一种基于AI+GIS+BIM的智慧灯杆综合管理平台

技术领域

本发明涉及智慧灯杆综合管理技术领域，更具体地说，本发明涉及一种基于AI+GIS+BIM的智慧灯杆综合管理平台。

背景技术

智慧城市的诞生是为了合理解决城市管理中遇到的难点和痛点，而撬动智慧城市发展的有力杠杆则为智慧灯杆。智慧灯杆是以各类市政杆塔件功能进行有效融合为基础，在一根灯杆(杆塔)上选择性的集成公安、交通、城管、市政、通信、环保等职能部门的智能感知设备，如充电桩、信息发布屏、高清摄像头、应急报警、5G基站、环境感知等，集成多种智慧化的应用，具备高扩展能力，使灯杆(杆塔)成为智慧城市信息采集终端和便民终端。

智慧灯杆可以说是城市的眼睛，其作为一个城市繁荣文明的象征，城市物质文明与精神文明建设的窗口，无一不反映着一个城市科学、技术、经济、文化和政治上的发达程度。当然，智慧灯杆也可以说是城市的神经末梢，其可以用来布置各类传感器，并通过LTF无线或光纤传送数据流到网络终端，搭建一张无处不在的城市物联网，顶层设计运用大数据分析，以构建城市大脑，做出智能决策，从而有效推进我国的智慧城市建设。智慧灯杆的运用，能够在完成其基本照明功能的同时承担其他公共服务功能，减少道路设施的公共经费投入，大大方便了人们的生活。

但现有技术中的智慧灯杆由于采集到的数据众多，比较分散，导致容易出现重复建设与信息孤岛壁垒的情况。

在所述背景技术部分公开的上述信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的实施例提供一种基于AI+GIS+BIM的智慧灯杆综合管理平台，本发明所要解决的技术问题是：如何实现对智慧灯杆的集约化建设，打破重复建设与信息孤岛壁垒。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于AI+GIS+BIM的智慧灯杆综合管理平台，包括用于对汇集信息进行终处理和下达操作指令的中央处理器，所述中央处理器的连接端分别连接有用于对智慧灯杆上相关设备进行动态管理的中央伺服器集群以及用于对智慧灯杆上相关设备反馈回的信息进行前端数据整理的汇集交换机，所述汇集交换机的连接端连接有用于采集对应智慧灯杆周边情况的前端设备，所述中央处理器由基础数据中心、AI系统平台、GIS系统平台、BIM系统平台和系统应用中心所组成。

在一个优选地实施方式中，所述中央伺服器集群包括有用于管理人员登录进行集中管理的PC工作站、用于显示智慧灯杆周边情况的视屏工作站、用于控制路灯照明控制的电力工作站、用于环境反馈的环境工作站、用于紧急呼叫的通信工作站以及用于发布信息的多媒体工作站。

在一个优选地实施方式中，所述前端设备包括用于信息传输的智慧网关以及用于检测智慧灯杆周边环境以及实现相应功能的设备终端。

在一个优选地实施方式中，所述AI系统平台包括有用于权限验证的图像识别模块、语音识别模块，所述GIS系统平台包括有用于显示局部地理位置的精准定位模块，所述BIM系统平台包括有用于表现出相应智慧灯杆的具体地理位置并结合GIS系统了解周围附属信息的二维显示模块，以及用于展现智慧灯杆周围环境设施的三维显示模块。

在一个优选地实施方式中，所述系统应用中心包括有用于实现单灯精确控制和维护的智慧路灯子系统、用于智慧灯杆附近环境进行监测的视频监控子系统、用于突发事件紧急求助的紧急呼叫子系统、用于自主运维的定时巡检子系统以及用于实时信息推送的信息发布子系统。

在一个优选地实施方式中，所述视频监控子系统包括人员及车辆监测模块、车流量动态监测模块、道路实况监测模块和现场环境监测模块。

在一个优选地实施方式中，所述定时巡检子系统包括就近派单模块和位置推送模块。

本发明的技术效果和优点：

本发明通过将该智慧灯杆综合管理平台的中央处理器采用SOA架构顶层设计，即一个基础数据中心+三个系统平台(AI系统平台、GIS系统平台、BIM系统平台)+多个系统应用的方式来构建整体的控制管理体系，实现对智慧灯杆的集约化建设，打破重复建设与信息孤岛壁垒，提高管理、应急和服务的响应速度，使得由被动式管理向主动式响应转型，并以高效率的跨部门协同管理，为智慧城市的建设提供有力基础。

附图说明

附图用来提供对本发明技术方案的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1为本发明的智慧灯杆综合管理平台框图。

图2为本发明的智慧灯杆综合管理平台的中央处理器组成示意图。

附图标记为：1中央处理器、2中央伺服器集群、3汇集交换机、4前端设备。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些示例实施方式使得本公开的描述将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。附图仅为本公开的示意性图解，并非一定是按比例绘制。图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。

此外，所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多示例实施方式中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本公开的示例实施方式的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本公开的技术方案而省略所述特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知结构、方法、实现或者操作以避免喧宾夺主而使得本公开的各方面变得模糊。

本发明提供了如图1-2所示的一种基于AI+GIS+BIM的智慧灯杆综合管理平台，包括用于对汇集信息进行终处理和下达操作指令的中央处理器1，所述中央处理器1的连接端分别连接有用于对智慧灯杆上相关设备进行动态管理的中央伺服器集群2以及用于对智慧灯杆上相关设备反馈回的信息进行前端数据整理的汇集交换机3，所述汇集交换机3的连接端连接有用于采集对应智慧灯杆周边情况的前端设备4，所述中央处理器1由基础数据中心、AI系统平台、GIS系统平台、BIM系统平台和系统应用中心所组成。

进一步的，所述中央伺服器集群2包括有用于管理人员登录进行集中管理的PC工作站、用于显示智慧灯杆周边情况的视屏工作站、用于控制路灯照明控制的电力工作站、用于环境反馈的环境工作站、用于紧急呼叫的通信工作站以及用于发布信息的多媒体工作站。

进一步的，所述前端设备4包括用于信息传输的智慧网关以及用于检测智慧灯杆周边环境以及实现相应功能的设备终端，其中，设备终端包括有照明灯、环境传感器、摄像头、通信微基站、LED显示屏、充电桩和一键求助按钮等。

进一步的，所述AI系统平台包括有用于权限验证的图像识别模块、语音识别模块，所述GIS系统平台包括有用于显示局部地理位置的精准定位模块，所述BIM系统平台包括有用于表现出相应智慧灯杆的具体地理位置并结合GIS系统了解周围附属信息的二维显示模块，以及用于展现智慧灯杆周围环境设施的三维显示模块。

进一步的，所述系统应用中心包括有用于实现单灯精确控制和维护的智慧路灯子系统、用于智慧灯杆附近环境进行监测的视频监控子系统、用于突发事件紧急求助的紧急呼叫子系统、用于自主运维的定时巡检子系统以及用于实时信息推送的信息发布子系统。

进一步的，所述视频监控子系统包括用于对过往的行人及车辆信息进行监控的人员及车辆监测模块、用于监测各个时段内对应路段车流量情况的车流量动态监测模块、用于监测对应智慧灯杆周边的路面积水、结冰、窖井盖移位/缺失等情况的道路实况监测模块和用于监测对应智慧灯杆周边的空气质量、湿度等情况的现场环境监测模块。

进一步的，所述定时巡检子系统包括用于让就近作业人员前去进行处理的就近派单模块和用于异常位置传送至后台中心/就近作业人员的位置推送模块。

本发明工作原理：

在实际使用的过程中，将该智慧灯杆综合管理平台的中央处理器1采用SOA架构顶层设计，按照1+3+N模式，即一个基础数据中心+三个系统平台(AI系统平台、GIS系统平台、BIM系统平台)+多个系统应用包含智慧路灯子系统、视频监控子系统、紧急呼叫子系统、定时巡检子系统和信息发布子系统，具体地，智慧路灯子系统是基于NB-loT路灯控制器，实现对单体照明灯的精确控制和维护，并根据季节、天气等灵活设置路灯开/关/亮度，有利于节省电耗；视频监控子系统包括人员及车辆监测模块、车流量动态监测模块、道路实况监测模块和现场环境监测模块，其中，人员及车辆监测模块用于通过摄像头对过往的行人及车辆信息进行监控，可辅助相关工作人员进行治安、交通、刑侦等工作的开展，车流量动态监测模块用于通过摄像头监测各个时段内对应路段的车流量情况，从而避免因不合理放行而导致交通堵塞情况，道路实况监测模块用于通过摄像头监测对应智慧灯杆周边的路面积水、结冰、窖井盖移位/缺失等情况，从而降低交通事故的发生率，现场环境监测模块用于通过环境传感器来监测对应智慧灯杆周边的空气质量、湿度等情况，并通过LED显示屏进行显示，从而方便人们了解当前空气情况；紧急呼叫子系统是在行人或车辆遇到紧急情况需要求助时，可以按下一键求助按钮进行呼叫，使得对应辖区的安防指挥中心平台上会弹出报警信息位置，方便做到快速响应、联网援助、就近出警，极大地提高处理突发事件的效率；定时巡检子系统包括就近派单模块和位置推送模块，可以实现定期对智慧灯杆上的相关设备终端进行巡检，一旦发现问题，就会自动生成异常警报，并将该位置传送回后台管理中心，由后台中心发出派单信息，让就近作业人员前去进行处理；信息发布子系统通过局域网将智慧灯杆上的LED显示屏与平台进行对接，管理部门可以通过多媒体工作站来发对相应的信息，如公益广告、实时气象情况、交通流量情况、紧急事件等，从而进一步提升信息发布的管理效率；

更进一步地，该智慧灯杆综合管理平台采用二维/三维相结合的方式，一方面可通过三维显示来真实的展现智慧灯杆周围环境设施，给人以身临其境的感觉，极大的方便了相关工作人员了解现场结构，以便对现场突发事故采取正确有效的措施，另一方面，可通过二维显示简洁明快的表现出智慧灯杆的具体地理位置，并结合GIS系统方便了解周围的附属信息，无需过多操作，一目了然，该实施方式具体解决了现有技术中的智慧灯杆由于采集到的数据众多，比较分散，导致容易出现重复建设与信息孤岛壁垒的问题。

以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。

最后应说明的几点是：首先，在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变，则相对位置关系可能发生改变；

其次：本发明公开实施例附图中，只涉及到与本公开实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计，在不冲突情况下，本发明同一实施例及不同实施例可以相互组合；

最后：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。