智慧路灯控制系统设计方案思路及设计原则

智慧路灯系统依托于智慧路灯综合管理平台，实现点（智慧路灯）、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。

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

2）每个分站点，通常由照明控制箱（或路灯控制箱）和多盏智慧路灯组成。照明配电箱对智慧灯杆进行集中供电处理。一般情况下，一个照明配电箱可以给200盏左右的智慧灯杆供电。

3）每盏智慧路灯由叁仟智盒网关为边缘计算核心设备，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。同时叁仟智盒设备通过无线\有线方式上传物联网模块数据，并进行集中控制管理。

4）智慧路灯处需铺设光纤，叁仟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，则主控器可通过移动运营商3G/4G网络进行集中接入。

5）智慧路灯叁仟智盒可接入多种设备，进行集中数据处理，采用统一协议和平台进行对接。

6）每盏智慧路灯都安装了单灯控制单元，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叁仟智慧路灯管理系统平台进行集中处理。同时单灯控制单元通过无线方式接受叁仟智慧路灯控制系统平台的控制命令，实现开关灯、亮度调节、色度调节等功能。

7）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。

8）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。

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：

Ø先进性与适应性

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。

Ø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。

Ø可靠性与安全性

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。

Ø可扩充性

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。

1.3

智慧路灯主要由叁仟智盒网关设备、单灯控制器以及摄像头等其他外设组成。

1、智慧主灯：主要由主控器、单灯控制单元、LED灯，以及可选装的摄像头、智能传感器等多种外设组成。

1)主控器：集成工业交换机功能，提供多种接口、多种功能模块；通过无线方式（ZigBee）对周边所有的单灯控制单元以及智能车位锁单元进行数据采集处理、远程控制；通过以太网线和RS485总线对其他外设进行集中控制或数据转发；通过以太网线和光纤收发设备或EPON设备连接，进行数据传输；同时支持3G/4G通信方式，在部分无光纤接入区域，作为辅助通信手段使用。

2)单灯控制单元：可采集路灯状态信息通过无线方式发送到叁仟智慧控制系统云平台，并通过无线方式接收云平台的命令进行路灯开关、亮度调节等操作。

3)摄像头、一键呼叫报警设备、WIFI热点/探针、微基站、LCD/LED显示屏：通过以太网线接入叁仟智盒设备，同时WIFI控制模块和屏幕控制模块可集成于叁仟智盒设备中。

4)智能传感器、远程RFID读卡器、充电桩：通过RS485总线连接叁仟智盒设备（集成对于功能的管理模块），其对应数据由叁仟智盒设备进行处理后发送或直接转发。

2、普通智慧路灯：由LED灯具和单灯控制单元组成。

3、智能车位锁：通过ZigBee无线方式连接智慧路灯的叁仟智盒设备（集成车位锁智能管理模块），由其主进行集中接入和控制。

4、光纤收发设备/GPON设备：负责前端设备的统一接入，并通过光纤网络（INTERNET公网或VPN）接入后端管理平台。

5、智慧路灯综合管理平台：对城市区域内的所有路灯进行管理（数据采集和远程控制），并生成相关统计信息；同时可对摄像头、智能传感器等外设进行统一管理和展示。

叁仟智慧路灯控制系统具有以下优势：

1、多级智能控制：支持点（智慧路灯）、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。