構(gòu)建面向綜合桿等城市家具的光纖數(shù)字底座研究

周中柱 孫運明

摘要：隨著“十四五”時期要堅定不移建設(shè)制造強國、質(zhì)量強國、網(wǎng)絡(luò)強國、數(shù)字中國，統(tǒng)籌推進基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，構(gòu)建系統(tǒng)完備、高效實用、智能綠色、安全可靠的現(xiàn)代化基礎(chǔ)設(shè)施體系的要求，如何構(gòu)建城市神經(jīng)元系統(tǒng)光纖數(shù)字底座成為重要研究課題，本文從城市綜合桿等信息基礎(chǔ)設(shè)施的現(xiàn)狀、建設(shè)模式及解決辦法等角度梳理有關(guān)智慧城市的數(shù)字底座建設(shè)發(fā)展趨勢，以期對數(shù)字城市的綜合桿建設(shè)發(fā)展有所啟發(fā)。

關(guān)鍵詞：基礎(chǔ)設(shè)施;綜合桿;數(shù)字底座;策略研究

一、引言

傳統(tǒng)燈桿在城市中具有覆蓋廣泛、功能種類繁雜等特點，如果僅僅用來照明或者搭載城市部分功能，顯然沒有充分發(fā)揮它的價值，而且導(dǎo)致城市道路兩側(cè)多桿林立、雜序無章、維護困難等諸多不利因素。因此多桿合一的需求逐漸清晰，尤其搭載5G微站的綜合桿得到了政策的大力宣導(dǎo)與激勵。

隨著智慧城市的發(fā)展，結(jié)合數(shù)字底座為基礎(chǔ)的5G綜合桿產(chǎn)業(yè)是一個逐步演進的過程，如何規(guī)劃好綜合桿的統(tǒng)籌建設(shè)、應(yīng)用模式等問題逐漸成為當前重要的研究課題。

二、綜合桿的概念

綜合桿為各類城市管理和服務(wù)設(shè)施提供了統(tǒng)一物理搭載平臺，實現(xiàn)了“一桿多用”、“多桿合一”的城市桿體基礎(chǔ)設(shè)施共建共享目標，為發(fā)展智慧城市、城市數(shù)字化轉(zhuǎn)型打下了堅實基礎(chǔ)，也是未來推進新基建整體升級、筑牢數(shù)字底座基石的必然方向。

三、面向數(shù)字底座的建設(shè)目標

秉持“做減法、全要素、一體化”方針，貫徹以部門管理為中心向服務(wù)需求為中心轉(zhuǎn)變的理念，以綜合桿設(shè)施為載體，按照“統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一建設(shè)、統(tǒng)一管理”的理念要求，對照“最高標準、最好水平”，綜合運用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算、智能傳感等技術(shù)，構(gòu)建面向綜合桿等城市家具設(shè)施的光纖數(shù)字底座，形成與城市數(shù)字化轉(zhuǎn)型相適應(yīng)的骨干神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)體系，打造新一代信息基礎(chǔ)設(shè)施與城市公共設(shè)施融合發(fā)展的新型數(shù)治基礎(chǔ)設(shè)施標桿，推動城市管理效率和服務(wù)質(zhì)量的提升。

按照“集約共享、先進實用、標準規(guī)范、開放兼容、安全可靠”的原則，建設(shè)面向綜合桿等城市家具的光纖數(shù)字底座。

（一）一張骨干神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，打造數(shù)字化城市設(shè)施

將光纖網(wǎng)絡(luò)作為綜合桿設(shè)施的基礎(chǔ)功能，對部署方式、覆蓋范圍、接入標準、資源管理等進行統(tǒng)一規(guī)劃和設(shè)計?；诠怖|入桿、同纜分纖、統(tǒng)一成端的模式，合理利用網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)資源和調(diào)度節(jié)點，對信息光纜、設(shè)備箱接入等進行集約化建設(shè)。針對5G綜合基站部署，支撐運營商建設(shè)配套的光纖接入網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)重點區(qū)域、重點道路的雙千兆網(wǎng)絡(luò)全覆蓋，夯實寬帶城市的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)。

（二）一個綜合管理平臺，支撐城市精細化管理

以統(tǒng)一管理、開放共享為目標，建設(shè)配套的綜合信息管理平臺，為綜合桿設(shè)施及搭載的各類應(yīng)用提供統(tǒng)一的資源調(diào)度、狀態(tài)監(jiān)控、安全管理和信息發(fā)布等網(wǎng)絡(luò)管理服務(wù)。將綜合桿設(shè)施搭載的光纖接入申請、設(shè)計、建設(shè)、調(diào)度和維護等不同階段流程數(shù)字化，實現(xiàn)全生命周期的在線管理。

（三）一套標準技術(shù)體系，提升運營和服務(wù)能級

為保障網(wǎng)絡(luò)建設(shè)管理過程的安全、高效，基于管線公司專業(yè)的運維團隊，規(guī)范的管理機制和豐富的運維經(jīng)驗，建立“技術(shù)+管理”的一體化標準規(guī)范體系，提升網(wǎng)絡(luò)整體的運營服務(wù)能級。

（四）開放兼容合作模式，衍生數(shù)字化場景融合

按照治理數(shù)字化轉(zhuǎn)型的整體要求，綜合網(wǎng)絡(luò)、平臺和感知技術(shù)，對各類城市神經(jīng)元主體實現(xiàn)區(qū)域內(nèi)的“物聯(lián)”、“數(shù)聯(lián)”和“智聯(lián)”。

四、綜合桿的搭載策略

綜合桿設(shè)施所搭載的設(shè)備主要有道路運營管理類設(shè)施、城市安全服務(wù)設(shè)施、城市公共服務(wù)設(shè)施三類。綜合桿主要搭載應(yīng)用有照明、交通信號燈、交通指示牌、治安監(jiān)控、交通監(jiān)控、環(huán)境監(jiān)測、LED顯示屏（氣象發(fā)布、路況發(fā)布、廣告發(fā)布、停車引導(dǎo)）、通信基站等，滿足智慧城市5G通信、智慧交通和公共服務(wù)等各種應(yīng)用需求。

綜合桿搭載應(yīng)用場景的信號傳輸分為有線傳輸和無線傳輸，其中有線傳輸包括光纖接入和電纜接入，無線傳輸主要采用NB-IOT和5G等接入方式。綜合桿的接入線纜主要分為配線線纜（A段）和匯接線纜（B段），其中配線線纜（A段）是指從綜合設(shè)備箱到桿體搭載設(shè)備的線纜，匯接線纜（B段）是指綜合設(shè)備箱到用戶單位的網(wǎng)絡(luò)線纜。針對不同搭載應(yīng)用場景，綜合桿設(shè)施光纖需求圖如圖2所示。

（一）交通監(jiān)控

在綜合桿上主要的安裝設(shè)備有：傳統(tǒng)視頻、卡口外的智能感知設(shè)備（多功能雷達、聲音定位探頭（聲吶）、遠光燈抓拍槍機）和非視頻類產(chǎn)品（速度反饋屏、LED顯示屏）等。主要實現(xiàn)電子警察、實線變道、違法停車、高空監(jiān)控、斑馬線不禮讓行人、行人闖紅燈系統(tǒng)、AR相機、多目標雷達、違法鳴笛等功能。

一般在綜合桿設(shè)備箱內(nèi)安裝電源模塊、光電轉(zhuǎn)換器，一端通過五類線上桿搭載設(shè)備，另一端通過光纖接入用戶單位的網(wǎng)絡(luò)，單端設(shè)備需要1-2芯光纖。個別監(jiān)控設(shè)備采用光纖直接上桿的方式，實現(xiàn)傳輸接入，光纖需要1-2芯。

（二）治安監(jiān)控

分布在全市的各個角落，作為“眼睛”守衛(wèi)著城市平安，主要在城市出入口、交通主干道、非主干道、公園、廣場、政府、醫(yī)院、企業(yè)、學(xué)校、城市商圈等區(qū)域布放治安監(jiān)控，實現(xiàn)“全域覆蓋、全網(wǎng)共享、全時可用、全程可控”的治安監(jiān)控功能。一般在綜合桿設(shè)備箱內(nèi)安裝電源模塊、光電轉(zhuǎn)換器，一端通過五類線上桿搭載設(shè)備，另一端通過光纖接入用戶單位的網(wǎng)絡(luò)，單端設(shè)備需要1-2芯光纖。個別監(jiān)控設(shè)備采用光纖直接上桿的方式，實現(xiàn)傳輸接入，光纖需要1-2芯。

（三）照明、交通信號燈

分別接入照明控制箱和交通控制箱，均不接入綜合設(shè)備箱。

（四）環(huán)境監(jiān)測

主要采用以無線接入方式為主，部分在綜合設(shè)備箱內(nèi)安裝后臺設(shè)備，通過五類線或信號線上桿搭載設(shè)備。上聯(lián)通過光纖接入用戶單位的網(wǎng)絡(luò)，單端設(shè)備需要1-2芯光纖。

（五）LED顯示屏

主要采用五類線或HDMI線上桿，上聯(lián)通過光纖接入用戶單位的網(wǎng)絡(luò)，單端設(shè)備需要1-2芯光纖。

五、可行性分析

（一）技術(shù)可行性

本項目在建設(shè)方面借鑒了諸多項目的成功經(jīng)驗，并結(jié)合實際情況做了細致和充分的設(shè)計準備工作。針對構(gòu)建面向綜合桿等城市家具的光纖數(shù)字底座項目具體需求，采用集約化建設(shè)方式可節(jié)省通信管道資源，利用定制化數(shù)字接口在綜合桿內(nèi)實現(xiàn)光纖分配，滿足各用戶光纖接入需求。采用智能ODN技術(shù)可實現(xiàn)對光纖資源管理的智能化，利用光纖傳感技術(shù)和智能井蓋等設(shè)施實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)維護的智能化。項目建設(shè)涉及的技術(shù)和產(chǎn)品都已成熟，因此在技術(shù)方面是可行的。

（二）經(jīng)濟可行性

通過對業(yè)務(wù)需求的精準預(yù)測進行光纖資源的預(yù)部署，各用戶單位可根據(jù)自身業(yè)務(wù)需求按需申請光纖資源，大大減少了光纜建設(shè)工程量。同時對已建成綜合桿設(shè)施區(qū)域采用集約化方式建設(shè)溝通管道，對新建綜合桿設(shè)施區(qū)域采用與綜合管道同步建設(shè)溝通管道。光纜和管道的集約化施工，各需求單位按需使用，大大降低了光纜和管道的建設(shè)投資，因此本項目從經(jīng)濟方面是可行的。

六、結(jié)束語

通過綜合桿的建設(shè)，搭載多功能設(shè)備載體，筑牢城市數(shù)字底座，是城市家具中重要的一環(huán)，許多城市都在更新公共基礎(chǔ)設(shè)施，但各類問題也逐一顯現(xiàn)，如何對系統(tǒng)進行整合進行利用是當今面臨的重要課題。應(yīng)根據(jù)桿體的不同位置，結(jié)合具體需求，進行一桿一方案設(shè)計，這就需要我們不斷總結(jié)經(jīng)驗，來制定中國個性化的綜合桿建設(shè)策略，以實現(xiàn)城市的綠色、數(shù)字化發(fā)展。

作者單位：周中柱? ? 孫運明? ? 華信咨詢設(shè)計研究院有限公司

參? 考? 文? 獻

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