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智慧城市照明监控系统设计获奖科研报告

摘要：为贯彻落实绿色照明发展理念，充分发挥城市照明在

改善出行环境、提升城市形象方面的重要作用，按照智慧城市建设框

架要求，本文提出了基于物联网、大数据、GIS等技术的智慧城市照

明监控系统设计方案。首先简要介绍了方案涉及的物联网技术、大数

据技术、GIS技术等，然后详细阐述了智慧城市照明监控系统的设计

方案、数据标准，最后分析了系统建设的意义和效益。此设计方案通

过运用多种信息化技术手段实现照明设施管理精细化、运行控制智能

化、信息资源共享化、分析决策科学化，能有效提升照明管理水平和

服务水平，为相关单位及人员提供借鉴和参考。

关键词：智慧城市;绿色照明;监控系统;物联网;GIS技术;

1引言

近些年来，随着我国社会经济和城市化的飞速发展，城市照明建

设也取得了长足的发展和进步，人们的夜晚生活条件得到了极大地改

善，城市面貌和形象也在不断更新和提升。但是城市照明设施能耗的

不断增长与能源紧缺之间的矛盾也越来越突出[1]。与此同时，人们

生活品质的提高也对夜间照明需求度和照明质量赋予了更高的要求，

社会对于照明设施亮灯率、修复及时率、照明质量、节能降耗等方面

的关注度日趋高涨，因此，积极运用新技术、新材料实现照明节能，

设计一套智能化、精细化的智慧城市照明监控系统已经成为各城市一

项非常重要的任务。

2智慧城市照明监控系统相關技术简述

2.1物联网技术简述

物联网（英语全称为InternetofThings，缩写为IOT），是互

联网、传统电信网等信息承载体，让所有能行使独立功能的普通物体

实现互联互通的网络[2]。简言之，就是“物物相连”的互联网。在

物联网络中，系统能够主动且随时对物体进行辨别、位置确定、跟踪、

监测控制并且智能化处理。学术界认为，物联网主要有以下几个特点：

第一，全面感知。任何个体的信息都能够借助RFID（RadioFrequency

Identification，即无线射频技术）、各式的传感器以及二维码等实

时获得。第二，可传递性。借助互联网络和其他电信网络相结合的方

式，任何个体的信息都能够及时地精准传递出去[3]。第三，信息智

能分析。运用互联网计算、模糊模式识别等智能处理技术能够对大量

的数据信息进行分析和运算，进而实现对物体的智能化管控。物联网

技术的应用为远程实时掌控照明运行状况提供了解决方案。

2.2大数据技术简述

大数据（bigdata），指无法在一定时间范围内用常规软件工具

进行捕捉、管理和处理的数据集合，是需要新处理模式才能具有更强

的决策力、洞察发现力和流程优化能力的海量、高增长率和多样化的

信息资产[4]。大数据技术的引入为智能照明故障分析、节能分析、

照明质量分析提供了有效的支撑。

2.3GIS技术简述

GIS（全称为GeographicInformationSystem）技术又称为地

理信息系统，是一个基于计算机硬件和软件系统，对全部或者一部分

地球表层空间（包含大气层在内）的地理信息数据进行收集、存储、

管理、分析和处理的计算机系统。GIS技术将地图与地理分析功能和

普通的查找、统计操作集合于一体[5]。GIS技术在运用于照明监控

系统后，能够更精确的展示照明设施分布及运行状况，为日常设施故

障准确定位和故障应急决策提供了依据。

3智慧城市照明监控系统设计方案

3.1建设目标

按照住建部《“十三五”城市绿色照明规划纲要》要求，以提高

城市照明管理服务水平、保障照明设施能够更加高效、长期和可靠的

运行、降低用电与运行成本为目标，利用物联网、云计算、大数据等

信息技术，通过系统集成、互联互通、应用协同，促进信息平台提升、

支撑业务集约化、提高决策智能化，搭建可拓展的、动态的“智慧城

市照明”框架体系，建立“用数据说话、用数据决策、用数据管理、

用数据创新”的管理机制，实现照明精细化管控、科学化运维，提高

照明监控系统运行与服务能力，实现智慧城市的发展要求。

3.2总体架构

智慧城市照明监控系统方案采用面向服务的架构（SOA）模式，

以“主题性分类、仓库式管理、整合化服务”的数据架构构建思路，

通过业务模型建立、信息资源规划、数据标准制定等方式，实现照明