智慧市政解决方案.docx
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智慧市政解决方案
一、概述
智慧物联网基础应用平台旨在智慧城市路灯管理系统的应用平台上，采用物联网、云计算等先进的信息技术，将照明设施及其他市政设施的管理焦点信息、生产要素信息进行集中管理，以综合信息数据库为支撑，实现市政工程管理集中管理、共享应用。
极大提高市政管理工作效能、提升公共服务水平。
通过一个平台：
智慧城市物联网基础平台系统，两张网络：
电力载波路灯物联网、无线WiFi互联网，多个无限扩张的智慧城市行业应用子系统全区覆盖，包括智慧照明、无线WiFi覆盖、视频监控、报警求助、环境监测及信息发布、监控管理、充电桩系统、积水检测、灌溉系统、停车管理、管网检测等打造具有良好扩展性、包容性的智慧城市。
智慧物联网基础平台是一个信息收集型平台，也是一个研发型系统——人们可以利用这个网络中的信息资源开发应用，并可对接其他行业子平台，并对这些应用和子系统进行试验、试用、升级，使之无限扩张和完善。
二、系统说明
2.3视频监控系统
2.3.1系统功能
●通过对城市道路上的某些关键路口及“天网系统”的“盲区”进行实时监控，可为管理部门提供一个辅助管理的手段
●24小时全天候监控覆盖，视频流可用于实时监控或存储。
2.3.2系统组成
视频监控系统由前端子系统、网络传输子系统和后端管理子系统组成。
实现对监控点的视频监视、图像传输、图像预览、录像存储、录像检索回放及管理，前端子系统负责完成视频图像采集、编码、压缩及图像上传，主要由智慧监控单元（或智慧监控球）、光纤收发器等组成。
网络传输子系统负责系统组网，完成数据、图片的传输与交换。
前端接入网络一般通过租用运营商光纤链路可采用WLAN方式组网。
后端管理子系统负责实现对辖区内相关数据的汇聚、处理、存储、应用、管理与共享，由中心管理平台和存储系统组成。
中心管理平台由搭载平台软件模块的服务器组成，包括：
管理服务器、应用服务器、Web服务器、图片服务器和数据库服务器等。
视频监控系统组网拓扑图如下图所示：
2.3.3方案配置说明
根据现场情况，可考虑到现场采用带云台可调焦的半球型摄像机。
半球摄像机可集成到LED路灯安装。
镜头大小和监控范围：
红外镜头角度与最佳距离，优化线路，综合考虑布线方案，节省布线成本及摄像机自身安全性、隐蔽性，美观性。
为保证视频通信的稳定性和流畅性，每个视频的上传带宽都配置为4M。
如果需要考虑视频的存储则需要配置存储设备NVR。
设备存储计算方法：
一般分辨率越高，码率也就越大。
海康DVR中，WD1一般是1792Kbps；130W的摄像头一般是2M，即2048Kbps；200W摄像头一般是4M，即4096Kbps；300W的摄像头一般是6M，即6144Kbps。
知道码率、时间、摄像头数目后就可以开始计算啦！
公式：
码率（单位Kbps）×3600×24÷8÷1024÷1024=录像容量（1天单位G）
得到一天的容量后，即可推算出1个月或其他时间的容量啦。
该项目目前配置安照存储录像7天来计算；
每台网络半球形摄像机（1天）：
42.2G。
一周共需要：
7*42.2G=295.4G
5台共需要：
5*295.4G=1477G，建议采用6T的硬盘。
所以每台300万像素的半球摄像机的网络带宽未上下行6M,其视频储存空间考虑储存一周为1226G。
2.1路灯照明监控系统
2.1.1系统功能
●开关和无极调光：
可按一年四季日出日落经纬度支持采用时控与经纬度控制相结合的控制方案，经纬度控制方式支持经纬度偏移开关及调光策略，自动控制任意回路、单灯的开、关灯、调光；
●状态查询：
可查询任意回路或路灯开关状态，异常状态主动上报；通讯及单灯功能：
单灯控制器具有灯杆漏电检测功能并能实时报警；单灯控制器具有灯杆倾斜检测功能并能实时报警；
●电量数据查询：
可查询任意路灯回路或某一盏路灯用电电量数据信息；
●自运行：
当系统或通讯异常时，会根据预先设定的方案定时自行开/关灯及调光，确保照明线路的运行；
●故障报警：
可实现后台故障报警、故障检测、故障处理情况追踪功能。
各种报警均可设置为使用或不使用。
系统在报警后将故障数据保存到数据库中，便于日后查询及管理。
●安全漏电检测可扩展性：
系统具有漏电检测功能扩展性，可支持线缆漏电、灯杆漏电功能并能实时报警，通过平台通知相应的管理人员，同时也可根据要求可自动关闭漏电灯杆。
●报警内容以软件、微信、邮件、短信、手机APP的方式进行报警提醒
●可远程带电升级单灯控制器程序，不影响单灯正常工作。
●终端地址（UID）自动收集：
系统应支持终端地址（UID）自动收集。
●通信方式：
系统下行应采用电力载波通信。
●单灯控制器可同时支持输出PWM和0-10V调光信号接口。
●单灯控制器脱机后支持其储存的任务自运行。
●系统支持电缆防盗，可实现全天24小时对电缆进行有效的防盗安全监测。
防盗终端无需手机卡，通过集中器手机卡报警。
●地图功能：
系统内集成的GIS地理信息系统，结合智能物联网路灯的信息化数据，可将故障路灯精确的在地图上定位并显示出具体的故障原因。
●移动终端控制：
可以使用Windows、Android等操作系统的电脑、手机及其它平板上网终端设备，通过互联网网络即可登陆路灯智能控制管理系统，实现对所有路灯进行智能管理；
●系统可扩展性：
系统可扩展性，管理系统采用B/S架构，可提供开放平台接口，可扩展连接其它厂商的智慧城市管理使用的系统、设施、设备，可与智慧城市平台进行对接联网。
2.1.2系统组成
电力载波（PLC）路灯监控系统由上位机管理软件、集中控制器、终端控制器（单灯控制器、双灯控制器）组成，集中控制器安装在配电柜内，终端控制器安装在照明终端上。
集中控制器通过GPRS/CDMA/WCDMA无线网络或有线网络与监控中心进行通信，终端控制器采用电力载波通信方式（PLC）与集中控制器进行通信。
集中控制器通过接收、执行、转发上位机管理软件的命令，对每个终端控制器进行控制，达到控制每盏路灯的亮灭及调光，节约电能。
并可通过监控终端控制器下的灯具电量信息实现灯具故障报警功能。
集中控制器可通过内置DO实现路灯回路控制，通过模拟量、数字量的DI输入端口，可以外接其他设备采集现场的光照、温度等其他信息，并反馈到上位机管理软件，实现对现场的实时监控。
监控中心上位机软件功能说明
功能名称
功能说明
系统显示
能详细显示路灯系统组织结构及相关重要信息
调光控制
可以进行无极调光，可定时分时段调光
状态显示
可实时显示当前终端的调光状态，实时显示终端报警及故障信息
远程抄表（需选配电能表）
无需到现场就能通过系统了解路灯用电情况，以及功率，功率因数等，能对电能表的历史用电信息进行永久保存
数据报表
可以生成主要的数据报表,节能率统计报表等，可以按日、月、年统计节能率，系统可自动进行统计，提供不同的显示方式（如表格、曲线图、柱图、饼图等），能根据不同区域不同电价自动计算电费，，能对所有数据按照操作人员的要求进行查询和打印，能够按照EXCEL等格式进行保存或打印
数据存储
系统可将所有数据（包括用户的操作历史记录）永久存储到服务器，同时对系统运行所产生的重要系统数据进行科学的存储和备份，当设备出现故障时，能够追溯操作失误问题，系统能快速启用备份数据确保系统止常运行
照明策略管理
具备多种照明策略管理：
定时任务管理（定时控制开关灯、分时段调光等）、经纬度控制、光控控制结合等
设备管理
能提供对集中控制器、节点控制器进行管理，包括录入、修改、删除、查询等资产维护功能
系统可扩展性
提供开放平台接口，可扩展连接其它厂商的智慧城市管理使用的设施、设备，并可与其它智慧城市管理平台进行对接联网
系统安全性管理
系统具有高级的安全控制体系，可设定合理的分级权限（包括用户管理、权限管理、设备节点权限管理等），采用多级密码保护机制，不仅能保证系统运行的安全性，同时也能保证设施运行安全、维修人员人身安全等
路灯控制系统组网拓扑图如下图所示：
2.1.3系统实现说明
每台路灯控制箱安装一台集中控制器，实现回路远程控制、电能数据采集、单灯管理控制、传感器数据采集等。
每台路灯安装一台单灯控制器，通过电力载波对单灯进行开关、调光、数据采集、报警等管理。
控制柜端安装电缆防盗模块，每条电缆末端增加电缆防盗终端，电缆防盗终端仅L与N两条线。
将防盗终端的电源线并接到电缆最末端的最后一杆灯电源上，固定到灯杆的检修口里。
实现每条电缆的24小时防盗。
防盗原理图如下：
当电缆被剪断时，系统自动通过短信、微信、APP、软件等方式报警，立刻发出警报，避免电缆被盗。
2.4传感网系统
随着市民健康意识的提高，PM2.5等环境参数的透明化日益成为市民关心的话题，如何低成本采集这些环境信息，并通过有效途径发布出来，让市民及时知晓，并做好防护，一直是最近一届政府官员头疼的事情。
2015年年初，中央台原记者提供的一段调查视频，更是让环境问题成为焦点。
的城市传感网系统能有效解决这个问题，它以路灯灯杆和路灯配电箱为载体，通过布置遍布全市的各种传感器，能及时有效的把环境参数采集到数据中心，再通过重要广场，路口，公园的城市发布系统户外屏幕，及时把环境信息告之市民。
即降低成本，又解决市民对环境信息知晓权，提高整个城市的品味和形象。
智能化城市照明灯杆上，集成信息发布屏是可定制化制作节目，远程推送音频、视频、文字以及图片的广告终端，其接口丰富，支持多种格式的文件定时播放，外观时尚简洁。
3.4.1系统主要功能
●具有常规气象要素（风向、风速、温度、湿度、雨量、气压）及PM2.5观测功能
●环境要素监测如二氧化碳、二氧化硫等有害气体及有害液体
●通过城市发布平台实时发布，方便市民出行，同时为气象局提供基础气象数据，为环保局提供环境污染情况分析数据。
3.4.2系统组成
环境监测系统由上位机软件平台、集中控制器、气象六要素、PM2.5、有害气体传感器、有害液体传感器等传感设备组成。
集中器与传感器通过RS485通信，把传感器采集到的数据回传到控制中心，可供气象局用，也可以发布到城市信息发布平台中。
系统拓扑图如下所示：
2.7充电桩系统
2.7.1应用说明
近年来，全球石油资源的短缺以及人类赖以生存的自然环境日益恶化，使得减少温室气体排放量，遏制全球变暖趋势已经成为全球各国共同关注的焦点话题。
电动汽车以电代油，能够实现“零排放”和“低噪音”，是解决能源和环境问题的重要手段。
并在最近几年间迅速在全球范围内推广应用，清洁、环保与节能的电动汽车已经成为世界汽车工业发展的热点与必然趋势。
充电系统为电动汽车运行提供能量供给，是电动汽车的重要基础支撑系统，也是电动汽车商业化和产业化进程中的重要环节，为了推动电动汽车在全球的普及，各国陆续开始大批兴建“电动汽车充电网络”，对充电桩进行远程智能监控就应运而生。
构建集成的、智能的充电设施网络运行平台，能够远程实现：
状态监控、实时报警、数据查询、调度管理、数据统计。
2.7.2系统功能
●状态监控：
显示各充电桩返回的实时信息；
●实时报警：
对触发安全保护的充电桩进行报警；
●数据查询：
按区域、时间等进行历史数据查询；
●调试管理：
远程控制充电桩充电功能；
●数据统计：
进行电池使用时间、故障次数等信息的统计显示；
●数据发布：
为移动应用提供数据，包括地理数据、状态数据、结算数据、预约数。
2.7.3系统组成
充电桩智能监控系统包括交流充电桩、远程数据中心、移动应用三部分，其中交流充电桩为电动汽车提供充电服务并将充电状态数据的采集并远传至远程数据中心；远程数据中心负责接收各个交流充电桩数据并进行存储以进行监控和数据的统计分析；移动应用主要是手机APP，可进行充电桩查找、充电状态查询和移动支付。
充电桩系统组网拓扑图如下图所示：
交流充电桩安装在不同的区域内，根据需要可提供不同的充电接口为各种类型的电动汽车提供充电服务。
交流充电桩将自身工作状态信息、充电信息等通过移动网络远传至数据中心，并可接收远程中心的调度控制和移动支付等指令。
远程数据中心的数据采集服务器负责接收各交流充电桩的数据，并存入专门的数据库服务器中。
应用服务器用于对采集的数据信息进行统计分析及后期的数据挖掘等工作。
移动应用服务器为手机移动应用提供数据支持。
移动应用可支持iOS和Android等多种平台，主要功能是进行充电桩的查找、充电桩工作状态的查询、充电服务预约、充电费用的移动支付操作。
交流充电桩可根据实际情况通过无线网络或有线网络接入互联网与远程数据中心之间进行通信。
数据采集服务器直接接入Internet，且需要采用固定的IP或者域名。
2.8.4产品简介
功能与特点
※本系统整流模块采用32位高性能嵌入式工业级处理器作为主控制器
※整流模块内置DSP实现智能化管理，具有手动/自动双重控制功能。
采用三电平全桥软开关技术，DSP控制，效率高达94%，输入侧谐波电流含量THDi≤5%。
充电桩采用1.0级多功能电度表，精确计量充电汽车所充电量
※充电桩采用非接触式刷卡装置（感应式读卡器）。
并且对卡片实现硬件加密认证处理，保证卡片账户数据安全。
实现对用户的识别，充电电量消费的扣费功能
※充电桩采用7寸LCD触摸屏，显示色彩亮泽，能实现户外高亮度环境的显示，并且能适应低温-25摄氏度环境
※能适应多种BMS电池管理通讯协议。
实现不同品牌车辆的充电，实现对电池的实时监控，并且按照需求准确的调节直流充电输出
※充电桩具有充电枪脱落检测，保证充电安全
※充电桩具有多种输入和输出检测保护。
能准确检测输入输出电压的过压和欠压，短路，绝缘等故障
※充电桩具有本地以太网、GPRS、CAN通讯接口与后台监控平台实时通讯，及时上报各种记录，保证监控平台对充电桩实时监控
※充电桩具有远程和本地升级功能。
在需要时实现软件的功能升级
技术参数表
注意事项
（1）屏幕显示机器故障请不要继续刷卡充电，请联系工作人员。
（2）若IC卡余额不足，请确认卡上金额并充值。
（3）同一次充电流程，请使用同一张卡片,否则会影响结束充电。
（3）操作时请根据充电设施相关提示进行。
（4）拔插充电电缆时注意力度，切不可用力过猛。
（5）刷卡过程中，需听到“嘀”提示音够方可将卡移开，否则可能导致操作失败。
（6）充电桩面板指示灯依次为绿色：
电源；黄色：
充电中；红色：
故障。
（7）充电枪接口上方的红色指示灯亮指示已开始通电，请不要拔插充电枪，以防触电
3.5信息发布系统
3.5.1系统功能
●支持上传视频、图片进行播放；
●支持清屏删除显示屏中的文件；
●支持停止默认播放器；
●支持开关屏幕；
●支持屏幕状态监测；
●支持设置、获取屏幕亮度；
●支持设置、获取显示屏音量；
●支持获取屏高、屏宽；
●支持重启设备。
3.5.2系统组成
LED信息发布系统由上位机软件平台、LED显示屏、及网络通信设备组成。
LED显示屏通过光纤网络通信，平台软件通过光纤网络把需要播放的内容数据传到LED显示屏中播放。
系统拓扑图如下所示：
2.6报警求助系统
2.6.1系统功能
●一键式紧急求助：
市民遇突发状况，可一键式呼叫安保中心获取帮助及报告突发事件。
●实时提示：
用户发出求助，系统软件即可振铃提示，同时，在地图上闪烁变色图标提示具体求助位置及相关信息。
●自动录音、录像：
接到用户求助接通后，系统自动进行双向两路录音和实时录像并进行保存，为日后提供有力声像证据。
●监视及通话录像功能：
在没有求助呼叫的情况下，管理中心也可主动监视监听选定的某个终端，利用PC端的声卡，还可以与之进行通话操作，同时系统自动进行录音录像。
2.6.2系统组成
报警求助系统由语音求助软件平台、紧急求助主机（报警柱、报警箱、报警盒）组成，利用现有路灯杆，打造平安报警联动点，每根路灯杆都是天然的地理信息基础点，市民如遇紧急情况，按下灯杆上的求助按钮，就可与求助中心人员进行视频通话，同时报警信息会联动到110报警指挥中心，同时周围的摄像头的监控画面会立即自动弹出到监控中心监控屏，包括位置和监控内容的求助信息也会一并发送到管理平台上，提高110出警速度，全面保障人民人身、财产安全。
系统充分展现“一键式”报警、接警处可视、实时视频联动、报警和接警两端互动、准确定位报警点、快速做出反应等综合优势，是接处警系统的扩充和升级。
报警求助系统组网拓扑图如下图所示：
2.2无线WiFi覆盖系统
2.2.1系统功能
●实现室外全WIFI覆盖，实现无线增值业务。
●无线网络接入点AP和用户信息统一由总部数据中心实现集中管控。
●可以支持不同无线网络接入点AP下的无缝漫游。
●上网账号有手机号码注册，实现言论有据可查。
●提供免费的Wi-Fi热点服务，在用户连接并登陆Wi-Fi网络时进行商业推广和广告推送。
2.2.2系统组成
智慧城市WiFi覆盖系统由WLAN管理平台、无线控制器AC、无线接入点AP、审计设备、认证平台等组成。
WIFI覆盖采用AC+FitAP模式，无线网络接入点AP主动向无线控制器AC注册，实现零接触配置，对整个无线网络进行集中式管理与维护；无线控制器AC放置在各路段光纤接入处（小WLAN）或放置在数据中心机房（中、大WLAN），实现对几、几十、几百、几千甚至于几万台无线网络接入点AP设备的集中管理，实现无线数据的承载。
无线网络接入点AP和用户信息统一由总部数据中心实现集中管控。
，通过PORTAL进行用户论证，根据无线网络接入点AP的位置和SSID定制PORTAL认证页面。
WIFI覆盖系统组网拓扑图如下图所示：
由于路灯分布及所处的环境原因，各无线网络接入点AP（MP、MMP）之间通过无线或有线建立Mesh/WDS网络，叶节点（MPP）通过有线方式跨公网与无线控制器AC连接，各无线网络接入点AP之间实现漫游业务。
2.2.3系统规格
WIFI覆盖采用室外大功率双频无线接入点覆盖模式，是一款高功率室外无线网络接入点AP产品，支持最新一代802.11ac协议的室外型双频无线网络接入点AP（AccessPoint），支持3×3MIMO，具有卓越的室外覆盖性能及超强的硬件防护，支持2.4GHz和5GHz频率，支持无线网桥，兼容IEEE802.11a/b/g/n/ac标准。
双频同时提供业务，提供更高的接入容量，具有完善的业务支持能力，完善的用户接入控制能力，高等级的网络安全性，灵活的组网和环境适应能力，简单的设备管理和维护，高可靠性和防护等级等特点，满足室外放装型网络部署要求。
支持WPA/WPA2/WPA-WPA2-PSK和WPA/WPA2/WPA-WPA2-802.1X认证/加密方式，MAC访问控制，WEP加密等安全机制保证数据在公共网络的安全性，具有独特的防水防尘设计，配各以太网远程供电模块，可以在室外全天候条件下使用。
高等级IP67防尘防水标准.可以直接安装在室外、防雨、防雪。
独有的防雷设计并满足TEC61000-4-5中对用于通信设备防浪涌的要求，能够在室外较恶劣的环境下工作。
具有高吞吐量和强劲的负载能力，采用高性能的处理器和无线射频控制技术，确保信号强度和信号质量输出稳定，支持自动功率调整，频率自动调整，负载均衡等功能使得大规模无线组网更加灵活。
性能指标
●支持IEEE802.11a/b/g/n/ac标准，支持3×3MIMO，最高速率达1.75Gbps
●支持MRC、STBC、LDPC、MLD、DFS
●基于WMM（Wi-Fimultimedia）即Wi-Fi多媒体标准的映射及优先级调度规则，实现基于优先级的数据处理和转发
●支持自动和手动两种速率调节方式
●支持WLAN信道管理和信道速率调整
●支持信道自动扫描功能，自动规避干扰
●支持U-APSD/WWM节电模式。
●符合IEEE802.3u标准
●支持DHCPClient，通过DHCP方式获取IP地址
●支持业务数据的隧道转发和直接转发两种方式
●支持同一VLAN中不同的无线终端之间的访问隔离
●支持用户访问控制（ACL）
●支持基于每用户的带宽限制
●支持自适应带宽管理，自动根据用户数量、环境等因素动态调整用户带宽分配，改善用户体验
●支持Open-System认证方式
●支持WEP认证/加密方式，加密字长支持64位，128位和152位
●支持WPA/WPA2–PSK认证/加密方式（WPA/WPA2个人版）
●支持WPA/WPA2–802.1X认证/加密方式（WPA/WPA2企业版）
●支持WPA-WPA2混合认证
●支持WAPI认证/加密方式
●支持WIDS和WIPS，包括非法设备检测和反制，攻击检测和动态黑名单，STA/AP的黑白名单功能
●支持802.1x认证、MAC地址认证、Portal认证等
●支持对WiFi终端的定位
●遵从如下标准：
安规标准、无线电标准、电磁兼容性标准、IEEE标准、安全标准、环境标准、电磁场辐射标准、RoSH、Reach、WEEE
网络管理
●支持统一网管平台。
●支持WEB网管管理无线网络接入点AP，可通过HTTP或HTTPS登录。
●支持网管实时监控用户配置信息和快速故障定位
●支持SNMP者V1/V2/V3。
●支持无线网络接入点AP系统状态告警
●支持批量自动升级
环境特性
●工作温度:
-40℃～60℃
●温度0℃～100℃（非凝结）
●防水技术：
IP67
●工作气压：
53kPa～106kPa
●防雷技术:
内置5KA天馈防雷，无需外接防雷器；以太网接口6KA/6KV增强防雷设计
覆盖效果
●覆盖范围:
沿路灯两侧100米范围，信号强度达到-65dbm,整条街无WALN盲区。
●终端关联成功率:
99%以上。
。
●DHCP分配成功率:
99%以上。
●关联终端异常掉线率:
0.05%。
●无线网络接入点AP退服率:
低于2.5%。
2.8监控管理中心
平台监控中心是各应用系统的载体，为各行业应用的统一管理提供基础，最好的方案是利用城市机房建设专用监控中心，考虑到中心建设费用及实际需求，可利用市面上成熟的云平台，既节约费用，又能满足现有监控需求。
或全面建设智慧城市，同步建设城市监控中心。
根据智慧城市的平台建设的定位及功能需求，通过统筹整合资源、高层次定位、高起点规划、高标准建设，以最佳、高效的模式建设“智慧城市”的基础信息化设施和网络，并建立一套完善的通信基础设施管理中心。
对各个系统平台的网络支撑，支持全平台的网络的融合应用，构建起多层次、无缝覆盖、推进“智慧城市”公共管理及应用。
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