新型智慧城市是一个复杂而庞大的工程，智慧路灯杆因为系统复杂，外设种类繁多，而且都是模块化安装，具备各种场合应用的可能。智慧交通，智慧市政，智慧景区，智慧安防等都是典型的智慧路灯杆应用场景。公园，广场，景区，步行街，城市道路都可以成为不同配置的智慧路灯杆的展示场所。

　　就目前智慧路灯杆的实际应用，不可避免分两种情况，一种是存量灯杆的智能化改造，一种是新建智慧路灯杆，如果是新建路灯杆就要考虑灯杆本身所在城市的地理位置，是文教区生活区还是城市主干道上，抑或其他特色场所，如果是老旧灯杆改造，除了要考虑以上地理位置外，还得考虑现有灯杆的重量承受能力和改造的便捷性和成本。下面笔者就智慧路灯杆系统设计方案与大家一起交流。

　　一、智慧路灯杆的系统组成

　　智慧路灯杆系统架构由设备感知层、网络通信层、数据汇聚层、平台应用层这四层构成。

　　1、设备感知层是指摄像头、传感器等传感设备和技术，可实现对智慧路灯杆解决方案中所有终端设备的全面感知。智慧路灯杆涉及到的感知层设备，有:智能路灯、安防摄像头、LED 显示屏、环境监测相关的传感器等。

　　2、通过网络通信层，设备感知层可以将相关的信息上报给数据层，也能够接收相应的操作指令并执行。在智慧路灯杆解决方案中，采用灵活组网来控制和监测路灯，同时采用4G、有线等通信方案，支持各种传感设备无缝接入，便于统一数据采集和管理分析，其中这块对于网络安全也是重中之重，配备SVIP-3A28网络入侵监测装置及防护安全监测系统，能够有效的预防黑客对智慧路灯杆上的终端设备进行篡改显示等。

　　3、网络通信层之上是数据汇聚层，该层将感知层获取到的原始数据信息，如温度、湿度、噪音、监控视频等，这里也提供多层数据融合处理。通开辰智慧路灯杆云平台，应用层功能包括了路灯照明监测、安防监控、环境监测、信息发布、网络广播、紧急呼叫，LED 屏，充电桩，IP音柱等功能。

　　4、平台应用层，该层是给管理者提供运维服务，支持PC端及手机端的平台应用，也可以与数字孪生系统相结合，更好的服务于管理人员。

　　二、智慧路灯杆的系统设计思路

　　1、系统是依托于开辰智慧路灯杆综合管理平台，实现点（智慧路灯杆）、线（道路）、面（城市）的三级监控，实现灯控、屏控、视频监控、数据采集、联动的统一。

　　2、一个城市的智慧路灯杆系统，根据区域、供电线路、道路等的划分，由多个分站点组成。

　　3、每个分站点，通常由智能照明配电箱和多盏智慧路灯杆组成，智能照明配电箱里的集中控制器（RTU）设备对路灯杆采集数据进行集中处理，一般情况下，一个智能照明配电箱控制4个回路，大概控制200盏路灯。

　　4、每盏智慧路灯杆由开辰智盒设备、单灯控制器组成，在此基础上可选择加装摄像头、智能传感器、WIFI热点、LED信息屏、一键呼叫报警、充电桩等设备。同时主灯周边道路可安装智能车位锁，由主灯主控器进行集中控制。

　　5、智慧路灯杆处需铺设光纤，开辰智盒设备通过光纤进行集中接入；对于新建路灯系统，建议使用电力复合电缆（包括电力缆芯和光纤缆芯），同时完成电力线和光纤的铺设。在部分偏远区域，光纤接入存在一定困难的，则开辰智盒设备可通过移动运营商3G/4G网络进行集中接入。

　　6、智盒设备可接入多种设备，进行集中数据处理，采用统一协议和平台进行对接。

　　7、每盏智慧路灯杆都只安装单灯控制单元，其将采集到的路灯实时状态信息（电压、电流、功率等）和异常报警信息通过无线方式发送到云平台进行集中处理。同时单灯控制单元通过无线方式接受控制命令，实现开关灯、亮度调节、色度调节等功能。

　　8、对于部分偏远地区，路灯供电存在困难的，可以使用太阳能、风力进行自我供电。

　　9、如果涉及路灯改造项目，其仍使用传统高压钠灯，则每盏灯都需额外安装电子镇流器。

　　三、智慧路灯杆系统设计原则

　　智慧路灯杆方案设计遵循技术先进、功能齐全、性能稳定、节约成本的原则。并综合考虑施工、维护及操作因素，并将为今后的发展、扩建、改造等因素留有扩充的余地。本智慧路灯杆系统设计内容是系统的、完整的、全面的；设计方案具有科学性、合理性、可操作性。其具有以下原则：

　　1、先进性与适应性

　　智慧路灯杆系统的技术性能和质量指标达到国际领先水平；同时，系统的安装调试、软件编程和操作使用简便易行，容易掌握，适合中国国情和本项目的特点。该系统集国际众多先进技术与一身，体现了当前计算机控制技术与计算机网络技术的最新发展水平，适应时代发展的要求。同时系统是面向各种管理层次使用的系统。其功能和配置以能给用户提供舒适。安全、方便、快捷为准则，其操作应简便易学。

　　2、经济性与实用性

　　充分考虑用户实际需要和信息技术发展趋势，根据用户现场环境，设计选用功能和适合现场情况、符合用户要求的系统配置方案，通过严密、有机的组合，实现最佳的性能价格比，以便节约工程投资，同时保证系统功能实施的需求，经济适用。

　　3、可靠性与安全性

　　智慧路灯杆系统的设计具有较高的可靠性，在系统故障或事故造成中断后，能确保数据的准确性、完整性和一致性，并具备迅速恢复的功能，同时系统具有一整套完成的系统管理策略，可以保证系统的运行安全。

　　4、可扩充性

　　智慧路灯杆系统设计中考虑到今后技术的发展和使用的需要，具有更新、扩充和升级的可能。并根据今后该项目工程的实际要求扩展功能，同时，本方案在设计中留有冗余，以满足今后的发展要求。

　　四、智慧路灯杆系统具有的优势

　　1、多级智能控制：支持点（智慧路灯杆）、线（道路）、面（城市）三级监控，形成精准到单灯的智能照明控制，同时支持智能照明控制策略平台部署和前端主控器本地部署，形成两级智能化决策机制。

　　2、前端统一协议接入：前端所有外设通过前端主控器接入，以统一的协议接入平台。

　　3、功能高度集成：通过定制化主控设备，集成照明、通信、监控、WIFI等功能于一体。

　　4、模块化设计：除主控设备和路灯单灯控制模块外，系统可任意选配其他不同类型的外设。

　　5、综合管理平台大数据分析：所有前端数据都接入到综合管理平台，进行大数据分析、处理，充分利用各种类型数据，实现多种应用功能。