优先于所述供配电模块给各用电模块供电；
所述运维平台用于远程实时监控所述智慧灯杆本体上的各功能模块是否正常运行，以供工作人员远程监控。
优选地，所述智慧照明模块具体用于：
预先根据经纬度设置定时照明时间段，且进一步设置更高优先级照明，所述更高优先级包含通过对环境光照强度进一步自动调整照明时间及强度。
优选地，所述供电模块采用放射式和树干式相结合的方式进行，通过不设输电线缆，并在每处灯杆下设置电缆井，采用井盖保护，灯杆底部设置检修门。
优选地，每座所述灯杆均接地，且在灯杆顶部设置避雷针。
优选地，所述灯杆本体为钢材，且表面热镀锌后再喷涂户外塑粉。
优选地，所述智慧灯杆本体上还设有液位传感器，所述液位传感器用于实时监测安装位置的积水深度，当液位超过警戒值时将报警信息通过通信基站传递至运维平台。
优选地，所述智慧灯杆本体的下端部设有充电模块，所述充电模块包括用于给交通工具或智能设备充电的充电接口。
优选地，所述智慧灯杆本体的上端部设有空气质量检测模块，通过空气质量检测装置对周围空气质量实时检测、收集数据及分析得到空气质量检测报告，并传输至远程的运维平台。
优选地，所述智慧灯杆本体上还设有违章摊贩监管模块，用于通过AI摄像头识别发现当有占道经营现象时，联动智慧灯杆本体上的广播及显示屏，作出相应警告信息。
优选地，所述广播与所述运维平台通过通信基站通信连接，所述运维平台利用所述广播进行远程紧急通知及喊话。
有益效果：本发明提供的一种多杆合一智慧灯杆系统，包括智慧灯杆本体和基座，所述智慧灯杆本体连接于所述基座上端，所述基座埋设于地下；所述智慧灯杆系统还包括运维平台，所述智慧灯杆本体上设有：通信基站，用于与互联网进行中继通信；智慧照明模块，用于智能化进行照明；供配电模块，用于判定各用电模块的总用电量，当总用电量需求大于阈值时采用变压器供电，当总用电量需求小于阈值时采用配电箱低压供电；太阳能模块，用于太阳能发电、储能，并优先于所述供配电模块给各用电模块供电；所述运维平台用于远程实时监控所述智慧灯杆本体上的各功能模块是否正常运行，以供工作人员远程监控。根据用电需求进行自动调节供电模式，降低能耗，节约能源，充盈的电能管控还可以满足功能扩展的供电需求。此外，通过远程的运维平台对智慧灯杆本体进行全方位监控，实现了智能监控的功能，提高了后期维修保养的效率。
附图说明
图1为本发明提供的一种多杆合一智慧灯杆系统原理框图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
图1为本发明提供的一种多杆合一智慧灯杆系统，包括智慧灯杆本体和基座，所述智慧灯杆本体连接于所述基座上端，所述基座埋设于地下。灯杆杆体包括智慧灯杆本体和基座，所述智慧灯杆本体连接于所述基座上端，所述基座埋设于地下。本体分为底部、中部、上部和顶部。当灯杆杆体自身高度增加时，可分断组装，采用螺栓连接，方便安装和拆卸。灯杆杆体为优质钢材，表面热镀锌后喷涂户外专用塑粉(一般为纯聚酯)。顶部适用于气象监测、环境监测、智能照明灯具、通信基站等。上部适用于信号灯指示、交通视频监控、交通标志、指示标志牌、铁路标识等。中部适用于路牌、广告牌、摄像头、公共广播、LED大屏等。底部适用于充电桩、手机无线充电、紧急呼叫按钮等。
所述智慧灯杆系统还包括运维平台，所述智慧灯杆本体上设有：
通信基站，用于与互联网进行中继通信。除了无线通信，根据需要还配备了有线通信传输网络，包括传输设备、光缆线路及相关配合设备安装等。通过在综合机房内设置核心交换机和服务器，用于数据的处理，通信的上传等。
智慧照明模块，用于智能化进行照明；通过通信基站与远程的运维平台通信，工作人员在运维平台也可以对智慧照明模块的路灯的开关、亮度，设置定时、经纬度、光感策略，实现照明精细化管理。光源可选配大功率LED、中功率LED，采用多模组，根据功率自由选配。采用超白钢化玻璃，不易沾染扬尘、油污，光通维持率高。光源腔配置呼吸器，使腔体内外压力平衡，消除腔体内雾气和结露，确保灯具光通输出及LED使用寿命。
供配电模块，用于判定各用电模块的总用电量，当总用电量需求大于阈值时采用变压器供电，当总用电量需求小于阈值时采用配电箱低压供电。供配电模块用于给智慧灯杆系统提供电源，根据各用电设备的用电量，确定供配电系统方法。通过判定各用电模块的总用电量，当总用电量需求大于阈值时采用变压器供电，当总用电量需求小于阈值时采用配电箱低压供电即可。
智慧灯杆所有供电线路应统筹共建共享。采用放射式和树干式相结合的方式。在每处灯杆下设置电缆井，采用井盖保护，灯杆底部设置检修门，采用专用工具开启的闭锁装置，便于走线和运维。每座灯杆均要考虑接地，保证所有设备的安全。对于重要设备的防护，还可以在灯杆顶部设置避雷针。
太阳能模块，用于太阳能发电、储能，并优先于所述供配电模块给各用电模块供电。为了增加清洁能源供应，减少碳排放，在智慧灯杆及综合机房等位置均设置了太阳能发电、储能装置。为了提高发电能效，在每个灯杆处设置微型逆变器及储能装置，在综合机房处设置较大型逆变器及储能装置，当白天用能设备较少，太阳能光伏板发电并储能，并通过控制器将一部分清洁能源用作灯杆广告屏等用电。当晚上无阳光时，采用储能装置持续给灯杆照明等提供清洁电源，当储能电源不足时，通过控制器自动切换至电能。
运维平台，用于远程实时监控所述智慧灯杆本体上的各功能模块是否正常运行，以供工作人员远程监控。将各安装的设备子系统集成到统一运维平台上，实现对各设备的远程集中管理和监控，运行监测、数据分析、查询、定位等功能。同时协助管理部门准确掌握现场情况，有效保障设备的运行安全。
运维平台必须保证信息安全，包括平台本身的数据安全和外部接入信息的安全，配备了强大的防火墙和杀毒软件。对于有特殊要求的数据，要保证外网和内部网网络隔离。为了保证数据的安全，数据信息提供方在共享数据信息时应对身份进行核实并给与职责内的权限。数据提供方必须对提供的数据真实性负责。
运维平台必须充分预留子系统接入的条件，采用国际标准协议，以便后期其它接入的拓展。
运维平台应具备系统管理、资源管理、告警监控、移动端APP等功能。可对终端挂载设备进行管理和监控，采用终端传感器及模块，实施上传数据。
综合机房，将各种设备箱集中放置、集中供电、集中接入传输。设备箱里放置各个模块的控制器、电路板等等之类的电子器件。在广场设置一座综合机房，作为各系统接入的集中设备机房。
此外，多杆合一智慧灯杆系统还包括以下功能模块，下述各功能模块的用电优先通过太阳能模块供电，当太阳能供电不足时，再通过供配电模块实现智能能源分配供应：
违章摊贩监管模块：当AI摄像头识别到占道经营等现象时，通过智慧灯杆的边缘计算能力，联动智慧灯杆本体上广播及显示屏，作出相应警告信息。
管线井盖管理模块：解决井盖的数字化监管难题，对井盖的信息实现统一归档、统一管理，方便查询。
广播警告模块：通过智慧路灯管理平台，可对灯杆上音柱实现远程智能音乐广播、定时采播，如遇突发事件，运维平台可进行远程紧急通知和喊话等功能。
视频监控模块：通过搭载在智慧路灯上的摄像头，可对附近区域实现无死角监控，提高安全管理水平。
智慧停车及违法停车监控模块：通过搭载在智慧路灯上的AI摄像头采集路边停车的视频数据，实现路侧停车的无人值守和无感支付，提高停车管理效率。智能抓拍系统会对进入区域内的车辆进行智能、自动跟踪识别，及时上报违法停车问题。
智慧环卫模块：利用5G网络、物联网技术，通过各种智能感知设备，打造智慧环卫精细化管理，实现人、车、物、事全要素集中管控，环卫作业投、收、运、处全流程高效协同。
积水监测模块：液位传感器实时监测安装位置的积水深度，当液位超过警戒值时将报警信息传递给智慧网盒。
空气质量监测模块：通过空气质量检测装置对周围空气质量实时检测、收集数据、分析，方便进行针对性处理，保障良好的空气质量。
碳排放监测和显示模块：实时显示广场碳排放指标，清洁能源及太阳能发电数据。
通过在智慧灯杆本体上配置各项功能设备，实现多功能共杆，减少多杆林立、单杆单用等各种不同功能的杆体，大大美化了广场和节约了空间，适应5G时代的发展，为5G信号覆盖提供了载体，实现城市的更安全、数据化和智能化管理。
在一个优选的实施例中，智慧照明模块具体用于：预先根据经纬度设置定时照明时间段，且进一步设置更高优先级照明，所述更高优先级包含通过对环境光照强度进一步自动调整照明时间及强度。智慧照明模块里面有控制器，预先根据经纬度来设置好每个月或每一天或每个季度的照明时长，保证不同季节的照明时间段精准，在提供照明方便的同时也能节约用电。此外，还进一步设置更高优先级照明。比如当亮度传感器检测到外界亮度过低时，就会自动开启照明，不管此时是否是白天。该更高优先级照明具有更高的照明开关优先级控制。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包括这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种多杆合一智慧灯杆系统，包括智慧灯杆本体和基座，所述智慧灯杆本体连接于所述基座上端，所述基座埋设于地下；其特征在于，所述智慧灯杆系统还包括运维平台，所述智慧灯杆本体上设有：
通信基站，用于与互联网进行中继通信；
智慧照明模块，用于智能化进行照明；
供配电模块，用于判定各用电模块的总用电量，当总用电量需求大于阈值时采用变压器供电，当总用电量需求小于阈值时采用配电箱低压供电；
太阳能模块，用于太阳能发电、储能，并优先于所述供配电模块给各用电模块供电；
所述运维平台用于远程实时监控所述智慧灯杆本体上的各功能模块是否正常运行，以供工作人员远程监控。
2.根据权利要求1所述的多杆合一智慧灯杆系统，其特征在于，所述智慧照明模块具体用于：
预先根据经纬度设置定时照明时间段，且进一步设置更高优先级照明，所述更高优先级包含通过对环境光照强度进一步自动调整照明时间及强度。
3.根据权利要求1所述的多杆合一智慧灯杆系统，其特征在于，所述供电模块采用放射式和树干式相结合的方式进行，通过不设输电线缆，并在每处灯杆下设置电缆井，采用井盖保护，灯杆底部设置检修门。
4.根据权利要求3所述的多杆合一智慧灯杆系统，其特征在于，每座所述灯杆均接地，且在灯杆顶部设置避雷针。
5.根据权利要求1所述的多杆合一智慧灯杆系统，其特征在于，所述灯杆本体为钢材，且表面热镀锌后再喷涂户外塑粉。
6.根据权利要求1所述的多杆合一智慧灯杆系统，其特征在于，所述智慧灯杆本体上还设有液位传感器，所述液位传感器用于实时监测安装位置的积水深度，当液位超过警戒值时将报警信息通过通信基站传递至运维平台。
7.根据权利要求1所述的多杆合一智慧灯杆系统，其特征在于，所述智慧灯杆本体的下端部设有充电模块，所述充电模块包括用于给交通工具或智能设备充电的充电接口。
8.根据权利要求1所述的多杆合一智慧灯杆系统，其特征在于，所述智慧灯杆本体的上端部设有空气质量检测模块，通过空气质量检测装置对周围空气质量实时检测、收集数据及分析得到空气质量检测报告，并传输至远程的运维平台。
9.根据权利要求1所述的多杆合一智慧灯杆系统，其特征在于，所述智慧灯杆本体上还设有违章摊贩监管模块，用于通过AI摄像头识别发现当有占道经营现象时，联动智慧灯杆本体上的广播及显示屏，作出相应警告信息。
10.根据权利要求9所述的多杆合一智慧灯杆系统，其特征在于，所述广播与所述运维平台通过通信基站通信连接，所述运维平台利用所述广播进行远程紧急通知及喊话。
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