一種基于GIS的通信管線設(shè)計平臺的設(shè)計

【摘要】地理信息系統(tǒng)（GIS）已成熟地應(yīng)用于各類通信網(wǎng)絡(luò)資源管理系統(tǒng)，可以對網(wǎng)絡(luò)資源進行成圖和分析，實現(xiàn)信息地圖化和數(shù)據(jù)可視化。本文借鑒此類系統(tǒng)建設(shè)經(jīng)驗，結(jié)合通信管線設(shè)計與地理環(huán)境緊密相關(guān)的特性，分析開發(fā)一種基于GIS技術(shù)的通信管線設(shè)計平臺的需求、功能、方案及主要應(yīng)用技術(shù)等，為搭建平臺提供參考。

【關(guān)鍵詞】GIS通信管線設(shè)計平臺設(shè)計

一、需求分析

中國移動等三大通信運營商在獲得全業(yè)務(wù)運營牌照后，加劇了全業(yè)務(wù)運營市場競爭關(guān)系，而通信管線作為重要的基礎(chǔ)承載物理資源，其建設(shè)力度得以延續(xù)和加強，運營商對通信管線設(shè)計的業(yè)務(wù)需求也不斷提高。當前，通信管線設(shè)計工作主要面臨以下問題：（1）通信管線設(shè)計具有室外惡劣環(huán)境勘察工作比例大，現(xiàn)場記錄和正式圖紙繪制重復(fù)工作量大等特點，缺少信息化的輔助生產(chǎn)手段，生產(chǎn)效益低；（2）勘查設(shè)計進度和內(nèi)容情況依賴傳統(tǒng)人工上報方式提供，無法及時、直觀地予以呈現(xiàn)，且客觀性難以把握，不便于設(shè)計單位開展生產(chǎn)管理以及與建設(shè)單位溝通；（3）運營商愈加重視開展管線資源的網(wǎng)絡(luò)信息化管理工作，希望在設(shè)計階段獲取標準化的管線資源基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，以在建設(shè)、維護階段加以應(yīng)用，傳統(tǒng)的管線設(shè)計成果無法滿足此項需求。

二、功能目標

通信管線設(shè)計平臺按照通信基本建設(shè)程序，建議包含規(guī)劃、設(shè)計以及建設(shè)維護等三個主要階段。設(shè)計環(huán)節(jié)是開發(fā)重點，完成設(shè)計項目的生產(chǎn)及管理；建設(shè)維護環(huán)節(jié)主要指跟蹤項目進展對設(shè)計數(shù)據(jù)予以修正和更新，用以在系統(tǒng)平臺中積累工程項目和網(wǎng)絡(luò)資源數(shù)據(jù)；規(guī)劃環(huán)節(jié)借助已有數(shù)據(jù)，設(shè)置信息化的統(tǒng)計手段，為規(guī)劃分析、方案設(shè)計服務(wù)。

以下就以上功能模塊設(shè)計思路和內(nèi)容逐個進行說明。

2.1項目管理模塊

項目管理模塊功能設(shè)想為以管線工程設(shè)計項目為管理出入口徑，在設(shè)計平臺中實現(xiàn)項目登記、人員組織及任務(wù)派發(fā)、設(shè)計區(qū)域劃定、制定及下發(fā)設(shè)計模板、進度動態(tài)展示、人員工作量及費用統(tǒng)計等功能。

2.2規(guī)劃管理模塊

規(guī)劃管理，功能設(shè)想為設(shè)計平臺可以利用GIS地圖和管線網(wǎng)絡(luò)資源現(xiàn)狀，進行管道管孔利用率、光纜纖芯利用率等統(tǒng)計分析，為設(shè)計方案提供依據(jù)。可以根據(jù)組網(wǎng)規(guī)劃進行光纜定位，加以分析，指導(dǎo)設(shè)計和建設(shè)。

2.3設(shè)計管理模塊

設(shè)計管理是整個平臺的核心部分，是在項目啟動后，設(shè)計人員接收設(shè)計任務(wù)后，可以利用智能手持終端、CAD、系統(tǒng)繪圖工具等，結(jié)合系統(tǒng)存儲的已有網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀和GIS信息，錄入標準化的勘察設(shè)計信息，并輔以GPS定位，實現(xiàn)設(shè)計內(nèi)容信息化、可視化。

2.4建設(shè)維護管理模塊

建設(shè)維護管理功能是著眼于設(shè)計信息在系統(tǒng)平臺中的閉環(huán)管理，設(shè)計內(nèi)容在建設(shè)階段可能會發(fā)生變更，入網(wǎng)的管線資源投產(chǎn)使用信息也會變更，通過相關(guān)渠道獲取最新的數(shù)據(jù)后，按照標準化的格式錄入到系統(tǒng)平臺，完成信息更新，可為其它功能奠定基礎(chǔ)。

2.5網(wǎng)絡(luò)管理模塊

網(wǎng)絡(luò)管理功能指對管線網(wǎng)絡(luò)資源在GIS視圖上的呈現(xiàn)、查詢、統(tǒng)計等功能。包括通信管道、光纜線路等資源的分層展示，管線資源的分類展示，管線資源的自定義查詢，以及各類口徑的網(wǎng)絡(luò)資源統(tǒng)計輸出功能。

2.6基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫管理模塊

基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫管理是實現(xiàn)管線平臺各類標準化功能的基礎(chǔ)，根據(jù)功能設(shè)想，應(yīng)包含：管線設(shè)計資源結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)標簽管理，對設(shè)計內(nèi)容進行標準化標簽設(shè)計；使用人員分角色權(quán)限式管理，根據(jù)設(shè)計項目人員角色職能劃分為各類用戶組；工作量表及材料表數(shù)據(jù)庫管理，按照通信管道和光纜線路類別建立工程量和主要材料基礎(chǔ)條目數(shù)據(jù)庫；通信管線概預(yù)算條目數(shù)據(jù)庫，完成通信管道和通信管線概預(yù)算條目以及各類算法的存儲；設(shè)計說明模板庫等。

2.7GIS管理功能

管線設(shè)計平臺中GIS電子地圖信息作為管線資源的參照物，應(yīng)實現(xiàn)地圖信息分類分層管理，例如道路、小區(qū)等類別信息的分層管理，管線資源的分類分層管理，包含設(shè)定資源視圖標簽、顯示比例等，完成管線資源與GIS地圖的聯(lián)合管理。

2.8接口管理功能

在設(shè)計平臺內(nèi)部實現(xiàn)系統(tǒng)客戶端與智能手持終端、CAD等工具的接口管理功能，在設(shè)計平臺外部實現(xiàn)系統(tǒng)客戶端與其他相關(guān)網(wǎng)管系統(tǒng)的接口管理功能。接口管理實現(xiàn)標準化數(shù)據(jù)的導(dǎo)入、導(dǎo)出以及同步等功能。

三、方案設(shè)計3.1組織結(jié)構(gòu)

設(shè)計平臺的使用對象可包含設(shè)計項目管理人員、設(shè)計人員、合作單位人員以及建設(shè)單位項目管理人員等，搭建采用以客戶機/服務(wù)器網(wǎng)為主的服務(wù)架構(gòu)，由GPS差分站、手持一體化設(shè)計智能終端、使用人員電腦客戶端以及差分站服務(wù)器、GIS地圖和設(shè)計項目數(shù)據(jù)庫服務(wù)器等設(shè)備組成的系統(tǒng)，通過智能終端、系統(tǒng)客戶端錄入，以及與部分網(wǎng)管系統(tǒng)互通數(shù)據(jù)，完成設(shè)計生產(chǎn)及管理功能。

3.2工作流程

設(shè)計平臺工作流程根據(jù)功能范圍及目標，主要流程環(huán)節(jié)如圖3所示。

四、主要應(yīng)用技術(shù)分析綜合前述分析，需重點做好以下應(yīng)用：（1）結(jié)構(gòu)化管線資源設(shè)計數(shù)據(jù)設(shè)計。將管線設(shè)計內(nèi)容特別是管線資源設(shè)計信息進行模板化、結(jié)構(gòu)化設(shè)計，嵌入手持終端以及系統(tǒng)平臺，實現(xiàn)標準化錄入，數(shù)據(jù)庫運算，完成系統(tǒng)功能。（2）差分GPS定位技術(shù)。差分GPS通過搭建具備精確三維坐標的差分GPS基準臺，求得偽距修正量或位置修正量，再將這個修正量實時或事后發(fā)送給用戶，對用戶的測量數(shù)據(jù)進行修正，可以提高管線資源的GPS定位精度，提高管線網(wǎng)絡(luò)與GIS結(jié)合的呈現(xiàn)效果以及設(shè)計的準確性。（3）一體化智能終端。一體化智能終端開發(fā)設(shè)計基于方便設(shè)計人員現(xiàn)場勘查錄入的思路，可以標準化勘察內(nèi)容，實現(xiàn)遠程錄入系統(tǒng)平臺自動定位成圖等，減少重復(fù)繪圖等工作量。實現(xiàn)功能可包括：作為GPS位置信息采集終端、作為現(xiàn)場勘察設(shè)計內(nèi)容的錄入終端（具備拍照功能）、作為便攜式的設(shè)計平臺系統(tǒng)客戶端。

五、結(jié)束語

針對設(shè)計項目閉環(huán)管理、設(shè)計生產(chǎn)和管理手段信息化、設(shè)計成果功能最大化等需求，結(jié)合管線資源的空間特性，內(nèi)置設(shè)計生產(chǎn)管理流程以及設(shè)計內(nèi)容結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)模板、工程量和材料表數(shù)據(jù)庫、概預(yù)算條目數(shù)據(jù)庫等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)內(nèi)容和邏輯算法，應(yīng)用差分GPS、手持智能終端等技術(shù)，開發(fā)一種基于GIS的通信管線設(shè)計平臺，可以實現(xiàn)管線設(shè)計工作的信息化、集中化管理，符合通信運營企業(yè)對設(shè)計業(yè)務(wù)的進一步需求，可以加強設(shè)計服務(wù)能力，提高市場競爭力。