可扩展的通信资源管理系统设计

张天遨　胡乃军　马敦曜　胡 朋　马常力



可扩展的通信资源管理系统设计

张天遨1胡乃军2马敦曜1胡 朋1马常力1

1.中国海洋大学；2.青岛市工商行政管理局信息中心张天遨 ；硕士研究生，中国海洋大学。

行业曲线

目前，光缆网规模的扩大，网络复杂性的提高，管网维护工作的繁琐，对通信资源的管理和调配提出了更高的要求。本文根据当前管线基础设施的管理和运维需求，研究并设计实现了可扩展的通信资源管理系统。该系统能对通信资源进行实时监测，并且满足功能模块的扩展需求，能够为综合管线的日常规划、设施查找、故障处理等业务提供科学可靠的数据支持。

目前，现有的通信资源管理系统，以基础地理数据和地下管线成果数据为支持环境，以管线和管沟为对象管理对象，基本实现了对通信光缆的实时监测和故障预警。但是，由于光缆网的规模不断扩大，网络的复杂性不断提高，网络的维修工作越来越繁重，对通信资源的管理和调配都提出了更高的要求。因此，必须对现有通信资源管理系统进行功能拓展，才能满足当下通信业务不断扩充的需求。本文研究并设计了可扩展的通信资源管理系统，并引入GIS技术，能根据现实需求完成功能扩展，实现更为规范化、科学化的通信资源管理。

可扩展的通信资源管理系统是在传统的通信资源系统的基础上，针对当前管线基础设施的管理和运维需求，进行功能深化和范围扩展，从而逐步建立起一个集综合管线数据输入、编辑、管理、分析于一体的通信资源管理系统，可最大化的满足快速提供真实、准确、可靠的管线资料，并能实现快速检索、管网分析等功能，为综合管线的日常规划、设施查找、故障处理提供可靠、科学的依据。

总体设计

系统采用B/S架构，java语言开发，符合J2EE规范，JDK版本6.0以上；数据库采用主流数据库Oracle10g；采用ArcGIS Viewer for Flex、BlazeDS技术。业务巡检移动端APP采用主流技术开发，支持Android，支持多种分辨率自适应。

整个系统平台为数据层、平台层和应用层3个层次。系统架构如图1所示。

1）基础数据层

包括管廊、管道、光缆、业务、客户数据以及光纤监测报警数据等管理。

2）业务处理层

包括GIS集成展示、业务巡检上报、工单业务处理、光纤报警集成等模块。

3）业务展示层

包括资源检索、统计报表、报警展示、外部系统数据服务接口等功能。

详细设计

图1　系统架构图

可扩展的通信资源管理系统主要包括管线资源管理、资源地理信息管理、业务巡检管理、资源业务处理管理、光纤检测告警管理、系统管理等模块。具体功能模块如图2所示。

图2　系统功能模块

管线资源管理模块

管线资源管理模块主要包括管廊资源管理、管道资源管理、光纤资源管理、线路设备管理、传输设备管理、综合查询管理。系统设置扩展子模块，可根据后续要求进行实时扩充。

管线资源管理主要包括管廊、管道、光缆三部分的基础数据的维护，并通过编码和名称的设置，理清管廊（或管道）-人井-管（或缆架）-管孔-光缆-光纤（跳线）-光缆设备端子-光缆设备之间的逻辑关联关系，借助GIS技术的展现方式，为电信运营维护部门、规划设计部门、工程建设部门、资产管理部门提供准确的光缆网络资源现状信息。

资源地理信息管理模块

资源地理信息管理模块主要包括管廊地理信息、管道地理信息、光纤地理信息、线路设备GIS、传输设备GIS、路由查询等。系统设置扩展子模块，可根据后续要求进行实时扩充。

资源地理信息管理模块以GIS技术为手段，实现管廊、管道、光缆资源的地理信息展示及详细信息查询。在地图上定位显示管廊、管道、光缆及其下级资源，并可以查看相关资源的详细信息和周边资源的关联关系信息。

该模块基于地理信息系统实现相关地图操作的功能，包括地图浏览、图形测量、坐标显示、书签管理、区域管理、信息检索、拓扑分析、快捷检索定位、属性信息查询、多媒体信息查询等功能。

业务巡检管理模块

业务巡检管理模块主要包括手持机巡检、后台巡检管理等功能。系统设置扩展子模块，可根据后续要求进行实时扩充。

移动巡检管理安卓应用程序实现包括：用户登录、用户数据同步、巡检计划查询、RFID扫描、巡检问题登记、巡检拍照、巡检记录查询、巡检记录上传、巡检计划下载功能。

移动巡检PC端管理功能包括巡检点信息维护、巡检点资源关联、巡检计划维护、巡检记录查询、GIS巡检轨迹回放、巡检问题反馈处理、巡检记录导出等功能。

资源业务处理管理模块

资源业务处理管理模块主要包括资源核查、资源状态维护、资源变更历史、资源占用统计等。系统设置扩展子模块，可根据后续要求进行实时扩充。

其中资源业务处理主要根据资源数据库，进行资源核查，并根据业务需求，修改维护资源状态，并对资源占用情况进行统计分析。

同时该模块实现了对使用资源的占用情况进行核查，核查资源包括光纤、端口（包括传输设备端口）以及子孔。用户可根据查询条件查出资源数据，包括显示资源有无及空闲、占用状况等。

光纤包含两个状态：成端、未成端，分别用蓝、白颜色显示；

端口包含三个状态：预占、占用、不可用，分别用黄、绿、红颜色显示；

子孔两种状态：占用、不占用，分别用绿色、白色显示。

光纤检测告警管理模块

光纤检测告警管理模块主要包括实时报警、路径分析、统计查询、GIS资源显示、统计报表等。系统设置扩展子模块，可根据后续要求进行实时扩充。

该模块主要是在监测设备发生告警时，能够实时将告警信息采集到系统中，根据报警位置距离光纤起始点的距离，按照预先标定好的光缆走向数据，计算出报警位置的地理坐标，并在地图上高亮显示，注明故障发生的原因，方便技术人员快速诊断和维修。

该模块能定时同步OTDR系统告警数据。

告警数据实时提醒是在非GIS界面进行告警提醒，可通过链接打开GIS界面。告警数据展示是对当前告警、历史告警基进行查询并可查看详细信息。告警位置GIS展示是在GIS地图上展示当前及历史报警位置信息，可根据条件过滤。告警信息GIS展示是在GIS地图上展示告警详细信息，主要包括：告警光缆、告警时间、告警原因、光衰值、处理情况（历史告警）等。

系统管理模块

图3　系统功能界面

图4　巡检功能界面

系统管理包括用户管理、权限管理、菜单管理、日志管理、OTDR接口、外部应用接口等。系统设置扩展子模块，可根据后续要求进行实时扩充。

权限设置提供完善的组织机构及人员设置：支持组织机构、人员、角色管理；支持角色权限控制，可以按人员/角色分配权限，可以按人员/权限互查等；可以实现菜单级及数据权限控制。操作日志管理提供日志记录功能，可记录系统功能使用情况、数据访问及增删改情况，记录项包含时间、用户、事件描述、成功与否等。提供统一的调用封装，其他功能模块可调用接口实现记录日志。

系统提供了丰富的功能组件和接口，实现与外部系统的集成和数据交换。OTDR系统接口实现对OTDR系统报警数据的集成，在GIS地图上实时显示OTDR系统报警信息；还可实现对历史报警位置分布的统计以及根据故障点信息分析预测影响范围。

数据共享接口实现WebServices外部数据读取接口，通过访问授权和提供公共调用接口方式，实现数据共享。

系统实现

功能实现

系统针对管廊、管道、光缆、线路设备等资源的基础数据，建立了高信息化的通信资源数据管理系统。系统实现的界面如图3所示。

左侧为菜单栏，为用户提供通信资源分类导航。通过逐级菜单，用户可以实现对具体通信资源数据的管理维护操作。

移动端功能界面，如图4所示，监测员登陆后，可在界面内完成开始巡检、巡检记录查询和批量上传操作。其中，开始巡检功能内，为用户显示“待检”点位，监测员完成监测并通过批量上传完成监测数据和图片的录入，完成对相应点位的监测，之后该点位信息会显示“正常”。

接口实现

接口是系统用来从后台数据库获取数据的途径。接口实现了用户与数据库的分离，为用户访问数据库提供服务。接口是写在后台服务器上的程序代码，当调用某一接口时，该接口就会从数据库中获取相应的数据，并进行一定格式的处理，并将处理结果返回访问端。应用端获取到数据后就可以进行相关的操作。本系统的主要接口描述如下：

getPipeGallery（）：该接口根据管廊编号，返回管沟名称、起始点、终止点、起点坐标、终点坐标、管沟长度、类型、建设时间、建设单位等。

getPipeRack（）：该接口根据管道编号，院内编号，状态，返回名称、起始人井、终止人井、起始坐标、终止坐标、管道长度、施工单位、建设时间等。

getVesselElement（）：该接口根据管孔编号，返回管孔名称，出入方向，类型，GIS属性编号等。

updateOpticalCable（）：该接口根据光缆编号，修改名称、起始设备编号、终止设备编号、总长度、光缆型号、生产厂家、施工单位、建设时间等。

deleteCableRouting（）：该接口根据光缆路由编号，删除改光缆路由对应的名称、属性、序号、管道井/管廊要素点编号、入口管孔子孔编号、出口管孔子孔编号、是否盘留、盘留长度等。

总结

本文针对通信资源的管理和调配难度，提出并设计了可扩展的通信资源管理系统。该系统实现了管线资源管理、资源地理信息管理、业务巡检管理、资源业务处理管理、光纤检测告警管理、系统管理。在业务巡检模块创新性的设计并实现了PC端业务巡检、移动端业务巡检，满足多终端应用需求。同时完成系统的各数据接口设计，实现各功能模块的数据调用传输。实现了应用层和数据管理层的分离，有利于后续模块扩展和集成。本系统已经使用验证，运行稳定，可为综合管线的日常规划、设施查找、故障处理提供可靠、科学的依据。

DOI：10.3969/j.issn.1001- 8972.2016.13.014