可擴展的通信資源管理系統設計

張天遨　胡乃軍　馬敦曜　胡 朋　馬常力

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可擴展的通信資源管理系統設計

張天遨1胡乃軍2馬敦曜1胡 朋1馬常力1

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

行業曲線

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

目前，現有的通信資源管理系統，以基礎地理數據和地下管線成果數據為支持環境，以管線和管溝為對象管理對象，基本實現了對通信光纜的實時監測和故障預警。但是，由于光纜網的規模不斷擴大，網絡的復雜性不斷提高，網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，必須對現有通信資源管理系統進行功能拓展，才能滿足當下通信業務不斷擴充的需求。本文研究并設計了可擴展的通信資源管理系統，并引入GIS技術，能根據現實需求完成功能擴展，實現更為規范化、科學化的通信資源管理。

可擴展的通信資源管理系統是在傳統的通信資源系統的基礎上，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據輸入、編輯、管理、分析于一體的通信資源管理系統，可最大化的滿足快速提供真實、準確、可靠的管線資料，并能實現快速檢索、管網分析等功能，為綜合管線的日常規劃、設施查找、故障處理提供可靠、科學的依據。

總體設計

系統采用B/S架構，java語言開發，符合J2EE規范，JDK版本6.0以上；數據庫采用主流數據庫Oracle10g；采用ArcGIS Viewer for Flex、BlazeDS技術。業務巡檢移動端APP采用主流技術開發，支持Android，支持多種分辨率自適應。

整個系統平臺為數據層、平臺層和應用層3個層次。系統架構如圖1所示。

1）基礎數據層

包括管廊、管道、光纜、業務、客戶數據以及光纖監測報警數據等管理。

2）業務處理層

包括GIS集成展示、業務巡檢上報、工單業務處理、光纖報警集成等模塊。

3）業務展示層

包括資源檢索、統計報表、報警展示、外部系統數據服務接口等功能。

詳細設計

圖1　系統架構圖

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

圖2　系統功能模塊

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。系統設置擴展子模塊，可根據后續要求進行實時擴充。

管線資源管理主要包括管廊、管道、光纜三部分的基礎數據的維護，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關系，借助GIS技術的展現方式，為電信運營維護部門、規劃設計部門、工程建設部門、資產管理部門提供準確的光纜網絡資源現狀信息。

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。系統設置擴展子模塊，可根據后續要求進行實時擴充。

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關系信息。

該模塊基于地理信息系統實現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。

業務巡檢管理模塊

業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。系統設置擴展子模塊，可根據后續要求進行實時擴充。

移動巡檢管理安卓應用程序實現包括：用戶登錄、用戶數據同步、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、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。

資源業務處理管理模塊

資源業務處理管理模塊主要包括資源核查、資源狀態維護、資源變更歷史、資源占用統計等。系統設置擴展子模塊，可根據后續要求進行實時擴充。

其中資源業務處理主要根據資源數據庫，進行資源核查，并根據業務需求，修改維護資源狀態，并對資源占用情況進行統計分析。

同時該模塊實現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。用戶可根據查詢條件查出資源數據，包括顯示資源有無及空閑、占用狀況等。

光纖包含兩個狀態：成端、未成端，分別用藍、白顏色顯示；

端口包含三個狀態：預占、占用、不可用，分別用黃、綠、紅顏色顯示；

子孔兩種狀態：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、統計查詢、GIS資源顯示、統計報表等。系統設置擴展子模塊，可根據后續要求進行實時擴充。

該模塊主要是在監測設備發生告警時，能夠實時將告警信息采集到系統中，根據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據，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系統告警數據。

告警數據實時提醒是在非GIS界面進行告警提醒，可通過鏈接打開GIS界面。告警數據展示是對當前告警、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。

系統管理模塊

圖3　系統功能界面

圖4　巡檢功能界面

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

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；可以實現菜單級及數據權限控制。操作日志管理提供日志記錄功能，可記錄系統功能使用情況、數據訪問及增刪改情況，記錄項包含時間、用戶、事件描述、成功與否等。提供統一的調用封裝，其他功能模塊可調用接口實現記錄日志。

系統提供了豐富的功能組件和接口，實現與外部系統的集成和數據交換。OTDR系統接口實現對OTDR系統報警數據的集成，在GIS地圖上實時顯示OTDR系統報警信息；還可實現對歷史報警位置分布的統計以及根據故障點信息分析預測影響范圍。

數據共享接口實現WebServices外部數據讀取接口，通過訪問授權和提供公共調用接口方式，實現數據共享。

系統實現

功能實現

系統針對管廊、管道、光纜、線路設備等資源的基礎數據，建立了高信息化的通信資源數據管理系統。系統實現的界面如圖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，用戶可以實現對具體通信資源數據的管理維護操作。

移動端功能界面，如圖4所示，監測員登陸后，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，監測員完成監測并通過批量上傳完成監測數據和圖片的錄入，完成對相應點位的監測，之后該點位信息會顯示“正常”。

接口實現

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

getPipeGallery（）：該接口根據管廊編號，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（）：該接口根據管道編號，院內編號，狀態，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、生產廠家、施工單位、建設時間等。

deleteCableRouting（）：該接口根據光纜路由編號，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。該系統實現了管線資源管理、資源地理信息管理、業務巡檢管理、資源業務處理管理、光纖檢測告警管理、系統管理。在業務巡檢模塊創新性的設計并實現了PC端業務巡檢、移動端業務巡檢，滿足多終端應用需求。同時完成系統的各數據接口設計，實現各功能模塊的數據調用傳輸。實現了應用層和數據管理層的分離，有利于后續模塊擴展和集成。本系統已經使用驗證，運行穩定，可為綜合管線的日常規劃、設施查找、故障處理提供可靠、科學的依據。

DOI：10.3969/j.issn.1001- 8972.2016.13.014