无线基站智能查勘软件的设计与实现
谭裴 汪宁 侯成功 刘文博
【摘 要】当前4G网络大规模建设，设计单位承担了大量的基站查勘工作，而传统的人工查勘方式集中化程度低，工作效率不高。为了解决这一问题，通过引入移动互联网技术，提出并设计一种无线基站智能查勘系统，通过服务器端自定义查勘模板并下发任务，查勘人员通过移动端实时采集录入，后台审核入库并自动生成查勘报告，实现整个查勘过程的集中化、标准化、信息化。该产品可有效促进查勘工作的效率，提高查勘质量。
【关键词】无线基站；智能查勘；查勘模板；集中化管理
1 引言
随着4G牌照的发放，各大运营商都在大规模建设LTE基站。但目前的查勘工作主要以传统方式为主，存在以下问题：一是主要依靠现场手工记录，后续再进行归纳和整理，重复性劳动较多，效率不高；二是查勘流程和数据的标准化、流程化程度不高，容易漏勘、错勘；三是无法对积累的往期查勘数据实现有效的管理和使用，数据常集中在个别负责人或查勘人手中，存在人员流动造成的数据丢失风险。
本文提出并设计了一种无线基站智能查勘软件，基于HTML 5[1-2]和PhoneGap等技术，研发轻量级的智能查勘终端软件，可适用于市面上绝大部分的移动终端设备；研发智能查勘平台支撑前后台数据和信息交互和处理，通过全IT方式工作完成无线基站的查勘工作[3-4]。通过研发平台模板自定义功能，项目管理人员可以自定义查勘模板并下发任务；研发在线/离线查勘方案，查勘人员通过移动端进行在线或离线情景下的实时数据采集；设计并实现查勘成果审核流程，实现成果上传后的质量审核；研发查勘报告等智能生成功能，在审核完成后自动生成查勘报告等成果；最后通过智能分析算法，可在查勘过程中和查勘过程后自动匹配已有数据和往期数据，并自动生成报表、物料单和标准化机房图纸等。通过实现整个查勘过程的IT化，减少查勘数据采集环节错误的发生，最大限度地避免漏勘、错勘等情况的发生，规范查勘人员的操作，降低人员因素造成的设计风险，并通过智能化、自动化手段有效提高查勘设计工作的效率。
2 关键技术和方案
2.1 HTML5技术
HTML5是为推动Web标准化运动推出的HTML标准，是新一代的Web语言，目前大部分浏览器已经支持某些HTML5技术。HTML5技术具有增强Web网页表现性能和本地数据库等Web应用等突出能力。通常所说的HTML5也包括HTML、CSS和JavaScript在内的组合技术。它致力于减少浏览器端网络应用服务对于Adobe Flash、Microsoft Silverlight等插件的需求，提供能够有效增强Web应用的标准集。
HTML5引入了新的语法特征以支持在移动设备上的多媒体应用，同时引入了新的功能以改变用户与文档的交互方式，具有本地存储、设备兼容、支持网页多媒体以及性能与集成等优良特性。本系统移动端采用HTML5技术实现，充分利用了其良好的跨平台性和离线存储等技术优势。
2.2 PhoneGap技术
PhoneGap是基于標准Web技术的开源项目，是一个具有跨多个移动平台优势的手机框架，基于PhoneGap可以利用现有的HTML5等网页技术来开发和封装不同手机平台上的应用程序，支持不同平台的浏览器访问，实现跨平台性，从开发的角度封装了移动设备的平台差异。PhoneGap采用统一的Web技术开发，为移动平台的前端提供了访问移动终端设备及其本地硬件资源的应用程序接口。
3 系统设计与实现
3.1 系统总体实现方案
（1）系统方案设计
系统架构[7]如图1所示，考虑将Web服务器和数据库服务器以云服务的方式部署，提供基于Web的Mobile客户端和PC客户端两种访问方式。其中Mobile客户端可以通过2G/3G/4G或WLAN网络接入访问，主要可实现GPS定位、项目查询、基于勘查模板的往期数据查询和实时/离线数据录入等功能，PC客户端提供权限管理、项目及查勘任务管理、查勘数据管理和模板定制管理等功能。
（2）系统功能设计
整个系统划分为四个子系统[8-9]，分别为用户权限管理子系统（PC基础平台）、业务查勘管理子系统（PC业务平台）、智能查勘采集子系统（Android和iOS采集平台）和统计查询子系统（PC业务平台、Android和iOS实现部分查询功能），如图2所示：
用户权限管理子系统定义角色和系统权限之间的对应关系，方便用户权限的分配控制。在系统中，角色可以分为以下几类人员：分院管理员、分院领导、分院所长、查勘对象库维护员、项目信息维护员、查勘任务维护员、查勘人员、审查人员。其中权限应用包括：用户管理、角色管理、组织机构、角色权限控制。系统应用包括：业务流程配置、行政区域管理、操作日志管理。
业务查勘子系统主要包括平台侧项目任务管理与移动终端侧的查勘任务实施功能。具体包括基础管理、项目管理、任务管理、我的项目、我的待办、统计查询等功能。
智能查勘采集子系统主要包括待勘查任务、勘查中任务、已勘查任务。查勘人员可用移动终端登录系统后查看定制的勘查信息项及数据，可填写相关信息，现场签到，图片采集等。
统计查询子系统的作用是对查勘的进度及查勘的信息进行统计查询。项目负责人可用PC终端登录系统后查询有关信息以及根据制定好的统计规则对信息进行统计分析，可用移动终端完成部分查询工作。
3.2 系统软件架构设计
查勘软件采用B/S和M/S相结合的体系架构[10]，其中统计查询子系统、业务查勘管理子系统、用户权限管理子系统三个子系统采用B/S体系架构，智能查勘采集子系统采用M/S体系架构。如图3所示：
其中用户层主要为用户提供直观、形象的操作界面，用户通过智能终端、PC机、智能手机、PDA等多种方式访问无线基站智能查勘软件的各应用子系统，支持GIS地图辅助[11-12]。应用层主要由统计查询子系统、业务查勘管理子系统、智能查勘采集子系统、用户权限管理子系统等四个子系统组成。服务层为软件系统的支撑层，主要包括安全管理、身份认证、权限管理、系统管理和流程管理。数据层的中心数据库包括业务信息数据库和空间信息数据库，其中业务信息数据库采用SQLServer2012，空间信息数据库采用SQLServer2012空间地理位置扩展。基础层主要由硬件系统、网络系统、操作系统和数据库系统组成。
3.3 产品成果
整个产品成果包含智能查勘服务端、PC客户端和APP移动终端，形成了在线/离线功能、查勘模板和输入方式自定义、查勘资料审核、查勘报告自动生成等核心功能，通过多个功能的联合使用，有效实现查勘工作的标准化和智能化，提升工作效率。主要实现以下能力：
（1）系统主界面与在线/离线功能
用户可通过PC或移动终端侧登录系统。在客户端登录时可以选取在线/离线两种模式，通过不同的数据存储结果设计，实现在线模式下通过蜂窝网络或者WLAN客户端与服务器端实时交互，所有数据直接存储在服务器端。在离线模式下，可存储在终端本地，待有WLAN网络时进行上传，节约通信流量。
（2）查勘模板和输入方式自定义
在PC端可以对查勘的模板和每个输入项的输入方式以及默认值进行定义，并实时随任务下发到终端侧，保证终端数据录入的标准化和合规性，并提高录入的效率和精度。通过模板自定义，也可有效实现用户需求的快速适配，提升软件的适用性。
（3）查勘资料审核
项目负责人可以通过系统进入待审批的业务，主要是站点审批与图片审查。可以针对每个勘查对象进行勘查审批，包括图片审查、站点审批。流程化的审核机制保证勘查资料的正确性和资料保存的完整性，确保查勘数据的有效核查，提升查勘成果质量。
（4）查勘报告自动生成
项目管理员可以选择要导出的站点，然后使用系统中的自动生成功能将勘查信息和报告模板自动生成导出勘查报告，方便用户随时随地利用系统数据，避免反复的数据和资料整理工作，切实提升了查勘效率。与此同时实现查勘成果的集中化管控，便于数据的管理和再利用。
（5）智能分析自动形成查勘设计成果
通过研发智能分析算法，可有效自动生成多维度的查勘设计产品。通过用户完全自定义的查勘模板和待查勘站点基础数据，可自动匹配类似站点或该站点往期数据，并自动填充相应数据。可根据用户自定义的查勘模板和已查勘信息，自动生成多版本的查勘报告和标准化机房图纸，无需查勘人工整理和编辑，并可自动生成物料单等资料。通过智能分析和处理，有效提高了工作效率，降低了工作差错率，提升了产品质量。
4 系统应用探讨
本系统在实际工程中进行了规模应用，目前已积累各类数据上亿条，有效提升了查勘效率近30%，对查勘设计工作起到了积极的推动作用。具体表现在：
（1）通过全信息化方式开展查勘工作，规范查勘作业流程和数据格式，对查勘成果内容进行标准化。
（2）通过集中化方式管控所有查勘任务，对于查勘工作进度可以实现实时监控，工作进度可实现集中管理，与此同时汇集所有查勘数据，实现数据的统筹管理。
（3）通过全流程的信息化和电子化审核，有效保障查勘成果审核的及时性，确保查勘成果质量。
与此同时，平台在规模应用过程和未来演进中遇到了一系列问题，具体为：
（1）全新IT方式的全面应用势必对传统的工作方式进行根本性的改变，在应用初期存在使用者不适应和初期效率低下的问题，初期应用将会受到一定的阻力。
（2）新的IT方式应用不仅需要平台的运用支撑，在具体应用过程中需要同时进行管理制度和管理体制的改进，协同发挥效应。
（3）平台的应用会逐步累积大量数据，数据量的增大势必对平台的架构和承载能力形成考验，对于大数据技术的应用和处理需求将越来越高，系统大数据分析处理的投入成本也将随之急剧增大。
以上问题需要从制度机制变革、意识改进和技术投入等多方面解决。当然，随着“互联网+”经济的发展，通过信息化技术改变传统生产方式将成为必然趋势，信息化思维也会逐步改变生产者的理念，各类IT技术的飞速发展将使平台更加先进和智能，使其在今后的查勘设计工作中发挥更大的作用。
5 结束语
本文通过应用移动互联网技术设计了无线网基站查勘系统，改变了传统的查勘方式，一是通过查勘数据模板、输入方式和查勘报告输入的自定义，有效满足使用者的各种定制化需求；二是通过实现集中化管理查勘数据，实现往期数据的有效利用，提升查勘效率；三是利用系统实现查勘全过程的标准化、信息化和智能化，实现企业查勘标准的有效落地和审核机制，提升了查勘质量。此外，系统提供扩展接口，实现与多种应用的融合和对接，具有良好的扩展性。综上所述，该系统通过“互联网+查勘”的方式，提升了查勘全过程和数据的管理水平，可通用于整个查勘设计行业，具有较高的应用价值。
参考文献：
[1] 陆凌牛. HTML5与CSS3权威指南[M]. 北京： 机械工业出版社， 2011.
[2] 张奇伟. 基于HTML5的移动应用的研究与开发[D]. 北京： 北京邮电大学， 2013.
[3] 周伟. 移动勘察辅助设计系统中工作流管理子系统的研究与设计[D]. 北京： 北京邮电大学， 2007.
[4] 肖维民，韦津华. 基于Web Service的车险移动查勘系统[J]. 计算机应用与软件， 2012，29（6）： 239-241.
[5] 罗菊，袁泉. 对TD-SCDMA基站的无线网络勘察设计的思考[J]. 重庆邮电大学学报， 2008，20（s1）： 31-34.
[6] H Liu， LI Xiao Wen. Application of McBSP interface in TD-SCDMA mobile telephone development platform[J].Application of Electronic Technique， 2007， 33（9）： 31-33.
[7] 王輝，刘霁，谢卫. 勘察设计企业基于资源管理的信息系统架构[J]. 土木建筑工程信息技术， 2011，3（2）： 37-44.
[8] 胡杏花. 地质勘查项目管理系统的数据组织与管理[D]. 长沙： 中南大学， 2011.
[9] 秦长坤，朱光华. 企业办公自动化系统的设计与实现[J].计算机与现代化， 2003（9）： 47-49.
[10] 侯成功，汪宁，陈伟. 一种远程辅助勘察系统的设计与实现[J]. 电信工程技术与标准化， 2017（3）： 47-50.
[11] Z Peng. Applications of GIS-based cable resource management system in power communication network[J]. Electric Power， 2011，44（8）： 68-70.
[12] 张宏松，杜兴武，肖机卫，等. 基于GIS技术的城市勘察信息系统设计[J]. 西部探矿工程， 2005（5）： 219-221.
【摘 要】当前4G网络大规模建设，设计单位承担了大量的基站查勘工作，而传统的人工查勘方式集中化程度低，工作效率不高。为了解决这一问题，通过引入移动互联网技术，提出并设计一种无线基站智能查勘系统，通过服务器端自定义查勘模板并下发任务，查勘人员通过移动端实时采集录入，后台审核入库并自动生成查勘报告，实现整个查勘过程的集中化、标准化、信息化。该产品可有效促进查勘工作的效率，提高查勘质量。
【关键词】无线基站；智能查勘；查勘模板；集中化管理
1 引言
随着4G牌照的发放，各大运营商都在大规模建设LTE基站。但目前的查勘工作主要以传统方式为主，存在以下问题：一是主要依靠现场手工记录，后续再进行归纳和整理，重复性劳动较多，效率不高；二是查勘流程和数据的标准化、流程化程度不高，容易漏勘、错勘；三是无法对积累的往期查勘数据实现有效的管理和使用，数据常集中在个别负责人或查勘人手中，存在人员流动造成的数据丢失风险。
本文提出并设计了一种无线基站智能查勘软件，基于HTML 5[1-2]和PhoneGap等技术，研发轻量级的智能查勘终端软件，可适用于市面上绝大部分的移动终端设备；研发智能查勘平台支撑前后台数据和信息交互和处理，通过全IT方式工作完成无线基站的查勘工作[3-4]。通过研发平台模板自定义功能，项目管理人员可以自定义查勘模板并下发任务；研发在线/离线查勘方案，查勘人员通过移动端进行在线或离线情景下的实时数据采集；设计并实现查勘成果审核流程，实现成果上传后的质量审核；研发查勘报告等智能生成功能，在审核完成后自动生成查勘报告等成果；最后通过智能分析算法，可在查勘过程中和查勘过程后自动匹配已有数据和往期数据，并自动生成报表、物料单和标准化机房图纸等。通过实现整个查勘过程的IT化，减少查勘数据采集环节错误的发生，最大限度地避免漏勘、错勘等情况的发生，规范查勘人员的操作，降低人员因素造成的设计风险，并通过智能化、自动化手段有效提高查勘设计工作的效率。
2 关键技术和方案
2.1 HTML5技术
HTML5是为推动Web标准化运动推出的HTML标准，是新一代的Web语言，目前大部分浏览器已经支持某些HTML5技术。HTML5技术具有增强Web网页表现性能和本地数据库等Web应用等突出能力。通常所说的HTML5也包括HTML、CSS和JavaScript在内的组合技术。它致力于减少浏览器端网络应用服务对于Adobe Flash、Microsoft Silverlight等插件的需求，提供能够有效增强Web应用的标准集。
HTML5引入了新的语法特征以支持在移动设备上的多媒体应用，同时引入了新的功能以改变用户与文档的交互方式，具有本地存储、设备兼容、支持网页多媒体以及性能与集成等优良特性。本系统移动端采用HTML5技术实现，充分利用了其良好的跨平台性和离线存储等技术优势。
2.2 PhoneGap技术
PhoneGap是基于標准Web技术的开源项目，是一个具有跨多个移动平台优势的手机框架，基于PhoneGap可以利用现有的HTML5等网页技术来开发和封装不同手机平台上的应用程序，支持不同平台的浏览器访问，实现跨平台性，从开发的角度封装了移动设备的平台差异。PhoneGap采用统一的Web技术开发，为移动平台的前端提供了访问移动终端设备及其本地硬件资源的应用程序接口。
3 系统设计与实现
3.1 系统总体实现方案
（1）系统方案设计
系统架构[7]如图1所示，考虑将Web服务器和数据库服务器以云服务的方式部署，提供基于Web的Mobile客户端和PC客户端两种访问方式。其中Mobile客户端可以通过2G/3G/4G或WLAN网络接入访问，主要可实现GPS定位、项目查询、基于勘查模板的往期数据查询和实时/离线数据录入等功能，PC客户端提供权限管理、项目及查勘任务管理、查勘数据管理和模板定制管理等功能。
（2）系统功能设计
整个系统划分为四个子系统[8-9]，分别为用户权限管理子系统（PC基础平台）、业务查勘管理子系统（PC业务平台）、智能查勘采集子系统（Android和iOS采集平台）和统计查询子系统（PC业务平台、Android和iOS实现部分查询功能），如图2所示：
用户权限管理子系统定义角色和系统权限之间的对应关系，方便用户权限的分配控制。在系统中，角色可以分为以下几类人员：分院管理员、分院领导、分院所长、查勘对象库维护员、项目信息维护员、查勘任务维护员、查勘人员、审查人员。其中权限应用包括：用户管理、角色管理、组织机构、角色权限控制。系统应用包括：业务流程配置、行政区域管理、操作日志管理。
业务查勘子系统主要包括平台侧项目任务管理与移动终端侧的查勘任务实施功能。具体包括基础管理、项目管理、任务管理、我的项目、我的待办、统计查询等功能。
智能查勘采集子系统主要包括待勘查任务、勘查中任务、已勘查任务。查勘人员可用移动终端登录系统后查看定制的勘查信息项及数据，可填写相关信息，现场签到，图片采集等。
统计查询子系统的作用是对查勘的进度及查勘的信息进行统计查询。项目负责人可用PC终端登录系统后查询有关信息以及根据制定好的统计规则对信息进行统计分析，可用移动终端完成部分查询工作。
3.2 系统软件架构设计
查勘软件采用B/S和M/S相结合的体系架构[10]，其中统计查询子系统、业务查勘管理子系统、用户权限管理子系统三个子系统采用B/S体系架构，智能查勘采集子系统采用M/S体系架构。如图3所示：
其中用户层主要为用户提供直观、形象的操作界面，用户通过智能终端、PC机、智能手机、PDA等多种方式访问无线基站智能查勘软件的各应用子系统，支持GIS地图辅助[11-12]。应用层主要由统计查询子系统、业务查勘管理子系统、智能查勘采集子系统、用户权限管理子系统等四个子系统组成。服务层为软件系统的支撑层，主要包括安全管理、身份认证、权限管理、系统管理和流程管理。数据层的中心数据库包括业务信息数据库和空间信息数据库，其中业务信息数据库采用SQLServer2012，空间信息数据库采用SQLServer2012空间地理位置扩展。基础层主要由硬件系统、网络系统、操作系统和数据库系统组成。
3.3 产品成果
整个产品成果包含智能查勘服务端、PC客户端和APP移动终端，形成了在线/离线功能、查勘模板和输入方式自定义、查勘资料审核、查勘报告自动生成等核心功能，通过多个功能的联合使用，有效实现查勘工作的标准化和智能化，提升工作效率。主要实现以下能力：
（1）系统主界面与在线/离线功能
用户可通过PC或移动终端侧登录系统。在客户端登录时可以选取在线/离线两种模式，通过不同的数据存储结果设计，实现在线模式下通过蜂窝网络或者WLAN客户端与服务器端实时交互，所有数据直接存储在服务器端。在离线模式下，可存储在终端本地，待有WLAN网络时进行上传，节约通信流量。
（2）查勘模板和输入方式自定义
在PC端可以对查勘的模板和每个输入项的输入方式以及默认值进行定义，并实时随任务下发到终端侧，保证终端数据录入的标准化和合规性，并提高录入的效率和精度。通过模板自定义，也可有效实现用户需求的快速适配，提升软件的适用性。
（3）查勘资料审核
项目负责人可以通过系统进入待审批的业务，主要是站点审批与图片审查。可以针对每个勘查对象进行勘查审批，包括图片审查、站点审批。流程化的审核机制保证勘查资料的正确性和资料保存的完整性，确保查勘数据的有效核查，提升查勘成果质量。
（4）查勘报告自动生成
项目管理员可以选择要导出的站点，然后使用系统中的自动生成功能将勘查信息和报告模板自动生成导出勘查报告，方便用户随时随地利用系统数据，避免反复的数据和资料整理工作，切实提升了查勘效率。与此同时实现查勘成果的集中化管控，便于数据的管理和再利用。
（5）智能分析自动形成查勘设计成果
通过研发智能分析算法，可有效自动生成多维度的查勘设计产品。通过用户完全自定义的查勘模板和待查勘站点基础数据，可自动匹配类似站点或该站点往期数据，并自动填充相应数据。可根据用户自定义的查勘模板和已查勘信息，自动生成多版本的查勘报告和标准化机房图纸，无需查勘人工整理和编辑，并可自动生成物料单等资料。通过智能分析和处理，有效提高了工作效率，降低了工作差错率，提升了产品质量。
4 系统应用探讨
本系统在实际工程中进行了规模应用，目前已积累各类数据上亿条，有效提升了查勘效率近30%，对查勘设计工作起到了积极的推动作用。具体表现在：
（1）通过全信息化方式开展查勘工作，规范查勘作业流程和数据格式，对查勘成果内容进行标准化。
（2）通过集中化方式管控所有查勘任务，对于查勘工作进度可以实现实时监控，工作进度可实现集中管理，与此同时汇集所有查勘数据，实现数据的统筹管理。
（3）通过全流程的信息化和电子化审核，有效保障查勘成果审核的及时性，确保查勘成果质量。
与此同时，平台在规模应用过程和未来演进中遇到了一系列问题，具体为：
（1）全新IT方式的全面应用势必对传统的工作方式进行根本性的改变，在应用初期存在使用者不适应和初期效率低下的问题，初期应用将会受到一定的阻力。
（2）新的IT方式应用不仅需要平台的运用支撑，在具体应用过程中需要同时进行管理制度和管理体制的改进，协同发挥效应。
（3）平台的应用会逐步累积大量数据，数据量的增大势必对平台的架构和承载能力形成考验，对于大数据技术的应用和处理需求将越来越高，系统大数据分析处理的投入成本也将随之急剧增大。
以上问题需要从制度机制变革、意识改进和技术投入等多方面解决。当然，随着“互联网+”经济的发展，通过信息化技术改变传统生产方式将成为必然趋势，信息化思维也会逐步改变生产者的理念，各类IT技术的飞速发展将使平台更加先进和智能，使其在今后的查勘设计工作中发挥更大的作用。
5 结束语
本文通过应用移动互联网技术设计了无线网基站查勘系统，改变了传统的查勘方式，一是通过查勘数据模板、输入方式和查勘报告输入的自定义，有效满足使用者的各种定制化需求；二是通过实现集中化管理查勘数据，实现往期数据的有效利用，提升查勘效率；三是利用系统实现查勘全过程的标准化、信息化和智能化，实现企业查勘标准的有效落地和审核机制，提升了查勘质量。此外，系统提供扩展接口，实现与多种应用的融合和对接，具有良好的扩展性。综上所述，该系统通过“互联网+查勘”的方式，提升了查勘全过程和数据的管理水平，可通用于整个查勘设计行业，具有较高的应用价值。
参考文献：
[1] 陆凌牛. HTML5与CSS3权威指南[M]. 北京： 机械工业出版社， 2011.
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[5] 罗菊，袁泉. 对TD-SCDMA基站的无线网络勘察设计的思考[J]. 重庆邮电大学学报， 2008，20（s1）： 31-34.
[6] H Liu， LI Xiao Wen. Application of McBSP interface in TD-SCDMA mobile telephone development platform[J].Application of Electronic Technique， 2007， 33（9）： 31-33.
[7] 王輝，刘霁，谢卫. 勘察设计企业基于资源管理的信息系统架构[J]. 土木建筑工程信息技术， 2011，3（2）： 37-44.
[8] 胡杏花. 地质勘查项目管理系统的数据组织与管理[D]. 长沙： 中南大学， 2011.
[9] 秦长坤，朱光华. 企业办公自动化系统的设计与实现[J].计算机与现代化， 2003（9）： 47-49.
[10] 侯成功，汪宁，陈伟. 一种远程辅助勘察系统的设计与实现[J]. 电信工程技术与标准化， 2017（3）： 47-50.
[11] Z Peng. Applications of GIS-based cable resource management system in power communication network[J]. Electric Power， 2011，44（8）： 68-70.
[12] 张宏松，杜兴武，肖机卫，等. 基于GIS技术的城市勘察信息系统设计[J]. 西部探矿工程， 2005（5）： 219-221.
