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可擴展的通信資源管理系統(tǒng)設計

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1.中國海洋大學；2.青島市工商行政管理局信息中心張?zhí)戾?；碩士研究生，中國海洋大學。

行業(yè)曲線

目前，光纜網(wǎng)規(guī)模的擴大，網(wǎng)絡復雜性的提高，管網(wǎng)維護工作的繁瑣，對通信資源的管理和調配提出了更高的要求。本文根據(jù)當前管線基礎設施的管理和運維需求，研究并設計實現(xiàn)了可擴展的通信資源管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)能對通信資源進行實時監(jiān)測，并且滿足功能模塊的擴展需求，能夠為綜合管線的日常規(guī)劃、設施查找、故障處理等業(yè)務提供科學可靠的數(shù)據(jù)支持。

目前，現(xiàn)有的通信資源管理系統(tǒng)，以基礎地理數(shù)據(jù)和地下管線成果數(shù)據(jù)為支持環(huán)境，以管線和管溝為對象管理對象，基本實現(xiàn)了對通信光纜的實時監(jiān)測和故障預警。但是，由于光纜網(wǎng)的規(guī)模不斷擴大，網(wǎng)絡的復雜性不斷提高，網(wǎng)絡的維修工作越來越繁重，對通信資源的管理和調配都提出了更高的要求。因此，必須對現(xiàn)有通信資源管理系統(tǒng)進行功能拓展，才能滿足當下通信業(yè)務不斷擴充的需求。本文研究并設計了可擴展的通信資源管理系統(tǒng)，并引入GIS技術，能根據(jù)現(xiàn)實需求完成功能擴展，實現(xiàn)更為規(guī)范化、科學化的通信資源管理。

可擴展的通信資源管理系統(tǒng)是在傳統(tǒng)的通信資源系統(tǒng)的基礎上，針對當前管線基礎設施的管理和運維需求，進行功能深化和范圍擴展，從而逐步建立起一個集綜合管線數(shù)據(jù)輸入、編輯、管理、分析于一體的通信資源管理系統(tǒng)，可最大化的滿足快速提供真實、準確、可靠的管線資料，并能實現(xiàn)快速檢索、管網(wǎng)分析等功能，為綜合管線的日常規(guī)劃、設施查找、故障處理提供可靠、科學的依據(jù)。

總體設計

系統(tǒng)采用B/S架構，java語言開發(fā)，符合J2EE規(guī)范，JDK版本6.0以上；數(shù)據(jù)庫采用主流數(shù)據(jù)庫Oracle10g；采用ArcGIS Viewer for Flex、BlazeDS技術。業(yè)務巡檢移動端APP采用主流技術開發(fā)，支持Android，支持多種分辨率自適應。

整個系統(tǒng)平臺為數(shù)據(jù)層、平臺層和應用層3個層次。系統(tǒng)架構如圖1所示。

1）基礎數(shù)據(jù)層

包括管廊、管道、光纜、業(yè)務、客戶數(shù)據(jù)以及光纖監(jiān)測報警數(shù)據(jù)等管理。

2）業(yè)務處理層

包括GIS集成展示、業(yè)務巡檢上報、工單業(yè)務處理、光纖報警集成等模塊。

3）業(yè)務展示層

包括資源檢索、統(tǒng)計報表、報警展示、外部系統(tǒng)數(shù)據(jù)服務接口等功能。

詳細設計

圖1　系統(tǒng)架構圖

可擴展的通信資源管理系統(tǒng)主要包括管線資源管理、資源地理信息管理、業(yè)務巡檢管理、資源業(yè)務處理管理、光纖檢測告警管理、系統(tǒng)管理等模塊。具體功能模塊如圖2所示。

圖2　系統(tǒng)功能模塊

管線資源管理模塊

管線資源管理模塊主要包括管廊資源管理、管道資源管理、光纖資源管理、線路設備管理、傳輸設備管理、綜合查詢管理。系統(tǒng)設置擴展子模塊，可根據(jù)后續(xù)要求進行實時擴充。

管線資源管理主要包括管廊、管道、光纜三部分的基礎數(shù)據(jù)的維護，并通過編碼和名稱的設置，理清管廊（或管道）-人井-管（或纜架）-管孔-光纜-光纖（跳線）-光纜設備端子-光纜設備之間的邏輯關聯(lián)關系，借助GIS技術的展現(xiàn)方式，為電信運營維護部門、規(guī)劃設計部門、工程建設部門、資產(chǎn)管理部門提供準確的光纜網(wǎng)絡資源現(xiàn)狀信息。

資源地理信息管理模塊

資源地理信息管理模塊主要包括管廊地理信息、管道地理信息、光纖地理信息、線路設備GIS、傳輸設備GIS、路由查詢等。系統(tǒng)設置擴展子模塊，可根據(jù)后續(xù)要求進行實時擴充。

資源地理信息管理模塊以GIS技術為手段，實現(xiàn)管廊、管道、光纜資源的地理信息展示及詳細信息查詢。在地圖上定位顯示管廊、管道、光纜及其下級資源，并可以查看相關資源的詳細信息和周邊資源的關聯(lián)關系信息。

該模塊基于地理信息系統(tǒng)實現(xiàn)相關地圖操作的功能，包括地圖瀏覽、圖形測量、坐標顯示、書簽管理、區(qū)域管理、信息檢索、拓撲分析、快捷檢索定位、屬性信息查詢、多媒體信息查詢等功能。

業(yè)務巡檢管理模塊

業(yè)務巡檢管理模塊主要包括手持機巡檢、后臺巡檢管理等功能。系統(tǒng)設置擴展子模塊，可根據(jù)后續(xù)要求進行實時擴充。

移動巡檢管理安卓應用程序實現(xiàn)包括：用戶登錄、用戶數(shù)據(jù)同步、巡檢計劃查詢、RFID掃描、巡檢問題登記、巡檢拍照、巡檢記錄查詢、巡檢記錄上傳、巡檢計劃下載功能。

移動巡檢PC端管理功能包括巡檢點信息維護、巡檢點資源關聯(lián)、巡檢計劃維護、巡檢記錄查詢、GIS巡檢軌跡回放、巡檢問題反饋處理、巡檢記錄導出等功能。

資源業(yè)務處理管理模塊

資源業(yè)務處理管理模塊主要包括資源核查、資源狀態(tài)維護、資源變更歷史、資源占用統(tǒng)計等。系統(tǒng)設置擴展子模塊，可根據(jù)后續(xù)要求進行實時擴充。

其中資源業(yè)務處理主要根據(jù)資源數(shù)據(jù)庫，進行資源核查，并根據(jù)業(yè)務需求，修改維護資源狀態(tài)，并對資源占用情況進行統(tǒng)計分析。

同時該模塊實現(xiàn)了對使用資源的占用情況進行核查，核查資源包括光纖、端口（包括傳輸設備端口）以及子孔。用戶可根據(jù)查詢條件查出資源數(shù)據(jù)，包括顯示資源有無及空閑、占用狀況等。

光纖包含兩個狀態(tài)：成端、未成端，分別用藍、白顏色顯示；

端口包含三個狀態(tài)：預占、占用、不可用，分別用黃、綠、紅顏色顯示；

子孔兩種狀態(tài)：占用、不占用，分別用綠色、白色顯示。

光纖檢測告警管理模塊

光纖檢測告警管理模塊主要包括實時報警、路徑分析、統(tǒng)計查詢、GIS資源顯示、統(tǒng)計報表等。系統(tǒng)設置擴展子模塊，可根據(jù)后續(xù)要求進行實時擴充。

該模塊主要是在監(jiān)測設備發(fā)生告警時，能夠實時將告警信息采集到系統(tǒng)中，根據(jù)報警位置距離光纖起始點的距離，按照預先標定好的光纜走向數(shù)據(jù)，計算出報警位置的地理坐標，并在地圖上高亮顯示，注明故障發(fā)生的原因，方便技術人員快速診斷和維修。

該模塊能定時同步OTDR系統(tǒng)告警數(shù)據(jù)。

告警數(shù)據(jù)實時提醒是在非GIS界面進行告警提醒，可通過鏈接打開GIS界面。告警數(shù)據(jù)展示是對當前告警、歷史告警基進行查詢并可查看詳細信息。告警位置GIS展示是在GIS地圖上展示當前及歷史報警位置信息，可根據(jù)條件過濾。告警信息GIS展示是在GIS地圖上展示告警詳細信息，主要包括：告警光纜、告警時間、告警原因、光衰值、處理情況（歷史告警）等。

系統(tǒng)管理模塊

圖3　系統(tǒng)功能界面

圖4　巡檢功能界面

系統(tǒng)管理包括用戶管理、權限管理、菜單管理、日志管理、OTDR接口、外部應用接口等。系統(tǒng)設置擴展子模塊，可根據(jù)后續(xù)要求進行實時擴充。

權限設置提供完善的組織機構及人員設置：支持組織機構、人員、角色管理；支持角色權限控制，可以按人員/角色分配權限，可以按人員/權限互查等；可以實現(xiàn)菜單級及數(shù)據(jù)權限控制。操作日志管理提供日志記錄功能，可記錄系統(tǒng)功能使用情況、數(shù)據(jù)訪問及增刪改情況，記錄項包含時間、用戶、事件描述、成功與否等。提供統(tǒng)一的調用封裝，其他功能模塊可調用接口實現(xiàn)記錄日志。

系統(tǒng)提供了豐富的功能組件和接口，實現(xiàn)與外部系統(tǒng)的集成和數(shù)據(jù)交換。OTDR系統(tǒng)接口實現(xiàn)對OTDR系統(tǒng)報警數(shù)據(jù)的集成，在GIS地圖上實時顯示OTDR系統(tǒng)報警信息；還可實現(xiàn)對歷史報警位置分布的統(tǒng)計以及根據(jù)故障點信息分析預測影響范圍。

數(shù)據(jù)共享接口實現(xiàn)WebServices外部數(shù)據(jù)讀取接口，通過訪問授權和提供公共調用接口方式，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。

系統(tǒng)實現(xiàn)

功能實現(xiàn)

系統(tǒng)針對管廊、管道、光纜、線路設備等資源的基礎數(shù)據(jù)，建立了高信息化的通信資源數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)。系統(tǒng)實現(xiàn)的界面如圖3所示。

左側為菜單欄，為用戶提供通信資源分類導航。通過逐級菜單，用戶可以實現(xiàn)對具體通信資源數(shù)據(jù)的管理維護操作。

移動端功能界面，如圖4所示，監(jiān)測員登陸后，可在界面內完成開始巡檢、巡檢記錄查詢和批量上傳操作。其中，開始巡檢功能內，為用戶顯示“待檢”點位，監(jiān)測員完成監(jiān)測并通過批量上傳完成監(jiān)測數(shù)據(jù)和圖片的錄入，完成對相應點位的監(jiān)測，之后該點位信息會顯示“正?！?。

接口實現(xiàn)

接口是系統(tǒng)用來從后臺數(shù)據(jù)庫獲取數(shù)據(jù)的途徑。接口實現(xiàn)了用戶與數(shù)據(jù)庫的分離，為用戶訪問數(shù)據(jù)庫提供服務。接口是寫在后臺服務器上的程序代碼，當調用某一接口時，該接口就會從數(shù)據(jù)庫中獲取相應的數(shù)據(jù)，并進行一定格式的處理，并將處理結果返回訪問端。應用端獲取到數(shù)據(jù)后就可以進行相關的操作。本系統(tǒng)的主要接口描述如下：

getPipeGallery（）：該接口根據(jù)管廊編號，返回管溝名稱、起始點、終止點、起點坐標、終點坐標、管溝長度、類型、建設時間、建設單位等。

getPipeRack（）：該接口根據(jù)管道編號，院內編號，狀態(tài)，返回名稱、起始人井、終止人井、起始坐標、終止坐標、管道長度、施工單位、建設時間等。

getVesselElement（）：該接口根據(jù)管孔編號，返回管孔名稱，出入方向，類型，GIS屬性編號等。

updateOpticalCable（）：該接口根據(jù)光纜編號，修改名稱、起始設備編號、終止設備編號、總長度、光纜型號、生產(chǎn)廠家、施工單位、建設時間等。

deleteCableRouting（）：該接口根據(jù)光纜路由編號，刪除改光纜路由對應的名稱、屬性、序號、管道井/管廊要素點編號、入口管孔子孔編號、出口管孔子孔編號、是否盤留、盤留長度等。

總結

本文針對通信資源的管理和調配難度，提出并設計了可擴展的通信資源管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)實現(xiàn)了管線資源管理、資源地理信息管理、業(yè)務巡檢管理、資源業(yè)務處理管理、光纖檢測告警管理、系統(tǒng)管理。在業(yè)務巡檢模塊創(chuàng)新性的設計并實現(xiàn)了PC端業(yè)務巡檢、移動端業(yè)務巡檢，滿足多終端應用需求。同時完成系統(tǒng)的各數(shù)據(jù)接口設計，實現(xiàn)各功能模塊的數(shù)據(jù)調用傳輸。實現(xiàn)了應用層和數(shù)據(jù)管理層的分離，有利于后續(xù)模塊擴展和集成。本系統(tǒng)已經(jīng)使用驗證，運行穩(wěn)定，可為綜合管線的日常規(guī)劃、設施查找、故障處理提供可靠、科學的依據(jù)。

DOI：10.3969/j.issn.1001- 8972.2016.13.014