智慧高速服务区无线物联网硬件解决方案
【全文】智慧高速建设整体解决方案-高速公路建设整体解决方案 (2)
大数据
云平台
Contents
目录
1. 建设背景和需求分析 2. 智慧高速建设内容和目标 3. 智慧高速大数据中心建设 4. 高速公路运行及监测预警平台
Part 1
建设背景和需求分析
智慧高速公路就是以信息化、智能化引领高
速公路管理和运营服务水平提升，积极推进云 计算、大数据等现代信息技术与高速公路管理、 运营服务的深度融合，全面深化高速公路信息 数据的共享和开发利用，建立健全完善的监测 感知体系、可靠的通信保障体系、实时的预报 预警体系。
智慧高速建设整体解决方案
为省域高速公路网安全畅通提供信息化智能化管理手段；为高速公路网应急处置提供信息化支撑；为 高速公路网规划、建设、管理等提供辅助性决策分析支持能力；为高速公路各行业提供业务支持；为公众 出行提供完善的信息服务；为运输管理、交通安全管理、水运航空等综合交通提供有效的服务。
近期目标
路网应急处置功能
根据应急事件的类型，对应急事件等级进行划分，明确省、市、县、基层单位对各类应 急事件处理的权限和职责，制定相应的应急处理流程并形成预案。
辅助决策功能
通过对各类数据、应急信息等数据的统计分析，提供交通、气象、事件等分布规律；通过历史数据挖掘 预测未来交通和气象状况；对现有资源配置情况进行评估，实现资源配置最优化；对事件应急处置过程 和案例进行评估，进一步完善相关预案和应急处置流程；根据已经发生的处理成功的应急处置案例和实 践经验，对应急预案的处理流程进行评估，进一步完善应急预案的处理流程和事件触发阈值；为公路规 划和建设提供数据支持。
以服务高速公路管理者和出行者为目标，按照管理和服务 并重、日常管理和应急处置相结合的原则，充分整合利用 现有资源，采用云计算、物联网、移动互联网、大数据、 宽带无线移动通信等新一代信息技术和手段并引入互联网 思维，对传统高速公路机电系统进行重构和再造，全面实 现省域高速公路监控管理、应急指挥、辅助决策管理、业 务管理、出行信息服务的信息化智能化。
高速公路智慧服务区
高速公路智慧服务区一、引言随着社会经济的快速发展和人们生活水平的提高，高速公路的建设和使用日益普及。
高速公路服务区作为高速公路上的重要配套设施，为驾驶员和乘客提供休息、餐饮、加油、洗手间等服务。
然而，传统的服务区存在着一些问题，如服务质量不稳定、设施陈旧、信息不透明等，无法满足人们对便捷、舒适的需求。
因此，建设智慧服务区成为当前高速公路发展的重要方向。
二、智慧服务区的定义和特点智慧服务区是指利用先进的信息技术和智能化设备，提供更便捷、高效、舒适的服务体验的服务区。
其特点包括：1. 信息化：通过建设智能化的信息系统，实现服务区信息的集中管理和快速传递，包括路况信息、服务设施信息、安全警示信息等。
2. 自动化：引入自动化设备和机器人技术，实现自动化服务，如自助加油、自助餐饮等。
3. 智能化：利用人工智能技术，提供个性化的服务，如智能导航、智能语音助手等。
4. 环保节能：采用节能环保的设备和技术，如太阳能发电、雨水回收等。
5. 便捷高效：通过优化服务流程和设施布局，提高服务效率，减少人员排队等待时间。
三、智慧服务区的主要功能和服务1. 信息服务：通过电子显示屏、语音导航等方式，提供实时的路况信息、天气预报、交通安全提示等，帮助驾驶员做出合理的行车决策。
2. 餐饮服务：引入智能点餐系统，提供多样化的餐饮选择，支持在线支付和外卖服务，节省乘客的时间和精力。
3. 加油服务：建设智能加油站，提供自助加油和在线支付功能，方便驾驶员进行加油操作，缩短加油等待时间。
4. 休息服务：配备舒适的休息室和卫生间，提供舒适的休息环境，满足驾驶员和乘客的休息需求。
5. 娱乐服务：设置儿童游乐区、运动健身区等娱乐设施，提供丰富多样的娱乐项目，增加驾驶员和乘客的旅途乐趣。
6. 购物服务：设立便利店和特色商品展示区，提供各类日用品和特色产品，满足驾驶员和乘客的购物需求。
7. 安全服务：安装智能监控设备和报警系统，加强对服务区内外的安全监控，确保驾驶员和乘客的人身财产安全。
智慧高速公路综合管理平台整体解决方案
智能化决策支持需求
利用大数据、人工智能等技术为管理决 策提供支持。
数据共享需求
打破信息孤岛，实现各业务系统之间的 数据共享和交换。
安全保障需求
确保综合管理平台的安全、稳定运行， 保障数据安全。
项目目标与预期成果
构建智慧高速公路综合管理平台
提升高速公路智能化水平
培训目标
确保用户能够熟练使用 新系统，了解系统各项
功能和操作流程。
培训内容
包括系统操作、数据管 理、故障处理等方面的
培训。
培训方式
采用线上和线下相结合的 方式，提供视频教程、操 作手册等多种培训资源。
培训效果评估
通过考试、问卷调查等 方式，对培训效果进行 评估，确保培训质量。
05
平台运营维护与升级策略
维护保养模块功能及实现方式
功能
对高速公路设施进行定期检查、维护和保养，确保设施完好和安全运行；延长设 施使用寿命和降低维修成本。
实现方式
建立设施档案和维修记录，制定科学合理的维护计划；采用智能化巡检设备和远 程监控系统，提高维护保养效率和准确性；通过信息化平台实现维修资源的统一 调度和优化配置。
信息服务模块功能及实现方式
现有高速公路智能交通技术的不断发展，智慧高速 公路已成为交通行业的重要发展方向。
目前，部分高速公路已实现了智能化管理 和服务，但整体智能化水平仍有待提升。
智慧高速公路建设面临着技术、资金、政 策等多方面的挑战，同时也孕育着巨大的 市场机遇。
综合管理平台需求分析
统一管理需求
持续改进路径和措施建议
优化算法模型
不断改进交通流预测、路径规划等算 法模型，提高决策的科学性和准确性 。
智慧服务区解决方案
智慧服务区解决方案一、智慧高速公路发展需求什么是智慧高速？通过物联网和云计算等技术，逐步建立完善的基础设备设施监测体系、智能化的路网运行感知体系、实时的预报预警体系等，从而实现高速公路的智慧管理和服务。
基于现阶段的高速公路现状分析，以下三点有待改进：1)感知设施严重不足。
目前高速公路监测设备智能化程度较低，监测设备种类较为单一；2)互联互通无法实现。
比如一个省，甚至省内的几个路段，都是由不同的业主来管理，在省与省之间，路段之间，信息都无法实现这种互联互通；3)对外服务较为落后，不够高效便捷。
城市的发展、车辆的增多给管理带来更多的挑战。
高速服务区和路灯作为高速公路的两个重要部分，直接关系着高速运营质量和用户的体验。
对此，基于自身物联网技术优势，推出智慧高速物联网解决方案。
旨在实现高速公路的智慧化管理，同时提升高速公路路段的体验。
二、智慧高速方案简介智慧高速物联网方案着重于高速服务区公厕的改造及智慧灯杆的应用,基于智能边缘计算聚盒网关、数传设备等，将NH3传感器、H2S传感器、人体红外、温湿度传感器、客流相机、一键告警等感知设备应用于公厕，实现对多服务区公厕的统一监控。
基于智能智慧城市管理平台、智能路灯控制器等，通过在智慧灯杆上搭载气象传感器、无线基站、摄像头、紧急呼救装置、充电桩、显示屏等实现对道路的照明场景的控制及道路信息的感知。
集合智慧公厕、智慧灯杆两大智慧系统，实现高速公路管控的智能化升级。
三、功能介绍1、服务区公厕场景数字化管理将底层感知传感器采集的数据通过顺舟智能聚盒网关，上传至云平台，进行分析、处理，反馈给公厕显示屏，实现数字化显示。
2、环境监测功能环境采集系统，对整个公厕温度，湿度，NH3、H2S等刺激性气体进行实时采集并上传到服务器，然后下派任务给维护人员，无异常情况会每隔一段时间主动上报。
3、一键告警功能人们在厕所中，如身体发生不适或者意外，可以通过一键告警功能呼出求救信号。
4、人流量监测功能人流量通过摄像头检测，上传至服务器。
智慧高速公路解决方案
大数据技术
利用大数据分析技术，对海量数据进行处理、分析和挖掘，为决策提供支持。
数据处理
为交通管理提供可视化、智能化的数据支持，帮助优化交通组织、路网规划等。
数据应用
构建智慧高速公路云计算平台，实现数据处理、存储和管理等功能。
云平台建设
根据业务需求，动态分配和调度计算、存储等资源，提高资源利用率。
推广智慧高速解决方案
针对高速公路运营管理的实际需求，不断完善智慧高速平台的功能，提高平台智能化水平。
完善智慧高速平台功能
加强与交警、路政和气象等部门的合作，实现数据共享和业务协同，提高智慧高速运营效率和服务水平。
加强与相关部门的合作
针对高速公路领域的新需求和技术发展趋势，开展后续研发工作，持续推进智慧高速技术的进步和应用。
资源调度
通过云计算技术，保障数据和系统的安全性、可靠性和稳定性。
信息安全
云计算技术
人工智能技术
智能预测
利用人工智能技术预测交通流量、车速等数据，为交通组织提供科学依据。
核心优势介绍
技术先进
智慧高速公路解决方案采用先进的大数据、云计算和人工智能等技术，具有高度创新性和前瞻性。
应用广泛
该方案可广泛应用于高速公路、城市道路等多种场景，提高交通运行效率和管理水平。
智能驾驶
01
通过高精度地图、传感器等技术，为车辆提供智能驾驶功能，包括自动驾驶、自动跟车、自动泊车等。
车辆智能驾驶辅助
车道偏离警示与控制
02
通过传感器和算法，实时检测车辆是否偏离车道，及时提醒驾驶员并采取相应的控制措施。
前方障碍物预警与规避
03
通过激光雷达等技术，实时检测前方障碍物，为驾驶员提供预警和规避建议。
智慧物联网解决方案及应用案例
智慧物联网解决方案及应用案例在当今数字化的时代，智慧物联网（Internet of Things，简称 IoT）正以惊人的速度改变着我们的生活和工作方式。
从智能家居到工业自动化，从智能交通到医疗保健，物联网的应用无处不在。
本文将探讨智慧物联网的解决方案，并通过实际应用案例展示其巨大的潜力和价值。
一、智慧物联网解决方案1、传感器与数据采集传感器是物联网的“眼睛”和“耳朵”，它们负责收集各种物理世界的信息，如温度、湿度、压力、位置、光线等。
这些传感器通过无线网络或有线连接将数据传输到中央服务器或云平台，为后续的分析和处理提供原始数据。
2、网络连接可靠的网络连接是物联网系统的关键。
常见的网络技术包括 WiFi、蓝牙、Zigbee、LoRaWAN 等。
对于大规模的物联网部署，5G 网络的低延迟和高带宽特性也将发挥重要作用。
此外，为了确保数据的安全传输，加密技术和认证机制必不可少。
3、数据分析与处理收集到的海量数据需要经过分析和处理才能产生有价值的信息。
数据分析可以采用机器学习、数据挖掘等技术，帮助识别模式、预测趋势和做出决策。
例如，通过分析设备的运行数据，可以提前预测设备故障，从而进行预防性维护。
4、应用平台与接口物联网应用平台提供了一个集中管理和控制物联网设备的界面。
用户可以通过网页或移动应用程序查看设备状态、控制设备操作、接收警报通知等。
同时，应用平台还需要提供开放的接口，以便与其他系统进行集成，实现更复杂的业务流程。
5、安全与隐私保护随着物联网设备的普及，安全和隐私问题日益突出。
确保设备的身份认证、数据加密、访问控制等安全措施是至关重要的。
此外，还需要遵守相关的法律法规，保护用户的隐私信息。
二、应用案例1、智能家居智能家居是物联网最常见的应用之一。
通过智能插座、智能灯泡、智能门锁、智能摄像头等设备，用户可以远程控制家中的电器设备，实现自动化场景，如回家模式（自动开灯、开空调）、离家模式（关闭电器、启动安防系统）等。
智慧高速公路建设整体解决方案
智能感知和控制
02
利用物联网传感器等技术，实现对道路状况、车辆和人员等信
息的实时感知和监测，为决策提供及时准确的信息支持。
智能管理和调度
03
利用物联网技术实现智能管理和调度，提高运营效率和服务质
量。
云计算技术应用
数据中心建设
建立私有云或公有云数据中心，实现数据的集中 管理和应用。
云端服务
提供云端服务，包括计算、存储、数据库等，为 应用提供稳定可靠的计算和存储支持。
数据处理层
对采集到的数据进行处理、分析、挖掘， 提供智能交通管理、安全预警、应急救援 等业务应用。
数据采集层
通过多种传感器、监控设备等手段，实时 采集交通流、车辆、气象等数据，为上层 应用提供基础数据支持。
感知与数据采集方案
感知设备布局
根据路段实际情况，合理布局传 感器、监控设备等感知设备，实 现对交通流、车辆、气象等数据
的全面感知。
数据采集方案
制定完善的数据采集方案，确保数 据的实时性、准确性和可靠性，同 时考虑数据的安全性和隐私保护。
数据传输方案
通过高效的数据传输方案，将感知 设备采集的数据实时传输到数据中 心，为数据处理层提供基础数据支 持。
数据中心与云计算平台建设方案
数据中心设计
设计合理的数据中心架构，满足 智慧高速公路建设的数据存储、 处理、分析等需求，同时考虑数
安全预警系统
通过安全预警系统，及时 发现交通事故和道路安全 隐患，提前采取措施，保 障交通安全。
应急救援系统
通过应急救援系统，快速 响应交通事故和道路故障 ，确保道路的畅通和车辆 的安全通行。
04
技术实现
Chapter
大数据技术应用
智慧高速公路建设整体解决方案
业务体系构成
睿利而行
智慧服务
智慧管理
搭建强大、高效、智能的综合管理平 台体系。 发展目标：建立省级统一智慧管理平 台，达到功能完善、运行智能、管理 高效的效果；实现业务流程与应急处 置的可视化、移动化、智能化、全过 程精准管理。 评判指标：响应时间、实用性、可靠 性。
睿利而行
智慧高速公路建设整体解决方案
浙江省在全国率先启动探 索智慧高速。到2014年基 本完成，总投资约4亿.
浙江省
示范省份 发展现状
湖南省
省份示范效果显著
睿利而行
2014，湖南启动高速信息化建设， 已完成一期，投资3亿。
智慧高速公路建设整体解决方案
发展现状
智能监测 传输监测
互联网+ 物联网
大数据
智慧服务
云计算
移动网络
应急处置
智能收费
速公路管理和运营服务水平提升，积极推进云 计算、大数据等现代信息技术与高速公路管理、 运营服务的深度融合，全面深化高速公路信息 数据的共享和开发利用，建立健全完善的监测 感知体系、可靠的通信保障体系、实时的预报 预警体系。
智慧高速公路建设整体解决方案
基本概念
睿利而行
可知 实时监测
可测
可控
可服务
| 动态监视 | 智能控制 | 及时服务
技术引领，智慧突破
睿利而行
智慧高速公路理平台
GIS资源
气象部门
气象信息
支付宝、微信
移动支付
城市规划
交通设计院
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一、智慧高速公路发展需求
高速路是交通上重要的纽带，开车出远门,难免在高速公路的服务区休息。
传统的高速服务区
给人们留下“脏、乱、差”，服务设施不完善的印象，这些传统服务区没有跟上公众现代化需求
的节奏。
我司所提出的“智慧高速服务区解决方案”，运用云计算、大数据、物联网感知等现代信息技术，既满足旅客们“吃、住、行”等基本功能,同时能提供“餐饮、住宿、旅游、购物、汽修、加油”
等服务为一体的商业综合体,在满足了公众的各种需求的同时,带来经济效益和社会效益的双提升。
二、智慧高速方案简介
我司智慧高速物联网方案着重于高速服务区公厕的改造、商铺能源能耗采集监控及智慧灯杆
的应用，三大智慧系统实现高速公路管控的智能化升级。
●基于我司边缘计算聚盒网关、数传设备等，将 NH3 传感器、H2S 传感器、人体红外、温
湿度传感器、客流相机、一键告警等感知设备应用于公厕，实现对多服务区公厕的统一
监控；
●智能水电表气表实现商铺能源的能耗监测；
●基于我司开发的智慧城市管理平台、智能路灯控制器等，通过在智慧灯杆上搭载气象传
感器、无线基站、摄像头、紧急呼救装置、充电桩、显示屏等实现对道路的照明场景的
控制及道路信息的感知。
系统介绍
1、服务区公厕场景数字化管理
将底层感知传感器采集的数据通过聚盒网关，上传至云平台，进行分析、处理，反馈给公厕
显示屏，实现数字化显示。
环境监测功能：环境采集系统，对整个公厕温度，湿度，NH3、H2S 等刺激性气体进行实时采
集并无线Zigbee上传到服务器，然后下派任务给维护人员，无异常情况会每隔一段时间主动上报。
一键告警功能：人们在厕所中，如身体发生不适或者意外，可以通过一键告警Zigbee无线功
能呼出求救信号。
人流量监测功能：人流量通过摄像头检测，上传至服务器。
从而合理分配人员进行对公厕服
务打扫，减少人员成本；平台将占坑情况及时告知 APP 用户，疏导人流量，缓简公厕压力。
坑位空闲监测：每个坑位，加入人体红外传感器，或者通过门锁联动有无人指示灯/指示牌，
若有人进入，将采集的坑外空闲信息通过Zigbee上传至显示屏进行显示
能耗管控：智能水电表能够采集整个厕所的用电量和用水量，通过Zigbee/LoRa无线方式将数
据回传给服务器，通过分析制定合理的策略控制，达到节能的作用。
2、智慧商铺能耗管理
服务区商超占地面积大，线路混乱、人流量大、设备数量繁多，普遍存在各种能耗计量不
全面、管理不到位、能耗高等现象，能源消耗无法集中管理。
为了全面提高能源管理水平，节约
用能，建立覆盖面广、功能完善的商超能源管理系统十分必要。
智能水电表对高速商超能耗实时监测，并通过远程管理可轻松实现送电、断电，定时断电等
功能，降低了人力成本。
同时通过精细化的支路监测，形成源源不断的数据流，为管理人员制定
能耗指标提供依据。
并通过数据总结管理节能手段，提升能源利用率
3、智慧灯杆应用
我司的智慧灯杆集成了WIFI基站、摄像头、红外线传感器、雷达、电子显示屏、充电桩、环
境监测传感器等，变成一个综合信息载体，实现数据监控、环保监测、车辆监控、安防监控、灯
杆屏、地下管网监控、城市洪涝灾害预警、区域噪声监测、市民应急报警等的综合型智慧城市信
息化管理平台
智能照明控制：实现对路灯智能控制，调光，开关，电压，电流，功率，电量统计，故障告警，能耗分析，GIS地图，策略控制，回路监测等
视频监控：300万高清球机，支持云台360旋转，支持1080P高清，支持本地存储，支持Smart侦测：区域入侵侦测、越界侦测、音频异常侦测、移动侦测、视频遮挡侦测功能,支持NVR，支持接入公安网，支持视频数据的后期分析（具体视实际行业应用）支持远程查看WIFI热点：路灯内嵌WIFI 基站，实现全城WIFI 热点覆盖，双频通信2.4G/5G共存,并发接
入200点，距离70m，支持多种认证入网方式，支持运营系统.可扩展探针应用，人流量统计等多
种应用
电子广告屏幕：电子显示屏可以发布便捷信息（播报气象、环境等城市综合信息）或者用于
广告运营，一旦出现紧急事故，可用于发布紧急信息；运用智能化的手段管理广告，控制不同时
间段的广告内容，不同区域投放不同广告，增加广告效应
环境监测：智慧路灯可搭载多种传感器（噪音传感器、空气污染检测器、温湿度传感器、亮度传感器等），用于检测风向、风速、温湿度、降雨量、水位、PM2.5、PM10 和噪音等，实现对城市环境和气象的智能监测。
传感器拓展：红外传感器、雷达、车流量监测传感器，RFID通信
智能充电桩：内置灯杆，国标接口，支持平台统计管理，支持APP自付费充电，支持远程管理，运营级：每月结算
广播系统：内置30W防水音柱，支持背景音乐，支持应急广播，支持定时和监控室麦克风轮询和对话
微基站：灯杆可预留移动，联通，电信的通信基站做为中继覆盖
一键呼叫：支持一键呼叫可与监控室直接对话
三、设备清单
智慧公厕应用产品清单产品类别产品型号产品图片方案特点
物联网网关SZ11-GW-3 支持网口，4G，WIFI上行，支持
Zigbee，485，LAN口下行，支持
LoRawan基站，边缘计算，以及支持
能源协议的二次开发
串口设备SZ02-2KM-D 支持Zigbee/LoRa的，485串口和IO
通信，可接现场已经存在的一些485
仪表或者其他设备
人体红外SZ09-(04) 采用智能人体红外感应探测，Zigbee
传输技术，实时采集如厕蹲位状态，
蹲位占用时间
坑位显示牌SZ-003Y1 通过红绿灯指示/有无人显示蹲坑与坐
便显示有人无人信息，支持智能联
动，支持云平台管理
灯控器SZ10-R1A-M 支持对厕所内，每一盏灯的无线开
关，调光，用电量监测报警
环境传感器SZ15-FA-CGQ 支持Zigbee/LoRa无线通信，可采集
温湿度，氨气硫化氢等
场景面板SZ09-FA-MB 本地墙壁按键，可设置开关灯，调
光，可用于控制排风系统
智慧公厕智慧商铺通用产品水表SZ15-FA-SB 支持LoRa/Zigbee水表，对厕所内用
水量监测统计
电表SZ15-FA-DB 支持LoRa/Zigbee电表，对厕所内用
电能耗监测统计电能耗监测统计
智慧灯杆场景产品智慧灯杆SK9-1 智慧灯杆集成了WIFI基站、摄像
头、红外线传感器、雷达、电子显示
屏、充电桩、环境监测传感器等。