城市照明地理信息管理平臺建設(shè)與應(yīng)用

黎云

摘要：隨著城市建設(shè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，傳統(tǒng)的城市照明管理方式逐漸無法滿足實(shí)際管理需求。文章通過信息化手段結(jié)合地理信息技術(shù)，使城市照明由傳統(tǒng)管理方式向空間信息化管理方式過渡，能夠充分利用有限的資源對龐大而復(fù)雜的照明設(shè)施實(shí)現(xiàn)全面的掌控。

關(guān)鍵詞：城市照明；地理信息；照明設(shè)施管理；設(shè)施普查

1 需求分析

1.1 業(yè)務(wù)需求

1.1.1 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的全面掌握

通過城市照明地理信息平臺建設(shè)，全面掌握城市照明系統(tǒng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，建立有效的更新機(jī)制，以保障基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的“常用常新”。

1.1.2 充分利用現(xiàn)有信息資源

對接目前已有以及在建的信息系統(tǒng)，充分利用現(xiàn)有的信息資源，構(gòu)建路燈相關(guān)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫，通過統(tǒng)一的軟件平臺實(shí)現(xiàn)進(jìn)行展示和利用。

1.1.3 實(shí)現(xiàn)有效的信息化管理

通過軟件平臺的建立，實(shí)現(xiàn)城市照明基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理、路燈巡查養(yǎng)護(hù)、應(yīng)急指揮調(diào)度、巡檢車輛管理、政治保障等一系列城市照明管理業(yè)務(wù)的信息化管理。

1.1.4 提高公眾參與度

建立有效的對外發(fā)布機(jī)制，通過多種手段將城市照明管理相關(guān)信息能及時快速地向社會公眾公布；同時實(shí)現(xiàn)與公眾的有效互動，公眾可以對城市照明管理進(jìn)行監(jiān)督，從而提高城市照明管理水平。

1.2 功能需求

1.2.1 管理可視化

利用城市照明地理信息管理平臺，實(shí)現(xiàn)城市照明系統(tǒng)設(shè)備設(shè)施的地理信息系統(tǒng)（Geographic Information System，GIS）展示、節(jié)點(diǎn)監(jiān)測數(shù)據(jù)展示、車輛巡查軌跡展示等功能，將業(yè)務(wù)管理與GIS展示相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)日常巡查養(yǎng)護(hù)業(yè)務(wù)、應(yīng)急指揮調(diào)度業(yè)務(wù)的可視化，提高科學(xué)管理水平。

1.2.2 數(shù)據(jù)快速查詢

由于城市照明系統(tǒng)涉及的設(shè)備設(shè)施眾多，監(jiān)測數(shù)據(jù)類型復(fù)雜，故而需要平臺具備對各類數(shù)據(jù)的快速查詢定位功能，如通過空間位置、設(shè)備設(shè)施屬性、路燈編號、設(shè)施維護(hù)責(zé)任人、配電/用電設(shè)備編號、安裝時間段等關(guān)鍵字進(jìn)行業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的查詢。

1.2.3 充分結(jié)合實(shí)際業(yè)務(wù)

根據(jù)城市照明系統(tǒng)巡查養(yǎng)護(hù)以及應(yīng)急指揮調(diào)度的實(shí)際出發(fā)，基于GIS技術(shù)設(shè)計軟件平臺功能，滿足平時服務(wù)養(yǎng)護(hù)作業(yè)，及時應(yīng)急指揮調(diào)度的雙重效用。

1.2.4 建立有效的公眾溝通窗口

在微信公眾號的基礎(chǔ)上，構(gòu)建城市照明管理的公眾服務(wù)窗口，建立城市照明管理單位與社會公眾的溝通，管理單位能夠通過該窗口及時發(fā)布照明設(shè)施的維修、養(yǎng)護(hù)、管理信息，使公眾能夠及時了解，保障出行順利平安；同時社會公眾可以通過微信公眾平臺對城市照明設(shè)施運(yùn)行故障燈問題進(jìn)行監(jiān)督舉報建議的功能。

2 技術(shù)路線

作為應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)的基礎(chǔ)，平臺必須具有很好的可移植性和可擴(kuò)充性。為了可移植，平臺開發(fā)的技術(shù)盡可能與操作系統(tǒng)無關(guān)，談到與操作系統(tǒng)無關(guān)的開發(fā)技術(shù)，必然首推Java。要使系統(tǒng)具有可擴(kuò)充性就必須采用通用的組件標(biāo)準(zhǔn)。由于J2EE是多層的分布式體系結(jié)構(gòu)，使系統(tǒng)的操作和運(yùn)行具有很好的靈活性；先進(jìn)的Java計算方案如面向?qū)ο?、?dú)立于平臺、快速集成、代碼重用等，使系統(tǒng)具有良好的移植性和擴(kuò)展性，所以建議選擇J2EE作為系統(tǒng)的應(yīng)用服務(wù)平臺。

在技術(shù)體系結(jié)構(gòu)方面，城市照明地理信息管理平臺將以面向服務(wù)的SOA體系結(jié)構(gòu)，來組織搭建整個系統(tǒng)的框架。

基于GIS技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計，GIS技術(shù)可以有效地管理及展示具有空間屬性的各種數(shù)據(jù)，豐富的開發(fā)接口能滿足各類系統(tǒng)功能及業(yè)務(wù)功能的實(shí)現(xiàn)，且Web GIS可用于除了一般數(shù)據(jù)外的特殊數(shù)據(jù)類型，尤其是矢量數(shù)據(jù)的處理。

3 平臺總體架構(gòu)

3.1 基礎(chǔ)設(shè)施層

城市照明地理信息管理平臺依托于基礎(chǔ)硬件設(shè)施建設(shè)（包括存儲、服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)等基礎(chǔ)設(shè)施），綜合集成照明設(shè)施監(jiān)控終端（通過對接路燈微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)及單燈控制系統(tǒng)），對路燈等市政照明設(shè)施的進(jìn)行監(jiān)控管理。

3.2 數(shù)據(jù)層

通過路燈基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采集以及對接現(xiàn)有路燈相關(guān)管理信息系統(tǒng)，獲取路燈空間數(shù)據(jù)、屬性數(shù)據(jù)、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)等，構(gòu)建城市照明GIS數(shù)據(jù)庫。

3.3 支撐層

支撐層主要是軟件平臺運(yùn)行的基礎(chǔ)軟件支撐環(huán)境，通過報表引擎、GIS引擎、工作流等實(shí)現(xiàn)城市照明管理平臺能夠正常運(yùn)行，軟件平臺功能實(shí)現(xiàn)。

3.4 業(yè)務(wù)應(yīng)用層

以城市照明地理信息管理平臺為基礎(chǔ)服務(wù)平臺，為業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)提供基礎(chǔ)服務(wù)，在此之上構(gòu)建設(shè)施運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)、應(yīng)急指揮系統(tǒng)、設(shè)施投訴信息管理系統(tǒng)、路燈用電信息管理系統(tǒng)、外接用電信息管理系統(tǒng)、巡檢車輛監(jiān)管系統(tǒng)、政治保障系統(tǒng)等，以滿足城市照明的日常業(yè)務(wù)應(yīng)用需求。

3.5 交互展示層

軟件平臺具有跨平臺、多終端的能力，實(shí)現(xiàn)從監(jiān)控大屏、PC端、移動端等多種應(yīng)用交互手段結(jié)合，通過GIS地圖進(jìn)行可視化展示，為路燈的日常養(yǎng)護(hù)管理等業(yè)務(wù)的開展提供有力的保障。

3.6 系統(tǒng)數(shù)據(jù)接口

通過系統(tǒng)數(shù)據(jù)接口，對接現(xiàn)有的“單燈控制系統(tǒng)”“路燈微機(jī)控制系統(tǒng)” “路燈考核管理系統(tǒng)”，獲取基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)等，同時也為未來系統(tǒng)功能擴(kuò)展提供可能。

4 建設(shè)內(nèi)容

4.1 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)普查

對路燈及其配套設(shè)施的空間數(shù)據(jù)、屬性數(shù)據(jù)進(jìn)行普查和采集。通過基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的普查和采集，掌握照明網(wǎng)絡(luò)及配套設(shè)施的整體狀況，將所采集的照明設(shè)備、電纜、配電柜等相關(guān)設(shè)備設(shè)施的空間數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)的屬性進(jìn)行登記入庫，并對各類數(shù)據(jù)進(jìn)行專題管理，為管理軟件平臺GIS展示系統(tǒng)、業(yè)務(wù)功能等提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

照明設(shè)施普查可基于現(xiàn)有測繪成果開展，充分利用現(xiàn)有的測繪成果，如：高分辨率衛(wèi)星影像、大比例尺地形圖，能極大地降低作業(yè)成本，縮短作業(yè)周期，并提高數(shù)據(jù)質(zhì)量。

4.1.1 數(shù)據(jù)庫設(shè)計

數(shù)據(jù)庫空間參考建議使用CGCS2000坐標(biāo)系，以便于數(shù)據(jù)的使用與共享。

其中地理信息數(shù)據(jù)利用Geodatabase模型進(jìn)行數(shù)據(jù)管理[1]。數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)以圖層為單位進(jìn)行存儲，具體各圖層按專題劃分可分為基礎(chǔ)底圖數(shù)據(jù)和專題數(shù)據(jù)兩大類，其中基礎(chǔ)底圖數(shù)據(jù)可使用天地圖等在線地圖服務(wù)數(shù)據(jù)，專題數(shù)據(jù)包含：基礎(chǔ)專題數(shù)據(jù)、照明專題數(shù)據(jù)。基礎(chǔ)專題數(shù)據(jù)可包含：人行道、隔離帶、路面等；照明設(shè)施專題數(shù)據(jù)可包含：路燈、控制箱、變壓器、低壓電表、路燈井蓋、路燈管線等；多媒體數(shù)據(jù)可包含：各類文檔、圖紙、照片、錄像等數(shù)據(jù)。此外，還包含：檢測數(shù)據(jù)庫、管理業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫、共享數(shù)據(jù)庫等。

4.1.2 作業(yè)流程及流程說明

作業(yè)流程如圖1所示。（1）資料收集、整理。收集整理現(xiàn)有的照明設(shè)施相關(guān)資料以及基礎(chǔ)測繪成果，如：地形圖、影像圖、照明設(shè)施竣工資料等。（2）外業(yè)普查。利用采集終端或圖紙調(diào)繪等方式進(jìn)行照明設(shè)施外業(yè)普查，普查最好由相關(guān)管理單位或者養(yǎng)護(hù)部門配合，以避免設(shè)施遺漏、錯采等情況。（3）內(nèi)業(yè)編輯。根據(jù)外業(yè)采集的成果和現(xiàn)有的照明設(shè)施資料按照預(yù)先設(shè)計的數(shù)據(jù)庫格式規(guī)范進(jìn)行內(nèi)業(yè)編輯。（4）質(zhì)檢。質(zhì)檢工作包含外業(yè)質(zhì)檢和內(nèi)業(yè)質(zhì)檢，質(zhì)檢具體規(guī)范及要求可參考相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。（5）成果入庫普查成果錄入數(shù)據(jù)庫進(jìn)行統(tǒng)一管理。

4.2 制定相關(guān)制度及標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。

通過制定相關(guān)制度和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，實(shí)現(xiàn)城市照明系統(tǒng)日常巡檢養(yǎng)護(hù)、應(yīng)急指揮、政治保障等業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)流程標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化；另外制定標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)據(jù)規(guī)范和數(shù)據(jù)接口，以保障軟件平臺的可擴(kuò)展性。

4.3 建立基于GIS的城市照明管理綜合數(shù)據(jù)庫

對接目前已經(jīng)或正在建設(shè)的信息化系統(tǒng)，以此為基礎(chǔ)，結(jié)合普查基礎(chǔ)數(shù)據(jù)成果以及現(xiàn)有的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，構(gòu)建基于GIS技術(shù)的城市照明管理綜合數(shù)據(jù)庫，為軟件平臺提供數(shù)據(jù)支持[2]。

4.4 建設(shè)城市照明管理平臺軟件

通過平臺軟件的建設(shè)，輔助日常管理，提高管理運(yùn)營水平，平時服務(wù)日常運(yùn)維、養(yǎng)護(hù)等業(yè)務(wù)，及時可以輔助調(diào)度決策、提高應(yīng)急響應(yīng)速度。平臺功能可包含：設(shè)施運(yùn)行監(jiān)控、投訴信息管理、用電信息管理、巡檢管理、應(yīng)急指揮、公眾服務(wù)等。

4.5 外部系統(tǒng)對接

外部系統(tǒng)對接包括原有或在建的系統(tǒng)對接實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通，以及與城市地理信息共享平臺（如：天地圖）對接獲取相關(guān)地圖基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

5 結(jié)語

利用信息化手段對城市照明設(shè)施及相關(guān)業(yè)務(wù)進(jìn)行管理能夠極大地提高管理效率及管理水平，地理信息系統(tǒng)技術(shù)的運(yùn)用為資產(chǎn)管理、監(jiān)測數(shù)據(jù)管理、日常養(yǎng)護(hù)業(yè)務(wù)管理等提供了圖形可視化展現(xiàn)方式，能夠極大地提高管理效率，從而更好地服務(wù)于大眾。

[參考文獻(xiàn)]

[1]葉蕾.淺談數(shù)碼城市GIS技術(shù)與城市照明[J].燈與照明，2005（1）：14-18.

[2]凌偉.利用GIS技術(shù)實(shí)現(xiàn)路燈管理信息化[J].城市照明，2009（4）：22-24.