城市路灯监控解决方案
一、城市路灯监控面对的问题
城市路灯监控系统是采用计算机信息管理和工业自动化控制技术以及各种先进的无线传输手段，对城市路灯设施进行线控、点控、点测等多种科学有效的控制管理，实现“六遥”（遥调、遥测、遥控、遥视、遥传、遥信）控制、节约电能和提高工作效率的先进管理的方式，是提高城市照明高施现代管理水平的科学手段。依托高科技的融入，结合实际，开发设计出实用性强的城市路灯监控系统，成为城市照明设施管理部门的强烈愿望。 由于高科技技术含量和工作方式各有不同，城市路灯监控系统的设计原理多种多样，不同的设计原理，效果也不尽相同。因此，在设计城市路灯监控系统时应以实用性为原则，满足远程控制、实时监控、数据收集、适时调光、灯具保护、动态节电等功能需求。城市路灯监控系统的标准化、开放性、通用性、稳定性和可扩展性成为现阶段城市路灯监控系统的重要考核指标。
二、Sammi城市路灯监控解决方案
Sammi城市路灯监控系统综合运用在线监测、自动化控制、地理信息系统（GIS）、远程无线网络通信等先进技术，建立起一个连接整个城市路灯照明设备网络的无线通信平台、资源管理平台与监控管理平台。解决方案面向城市路灯设施管理、城市路灯监控及管理、规划与辅助决策、呼叫中心、客户服务、车辆管理及应急指挥等业务的应用系统，为城市路灯的监控调度指挥与规划决策提供强大实用的手段，全面提高城市路灯综合监控管理的效率。
图 1 Sammi城市路灯监控解决方案构成1. 数据层
系统建立在城市路灯监控综合数据库基础之上，根据对城市路灯监控业务的分析，该综合数据库包括以下内容：
城市路灯监控实时数据库
负责接收、存储与管理城市路灯远程测控设施的运行状态的原始信号数据（实时数据库是由库和接收程序组成的，接收程序不断的从指定终端取得数据，然后存入数据库。比如一秒取一个数据，数据经程序存入数据库）。
城市路灯监控模型数据库
负责存储与管理城市路灯监控业务模型数据（用于城市路灯运行状态原始信号数据的逻辑解析）、以及城市路灯监控仿真模型数据（用于城市路灯状况的可视化仿真显示）。
城市路灯设施运行状态数据库
负责接收、存储与管理经过信号解析后的所有RTU设施的运行状态数据，并提供历史数据管理功能。
城市路灯设施专题数据库
负责存储与管理全市范围内所有监控的城市路灯设施数据，包括这些设施的静态空间信息及其属性信息等。
基础地理空间数据库
负责存储全市域范围内的基础地理数据，包括行政区划、路网、植被、水系、建筑物等信息，条件许可情况下，还包括遥感影像数据。基础地理空间数据构成城市路灯监控管理的空间基础。
城市路灯监控综合数据库是监控中心内部不同应用系统、不同技术平台、不同功能操作环境下保证内外信息流的畅通和有效利用的关键，该综合数据库也是监控中心内外部实现资源共享的基础。
2. 中间层
中间层主要包括空间数据库服务、监控运行服务以及相关的Web服务。通过这些运行在应用服务器及数据库服务器上的服务程序实现城市路灯监控与地理信息系统的基本业务。
空间数据库服务
城市路灯监控管理建立在地理空间信息基础之上，不仅能够进行传统的监控操作，还能够实现基于空间的道路信息可视化，以及相关的空间查询与检索等操作。同传统的关系型数据库不同，空间信息是具有严格的空间数学参考的非结构化数据，目前采用空间数据引擎实现的空间数据库技术是实现大范围空间数据管理的主流技术。
监控运行服务
传统的工业测控技术采用的是软硬件一体化设计，系统具有高耦合度与专用性特点，伴随市政建设的发展，更多的智能照明设施也逐步进入到城市路灯网络之中。不同的产品具有不同测控软件，极易造成系统的复杂，并难以控制、管理与维护。基于统一的监控运行服务，则将所有的监控业务都集中到监控网络内部的数据流动上，实现了监控业务同测控设施的分离，系统真正实现可扩展性与设备无关性。监控运行服务主要包括三个部分：监控信号实时接收服务、监控信号解析服务、监控可视化仿真服务。
Web远程监控服务
主要包括基于WebGIS技术的地图服务与基于Web的远程监控服务两部分。通过Web远程监控服务，监控中心能够实现在Web环境下的城市路灯设备运行状态的查询、检索及其远程控制的任务目标。中间层采用的主要软件产品包括Sammi Server以及商用地理信息系统平台软件。
3. 业务层（嵌入开发层）
业务层负责城市路灯监控业务逻辑的实现。业务层主要包括电子地图的功能设计与技术实现，基于地理空间环境下的“五遥”监控功能的具体定义与技术实现，地理空间数据管理的功能定义与技术实现，远程测控设施管理的功能定义与技术实现等。
业务层既是系统的业务逻辑层，也是系统的嵌入开发层。根据系统的城市路灯监控业务管理的需求，业务层采用嵌入式开发组件和监控工具包的API接口进行客户化功能定制开发。业务层/嵌入开发层采用的主要软件产品包括Sammi APIs开发包和GIS开发组件。
4. 表现层
表现层是系统与用户间实现业务交互、数据交互的客户端程序部分。表现层负责用户身份的确认、用户输入数据的逻辑一致性与完成性的验证，实现用户信息正确输入到系统内部；同时，表现层负责把系统处理的业务结果输出、展现给最终用户，其中包括各种监控设施的仿真控制环境、电子地图的可视化表现以及各种统计报表的展现等内容。
项目建设包括Client/Server架构下的中心运行软件环境，也包括Browse/Server架构下的基于浏览器的远程Web监控软件环境。
5. 用户层
用户层构成系统的最终使用者，是系统需求的来源，也是系统功能的最终服务目标。用户层主要由四类用户组成：
远程测控设施（RTU）
包括城市路灯、广场照明、小区照明、厕所灯照明以及广告灯箱照明设施，相关区域测控的接点控制箱（未来还包括各种单点测控设备），以及调压测控设施和遥视摄像头设施等。
监控管理人员
包括城市路灯监控中心的系统运行的业务管理人员、系统管理人员、呼叫中心座席值班人员等。
共享资源用户
包括城市交通管理部门实现道路监视视频信息及交通流量信息的共享用户等。
其他用户
包括市政管委、交管局、市政热线等各类平台用户；以及其他相关政府部门、企事业单位及社会公众等。
三、Sammi城市路灯监控中心应用部署
1. 组网方案
监控中心的组网方案参见下图，城市路灯监控中心的外围部分——道路照明设施、远程测控设施（RTU）、远程访问客户端、以及用户的其他应用系统等，不在该组网方案中进行设计。
图 2 城市路灯监控中心组网方案2. 集中监控部署
在城市路灯照明总体规模不大时，可以采用集中监控部署与运行方案。参见下图示例：
图 3 集中监控运行模式3. 多级中心监控部署
随着城市路灯建设的深入，集中监控运行模式将不能够适用于未来的需求，此时，可以采用多级中心运行模式，参见下图示例：
图 4 多级中心监控运行模式四、技术特点与优势
基于Sammi监控软件地理信息系统软件产品建立的城市路灯监控系统具有如下的技术特点与优势：
- 工业级、高可靠性的监控信息产品
- 监控业务与测控设施分离方便系统扩展与升级
- 可视化虚拟监控环境与数字地图的完美结合
- 高速传输与低带宽占用
- 即拆即用的系统维护能力
- 快速的系统部署能力
