道路照明信息管理系統研究與實踐

董茂強

（上海市城市綜合管理事務中心，上海200023）

道路照明具有數量多、分布廣的特點。隨著信息化和遠程監控技術的發展，城市道路照明管理部門大多都部署了信息系統或監控系統，采用科學、高效的手段實施管理，并通過照明控制，達到節約能源的目的。

道路照明是道路附屬設施，各個地方的管理機構不一樣，主要由建設管理部門或電力部門來管理。由于歷史沿革，不少道路照明的建設、養護和管理單位是同一部門或同一單位。按照國家事業單位分類改革的精神，承擔行政職能、從事生產經營活動和從事公益服務的事業單位，將逐步轉為行政機構、企業或公益類事業單位。這一改革方向對道路照明信息管理系統的架構產生了較大影響。

1 需求分析和功能設計

按照建設、管理、維護相分離的原則進行道路照明信息管理系統的需求分析和功能設計。通常的道路照明信息管理系統包含設施管理、建設管理和維護管理等。

設施管理是對道路照明設施包括燈桿、燈具、控制箱、監控設備、管道、線纜、井等的屬性信息、地理位置信息進行管理，主要功能有顯示、統計、查詢、編輯和圖文互訪等。隨著多功能桿的建設和應用，按需增加桿上搭載設施的管理。

建設管理是對新建、改建、擴建道路涉及道路照明設施以及既有道路單獨新增照明設施的建設項目進行管理。根據項目實施主體的不同，建設管理模塊分為兩類：1）直接管理。道路照明管理部門是建設單位，主要功能為項目管理，包括項目的進度、質量和投資等方面的管理；2）間接管理。道路照明管理部門對道路照明建設單位進行管理，建設工作由各級政府職能部門或代建單位承擔，主要功能為項目基本信息報送、設計文件意見征詢、驗收和移交接管等。

維護管理是對道路照明的日常維護作業情況包括養護維修計劃、養護維修作業、養護質量和安全文明施工等進行管理。管理部門一般通過市場化的方式選擇維護隊伍，委托第三方監督維護隊伍的作業質量。維護管理模塊主要功能包括巡檢計劃、報修派單、應急搶修和維修記錄等。

監控管理通過監控設備采集道路照明的運行數據，分析統計設施的運行狀態，預警故障信息，同時根據開關燈策略，控制道路照明的開關。

能耗管理是基于道路照明能耗的收集情況，如能耗的實時監測或電力部門的計量，對道路照明的能耗情況進行統計、查詢、分析和展示。

輔助決策是根據道路照明設施的運行年限、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和更新改造提供建議，制定策略，作近期維修計劃和中長期維修計劃等。

應急管理按照道路照明應急預案的要求，進行應急演練、應急處置和應急指揮，管理應急物資和應急隊伍。

考核管理根據是否直接管理道路照明設施分兩類：對于直接管理的設施，考核日常維護隊伍，考核內容為道路照明設施的運行狀況及維護單位內、外業的檢查情況；對于行業管理，通過行業管理的要求，如更新設施信息、上報設施運行狀況等，評價行業管理單位。

社會監督主要通過與市民熱線或網格化管理平臺的對接，及時處理道路照明投訴，同時提供對外服務的公眾平臺，接收公眾投訴，發布投訴處理狀態，反饋投訴結果。

2 系統建立

系統開發的基礎和核心是網絡架構和數據庫設計?？茖W的網絡架構能確保系統的訪問安全和便捷，合理的數據庫結構設計有利于數據的快速查詢、調用和擴充。道路照明信息管理系統的數據庫主要為空間數據庫和屬性數據庫。

2.1 空間數據庫的建立

空間數據主要用于展示道路照明設施的地理位置，通過設置空間范圍來統計、查詢，與設施的屬性進行圖文互訪。道路照明空間數據包括控制箱、燈桿、管道和井等部件的信息，并存在 “箱－管－桿”的拓撲關系。

2.2 屬性數據庫的建立

屬性數據庫包含道路照明的靜態信息和動態信息。靜態信息包括道路照明設施的基本屬性，動態信息包括道路照明的運行監控信息和維修信息等。

1）道路照明靜態信息主要由燈桿屬性、燈具屬性、控制箱屬性和控制設備屬性等構成。設施發生變化，靜態信息才更新，調整的頻率相對較低。靜態信息中的燈桿屬性如表1所示。

表1 燈桿屬性

2）道路照明動態信息記錄道路照明設施的運行狀況，主要由巡檢記錄、維修記錄、電流巡測記錄和電壓巡查記錄等構成。動態信息隨時間變化的頻率較高，如電流巡測記錄頻率在30 min左右。

根據系統的各功能模塊建立數據庫后，系統的業務流程圖如圖1所示。

2.3 網絡架構

按照國家電子政務的要求，各地方建設政務外網，與互聯網邏輯隔離，服務于各級黨委、人大、政府和法院等政務部門。各級道路照明的管理部門一般通過政務外網來辦理道路照明業務、管理照明設施。

照明監控涉及整個城市道路照明的控制，對城市的運行安全至關重要，因此，其網絡的安全性應重點考慮。監控設備一般采用無線網絡，通過運營商APN專網線路，實現監控的封閉式控制。

為方便道路照明業務辦理用戶，如建設單位報建道路照明工程，維護單位接收、上傳維修任務等，對外業務辦理的網上窗口部署在互聯網上。

通過防火墻和交換機與照明管理系統服務器聯通，實現網絡安全和訪問便捷。道路照明信息管理系統網絡拓撲圖見圖2。

圖1 道路照明信息管理系統業務流程圖

圖2 道路照明信息管理系統網絡拓撲圖

3 上海市道路照明信息管理系統

依據上海市人民政府辦公廳 《關于建立本市道路和公共區域照明長效管理機制的意見》 （滬府辦［2015］87號），建立 “政企分開、市區分工、建管分離、管養分開”的道路和公共區域照明長效管理機制。道路照明的行政主管部門為上海市住房和城鄉建設管理委員會，上海市城市綜合管理事務中心承擔市管道路照明設施的具體管理工作。浦東新區和松江、青浦、嘉定、金山、奉賢、崇明區的建設行政管理部門是所轄區域的道路照明行政主管部門，負責所轄區域道路照明的監督管理工作，其區管道路照明設施的運行維護工作由所屬區照明主管部門和照明管理機構承擔。經過幾年的努力，上海市已建立政企分工明確、市與區縣兩級管理的機制，提升了道路照明的管理效率和服務水平。

在體制改革的過程中，按照上述研究思路，上海市開發完成了全市的道路照明信息管理系統，分為設施管理、建設管理、維護管理、監控管理、能耗管理、輔助決策、應急管理、考核管理和社會監督9個功能模塊，按照建、管、養分離和市區兩級分工管理部署。截至目前，納入系統的燈桿共63萬余根，燈盞近70萬，控制箱15余萬，其中，市里直接管理燈盞數為26萬。全市道路照明控制箱全部安裝了區域控制器 （Area Control Unit，ACU），實現遠程監控的全覆蓋。隨著上海近兩年大規模的合桿建設，系統正在開發綜合桿管理模塊。上海市道路照明信息管理系統界面如圖3所示。

圖3 上海市道路照明信息管理系統界面圖

4 結論

基于道路照明各相關單位、部門職責的分析和系統開發過程中核心內容的研究，探索建立道路照明設施全覆蓋、全壽命、全過程的信息管理系統。道路照明信息管理系統為各級道路照明管理部門實施科學、高效、精細化的管理提供了有效手段。隨著管理的深化和技術的發展，道路照明在智慧城市的建設及功能拓展應用上將發揮重要作用。