《智慧合杆系统关键技术研发与产业化》

智慧城市建设已成为全球热点,道路照明灯杆作为城市发展不可或缺的基础设施,依托道路照明灯杆的智慧化建设也是智慧城市建设的重要一环。现有城市建设中,存在市政路灯、公安监控、交通指示等多杆林立问题,这些又进而导致了或者影响并使得政府的各相关职能部门数据、应用建设的烟囱化问题。

智慧合杆系统搭载除照明设备以外的各种传感器及智能设备进行多杆合一,实现了基础设施集约建设。智慧合杆系统,由近端的合杆设备、嵌入式智能终端和远端的泛在智能共享服务平台构成,利用物联网、大数据及人工智能技术,实现智慧照明、交通指示、除雾霾、信息发布、视频监控、环境监测、网络接入、充电等城市智慧感知、管理和公共服务。主要研究内容及创新如下:

1、设计集成驱动控制技术,实现驱动协议无缝切换,打通了云、管、端三者通信链路,提高了扩展性和效率。针对合杆中的多传感器、多智能设备及多通信协议的问题,研发了嵌入式智能终端。该终端设计了集成驱动控制技术,采用该技术使驱动程序能够无缝解析切换不同协议的合杆设备。该技术实现了人、车、光照、环境等传感阵列的多路信息收集,通过控制装置中的集成驱动单元实现了对合杆设备的控制,可以实现LED路灯控制及其他合杆设备的多维控制,并有效打通云、管、端三者通信链路,实现合杆系统全物联。

2、提出可视化交互式的场景控制,研发了除雾霾子系统。针对合杆之前应用独立建设的烟囱式问题,提出了可视化交互式的场景控制技术,该技术实现了合杆多应用的数据集成和交互控制。使用该技术,可以结合光催化、等离子和对冲水幕净化等多业务技术实现除雾霾综合应用。

3、提出“安全-亮度-能耗”之间的三元关联模型。针对合杆设备的智能化控制和为依托合杆的智慧城市应用提供平台支撑,研发了泛在互联大数据人工智能共享服务平台。该平台采用了数据建模的思想,通过MDD建模和多维关联建模,提出了“安全-亮度-能耗”之间的三元关联模型,实现了照明系统的智能控制。

4、提出区域自主控制的方法。该平台提出了运用BANS仿生思想到合杆设备的区域自主控制的方法,实现了合杆设备的本地数据预处理,实现了外部设备故障自诊断和告警,实现多路灯的局部联合控制等区域自治。

该项目获得授权国家发明专利6项,实用新型专利4项,发表论文8篇(JCR2区以上4篇),获得了中国产品质量中心(CQC)的产品认证。

该项目产品近三年新增销售3.13亿元,新增利润5512.25万元,推广应用企业新增销售2.38亿元,新增利润4350万元,推广应用单位节约成本1697万元。智慧合杆系统在全国推广应用,形成共建共享、集约高效的智慧城市物联网络建设模式,提升公共安全、城市管理、道路交通、生态环境等领域的智能水平。

成果说明

鹤壁国立光电科技股份有限公司将集成驱动控制技术、区域自主控制方法应用到智慧合杆系统批量化生产中,泛在智能大数据人工智能共享服务平台,实现系统可视化交互场景控制和智能化控制,投资2亿多元,建成国内首家、全国规模最大的智慧合杆系统产业化平台;形成具有自主知识产权的技术路线,具备年产3000套的生产能力。近三年新增销售收入31307.44万元,新增利润5512.25万元。 通过产学研合作,实现了关键技术、控制服务平台、工程终试到大规模产业化推广,取得了智慧合杆系统产业化重大突破。 智慧合杆系统自2016年实

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