智慧路灯(灯杆) ppt课件
智能路灯控制系统
智能路灯控制系统
1 / 17 一．设计的任务和要求
设计并制作一套智能路灯控制系统。控制系统结构如图1所示。
输入、显示装置支路控制器单元控制器1单元控制器2LED灯1LED灯2
图1 路灯控制系统示意图
基本要求
（1）支路控制器有时钟功能，能设定、显示开关灯时间，并控制整条支路按时开灯和关灯。
（2）支路控制器应能根据环境明暗变化，自动开灯和关灯。
（4）支路控制器能分别独立控制每只路灯的开灯和关灯时间。
（5）当路灯出现故障时（灯不亮），支路控制器应发出声光报警信号，并显示有故障路灯的地址编号。
二.路灯控制系统基本原理
本设计是基于STC单片机的智能路灯控制系统，由电源电路、单片机控制模块、光控电路、红外遥控与检测、液晶显示六个模块组成。单片机通过光控电路来检测环境亮度控制总的路灯开关，在设定灯开的时间段内，如果没有人或车通过时，电路的分开关元件处于断开状态，路灯不亮；当通过红外检测系统检测到有人或车通过时，电路的分开关元件闭合，路灯形成通路，路灯亮。同时通过A/D转换芯片把灯的亮度的模拟信号转变成数字信号传送给单片机，单片机输出控制信号又通过D/A转换芯片来调节路灯的明暗。光敏电阻监控路灯的好坏，当路灯坏了光敏电阻就会返回一个信号给单片机，让单片机驱动蜂鸣器报警，并由显示屏显示哪个灯坏了。整个设计应用单片机和硬件组合来对系统进行控制，设计简单，成本低，稳定性好。
三、设计方案
根据题目基本要求，设计任务主要完成单片机AT89C51对光学传感器传输的信号进行处理，从而控制路灯的亮与灭，同时对行程中的有关数据进行处理并显示，并在此过程中如果出现故障（灯不亮）时则发出声光报警。为完成相应功能，系统可以划分为以下几个基本部分：单片机、光敏监测电路、信息显示、声光报警电路、A/D转换、时钟控制电路。（如图1所示）
智能路灯控制系统
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图2 系统设计框图示意图
智慧灯杆-智慧城市道路智慧照明云平台综合解决方案
智慧灯杆—智慧城市道路照明云平台综合解决方案
目 录
1。 城市道路智慧照明.......................................................................................... 1
1。1 智能化管理的路灯改造方案迫在眉睫 .。。..。.。.。.。。..。。。。。。。。.。..。.。..。。。.。。.5
1.2智慧路灯是智慧城市的最佳入口和服务端口....................................... 4
2。 我国路灯规模巨大.......................................................................................... 5
2.1路灯存量巨大且稳定增长....................................................................... 5
2。2我国城市道路建设推进路灯建设......................................................... 6
2.3城镇化的持续推进，加快路灯的基础设施建设................................... 7
3. 智慧照明技术比较和效益分析...................................................................... 8
3.1电力载波和ZIGBEE通讯......................................................................... 8
3。2 城市道路智慧照明建设效益明显........................................................ 9
智慧路灯系统解决方案
66
； Column
专扌兰•智慧系统解决方案
:疗teWNTSYSTi随着工业互联网、物联网、云计算、边缘计算、大数据、区块链、
5G
、人工智能等新技术的飞速发展，以及IT
与OT
技术的进一步融合，
工业制造、城市交通、电力能源、农业等各大行业领域的智慧化发展已
成为必然趋势。推进各领域向智慧化发展是一项复杂而庞大的系统工
程，既需要单一技术与装备的突破应用，还需要系统化的集成创新。智
慧系统解决方案是推广普及智能化技术的关键手段，是促进各行业智能
化水平提升的核心。
为深化智慧产业发展，进一步提升智慧产业各领域系统解决方案应
用水平，现由中国自动化学会、智能制造推进合作创新联盟、工业控制
系统信息安全产业联盟、边缘计算产业联盟、中国仪器仪表行业协会主
办，《自动化博览》杂志社&控制网(
)
承办的
“2049
智慧系统解决方案征集”活动已正式启动，面向全行业公开征集
智慧系统解决方案。本刊特开设智慧系统解决方案专栏，刊发其中优秀
的解决方案以飨读者。编者按:
智慧路灯系统解决方案
★上海顺舟智能科技股份有限公司
1
解决方案的目标和概述
顺舟智能智慧路灯解决方案包括多功能智慧灯杆及
CCIoT
智慧城市基础设施监管平台两大部分。智慧灯杆
依靠顺舟自主研发的智慧控制器来实现路灯的通讯与控
制，搭载多种传感器，实现路灯的多种设备的底层通讯
协议的互通，并保障智慧路灯的远程云端控制和本地的
自动处理功能；CCIoT
智慧城市基础设施监管平台可以
实时分析和处理任意设备的状态，及时发现通讯中断，
及时响应故障报警。
智慧路灯系统作为智慧城市的关键子系统，运用无
线Zigbee, LoRa
、NB-IoT
等多种物联网和IT
技术，
实现了远程单灯开关、调光、检测等管控功能，开辟了
城市照明"管理节能”的新篇章。
2
系统解决方案介绍
作为智慧城市的基础设施，智慧路灯照明是智慧城 市的重要纟賊部分。智慧路m
■以融入信息交互系殉城
智慧路灯开启路侧充电新场景
70中国电信业
CHINA TELECOMMUNICATIONS TRADE智慧城市Smart City
现状分析政策背景新能源产业对实现“双碳”目标具有重要战略意义，各级政府相继出台文件，以加快公共充换电网络布局、鼓励充电停车一体化共享服务。在国家层面，2023年国务院办公厅印发《关于进一步构建高质量充电基础设施体系的指导意见》，进一步要求优化完善充电基础设施网络布局。商务部发布的《关于印发商务领域促进汽车消费工作指引和部分地方经验做法的通知》中明确支持依托路灯建设充（换）电基础设施。在地方层面，以江苏省为例，2022年3月，江苏省政府办公厅印发《江苏省新能源汽车充（换）电设施建设运营管理办法》，提出优化城市公共充（换）电网络建设布局，加快推进居住社区充电设施建设，加快换电模式和“光储充”试点应用。此外，南京市政府也出台了充电桩建设和运营补贴的相关政策，补贴对象向供给侧倾斜，逐渐从“新能源汽车补贴”到“充电设施建设补贴”再转变为“充电设施建设补贴+充电设施运营补贴”。这些指导意见和补贴政策的出台为智慧路灯集群参与路侧充换电市场注入了“强心剂”。A市新能源产业发展情况从A市相关产业发展情况来看，新能源汽车与充电桩为互补产品，发展迅猛。截至2022年年底，全市共有新能源汽车18.7万辆，预计到2025年达到46万辆。全市充换电基础设施运营企业52家，建成换电站37座，公共充电桩2.5万台，预计到2025年公共充电桩达到6.6万台，公共充电桩年充电量达到3.5亿度，服务费（每度0.5～0.8元）规模将由每年1亿元上升至2.8亿元。综合来看，目前新能源汽车保有量持续增长，但公共充电桩的总量相对较少、分布密度较低、居住类建筑周边配比不足，与预期目标存在4.1万台的巨大缺口。 智慧路灯开启路侧充电新场景■ 刘立 王文跃（通信作者） ︱ 文
智慧城市·Smart City71
世界观察January｜ 01 2024 277
智慧灯杆的建设方案
智慧灯杆的建设方案
智慧灯杆是一种利用先进的科技手段来实现智慧城市建设的重要方式之一。随着城市化进程的不断加快，城市基础设施建设不断提升，智慧灯杆已经成为了城市现代化的重要标志之一。
一、智慧灯杆的功能与优势
智慧灯杆主要包括以下几个功能：
1、路灯控制：对路灯的开启、关闭、亮度调节等进行智能化控制；
2、环境监测：监测空气质量、气象变化、噪声情况等环境信息；
3、视频监控：通过摄像头进行视频监控和安防管理；
4、信息发布：通过LED屏幕、声音等多种形式进行信息发布和广告播放；
5、无线覆盖：提供无线网络覆盖和移动设备充电等服务。
智慧灯杆的优势主要表现在以下几个方面：
1、节能环保：通过智能控制可实现能源节约和减排；
2、安全可靠：可以实时监测和管理城市的安全情况；
3、服务便捷：提供无线覆盖和信息服务等，方便市民生活和工作；
4、提升城市形象：具有智能化和现代化的特征，为城市形象提供提升。 二、智慧灯杆建设方案
1、技术方案
（1）灯杆控制系统：包括路灯控制系统和信息发布系统。路灯控制系统可以实现灯的亮度调节、时间控制、故障检测等功能，信息发布系统则可以通过LED屏幕或者音响等方式向市民提供各种信息、服务。
（2）环境监测系统：通过传感器对空气质量、气象变化、噪声情况等进行监测，实时反馈相关数据，同时可以通过云端管理平台和数据中心进行数据分析和管理。
（3）视频监控系统：通过摄像头进行视频监控和安防管理，实现交通监控、社会治安监测等功能。
（4）无线覆盖系统：通过WIFI信号覆盖周边区域，为市民提供无线网络支持和设备充电等服务。
2、设计方案
（1）灯杆设计：采用高档耐用的材料，同时外观要与周边环境协调一致。为了能够承载多种设备，灯杆需要具有一定的承载能力和空间。
（2）设备集成设计：将多种设备进行集成，减小灯杆的占地面积，降低建设成本。
（3）功能分类布局：通过将不同类型的功能设备进行分类布局，可以减小系统之间的干扰，提升整体效能。
钢质路灯灯杆技术要求
钢质路灯灯杆技术要求
1 灯杆技术要求：
灯杆安装方式宜采用法兰盘连接式或直接埋地式。
灯杆高度13 m及以下的宜一次成型，自动或半自动埋弧焊应满足三级及以上焊缝的要求。锥形杆体焊接可有一条纵向焊缝，不应有横向焊缝。
灯杆插接连接的插接深度应大于插接处大口直径或大口对边尺寸的1.5倍。灯杆插接配合最大间隙不应大于2 mm。
变径杆和等径杆的杆体拼接处应在灯杆内加衬套，长度不应小于300 mm,壁厚不应小于灯杆壁厚。
圆锥形灯杆锥度宜为12%。,横截面圆度偏差不应大于1%；直径偏差不应大于±1.5 mm。
多边形锥形杆的对边距或对角线距偏差不应大于士 1%。
灯杆长度偏差宜为杆长的士 0.2%。
灯杆直线度偏差不应大于1%0,变径杆或插接式灯杆直线度偏差不应大于3%0。
灯杆单节杆端面扭转角偏差不应大于4°。
2 灯臂技术要求：
灯臂制弯后应圆滑过渡，表面不应有损伤、褶皱和凹面，划痕深度不应大于0.5 mm，灯臂椭圆度不应大于管子外径的10%,褶皱不应大于2mm。
无负载情况下，灯臂仰角的偏差不应大于±1°;灯臂轴与
灯杆垂直线之间的角度不应大于士2。。
灯臂与灯杆主体套接应采用上套接，并有紧固装置，套接深度不应小于200 mm。
3 过线孔应符合下列要求：
a）灯杆的过线孔和法兰盘孔应打磨光滑,无毛刺、无锐边。
b）过线孔宜呈圆形，过线孔宽度应大于20 mm,且至少允许穿过3X2.5 mm2的护套线。
4 多功能灯杆除符合上述规定还应符合下列要求：
a）杆体底部可设置智慧控制传感器、交换机、充电桩等电器安装箱体，箱体高度不宜高于 1 800 mm,长宽不宜大于450 mm；b）箱体、箱体与灯杆连接处应满足抗风强度要求；
c）箱门框开口应符合5.1.1.15的规定。
5 灯杆检修门（口）应符合下列要求：
a）采用等离子、激光和线切割等工艺加工，切割断面整齐光滑、无毛剌；
智慧灯杆术语大全!【值得收藏】
智慧灯杆术语大全！【值得收藏】
智慧城市智慧多功能杆服务功能与运行管理规范
• 智慧多功能杆（intelligent multifunctional pole）：由杆体、综合箱和综合管道等组成，与系统平台联网，挂载各类设施设备，提供管理与服务的城市共设施
• 综合箱(box）：为智慧多功能杆杆体上各类挂载设施的配套设备提供安装舱位，并提供供电、供网、接地、布线等服务设置的箱体。
•
综合管道conduit：为智慧多功能杆杆体和综合箱提供线缆敷设的管道。
•
使用单位use unit：通过智慧多功能杆实现设备挂载，获取数据及满足业务需求的单位。
• 运行单位operating unit：通过运行、管理智慧多功能杆，为管理部门和使用单位提供相关服务的单位。
湖南省多功能灯杆技术标准
• 多功能灯杆 multifunctional lamp pole：通过挂载各类设备提供照明、移动通信、城市监测、交通管理、信息交互和城市公共服务等多种功能的道路灯杆，包括杆体、挂载设备和附属设施。
• 杆体 body of pole：由竖向主杆、水平悬臂、连接配件组成的自立式钢结构。 • 杆体设备仓 pole device warehouse：设置在杆体内，为杆上挂载设备提供电力、网络等配套设备的专用仓室。
• 挂载设备 mounted devices：挂载在杆体上用于实现各类目标功能的不同设备，包括照明灯具、视频采集设备、移动通信基站、道路交通标志、道路交通信号灯、信息发布屏、传感 器等。
• 视频采集设备 video capture device：支持远程控制查看现场情况，具有视频摄像、图像捕捉等视频数据采集功能的设备。
• 移动通信基站 mobile communication base station：移动通信系统中，连接固定部分与无线部分，并通过空中的无线传输与移动电话终端之间进行信息传递的无线电收发信电台（站）。通常情况下，一个移动通信基站由无线电信号发射接收设备、天线、馈线、电源设备等组成。
独家！国外智慧城市（智慧灯杆）案例汇总
独家！国外智慧城市（智慧灯杆）案例汇总
⽬前，全球正在刮起⼀股智慧城市的旋风。
国外的智慧灯杆项⽬或许能带给我们⼀些建设上的思考，下⾯就让⼩编带⼤家⼀起来看看国外
智慧城市（灯杆）的优秀案例（共23例）。
01
新加坡，将完成11万路灯改造项⽬
在智慧城市的规划和实施⽅⾯，新加坡的很多想法和做法都让⼈眼前⼀亮。其中，利⽤路灯智
能化升级组⽹，搭建城市共享基础设施的做法，迈出了从理论到实践的关键⼀步。
在新加坡⼤⼒发展“智慧国家2025”的背景下，新加坡陆路交通部（LTA）提出对公共照明进
⾏“智能化＋LED”升级改造的⽅案，计划将全国110，000套现有的⾼压钠灯改造成含智能控制
系统的LED智能路灯，包括计划安装近60万个各种智慧城市传感设备。
02
芝加哥，路灯有传感器
通过“路灯杆装上传感器”，进⾏城市数据挖掘。在⼈们的⽣活⾥，⽆处不在的传感器被应⽤在了
芝加哥市的街边灯柱上。通过“灯柱传感器”，可以收集城市路⾯信息，检测环境数据，如空⽓质
量、光照强度、噪⾳⽔平、温度、风速。芝加哥城市信息技术委员会提供的资料表明，“灯柱传
感器”不会侵犯个⼈隐私，它只侦测信号，不记录移动设备的MAC和蓝⽛地址。
在今后⼏年“灯柱传感器”将分批安装，全⾯占领芝加哥市的⼤⼩街区，每台传感器设备初次采购
和安装调试成本在215～425美元之间，运⾏后的年平均⽤电成本约为15美元。该项⽬得到了思
科、英特尔、⾼通、斑马技术(ZebraTechnologies)、摩托罗拉以及施耐德等公司的技术和资⾦
⽀持。
03
洛杉矶,20万盏路灯为市民提供服务
洛杉矶是美国第⼆⼤城市，该市的城市管理部门为了让城市管理更⼈性化，便利⽤该市⼤范围
的智能互联路灯设施，布设新技术和物联⽹功能，包括对路灯配备传感器，安装软件以收集数
据、分析信息并共享见解，让城市运⾏更加透明。
例如，通过新的声学传感和环境噪⾳监测传感器，可探测车辆碰撞的声⾳，直接向市通讯调度
系统提供及时信息，帮助警察、消防和急救部门缩短响应时间，及早救助患者；通过路灯配置
关于智慧路灯杆设计的想法
工装设计
152关于智慧路灯杆设计的想法
韦家甫
(南方电网综合能源股份有限公司，广东广州510000)
摘要：在智慧城市的建设中，智慧路灯杆是其中关键的标识，融合了电子通讯、云计算、物联网等诸多现代科学技术。随着智慧
城市建设的不断推进，智慧路灯推广和应用更加广泛。智能化是智慧路灯的典型特征，让城市路灯体系得以完善，以其无以比拟的路面照明的舒适性和优质性让城市照明得以满足。所以，本文将对城市智慧路灯内容的设计进行探讨。关键词：智慧城市；路灯；想法；应用
一、传统路灯杆的描述
从字面上理解，路灯杆是路灯安装的载体，也可以叫灯杆，
从材质上划分基本为三种：铁质路灯杆、铝合金路灯杆以及不锈
钢路灯杆。目前我国普遍使用的是铁质路灯杆，该路灯杆仅是外表涂漆，容易生锈，在城市道路照明中应用广泛。传统灯杆面临
的三大问题：
1、管理问题：传统路灯的管理基本上靠人力，如巡查、维护，甚至需要依靠人工控制路灯的开关。晚上务必要派人在紧张地段
巡视，确保设备的安全运行。
2、节能问题：城市路灯的电费一般由当局财政拨付，节能没有指标考核，粗放式运营，导致各种肉眼看不见的浪费和过度消
耗。
3、损坏问题：城市的路灯，总会因为各种人为意外或自然损害，而遭遇不同程度的破坏，传统灯杆没有并入网络，无法及时
自动反馈给管理单位，造成财产损失。二、智慧路灯杆的功能要求简介
WIFI热点/5G微基站覆盖功能：可同时支持5G/有线网络，数
据流量管理、安全认证、接入控制、广告推送等功能、可选配内
置5G微基站，提供完整的5G覆盖方案，5G微型基站完全遵循3GPP协议开发，无缝对接运营商核心网已、可组成5G专网，可
按客户要求，定制支持各种无线制式、频段的4G覆盖服务，实现
沿街路段的5G信号补盲补热功能。三、智慧路灯杆整体结构
大数据、大系统共享是智慧城市的典型特征，其网络系统的
基础构架是智能城市家居模式，通过信息技术的深度应用，让城市公用设施的运营管理大系统化，实现更高阶段的城市进化。路