城市照明地理信息管理平台建设与应用

黎云

摘要：随着城市建设规模的不断扩大，传统的城市照明管理方式逐渐无法满足实际管理需求。文章通过信息化手段结合地理信息技术，使城市照明由传统管理方式向空间信息化管理方式过渡，能够充分利用有限的资源对庞大而复杂的照明设施实现全面的掌控。

关键词：城市照明；地理信息；照明设施管理；设施普查

1 需求分析

1.1 业务需求

1.1.1 基础数据的全面掌握

通过城市照明地理信息平台建设，全面掌握城市照明系统基础数据，建立有效的更新机制，以保障基础数据的“常用常新”。

1.1.2 充分利用现有信息资源

对接目前已有以及在建的信息系统，充分利用现有的信息资源，构建路灯相关基础数据库，通过统一的软件平台实现进行展示和利用。

1.1.3 实现有效的信息化管理

通过软件平台的建立，实现城市照明基础数据管理、路灯巡查养护、应急指挥调度、巡检车辆管理、政治保障等一系列城市照明管理业务的信息化管理。

1.1.4 提高公众参与度

建立有效的对外发布机制，通过多种手段将城市照明管理相关信息能及时快速地向社会公众公布；同时实现与公众的有效互动，公众可以对城市照明管理进行监督，从而提高城市照明管理水平。

1.2 功能需求

1.2.1 管理可视化

利用城市照明地理信息管理平台，实现城市照明系统设备设施的地理信息系统（Geographic Information System，GIS）展示、节点监测数据展示、车辆巡查轨迹展示等功能，将业务管理与GIS展示相结合，实现日常巡查养护业务、应急指挥调度业务的可视化，提高科学管理水平。

1.2.2 数据快速查询

由于城市照明系统涉及的设备设施众多，监测数据类型复杂，故而需要平台具备对各类数据的快速查询定位功能，如通过空间位置、设备设施属性、路灯编号、设施维护责任人、配电/用电设备编号、安装时间段等关键字进行业务数据的查询。

1.2.3 充分结合实际业务

根据城市照明系统巡查养护以及应急指挥调度的实际出发，基于GIS技术设计软件平台功能，满足平时服务养护作业，及时应急指挥调度的双重效用。

1.2.4 建立有效的公众沟通窗口

在微信公众号的基础上，构建城市照明管理的公众服务窗口，建立城市照明管理单位与社会公众的沟通，管理单位能够通过该窗口及时发布照明设施的维修、养护、管理信息，使公众能够及时了解，保障出行顺利平安；同时社会公众可以通过微信公众平台对城市照明设施运行故障灯问题进行监督举报建议的功能。

2 技术路线

作为应用系统开发的基础，平台必须具有很好的可移植性和可扩充性。为了可移植，平台开发的技术尽可能与操作系统无关，谈到与操作系统无关的开发技术，必然首推Java。要使系统具有可扩充性就必须采用通用的组件标准。由于J2EE是多层的分布式体系结构，使系统的操作和运行具有很好的灵活性；先进的Java计算方案如面向对象、独立于平台、快速集成、代码重用等，使系统具有良好的移植性和扩展性，所以建议选择J2EE作为系统的应用服务平台。

在技术体系结构方面，城市照明地理信息管理平台将以面向服务的SOA体系结构，来组织搭建整个系统的框架。

基于GIS技術进行系统设计，GIS技术可以有效地管理及展示具有空间属性的各种数据，丰富的开发接口能满足各类系统功能及业务功能的实现，且Web GIS可用于除了一般数据外的特殊数据类型，尤其是矢量数据的处理。

3 平台总体架构

3.1 基础设施层

城市照明地理信息管理平台依托于基础硬件设施建设（包括存储、服务器、网络等基础设施），综合集成照明设施监控终端（通过对接路灯微机监控系统及单灯控制系统），对路灯等市政照明设施的进行监控管理。

3.2 数据层

通过路灯基础数据采集以及对接现有路灯相关管理信息系统，获取路灯空间数据、属性数据、业务数据等，构建城市照明GIS数据库。

3.3 支撑层

支撑层主要是软件平台运行的基础软件支撑环境，通过报表引擎、GIS引擎、工作流等实现城市照明管理平台能够正常运行，软件平台功能实现。

3.4 业务应用层

以城市照明地理信息管理平台为基础服务平台，为业务应用系统提供基础服务，在此之上构建设施运行监控系统、应急指挥系统、设施投诉信息管理系统、路灯用电信息管理系统、外接用电信息管理系统、巡检车辆监管系统、政治保障系统等，以满足城市照明的日常业务应用需求。

3.5 交互展示层

软件平台具有跨平台、多终端的能力，实现从监控大屏、PC端、移动端等多种应用交互手段结合，通过GIS地图进行可视化展示，为路灯的日常养护管理等业务的开展提供有力的保障。

3.6 系统数据接口

通过系统数据接口，对接现有的“单灯控制系统”“路灯微机控制系统” “路灯考核管理系统”，获取基础数据、业务数据等，同时也为未来系统功能扩展提供可能。

4 建设内容

4.1 基础数据普查

对路灯及其配套设施的空间数据、属性数据进行普查和采集。通过基础数据的普查和采集，掌握照明网络及配套设施的整体状况，将所采集的照明设备、电缆、配电柜等相关设备设施的空间数据和数据的属性进行登记入库，并对各类数据进行专题管理，为管理软件平台GIS展示系统、业务功能等提供数据基础。

照明设施普查可基于现有测绘成果开展，充分利用现有的测绘成果，如：高分辨率卫星影像、大比例尺地形图，能极大地降低作业成本，缩短作业周期，并提高数据质量。

4.1.1 数据库设计

数据库空间参考建议使用CGCS2000坐标系，以便于数据的使用与共享。

其中地理信息数据利用Geodatabase模型进行数据管理[1]。数据库中数据以图层为单位进行存储，具体各图层按专题划分可分为基础底图数据和专题数据两大类，其中基础底图数据可使用天地图等在线地图服务数据，专题数据包含：基础专题数据、照明专题数据。基础专题数据可包含：人行道、隔离带、路面等；照明设施专题数据可包含：路灯、控制箱、变压器、低压电表、路灯井盖、路灯管线等；多媒体数据可包含：各类文档、图纸、照片、录像等数据。此外，还包含：检测数据库、管理业务数据库、共享数据库等。

4.1.2 作业流程及流程说明

作业流程如图1所示。（1）资料收集、整理。收集整理现有的照明设施相关资料以及基础测绘成果，如：地形图、影像图、照明设施竣工资料等。（2）外业普查。利用采集终端或图纸调绘等方式进行照明设施外业普查，普查最好由相关管理单位或者养护部门配合，以避免设施遗漏、错采等情况。（3）内业编辑。根据外业采集的成果和现有的照明设施资料按照预先设计的数据库格式规范进行内业编辑。（4）质检。质检工作包含外业质检和内业质检，质检具体规范及要求可参考相关国家标准或行业标准。（5）成果入库普查成果录入数据库进行统一管理。

4.2 制定相关制度及标准规范。

通过制定相关制度和标准规范，实现城市照明系统日常巡检养护、应急指挥、政治保障等业务实现流程标准化、规范化；另外制定标准化的数据规范和数据接口，以保障软件平台的可扩展性。

4.3 建立基于GIS的城市照明管理综合数据库

对接目前已经或正在建设的信息化系统，以此为基礎，结合普查基础数据成果以及现有的业务数据，构建基于GIS技术的城市照明管理综合数据库，为软件平台提供数据支持[2]。

4.4 建设城市照明管理平台软件

通过平台软件的建设，辅助日常管理，提高管理运营水平，平时服务日常运维、养护等业务，及时可以辅助调度决策、提高应急响应速度。平台功能可包含：设施运行监控、投诉信息管理、用电信息管理、巡检管理、应急指挥、公众服务等。

4.5 外部系统对接

外部系统对接包括原有或在建的系统对接实现互联互通，以及与城市地理信息共享平台（如：天地图）对接获取相关地图基础数据。

5 结语

利用信息化手段对城市照明设施及相关业务进行管理能够极大地提高管理效率及管理水平，地理信息系统技术的运用为资产管理、监测数据管理、日常养护业务管理等提供了图形可视化展现方式，能够极大地提高管理效率，从而更好地服务于大众。

[参考文献]

[1]叶蕾.浅谈数码城市GIS技术与城市照明[J].灯与照明，2005（1）：14-18.

[2]凌伟.利用GIS技术实现路灯管理信息化[J].城市照明，2009（4）：22-24.