gis技术在路灯监控管理系统的应用与实现(附件)
路灯管理是城市管理中技术含量最高、难度最大的一项工作，很大程度上反映了一个城市的经济实力、人文特色和现代化水平。随着路灯设施数量的增加，传统人工管理的弊端日趋明显。其一，耗费较大的人力和物力，大幅度地提高了管理费用；其二，不能实时监控路灯设施的运行状况，造成设施故障信息的滞后性。所以越来越多的研究员对路灯智能监管方面做出了研究。
GIS即地理信息系统，是一门新兴的技术。通过GIS技术可以很好的实现路灯位置信息管理以及路灯状态管理功能。本文研究是以Visual C++为开发工具，通过百度地图API以及Access数据库实现了一套GIS路灯管理系统，通过百度地图API实现电子地图的加载，路灯显示。通过系统框架操作数据库，实现路灯位置管理以及路灯状态管理。经测试该系统具有一定适用性。
关键词 路灯管理，GIS，数据库，百度地图
目 录
1 绪论 1
1.1 研究背景及意义 1
1.2 国内外研究现状和趋势 1
1.3 研究目标与研究内容 2
2 系统概要设计 2
2.1 GIS部分设计 3
2.2 路灯管理设计 4
2.3 本章小结 5
3 详细设计 5
3.1 地图功能实现 6
3.2 路灯管理 9
3.3 本章小结 15
结论 16
致谢 17
参考文献 18
附录 程序代码 19
1 绪论
1.1 研究背景及意义
随着城市的现代化，城市中的许多基础设施都在向着自动化控制的方向发展改进，对城市常用设施的自动化管理显得愈加重要。过去，城市中控制路灯的 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
方法采用人工控制和定时控制两种策略，这两种方法相对落后。无法对路灯的工作状态进行定时监控。GIS 技术给城市路灯的控制和管理带来了改进方向。本文是在GIS技术的基础上实现了城市路灯监控管理系统。
城市照明作为城镇基础设施建设的重要成分,不仅是人民群众的生产生活基本保障,也标志着一个城市实力和成熟的程度[1]。目前虽然很多城市建设的硬件上去了,但是相应的软件建设却落后了,在城市照明领域这个问题尤其突出。现有的城市照明路灯的大量管理工作仍然停留在人工手工管理阶段,城市的照明路灯的数量不断的增加，以及城市的规模不断的扩大，不断给路灯管理工作制造出前所未有的问题,对现代化的路灯管理方法和技术都提出了新的要求,为满足此需求需要采用一种科学、高效、合理的方法,我们对于控制路灯开关的实时性，准确性，亮灯情况，能量消耗等一系列指标作出了新的要求改进。现代化的路灯监控管理系统已经成为各大城市路灯建设的研发重点[2]，因此许多新的技术路灯管理系统也就相继出现了。
我国目前正在努力的向智慧城市投试点的方向推进，城市的路灯照明已然成为城市基础性设施建设不可或缺的一部分，想成为智慧城市的建设，以下内容必须得到城市管理人员的高度重视才行，就是对于建设的质量，运营的质量以及管理质量的部分都需要提高。本文通过GIS城市路灯监控管理系统可以很好的改善城市路灯照明的管理质量、提高管理效率，从而提高市民对城市路灯管理的满意需求度，响应了国家节能减排，绿色环保的号召。
1.2 国内外研究现状和趋势
国内采用对灯的控制方法相对比较简单，不但不能实现对路灯的实时监控、管理、维护等功能要求，而且也不能满足智慧城市路灯监控管理的要求。所以，我们需要兼顾城市现代化建设的大力发展跟对城市路灯系统的质量还有数量上的提高。常规的监控方式已不能全面、准确满足于城市发展的需要,同时又造成资源的极大浪费。因此，我们需要更为合理有效的管理系统跟管理方法，这样才可以有效改善之前的不足，实现有效的远程智能监控管理。随着计算机技术跟网络通讯技术的快速发展，这两种技术也得到了完美的结合，不仅实现了路灯的节能环保而且运行也相对稳定，还对路灯进行远程智能监控，维护也方面，更加节省人力物力，同时也可以美化城市形象，这样的高效的路灯网络监控系统也逐渐成为成为现代化城市的重要标志[4~6]。
国外从1990年便已经开始着手研发智能的路灯照明系统，现如今已经有很多在智能灯具跟照明的智能监控系统方面的成功案例[7]。比如，基于C-BUS总线的澳大利亚奇胜（Clipal），基于Dynet总线协议的邦奇（Dynalite），基于I-BUS总线协议，X-10的电力载波协议的德国ABB公司以及基于DALL协议的philips[8]。随着无线技术与网络技术完美结合的大力发展，最近，许多采用无线网络技术的网络灯光控制系统产品应运而生。无线网络技术不需要专有的网络线路，也不用连接电源线，只需采用电池供电即可[9]，它安装方便灵活，成本低廉等优点。
最近几年，我国的路灯网络监控系统已经有了不错的发展，不过还是处在发展过程阶段，在路灯的节能环保方面、灯光的调控的研究研发起步相对国外较晚，但是我国的路灯控制技术跟网络管理方面的研发确是有很大的发展。在节能环保方面，我国采用了一种新技术——定时调光技术，此技术可以通过对道路上的人流和车流情况的进行统计计算，然后依据统计出来的结果，用控制器来完成智能定时调光[10]，进而达到节能要求。
1.3 研究目标与研究内容
本文主要研究的内容包括以下四个方面：
（1）电子地图加载，可视化等操作。
（2）实现路灯位置管理。
（3）实现路灯状态管理。
（4）损坏路灯检测。
2 系统概要设计
本系统涉及模块包括两大部分。其一是GIS部分，在该部分中本文采用百度地图API进行GIS开发，主要功能包括地图加载，地图操作（地图放大，缩小，漫游），路灯位置显示（路灯可视化）等功能。其二是数据管理部分，主要涉及路灯位置查询，路灯状态查询，路灯信息的查询还有路灯的损坏状况的查询等四个方面的信息查询。
2.1 GIS部分设计
这一部分所涉及到的功能包括以下几点，电子地图显示，路灯位置定位，地图放大，缩小，漫游以及路灯位置信息等功能[11]。
2.1.1 地图加载
在这里，本文通过VC进行系统开发，通过VC调用html脚本进行电子地图的显示。首先需要申请一个百度地图API，之后便可以通过编写html脚本语言进行电子地图显示[12]。在电子地图显示中，需要做的工作包括创建一个百度Map实例，然后初始化地图并添加地图类型控件并设置地图的显示模式。之后在VC中调用这个脚本进行电子地图的显示。
2.1.2 地图操作
这里所示的地图操作，主要是指电子地图的放大，缩小，漫游等工作。对于GIS而言这些是常规工具。在添加这些地图基础操作时，首先在MFC的单文档应用程序中设置一个工具栏，然后添加相应的按钮，然后对每一个按钮设置其相关联的图标并且添加对应的响应函数。在响应函数内部进行放大缩小等操作。首先需要在脚本中添加电子地图放大，缩小的响应函数。这里设置一个全局尺度，用于标志当前电子地图的显示状态。脚本中添加两个函数可以动态的改变这个尺寸，用来完成电子地图的放大和缩小操作。在MFC框架的工具栏按钮响应函数中，去调用脚本中的函数，从而来实现对电子地图的放大，缩小等功能要求。对于漫游操作，在地图初始化时可以通过开启鼠标滑动属性将其实现。
2.1.3 路灯可视化
在这一章节中，主要进行系统的详细设计，本文将系统的实现大体划分为两个部分。第一个部分介绍基于百度地图API的GIS功能实现，第二部分则介绍路灯信息管理模块。
1 绪论 1
1.1 研究背景及意义 1
1.2 国内外研究现状和趋势 1
1.3 研究目标与研究内容 2
2 系统概要设计 2
2.1 GIS部分设计 3
2.2 路灯管理设计 4
2.3 本章小结 5
3 详细设计 5
3.1 地图功能实现 6
3.2 路灯管理 9
3.3 本章小结 15
结论 16
致谢 17
参考文献 18
附录 程序代码 19
1 绪论
1.1 研究背景及意义
随着城市的现代化，城市中的许多基础设施都在向着自动化控制的方向发展改进，对城市常用设施的自动化管理显得愈加重要。过去，城市中控制路灯的 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
方法采用人工控制和定时控制两种策略，这两种方法相对落后。无法对路灯的工作状态进行定时监控。GIS 技术给城市路灯的控制和管理带来了改进方向。本文是在GIS技术的基础上实现了城市路灯监控管理系统。
城市照明作为城镇基础设施建设的重要成分,不仅是人民群众的生产生活基本保障,也标志着一个城市实力和成熟的程度[1]。目前虽然很多城市建设的硬件上去了,但是相应的软件建设却落后了,在城市照明领域这个问题尤其突出。现有的城市照明路灯的大量管理工作仍然停留在人工手工管理阶段,城市的照明路灯的数量不断的增加，以及城市的规模不断的扩大，不断给路灯管理工作制造出前所未有的问题,对现代化的路灯管理方法和技术都提出了新的要求,为满足此需求需要采用一种科学、高效、合理的方法,我们对于控制路灯开关的实时性，准确性，亮灯情况，能量消耗等一系列指标作出了新的要求改进。现代化的路灯监控管理系统已经成为各大城市路灯建设的研发重点[2]，因此许多新的技术路灯管理系统也就相继出现了。
我国目前正在努力的向智慧城市投试点的方向推进，城市的路灯照明已然成为城市基础性设施建设不可或缺的一部分，想成为智慧城市的建设，以下内容必须得到城市管理人员的高度重视才行，就是对于建设的质量，运营的质量以及管理质量的部分都需要提高。本文通过GIS城市路灯监控管理系统可以很好的改善城市路灯照明的管理质量、提高管理效率，从而提高市民对城市路灯管理的满意需求度，响应了国家节能减排，绿色环保的号召。
1.2 国内外研究现状和趋势
国内采用对灯的控制方法相对比较简单，不但不能实现对路灯的实时监控、管理、维护等功能要求，而且也不能满足智慧城市路灯监控管理的要求。所以，我们需要兼顾城市现代化建设的大力发展跟对城市路灯系统的质量还有数量上的提高。常规的监控方式已不能全面、准确满足于城市发展的需要,同时又造成资源的极大浪费。因此，我们需要更为合理有效的管理系统跟管理方法，这样才可以有效改善之前的不足，实现有效的远程智能监控管理。随着计算机技术跟网络通讯技术的快速发展，这两种技术也得到了完美的结合，不仅实现了路灯的节能环保而且运行也相对稳定，还对路灯进行远程智能监控，维护也方面，更加节省人力物力，同时也可以美化城市形象，这样的高效的路灯网络监控系统也逐渐成为成为现代化城市的重要标志[4~6]。
国外从1990年便已经开始着手研发智能的路灯照明系统，现如今已经有很多在智能灯具跟照明的智能监控系统方面的成功案例[7]。比如，基于C-BUS总线的澳大利亚奇胜（Clipal），基于Dynet总线协议的邦奇（Dynalite），基于I-BUS总线协议，X-10的电力载波协议的德国ABB公司以及基于DALL协议的philips[8]。随着无线技术与网络技术完美结合的大力发展，最近，许多采用无线网络技术的网络灯光控制系统产品应运而生。无线网络技术不需要专有的网络线路，也不用连接电源线，只需采用电池供电即可[9]，它安装方便灵活，成本低廉等优点。
最近几年，我国的路灯网络监控系统已经有了不错的发展，不过还是处在发展过程阶段，在路灯的节能环保方面、灯光的调控的研究研发起步相对国外较晚，但是我国的路灯控制技术跟网络管理方面的研发确是有很大的发展。在节能环保方面，我国采用了一种新技术——定时调光技术，此技术可以通过对道路上的人流和车流情况的进行统计计算，然后依据统计出来的结果，用控制器来完成智能定时调光[10]，进而达到节能要求。
1.3 研究目标与研究内容
本文主要研究的内容包括以下四个方面：
（1）电子地图加载，可视化等操作。
（2）实现路灯位置管理。
（3）实现路灯状态管理。
（4）损坏路灯检测。
2 系统概要设计
本系统涉及模块包括两大部分。其一是GIS部分，在该部分中本文采用百度地图API进行GIS开发，主要功能包括地图加载，地图操作（地图放大，缩小，漫游），路灯位置显示（路灯可视化）等功能。其二是数据管理部分，主要涉及路灯位置查询，路灯状态查询，路灯信息的查询还有路灯的损坏状况的查询等四个方面的信息查询。
2.1 GIS部分设计
这一部分所涉及到的功能包括以下几点，电子地图显示，路灯位置定位，地图放大，缩小，漫游以及路灯位置信息等功能[11]。
2.1.1 地图加载
在这里，本文通过VC进行系统开发，通过VC调用html脚本进行电子地图的显示。首先需要申请一个百度地图API，之后便可以通过编写html脚本语言进行电子地图显示[12]。在电子地图显示中，需要做的工作包括创建一个百度Map实例，然后初始化地图并添加地图类型控件并设置地图的显示模式。之后在VC中调用这个脚本进行电子地图的显示。
2.1.2 地图操作
这里所示的地图操作，主要是指电子地图的放大，缩小，漫游等工作。对于GIS而言这些是常规工具。在添加这些地图基础操作时，首先在MFC的单文档应用程序中设置一个工具栏，然后添加相应的按钮，然后对每一个按钮设置其相关联的图标并且添加对应的响应函数。在响应函数内部进行放大缩小等操作。首先需要在脚本中添加电子地图放大，缩小的响应函数。这里设置一个全局尺度，用于标志当前电子地图的显示状态。脚本中添加两个函数可以动态的改变这个尺寸，用来完成电子地图的放大和缩小操作。在MFC框架的工具栏按钮响应函数中，去调用脚本中的函数，从而来实现对电子地图的放大，缩小等功能要求。对于漫游操作，在地图初始化时可以通过开启鼠标滑动属性将其实现。
2.1.3 路灯可视化
在这一章节中，主要进行系统的详细设计，本文将系统的实现大体划分为两个部分。第一个部分介绍基于百度地图API的GIS功能实现，第二部分则介绍路灯信息管理模块。
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