國(guó)網(wǎng)信通股份公司四川中電啟明星信息技術(shù)有限公司 郝建維 李國(guó)云

1 智慧路燈發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀

目前城市道路各類桿柱種類雜，主要包括照明路燈桿、交通信號(hào)桿、交通標(biāo)志牌桿、信息發(fā)布桿、視頻監(jiān)控桿、通信桿塔、充電樁等，且桿柱數(shù)量多、密度大，嚴(yán)重占用了有限的人行道空間資源，影響市政市容和城市景觀，浪費(fèi)公共財(cái)產(chǎn)資源，且不利于設(shè)備統(tǒng)一管理和維護(hù)。

根據(jù)Technavio發(fā)布的“2020—2024年全球智慧桿市場(chǎng)”報(bào)告數(shù)據(jù)顯示，2019年全球智慧桿市場(chǎng)規(guī)模為57．5億美元左右，2020—2024年全球智慧桿市場(chǎng)規(guī)模將增長(zhǎng)79.7億美元，達(dá)到137.2億美元左右，年復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)到19%。目前全球許多國(guó)家探索布局試點(diǎn)了智慧燈桿項(xiàng)目，包括美國(guó)、新加坡、印度、德國(guó)、西班牙、韓國(guó)等，通過LED路燈部署減少能源消費(fèi)，同時(shí)將智慧燈桿與交通管理系統(tǒng)集成，實(shí)現(xiàn)道路交通智能化管理，與通信桿塔集成，實(shí)現(xiàn)5G宏站微站與傳統(tǒng)照明桿柱的合桿建設(shè)。

根據(jù)中國(guó)電子技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化研究院相關(guān)研究，2019年我國(guó)城市道路照明燈桿保有量約為2935萬盞。若2020—2025年，我國(guó)城市道路照明燈桿數(shù)量保持5%的增速，預(yù)計(jì)2025年城市道路照明燈數(shù)量將達(dá)到3923.4萬盞。如果2020年智慧路燈滲透率達(dá)30%，以城市主干道12m高路燈為例，智慧路燈一年節(jié)能費(fèi)用高達(dá)1058元（電能節(jié)約698元每年，維修費(fèi)用360元），而一盞物聯(lián)網(wǎng)市電智慧路燈的改造成本為3800元，即改造成本可在三年多的時(shí)間，以節(jié)省能源成本和維修費(fèi)用的方式返還。

1.2 政策支持

智慧路燈傳感集成桿柱是新型智慧城市建設(shè)趨勢(shì)下5G通信基礎(chǔ)設(shè)施、市政基礎(chǔ)設(shè)施、便民服務(wù)基礎(chǔ)設(shè)施、城市運(yùn)營(yíng)基礎(chǔ)設(shè)施等共建共享的集中載體，智慧路燈作為新型智慧城市智能設(shè)施的重點(diǎn)組成，近年來各級(jí)政府和行業(yè)相關(guān)企業(yè)積極推進(jìn)智慧桿柱的建設(shè)。

2018年5月，工信部、國(guó)務(wù)院聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于2018年推進(jìn)電信基礎(chǔ)設(shè)施共建共享的實(shí)施意見》指出，積極推進(jìn)通信塔與路燈、監(jiān)控、交通指示等燈桿資源雙向共享，推動(dòng)“多塔合一”、“多桿合一”，各省市智慧路燈規(guī)劃和建設(shè)快速推進(jìn)。智慧路燈建設(shè)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、地方標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范相繼推出，2018年10月，住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部發(fā)布了《道路照明燈桿技術(shù)條件》，2020年1月，住建部發(fā)布了《按預(yù)估開展人行道凈化和自行車專用道建設(shè)工作的意見》，明確要求城市各類桿柱建設(shè)要遵循“多桿合一”、“多箱合一”、“多井合一”、“多管合一”的原則，集約設(shè)置人行道上各類桿體、箱體和地下管線。2019年4月中國(guó)照明電器協(xié)會(huì)發(fā)布了《多功能路燈技術(shù)規(guī)范》，2018年上海市城市綜合管理事務(wù)中心牽頭編制的《上海市合桿整治技術(shù)導(dǎo)則》在智慧路燈的布設(shè)要求、桿體設(shè)計(jì)、設(shè)備搭載等均進(jìn)行了設(shè)計(jì)指導(dǎo)。2018年11月，廣州市發(fā)布了《廣州市智慧燈桿及道路合桿整治技術(shù)導(dǎo)則》，深圳市發(fā)布了《多功能智能桿建設(shè)發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃（2018-2020年）》，均要求積極開展多功能智慧路燈標(biāo)準(zhǔn)體系研究，開展試點(diǎn)示范，加強(qiáng)統(tǒng)一規(guī)劃，加強(qiáng)統(tǒng)一管理，推動(dòng)設(shè)施共建、實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。隨后在2019-2020年，北京、上海、廣東、江蘇、重慶、浙江、湖南等陸續(xù)發(fā)布指導(dǎo)意見、發(fā)展規(guī)劃、設(shè)計(jì)導(dǎo)則等多種形式的政策文件，推動(dòng)智慧路燈全面發(fā)展，并大力推進(jìn)智慧路燈運(yùn)營(yíng)模式的探索。

表1 智慧路燈功能描述

2 智慧路燈功能描述

圖1 智慧路燈綜合管理平臺(tái)

圖2 雄安市民服務(wù)中心智慧路燈示范項(xiàng)目

智慧路燈是在傳統(tǒng)室外照明桿柱的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種集成各種信息設(shè)備創(chuàng)新復(fù)合應(yīng)用的智慧路燈產(chǎn)品，它依托LED路燈燈桿集成4G/5G基站、智能交通、視頻安防、電子顯示屏、手機(jī)應(yīng)急充電、SOS報(bào)警、廣播音柱等設(shè)備，變成一個(gè)傳感集成綜合載體，實(shí)現(xiàn)環(huán)境監(jiān)測(cè)與治理、智能安防、車路協(xié)同、信息發(fā)布、井蓋監(jiān)測(cè)、垃圾桶監(jiān)測(cè)、地下管網(wǎng)監(jiān)測(cè)，健身步道協(xié)同管理、噴霧除霾、環(huán)境噪音監(jiān)測(cè)、林木和土壤狀態(tài)監(jiān)測(cè)、便民服務(wù)和報(bào)警等功能于一體的智能化設(shè)施。如表1所示。

3 智慧路燈管理平臺(tái)

智慧路燈綜合管理平臺(tái)，可通過前端設(shè)施設(shè)備的掛載及后臺(tái)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)智慧照明、視頻監(jiān)控、無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋、交通管理、信息發(fā)布、信息交互、環(huán)境傳感監(jiān)測(cè)、機(jī)動(dòng)車充電等功能中的兩種或多種組合。智慧路燈應(yīng)用平臺(tái)的整體構(gòu)架包括感知層、傳輸層、物聯(lián)網(wǎng)云服務(wù)平臺(tái)、應(yīng)用層。如圖1所示。

感知層：包括智慧路燈，以及掛載于桿柱上的多種終端設(shè)備。

傳輸層：主要由智能網(wǎng)關(guān)構(gòu)成，通過智能網(wǎng)關(guān)采集桿柱掛載設(shè)備數(shù)據(jù)，并可對(duì)掛載設(shè)備發(fā)布操控指令，數(shù)據(jù)通過5G或光纖傳送至管控平臺(tái)。

物聯(lián)網(wǎng)云服務(wù)平臺(tái)：統(tǒng)一接入智能網(wǎng)關(guān)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)智能網(wǎng)關(guān)設(shè)備的注冊(cè)、管理、配置和APP下發(fā)等功能。

應(yīng)用層：包括基本應(yīng)用和擴(kuò)展應(yīng)用，“智慧路燈應(yīng)用平臺(tái)”基本應(yīng)用包括遠(yuǎn)程監(jiān)控、照明調(diào)控、設(shè)備管理、環(huán)境檢測(cè)、多媒體顯示等，其擴(kuò)展應(yīng)用包括5G微基站通信、公共WIFi、車路協(xié)同、應(yīng)急報(bào)警、新能源汽車充電、井蓋監(jiān)測(cè)、智慧垃圾桶監(jiān)測(cè)等。

4 智慧路燈典型案例分析

雄安新區(qū)作為具有重大發(fā)展戰(zhàn)略意義的國(guó)家級(jí)新區(qū)，始終堅(jiān)持世界眼光、國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)、中國(guó)特色、高點(diǎn)定位的發(fā)展定位，堅(jiān)持智能城市與物理城市同步規(guī)劃、同步建設(shè)，大規(guī)模、全領(lǐng)域集成應(yīng)用新一代信息技術(shù)，適度超前布局智能感知設(shè)施和感知體系，努力打造引領(lǐng)智能城市建設(shè)發(fā)展的全國(guó)標(biāo)桿，使智能城市成為雄安新區(qū)建設(shè)高水平社會(huì)主義現(xiàn)代化城市的重要標(biāo)志。

4.1 雄安市民服務(wù)中心智慧路燈示范項(xiàng)目

雄安新區(qū)市民服務(wù)中心是雄安新區(qū)設(shè)立以來的第一個(gè)成規(guī)模大型建筑群，承擔(dān)起新區(qū)公共服務(wù)、規(guī)劃指引、風(fēng)貌展示、政務(wù)辦公、游客參觀等多項(xiàng)功能和任務(wù)，它代表著未來雄安新城建設(shè)的基本方向，是未來雄安締造智慧城市、綠色城市的縮影。

雄安新區(qū)市民服務(wù)中心智慧路燈示范項(xiàng)目，該項(xiàng)目為雄安首批直流智慧路燈項(xiàng)目，集成車路協(xié)同、5G微基站、環(huán)境監(jiān)測(cè)、井蓋監(jiān)測(cè)、手機(jī)充電等多種功能，可實(shí)現(xiàn)12大類智能設(shè)施管控和32類細(xì)分功能，是國(guó)家電網(wǎng)公司在電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)領(lǐng)域又一標(biāo)桿項(xiàng)目，建設(shè)位置特殊、標(biāo)桿效應(yīng)明確、示范效果顯著。如圖2所示。

4.2 雄安新區(qū)智能交通項(xiàng)目

雄安新區(qū)智能交通項(xiàng)目總長(zhǎng)度22km，一級(jí)公路標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，雙向六車道規(guī)模布置，設(shè)計(jì)速度80km/h。該項(xiàng)目合計(jì)使用900多桿19種型號(hào)的智慧路燈。在智能交通系統(tǒng)方面，除傳統(tǒng)的交通信控、視頻監(jiān)控、信息采集、電子警察等，還引入動(dòng)態(tài)稱重、非信控路口道路預(yù)警等系統(tǒng)，并在桿柱上整合智慧照明、信息發(fā)布、環(huán)境監(jiān)測(cè)等設(shè)備，同時(shí)為5G微基站、車路協(xié)同等設(shè)施預(yù)留設(shè)備安裝位置和供電電源。