GIS在有線電視網(wǎng)絡資源管理中的應用

朱華杰

GIS在有線電視網(wǎng)絡資源管理中的應用

朱華杰

（太原有線電視網(wǎng)絡有限公司，山西 太原 030000）

簡要描述了有線電視網(wǎng)絡資源組成、數(shù)據(jù)結構，并對基于GIS組件和數(shù)據(jù)庫軟件搭建的有線電視網(wǎng)絡資源管理系統(tǒng)功能需求、數(shù)據(jù)結構設計及應用場景進行了深入描述。

GIS；有線電視；網(wǎng)絡資源管理系統(tǒng)；系統(tǒng)數(shù)據(jù)

1 引言

隨著有線電視網(wǎng)絡規(guī)模的擴大、業(yè)務類型的增加，在現(xiàn)有用戶數(shù)量基礎上的數(shù)據(jù)量越來越龐大，傳統(tǒng)的CAD制圖加圖表輔助、人工統(tǒng)計管理的工作模式，因其數(shù)據(jù)存儲分散、數(shù)據(jù)類型不全、位置信息不夠準確、數(shù)據(jù)承載能力不足、協(xié)同工作效率低、數(shù)據(jù)更新不及時，已經(jīng)不能滿足現(xiàn)有網(wǎng)絡資源管理的需求。基于地理信息系統(tǒng)（GIS）軟件和關系型數(shù)據(jù)庫開發(fā)的有線電視網(wǎng)絡資源管理系統(tǒng)，可以直觀顯示有線網(wǎng)絡資源的地理位置、設備相關技術參數(shù)、業(yè)務屬性以及運維過程中關注的其他個性屬性信息。通過使用該系統(tǒng)，設計部門可以直接在矢量電子地圖上進行更準確直觀、高效協(xié)同的網(wǎng)絡設計，并通過規(guī)范化的設計工具簡化設計工作，進一步統(tǒng)一設計標準，提高設計效率及圖紙的繼承性、可讀性；為維護部門快速定位故障設備、纜線路由變更規(guī)劃、冗余資源調度，提供直觀準確的數(shù)據(jù)支撐；為決策層提供基于全局海量數(shù)據(jù)的分析輔助工具，提供統(tǒng)計數(shù)據(jù)及專題分析報告。

2 有線電視網(wǎng)絡資源的組成

有線電視網(wǎng)絡資源可以從物理屬性、邏輯屬性兩方面進行描述。物理屬性指組成有線電視網(wǎng)絡的光纜、電纜、光節(jié)點、交接設備、接續(xù)節(jié)點、終端設備、管井、桿路等基礎設施對象描述，而邏輯屬性則是對組成有線電視網(wǎng)絡的基礎設施設備之間建立的關聯(lián)關系的描述以及處于不同業(yè)務角色應用場景下的業(yè)務屬性。物理屬性主要包括有線電視網(wǎng)絡基礎設施的身份描述、空間屬性、設備所處階段。身份描述由設備編號、設備名稱、設備型號、容量配置等構成；空間屬性主要描述物理對象的地理坐標、相對位置、附屬建筑、設備敷設方式、線纜長度；物理對象資源在被不同職能部門進行設計、建設、維護操作時，則表現(xiàn)為不同的狀態(tài)，按設計、施工、竣工、資源、維護等狀態(tài)描述其整個生命周期。

邏輯屬性表現(xiàn)為有線電視網(wǎng)絡基礎設施之間的關聯(lián)關系、設備承載的業(yè)務屬性。關聯(lián)性描述設備間的關聯(lián)關系包括鏈路方向、聯(lián)接方式、敷設路由、連接關系、完整鏈路描述等。業(yè)務屬性則表示基礎設施與業(yè)務角色的從屬關系，包括設計人、建設時間、建設工程信息、維護責任人、覆蓋的業(yè)務類型、覆蓋范圍、覆蓋業(yè)務對象以及是否冗余閑置。

基于地理信息系統(tǒng)（GIS）軟件和關系型數(shù)據(jù)庫開發(fā)的有線電視網(wǎng)絡資源管理系統(tǒng)，依據(jù)有線電視網(wǎng)絡資源的多重屬性，創(chuàng)建GIS數(shù)據(jù)庫并構造地理信息和系統(tǒng)知識，組織其特有的網(wǎng)絡資源數(shù)據(jù)庫。然后，通過對網(wǎng)絡資源數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)編輯，創(chuàng)建地圖和分析模型，并將其搭建的片段記錄成圖檔。實現(xiàn)有線電視網(wǎng)絡資源規(guī)劃、調度以及為其他外部系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)支撐。

3 系統(tǒng)數(shù)據(jù)需求與功能需求

3.1 數(shù)據(jù)來源

3.1.1 基礎地形圖獲取途徑及需求描述

基礎地形圖主要可從以下幾個途徑獲取：規(guī)劃設計院、互聯(lián)網(wǎng)平臺API數(shù)據(jù)接口、實地測繪。規(guī)劃設計院提供的電子地圖數(shù)據(jù)，精度高、數(shù)據(jù)規(guī)范、結構完整，但在保證實時更新的同時，增量地理數(shù)據(jù)的獲取成本較高，可用作首次導入的歷史基礎數(shù)據(jù)使用；互聯(lián)網(wǎng)平臺API數(shù)據(jù)接口下載方式，電子地圖獲取成本低、實時性好，但精度偏低，可配合地圖數(shù)據(jù)處理工具（需要含坐標系投影轉換功能、矢量路網(wǎng)、矢量建筑）進行編輯后，用于實時更新增量數(shù)據(jù)，是相對經(jīng)濟的電子地圖獲取途徑。另外，基礎電子地圖數(shù)據(jù)最好采用通用坐標系。通用坐標系下，增量數(shù)據(jù)獲取成本低、獲取途徑多、更新速度更及時。

基礎地圖絕對位置精度，有線電視網(wǎng)絡維護中，地圖數(shù)據(jù)主要用于以下幾個方面：用于設備定位使用，需要確定相對精確的設備與地理坐標的相對位置，也可作為系統(tǒng)內地圖導航；路由敷設屬性、位置以及具備的施工條件；業(yè)務層面，用戶歸屬建筑、樓層、樓內位置，便于后期業(yè)務數(shù)據(jù)統(tǒng)計管理及網(wǎng)絡維護；基于地理精度的設備數(shù)據(jù)統(tǒng)計。

3.1.2 歷史數(shù)據(jù)維護

歷史數(shù)據(jù)錄入，也稱系統(tǒng)初始數(shù)據(jù)錄入，歷史數(shù)據(jù)維護應由熟悉公司建設施工圖紙的設計、維護人員參與錄入。并在錄入過程中，對系統(tǒng)功能優(yōu)化提出本地化的改進意見。根據(jù)錄入過程中反饋的意見，盡量簡化系統(tǒng)功能而非復雜化。流程應盡量簡略，功能及操作方式應與歷史習慣性繪圖工具盡量一致。減少施工圖紙設計人員、增量數(shù)據(jù)維護人員的工作量，提高工作效率。

3.1.3 增量數(shù)據(jù)維護

增量數(shù)據(jù)主要來源有新建工程、搶修工程、維護工程、移改工程、市政規(guī)劃變更幾個方面。增量數(shù)據(jù)維護應在保證各施工單位的數(shù)據(jù)共享協(xié)同的同時，保證歷史數(shù)據(jù)不被輕易更改，過程可查，保證數(shù)據(jù)實時性的同時，保證數(shù)據(jù)安全。

3.2 系統(tǒng)功能需求

希望通過GIS，可以更加高效地規(guī)劃網(wǎng)絡資源的建設和管理。以GIS系統(tǒng)直觀的信息采集和數(shù)據(jù)挖掘功能為相關單位科學準確分析市場提供數(shù)據(jù)支撐。通過不同圖層數(shù)據(jù)，疊加出不同業(yè)務需求下的主題效果。

在網(wǎng)絡信息數(shù)據(jù)的管理、數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析基礎上，實現(xiàn)網(wǎng)絡路由現(xiàn)狀的顯示、路由接續(xù)節(jié)點的空間位置、業(yè)務用戶的地理分布；將GIS系統(tǒng)與網(wǎng)絡的信息相結合，實現(xiàn)對網(wǎng)絡資源基于空間的統(tǒng)計分析、評價，有針對性進行網(wǎng)絡線路安全管理、冗余調度。本系統(tǒng)主要具備以下幾大功能。

3.2.1 基于數(shù)據(jù)挖掘的網(wǎng)絡信息統(tǒng)計功能

通過GIS軟件實現(xiàn)各種形式的統(tǒng)計分析，生成直觀的統(tǒng)計圖表。既可以進行宏觀戰(zhàn)略規(guī)劃和網(wǎng)絡布局，又可以對具體事故數(shù)據(jù)進行分析，為制訂具體的事故預防措施提供方便直觀的決策工具。通過對用戶分布的統(tǒng)計，了解區(qū)域用戶的結構因素，方便市場部門制訂不同的市場政策。

通過對網(wǎng)絡事故的統(tǒng)計，優(yōu)化網(wǎng)絡狀況，降低事故發(fā)生概率，提高維護部門的工作效率。通過對全網(wǎng)整體數(shù)據(jù)的統(tǒng)計，優(yōu)化網(wǎng)絡布局，高效調度資源，為管理者提供數(shù)據(jù)支持，查漏補缺、優(yōu)化冗余。

3.2.2 電子地圖的分層顯示功能

在大部分應用場景下，不同業(yè)務角色在使用系統(tǒng)時，并不需要將所有系統(tǒng)數(shù)據(jù)同時顯示。因此，為了提高系統(tǒng)數(shù)據(jù)的調用響應速度、降低客戶端設備性能需求、提高工作效率，將系統(tǒng)各數(shù)據(jù)按對象類型、使用場景進行分層，根據(jù)使用需求控制部分或全部顯示。

干線光纜設計人員只需關注光纜網(wǎng)部分資源，其覆蓋的分配網(wǎng)資源在大部分場景下無需同時疊加顯示。減少設計過程中額外因素的干擾，簡化設計圖紙，同時降低設計終端設備的資源消耗。建立專題圖層，如地形圖層、道路圖層、建筑圖層、線路圖層、線路附屬物圖層、線路緩沖區(qū)、接續(xù)節(jié)點圖層、設備分類圖層、用戶分布圖層等，并根據(jù)統(tǒng)計需求添加其他專題圖層。除了基本的放大、縮小、拖動、測距、圖層管理、地理位置查詢等地圖操作外，借助電子地圖顯示線路接續(xù)點的空間位置、線路的走向、用戶的分布情況、周邊環(huán)境狀況，為圖紙資料匯總、線路狀況查詢、線路資源統(tǒng)計、線路故障處理提供依據(jù)。

3.2.3 圖紙集中管理功能

設計施工過程中產(chǎn)生的設計文件、圖紙、用料清單明細、施工過程遇到的問題及解決辦法等，都是這個過程中產(chǎn)生的寶貴資產(chǎn)，在系統(tǒng)中應該進行留存，根據(jù)工程數(shù)據(jù)屬性分類保存并歷史可查，可進行統(tǒng)計，形成生產(chǎn)過程追述。

3.2.4 系統(tǒng)權限管理功能

根據(jù)不同用戶對系統(tǒng)功能的不同訴求，設定不同權限，即管理權限、修改權限、閱覽權限。管理權限主要是為維護系統(tǒng)用戶權限使用，側重于系統(tǒng)用戶管理及系統(tǒng)數(shù)據(jù)字典的建立及日常維護；修改權限主要為數(shù)據(jù)維護用戶使用，側重于增量數(shù)據(jù)的維護更新；閱覽權限是為了滿足統(tǒng)計、查詢?yōu)槟康牡牟僮饔脩簦痪邆鋽?shù)據(jù)的修改功能。

3.2.5 移動GIS應用

依靠移動計算設備上的周邊應用系統(tǒng)，系統(tǒng)將更好地支持野外維護工作。目前擁有GPS功能的無線移動設備除了用于野外專題數(shù)據(jù)獲取和野外信息獲取之外，工程檢修人員、測量人員、施工工人、統(tǒng)計調查人員通過移動GIS應用，依托系統(tǒng)中心數(shù)據(jù)庫，可以更好、更快、更直觀、全面地展開協(xié)同工作，提高效率。

3.2.6 多業(yè)務系統(tǒng)聯(lián)通接口

與工單系統(tǒng)對接，根據(jù)系統(tǒng)地址區(qū)域劃分，直接將工單、故障設備屬性信息、施工條件派發(fā)至對應工作人員，減少溝通環(huán)節(jié)及重復溝通次數(shù)，提高維護效率。

與業(yè)務系統(tǒng)對接，便于業(yè)務人員與維護人員的數(shù)據(jù)實時共享（開通、停機、維修），提高工作效率。并通過地理信息范圍的用戶業(yè)務類型統(tǒng)計，實行精準營銷。

4 結束語

當今社會，人們越來越依賴計算機及計算機處理過的信息。集地理數(shù)據(jù)數(shù)字化技術、數(shù)據(jù)存儲技術、空間分析技術、環(huán)境預測與模擬技術、可視化技術于一身的有線電視網(wǎng)絡資源管理系統(tǒng)不僅能實現(xiàn)對網(wǎng)絡資源的空間及設備參數(shù)屬性數(shù)據(jù)管理的基本功能，還能實現(xiàn)相關數(shù)據(jù)的綜合分析處理，為網(wǎng)絡規(guī)劃設計、運行維護、資源調度、業(yè)務拓展提供決策數(shù)據(jù)支持，提高相關單位對網(wǎng)絡資源數(shù)據(jù)的利用管理效率。

［1］吳信才.MAPGIS地理信息系統(tǒng)［M］.北京：電子工業(yè)出版社，2007.

［2］傅肅性.世紀之交地理信息系統(tǒng)的理論與應用發(fā)展［J］.地球信息科學，1999（2）：17-23.

［3］劉明皓.地理信息系統(tǒng)導論［M］.重慶：重慶大學出版社，2009.

TN943.6

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2019.16.044

2095－6835（2019）16－0104－02

〔編輯：嚴麗琴〕