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企业专网信息设施地面工程建设及应用

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翁绍鹏+李兵元

[摘要]本文介绍了利用GIS（地理信息系统）技术，以通信管道电缆资源数据库为基础，城市地理信息图形为界面，实现通信设施网络地理信息数字化的方法。

[关键词]GIS；通信设施实体；空间信息；管道；电缆

doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2016.24.033

[中图分类号]TP311.52；TE319 [文献标识码]A [文章编号]1673-0194（2016）24-00-02

1 研究的背景及意义

通信设施是整个通信网络的信息载体，承担着所有信息的传输任务，它管理得好坏是能否确保通信网络运行畅通的关键。研究和采用新技术管理城市通信设施，以替代传统的管理模式，使通信设施网络的规划、建设和管理步入科学化、自动化的轨道，已成为当前十分迫切的任务。

近十几年来通信业务迅猛发展，企业现有主要经营项目有电话通讯、通讯工程项目规划、设计以及通讯线路（设备）的施工安装等。在通信应用领域中的通讯电缆管道工程项目规划、设计建设、资源管理、设备管理、线路管理与线路维护等方面的数据量不断增大，而绝大多数通信业务都会遇到一些与空间定位有关的问题。这些空间数据若靠人工掌握，则效率比较低，且综合管理困难，使电缆管道资源管理、设计建设存在弊端。

信息设施地面工程以地理信息系统为平台，以城市地理信息数据库、通信设施资源数据库为基础，以地理信息图形为界面，实现通信设施网络的规划和设计，它主要面向通信的规划设计部门。

2 总体设计

信息设施地面工程主要由五部分组成，即数据、软硬件及网络、规范标准、技术队伍和组织管理。根据通信设施的地理坐标位置信息及通信设施属性，综合运用信息科学、计算机科学、地理学、测绘遥感学、环境科学、空间科学、城市科学与管理科学的各种方法与手段，对通信设施网络进行维护管理与统计分析，提供多专业、多层次、多目标的综合服务。

2.1 系统目标

（1）建立以油田公司所辖的单位及地区城市地理信息WEBGIS空间矢量图形数据库，以通信管道电缆资源数据库为基础，城市地理信息图形为界面，实现通信设施网络地理信息数字化。

（2）系统图形信息丰富、全图形化的操作，提供丰富的图形信息，包括矢量化的大、小比例尺城市地理图；绘制各种点心通信设备位置图，通信交接箱、通信分线盒、通信主配线架、程控交换机等大样图，通信电缆管道横、纵截面图，通信电缆管道、人/手井展开图等。

（3）建立能够对通信设施网络实体的空间信息进行管理的模块（包括自动绘图、编辑、查询、统计分析及打印输出等功能）；建立通信设施资源数据库。

（4）系统要逐步实现管理信息化、三维化和多媒体化，能够与当今开放型管理模式的发展接轨，提供高效、准确的信息服务，减轻从业人员的负担，减少人力、物力的浪费。

2.2 总体结构

根据目前企业专网的实际情况，信息设施地面工程可以分成四个层次。数据层：数据层由城市基础地理信息、信息设施的空间信息数据和属性数据组成。服务层：服务层位于数据层之上，主要基于基础数据为客户端的应用和数据的维护提供服务。应用层：应用层是基于服务层的地理信息平台和数据层的数据库开发的具体应用模块，包括故障分析。系统结构如图1所示。

2.2.1 数据层

①空间数据和信息设施数据建设的相关数据模型和数据建设规范。②数据采集、入库和后续数据维护的一整套系统。③空间信息数据库和专业数据库。

2.2.2 服务层

服务层基于各个数据库的数据为应用模块提供服务运行支撑，相当于三层服务器结构中的“应用服务器”部分，通过该平台可以对空间数据和属性数据进行集中管理和应用。

2.2.2.1 服务层的工具软件和软件开发包

地理信息平台可对空间数据、属性数据、GPS等实时数据进行有效的采集，实现多元数据的一体化、可视化管理，为通信线路、交换、传输多元化数据的管理打下了坚实的基础。

2.2.2.2 网上发布服务器

软件系统采用B/S方式，通过Web浏览方式实现地理信息数据采集录入、数据库实时更新和实时查询功能，以及地图的统计查询、故障分析和工程设计等功能。

2.2.3 应用层

应用层为分布在客户端计算机上的应用系统，应用系统的核心功能由服务层实现，应用层为服务层和客户之间的界面显示层，负责把客户端请求发送到服务器，交给服务层处理。

2.2.3.1 地图图元数据修改子系统

该子系统对信息设施网络地理信息系统中的地图图元数据进行修改，修改包括了地图图元编辑、增加图元、删除图元与修改图元等基本操作，同时提供基于数据的图元操作。

2.2.3.2 故障分析模块

故障包括了设备故障和线路故障，在某一条线路出现故障时，可显示出现故障的线路及其影响的区域。

2.2.3.3 空间信息查询和统计分析模块

该模块通过图元和空间搜索统计等功能实现通信实体属性信息查询、空间位置查询，查询管道、电缆、光缆、电话路由等基本通讯设施以及缆线的覆盖区域。

2.2.3.4 割接、导解预案分析模块

对线路或者交换设备进行割接或者导接，进行地理信息系统的模拟分析和预案分析。通过对割接影响线路、中继、区域等信息进行预案分析，该模块即实现割接的预分析处理，显示可能造成的影响。

2.2.3.5 工程设计模块

该模块根据地理信息系统地面地貌特征进行安装、架线、管道及杆路的工程设计，在设计完成后，可以给出具体的设计图纸，同时通过基本的地图操作和业务关联，可以给出规划方案和规划图纸。

2.2.3.6 数据输出模块

①打印各种通信设施网络实体的报表、打印各种统计查询的报表，并将其存入Excel进行再处理，绘制信息设施网络实体分布图、管道路由图、电缆、光缆路由图。②绘制信息设施网络综合信息图。

2.3 网络结构

系统采用B/S结构的中心服务器方案，通过油田局域网实现数据共享和应用软件的应用，服务器端网络带宽100M/1000M，客户端网络带宽10M/100M。

3 系统软件和硬件

3.1 操作系统

服务器端环境：UNIX、Windows 2008 R2、Oracle。

3.2 数据库

采用大型商用数据库Oracle，遵循开放式系统标准，支持运用TCP/IP协议的LAN和WAN环境的访问。

3.3 GIS平台

选用Intergraph公司的GeoMedia产品构建GIS平台。

3.4 GIS服务器

数据库服务器应具有镜像、热备份、容错功能，GIS服务器应该具有稳定的工业级性能，由于服务器存储、交换的数据量大，所以在整个系统中应该特别重视服务器，应选用专用服务器机型。

4 系统主要技术特点

①系统以作为整个信息业务基础的通信线路管理为核心，实现线路管理与线路工程的计算机化；②系统要逐步实现管理信息化、三维化和多媒体化，能够与当今开放型管理模式的发展接轨；③系统实现各种点心资源的图形化维护、管理、查询、统计；④系统图形信息丰富、全图形化的操作，提供丰富的图形信息，包括矢量化的大、小比例尺城市地理图；绘制各种点心设备位置图，交接箱、分线盒、主配线架、交换机等大样图；⑤系统采用空间数据库技术和WebGIS技术，实现对整个信息设施覆盖区域地面地理设施的空间地理数据和属性数据的一体化管理。

主要参考文献

[1]汤国安，龙毅，李云梅.地理信息系统专业建设的探索与实践[J].中国大学教学，2009（9）.

[2]赵珺，张明.WebGIS实现技术分析及互操作模型[J].计算机应用研究，2003（2）.

[3]朱欣焰，龚健雅，黄俊韬，等.GeoStar空间数据组织与管理[J].武汉大学学报：信息科学版，2000（2）.

[4]徐红如，张正义，胡予濮.Oracle数据库中大型表查询优化的研究[J].现代电子技术，2003（17）.

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