基于B/S架構(gòu)的城市數(shù)字化照明管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)

丁保勇,董玉德,張昌浩,劉蒙蒙

(合肥工業(yè)大學(xué)機(jī)械與汽車工程學(xué)院，安徽 合肥 230009)

引言

隨著城市規(guī)模的不斷擴(kuò)大，用于城市照明的電能消耗不斷增加，環(huán)境污染和能源短缺給人類帶來(lái)越來(lái)越多的挑戰(zhàn)[1-2]；路燈分布在城市的每條道路，深入到城市的各個(gè)角落，自然損壞和人為破壞的情況時(shí)常發(fā)生，因其分布廣，損壞率高的特點(diǎn)，給路燈的管理、維護(hù)工作帶來(lái)了很大困難；路燈管理部門多采用上路巡查的辦法來(lái)發(fā)現(xiàn)和排除故障，不僅反應(yīng)遲緩，且費(fèi)事費(fèi)力費(fèi)錢，遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于現(xiàn)代化道路照明的需要[3]。

基于以上分析，結(jié)合系統(tǒng)實(shí)際需求，采用B/S(Browser/Server,瀏覽器/服務(wù)器)架構(gòu)設(shè)計(jì)開發(fā)了城市數(shù)字化照明管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了集遠(yuǎn)程監(jiān)控、設(shè)備管理、策略設(shè)置、故障報(bào)警維護(hù)、報(bào)表導(dǎo)出和打印等多項(xiàng)功能于一體，滿足城市路燈管理可視化、柔性化、智能化的要求。

1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

1.1 系統(tǒng)架構(gòu)的選取和設(shè)計(jì)

選取合理的系統(tǒng)架構(gòu)對(duì)系統(tǒng)的性能有著重要影響。B/S相對(duì)C/S優(yōu)勢(shì)如下：1)擴(kuò)展性好，系統(tǒng)維護(hù)、升級(jí)方便，減輕了系統(tǒng)維護(hù)與升級(jí)的成本和工作量。2)主要事務(wù)邏輯在服務(wù)器端實(shí)現(xiàn)，大大簡(jiǎn)化了客戶端的電腦負(fù)荷。3)B/S建立在廣域網(wǎng)上，可隨時(shí)隨地進(jìn)行業(yè)務(wù)操作處理[4]。結(jié)合系統(tǒng)需應(yīng)用于上萬(wàn)盞路燈，并且后期需進(jìn)一步升級(jí)、維護(hù)的實(shí)際，因此系統(tǒng)選取B/S架構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)開發(fā)。

系統(tǒng)架構(gòu)主要分為三層：1)表示層。表示層是實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互的界面，系統(tǒng)采用瀏覽器方式供用戶操作，用于實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的操作控制以及空間數(shù)據(jù)的處理分析和結(jié)果顯示。2)業(yè)務(wù)邏輯層。業(yè)務(wù)邏輯層負(fù)責(zé)邏輯處理，通過(guò)數(shù)據(jù)綁定技術(shù)建立聯(lián)系，接受瀏覽器傳來(lái)的請(qǐng)求并傳給數(shù)據(jù)層，同時(shí)將處理結(jié)果返回到瀏覽器[5]。百度地圖API、Ajax(Asynchronous JavaScript and XML)[6]技術(shù)、JSON(JavaScript Object Notation)[7]數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)的結(jié)合構(gòu)成系統(tǒng)業(yè)務(wù)邏輯層的核心。3)數(shù)據(jù)訪問(wèn)層。數(shù)據(jù)訪問(wèn)層是對(duì)SQL Server數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)進(jìn)行添加、刪除、更新和查詢等。系統(tǒng)基本架構(gòu)如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)基本架構(gòu)圖Fig.1 The basic system structure diagram

1.2 系統(tǒng)總體功能設(shè)計(jì)

系統(tǒng)以Microsoft .NET Framework 3.5為開發(fā)環(huán)境，以Microsoft Visual Studio 2008為開發(fā)工具，使用功能強(qiáng)大的C#語(yǔ)言編寫，以JavaScript為客戶端腳本語(yǔ)言，以Microsoft SQL Server 2008為后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)管理工具。根據(jù)城市數(shù)字化照明管理系統(tǒng)的需求，系統(tǒng)采用結(jié)構(gòu)化和模塊化的設(shè)計(jì)思想，劃分為實(shí)時(shí)監(jiān)控、設(shè)備管理、策略設(shè)置、告警管理、維護(hù)管理、統(tǒng)計(jì)分析、用戶管理七個(gè)功能模塊，各功能模塊之間盡量達(dá)到了低耦合、高內(nèi)聚的要求[8]。

2 系統(tǒng)功能模塊設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)

系統(tǒng)功能模塊如圖2所示。

圖2 系統(tǒng)功能模塊圖Fig.2 The function module diagram of the system

2.1 實(shí)時(shí)監(jiān)控

對(duì)于WebGIS的選取，系統(tǒng)采用百度地圖實(shí)現(xiàn)地理信息可視化。通過(guò)