企業專網信息設施地面工程建設及應用

[摘 要]本文介紹了利用GIS（地理信息系統）技術，以通信管道電纜資源數據庫為基礎，城市地理信息圖形為界面，實現通信設施網絡地理信息數字化的方法。

[關鍵詞]GIS；通信設施實體；空間信息；管道；電纜

doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2016.24.033

[中圖分類號]TP311.52；TE319 [文獻標識碼]A [文章編號]1673-0194（2016）24-00-02

1 研究的背景及意義

通信設施是整個通信網絡的信息載體，承擔著所有信息的傳輸任務，它管理得好壞是能否確保通信網絡運行暢通的關鍵。研究和采用新技術管理城市通信設施，以替代傳統的管理模式，使通信設施網絡的規劃、建設和管理步入科學化、自動化的軌道，已成為當前十分迫切的任務。

近十幾年來通信業務迅猛發展，企業現有主要經營項目有電話通訊、通訊工程項目規劃、設計以及通訊線路（設備）的施工安裝等。在通信應用領域中的通訊電纜管道工程項目規劃、設計建設、資源管理、設備管理、線路管理與線路維護等方面的數據量不斷增大，而絕大多數通信業務都會遇到一些與空間定位有關的問題。這些空間數據若靠人工掌握，則效率比較低，且綜合管理困難，使電纜管道資源管理、設計建設存在弊端。

信息設施地面工程以地理信息系統為平臺，以城市地理信息數據庫、通信設施資源數據庫為基礎，以地理信息圖形為界面，實現通信設施網絡的規劃和設計，它主要面向通信的規劃設計部門。

2 總體設計

信息設施地面工程主要由五部分組成，即數據、軟硬件及網絡、規范標準、技術隊伍和組織管理。根據通信設施的地理坐標位置信息及通信設施屬性，綜合運用信息科學、計算機科學、地理學、測繪遙感學、環境科學、空間科學、城市科學與管理科學的各種方法與手段，對通信設施網絡進行維護管理與統計分析，提供多專業、多層次、多目標的綜合服務。

2.1 系統目標

（1）建立以油田公司所轄的單位及地區城市地理信息WEBGIS空間矢量圖形數據庫，以通信管道電纜資源數據庫為基礎，城市地理信息圖形為界面，實現通信設施網絡地理信息數字化。

（2）系統圖形信息豐富、全圖形化的操作，提供豐富的圖形信息，包括矢量化的大、小比例尺城市地理圖；繪制各種點心通信設備位置圖，通信交接箱、通信分線盒、通信主配線架、程控交換機等大樣圖，通信電纜管道橫、縱截面圖，通信電纜管道、人/手井展開圖等。

（3）建立能夠對通信設施網絡實體的空間信息進行管理的模塊（包括自動繪圖、編輯、查詢、統計分析及打印輸出等功能）；建立通信設施資源數據庫。

（4）系統要逐步實現管理信息化、三維化和多媒體化，能夠與當今開放型管理模式的發展接軌，提供高效、準確的信息服務，減輕從業人員的負擔，減少人力、物力的浪費。

2.2 總體結構

根據目前企業專網的實際情況，信息設施地面工程可以分成四個層次。數據層：數據層由城市基礎地理信息、信息設施的空間信息數據和屬性數據組成。服務層：服務層位于數據層之上，主要基于基礎數據為客戶端的應用和數據的維護提供服務。應用層：應用層是基于服務層的地理信息平臺和數據層的數據庫開發的具體應用模塊，包括故障分析。系統結構如圖1所示。

2.2.1 數據層

①空間數據和信息設施數據建設的相關數據模型和數據建設規范。②數據采集、入庫和后續數據維護的一整套系統。③空間信息數據庫和專業數據庫。

2.2.2 服務層

服務層基于各個數據庫的數據為應用模塊提供服務運行支撐，相當于三層服務器結構中的“應用服務器”部分，通過該平臺可以對空間數據和屬性數據進行集中管理和應用。

2.2.2.1 服務層的工具軟件和軟件開發包

地理信息平臺可對空間數據、屬性數據、GPS等實時數據進行有效的采集，實現多元數據的一體化、可視化管理，為通信線路、交換、傳輸多元化數據的管理打下了堅實的基礎。

2.2.2.2 網上發布服務器

軟件系統采用B/S方式，通過Web瀏覽方式實現地理信息數據采集錄入、數據庫實時更新和實時查詢功能，以及地圖的統計查詢、故障分析和工程設計等功能。

2.2.3 應用層

應用層為分布在客戶端計算機上的應用系統，應用系統的核心功能由服務層實現，應用層為服務層和客戶之間的界面顯示層，負責把客戶端請求發送到服務器，交給服務層處理。

2.2.3.1 地圖圖元數據修改子系統

該子系統對信息設施網絡地理信息系統中的地圖圖元數據進行修改，修改包括了地圖圖元編輯、增加圖元、刪除圖元與修改圖元等基本操作，同時提供基于數據的圖元操作。

2.2.3.2 故障分析模塊

故障包括了設備故障和線路故障，在某一條線路出現故障時，可顯示出現故障的線路及其影響的區域。

2.2.3.3 空間信息查詢和統計分析模塊

該模塊通過圖元和空間搜索統計等功能實現通信實體屬性信息查詢、空間位置查詢，查詢管道、電纜、光纜、電話路由等基本通訊設施以及纜線的覆蓋區域。

2.2.3.4 割接、導解預案分析模塊

對線路或者交換設備進行割接或者導接，進行地理信息系統的模擬分析和預案分析。通過對割接影響線路、中繼、區域等信息進行預案分析，該模塊即實現割接的預分析處理，顯示可能造成的影響。

2.2.3.5 工程設計模塊

該模塊根據地理信息系統地面地貌特征進行安裝、架線、管道及桿路的工程設計，在設計完成后，可以給出具體的設計圖紙，同時通過基本的地圖操作和業務關聯，可以給出規劃方案和規劃圖紙。

2.2.3.6 數據輸出模塊

①打印各種通信設施網絡實體的報表、打印各種統計查詢的報表，并將其存入Excel進行再處理，繪制信息設施網絡實體分布圖、管道路由圖、電纜、光纜路由圖。②繪制信息設施網絡綜合信息圖。

2.3 網絡結構

系統采用B/S結構的中心服務器方案，通過油田局域網實現數據共享和應用軟件的應用，服務器端網絡帶寬100M/1000M，客戶端網絡帶寬10M/100M。

3 系統軟件和硬件

3.1 操作系統

服務器端環境：UNIX、Windows 2008 R2、Oracle。

3.2 數據庫

采用大型商用數據庫Oracle，遵循開放式系統標準，支持運用TCP/IP協議的LAN和WAN環境的訪問。

3.3 GIS平臺

選用Intergraph公司的GeoMedia產品構建GIS平臺。

3.4 GIS服務器

數據庫服務器應具有鏡像、熱備份、容錯功能，GIS服務器應該具有穩定的工業級性能，由于服務器存儲、交換的數據量大，所以在整個系統中應該特別重視服務器，應選用專用服務器機型。

4 系統主要技術特點

①系統以作為整個信息業務基礎的通信線路管理為核心，實現線路管理與線路工程的計算機化；②系統要逐步實現管理信息化、三維化和多媒體化，能夠與當今開放型管理模式的發展接軌；③系統實現各種點心資源的圖形化維護、管理、查詢、統計；④系統圖形信息豐富、全圖形化的操作，提供豐富的圖形信息，包括矢量化的大、小比例尺城市地理圖；繪制各種點心設備位置圖，交接箱、分線盒、主配線架、交換機等大樣圖；⑤系統采用空間數據庫技術和WebGIS技術，實現對整個信息設施覆蓋區域地面地理設施的空間地理數據和屬性數據的一體化管理。

主要參考文獻

[1]湯國安，龍毅，李云梅.地理信息系統專業建設的探索與實踐[J].中國大學教學，2009（9）.

[2]趙珺，張明.WebGIS實現技術分析及互操作模型[J].計算機應用研究，2003（2）.

[3]朱欣焰，龔健雅，黃俊韜，等.GeoStar空間數據組織與管理[J].武漢大學學報：信息科學版，2000（2）.

[4]徐紅如，張正義，胡予濮.Oracle數據庫中大型表查詢優化的研究[J].現代電子技術，2003（17）.