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1系統構建思想
1.1系統建設的目標
通過建立城市照明設施信息管理與控制系統,實現信息采集并構建信息數據庫;運用科學化管理手段,對城市路燈設施和景觀照明設施進行系統的控制、維護、管理,建立地理信息系統(GeographicInformationSystem,GIS)綜合管控平臺;對照明設施進行精細化管理分析,為管理者提供決策輔助;實現城市內相關管理部門之間項目管理信息的共享與互通。
1.2系統結構框架
本系統為城市照明管理單位、城市照明設施維護單位、政府職能部門及其他橫向單位提供綜合信息應用、數據共享與交換以及業務協同等服務,由數據中心、城市照明設施信息管理與控制系統功能模塊、共享交換及接口服務系統、基礎硬件及網絡層4大部分組成。其中數據中心是本系統的基礎,通過數據共享與交換系統采集橫向單位的數據,向上可向城市照明設施信息管理與控制系統功能模塊提供數據支持,對外提供數據共享服務。城市照明設施信息管理與控制系統功能模塊實現對城市照明設施的規范化及系統化管理。共享交換及接口服務系統是由基于通用技術的數據共享交換引擎和管理配置監控程序構成的,起到橋梁和樞紐的作用,實現城市照明管理單位與其他單位的鏈接和協同功能?;A硬件和網絡層是指可靠的基礎硬件條件以及符合系統運行的網絡環境。
2系統功能模塊研究
本系統主要包括城市路燈設施管理與維護、城市路燈控制管理、景觀照明設施管理與維護、景觀照明設施控制管理、GIS綜合管控平臺、燈具庫管理平臺、申報平臺、查詢平臺以及涉及到與城市照明管理相關的其他業務數據的共享功能等。
2.1城市照明設施管理與維護
城市照明設施管理與維護分為城市路燈設施管理與維護模塊,以及景觀照明設施管理與維護模塊。每個模塊均包括照明設施信息管理、照明參數分析、照明設施維護決策分析、費用分析和日志等功能。
2.1.1照明設施信息管理
照明設施信息管理是整個城市照明信息管理和控制系統信息的基礎,為城市照明設施的管理提供基礎數據。路燈設施的數據信息包含:所在道路、道路寬度、管養單位、所在區或縣、路段名稱、道路等級、平均燈距、燈具類型、燈具功率、燈具數量、燈具容量、電源類型、電源容量、燈桿類型、燈桿高度、燈桿數量、導線類型、導線規格、電源三遙設備型號、最近改造日期、竣工日期、所在項目名稱、項目建設費用等。景觀照明的數據信息包含:建(構)筑物名稱、建(構)筑物性質、建(構)筑物詳細地址、棟數、區域劃分、區域屬性、開關箱編號、開關箱位置、開關狀態、供電地址、所屬區、維護管理單位、箱型、控制方式、所屬公(專)變房、饋線名稱、供電方式、電表表號、項目名稱、建成時間、建設費用、維護費用、用電負荷、用電量、電費、燈具類型、燈具功率、燈具數量、燈具容量和三遙設備型號等。同時,本模塊可提供新增、查詢、變更、刪除、申報、打印、輸出等功能。準確完整的照明設施基礎信息是提高路燈管養單位的維護管理水平,以及對照明設施進行改造的基礎條件。
2.1.2照明參數分析
照明參數分析對節約能源,提高行車及行人舒適度具有十分重要的意義。其中對節約能源具有重要影響的是能耗分析,主要包括:1)光源能耗分析,主要為光通量、光效變化情況分析,并可監測電壓、光源功率等;2)器件能耗分析,主要為輔助器件的能耗分析,包括補償電容、鎮流器、以及供電線路損耗等。路燈照明參數中對道路行車和行人的舒適度影響最大的參數為道路照度。本模塊通過路面情況信息、燈具信息、電桿間距及路燈布局信息,按照路燈配光曲線模型對路燈照度等照明參數進行分析,并自動生成分析報表,同時,將傳統路燈與節能路燈(如LED路燈)的各項指標進行對比分析,對路燈設施的維護或節能改造提供輔助決策依據。
2.1.3照明設施維護決策分析
照明設施維護決策分析是根據燈具、電源、三遙設備、燈桿、導線的使用壽命、建設時間及環境現況進行維護決策分析,得出需要維護的設備清單方案以及照明設施維護管理方案,作為工程計劃的輔助決策依據。照明設施維護決策分析能進一步提高照明管理和決策部門的維護效率和服務水平,對照明設施的日常管理、設計施工、分析統計、發展預測、規劃決策等提供多層次、多功能綜合服務。
2.1.4費用分析
根據照明設施的基礎信息進行費用分析,作為電費、維護費申報計劃的依據材料,費用分析可提供多種不同方式數據統計信息。
2.1.5日志
建立城市照明設施管理與維護日志,提供運行監視和故障恢復機制、系統跟蹤等功能。
2.2城市照明設施控制管理
城市照明設施控制管理分為城市路燈控制管理模塊與景觀照明設施管理模塊,是本系統中城市照明設施控制的功能模塊,主要包含:三遙控制管理和視頻監控管理等功能子模塊。
2.2.1三遙控制管理
三遙控制管理功能利用了計算機信息化管理技術、現代通訊技術和智能節電技術,綜合實現對城市照明設施按區域、按時間段、按季節、以及其他需求進行智能化控制,節約能源的同時,大大減少城市照明設施的管理難度,是城市照明現代化管理的發展方向。有以下主要功能特點:控制范圍組網靈活,可以分層次設定管理;智能運行,可以對照明設施進行遠程全自動監控;實時遠程采集照明設施各項工作參數;突發事件報警,可以及時上報照明設施故障位置、數據,供維護人員分析處理;可通過系統自動控制路燈和景觀燈的開關時間,且能隨時調整;可通過系統調整節電運行參數等。此功能提高了維護管理單位的工作效率及管理水平。
2.2.2視頻監控管理
視頻監控管理結合城市視頻監控設備,對照明設施進行視頻監測的可視化管理,可遠程監控路燈、景觀燈的亮燈情況以及相關設施設備發生的可視化故障等。
2.3GIS綜合管控平臺
隨著城市現代化的飛速發展,人們對城市照明的需求越來越高,如何利用地理信息系統(GIS)技術實現對城市照明的信息化管理和規劃,促進城市照明管理和規劃的標準化、集約化、智能化和節能化,已成為當前GIS領域的1個研究熱點。GIS是現代城市管理信息化建設的必然發展方向,它可以改變城市運行信息管理的現有模式,采用系統可視化的表達形式與交互技術,使得管理者能夠目睹、探索以至立即理解大量的信息。GIS綜合管控平臺是城市照明設施數據庫管理和照明設施控制有效結合的功能模塊。此平臺實現了路燈、景觀照明設施的可視化操作,具有快捷的查詢與瀏覽能力,實時顯示信息、模擬實際狀態、提供決策分析、完善綜合統計及權限管理等。使管理者以直觀的可視化方式,方便、簡捷地把控信息管理,并能根據需求選定區域內照明設施進行區域統計分析,實現了分區域、分路段控制,使得管理者的管理、決策活動變得輕松方便。
2.4燈具庫管理平臺
燈具庫管理平臺主要基于健全和完善的燈具產品、燈具生產企業數據庫,在實施照明工程時,可為選擇燈具產品、供貨廠家提供參考。主要分為照明企業信息管理和燈具產品信息管理燈主要功能子模塊。此模塊提供查詢統計功能,可按條件篩選具備相關條件的燈具企業、燈具產品,得出城市照明企業信息、燈具產品信息的統計分析報表。通過對系統登記的企業所具備的資質情況及提供的產品信息進行分析、比較,為城市照明工程項目建設的招投標或是產品推薦提供決策支持。
2.4.1照明企業信息管理
照明企業信息管理通過對照明企業實施資質驗證、公司實力分析、產品質量性能檢測、信譽度測評等,建立優質照明企業數據庫,為以后照明建設工程的燈具廠商選擇提供參考。
2.4.2燈具產品信息管理
通過對燈具進行照明參數分析、性能測試等質量性能檢測,建立符合一定標準的燈具產品數據庫,將此作為以后實施照明建設工程時選擇燈具的參考資料。
2.5申報平臺
采用網上申報的方式,實現路燈信息申報、景觀照明工程信息申報、燈具產品信息申報等功能,平臺提供兩方面的功能:申報功能和審核功能。申報部門向管理部門提供新建或改造的照明工程的城市路燈信息、景觀照明工程設施的工程信息、燈具產品信息等相關數據進行報送;管理部門對申報部門提交的數據進行審核和管理。信息申報管理以照明設施為基礎,補充、完善以及更新相關項目的詳細信息,形成景觀照明工程信息、路燈信息、燈具產品信息臺賬,作為相關輔助決策分析的準確基礎數據。申報數據審核主要為城市照明管理部門對申報部門申報的數據進行把關、審核,為保證數據的準確性,分為三級審核(初審、復審和終審),只能通過審核的申報數據才能入庫管理。
2.6查詢平臺
查詢平臺為用戶提供各類數據的綜合查詢功能,為不同的數據信息提供個性化的查詢功能,支持多條件、多維度的數據綜合查詢功能,對查詢結果可以按Word、Excel、Web、PDF、CSV和TIFF等多種文件格式導出數據。主要包括路燈信息查詢、景觀照明工程設施信息查詢、燈具產品信息查詢功能、數據導出等功能。
2.7輔助決策分析指標模型
為給照明設施管理單位提供決策輔助,本系統建立了1套規范、科學、合理、實用并能適應城市照明管理的城市照明設施管理輔助決策分析指標模型,此模型根據科學的指標評價分析實現對城市照明設施的評價打分,評分結果將為城市照明管理決策提供參考。
2.7.1評價模型管理
評價模型是評價打分的基礎,其動態調整是本系統靈活實現此功能的基礎。評價模型管理包括評價項目組織、指標抽取、評價等級設置、評價結果處理。設定評價模型名稱:定義評價模型的名稱,因為系統中可以存在多個評價模型,在評價時,可以從評價模型庫中選擇1個或多個模型進行評價。選擇評價項目:從評價項目管理庫里選擇評價項目,通過評價項目的組織,可以設定模型從哪些方面進行評價。抽取評價指標:指選擇評價項目后,從評價指標庫里給每個評價項目抽取評價指標,評價指標一般只選擇最高的一層級別,最高級別以下的級別,系統會自動關系到評價項目中。生成評價模型:對多個評價項目進行設置,并結合評價評分規則設置、評分等級設置、評分結果處理設置,生成評價模型。評分等級設置:對評價可能出現的分數進行評級,如綜合評定得分在75分(含75分)以上的為AAA級;綜合評定在50~75分(含50分)之間的為AA級;綜合評定得分在50分以下的為A級。評分結果處理設置:設置評分等級所對應的結果處理。
2.7.2評價指標管理
建立動態評價指標體系,并根據實際情況對評價指標進行調整、測試及管理等。評價指標管理是系統的基礎,是組成評價模型的基本元素,其主要功能是評價指標的增加、刪除、修改,評價指標內容瀏覽、查詢等,主要實現對評價指標的入庫管理。
2.7.3評價打分
系統通過評價模型和評價指標,對系統內的評價項目進行自動打分,最終給出分析結果,供決策參考。
2.8數據共享交換平臺
城市照明設施信息管理與控制系統的數據信息涉及到城市照明設施維護管理單位、政府職能部門以及其他單位的數據信息,需要進行整合管理,實現城市照明管理數據共享和交換。本系統的數據共享交換平臺提供了數據交換配置管理功能,為不同的業務系統提供數據交換的定義。引入并定義各個業務或公共系統的數據庫以及數據庫中各種類型的數據表,選擇不同的字段進行數據映射定義,實現了不同數據庫、表、字段的數據傳遞,并按照數據交換規則對數據交換過程進行了定義、轉換和加工。通過定義好的服務,實時或定時進行數據交換,實現不同數據源之間的交換功能,保證了業務系統的數據整合。數據交換平臺具有兼容性,支持多種數據源之間的數據交換,支持數據交換的監控和管理功能,為管理人員提供多種健康報表和分析功能。
3結語
根據對城市路燈照明設施的信息管理與控制、景觀照明設施的信息管理與控制、GIS綜合管控平臺、燈具庫管理平臺、申報平臺、查詢平臺、輔助決策分析指標模型、數據共享交換平臺等進行的較為深入的分析,提出了具體的系統模型,為建立1個信息完整、服務全面、功能完善而且具有很好的可使用性、可操作性的城市照明設施綜合管理信息系統提供了參考。
作者:王慶璞 單位:廣州市照明建設管理中心