基于地理信息系統的廣播電視網絡管理系統的設計與實現

張鼎榮

（作者單位：湖北龜山廣播電視發射臺）

基于地理信息系統（Geographic Information System，GIS）的廣播電視網絡資源管理系統可以把地理信息、電視網絡、網絡資源數據信息等內容進行有效結合，把電子地圖作為應用基礎，通過可視化的形式顯示網絡資源。除此之外，還可以對相關數據進行有效的管理和分析，研究不同資源間的相互關系，這能夠有效幫助電視運營商實現網絡資源管理、網絡資源規劃、網絡資源調度，從而進一步地提升電視網絡運營效率及網絡運營質量。

1 GIS技術內容

1.1 基于GIS的廣播電視網絡管理系統總體介紹

與其他網絡資源相比較而言，電視網絡資源具有數據量大、結構復雜及業務管理較難的特點。電視網絡系統采用的是客戶端服務器和瀏覽器服務器混合模式，其中，使用客戶端服務器模式能夠實現對網絡資源數據的有效處理，并且客戶端服務模式具有數據維護、數據查詢、數據統計及數據分析等多種功能。另外，應用瀏覽器服務器模式能夠實現多用戶可視化瀏覽、可視化查詢網絡資源等，這兩種模式能夠最大限度地實現資源的共享[1]。

1.2 基于GIS的廣播電視網絡管理系統組成

基于GIS的廣播電視網絡管理系統在開發的過程中采用的是組件式GIS二次開發模式，該系統借助Oracle數據庫和數據通路（ArcSDE），可以實現電視網絡資源空間數據的存儲與管理。除此之外，基于GIS的廣播電視網絡管理系統還可以實現屬性數據及空間數據的一體化存儲，同時，該系統在實際應用過程中具有易擴展、小巧靈活等諸多優點。

基于GIS的廣播電視網絡管理系統的系統維護功能涵蓋用戶權限、地圖符號、系統操作、日志圖層、維護空間數據備份及空間數據恢復等相關的管理和記錄功能[2]。該系統的分層分級方式能夠實現不同比例尺顯示范圍地圖文件的呈現。

基于GIS的廣播電視網絡管理系統具備光纜網絡資源管理功能，能夠對光纜層及光纜節點層的占用、使用情況等屬性信息和空間信息，及其相互之間的空間關系進行編輯、查詢、統計和分析，并將查詢、編輯、統計、分析的相關信息傳輸到相應的設備中。管理方面，傳輸機房設備不僅能夠通過電子地圖中三維呈現的方式實時傳輸機房設備的精準位置，還能夠借助這一系統建立起不同設備對象的模型，從而針對設備端口的連接狀態開展圖形化管理。

2 基于GIS的廣播電視網絡管理系統的關鍵技術及創新點

2.1 ArcSDE技術

ArcSDE作為空間數據管理引擎中的一個重要節點，是空間數據庫管理引擎的重要組成部分?；贕IS的廣播電視網絡管理系統應用ArcSDE能夠將海量空間數據及非空間數據存儲在單一的關系型數據庫中，從而進一步提升數據的管理效率，為多用戶的并發訪問提供保障。

2.2 組件式GIS技術

超媒體網絡CIS技術是1997年6月才出現的一種面向分布式對象的Web方案?；诿嫦驅ο蟮某襟w網絡規范的WebGIS是Object-oriented WebGIS發展的新方向，能夠避免通用網絡接口形成的瓶頸，允許客戶機直接調用服務器，這樣既方便了操作，又加快了設備的運行速度。目前的WebGIS簡單的交互方式雖然可以實現網絡環境中GIS簡單的通信，但無法滿足頻繁交互、復雜分析和動態變化的應用要求，而Object Web-GIS可滿足這種要求。其關鍵將分布式對象和對象代理方法引入WebCIS解決WebGIS的地學應用問題，提高了WebGIS的功能。分布式對象方式正在成為分布式應用系統研究、開發的指導思想。目前，絕大多數的電視網絡資源管理系統采用的都是美國ESRI公司開發的ArcEngine技術，這一技術的有效應用，形成了一個基于組件使用的開發框架。并且，其使用高科技把GIS嵌入到相關的應用軟件中，可以形成基于GIS的電視網絡綜合管理程序，ArcEngine的各個組件之間能夠通過相關技術進行自由切換與靈活重組。同時其還具備標準的接口，在應用此項技術的過程中具有開發成本低、開發周期短和可擴展性強等諸多優勢，因此得到了廣泛的應用。

2.3 科學直觀的資源管理

基于GIS的廣播電視網絡管理系統在實際應用的過程中能夠實現資源數據管理從傳統的靜態記錄轉化為可視化信息的動態記錄，使主管部門網絡管道及機房設備的管理工作變得更加輕松和簡單。同時，還可以在此基礎之上借助電子地圖強大的拓撲及網絡分析功能，實現對多種網絡資源的綜合分析與研究。

2.4 故障預警

基于GIS的廣播電視網絡管理系統具有資源運行功能，該系統由于在內部設置了監測模塊，可以有效地監測網絡設備，在日常運行過程中進行實時存儲。該系統借助這些相關數據能夠參考舊數據，對于超期運行的設備故障問題提前做好故障預警。而且，這些數據能夠有效地輔助相關工作人員更好地制訂巡查方案，從而大幅度地減少故障的發生概率，減少相關單位的經濟損失。

2.5 智能化故障定位與分析

基于GIS的廣播電視網絡管理系統還具有智能化故障定位和分析功能，在運行過程中借助監控系統及用戶語音投訴系統二者之間的接口，可以在電子地圖上精準地定位出現故障設備的位置，有針對性地分析出現故障設備所覆蓋的范圍大小，間接地找出故障影響范圍，更好地幫助工作人員制訂相關的搶修方案。在這一過程中，工作人員能夠在最短時間內獲得故障報告，縮短了故障修復時間，極大地增強網絡的穩定性，同時還能減少人力、物力及財力的支出，大幅度地降低成本。該系統通過借鑒歷史故障信息等相關內容，可以查詢和統計不同片區的故障率，進一步分析相關工程施工的質量。除此之外，還可以根據預先設定的設備使用期限及相關的維修期限，精準地統計出有線電視網絡已到或者快到維修期限的設備，形成更加直觀且精準的統計表，使工作人員有效地開展后期工作。

2.6 信息共享

基于GIS的廣播電視網絡管理系統所采用的是服務器/客戶機（Client-Server，C/S）和瀏覽器/服務器（Browser/Server，B/S）混合模式結構，因此能夠根據企業實際情況在不同部門之間實現信息的共享與傳輸。除此之外，還可以幫助相關工作人員快速做出更加有效的業務決策，進而更好地推動企業不斷改革，提高企業的整體發展速度。

3 具體案例分析

我國南方某地區有線電視網絡上聯國家、省級干線，下聯3縣1市，不僅可以傳送59套模擬電視節目和10套以上的調頻立體聲廣播節目，還可以作為當地市區基礎信息平臺給全省各界提供互聯企業專網、虛擬專網的數據業務。目前，其在全市范圍內有線覆蓋率高達90%以上，共有60余萬用戶，成為當地居民生活娛樂中不可或缺的一部分。建設基于地理信息技術的有線電視網絡資源管理系統的必要性體現在以下幾個方面：首先，網絡覆蓋范圍的日益擴大，給建設和維護網絡工作帶來了無形的壓力。除此之外，由于有些電視網絡規格日益變大，所以原有的傳統資源管理模式已經不能滿足現如今網絡建設和網絡維護的新需求。因為缺少統一可靠的管理，網絡資源不明，所以相關部門較難做到合理利用資源，網絡故障問題也難以得到及時解決。其次，多種業務的開展對于運營部門提出了更高的要求。再次，日益規范化的資本運作，迫切需求相關運營商能夠在最短的時間內提升其管理水平，如網絡資產管理等。由此可見，建立一個以GIS技術為基礎的網絡資源管理系統非常有必要。

4 基于GIS的廣播電視網絡管理系統

GIS是一項信息可視化技術，其結合了地理學、制圖學及遙感學技術。在有線電視領域方面，基本上所有的數據都涵蓋地理信息成分，如用戶分布位置的走向等。基于GIS的廣播電視網絡管理系統可以將有線網絡中的管線與設備的空間位置進行有效結合，把大量不易見的有線試管線數據可視化，從而為相關系統提供可視化服務。廣播電視網絡管理系統涵蓋的內容紛繁復雜，涉及多個子系統，如下：

4.1 派工單管理子系統

派工單管理子系統中的派工單主要用于市場部門，可以把用戶的派工單分配到設計部門。同時，派工單管理子系統還可以對具體的派工單狀態進行實時的跟蹤。

4.2 庫房管理子系統

庫房管理子系統的主要的目的是管理庫房中的相關器材，對入庫、出庫及庫房存儲網絡設備工程投資等問題進行分析與統計。除此之外，庫房管理子系統還涵蓋相關企業的入庫、出庫等業務內容。

4.3 網絡設計子系統

網絡設計子系統涵蓋光纜網、電纜干線網、樓棟分配網、管道與桿路的設計及數據維護支持內容。網絡設計子系統能夠支持機柜監控設備及端口等機房設備的設計和維護；除此之外，還能夠完成各種大面積的布局和特定內容要求的圖紙打印輸出任務。

4.4 WebGIS子系統

WebGIS子系統能夠對瀏覽器訪問的地理數據和網絡數據進行有針對性的統計和分析。

4.5 項目管理子系統

項目管理子系統不僅可以對系統中的項目資料及相關進展狀況和投資情況進行有效的分析，還可以把各崗位的職能納入到系統中，從而實現自動化辦公。

5 系統實施

系統實施的關鍵節點是關于數據庫的建立問題，相關人員要將該系統的功能和實際的業務進行有效的銜接，同時把系統分布到各職能部門，針對目前的管理方式結合實際情況制訂項目管理流程。

5.1 系統結構

整個系統通過GIS平臺提供地圖服務，客戶通過Java瀏覽器等平臺接收服務器端的適量數據流，從而完成相關圖形和數據的顯示任務[3]。該系統在邏輯上采用3層結構，分別為用戶界面層、應用服務層、數據服務層。

5.2 數據庫的建立

空間圖形數據庫涵蓋地理圖形數據網絡、管線數據兩部分內容。屬性數據庫涵蓋網絡管線數據、用戶數據。其中，網絡管線數據包含器件電性能、指標、管徑的類別、權屬、走向等內容。除此之外，符號數據庫包含屬性符號、無屬性符號兩大部分[4]，屬性符號包含器件型號、清潔性能、光節點放大器，無屬性符號包含終端電阻、電源阻斷器等內容。

5.3 系統分布

在本案例中，該公司目前的組織結構將有些網絡資源管理系統分為派工單管理子系統、市場部門、庫房管理子系統、庫房管理部門、網絡設計子系統、設計工程等WebGIS子系統、公司項目管理子系統、項目管理部門、系統維護子系統、網絡維護部門。

5.4 流程定義

工作流程具有十分重要的地位，系統的工作流程是否結合企業的實際情況、符合企業管理模式，在一定程度上直接影響著系統的使用效果[5]。因此，相關人員必須要結合實際工作情況制訂多種項目流程，例如，新裝工程流程、改造工程流程、線管工程流程、故障受理及故障維修工程流程，除此之外，還包含補裝工作流程、采購工作流程變更工作流程、用戶啟用和用戶停用工作流程、用戶退款、工作流程、資源租用工作流程、數字電視業務受理及數字電視業務開通工作流程等，其中開發增值業務的實施工作流程更重要?，F將該系統的新裝項目進行舉例說明，該單位的生產部門工作人員錄入派工單由設計部門進行路線勘測，在此過程中，如果發現有不具備安裝條件的用戶，要及時地通知該用戶，并且不能予以安裝。除此之外，對于具備安裝條件的用戶，相關人員必須要通知市場相關部門對該用戶進行收費，要求用戶在繳費之后再對其進行網絡設計。同時，還需要校對人員針對設計圖紙及其相關資料進行校對。如果在校對的過程當中各項數據和內容均為合格，系統將會給文檔自動簽名，如果在校對的過程中不合格，那么必須返回上一級網絡設計流程，在經過核對之后才可以進入審核流程。在審核流程中，相關工作人員需要對設計圖紙和領料單進行詳細的審核，如果審核通過系統將會自動簽名，如果審核不通過系統就會自動原路返回網絡設計流程。最后，審核通過后，公司分管領導會批準該設計方案，如果在整個審核過程中系統給文檔自動簽名，也可進入施工流程，工程部門進行施工之后便可以進入質檢流程，直接通過便可以進入工程的驗收程序。在驗收過程中，如果驗收不通過就必須要返回施工部門進行整改。由此可見，系統對于不同流程階段所需要執行的相關任務、執行時間、執行部門都進行了明確的規定，目前的管理模式能夠大幅度地滿足公司自動化管理的需求。

6 結語

通過對南方某地區有線電視網絡系統的研究可以看出，將基于GIS的有線電視網絡資源管理系統投入使用，能夠為構建有線電視管理技術體系提供更多寶貴的經驗，同時還可以大幅度地推進有線電視網絡運營管理水平不斷提高，使有線電視用戶得到更高質量的服務。