综合介绍或申报理由：
1、项目所属技术领域：随着智慧城市的发展，灯杆已不局限于传统的照明功能。智慧灯杆通过杆上设备的数据采集，能够通过数据的积累和分析实现智慧市政、智慧交通、智慧治安等功能。本项目提出的智慧灯杆是以多功能灯杆为基础，通过创新的轻量化结构设计、高效散热的LED新材料技术及高亮长寿命光源配光技术，并通过多杆合一技术集成各种物联网传感器设备，依托强大的综合管理平台，对各种物联网应用设备实现智能化管理。在首都机场、澳门市政以及广深港高铁等示范项目上，都已配备本项目研发的产品，为我国在城市国际竞争力上打下了坚实基础。 2、主要技术内容： （1）大跨度拱支结构及双升降式可调节多杆合一技术：以“新材料、结构力学、多功能”三大特征作为智能灯杆结构设计创新的核心思路，研发双升降可调节多杆合一技术，革新了传统灯杆功能单一，安装维护安全性差以及空间占用、视觉污染等。 （2）基于AlN高散热陶瓷基板的高效LED模组技术：基于LED照明散热、高效、长寿命的需求，首次具备完全知识产权的非水基注凝—流延复合工艺制备AlN散热膜片；提出了基于整体配光设计的陶瓷基板一体化封装方式，能实现LED芯片一次性封装； （3）基于城市灯杆的多场景融合智能系统：首创采用低功耗、抗干扰的宽带载波高速通信技术，开发了智能照明远程监控系统，可实现单灯远程智能控制、精确计量；首创基于5G物联架构，研发了面向城市灯杆互联的多场景融合智能系统，依托强大的综合管理平台，对各种物联网应用设备实现智能化管理。 3、技术经济指标 项目拥有国内授权发明专利6项，国内实用新型专利15项，外观设计专利3项，授权软件著作权1项，发表论文20余篇，其中高被引论文2篇。参与制定省级标准2项、主导发布团体标准1项。 应用推广及效益情况 公司先后承接拥有世界屋脊之称的青藏那曲物流中心，世界最快最长的武广客运专线，亚洲最大火车编组站-武汉北站、亚洲最大火车站北京西站、南站等典型工程。 智慧灯杆的成功开发推进了我国照明事业的技术进步和产品升级换代。促进产品结构的调整、改变经济增长方式起到了有力的推动作用，同时，可极 大满足国内外市场需求及增加就业机会，促进地方经济的发展，另外，本产品的成功开发极大地促进民族工业发展，提升国内照明产品附加值，提高国内照明企业在国际市场上的竞争力。同时，可大大增加企业经济效益及出口创汇能力，由此可见，本产品具有良好的经济效益和社会效益。项目完成单位近几年累计新增销售收入1.35亿元，累计新增利润1950万元。

项目缩略图：

相关项目图片：

主要技术参数：
陶瓷基板（AlN）：热导率W/M·K，180~210；光效＞160lm/w；芯片节温，下降5-8℃；灯具成本 下降20-30%。 智能照明通信方式：全国首家采用宽带PLC通信技术；速率 >2Mbps；线路识别：高速识别拓扑，用于线损计算、故障诊断及其他智能化应用；可靠性：全双工，分钟级组网、秒级通信。

技术及工艺创新要点：
围绕高强度高韧性结构性能提升、LED模组性能改善、多场景智能化应用、生产过程的低成本化等方面，项目从以下几个方面进行了创新： （1）高强高韧轻量化大跨度拱支结构及双升降式可调节多杆合一技术创新研究 （大跨度组合灯桥，专利号：ZL201210493648.8；一种可调节灯头LED路灯，受理号：201620010640.5）。 ①高强高韧轻量化大跨度拱支结构：大跨度拱支结构在高铁站、机场、桥梁等大型建筑工程中应用非常广泛。传统拱支结构受钢材质及结构力学设计影响，限制了其在全球超大项目应用范围。 本项目在拱支结构材料熔铸时对计算设定的高强度兼具高韧性铁基复合材料逐个逐项进行适量、适温、适时验证测试，通过反反复复数十次的攻关试验研究，使各项材质力学性能指标能满足相关高强高韧轻量化产品的应用需求。 本项目设计大跨度组合灯桥采用钢管桁架结构件拼接方式实现超大跨度连接。在造型方面，钢管桁架结构节点采用直接焊接，没有传统的连接板构件，节点形式简单。在施工方面，节点板处各杆件直接焊接，施工简单、速度快。钢管和大气接触面积小，利于防锈，维护更为方便。在受力方面，与传统的开口截面钢桁架相比，本产品能充分发挥材料强度，同时截面回转半径大，具有良好的抗压和抗弯承载力及较大刚度，结构稳定性好。该技术已经成功应用于亚洲最大编组站：武汉北站。 ②双升降式可调节多杆合一灯杆结构 围绕着易于维护、安全第一的思想，对灯杆结构和壳体进行了优化，设计了灯杆双升降式、壳体自由旋转的结构，通过杆体内单独设置的提升机构分别对灯盘和摄像盘进行升降，达到调节光线角度的功能，以适应不同环境下的光照需求，避免传统路灯360度发光造成的光损失，迅速调节路灯照射角度，安装维护方便，安全系数高，升降绳索分互不干扰，不会缠绕，安全可靠。多杆合一技术可实现路灯杆、监控杆、路牌杆、红绿灯杆等多种市政装置融合为一。该技术可节约空间占用、节约材料浪费、减少视觉污染并有利于国有资产集中管理。 （2）基于AlN高散热陶瓷基板的高效LED模组技术创新研究 ①高散热AlN氮化铝陶瓷基板材料 本项目国内首次并具备完全知识产权的非水基注凝—流延复合工艺制备AlN氮化铝散热膜片，在保证A1N高热导率、低介电常数、高电阻率、低比重、高机械强度等优势的同时， 提高AlN膜片的致密度和均匀性，并能减少干燥缺陷的产生。复合成形技术既可以克服流延工艺所带来的制备的生坯致密度低，上下表面均匀性差，同时可以克服注凝成型制备的生坯柔韧性差，不利于基片材料后期的打孔和封装等工艺问题。创新的注凝—流延成型工艺结合了流延成型和注凝成型的优点，能够利用原位固化机制制备出结构均匀、致密度高和韧性好的陶瓷生坯。同时，非水基注凝成型和流延复合技术，还可有效氮化铝的水解，提高氮化铝制品的性能与产率。流延成型大多都以有机物苯类或者酮类为溶剂，对环境污染及作人员的危害较为严重。在保证AlN陶瓷性能的前提下，本项目创新性采用无毒溶剂完全或部分代替有毒溶剂减少环境污染和危害，降低成本，促进AlN陶瓷的产业化发展。 ②一体化封装及高亮配光长寿命技术 本项目的设计创新在于全球首次研发了陶瓷基板一体化封装方式，即直接在AlN陶瓷基板上面制备光学碗杯和表面金属化工艺，使得LED芯片直接一次性封装在散热基板上。同时完成集成化的整体配光设计，从而避免了单颗灯芯封装。然后在采用贴片式的方式实现集成，从而造成散热聚集并增加成本。 高亮度配光长寿命LED模组设计借鉴仿生学原理设计出蝙蝠翼配光透镜。该技术具有结构紧凑、体积小、制作成本低的特点。齿块和齿形接头的设计保证路灯照射角度可以调节，齿形接头、齿块和扇形板内部设计的穿线孔，电源线从孔内穿过，不暴露在外面，防水防老化。 ③抗强电子干扰自由容置空间体技术 本项目从LED的自由曲面灯罩着手，构建特殊容置空间。发光单元位置可以根据容置空间进行改动，增加散热效果，使光场在该区域内进行了有效的调整。将光照范围扩大到高度3.5米宽度6.6米长度22米的最佳空间，在中心区域内能够提供均匀度大于0.28边缘照明度大于1.10x。经过一系列的检测试验比同类LED发光体在光强、均匀度、边缘照度等指标上具有显著提高。本项目提出的灯组能在恶劣环境下工作，同时具有更高的光强、均匀度、边缘照度；由于具备两种反光杯的调整，可以根据需要改变照明面积，具有更高的环境适应能力，并能在恶劣环境中有效控制光衰，保证寿命，具有抗电磁干扰性能。 该项目已经针对AlN高散热陶瓷基板的高效LED模组技术申请专利5项。目前1个发明专利、2个实用新型专利已授权。 （3）基于城市灯杆的多场景融合智能系统 ①智能照明远程监控系统（一种升降式投光灯塔智能监控系统，ZL201120113841.5） 传统路灯不具备单灯控制、线路监测、系统联动等功能。当发生道路积水漏电、断电事故时，一般采用人工巡检、投诉维修，效率低、成本高。 智能照明远程监控系统单灯控制器通信方式是中国首家采用宽带电力载波通信（HXZ12）技术并兼容国家电网标准，可兼容ZigBee、GPRS等物联网技术。该技术具有双向高速通信、强抗干扰能力等优势。 基于宽带电力载波通信的智能照明管理中心可实现快速精确计量抄表、单灯远程控制、按需照明、自动报警上传、自动电表升级。借助系统对路灯进行管理，可以对数据进行记录、统计、分析；自动巡检代替了传统的人工巡检，节省了大量的人力物力。最终实现减少电能浪费，降低碳排放和保护环境。 ②多场景融合智能系统 本项目不局限于智能照明，我们落脚点在智慧城市。路灯作为城市基础设施，延伸到城市的各个角落，与城市管理和居民生活息息相关，由于路灯的网格化分布、全天候在网、通电以及精确的GIS位置坐标，可依托5G技术和多杆合一技术在一根多功能灯杆上加装如摄像机、环境传感器等多种公共传感设备。作为城市物联网建设的绝佳载体，灯杆中将数字监控，车辆检测，显示屏最新信息发布，5G通信基站等多场景进行智能化融合，利用光纤和5G全覆盖式通信，能够达到汇聚端到接入端20KM以上的覆盖范围，并使得通信延时小于125ms，具备与城市管理云平台高速信息交互的功能。除此以外，每一个独立的智能化灯杆均可在设备中心进行独立控制，独立监控，并在GIS地图上显示所有灯杆的设别参数与运行状态，包含前端智能终端（摄像头、LED屏和环境传感器等）。

与国内外同类产品或同类技术的比较情况：
与当前国内同类技术主要参数、效益、市场竞争力的比较 在智慧灯杆领域，本项目总体水平处于国内领先，引领行业发展新趋势。本项目从LED光源技术到智能灯杆技术都具备引领市场的作用，并且本项目的智慧灯杆可以方便快捷的接入智慧城市网络，实现了本行业的持续发展。 目前，国内暂无一家照明企业能综合掌握从结构化、LED光源、智能化整体解决方案技术。本项目自主研发的智能灯杆装备有效解决了超大应用场景、超低功耗高亮长寿命照明、便捷接入智慧城市网络的历史性难题，填补了国内空白，相关技术指标均达到国际领先水平。

经济评价分析：
该项目产品的成功研发为公司节约了原材料成本、安装维修成本，人工成本，产品的合格率达99.9％以上。该新型智能照明投光灯杆的研制成功，方便了铁路部门的改造，减少了改造的投资；同时公司在研制的过程中充分考虑了该产品行业标准要求，总结了传统灯杆的优缺点，在满足结构强度的前提下，节约了安装成本及运输成本，同时提高了结构件热镀锌的质量，提高了防腐性能，从而延长了灯杆的使用寿命。且缩短了生产周期，产品质量可靠，深得用户的好评，为公司赢得良好的经济效益的同时也带来了巨大的社会效益。 项目完成单位近几年累计新增销售收入1.35亿元，累计新增利润1950万元。

实际运用案例和用户评价意见：
　项目产品先后被称为亚洲最大编组站的西安站，郑州北站，青藏那曲物流中心、哈尔滨集装箱中心均采用了我公司的灯杆。产品现在已形成批量生产供货规模，相继为亚洲最大的武汉编组站、新丰镇编组站、陕西红柠铁路、延安北站、广州动车段提供了此结构的灯杆。产品以其质量稳定，安装便捷等显著优点，为智慧城市的发展作出了应有的贡献，赢得了广大用户的一致好评。

获奖、专利情况：
获奖情况：项目产品获得“2019年中国产学研创新成果奖优秀奖”、“2020年度中国商业联合会科学技术奖三等奖”、“2021年获江苏省轻工协会科学技术奖二等奖”。 发明专利：1、大跨度组合灯桥，专利号 ：ZL201210493648.8；2、可调节亮度的照明装置，专利号 ：ZL200910306966.7；3、一种聚光调节式无蓝光、眩光危害的视觉保护照明灯，专利号：ZL202111125276.9；4、基于石墨烯材料技术实现循环散热效果的LED半导体器件，专利号：ZL202111078083.2。 实用新型专利：1、一种方便安装的大功率LED投光灯， 专利号：ZL2018216089269；2、TYPEⅢ高亮度配光长寿命LED模组路灯，专利号:ZL201620010641X；3、基于高散热基板及一体封装技术的高功率投光LED光引擎，专利号：ZL2016201089623； 4、一种智慧路灯，专利号：ZL2018217263953；5、一种带有稳定基座高度可调式路灯，专利号：ZL2018216089273。 外观设计专利：1、路灯（智慧-Ⅰ），专利号：ZL2018305959409；2、路灯（智慧-Ⅱ），专利号：ZL2018305959396；3、照明灯杆（智慧城市），专利号：ZL2019304544817。 软件著作权：1、中铁华宇照明电气线路智能集控软件V1.0，证书号：软著登字第6027524号；2、中铁华宇设备运行智能化调控软件V1.0，软著登字第6027627号；3、中铁华宇智慧物联网关动态实时监控软件V1.0，证书号：软著登字第6025490号；4、中铁华宇智慧城市基础数据信息综合管理平台V1.0，证书号：软著登字第6025033号。

专利分类：发明专利,实用新型专利,外观设计专利,其他专利

是否有“智能设计”：
基于城市灯杆的多场景融合智能系统 ①智能照明远程监控系统（一种升降式投光灯塔智能监控系统，ZL201120113841.5） 传统路灯不具备单灯控制、线路监测、系统联动等功能。当发生道路积水漏电、断电事故时，一般采用人工巡检、投诉维修，效率低、成本高。 智能照明远程监控系统单灯控制器通信方式是中国首家采用宽带电力载波通信（HXZ12）技术并兼容国家电网标准，可兼容ZigBee、GPRS等物联网技术。该技术具有双向高速通信、强抗干扰能力等优势。 基于宽带电力载波通信的智能照明管理中心可实现快速精确计量抄表、单灯远程控制、按需照明、自动报警上传、自动电表升级。借助系统对路灯进行管理，可以对数据进行记录、统计、分析；自动巡检代替了传统的人工巡检，节省了大量的人力物力。最终实现减少电能浪费，降低碳排放和保护环境。 ②多场景融合智能系统 本项目不局限于智能照明，我们落脚点在智慧城市。路灯作为城市基础设施，延伸到城市的各个角落，与城市管理和居民生活息息相关，由于路灯的网格化分布、全天候在网、通电以及精确的GIS位置坐标，可依托5G技术和多杆合一技术在一根多功能灯杆上加装如摄像机、环境传感器等多种公共传感设备。作为城市物联网建设的绝佳载体，灯杆中将数字监控，车辆检测，显示屏最新信息发布，5G通信基站等多场景进行智能化融合，利用光纤和5G全覆盖式通信，能够达到汇聚端到接入端20KM以上的覆盖范围，并使得通信延时小于125ms，具备与城市管理云平台高速信息交互的功能。除此以外，每一个独立的智能化灯杆均可在设备中心进行独立控制，独立监控，并在GIS地图上显示所有灯杆的设别参数与运行状态，包含前端智能终端（摄像头、LED屏和环境传感器等）

申报单位介绍：
公司概述： 中铁华宇紧跟国家战略、顺应时代潮流，致力于国家、城市和人民，提供全生命周期的优质服务。成立20多年以来，深耕细作，精准布局，现已遍布全国各地，赢得铁路行业首屈一指的品牌地位。坚定推动“一带一路”，京津冀一体化，长三角一体化，粤港澳大湾区、长江经济带，中部崛起以及雄安新区等国家战略规划，高标准高质量落实。参与中标有中老国际铁路磨万、玉磨铁路项目，塞内加尔铁路、肯尼亚铁路、安哥拉铁路等援非工程，为国家社会发展、生态文明建设、民族福祉贡献企业价值。 公司简介： 南通中铁华宇电气有限公司是一家集工程设计，施工，产品研发，生产销售，服务的系统解决方案供应商。公司创建于1997年，注册资金2亿元，现有职工160余人，工程技术人员80人。国家高新技术企业，江苏省专精特新小巨人企业，江苏省精品认证企业，江苏省LED智慧路灯标准、江苏省LED照明标准起草单位，团体标准T/JSIES005-2021《高速铁路用高效节能LED隧道照明灯具》主导单位，拥有省级技术中心、省级示范智能车间、省级著名商标、省名牌产品，省级大功率LED照明工程研究中心，企业院士工作站。 公司致力于LED大功率特种照明、户外通用照明、智能配电设备、钢结构灯塔、智慧城市平台管理、EMC合同能源管理系统解决方案。