智慧路灯杆产品简介？

专家表示：智慧路灯杆是智慧城市的重要组成部分，它是通过目前先进的通信技术和无线通信技术，将城市的路灯串联起来，然后，形成物联网，实现对路灯的远程集中控制与管理。

由于智慧路灯杆智能化程度很高，功能十分的强大，实现了“一杆多用”，所以，智慧路灯杆可以做到根据车流量自动调节亮度、远程照明控制等，并且，还能够实现故障自动报警，能够大幅度的节省成本。

并且，智慧路灯杆可以有效的控制能源消耗，大幅节省电力资源，提升公共照明管理水平，降低维护和管理成本，当然，不仅是这样，还能够充当新能源汽车充电桩、5G基站、视频监控杆来使用，让城市能够变得更加的美化，同时，智慧程度也变得更高。

智慧路灯杆

随着经济和 社会 的发展，城市公共照明已经成为城市现代化水平的重要标志之一，城市照明设施规模日益增大，用电量节节攀升， 社会 各方对城市公共照明的要求和希望越来越高。而目前国内城市照明的监控和管理方式相对简单、粗放，服务质量和节能水平有待提高，难以满足现代化城市照明的需要，主要表现在以下几个方面：

监控管理方式相对粗放。传统“三遥”系统只能实现回路级别的采集和控制，对单灯运行情况无法实时、准确监控，不能实现智能化监控和精细化管理；部分城市仍停留在“时控”时代，缺少基本的信息化管理手段。

运行维护效率低、成本高。现有的照明设施故障发现机制主要采用人工巡查模式，工作量巨大，需要投入大量的人力物力，并且还可能留有盲区，运维效率低、成本高，难以实现主动服务、保障服务质量。

照明能耗偏大。缺少灵活有效的节能控制手段，过度照明和照明不足的矛盾难以调和，无法实现按需照明，从而在保障照明质量的前提下有效降低照明能耗设施安全难以保障。缺少实时监管措施，设施被盗时有发生，给照明管理部门造成直接的经济损失，严重影响城市照明的正常运行，同时带来安全隐患。

1 设计与实现

本系统由3大部分组成：NB-IoT通信模块、云端控制系统、手机端APP。

图1

11 NB-IoT通信模块

基于高通MDM9206平台高性能、低功耗的CAT-M1/CAT-NB1/GSM三模无线通信模块，支持全球各主流定位系统GNSS，不仅支持当前运营商的主流物联网频段，对未来可能会部署的频段也最大可能性的支持 ，其尺寸仅 为 225mm265mm27mm，能最大限度地满足终端设备对小尺寸模块产品的需求，

通过该模块实现路灯信息传输、调光、降功率、按需开关灯等管理方式，减少过度照明节约电能，真正实现节能、环保、安全、舒适的照明，减少对大气的污染，建设资源节约型、环境友好型 社会 。

12 云端控制中心

是根据路灯管控开发的一款远程 *** 作与监控管理平台，方便了管理人员的管理与维护。通过灯联网集中监控管理平台可以远程控制每一个回路的开、关状态，也可以实时监测每个设备的当前信息，并根据采集到的参数的情况，实时判断线路情况，给用户直观的解析。系统同时还具备短消息报警和声音报警的功能。

13 手机端APP

一种基于智能手机APP应用的城市路灯控制方法，包括将智能手机APP应用与路灯管理系统相关联，形成APP调节城市路灯的架构，构建智能手机 APP 节点，每个 APP 节点代表一个APP 注册用户；当用户登录 APP 应用时，APP 应用将包含用户地理位置、行进方式的 APP 应用信息传送到路灯管理系统；路灯管理系统根据APP应用信息，查询用户所属路段的路灯实时状态，并对路灯进行调节控制。采用NB-IoT物联网概念，通过手机 APP 应用按照用户实际需求开启路灯、调节路灯亮度，合理分配路灯照明资源，降低了路灯能耗、节约了路灯使用成本。

2 测试与分析

硬件调试：分为电源电路、通信链路、LED驱动电路调试。

21 电源电路

图2 电源电路

图 2 中，EUP3420 是一款恒定频率，采用电流模脉宽调制（PWM）架构的降压型变换器。芯片集成了主开关和同步整流开关，可以获得更高的效率。本系统采取5V适配器输入，转化给NB-IoT无线通讯模块VBAT网络33V供电。

C1000：适配器的输入端，用万用表或者示波器测试该点电压是否为5V。

L1000：开关电源 buck 电感输出端，用万用表或者示波器测试该点电压是否为33V，通过调整R1000和R1007阻值调整VBAT输出的大小。

22 通信链路

NB-IoT模块上电后sim卡状态测试。

图3 NB-IoT模块Sim卡状态查询

23 LED驱动电路

图4 LED驱动电路

上图中，三极管驱动电路由Q11、R128、D30、J26（焊接LED模组）组成，NB-IoT通信模块通过GPIO口控制三极管的基集，使三极管Q11工作在开关状态，实现对LED的开断。

3 软件测试

安卓手机端可以控制指定路灯的亮与灭以及全开全灭。

图5 手机控制端界面

PC端实现对各个端口的控制。

图6 云端控制端界面

4 控制系统特性

41 管道NB-IoT设计

一是广覆盖：NB-IoT 覆盖能力强，在同样的频段下，NB-IoT 比现有的网络增益 20dB，覆盖面积扩大 100 倍。它不仅可以满足广覆盖需求，对于厂区、地下车库、井盖这类对深度覆盖有要求的应用同样适用。因此不只是道路照明，在室内、工业照明领域的应用前景也十分广阔。

二是强链接：在同一基站的情况下，NB-IoT可以比现有无线技术提供50-100倍的接入数。一个扇区能够支持10万个连接，支持低延时敏感度、超低的设备成本、低设备功耗和优化的网络架构。这将意味着，基于 NB-IoT 通信技术的照明控制系统，将能够管控更多的终端设备，满足未来智慧城市中大量设备联网需求。

三是低功耗：低功耗特性是智慧照明应用一项重要指标，NB-IoT聚焦小数据量、小速率应用，因此NB-IoT设备功耗可以做到非常小，终端模块的待机时间可长达10年，特别适用于智能家居的应用。

四是低成本：低速率、低功耗、低带宽同样给 NB-IoT 芯片以及模块带来低成本优势。单个接连模块预期价格不超过 5美元，最终低至 1 美元，这对降低智慧照明应用的成本起到关键性作用。

42 云端智能管理

采用单灯控制技术，构建路灯物联网，精准控制每一盏路灯，在保证照明需求的前提下，根据季节、路段、天气、特殊场合等条件设定路灯运行方案，真正实现“按需照明”，深化节能减排。因本项目范围内 LED 路灯电源不具备调光接口，单灯节能方式采用开关灯控制方式。

通过单灯“在线巡测”，及时发现路灯故障并在地图上进行精准定位，转变“人工巡检、热线报修”的传统运维方式，实现定向运维、主动服务，减轻劳动强度，提高路灯运维效率，降低运维成本。

43 客户端APP

智慧公共照明管理平台具有全面和优化的路灯智能控制功能，为路灯管理人员提供更高效的管理和维护手段，主要体现为：实时监控：可以对任意一盏、一路或任意自定义组的路灯进行开关灯、调光。同时支持多终端，支持基于 Android *** 作系统的移动终端远程控制，可采用平板电脑、手机等终端下发开关灯、调光等控制命令等。

5 应用前景分析

对于 NB-IoT 产业的发展，中国移动、中国联通、中国电信三大运营商皆就NB-IOT发布了各自的发展计划。工信部也发文要求加快 NB-IoT 在国内落地，到今年年底建成基站规模 40万个，到 2020 年建成基站规模 150 万个。中国 NB-IoT 产业加速布局，将是全球 NB-IoT 产业领跑者。目前在上海、广州、江

门、鹰潭、长沙落地了NB-IoT智慧路灯项目，实现了到处开花、处处结果。

6 结束语

城市智慧照明是智慧能源的开端，以 NB-IoT 新一代通信技术为支撑，实现整个城市一张网，对城市道路每盏灯实现全面的感知、智能的控制、广泛的交互和深度的融合，在满足市民正常照明需求的前提下，通过智能调光、降功率、按需开关灯等管理方式，减少过度照明，电能节约率可达30% 60%，真正实现节能减排，减少对大气的污染，建设资源节约型、环境友好型 社会 。同时通过对城市照明设施实现精细化管理，通过对城市道路每个灯具的运行状态进行准确分析和故障报警，并根据故障等级启动相应的处置流程，将被动巡检改为定点维护，反应更加敏捷处置效率更高，将使城市的灯光管理水平与现代化的大都市相适应，提高亮灯率，减少各种故障，合理照明，美化照明，安全照明，营造出现代城市科学和艺术完美结合的照明效果，树立和提升城市的品牌形象。

太阳能智慧路灯是一套用于监测太阳能路灯各种工作环境，并根据照明需求程度，控制调节太阳能路灯及其工作状态的系统。该系统涵盖了智能一体化、智能微波雷达感应、智能充放电管理、智能功率调节、智能光效管理、 智能模式控制等核心技术。系统通过核心技术的组合工作，有效延长了太阳能路灯的寿命，高效利用太阳能发电，达到最佳照明效果。

太阳能路灯其实是有太阳能板，蓄电池，控制器，路灯及灯杆组合起来的一套系统。门槛较低，业内的厂家都可以购买相应的部件进行组装。而且每套系统基本是定制性的，非标准品，所以比较难形成大的品牌。但是用户也经常反馈买到的太阳能路灯质量不好，那是因为买到不专业的厂家的产品。要买到可靠的太阳能路灯，还是需要找到专业的厂家。我觉得专业的厂家至少要具备以下素质：1) 专注的工厂定位。专业的意思就是专门从事某种学业或职业。所以专注是专业的前提。只有把主要的精力放在太阳能路灯这个产品上，才有可能把这个产品做好。要知道这个工厂是不是专注定位太阳能灯，可以看看它的网站列出的产品是不是主要是太阳能路灯，看看他们的生产线是不是主要出产太阳能路灯的主要部件。2) 专业的技术团队。这也是专业工厂的标配。有了专业的技术人员或者技术团队就说明这个工厂已经慢慢从纯加工组装的作业中上升了一个台阶，开始研究产品是怎样的，通过哪些努力才能把这个东西做到更好，怎样才能避免以前遇到的问题。当然，你还需要鉴别他的技术人员/团队是否专业。我觉得一个专业的技术应该具备以下几个素质：a) 思路清晰，内容的展现呈体系。太阳能路灯是个新的产品，并没有很成熟的系统的学习资料，只有深入地研究了这个产品，才能将零散的知识整理成知识树。b) 知识全面。横向说，由于太阳能灯是几个独立的产品组成的系统，因此专业的技术要对每个主要部件都很了解；纵向说，专业的技术必须了解产品从原料，生产，测试，成品性能的每个工序。c) 经验丰富，积累深厚，一眼看出问题并对症下药。随便给出一个问题，他能很快推测出来可能是原因有哪些？应该怎么样去排查？给出最合理的解决方案。d) 测试和数据。专业的研究势必要做无数的测试，得出无数的数据。如果这个人不能用数据说话，那只能说他没有做过实际测试，对产品的性能还是不够了解。e) 对工作的态度。老话说“干一行，爱一行“，如果没有对这个产品的热爱，只是应付性地工作，这个人是做不好事情的，也就更无所谓专业性了。所以在交流过程中感觉一下其对工作的态度也是能侧面了解其专业性的。可以通过提一系列的问题来看看他们专业程度究竟如何，比如：-太阳能路灯配置公式是怎么推导出来的？这个问题很厉害的，我相信没有几个技术能够回答得出来。-你的100W太阳能板阴雨天充电量是多少？-你的控制器的充电效率和放电效率是多少？如何测试的？-如何解决连续阴雨天的亮灯问题？为什么这么解决？-低压系统和高压系统有什么区别？哪一种比较好？为什么？-你的这款灯打出来的光形是什么样的？覆盖装在6米高的长宽是多少？3) 生产主要部件。太阳能路灯的主要部件有太阳能板，LED灯，控制器，蓄电池，灯杆。这五个部件里，我觉得最没有技术含量的是灯杆。其他四个部件都是太阳能灯的主要部件，看看你考察的厂家生产其中的哪几个部件？生产多的肯定会占优势，至少对这些部件了解会更多，质量和交期的把握也会更多。控制器一般都是外购的，但这是整个太阳能灯的大脑，是非常重要的，你就要多考考厂里的技术，看他们对控制器了解是否够多。4) 时间积累。生产过程是难免犯错的，尤其对于太阳能路灯这个定制性的非标产品来说更是如此。因此他们团队的经验就显得非常重要，经验丰富也就意味着容易犯的错误都在别人身上犯过了了，在你身上的犯错机率会小很多。5) 研发实力。科技是生产的第一动力，有了研发说明这个厂会更具备发展潜力，可能会走得更远。我做太阳能路灯12年有余，可以为你提供专业的产品和服务。好的品牌我在李老师太阳能路灯专栏里也有阐述，可以看看10年太阳能路灯工程师：太阳能路灯哪个牌子质量好？有哪些高质量太阳能路灯品牌推荐？我把国内推荐的品牌引用如下：一个品牌是国内的品牌，SOKOYO, 开元也是做得比较早的一个品牌，在国内是比较早的一波专业定位做太阳能路灯（微：一九九四一七四三八二二）的。一九年开始品牌升级，设计开发了一系列自己的产品，走高端市场。到现在，在太阳能路灯产品方面也积累了很多经验，建立起了完整的生产体系。一个品牌是太阳能路灯的后起之秀，但是发展势头很迅猛，三年间已经跻身于中国路灯生产基地扬州湖西前五名。他就是合纵联盟，外贸品牌aLIGHT。我总结他发展起来的几个优势如下：专业性。合纵联盟的创始人马鸿昌先生，早在1999年就在飞利浦从事其产品的销售，后又在甘肃创立众诚新能源以太阳能路灯为主导，很快成为西北一狼。至今22年的专业经验，不可谓不久。合纵联盟的技术总监李和军（微，一八八五二七五三八八四）先生，2008年入行太阳能路灯产业，在实验室工作了6-7年，不停测试太阳能路灯的各主要部件的性能及系统匹配、兼容因素。还写成了行业内第一本介绍太阳能路灯的专著，建立了李老师照明课堂，李老师太阳能路灯课堂等免费分享太阳能路灯专业知识的平台，在太阳能路灯产品上颇有建树。2 完善的生产体系。除了早期在甘肃建立的西北工厂，从2018年开始，合纵联盟在中国路灯生产基地扬州逐渐建立起更加完善的供应体系，包含了太阳能板生产线，锂电池拆装、分容车间、锂电派克线，LED灯锂电池组装线，动力电池生产线，灯杆生产线。还在浙江余姚组建了路灯压铸、精工、喷塑组装产线，依托浙江余姚出口欧美的品质标准，结合扬州的价格优势，建立起一整套垂直一体化的太阳能路灯体系。3 性价比优势。深厚的技术底蕴保证了产品质量，垂直一体化的生产体系最大限度地节省了成本，再加上合纵联盟拿下了比亚迪16-18年C20电芯的全国总代理，使之在成本占比很大的锂电池上建立起独特的优势，合纵在整套系统的性价比优势就凸显出来了。4 共享工厂模式。合纵率先提出共享工厂的模式，扶持各地区域生产商，在零部件上平价销售，提供无偿的技术、管理、营销协助，孵化了大量的地区新势力，同时，也无形扩大了合纵联盟的区域版图。所以，大家在选择这个产品的时候，还是要多关注产品的质保期限，考察工厂的专业性，生产产线等各方因素。

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