一种基于公共照明控制系统的智慧园区及建设方法
【专利摘要】本发明提出了一种基于公共照明控制系统的智慧园区及建设方法。智慧园区包括主干传输线路和支干传输线路。主干传输线路为连接照明设备的光纤，在主干线路上还至少接有数据采集、交互及显示设备中的部分或全部设备。主干传输线路和支干传输线路汇聚至交互机，交互机能与服务器交互以与园区内的各住户分别进行信息交流。本发明的智慧园区信息系统之间能有效的横向沟通，克服了传统智慧园区存在的互动、共享以及联动不足的缺点。
【专利说明】
一种基于公共照明控制系统的智慧园区及建设方法
技术领域
[0001]本发明涉及园区信息化建设领域，尤其涉及一种基于公共照明控制系统的智慧园区及建设方法。
【背景技术】
[0002]众所周知，在当前各类园区信息化建设过程中，主要是在不同的应用领域中进行业务流程的梳理和园区资源的信息化整合。信息化对避免园区重复建设、提升资源利用效率以及增进运维管理等发挥了积极的作用。然而，随着在各种业务领域纵向深挖的持续推进，各业务领域横向之间的信息孤岛现象越来越显著，其逐渐成为阻碍园区信息化深入和智慧园区建设的壁皇。
[0003]现有技术中的智慧园区的建设，通常是基于某个专业领域的外延，对其它专业应用跨界延伸。上述构建方法，一方面需要不断地学习新的应用业务的逻辑，重新梳理新的应用领域的管理环节;另一方面还需要投入大量的硬件设备，增加了环境改建、系统改造等方面的时间和成本。此外，上述智慧园区还容易将涉及的内涵局限在现有应用中，新的智慧应用不易衍生。综上可知，现有智慧园区信息系统之间缺乏有效的横向沟通，存在互动、共享以及联动的不足。
[0004]因此，需要一种投资少、快见效、覆盖广、经济指标可行、施工难度可控以及运营效益可见的智慧园区建设方案。
【发明内容】
[0005]为了解决上述部分或全部技术问题，根据本发明的一个方面，提供了一种基于公共照明控制系统的智慧园区，包括主干传输线路和支干传输线路。主干传输线路为连接照明设备的光纤，在主干线路上还至少接有数据采集、交互及显示设备中的部分或全部设备。主干传输线路和支干传输线路汇聚至交互机，交互机能与服务器交互以与园区内的各住户分别进行信息交流。
[0006]进一步地，照明设备包括设有控制器和驱动的LED灯。
[0007]进一步地，数据采集设备包括:摄像头和传感器。优选地，传感器包括:检测PM2.5、光照度、空气温湿度、红绿灯状态、水位、有毒气体含量、红外、人体感应、车重、光辐射、噪音、风速风向以及能见度的传感器。
[0008]进一步地，交互设备包括LED Beacon、wif1、蓝牙、GPS、北斗以及伽利略定位系统。
[0009]进一步地，显示设备包括:灯杆屏幕、LED阵列屏、户外显示屏以及交通电子指示牌。
[00?0]进一步地，支干传输线路为wifi或Zigbee或移动无线信号传输。
[0011]进一步地，数据采集、交互及显示设备为经过分类的设备，并分别对应于物联网、位置网、监控园区的公安网以及移动媒体网。
[0012]进一步地，物联网、位置网、监控园区的公安网以及移动媒体网分别具有与其对应的应用子平台。
[0013]进一步地，各所述应用子平台之间可以相互交互，并最终汇聚至园区运行大数据中心中。
[0014]根据本发明的另一个方面，还提供了一种智慧园区的建设方法，包括如下步骤:基于灯联网在灯杆上接入数据采集、交互及显示设备;对上述数据采集、交互及显示设备进行归类及划分，并与各自的应用子平台相对应；以及通过各应用子平台，获得园区当前运行状态的实时数据，并建立园区运行大数据中心，实现对园区运行状态的实时监测。
[0015]进一步地，上述方法还包括基于各应用子平台，构建一个基于灯联网大数据的智慧云平台以服务园区的运行的步骤。
[0016]根据本发明，通过运用云计算、物联网、自动化控制、现代通讯、音视频以及软硬件集成等技术，整合园区安防、消防、通讯网络、一卡通、信息发布、管网设备能源监控、停车管理、自动化办公等十多个系统到一个平台。实现各个系统的信息交互、信息共享、参数关联、联动互动和独立共生。每个系统既可以独立运行、又保证数据和信息的互联互通，同时根据运营实际情况进行参数积累、习惯性分析报表等，达到园区平台技术结构的智慧化。
[0017]另外，通过以云计算平台为基础，具备强大的服务器端功能，再加上重点开发的平台后台管理系统，具备智能分析和分配诸如网络资源、存储资源、优先级、权限模块化等功能，从而可以实现对平台内各个系统管理的智慧化。
[0018]由于除总控中心具备对所有系统功能进行管理权限外，其他如各个系统分控中心、领导管理终端、员工业务终端、客户登录终端、显示终端、报警前端等，会根据不同的权限分配不同的管理模块和汇总查询结果，同时提供智能化分析报表和图表等，实现了在平台上进行园区的智慧化管理。
[0019]本发明可以为园区客户提供及时多样个性化的办公、租售、缴费、投诉、维修、安保、消防、预定等服务，方便客户找到园区及周边的银行、医院、超市、洗车、修车、保险等服务?目息O
[0020]综上所述，本发明与现有其它智慧园区方案相比较，具有以下几个方面的优点:
(I)简化了园区智慧化建设流程，以灯联网(公共照明系统)的基础设施为基础统一施工、布设及调试，能够避免现有方案建设过程中路面反复开挖、线缆多次穿越、人员多次施工等弊端。
[0021](2)拓展了园区网络覆盖的深度。以统一设计的室内外公共照明网络为载体，可以深入到园区的任意公共空间中，为各类园区提供造价可控、施工容易、载体易用的传输平台，大大拓展了物联网级别的应用覆盖面。
[0022](3)降低了园区信息改造成本。以灯联网作为现有方案中诸多通讯线路改造的升级方案，集成整合各类应用对网络传输的需求，避免了新信息系统需要铺设新传输网络的弊端，降低了园区信息系统建设的施工成本。
[0023](4)减少了园区基础设施的重复浪费。以灯联网为核心传输载体，避免了现有方案中硬件设备多易发生重复建设的现象，例如，园区监控数据网络可以采用公共照明控制网络传输监控视频数据。
[0024](5)提升了园区信息系统的维护性价比。对于本发明中的各个子系统来说，由于系统与数据层面集中产生的集聚优势，可以实现统一布设、维护和运行，不但可以降低单个系统的维护成本，还能有效减少园区总的维护工作量。
[0025](6)可以统筹园区信息系统建设。基于灯联网的智慧园区建设方案，可以为智慧园区建设方从全局角度提供规划和实施顶层需求设计，不但可以避免各功能逻辑之间出现的业务需求重复浪费的问题，还能统筹实施进度和确保实施质量。
[0026](7)丰富了园区管理数据的来源。本发明不但可以集成智慧园区各子系统的数据逻辑资源，还能以基于园区公共照明网络上的数据传感器集群，为各类子系统提供新的数据源，丰富园区的大数据资源。
[0027](8)推动了园区多系统之间的联动。各子系统之间可以以较低的代价实现子系统间的逻辑功能联动，还能实现数据层面的共享共建，为打破园区管理中条块分割困局提供了得力的突破口。
[0028](9)培育了园区智慧应用的成长。本发明以园区公共照明网络为覆盖整个园区范围的基础载体平台，可以以较为丰富的数据集聚优势激发和优化现有应用系统的健康发展。
[0029](10)推进了园区智慧应用的创新。在优化现有应用效益的同时，还能培育和发掘各类用户新需求，进而推进系统级别的新应用的出现。
【附图说明】
[0030]在下文中将基于实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。其中:
图1为本发明实施例的基于公共照明控制系统的智慧园区的物理链路组成示意图；
图2为本发明实施例的基于公共照明控制系统的智慧园区的系统逻辑关系层级；
图3为本发明实施例的基于公共照明控制系统的智慧园区的硬件安装结构拓扑图；以及图4为本发明实施例的基于公共照明控制系统的智慧园区的硬件应用体系图。
[0031]在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例。
【具体实施方式】
[0032]下面将结合附图对本发明作进一步说明。
[0033]本发明以园区公共照明控制网络(灯联网)为智慧园区的骨干，在公共照明控制网络中串接园区内公共环境中的各类服务设施和资源，为园区创建和提供了良好的投资环境、安全舒适的工作条件、灵活生动的展示平台、绿色的科技节能载体和运营精细的管理模式。
[0034]在本发明的一个具体的实施例中，从物理链路角度来分析设备的拓扑组成结构，如图1所示，基础通讯网以园区公共照明控制网络(灯联网)为骨干，包括有线网络(传输层主干有线网络)及无线链路(传输层支干无线网络)两部分组成。在传输层主干有线网络上挂载接入各类传感器设备。
[0035]传输层由光纤网络、WIF1、Zigbee、2G、3G以及4G移动无线网络组成。在物理链路组成示意图中，上下两条线路为基于光纤的主干传输网络。在主干传输光纤上接入多个LED单灯系统，LED单灯系统由LED芯片、LED驱动以及单灯控制器组成。在主干传输光纤上除了挂载LED单灯系统外，还挂载了多种数据采集、交互以及显示设备，例如，温湿度传感器、PM2.5传感器、光照度传感器、测速传感器等数。
[0036]中间线路为WIF1、Zigbee、移动无线信号以及控制柜组成的传输链路，如图1所示，上述三条线路共同接入汇聚交换机，进而与服务器进行数据交互，并最终通过公网与园区内的用户进行数据交流。
[0037]在本实施例中，按照系统软硬件逻辑组织关系，可以将系统分为硬件设备层、传输网络层、设备接口层、数据逻辑层、应用UI层及用户等6个层级，相互逻辑关系如图2所示。
[0038]另外，硬件设备层拓扑安装示意图如图3所示，若干单灯、灯杆屏幕和传感器等设备通过光纤链路汇聚到集中控制器。全部的集中控制器再经由光纤链路汇聚到机房光纤汇聚至交换机，交换机通过机房内部网络与机房服务器实现数据交互对接。由此，通过利用各类采集传感器、单灯控制器、集中控制器、移动客户端、LED显示屏、LED灯杆屏以及通讯网络等设备，可以构建一个集信息采集、传输、处理、发布于一体的数据核心网络。数据采集设备包括:用于检测红外线、PM2.5、温湿度、噪音、水位、危险气体、风速风向、车速、倾角、水位、风速、风向、气压、雨量、路面状态、能见度等参数的传感器，还包括摄像头、室外定位、户外广告屏、蜂鸣器等。结合不同的传感器组合，如图4所示，在灯联网平台这个核心的基础上，可以形成物联网、位置网、天网(监控园区的公安网)、移动媒体网为主要内容的硬件体系。
[0039]为了构建起物联网体系，可以将多种物联网传感器挂载于传输设备层上。例如，可以在灯联网中挂接人体感应传感器、PM2.5监测器、CO、⑶2、水质、水位监测器、温湿度、噪音、车速、光伏检测等传感器。上述多种设备形成一张可以实时采集园区内的动态数据的物联网络集群，全面而细腻的感知园区内的环境变化。
[0040]当在网络中挂载LEDBeacon、Wif1、蓝牙等室外定位设备后，结合GPS、北斗、伽利略等粗精度定位系统，可以进一步构建起厘米级别定位精度的位置网络(LIFI)，进而可以提供跨楼层识别、不受环境干扰及室内外通用的抗干扰性定位信息。另外，通过手环、手机、RFID卡等定位设备，还可以实现异常行为分析定位、工作人员行为管理、室内定位导航、人车流量统计分析、车辆定位、设施及财产安全定位等功能。
[0041]在本发明的一个具体的实施例中，当挂载监控摄像头时，可以进一步补充监控园区的公安天网系统数据，解决天网视频监控选点难、覆盖小、造价高、施工繁等困难。目前城市中典型的监控和交通检测点，施工和设计中重复建设现象严重。若在智慧园区项目中，将天网监控摄像头、交通标识、公共照明、Wifi热点、传感器集成到一体化灯杆上，将能进一步提高园区管理效率和资源利用率，也能为公安部门提供人员安全、车辆违章、园区环境、企业防盗等天网监控数据。
[0042]在本发明的一个具体的实施例中，在一体化灯杆、公共景观和园区楼宇上，附加灯杆屏幕、LED灯阵列、户外屏幕、交通电子指示牌等显示载体，可以实时动态的将园区最新公共服务信息和企业生产信息及时向社会广播。同时，结合微信、APP、流媒体等技术，在园区企业和商业合作伙伴之间，可以构建一个点对点的多媒体信息推送桥梁。进一步地，还可以根据定位信息和身份识别信息，将最符合用户潜在需求的服务信息精准地推送给特定用户，为园区企业提供宣传企业形象、推介商业产品、公共服务信息发布、园区停车导航等信息定制服务。
[0043]综上所述，本发明的智慧园区可以为园区内的企业和用户提供光伏发电、智能灯光照明、室内定位导航、招商信息发布、异常人员监测、一卡通系统、安全监控、免费WIFI等相关服务。
[0044]通过本发明的智慧园区，可以为用户提供以下几种环境:
(I)高科技的体验环境:实现了室内外LED屏幕互动。在园区户外和室内布设高精度LED屏幕，实现与用户和访客的信息展示、交流与互动。提供园区定位服务。根据用户访问需求，为个人及企业用户提供定制化的个性导航服务。及时精准推送个性消费信息，建立内外统一的导航、导购、导餐、拼餐、拼游、拼车等个性化消费服务平台。架设室外广告系统，在园区楼宇、沿街裙房、标志建筑布设LED广告大屏，以多形式、全角度、立体式的向社会投送园区招商及商业信息。
[0045](2)绿色的能源环境:建设园区光伏能源，将园区绿色节能与建筑防水防晒相结合。在园区建筑屋顶和园区空旷地带布设太阳能光伏板、加热设置、降温冷却、热能回收、绿色屋顶等产能节能设施，利用太阳能发电为园区提供能源供应。优化了园区能源管理，利用智能微电网平台、能效管理云平台、热能回收分配管理系统，最大程度实现园区内部能源循环高效利用。
[0046](3)安全的创业环境:安装了园区火灾监测系统，利用园区灯联网挂载危险气体、温湿度、火灾监测、消防喷淋、机电动力等传感器设施，建立一个覆盖园区室内室外的火灾监测智慧网络。火灾监测系统可以第一时间快速疏散危险点周边人员，实现灾前实时监测、灾害及时报警和灾后智慧抢险。建立了园区视频安防网络，利用摄像头视频进行深度图像识别，实现入侵检测、人员徘徊、人脸识别等智慧功能，结合灯联网络中的人员定位和身份识别功能，绘制人员、车辆及环境流量分布数据，通过多数据源联动对园区各类资源及人员进行智慧利用和科学调度，深入发掘园区内潜在危险人员，及时制止未经允许的人员进入园区。建立了园区资产监控网络，运用背景变化、RFID卡、蓝牙定位等技术，建立园区固定资产位置数据库，结合园区视频安防网络，对园区室内外进行无盲点实时监控，保证了园区设施及财产安全。
[0047](4)高效的管理环境:建立了园区中心控制平台。现有园区信息化建设方案中，条块分割及统一载体平台的缺乏，导致各子系统之间信息孤岛现象日益突出。系统之间功能联动缺乏、园区大数据资源埋没、设备资源统一调度困难等现象越发尖锐息。本方案基于灯联网平台，统一规划、建设和运营，通过同一软件平台实现了多系统联动管理，同时进行了数据分析和处理，可以智慧、迅速、全方位的参与园区管理。优化了园区管理效率，通过多系统之间联动协作，全面突破信息孤岛带来的管理冗余与资源浪费，大大减少园区人力资源投入，全面提升园区服务效率和质量，有效降低园区管理成本。
[0048](5)舒适的办公环境:营造了舒适的园区照明环境。提供科学高效节能的室内外照明环境，以满足用户舒适、按需和节能照明要求。充分利用室内外日光照明资源，结合园区天文时钟，实现园区室内外精准配光设计，全面营造无眩光、适宜亮度比、按需分配的照明环境。充分保证了园区用户视觉舒适性。营造了个性化的园区照明环境。按人体不同时段、园区人员活动规律、企业日常经营需求和不同环境下个人对光的个性化需求，智能调节灯光色温和亮度，提供温馨、个性、活泼的智慧照明服务。营造了便捷的园区办公环境。积极倡导新能源利用，在园区适当的位置安设充电粧，以满足新能源车辆需求。运用智慧灯杆系统，通过灯头中布设的无线WIFI网络，提供随处均可免费上网的移动办公环境。
[0049]虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。
【主权项】
1.一种基于公共照明控制系统的智慧园区，其特征在于，包括主干传输线路和支干传输线路； 所述主干传输线路为连接照明设备的光纤； 在所述主干线路上还至少接有数据采集、交互及显示设备中的部分或全部设备； 所述主干传输线路和支干传输线路汇聚至交互机，所述交互机能与服务器交互以与园区内的各住户分别进行信息交流。2.根据权利要求1所述的智慧园区，其特征在于，所述照明设备包括设有控制器和驱动的LED灯。3.根据权利要求1所述的智慧园区，其特征在于，所述数据采集设备包括:摄像头和传感器。4.根据权利要求3所述的智慧园区，其特征在于，所述传感器包括: PM2.5、光照度、空气温湿度、红绿灯状态、水位、有毒气体含量、红外、人体感应、车重、光辐射、噪音、风速风向、能见度传感器。5.根据权利要求1所述的智慧园区，其特征在于，所述交互设备包括LEDBeacon,wifi,蓝牙、GPS、北斗以及伽利略定位系统。6.根据权利要求1所述的智慧园区，其特征在于，所述显示设备包括:灯杆屏幕、LED阵列屏、户外显示屏以及交通电子指示牌。7.根据权利要求1所述的智慧园区，其特征在于，所述支干传输线路为wifi或Zigbee或移动无线信号传输。8.根据权利要求1所述的智慧园区，其特征在于，所述数据采集、交互及显示设备为经过分类的设备，并分别对应于物联网、位置网、监控园区的公安网以及移动媒体网。9.根据权利要求8所述的智慧园区，其特征在于，所述物联网、位置网、监控园区的公安网以及移动媒体网分别具有与其对应的应用子平台。10.根据权利要求9所述的智慧园区，其特征在于，各所述应用子平台之间可以相互交互，并最终汇聚至园区运行大数据中心中。11.根据权利要求1至10中任一项所述的智慧园区的建设方法，其特征在于，包括如下步骤: 基于灯联网在灯杆上接入数据采集、交互及显示设备； 对上述数据采集、交互及显示设备进行归类及划分，并与各自的应用子平台相对应；以及 通过各应用子平台，获得园区当前运行状态的实时数据，并建立园区运行大数据中心，实现对园区运行状态的实时监测。12.根据权利要求11所述的智慧园区的建设方法，其特征在于，基于各应用子平台，构建一个基于灯联网大数据的智慧云平台以服务园区的运行。
【文档编号】H04L29/08GK105929716SQ201610307693
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年5月11日
【发明人】杨方勤, 吴坚, 郑成龙, 张伟, 张佩军, 吴伟, 朱征, 黄凯旋
【申请人】中智城信息科技（苏州）有限公司