基于GIS的光纖資源管理系統及其在光纖城域網中的應用

沈鐵民

摘 要：隨著公共光纖城域網絡建設規模的飛速發展，傳統的資源管理模式已無法滿足關于光纖數據分析、資源可視化管理、網絡規劃設計、網絡維護輔助等方面的要求。而基于GIS的光纖資源管理系統在實際應用中能很好地解決上述難題，實現對光纖網絡的空間及屬性數據的科學管理，極大地提高光纖網絡資源的管理效率，為工程建設、網絡維護、市場銷售等部門的日常工作帶來了非常大的幫助。

關鍵詞：GIS 光纖 城域網 資源管理

中圖分類號：TN91 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2016）05（a）-0000-00

地理信息系統（GIS，Geographic Information System），是一個獲取、存儲、編輯、處理、分析和顯示地理數據的空間信息系統，其核心是用計算機來處理和分析地理信息，實現空間地物及其拓撲關系的可視化表達和管理。

經過多年業務發展，管線公司的公共光纖城域網的規模已達數千公里，網絡范圍覆蓋至上海市各個區縣，擁有數百個光交接箱及接頭盒設備。原先公司一直通過AUTOCAD及EXCEL表格進行光纖資源管理，但隨著網絡規模日益擴大，依靠傳統的手工作業和分析手段已遠遠不能滿足業務發展的要求。為能將光纜、束管、纖芯、光交箱及接頭盒等基礎數據全面直觀地在地圖上進行顯示，并能對相關數據進行綜合分析，就需要利用GIS技術開發帶有地理信息的資源管理系統，根據實際需要圖文并茂地輸出結果，為公司工程、維護等部門提供業務輔助。

1 系統需求情況

1.1基礎光纖網絡設施管理

在光纖資源管理系統中實際需要管理的網絡設施如下：

1）機房：在通信管線網的拓撲結構中，機房是光纜和管道的源或目的點。需要管理包括公司自有機房及客戶機房所處的地理位置以及相應的門牌號、樓層、房間號、機柜號、光纖熔接及使用情況等信息；

2）管道：管道是整個通信網絡中光纜的支撐和承載通道，需管理光纜經過的詳細管道路由走向及實際穿放的管孔資源等信息；

3）光纜：需管理包括光纜型號、纖芯數量、束管數量等信息；

4）光纜交接箱：需管理交接箱的地理位置、型號、光纜穿放信息、光纖熔接及使用情況等信息；

5）光纜接頭盒：需管理接頭盒的地理位置、型號、光纖熔接及使用情況等信息；

上述設施的具體信息，在新建或改擴建光纜工程完成后，必須及時地錄入光纖資源管理系統，通過系統來實現對網絡資源的有效管控。

1.2光纖資源分析及應用

隨著業務的發展需要，公共光纖城域網的覆蓋范圍越來越廣，相應的光纖資產包括光纜、光交箱、接頭盒及機房等數量已十分龐大。目前，公司各部門對于光纖資源的分析、應用、維護管理及展示等方面的要求越來越高，例如光纖資源統計報表、光纖網絡規劃及方案設計、光纖網絡維護管理、光纖網絡展示等新需求均希望能通過該資源管理系統來實現。

1.3兼容性及可擴展性

目前公司已建成了銷售系統、建設平臺系統、運維管理系統等多個平臺，因此光纖資源管理系統應考慮與上述平臺的兼容性及數據共享問題。同時，對于一些潛在的新應用需求，應具備較強的可擴展性。

2 系統設計方案

2.1系統軟件平臺

本系統是基于組件式的二次開發，以ESRI公司的ArcGIS的產品作為二次開發的組件。使用Windows Server 2008作為服務器平臺，用Oracle 10 數據庫做數據的存儲與管理。

2.2系統結構

由于公共光纖城域網資源的覆蓋范圍和數據量很大，為確保管理者能高效地維護及使用各類地圖數據，系統采用了三層C/S結構（應用層/基礎管理層/數據層）。查詢系統、統計系統處于系統的應用層，權限管理系統和信息維護系統處于平臺的基礎管理層，而數據庫是屬于基礎的數據層。？

應用層是一般用戶進行系統應用、數據查詢、統計、分析的平臺。通過這個平臺用戶可以方便的進行關心業務的瀏覽和使用，而不需要管線底層的數據關系和結構。

基礎管理層是平臺數據維護和管理的樞紐，用于維護和管理平臺數據生產和日常工作中產生的各種數據和資料。信息維護系統是對不同圖形數據和業務數據進行維護的平臺，權限管理系統對于管理人員和用戶定義不同功能的權限，從而保證系統的有序運轉。

數據庫系統是平臺所有相關數據和分析數據的來源，包括空間數據庫、業務數據庫和元數據庫，其中主要是前兩個數據庫?？臻g數據存儲和管理平臺涉及的基礎地理地圖數據、業務管道網絡數據、多媒體數據等；業務數據庫存儲和管理平臺日常的工程數據、銷售數據、管道材質等的屬性數據。

2.3系統基本功能

2.3.1 地圖服務

系統提供交互式工具，對地圖進行縮放、拖拽、平移、漫游等操作，可進行地圖常用的面積與距離測量等。

2.3.2資源維護

系統通過圖形化接口，實現可視化地對機房、光纜、光配線架、光交接箱、接頭盒等網絡設施的日常維護（增加、刪除或編輯）；通過直觀的拖拽就可以完成纖芯之間的熔接關系。

2.3.3信息查詢

提供對網絡資源實體的查詢，顯示其屬性并可以在地圖上定位。系統提供單點查詢、拉框查詢、快速輸入查詢等多種查詢方式。

2.3.4資源統計

提供對機房、光交箱、接頭盒、光纜段關于數量、長度、纖芯使用情況等信息的查詢統計，并以Excel表格方式給出明細信息和匯總數據。

2.3.5設計輔助

支持光纖鏈路的設計。能夠以形象、直觀的方式，給規劃設計人員全面、快速地展示相關信息，為準確地進行光纜建設提供路由、容量、位置等方面的決策支持。既可指定路由選取策略，通過系統分析選取光纜路由，也可手動選擇光纜路由。

2.3.6資源調度

對于既有的光纖資源，能根據申請光纖鏈路的起止點，基于選定的光纜路由，輸出光纖鏈路途經的機房、光交接箱、接頭盒等各光纜段占用的光纖纖芯序號，并生成標準格式的工單及施工圖紙。

2.3.7系統管理

通過對不同的用戶設定資源的不同訪問權限，以保證系統使用的安全性，包括：增加權限、刪除權限、修改權限、查詢權限。

3 系統在光纖城域網中的應用

3.1光纖資源的全過程管理

光纖網絡建設過程中，對光纖資源數據在路由設計、纖芯資源分配、項目實施、工程驗收等環節進行全程管控。光纖數據在設計階段即錄入系統設計庫，在項目實施過程中，相應的圖紙、文檔和工作任務按照公司既定的規則流轉，不同部門管理人員間協同工作，系統保持動態數據更新，實現光纖資源數據的全過程管理。

3.2 光纜故障輔助分析

當發生光纜阻斷時，維護人員在就近的機房端通過光時域反射儀（OTDR）檢測光纖，獲取光纜故障距離，然后可通過系統平臺計算出故障路由點并在地圖中準確定位故障點位置。這樣可以迅速找到故障點，及時進行搶修，縮短故障時間，提高運維服務質量。

3.3光纖網絡專題展示

3.3.1工程建設狀態專題展示

工程建設狀態分為：設計、在建、竣工三種狀態，系統可針對這三種狀態進行專題展示，在地圖上用不同的顏色顯示加以區分，并顯示三種工程狀態分別對應的光纜公里數等數據，主要供公司工程部門相關人員查閱、分析。

3.3.2光纜維護狀態專題展示

光纜維護狀態分為：自建、合建、代維三種狀態，系統可針對這三種狀態進行專題展示，在地圖上用不同的顏色顯示加以區分，并顯示三種維護狀態分別對應的光纜公里數等數據，主要供公司維護部門相關人員查閱、分析。

3.3.3光纜利用率專題展示

光纜利用率專題展示旨在從地圖上展示光纜利用率情況，提醒相關部門人員對利用率超過預警值的光纜段及時進行網絡優化，其中利用率的預警數可以根據實際需要進行調整。

3.3.4客戶信息專題展示

可支持通過客戶名稱進行篩選，在地圖上顯示該客戶的光纜分布及使用情況，也可同時顯示多個客戶的光纜分布及使用情況。對于具有多個層網絡結構、網絡節點數量眾多的客戶，該功能可非常直觀地顯示客戶光纜分布情況，對其后續的網絡擴容、優化等工作有很大的幫助。

4 結束語

隨著公共光纖城域網規模的不斷擴大、復雜程度不斷增加，基于GIS的光纖資源管理系統的重要性也日益凸顯。通過該系統的部署及應用，可以同時滿足多個部門的管理要求。系統在光纖網絡資源全面管控、網絡結構深度優化、網絡安全有效保障、客戶滿意度不斷提高等課題中發揮的作用已無可替代。

參考文獻

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