9.20弱電工程智慧燈桿設(shè)計(jì)案例

1、-ULa 1-刖g :大家好，我是薛哥。分享一套智慧燈桿的建設(shè)方案， 非常有價(jià)值。正文：本文以某示范工程為例，選取W公園內(nèi)東西兩區(qū)共 720米道路上作為示范，設(shè)計(jì)30根智慧燈桿的方案， 實(shí)現(xiàn)了智能照明、WIFI網(wǎng)絡(luò)、信息發(fā)布、公共廣播、 視頻監(jiān)控和緊急求助六大功能。接著在此設(shè)計(jì)案例基礎(chǔ)上結(jié)合當(dāng)?shù)赜嘘P(guān)信息，進(jìn)行智 慧燈桿的經(jīng)濟(jì)和社會效益分析。最后對智慧燈桿實(shí)施 中采用一體化部署和傳統(tǒng)集成方式進(jìn)行對比，為 智慧燈桿各功能模塊在公園場景下的部署間距提供 參考，并提出智慧燈桿在設(shè)計(jì)、建設(shè)方式上的建議。方案設(shè)計(jì)、整體概述 路燈作為公園的基礎(chǔ)設(shè)施，是公園的重要組成部分， 智慧燈桿利用物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算等前端技

2、術(shù)，將廣泛分布的路燈進(jìn)行連通，成為覆蓋公園廣大區(qū)域的路燈物 聯(lián)網(wǎng)，對提升公園智能化、信息化和管理精細(xì)化水平, 降低運(yùn)維成本等方面有著顯著的作用。智慧燈桿系統(tǒng)由感知交互層、通信傳輸層、協(xié)議控制層和業(yè)務(wù)應(yīng)用層組成，系統(tǒng)架構(gòu)如下圖所示:業(yè)芳應(yīng)用層協(xié)議控制層通信傳輸層感知交互層圖1智慧燈桿系統(tǒng)架構(gòu)圖本次智慧路燈方案各選取W公園東、西片區(qū)內(nèi)的一段 道路進(jìn)行智慧路燈的設(shè)計(jì)，其中東片區(qū)道路總長約 322.1米；西片區(qū)道路總長約402.5米，承擔(dān)著園區(qū)內(nèi) 重要的交通和景觀作用。5枚.圖1智慧路燈分布圖二、點(diǎn)位布局根據(jù)相關(guān)規(guī)范，以25米為間距單側(cè)布放燈桿，共設(shè) 置30根7米燈桿。本次智慧燈桿系統(tǒng)共實(shí)現(xiàn)智能照 明

3、、WIFI網(wǎng)絡(luò)等6項(xiàng)主要功能，共83個(gè)模塊。各功 能模塊需求與設(shè)計(jì)布放間距如下表所示：表1智慧燈桿各功能模塊布放要求模塊城言模塊名稱需求數(shù)里覆蓋近圍（m）布放間能（m）1智慧照明3012.5252WIFIS45903廣告LED屏）10501004廣播（管在）1525505一鍵報(bào)警1035706機(jī)部監(jiān)控1033707合計(jì)S3-結(jié)合各功能模塊的部署點(diǎn)位，得出12類不同集成功 能的智慧燈桿，相應(yīng)集成模塊組合和編號如下所示： 表2智慧燈桿模塊配置表序銬名都額里單位燈柑疆1燈桿A （照用、廣告、WTF1、吉桂、抿移、監(jiān)控）1根13*0燈桿B 1照明、廣告、川司、報(bào)售、監(jiān)控）2報(bào)!6八 1S«3

4、燈桿C （購用、WIFI、音柱、報(bào)警、宙控）1根25，4燈桿D騏用、廣告、報(bào)警、澆控）1根30?5燈桿E（照明、音柱、泡婺、監(jiān)空）3相年、1件、2技6燈桿F照朗、wm、f整、盅拄）2根2" g7燈桿G （騏明，廣告、WIFD1根22rS燈桿H1照用、廣告、言拄）2根% 7#9燈桿（照明、音柱）S根抻、笄、15#. 17#x 19#、23#、27#x 2舞10燈桿1（照明、WIFDI相2S«11燈桿KI騏明、廣占根4M l(Hx 2812燈桿L照明）5根2、！2=、毋、2的、*13合計(jì)30根注：編號為西區(qū)植樹林，1730為東區(qū)活力廣場三、投資規(guī)模 本次W公園智慧燈桿系統(tǒng)共設(shè)計(jì)

5、30根7米智慧燈桿, 共83個(gè)功能模塊，經(jīng)過廠家詢價(jià)，智慧燈桿系統(tǒng)中 各部分價(jià)格如下：表3智慧燈桿系統(tǒng)投資規(guī)模表序號斛健的立單價(jià)（元）總價(jià)（元）備注17米燈桿30根2(XXX>600QW含開很高254個(gè)240)1296(H)單燈控制，含集中涇制答3廣告10a22<XX>22(XX>0尺寸：OJmEtfm,改面屏, 像素目距48臺4000520005音柱154-11(X)165006抿警10臺4200420007監(jiān)控10臺25W25CXX)因翎凱S軟件平臺1套15000315OOW含期務(wù)器9輟1系統(tǒng)100001QOOO10運(yùn)雜叁1系統(tǒng)2000)2000011施工、集成菸用

6、1系統(tǒng)匕OOM17005012合計(jì)1411900據(jù)估計(jì)，W公園智慧燈桿系統(tǒng)總投資約為141.2萬元。效益分析一、支出分析 考慮材料、運(yùn)輸、施工等方面，公園所在地區(qū)傳統(tǒng)7 米路燈桿的綜合造價(jià)約為5000元/根，智慧路燈桿內(nèi) 部集成了各功能模塊的接口與電路，復(fù)雜度較高，因 此成本較傳統(tǒng)路燈有一定的增長。經(jīng)過市場調(diào)研，本次智慧路燈的單桿平均綜合造價(jià)約 為4.70萬元，可得相較傳統(tǒng)路燈多投入126.2萬元。二、節(jié)約分析通過對路燈的智能化、智慧化改造，園區(qū)管理方會在 以下方面降低運(yùn)營的成本電費(fèi)節(jié)約：以250W鈉燈為例，升級智慧路燈 （LED60W）后，單盞燈每天亮12小時(shí)，每天晚上6 點(diǎn)至10點(diǎn)全亮，通

7、過智能照明模塊將10點(diǎn)至12點(diǎn) 功率降至70%,凌晨12點(diǎn)至6點(diǎn)功率降至30%。按照1元/千瓦時(shí)費(fèi)用計(jì)算，每年每盞燈可以節(jié)約費(fèi)用 約937.32元，每年共節(jié)約費(fèi)用2.81萬元。運(yùn)營節(jié)約：智慧燈桿的建設(shè)提升了園區(qū)信息化管理水 平，燈桿、模組的狀態(tài)能夠在后臺感知，減少了對數(shù) 據(jù)采集、路燈巡檢等方面人力物力的投入。收益分析 智慧燈桿的部署除了為園區(qū)的管理運(yùn)營方節(jié)流成本 之外，還能憑借自身各功能模塊產(chǎn)生一定的收益例 如：視頻聯(lián)網(wǎng)、WIFI推送、屏幕廣告、微基站收益等。投資回收期綜合考慮智慧燈桿系統(tǒng)的投入與收益，可得:表4公園智慧燈桿系統(tǒng)投資回收期測算表項(xiàng)目現(xiàn)金凈漆里（萬元）投資回收額（萬元）投奧末回收

8、額（萬元）原始投入126.2現(xiàn)金琉入第一年節(jié)約電費(fèi)2.S12.81-123.39監(jiān)控租金1214.81-111.39WFI推送3.618.41407/9大屏廣告57.676.01-50.19微基站480.0146.19其他收益1.681.6144.59第二年節(jié)約電費(fèi)2.8184.42-41.78監(jiān)控租金1296.42-29.78話證】推送3.6100.02-26.18大屏廣告57.6157.6231.42微基站4161.6235.42其他收益1.6163.2237.02普態(tài)然醵期=1.55（年）經(jīng)以上測算，W公園智慧燈桿系統(tǒng)的靜態(tài)投資期為1.55 年。社會效益分析一、打造園區(qū)亮點(diǎn)智慧燈桿作為一

9、項(xiàng)新鮮事物，它的建設(shè)立足于園區(qū)管 理方和游客的信息化需求，通過各類功能的部署支撐 游客觀光和園區(qū)管理，提升感知，讓游客和園區(qū)管理 方切實(shí)體驗(yàn)到區(qū)別傳統(tǒng)公園的方便。同時(shí)、智慧燈桿的優(yōu)美造型將融入公園的環(huán)境，成為 公園景觀的一部分，它營造出的科技感、未來感將對 提升公園形象有著積極的作用。提升信息化水平智慧燈桿具備高度集成的特點(diǎn)，可以有效地支撐各類 應(yīng)用，充分發(fā)揮出自身多系統(tǒng)多業(yè)務(wù)承載的優(yōu)勢，提 升園區(qū)內(nèi)信息化的水平，減輕人員管理、巡檢的負(fù)擔(dān), 減少相關(guān)運(yùn)維成本，提升管理效率。叁支持功能擴(kuò)展 智慧路燈物的建設(shè)作為園區(qū)內(nèi)綜合感知基礎(chǔ)平臺的 組成部分，有著重要的前瞻性和實(shí)用性，也為其他園 區(qū)的智能化建

10、設(shè)提供了寶貴的案例和經(jīng)驗(yàn)，促進(jìn)智慧 產(chǎn)品在公園行業(yè)的規(guī)?；瘧?yīng)用，具有巨大社會價(jià)值。智慧燈桿上的接口也為后期充電樁、環(huán)境監(jiān)測等其他 功能的上線做出了預(yù)留，減少后期項(xiàng)目的實(shí)施時(shí)間和 投入成本，避免信息基礎(chǔ)支撐環(huán)境的重復(fù)建設(shè)。肆促進(jìn)新技術(shù)應(yīng)用隨著無線通信頻段的升高，5G站點(diǎn)的基站密度將進(jìn)一 步增加，點(diǎn)多面廣的智慧燈桿與5G微基站的站間 距完美契合，為未來5G網(wǎng)絡(luò)的部署提供了良好的平 臺，方便、安全的引電、傳輸條件讓微基站的快速實(shí) 施成為了可能。同時(shí)隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展，智慧燈桿上各類傳 感器、通信模塊日益豐富，功能得到不斷擴(kuò)展，智慧 燈桿的物聯(lián)感知、綜合集成能力為物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用提供 了很好的載體，

11、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)以此為基點(diǎn)，使人更加透 明，物更加智能。實(shí)施方式本次智慧燈桿系統(tǒng)選取720米的公園主干道路，共涉 及30根燈桿、83個(gè)獨(dú)立功能模塊，各功能模塊可通 過在原有普通燈桿上自行集成或者直接購買已集成 好各模塊的智慧燈桿兩種方式進(jìn)行建設(shè)。一、自行集成自行集成指從不同廠家獨(dú)立采購各功能模塊，在裸燈 桿上各自集成，各模塊獨(dú)立布線、安裝施工，參考B 市建設(shè)工程預(yù)算定額提供的信息，通過測算，采用 自行集成方式的施工費(fèi)用如下表： 表5 “自行集成模式施工費(fèi)用預(yù)估表序號名稱需求數(shù)里集成、施工費(fèi)（元模塊）布線長度（米）布線侑格元）總價(jià)（元）1照明30200122032949口941WI8500345931

12、.54,9323廣告108.000 365985.580864音柱152g6W工即4M15報(bào)警10400國$L012.55；0136監(jiān)控10500375J012.56M31合計(jì)S39.S00 3出S.S83 .110,883注；布放網(wǎng)線按2：元m進(jìn)行估二因此，采用自行集成方式的施工費(fèi)用為1L1萬元。二、一體化采購智慧燈桿廠家提供已集成所需各功能模塊的智慧燈 桿，可采用直接采購滿足功能的智慧燈桿進(jìn)行安裝， 且智慧燈桿內(nèi)已集成排線、分接箱，燈桿上各功能模 塊的數(shù)據(jù)可由統(tǒng)一的傳輸線路進(jìn)行回傳。通過詢價(jià)， 采用一體化采購方式的施工費(fèi)用如下表：/序號名稱數(shù)量單位綜合單價(jià)（元）總 價(jià)（元）1燈桿立桿、接地

13、30根3,00090,0002燈桿接線1,220米2.73,2943系統(tǒng)調(diào)試1系15,00015,000108,294合計(jì)因此，采用自行集成方式的施工費(fèi)用為10.8萬元。三、方式比選從前節(jié)可得，自行集成和一體化采購兩種方式的 單根燈桿綜合造價(jià)分別為11.1萬元和10.8萬元，費(fèi) 用接近。但除項(xiàng)目投資成本外，還應(yīng)評估建設(shè)方式的 可行性和可操作性，重點(diǎn)考慮以下幾個(gè)方面：議價(jià)能力“一體化采購方式未將整個(gè)系統(tǒng)拆分，仍保有一定的 規(guī)模，因此議價(jià)能力較高，仍有一定的下探空間，并 且若將智慧路燈上采用的WIFI設(shè)備和園區(qū)的WIFI系 統(tǒng)一并整合，無疑又成為一枚有力的議價(jià)籌碼。集成度一體化采購方式為智慧燈桿的

14、生產(chǎn)廠家統(tǒng)一設(shè)計(jì)、 生產(chǎn)和安裝，集成度高，不會出現(xiàn)部分功能模塊與燈 桿接口不匹配、后臺管理平臺與模塊不兼容的問題。自行集成方式需將各模塊采購之后發(fā)給燈桿生產(chǎn)廠 家，可能出現(xiàn)設(shè)備預(yù)留空間與實(shí)際設(shè)備不對應(yīng)，安裝 不上，或者需要燈桿廠家修改接口、固定件設(shè)計(jì)的情 況，增加潛在成本甚至導(dǎo)致無法集成。安裝效果一體化采購的燈桿為廠家自己集成，各類模塊的顏 色、形狀統(tǒng)一，與燈桿的造型也較為和諧，不存在突 兀感。自行集成的燈桿屬于萬國裝備，各模塊的顏色、 外觀難以統(tǒng)一，甚至形態(tài)各異，可能與燈桿造型不協(xié) 調(diào)，影響美觀。后期維護(hù)一體化采購方式對智慧燈桿整體提供服務(wù)和質(zhì)保， 出現(xiàn)問題后直接對接燈桿廠家，實(shí)現(xiàn)問題的一站式 解決。自行集成涉及的廠家產(chǎn)品較多，可能出現(xiàn)模塊間的 干擾、不兼容，增加了許多潛在風(fēng)險(xiǎn)，出現(xiàn)問題后因 為分工界面不清晰、責(zé)任不明確，可能出現(xiàn)找不到問 題無人來管的尷尬局面。組織協(xié)調(diào)一體化采購只對接一個(gè)廠家，方案實(shí)施過程溝通方 便，對組織協(xié)調(diào)的要求不高，因此管理效率高。自行 集成方式中，溝通協(xié)調(diào)將成為一大挑戰(zhàn)，因廠家較多， 各廠家的詢價(jià)、訂貨、供貨等各環(huán)節(jié)上的工作量將成