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燈桿裝上“最強大腦” 科技賦能突顯南京智慧
2022-04-19 21:37:15    作者:謝展文

作為智慧城市建設的“新型公共基礎設施”,優秀的點位、廣泛的分布,讓智慧路燈成為5G(第五代移動通信技術)基站的良好載體。合理布局的城市智慧路燈網絡,可以為智慧城市大腦實時提供海量城市運行數據,是構建數字孿生城市的基礎。近年來,5G的加速建設提高了對路燈的需求和關注,推動了智慧路燈的建設。南京市積極推進“路燈桿—合并桿—5G智慧桿”的研究及5G智慧桿基礎設施建設,取得了一定的成效。

創新引領助力路燈智慧應用高速發展

在試點之初,南京便確定了“信息路燈、智慧路燈、價值路燈”三步走發展戰略,啟動路燈管理信息化建設工作。截至目前,南京市建設完成了兩個現代化信息系統,即城市照明信息化綜合運營系統和單燈監控與調度系統,構建了數據互享傳輸的通道,形成了基于5G技術基礎之上的智慧城市感知網絡的雛形,信息化水平滿足了智慧桿基礎設施建設對數據入口的要求,為智慧桿產業發展奠定了應用基礎。

南京市在全國率先完成了一張網、一個閘、一套運維管理體系的路燈設施管養大一統格局,在設施建成區、城市核心區、主要功能板塊基本實現了地上載體、地下能源管網全覆蓋,設施總量達130萬盞,覆蓋區域約1350平方公里,消除了區域之間的壁壘和掣肘,覆蓋地域及設施總量位居全國之最。同時,通過信息化手段在運維體系的普及,打造了低成本、高耐受、高品質、高效能的智慧路燈運維管養體系,為全市同步落地智慧城市,并形成統一標準和穩定運維夯實了基礎。

合并桿作為智慧桿的基礎版本,是路燈智慧化的先決條件。2016年,南京啟動共桿建設,多年來共實施綜合桿件建設項目323個,總地理長度約600公里,新建改造桿件數量3.3萬桿,綜合桿件數量1萬余桿,新建規模在全國處于領先地位。同時,隨著城市建設發展,南京市用較低的成本部署了城市體量的通信路由及管道資源?,F有預留管道350公里地理長度,按照每年約150公里地理長度的推進速度,預計3年左右的時間,可以基本實現全市主要道路的全覆蓋。前期建設工作滿足了智慧桿基礎設施系統對安裝介質、能源網絡、傳輸通道的要求,為智慧桿產業發展提供了實現載體。

存量設施改造 為場景應用提供輕量化解決方案

目前,南京市已在部分地區進行智慧路燈試點建設,遵循現有的合并桿建設體系,實現了電力網、有線網、無線網“三網”貫通,推進涵蓋5G小基站、公安視頻、交通設施、環保監測等功能項目在內的集成建設。

“存量改造”相對“增量新建”更被業內關注,因為存量設施所屬區域內人員活躍度高,并且具備實際應用場景。但存量設施因現有的路燈體系難以直接提供穩定的供電保障和可靠的通信路由,需要改造賦能才能滿足應用加載需求。對此,南京市聯合相關單位開發出了具有獨家專利的單燈控制器、儲能設備、直流供電設施、一體化機柜、物聯傳感設備、智能門鎖、智慧感知平臺等具有自主知識產權的軟硬件產品,從能源保障、節能減排、設施掛載、市政設施管理、運維降本增效等各方面保障,以存量改造方式推進智慧城市建設最快捷、最經濟、最高效的落地運營。

基于存量改造的創新工作方法,讓智慧路燈可以高效迅速地滿足5G基站部署,因此運營商也將路燈基站作為最重要的基礎站點形態之一,在規劃站址時就把“5G+智慧路燈”作為優先考慮的建設方式,形成了一整套完整的“路燈基站建設導則及驗收管理辦法”,站址規劃建設流程以及實際改造的創新方法。

面向場景 路燈智慧應用成果初現

“智慧路燈”可以為接入室外空間的海量物聯網設施提供泛在的感知體系、統一的數據端口、可靠的能源網絡、安全的加載介質,從而更好地支撐各類應用場景落地。依托智慧路燈上各類智慧應用,通過視頻圖像分析等技術,可以很好地服務公共安全、交通管理及城市精細化治理等各項城市治理工作。

智慧照明。智慧路燈采用LED燈具,同時安裝單燈控制器,可實現照明燈具的遠程精準啟閉,并根據時間、人流調節亮度,大幅節省電力,滿足道路照明多樣化的控制需求,還可實現實時監控、自動報警等功能。目前,南京市在全市范圍內已安裝投運單燈控制器約3萬套,建立了智能化的工單派發系統,在國內開創性地形成了基于精準派單體系的“滴滴修燈”模式,修燈效能提升30%以上。

市政設施監測管理。通過傳感器、物聯感應云平臺及視頻監控,可對井蓋、垃圾桶等市政設施進行監測管理,識別井蓋移動或丟失、垃圾桶滿溢等情況,完成設施狀態監控和異常情況上報。

環境監測。通過掛載環境監測傳感器,實時監測環境,收集大氣氣壓、溫濕度、SO2、PM2.5、CO、NO、噪音等數據,評價城市不同功能區的空氣質量狀況和變化趨勢,為城市治理提供科學依據。

助力執法管理。通過視頻監控,對沿街攤販、渣土車行駛、道路挖掘等城市執法管理中的難點、痛點進行識別偵測并報警,通過信息屏、廣播等進行提示,反饋管理方處理。

信息發布。通過LED信息屏、智能廣播,建立燈桿上的信息發布平臺,發布天氣信息、文明宣傳、商家廣告、停車等信息。面對急性事件時,對外發送應急廣播疏導交通,輔助城市管理。

據了解,南京市先后完成了夫子廟大石壩街、夫子廟琵琶街、青龍地鐵小鎮、浦口公園、羊山湖公園、光華路、白下高新等一批具有代表性、挑戰性的項目,實現智能安防、人臉識別、智能消防、智能垃圾桶、智能井蓋等智慧功能一體化部署,并可實現無人機巡查、無人清掃車、智慧停車系統等基于智慧路燈平臺管理系統的智能應用。目前,南京市在全市范圍內共實施智慧桿建設項目20余個,建設改造智慧路燈近300桿,建有路燈4G、5G基站近1300座,預留管道500公里地理長度。

2020年8月30日,“哨卡式智慧路燈機器人”作為南京首批“四新”應用場景之一發布,并在青奧片區進行試點建設,初步形成了交通事故告警、行人闖紅燈預警、機動車道非法占用告警、非指定區域違停告警、行人橫穿馬路預警、電動車不帶頭盔提示等場景應用,服務城市治理工作。該試點項目是全國首個真正通過5G組網的方式實現智慧應用的項目,通過云邊協同,實現路側單元的前端自治、海量數據的精準分撥。

試點項目在應用場景較為豐富的喵喵街及河西大街、江東南路的部分路口,建設了17桿路燈機器人。通過人工智能技術的賦能,形成了桿上設備的聯動、桿與桿之間的聯動,部分實現替代人工的作用。每一根金屬的燈桿,就像一個智能的輔警,并且可以實現多根燈桿的連續接力追蹤。這樣的多桿聯動,在國內也是首創,真正實現了“智能(部分)替代了人”。

南京在建設5G+智慧路燈方面,具備基礎好、進階快、積累厚、路徑優、應用穿透深的優勢,憑借低投入在短時間內實現智慧桿生態體系敷設,助力5G智慧城市建設。圍繞“十四五”發展目標,南京市將逐步擴大智慧路燈基礎設施布局,開放智慧路燈應用場景資源,構建系統完備、高效實用、智能綠色、安全可靠的“以燈載智”的信息化新型基礎設施體系。



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