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多功能灯杆物联网系统通用要求团体标准

发布时间: 2021-11-02

来源: 试点城市(园区)

基本信息

合作方式: 技术服务
成果类型: 发明专利,新品种,新技术
行业领域:
节能环保产业
成果介绍

1 功能技术要求

1.1 杆体要求

1.1.1 杆体组成

由杆体、横臂、综合仓和门锁等模块组成。综合仓内置配电、通信、防雷、接地等模块。

1.1.2 设计原则

杆体的设计原则包括:

a) 应符合 GB 50068—2018 的规定,灯杆的设计使用年限应为20~25年,结构安全等级为二级,抗震设防类别为丙类,抗风压为0.65KN/㎡,地面粗糙度类别为D;

b) 杆体高度应根据应用场景选择,高度范围宜为 3 m~15 m;

c) 材质选用应满足安全和功能要求,并保证足够的强度、刚度和稳定性,采用碳素结构钢、低合金结构钢的杆体设计应符合 GB 50017—2017 的要求;采用高强铝合金等新型材料进行杆体设计时,其性能应符合 GB 50429—2007 的相关规定;

d) 承重设计满足塔身挂载具体有照明、通信设备舱、视频监控、环境监测、广播模块、信息交互、智能机柜等功能设备,杆体承重除集成现有功能设备荷载外,还应增加冗余荷载设计,保证后期功能扩展承重需求;

e) 杆体及外挂部件的抗风能力应根据 GB 50009—2012 中第8章的规定进行设计,杆体及外挂部件的抗风能力应不低于12级大风。

1.2 灯杆挂载设备要求

1.2.1 概述

多功能灯杆的功能配置应综合考虑实际应用场景进行调整,支持多种设备的挂载,包括但不限于本通用要求所提及的设备类型。杆体上挂载的设备应符合现行标准的相关规定。

1.2.2 移动通信基站

移动通信基站要求包括:

a) 移动通信基站应考虑安装要求、传输要求和供电要求,以满足覆盖范围,并确保整个系统的工作正常;

b) 灯杆搭载的移动通信设备应符合 YD 5125—2014 、YD 5201—2014 、YD 5121—2010 、YD 5123—2010 、YD/T 5126—2015 和YD/T 5102—2010 中的相关规定;

c) 移动通信设备应安装在综合仓内,杆体厂家需提供足够的空间满足运营商安装微小基站设备的需求;

d) 综合仓设计方案应满足安装天线尺寸和天线水平方向角度和俯仰角调整要求,仓体材料和结构不应影响天线的发射性能;

e) 杆体设计应根据当地的季风压设计,基础设计要保证移动通信设备能够可靠牢固地在安装在多功能灯杆上,同时要有足够的安全系数,能够抵挡不小于10级风力;

f) 综合仓应设置泄水孔,防止积水;

g) 综合仓颜色宜与灯杆主体颜色一致,保持简洁、美观、大方的外形设计。

1.2.3 照明设备

照明设备要求包括:

a) 智慧照明应包括照明设备与智能管理,能够实现远程集中管理、控制,并支持照明运行状态监测、照明用电监测,以及便捷的查询、定位等功能;

b) 智慧照明设备的设计应符合 CJJ 45—2015 的要求;性能应符合 GB/T 24827—2015、GB/T 31897.1—2015 和 GB/T 31897.201—2016 的要求;

c) 为控制炫光,照明设备应采用截光型或半截光型灯具,不宜采用非截光型灯具;

d) 多功能灯杆所使用的智能照明控制系统软硬件通讯协议应符合GB∕T 34923—2017 中相关技术要求,设备厂家须提供相应的数据接口;

e) 照明的供电线应与其他设备的供电线路分开。

1.2.4 视频采集设备

视频采集设备应符合 GB 25724—2017 的要求,视频采集设备的控制、传输流程和协议接口应符合GB/T 28181—2016的要求。设备宜支持Micro SD卡,支持跨路由器的远程实时监看、远程检索查看历史资料、远程控制。

1.2.5 环境气象监测设备

环境气象监测设备要求包括:

a) 在灯杆上安装环境监测设备和小型气象站实现对区域内的污染源等信息实时监测,对区域内的温湿度、风速、风向、雨量、气压、能见度、紫外辐射、路面温度等信息实时监测,利用多功能灯杆预留的接口挂载各类环境设备和气象监测设备(或模块),所有监测模块应支持远程集中管理、控制,满足各监测模块运行状态的监测、查询及定位等功能;

b) 采用标准的RJ45网络接口,系统间采用通用的TCP/IP以太网协议进行数据传输;

c) 所有监测模块应支持远程集中管理、控制,满足各监测模块运行状态的监测、查询及定位等功能;

d) 搭载传感器应符合GB/T 30269.701—2014 、GB/T 15478—2015 中相关规定;

e) 公路气象监测设备的技术要求(包括测量性能要求、采集频率、设备安装等)应符合GB/T 33697—2017、HJ 817—2018 和 HJ 818—2018中相关规定。

1.2.6 感知终端

应遵循统一部署和标准接口,实际部署时可根据实际场景需求,搭载相应感知终端。

1.2.7 信息发布

1.2.7.1 信息发布设备由户外全彩LED显示屏、显示卡、存储设备、通信设备等组成,可以通过网络传输或U盘拷贝信息后进行显示。

1.2.7.2 显示屏性能应符合 SJ/T 11141—2017 第 5 章的相关要求。

1.2.7.3 通讯接口应采用以太网口,视频接口可采用 VGA、HDMI、DVI 或 SDI。

1.3 管理平台要求

1.3.1 平台系统要求

平台系统要求包括:

a) 管理平台建设应符合GB/T 25000.1—2010、GB/T 22239—2019、GB/T 20269—2006、GB/T 20282—2006、GB/T 36073—2018、 DB44/T 2110—2018的相关规定;

b) 应支持云化部署、本地部署;

c) 应采用分布式架构设计,具备灵活扩展、平滑扩容能力;

d) 应能为各种应用服务提供统一标准的API数据接口,供第三方平台调用;

e) 宜采用分级式结构设计,上一级平台应能通过统一标准的API接口获取下一级平台的业务数据及管理数据;

f) 宜采用模块化设计,新增功能支持在线升级、回退、扩容。

1.3.2 功能要求

管理平台宜包含接入管理、权限管理、设备管理、数据管理、运维管理等模块,可对所有多功能灯杆和挂载设备进行集中管理和控制,能够兼容所采用的系统和设备的通信和传输协议,并能实现与其他管理平台之间的数据交换,功能要求包括:

a) 用户级别的照明管理平台应具备权限管理、纳入上级管理部门统一管理平台的能力,地方有统管要求的,且管理部门已建智慧照明平台的,应以已建智慧照明平台为统一平台入口,不宜进行重复建设;

b) 应具备组织机构资源的管理功能,至少具备组织机构的添加、删除和修改的功能,可以添加删除任意节点和设备,修改编辑节点和设备的设置和属性;支持满足业务功能、性能要求和安全规范的不同厂家设备测试准入;

c) 应具备照明设备管理、批量导入设备到管理平台的功能,至少具备照明控制设备的增加、删除、修改、查询等功能;

d) 应具备对各种应用设备的单控、组控、群控、地图区域控制或条件控制等多种控制方式;

e) 应具备对杆件及各挂载设备的基础数据采集和处理能力、不断完善的数据分析机制和有效的业务评价及指导机制,并具备完善的数据交互结构、操作控制功能;

f) 系统应具备运维服务和管理功能,应具备对接入设备的远程集中管理、运行状况的实时监测、定位等功能,保障设备安全运行;

g) 宜具备对杆体和挂载设备运行状态的监测、查询、定位功能,包括杆倾斜状态监测;

h) 可支持全生命周期管理和IT支撑,包括生产(可测试)、调配(库存)、使用(可安装、已安装、已停用、维修中)、退役(已报废、已回收)各状态下的资产管理、故障定界、工单管理、装维服务、预测性维护、在线客服等;

i) 应具备多功能灯杆用电数据的采集功能,应具备用电安全管理功能,应具备用电能耗管理功能。

1.4 通信系统要求

1.4.1 传输要求

1.4.1.1 有线传输可采用光纤传输或电信号传输的方式,并符合GB/Z 20177—2006(所有部分)中相关规定。

1.4.1.2 无线传输宜采用授权频谱通过公共或专用网络,如窄带的NB-IoT或宽带的4G/5G网络,并符合现行标准的要求。各设备的无线传输使用频率应进行合理规划,避免频率干扰。

1.4.2 设备接口类型及传输方式

杆体宜预留常规的光纤线缆接口,所搭载的主要设备的通信传输接口类型及传输方式可参照 T/CIES 029-2019 中相关规定。

1.4.3 智能网关

智能网关要求包括:

a) 智能网关应根据业务管理、业务需求以及兼顾经济性等因素按需布置,两个及以上挂载设备需要进行信息交互时,宜配置智能网关;

b) 智能网关应具备边缘计算能力,内嵌计算引擎,可关联多个设备,根据多个关联设备检测到的状态信息,判断并执行可配置的操作;

c) 智能网关可通过有线光纤/网线、无线 4G/5G 上联至管理平台,有线、无线上联口网络传输应具多发、备份、容错设计,网络故障时可自动切换传输通道;

d) 智能网关应支持不同接口类型的挂载设备接入,应支持千兆以太网电口、RS232/RS485 接口,根据不同应用可支持LoRa、wifi接口、AI/AO 接口、DI/DO 接口、PWM、PCIE 接口、USB接口、CAN总线接口等;

e) 智能网关应支持对接入设备进行在线配置、编程、调试、升级等能力;

f) 智能网关北向接口应具有良好的协议兼容性,支持 HTTP、MQTT、TCP/UDP等主流协议;

g) 智能网关应具备完备的日志保存和日志管理功能,对智能网关的设置、修改、资料删除等进行完整记录,日志禁止人为修改和删除,保存时间不少于6个月;

h) 智能网关应支持远程服务、调试、配置等功能。

1.5 信息安全要求

信息安全要求包括:

a) 多功能灯杆物联网系统有关信息安全的设计应满足GB/T 20269、GB/T 20282、GB/T 20270和公安部令第82号的有关规定;

b) 多功能灯杆物联网系统应保证信息传输的安全性和使用的保密性,系统的安全保护能力应至少符合GB/T 22239—2019 中第二级安全保护能力要求,并对搭载设备实行身份认证和绑定,确保操作安全;

c) 管理平台通过有线网络管理智能化设备,采用TCP/IP进行相互通信和管理,应保障通信链路安全可靠,防止攻击者窃听、解析、篡改、控制通信链路上传输的数据;

d) 数据在传输及存储过程中均应加密,加密方式应采用符合国家认定的国产密码算法(SM4、SM3、SM2);

e) 应在网络边界部署访问控制设备,启用访问控制功能;

f) 针对显示屏等特殊的信息传播设备,应采用断网离线式操作,并确保图文的安全。

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