CN115118742A

CN115118742A - 一种基于智慧灯杆的管理平台远程监测设备

Info

Publication number: CN115118742A
Application number: CN202210488171.8A
Authority: CN
Inventors: 韩冰; 王春艳; 张欣亮; 付强
Original assignee: China National Institute of Standardization
Current assignee: China National Institute of Standardization
Priority date: 2022-05-06
Filing date: 2022-05-06
Publication date: 2022-09-27

Abstract

本发明涉及智慧路灯设备技术领域的一种基于智慧灯杆的管理平台远程监测设备，包括物联感知层、接入汇聚层、网络传输层、平台应用层，物联感知层包括终端设备，并用于数据信息采集，且为智慧多功能杆挂载设备各类感知信息的采集、交互和互联互通提供支撑，在物联感知层，通过设备与平台间的接口，互操作等智能网络接口，以及感知与执行一体化模型，实现物联信息感知化和多模态的态势感知。本发明的有益效果：能够实现对智慧灯杆所处环境的数据进行检测、监控，并实时进行反馈，便于管理部门快速采集收集数据信息，另外通过接入汇聚层，实现对数据信息进行呈现，并及时进行反馈，进而能够为城市的运营和建设提供高效的数据支撑。

Description

一种基于智慧灯杆的管理平台远程监测设备

技术领域

本发明涉及智慧路灯设备技术领域，具体为一种基于智慧灯杆的管理平台远程监测设备。

背景技术

当前，业界对于智慧多功能杆尚无统一说法，比如“智慧路灯” “智能灯杆”“智能综合杆”“多杆合一”等。智慧多功能杆(也叫多功能智慧杆、智慧灯杆、多功能智能杆、多功能信息杆柱智慧杆、多功能杆、智慧杆、智能杆、多功能灯杆、综合杆、智慧杆系统等) 是由杆体、综合箱和综合管道等模块组成，可挂载两种及以上设备，与系统平台联网，实现或支撑实现智能照明、视频采集、移动通信、交通管理、环境监测、气象监测、应急管理、紧急求助、信息发布、智慧停车等城市管理与服务功能的新型公共基础设施。在智慧城市建设和5G技术发展的双重驱动下，各地纷纷开展了智慧多功能杆试点。合理、泛在布局的智慧多功能杆网络，作为建设智慧城市的接入口，灵敏便捷地实现人与人、人与设施、人与城市之间的信息对接互融，既可以高效节能地为居民直接提供便捷的传统照明和智能化服务，又可以为实时提供包括气象、环保、交通、居民出行等信息在内的海量城市运行数据，是构建数字孪生、智慧城市的底层基础，促进城市管理向着智能化、精细化、高效化发展，不断迭代升级。智慧多功能杆系统能够利用其扩展的传感通信设备,采集各种结构化和非结构化的数据，通过公众通信网络、专用通信网络等，上传到云端的公共数据系统，在云端进行数据的解析、分类、处理和统计，或者在边端直接进行数据的解析、分类、处理和统计。

但是如何使根据实际场景的业务需求，进行数据应用的呈现，并且推送相关统计数据给各政府职能部门，为城市的运营和建设提供数据支撑，是本领域技术人员所亟待解决的问题。

基于此，本发明设计了一种基于智慧灯杆的管理平台远程监测设备，以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于智慧灯杆的管理平台远程监测设备，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于智慧灯杆的管理平台远程监测设备，包括物联感知层、接入汇聚层、网络传输层、平台应用层，所述物联感知层包括挂载在智慧灯杆上的终端设备，并用于数据信息采集，且为智慧多功能杆挂载设备各类感知信息的采集、交互和互联互通提供支撑，在物联感知层，通过设备与平台间的接口，互操作等智能网络接口，以及感知与执行一体化模型，实现物联信息感知化和多模态的态势感知，所述接入汇聚层用于物联感知层中各终端设备的信息采集、状态监测、控制策略管理执行、数据传输，所述网络传输层应用于将物联感知层中的终端设备连接到管理平台，所述平台应用层用于提供与其他外部系统平台的数据交换和服务连接。

如上所述的一种基于智慧灯杆的管理平台远程监测设备中，所述物联感知层包括具有微处理器固件的智能终端或不具有微处理器固件的非智能终端或杆体的供电设备。

如上所述的一种基于智慧灯杆的管理平台远程监测设备中，所述物联感知层包括智能照明模块、视频采集模块、移动通信模块、交通执法模块、公共广播模块、环境监测模块、一键呼叫模块、信息发布模块，所述智能照明模块用于对智慧灯杆所在区域进行照明，且能够根据智慧灯杆所处区域的光照条件进行照明强度自行调节，所述视频采集模块用于对智慧灯杆所在区域进行视频监控，并对视频监控内容进行数据储存，所述移动通信模块用于对各模块之间进行通讯连接，所述交通执法模块用于对智慧灯杆附近的道路交通进行监控，并实时将监控数据反馈至交通部门，所述公共广播模块用于公共信息进行播放，所述环境监测模块用于对智慧灯杆所处环境的气象信息进行检测并能够储存检测数据，所述一键呼叫模块用于提供紧急安全呼叫服务，所述信息发布模块用于发布和显示信息。

如上所述的一种基于智慧灯杆的管理平台远程监测设备中，所述接入汇聚层具有一定边缘计算功能，网关/控制器为多种终端设备提供统一接入，将终端设备采集的数据在本地进行汇总、数据存储，协议转换和协同处理，汇聚交换机对一定区域的智慧多功能杆网关/控制器直连的终端设备通信数据进行汇聚，边缘计算服务器作为边缘数据中心的主要计算载体，可支持CPU/GPU/NPU等异构协同计算，满足行业数字化在敏捷连接、实时高并发业务、数据多样性，数据优化、应用智能、安全与隐私保护等方面的关键需求。

如上所述的一种基于智慧灯杆的管理平台远程监测设备中，所述网络传输层主要功能是将终端设备通过接入汇聚层设备连接到管理平台，或者通过有线或无线通信网络将数据传输至应用平台层，智慧多功能杆组网可分为三层架构，或者二层架构，在网关/控制器，边缘计算服务器配置不同的情况下，可以采用不同粒度的组网形式或者混合组网。

如上所述的一种基于智慧灯杆的管理平台远程监测设备中，所述接入汇聚层中的设备包括网关/控制器、汇聚交换机/边缘计算服务器。

与现有技术相比，本发明的有益效果：能够实现对智慧灯杆所处环境的数据进行检测、监控，并实时进行反馈，便于管理部门快速采集收集数据信息，另外通过接入汇聚层，实现对数据信息进行呈现，并及时进行反馈，进而能够为城市的运营和建设提供高效的数据支撑。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一种基于智慧灯杆的管理平台远程监测设备的框架结构示意图；

图2为本发明中物联感知层的框架结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1-物联感知层，2-接入汇聚层，3-网络传输层，4-平台应用层， 11-智能照明模块，12-视频采集模块，13-移动通信模块，14-交通执法模块，15-公共广播模块，16-环境监测模块，17-一键呼叫模块， 18-信息发布模块。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅附图1-2，本发明提供一种技术方案：一种基于智慧灯杆的管理平台远程监测设备，包括物联感知层1、接入汇聚层2、网络传输层3、平台应用层4，物联感知层1包括挂载在智慧灯杆上的终端设备，并用于数据信息采集，且为智慧多功能杆挂载设备各类感知信息的采集、交互和互联互通提供支撑，在物联感知层1，通过设备与平台间的接口，互操作等智能网络接口，以及感知与执行一体化模型，实现物联信息感知化和多模态的态势感知，接入汇聚层2用于物联感知层1中各终端设备的信息采集、状态监测、控制策略管理执行、数据传输，网络传输层3应用于将物联感知层1中的终端设备连接到管理平台，平台应用层4用于提供与其他外部系统平台的数据交换和服务连接。

本实施例中的物联感知层1包括具有微处理器固件的智能终端或不具有微处理器固件的非智能终端或杆体的供电设备。

本实施例中的物联感知层1包括智能照明模块11、视频采集模块12、移动通信模块13、交通执法模块14、公共广播模块15、环境监测模块16、一键呼叫模块17、信息发布模块18，智能照明模块11 用于对智慧灯杆所在区域进行照明，且能够根据智慧灯杆所处区域的光照条件进行照明强度自行调节，视频采集模块12用于对智慧灯杆所在区域进行视频监控，并对视频监控内容进行数据储存，移动通信模块13用于对各模块之间进行通讯连接，交通执法模块14用于对智慧灯杆附近的道路交通进行监控，并实时将监控数据反馈至交通部门，公共广播模块18用于公共信息进行播放，环境监测模块16用于对智慧灯杆所处环境的气象信息进行检测并能够储存检测数据，一键呼叫模块17用于提供紧急安全呼叫服务，信息发布模块18用于发布和显示信息。本实施例中的接入汇聚层2具有一定边缘计算功能，网关/ 控制器为多种终端设备提供统一接入，将终端设备采集的数据在本地进行汇总、数据存储，协议转换和协同处理，汇聚交换机对一定区域的智慧多功能杆网关/控制器直连的终端设备通信数据进行汇聚，边缘计算服务器作为边缘数据中心的主要计算载体，可支持 CPU/GPU/NPU等异构协同计算，满足行业数字化在敏捷连接、实时高并发业务、数据多样性，数据优化、应用智能、安全与隐私保护等方面的关键需求。本实施例中的网络传输层3主要功能是将终端设备通过接入汇聚层设备连接到管理平台，或者通过有线或无线通信网络将数据传输至应用平台层，智慧多功能杆组网可分为三层架构，或者二层架构，在网关/控制器，边缘计算服务器配置不同的情况下，可以采用不同粒度的组网形式或者混合组网。本实施例中的接入汇聚层2 中的设备包括网关/控制器、汇聚交换机/边缘计算服务器。

智慧多功能杆关键技术可以归纳为物联感知交互(智能感知)技术、系统互联(互联互通)技术、边缘计算技术、数据融合技术、智能决策技术、业务协同技术、数字孪生技术、物联安全技术8大类。 (1)物联感知交互(智能感知)技术：物联感知交互(智能感知) 技术主要为智慧多功能杆挂载设备各类感知信息的采集、交互和互联互通提供支撑，在物联感知层，通过设备与平台间的接口，互操作等智能网络接口，以及感知与执行一体化模型，实现物联信息感知化和多模态的态势感知。(2)系统互联(互联互通)技术：系统互联(互联互通)技术旨在将各类感知设备收集和储存的分散信息及数据连接起来，为信息互联互通与数据共享交换提供支撑，实现数据、算力、网络、平台互联互通，贯穿接入汇聚层，网络传输层。系统互联技术通过各类物联感知设备，网络设备，平台的自组网，以及系统和平台的连接，有力推动云网互联，一网多平面，城市一张网的构建。(3) 边缘计算技术：边缘计算技术主要在接入汇聚层，用于将各类感知设备采集的信息在本地进行解析、汇总、协议转换和协同计算处理，为数据实时分析和云边端协同智能决策提供支撑，提升边缘计算设备与云、端侧的互操作能力、计算资源动态调度能力，以满足智慧多功能杆协同算力支撑需求。(4)数据融合技术：数据融合技术主要在接入汇聚层边缘计算服务节点或者中心平台应用层，针对智慧多功能杆多源异构数据的融合治理与服务进行规范，提升智慧多功能杆挂载设备的数据挖掘以及知识学习能力，增强挂载设备数据关联、分析、管理、治理、运维和应用服务等关键能力，以支撑实现信息汇聚、共享、交换和有效利用。(5)智能决策技术：智能决策技术主要在接入汇聚层边缘计算服务节点或者中心平台应用层，用于支撑智慧多功能杆管理者感知、分析智慧多功能杆挂载设备突发事件信息，构建具备事件预警与通知、信息处理和决策支持的联动机制，智能决策技术主要包括突发事件感知与建模、异构数据访问、多类型资源调度、决策过程的表现和评价等方面。(6)业务协同技术：业务协同技术旨在将智慧多功能杆规划建设、运营管理等各领域中涉及到的物理设施、信息资源连接起来，贯穿接入汇聚层和平台应用层，为实现智慧多功能杆各业务系统之间的流程整合和协同提供支撑。(7)数字孪生技术：数字孪生技术主要在平台应用层，针对智慧多功能杆规划建设中涉及的各类数据模型(数据结构、数据操作和数据约束)进行规范，建立应用领域数据模型、物联网模型等，指导智慧多功能杆数据融合和数据质量提升。(8)物联安全技术：物联安全技术主要为智慧多功能杆各类感知设备、系统互联互通设备、平台系统等提供支撑，贯穿感知层、接入汇聚层、网络传输层、平台应用层，实现智慧多功能杆软硬件系统的一体化安全。物联安全技术主要包含各类设备的接入安全、互联互通设备的通信安全、智慧多功能杆系统的数据安全、存储安全、管控安全、供配电设备的电气安全等方面。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims

1.一种基于智慧灯杆的管理平台远程监测设备，其特征在于，包括物联感知层(1)、接入汇聚层(2)、网络传输层(3)、平台应用层(4)，所述物联感知层(1)包括挂载在智慧灯杆上的终端设备，并用于数据信息采集，且为智慧多功能杆挂载设备各类感知信息的采集、交互和互联互通提供支撑，在物联感知层(1)，通过设备与平台间的接口，互操作等智能网络接口，以及感知与执行一体化模型，实现物联信息感知化和多模态的态势感知，所述接入汇聚层(2)用于物联感知层(1)中各终端设备的信息采集、状态监测、控制策略管理执行、数据传输，所述网络传输层(3)应用于将物联感知层(1)中的终端设备连接到管理平台，所述平台应用层(4)用于提供与其他外部系统平台的数据交换和服务连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于智慧灯杆的管理平台远程监测设备，其特征在于，所述物联感知层(1)包括具有微处理器固件的智能终端或不具有微处理器固件的非智能终端或杆体的供电设备。

3.根据权利要求1所述的一种基于智慧灯杆的管理平台远程监测设备，其特征在于，所述物联感知层(1)包括智能照明模块(11)、视频采集模块(12)、移动通信模块(13)、交通执法模块(14)、公共广播模块(15)、环境监测模块(16)、一键呼叫模块(17)、信息发布模块(18)，所述智能照明模块(11)用于对智慧灯杆所在区域进行照明，且能够根据智慧灯杆所处区域的光照条件进行照明强度自行调节，所述视频采集模块(12)用于对智慧灯杆所在区域进行视频监控，并对视频监控内容进行数据储存，所述移动通信模块(13)用于对各模块之间进行通讯连接，所述交通执法模块(14)用于对智慧灯杆附近的道路交通进行监控，并实时将监控数据反馈至交通部门，所述公共广播模块(18)用于公共信息进行播放，所述环境监测模块(16)用于对智慧灯杆所处环境的气象信息进行检测并能够储存检测数据，所述一键呼叫模块(17)用于提供紧急安全呼叫服务，所述信息发布模块(18)用于发布和显示信息。

4.根据权利要求1所述的一种基于智慧灯杆的管理平台远程监测设备，其特征在于，所述接入汇聚层(2)具有一定边缘计算功能，网关/控制器为多种终端设备提供统一接入，将终端设备采集的数据在本地进行汇总、数据存储，协议转换和协同处理，汇聚交换机对一定区域的智慧多功能杆网关/控制器直连的终端设备通信数据进行汇聚，边缘计算服务器作为边缘数据中心的主要计算载体，可支持CPU/GPU/NPU等异构协同计算，满足行业数字化在敏捷连接、实时高并发业务、数据多样性，数据优化、应用智能、安全与隐私保护等方面的关键需求。

5.根据权利要求1所述的一种基于智慧灯杆的管理平台远程监测设备，其特征在于，所述网络传输层(3)主要功能是将终端设备通过接入汇聚层设备连接到管理平台，或者通过有线或无线通信网络将数据传输至应用平台层，智慧多功能杆组网可分为三层架构，或者二层架构，在网关/控制器，边缘计算服务器配置不同的情况下，可以采用不同粒度的组网形式或者混合组网。

6.根据权利要求5所述的一种基于智慧灯杆的管理平台远程监测设备，其特征在于，所述接入汇聚层(2)中的设备包括网关/控制器、汇聚交换机/边缘计算服务器。