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道路照明及智慧城市创新系列报道之一:走进中美智慧城市示范项目——于家堡“双创特区”智慧城市

2017-11-03

    城市道路照明是城市基础设施的重要组成部分,道路照明用电占照明总用电量30%左右,而电能利用率不到65%,节能潜力巨大。由于路灯在城市中的分布具有均匀性、密布性和稳定供电等天然特性,利用城市现有的路灯网络,在灯杆上集成多种功能模块成为智慧城市数据采集的终端,这被证明是智慧城市落地一种有效的经济方案,避免了智慧城市基础传感网络的重复建设。为深入贯彻党的十九大精神,按照党中央、国务院决策部署,以创新、协调、绿色、开放、共享发展理念为指导,进一步加强基层设施领域政府和社会资本合作,提升道路照明质量和能效水平,促进绿色低碳城市建设。我们结合近期工作调研,总结凝练道路照明系列典型经验,推出道路照明及智慧城市创新系列报道,供学习参考。

    于家堡金融区位于天津滨海新区核心区域,占地面积386万平方米。于家堡智慧城市项目包括以智慧路灯为载体的物联网基础设施、智慧城市物联网总控中心以及智慧交通、智慧安防、智慧环保、智慧应急等智慧应用模块,公共照明节能率达到65%,“一路一网一平台”智慧城市物联网理念在该项目中得到充分体现。
    目前,智慧城市的发展重点,已经由项目建设转向服务营运,设法寻找全新的营运模式,如交通信息管理、停车信息管理、市民公共服务管理、环境监测等。智慧城市想要发挥综合的治理功能,首先就是要寻找最佳载体以及善用新一代的通讯及感测技术。路灯在城市中的分布具有均匀性、密布性和稳定供电等天然特性,因此成为城市物联网天然的感知平台,基于路灯网络建设物联网,避免了智慧城市基础传感网络的重复建设。
    天津于家堡选择以政府存量资产路灯作为硬件载体,并进行各种智慧模块的叠加。通过对传统的路灯进行升级和改造,其智慧多功能路灯集成了单灯控制器、LED显示屏、智能摄像头、报警按钮、双向语音广播、通讯微基站、WiFi、电动汽车充电桩等设备,以及RFID接收器空气质量、道路水位、噪声、风力风向等多种传感器,能够快速、稳定地进行多维度城市数据的采集和安全传输,形成开放性、全兼容的物联网硬件平台,并可以扩展第三方传感设备的接入,共享终端传感数据信息。

基于路灯的智慧应用:让城市更智能

    一、智慧交通:
    智慧交通融入了物联网、云计算、大数据、移动互联网等高新技术,通过汇聚多种渠道来源的交通信息,提供实时交通数据的信息化服务。智慧交通还整合了数据挖掘、数据建模、机器学习、人工智能等技术,为交管部门开展交通疏导和整体规划等工作提供了智能决策支持。
    1.交通引导
    通过路灯摄像头,实时监测区内道路交通情况,并通过智能路灯上的屏幕对交通进行实时引导。  

    2.危化车辆路径监控
    传统危化车辆的排查工作主要是由交管部门人工进行,耗时耗力,安全隐患高,而通过路灯RFID感应器,可第一时间掌握危化车辆的行驶路线图,并结合监控探头随时管理,可实现全面、全程、实时监管,大幅度降低危化品运输车辆事故的发生。

    3. 智慧停车
    通过路灯上的摄像头以及公路上地磁检测器监测车辆停车位置,大数据中心将根据车辆停车位置与规定停车范围进行对比,判断是否停在规定停车范围内,如不在规定范围内,通过手机APP通知车主此处为违规停车,同时通知交通执法部门有车辆在此处违规停车。

    二、智慧应急
    智慧应急响应系统目标是以园区内所设政务中心为紧急应急响应指挥中心,实现应急应用层面的互联互通、上下衔接、顺畅运行,保证综合应急管理体系能够满足日常值守应急和处置突发公共事件及自然灾害的需要。
    系统可以通过公共通信网和专用传输网络,将各种智能探测设备、各种报警设备、各社会应急联动单位及其专业指挥中心、城市应急中心和决策中心的语音、数据、视频等信息进行无缝集成,实现统一通信、统一指挥、调度,并将上述资源统一整合为应急中心系统的共用资源,从而使得整个系统的资源得到合理的应用。确保平时可提供信息采集、分析、汇总、实时监测和模拟演练功能;战时完成虚拟组织架构设立、应急方案输出、事件过程管理、指挥调度等功能的城市应急管理系统。
    1. 有毒气体泄漏预警
    数据中心根据风力大小与方向以及温度构建风力模型,确定大气污染以及有害气体扩散方向和扩散速度,并对危险数据及时

预警。危险区域的有毒气体检测非常重要,一方面有毒气体的提前预警,能够避免人员误入危险区域,降低人身损害;另一方面,有毒气体的监控,也能够及时有效地对问题进行处理,提高问题解决的时效性,避免大规模的环境污染。
    2. 道路积水预警
    通过路灯装载的路面水位感应器,自动、连续、实时地获取道路积水情况,通过GIS地图展示,在监测信息采集和预报分析决策的基础上,通过电子屏、短信、手机APP等方式及时将信息传递,使用户及时知道路况信息,合理安排出行道路。

    2012年7月21日,北京遭遇暴雨袭击,34岁的车主丁先生在积水最深达4米的广渠门桥下被困在车里溺水不幸遇难,给相关部门敲响警钟。借助路灯装载的路面水位感应器,当暴雨来临之时,政府可以通过智慧地图,了解到城区内哪里的积水超过警戒线,以便及时调派部署解除警情,不用再依靠人为勘察得到信息数据,比人工作业更为准确有效。
    三、智慧安防
    人脸识别分析系统支持前端过线统计和后台人脸核查报警。

    简单到红绿灯路口人脸识别闯红灯,再到人脸识别找回丢失儿童,甚至应用到识别追踪恐怖分子、布控犯罪率高发地区等公共安全领域,人脸识别技术的价值不在于炫酷,而是实实在在地帮助管理者更好地管理这座城市,造福市民。以识别犯罪分子为例,把人脸识别算法内嵌在摄像头之中,将视频中的人脸与疑犯数据库进行比对,一旦疑犯在人群中被识别出来便能即刻报警。这就大大减轻了管理人员的工作负荷,提高抓捕效率,增加了城市的安全性。
    四、智慧环保
    智慧环保服务提供了空气质量自动监测及预警系统、水体污染自动监测及预警系统、危险废物、化学品运输监管系统、环境分析和智能规划系统、网格化大气污染防治监管平台等具体服务来建立和完善环境信息感知准确全面、IT基础支撑安全可靠、决策应用智能有效的体系,面向环境业务需求,为环境信息的智慧化应用提供技术支撑。
    通过大数据平台可对每日、每月、每年污染物进行统计并与以往的统计数据进行对比,确定大气污染突出问题,得到污染物浓度变化趋势,根据数据分析得出的结论,针对性的解决大气污染问题。旨在透过大数据和智慧城市建设,促进城市的绿色低碳发展。

 

    除此以外,项目中还包含龙门大屏幕、信号灯、人行横道信号灯、智能车档、景观灯等配套设施部件。龙门大屏幕:可进行重要信息的播放,尤其在突发事件中可配合智慧路灯的大屏幕和音柱广播进行紧急通知;人形横道信号灯:带有智能语音功能,可为城市特殊人群提供便利。智能车档:带有智能升降功能,可为城市道路路障设置提供基础。
    聪明的城市正在不断增加新的数据捕获功能,累积的大量数据可以做为城市治理的根据,而路灯智能物联管理平台正在产生智慧城市所需的各种大数据,这些信息可与政府内部的交通系统、警务管理系统、财政系统、环保系统等进行交互。因此,“智慧路灯”是智慧城市的一个重要入口。
    除对城市治理者有利外,基于智慧城市照明的路灯物联管理平台,还要做到真正的以人为本的城市服务。这就需要在整合政府、互联网、智慧城市上下游产业链各方资源方面,对市民需求有更多的理解,找出与市民息息相关的交通信息服务、生活信息服务、智能医疗、人生安全、空气质量、网络服务等覆盖全市人口的庞大蓝海市场。

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