道路照明信息管理系統(tǒng)研究與實(shí)踐

董茂強(qiáng)

（上海市城市綜合管理事務(wù)中心，上海200023）

道路照明具有數(shù)量多、分布廣的特點(diǎn)。隨著信息化和遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)的發(fā)展，城市道路照明管理部門(mén)大多都部署了信息系統(tǒng)或監(jiān)控系統(tǒng)，采用科學(xué)、高效的手段實(shí)施管理，并通過(guò)照明控制，達(dá)到節(jié)約能源的目的。

道路照明是道路附屬設(shè)施，各個(gè)地方的管理機(jī)構(gòu)不一樣，主要由建設(shè)管理部門(mén)或電力部門(mén)來(lái)管理。由于歷史沿革，不少道路照明的建設(shè)、養(yǎng)護(hù)和管理單位是同一部門(mén)或同一單位。按照國(guó)家事業(yè)單位分類改革的精神，承擔(dān)行政職能、從事生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)和從事公益服務(wù)的事業(yè)單位，將逐步轉(zhuǎn)為行政機(jī)構(gòu)、企業(yè)或公益類事業(yè)單位。這一改革方向?qū)Φ缆氛彰餍畔⒐芾硐到y(tǒng)的架構(gòu)產(chǎn)生了較大影響。

1 需求分析和功能設(shè)計(jì)

按照建設(shè)、管理、維護(hù)相分離的原則進(jìn)行道路照明信息管理系統(tǒng)的需求分析和功能設(shè)計(jì)。通常的道路照明信息管理系統(tǒng)包含設(shè)施管理、建設(shè)管理和維護(hù)管理等。

設(shè)施管理是對(duì)道路照明設(shè)施包括燈桿、燈具、控制箱、監(jiān)控設(shè)備、管道、線纜、井等的屬性信息、地理位置信息進(jìn)行管理，主要功能有顯示、統(tǒng)計(jì)、查詢、編輯和圖文互訪等。隨著多功能桿的建設(shè)和應(yīng)用，按需增加桿上搭載設(shè)施的管理。

建設(shè)管理是對(duì)新建、改建、擴(kuò)建道路涉及道路照明設(shè)施以及既有道路單獨(dú)新增照明設(shè)施的建設(shè)項(xiàng)目進(jìn)行管理。根據(jù)項(xiàng)目實(shí)施主體的不同，建設(shè)管理模塊分為兩類：1）直接管理。道路照明管理部門(mén)是建設(shè)單位，主要功能為項(xiàng)目管理，包括項(xiàng)目的進(jìn)度、質(zhì)量和投資等方面的管理；2）間接管理。道路照明管理部門(mén)對(duì)道路照明建設(shè)單位進(jìn)行管理，建設(shè)工作由各級(jí)政府職能部門(mén)或代建單位承擔(dān)，主要功能為項(xiàng)目基本信息報(bào)送、設(shè)計(jì)文件意見(jiàn)征詢、驗(yàn)收和移交接管等。

維護(hù)管理是對(duì)道路照明的日常維護(hù)作業(yè)情況包括養(yǎng)護(hù)維修計(jì)劃、養(yǎng)護(hù)維修作業(yè)、養(yǎng)護(hù)質(zhì)量和安全文明施工等進(jìn)行管理。管理部門(mén)一般通過(guò)市場(chǎng)化的方式選擇維護(hù)隊(duì)伍，委托第三方監(jiān)督維護(hù)隊(duì)伍的作業(yè)質(zhì)量。維護(hù)管理模塊主要功能包括巡檢計(jì)劃、報(bào)修派單、應(yīng)急搶修和維修記錄等。

監(jiān)控管理通過(guò)監(jiān)控設(shè)備采集道路照明的運(yùn)行數(shù)據(jù)，分析統(tǒng)計(jì)設(shè)施的運(yùn)行狀態(tài)，預(yù)警故障信息，同時(shí)根據(jù)開(kāi)關(guān)燈策略，控制道路照明的開(kāi)關(guān)。

能耗管理是基于道路照明能耗的收集情況，如能耗的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)或電力部門(mén)的計(jì)量，對(duì)道路照明的能耗情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、查詢、分析和展示。

輔助決策是根據(jù)道路照明設(shè)施的運(yùn)行年限、能耗管理要求、維修率和投訴等情況，為道路照明的日常維護(hù)和更新改造提供建議，制定策略，作近期維修計(jì)劃和中長(zhǎng)期維修計(jì)劃等。

應(yīng)急管理按照道路照明應(yīng)急預(yù)案的要求，進(jìn)行應(yīng)急演練、應(yīng)急處置和應(yīng)急指揮，管理應(yīng)急物資和應(yīng)急隊(duì)伍。

考核管理根據(jù)是否直接管理道路照明設(shè)施分兩類：對(duì)于直接管理的設(shè)施，考核日常維護(hù)隊(duì)伍，考核內(nèi)容為道路照明設(shè)施的運(yùn)行狀況及維護(hù)單位內(nèi)、外業(yè)的檢查情況；對(duì)于行業(yè)管理，通過(guò)行業(yè)管理的要求，如更新設(shè)施信息、上報(bào)設(shè)施運(yùn)行狀況等，評(píng)價(jià)行業(yè)管理單位。

社會(huì)監(jiān)督主要通過(guò)與市民熱線或網(wǎng)格化管理平臺(tái)的對(duì)接，及時(shí)處理道路照明投訴，同時(shí)提供對(duì)外服務(wù)的公眾平臺(tái)，接收公眾投訴，發(fā)布投訴處理狀態(tài)，反饋投訴結(jié)果。

2 系統(tǒng)建立

系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的基礎(chǔ)和核心是網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)?？茖W(xué)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)能確保系統(tǒng)的訪問(wèn)安全和便捷，合理的數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有利于數(shù)據(jù)的快速查詢、調(diào)用和擴(kuò)充。道路照明信息管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)主要為空間數(shù)據(jù)庫(kù)和屬性數(shù)據(jù)庫(kù)。

2.1 空間數(shù)據(jù)庫(kù)的建立

空間數(shù)據(jù)主要用于展示道路照明設(shè)施的地理位置，通過(guò)設(shè)置空間范圍來(lái)統(tǒng)計(jì)、查詢，與設(shè)施的屬性進(jìn)行圖文互訪。道路照明空間數(shù)據(jù)包括控制箱、燈桿、管道和井等部件的信息，并存在 “箱－管－桿”的拓?fù)潢P(guān)系。

2.2 屬性數(shù)據(jù)庫(kù)的建立

屬性數(shù)據(jù)庫(kù)包含道路照明的靜態(tài)信息和動(dòng)態(tài)信息。靜態(tài)信息包括道路照明設(shè)施的基本屬性，動(dòng)態(tài)信息包括道路照明的運(yùn)行監(jiān)控信息和維修信息等。

1）道路照明靜態(tài)信息主要由燈桿屬性、燈具屬性、控制箱屬性和控制設(shè)備屬性等構(gòu)成。設(shè)施發(fā)生變化，靜態(tài)信息才更新，調(diào)整的頻率相對(duì)較低。靜態(tài)信息中的燈桿屬性如表1所示。

表1 燈桿屬性

2）道路照明動(dòng)態(tài)信息記錄道路照明設(shè)施的運(yùn)行狀況，主要由巡檢記錄、維修記錄、電流巡測(cè)記錄和電壓巡查記錄等構(gòu)成。動(dòng)態(tài)信息隨時(shí)間變化的頻率較高，如電流巡測(cè)記錄頻率在30 min左右。

根據(jù)系統(tǒng)的各功能模塊建立數(shù)據(jù)庫(kù)后，系統(tǒng)的業(yè)務(wù)流程圖如圖1所示。

2.3 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

按照國(guó)家電子政務(wù)的要求，各地方建設(shè)政務(wù)外網(wǎng)，與互聯(lián)網(wǎng)邏輯隔離，服務(wù)于各級(jí)黨委、人大、政府和法院等政務(wù)部門(mén)。各級(jí)道路照明的管理部門(mén)一般通過(guò)政務(wù)外網(wǎng)來(lái)辦理道路照明業(yè)務(wù)、管理照明設(shè)施。

照明監(jiān)控涉及整個(gè)城市道路照明的控制，對(duì)城市的運(yùn)行安全至關(guān)重要，因此，其網(wǎng)絡(luò)的安全性應(yīng)重點(diǎn)考慮。監(jiān)控設(shè)備一般采用無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)運(yùn)營(yíng)商APN專網(wǎng)線路，實(shí)現(xiàn)監(jiān)控的封閉式控制。

為方便道路照明業(yè)務(wù)辦理用戶，如建設(shè)單位報(bào)建道路照明工程，維護(hù)單位接收、上傳維修任務(wù)等，對(duì)外業(yè)務(wù)辦理的網(wǎng)上窗口部署在互聯(lián)網(wǎng)上。

通過(guò)防火墻和交換機(jī)與照明管理系統(tǒng)服務(wù)器聯(lián)通，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)安全和訪問(wèn)便捷。道路照明信息管理系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D見(jiàn)圖2。

圖1 道路照明信息管理系統(tǒng)業(yè)務(wù)流程圖

圖2 道路照明信息管理系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D

3 上海市道路照明信息管理系統(tǒng)

依據(jù)上海市人民政府辦公廳 《關(guān)于建立本市道路和公共區(qū)域照明長(zhǎng)效管理機(jī)制的意見(jiàn)》 （滬府辦［2015］87號(hào)），建立 “政企分開(kāi)、市區(qū)分工、建管分離、管養(yǎng)分開(kāi)”的道路和公共區(qū)域照明長(zhǎng)效管理機(jī)制。道路照明的行政主管部門(mén)為上海市住房和城鄉(xiāng)建設(shè)管理委員會(huì)，上海市城市綜合管理事務(wù)中心承擔(dān)市管道路照明設(shè)施的具體管理工作。浦東新區(qū)和松江、青浦、嘉定、金山、奉賢、崇明區(qū)的建設(shè)行政管理部門(mén)是所轄區(qū)域的道路照明行政主管部門(mén)，負(fù)責(zé)所轄區(qū)域道路照明的監(jiān)督管理工作，其區(qū)管道路照明設(shè)施的運(yùn)行維護(hù)工作由所屬區(qū)照明主管部門(mén)和照明管理機(jī)構(gòu)承擔(dān)。經(jīng)過(guò)幾年的努力，上海市已建立政企分工明確、市與區(qū)縣兩級(jí)管理的機(jī)制，提升了道路照明的管理效率和服務(wù)水平。

在體制改革的過(guò)程中，按照上述研究思路，上海市開(kāi)發(fā)完成了全市的道路照明信息管理系統(tǒng)，分為設(shè)施管理、建設(shè)管理、維護(hù)管理、監(jiān)控管理、能耗管理、輔助決策、應(yīng)急管理、考核管理和社會(huì)監(jiān)督9個(gè)功能模塊，按照建、管、養(yǎng)分離和市區(qū)兩級(jí)分工管理部署。截至目前，納入系統(tǒng)的燈桿共63萬(wàn)余根，燈盞近70萬(wàn)，控制箱15余萬(wàn)，其中，市里直接管理燈盞數(shù)為26萬(wàn)。全市道路照明控制箱全部安裝了區(qū)域控制器 （Area Control Unit，ACU），實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控的全覆蓋。隨著上海近兩年大規(guī)模的合桿建設(shè)，系統(tǒng)正在開(kāi)發(fā)綜合桿管理模塊。上海市道路照明信息管理系統(tǒng)界面如圖3所示。

圖3 上海市道路照明信息管理系統(tǒng)界面圖

4 結(jié)論

基于道路照明各相關(guān)單位、部門(mén)職責(zé)的分析和系統(tǒng)開(kāi)發(fā)過(guò)程中核心內(nèi)容的研究，探索建立道路照明設(shè)施全覆蓋、全壽命、全過(guò)程的信息管理系統(tǒng)。道路照明信息管理系統(tǒng)為各級(jí)道路照明管理部門(mén)實(shí)施科學(xué)、高效、精細(xì)化的管理提供了有效手段。隨著管理的深化和技術(shù)的發(fā)展，道路照明在智慧城市的建設(shè)及功能拓展應(yīng)用上將發(fā)揮重要作用。