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灯杆装上“最强大脑” 科技赋能突显南京智慧
2022-04-19 21:37:15    作者:谢展文

作为智慧城市建设的“新型公共基础设施”,优秀的点位、广泛的分布,让智慧路灯成为5G(第五代移动通信技术)基站的良好载体。合理布局的城市智慧路灯网络,可以为智慧城市大脑实时提供海量城市运行数据,是构建数字孪生城市的基础。近年来,5G的加速建设提高了对路灯的需求和关注,推动了智慧路灯的建设。南京市积极推进“路灯杆—合并杆—5G智慧杆”的研究及5G智慧杆基础设施建设,取得了一定的成效。

创新引领助力路灯智慧应用高速发展

在试点之初,南京便确定了“信息路灯、智慧路灯、价值路灯”三步走发展战略,启动路灯管理信息化建设工作。截至目前,南京市建设完成了两个现代化信息系统,即城市照明信息化综合运营系统和单灯监控与调度系统,构建了数据互享传输的通道,形成了基于5G技术基础之上的智慧城市感知网络的雏形,信息化水平满足了智慧杆基础设施建设对数据入口的要求,为智慧杆产业发展奠定了应用基础。

南京市在全国率先完成了一张网、一个闸、一套运维管理体系的路灯设施管养大一统格局,在设施建成区、城市核心区、主要功能板块基本实现了地上载体、地下能源管网全覆盖,设施总量达130万盏,覆盖区域约1350平方公里,消除了区域之间的壁垒和掣肘,覆盖地域及设施总量位居全国之最。同时,通过信息化手段在运维体系的普及,打造了低成本、高耐受、高品质、高效能的智慧路灯运维管养体系,为全市同步落地智慧城市,并形成统一标准和稳定运维夯实了基础。

合并杆作为智慧杆的基础版本,是路灯智慧化的先决条件。2016年,南京启动共杆建设,多年来共实施综合杆件建设项目323个,总地理长度约600公里,新建改造杆件数量3.3万杆,综合杆件数量1万余杆,新建规模在全国处于领先地位。同时,随着城市建设发展,南京市用较低的成本部署了城市体量的通信路由及管道资源。现有预留管道350公里地理长度,按照每年约150公里地理长度的推进速度,预计3年左右的时间,可以基本实现全市主要道路的全覆盖。前期建设工作满足了智慧杆基础设施系统对安装介质、能源网络、传输通道的要求,为智慧杆产业发展提供了实现载体。

存量设施改造 为场景应用提供轻量化解决方案

目前,南京市已在部分地区进行智慧路灯试点建设,遵循现有的合并杆建设体系,实现了电力网、有线网、无线网“三网”贯通,推进涵盖5G小基站、公安视频、交通设施、环保监测等功能项目在内的集成建设。

“存量改造”相对“增量新建”更被业内关注,因为存量设施所属区域内人员活跃度高,并且具备实际应用场景。但存量设施因现有的路灯体系难以直接提供稳定的供电保障和可靠的通信路由,需要改造赋能才能满足应用加载需求。对此,南京市联合相关单位开发出了具有独家专利的单灯控制器、储能设备、直流供电设施、一体化机柜、物联传感设备、智能门锁、智慧感知平台等具有自主知识产权的软硬件产品,从能源保障、节能减排、设施挂载、市政设施管理、运维降本增效等各方面保障,以存量改造方式推进智慧城市建设最快捷、最经济、最高效的落地运营。

基于存量改造的创新工作方法,让智慧路灯可以高效迅速地满足5G基站部署,因此运营商也将路灯基站作为最重要的基础站点形态之一,在规划站址时就把“5G+智慧路灯”作为优先考虑的建设方式,形成了一整套完整的“路灯基站建设导则及验收管理办法”,站址规划建设流程以及实际改造的创新方法。

面向场景 路灯智慧应用成果初现

“智慧路灯”可以为接入室外空间的海量物联网设施提供泛在的感知体系、统一的数据端口、可靠的能源网络、安全的加载介质,从而更好地支撑各类应用场景落地。依托智慧路灯上各类智慧应用,通过视频图像分析等技术,可以很好地服务公共安全、交通管理及城市精细化治理等各项城市治理工作。

智慧照明。智慧路灯采用LED灯具,同时安装单灯控制器,可实现照明灯具的远程精准启闭,并根据时间、人流调节亮度,大幅节省电力,满足道路照明多样化的控制需求,还可实现实时监控、自动报警等功能。目前,南京市在全市范围内已安装投运单灯控制器约3万套,建立了智能化的工单派发系统,在国内开创性地形成了基于精准派单体系的“滴滴修灯”模式,修灯效能提升30%以上。

市政设施监测管理。通过传感器、物联感应云平台及视频监控,可对井盖、垃圾桶等市政设施进行监测管理,识别井盖移动或丢失、垃圾桶满溢等情况,完成设施状态监控和异常情况上报。

环境监测。通过挂载环境监测传感器,实时监测环境,收集大气气压、温湿度、SO2、PM2.5、CO、NO、噪音等数据,评价城市不同功能区的空气质量状况和变化趋势,为城市治理提供科学依据。

助力执法管理。通过视频监控,对沿街摊贩、渣土车行驶、道路挖掘等城市执法管理中的难点、痛点进行识别侦测并报警,通过信息屏、广播等进行提示,反馈管理方处理。

信息发布。通过LED信息屏、智能广播,建立灯杆上的信息发布平台,发布天气信息、文明宣传、商家广告、停车等信息。面对急性事件时,对外发送应急广播疏导交通,辅助城市管理。

据了解,南京市先后完成了夫子庙大石坝街、夫子庙琵琶街、青龙地铁小镇、浦口公园、羊山湖公园、光华路、白下高新等一批具有代表性、挑战性的项目,实现智能安防、人脸识别、智能消防、智能垃圾桶、智能井盖等智慧功能一体化部署,并可实现无人机巡查、无人清扫车、智慧停车系统等基于智慧路灯平台管理系统的智能应用。目前,南京市在全市范围内共实施智慧杆建设项目20余个,建设改造智慧路灯近300杆,建有路灯4G、5G基站近1300座,预留管道500公里地理长度。

2020年8月30日,“哨卡式智慧路灯机器人”作为南京首批“四新”应用场景之一发布,并在青奥片区进行试点建设,初步形成了交通事故告警、行人闯红灯预警、机动车道非法占用告警、非指定区域违停告警、行人横穿马路预警、电动车不带头盔提示等场景应用,服务城市治理工作。该试点项目是全国首个真正通过5G组网的方式实现智慧应用的项目,通过云边协同,实现路侧单元的前端自治、海量数据的精准分拨。

试点项目在应用场景较为丰富的喵喵街及河西大街、江东南路的部分路口,建设了17杆路灯机器人。通过人工智能技术的赋能,形成了杆上设备的联动、杆与杆之间的联动,部分实现替代人工的作用。每一根金属的灯杆,就像一个智能的辅警,并且可以实现多根灯杆的连续接力追踪。这样的多杆联动,在国内也是首创,真正实现了“智能(部分)替代了人”。

南京在建设5G+智慧路灯方面,具备基础好、进阶快、积累厚、路径优、应用穿透深的优势,凭借低投入在短时间内实现智慧杆生态体系敷设,助力5G智慧城市建设。围绕“十四五”发展目标,南京市将逐步扩大智慧路灯基础设施布局,开放智慧路灯应用场景资源,构建系统完备、高效实用、智能绿色、安全可靠的“以灯载智”的信息化新型基础设施体系。



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