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圖形化的電力通信資源管理系統的設計與實現

  劉國平¹，牛俊玉¹，李志彬¹，張保亮¹，張立新¹，時宗勝²

(1．石家莊供電局，河北 石家莊，050051；2.江蘇中天科技集團公司，江蘇 南通，226009)

摘要：提出并研究了一種以專業的圖形化設計管理軟件VisualNet為平臺，無需編程和二次開發，進行電力通信資源管理系統的構建過程。介紹了電力通信設備圖庫的建庫方法、設計過程，以及怎樣利用該系統進行設備查詢定位、資產統計管理等操作。由于本軟件是基于VisualNet平臺設計的，所以其擁有了其它從底層開發的軟件所無法比擬的快速實現過程、圖形化設計效果和便捷的管理功能。

關鍵詞：VisualNet； 無需編程； 圖庫模板； 模塊化設計； 通信資源管理系統

0 引言

在電力通信資源管理系統中，光纜、通信線路、設備、機房是我們管理的重點。它具有一個明顯的特征是：設備線路的分布范圍廣、設備間存在復雜的連接關系、技術參數多而復雜，既難于理解又不便管理。它們帶來一系列難以直觀理解的問題是：它是什么？它在哪里？怎么配置？怎樣連接？與誰連接？有哪些技術參數？故障設備在哪個位置？從上層設備到終端要經過哪些路由？人員崗位調動后如何讓資料能完整保存下來？新接手的工程師如何能快速掌握系統結構？哪些設備需要更新換代？哪些設備需要去定期檢修？.....

每天我們都在和這些成百上千的設備與數據信息打交道，但是我們很難對這些復雜系統中所有的設備、參數、使用狀態、資產信息等做到了如指掌，很難找到一條有效的途徑來管理這些日益復雜和離散的系統。缺少對這些基礎設施的配置和資源使用狀況的了解，導致設備宕機時間延長、檢修效率低下、資產不明流失、投資重復浪費、文檔資料缺失以及各種管理成本、維護成本和人力成本的增加。因此，開發制作一套便捷實用的電力通信資源系統就顯得十分必要。

1 設計方式比較

目前對電力通信資源的管理，常見的有以下三類軟件和兩種實施方式：

第一是制圖軟件：線路圖主要用CAD 軟件繪制。繪圖質量雖然較好，但一般不具備設備管理與查詢功能。圖中的每個設備線路的相關信息無法清晰完整地表達出來。即使采用附注方式寫到圖紙上，其信息量也有限，而且也影響圖紙美觀。另外也要求使用人員對CAD比較熟悉，對人員技術要求較高。

第二是MIS類的數據庫管理系統：它的主要特點是管理設備的數據信息比較方便，但是缺少直觀的圖形表達方式。對設備在哪兒、怎么連接、外觀是什么樣的等等信息都無法清晰地表達出來，這是目前這類軟件的通病。從發展的眼光來說，這類軟件已有逐步淘汰的趨勢。

第三是基于GIS地理信息類的資源管理軟件：它的主要優勢是利用地圖數據對線路進行地理信息、地理位置的管理。但同時它的缺點也相當明顯，就是應用面狹窄、開發成本、后期維護成本都很高，實施周期長，對設備細節管理方面的功能很弱，對使用人員的要求也高。大家用過GIS系統的都知道，如果我們想從頂層地圖開始一直管理到第八層圖紙，那么你只有把一至八層所有區域的地理數據全部收集完整，才能達到精細管理線路的目的。顯然這么龐大的地理數據，無論從投資成本、研發周期還是后期地理數據的更新上都是令人難于承受的。即使你把這么多層的地理數據目前都搜集完整了，但是有些區域我只需要管理到第三層信息，有些區域我要管理到第十層信息還不夠用，顯然對第三層數據來說，后面的地理數據是冗余的，但是對第十層數據來說又是不夠用的，這就造成了GIS系統本身在地理數據采集更新方面進入了一個怪圈。但是如果做不到這么細，那么所謂的精確的地理信息的管理也就變成了空話，基于GIS的應用也就失去了基礎。另外還有一個最重要的因素，那就是我們實際管理過程中，光是管理設備線路的地理信息是遠遠不夠的，還有很多的設備技術參數、設備端口之間的連接關系、機房管理等技術細節，還是無法通過GIS系統來進一步實現。GIS應用的缺陷性，嚴重困擾了已經用GIS系統實施或準備用GIS去實施的技術人員和管理人員，使得GIS類通信資源管理系統的軟件使用價值大大降低。

就研制實施上述的資源管理系統來說，目前有以下兩種常見方式：

一是利用VC、VB、Delphi 等開發工具從最底層起開發。這種開發模式工作量大、周期較長、功能有限、后期維護升級困難，實在是一種少、慢、差、費的開發方法。

二是以CAD、GIS等軟件為平臺，利用AutoLisp、VBA 或GIS組件進行二次開發。但是雖然這種二次開發已較第一種方法節省了大量的時間和精力，但它們的開發機制仍然不夠簡單，需要做大量的調研、數據結構的設計、運行測試等工作，開發起來仍不輕松，更新維護同樣也困難。

有沒有既不需要編程或二次開發，又能根據不同的通信系統結構，快速搭建起一套圖文并茂的、具有分析管理、查詢定位功能的資源管理系統呢？現在通過筆者的多次試驗和對比，認為Wonderful公司的“VisualNet圖形化的設計與設備線路資源管理平臺”軟件能很好地滿足我們的要求。VisualNet本身是一個開放式的資源管理系統開發平臺，功能強大、無需編寫任何代碼，即能對電力通信系統中的設備線路資源進行圖紙設計和數據信息的管理。把我們原先專注于怎么開發軟件、怎么構建數據庫之間的關系，變成了專注于實際的通信結構的設計和數據錄入上，大大減輕了工作強度，縮短了實施周期、降低了實施費用，輕松地達到管理目的。

本文主要概括描述了VisualNet的特點，以及介紹了我們如何采用VisualNet 平臺來進行本地區的通信線路資源管理系統的實施構建、設備線路的數據信息的查詢管理、搜尋定位、資產管理等。在最后還展示了通過該軟件所設計的一個具體的通信資源管理項目，希望能為已經實施或準備實施類似通信資源系統的同行起到拋磚引玉的作用。

2 VisualNet概述與功能特點

VisualNet是一套把圖形、數據、相互關系三者有機地結合起來的集畫圖、文檔制作以及圖形化管理為一體的軟件。但它與你用過的一般圖形處理軟件有相當大的不同，用VisualNet創建的文檔，每個對象能感知出其特有的屬性，體現了全新的信息管理手段：

■ 圖形：能使你從枯燥的數據中解脫出來，從世界范圍乃至極小的單個部件，都能極大地可視化你的系統。

■ 數據：給VisualNet的每個圖形都注入了智能性，讓你看到僅從一張圖片上所看不到的無窮的信息。點擊組成整個系統的每個部件或線路，就能得到所有你想知道的數據。

■ 關系：或稱為線路，它是網絡線路的根本。VisualNet能夠超越單個頁面的限制，看到各個對象之間的物理連接或邏輯關系。

VisualNet具有以下功能特點：

•豐富的設備圖庫模板、“搭積木”式設計方式：

系統把所有設備、線路當作對象來處理。只需從模板庫中拖拉圖庫模板，就可完成圖紙的設計工作。模板化的設計方式，減輕了你在制圖上的煩瑣勞動，便于您更加關注于具體的資源管理系統的結構設計和信息需求。

•層次化的項目管理方式：

通過分頁、分層的方式，來實現項目從廣域網的管理一直到微觀的設備端口和光纖熔接信息的管理，并且可以跳轉查看任意層面技術細節。

•圖形與數據的無縫集成：

     圖上的每個節點、線路對象都內置存儲各種屬性信息、相互連接關系和業務信息，使圖上的每個對象都具有“智能”性，并且都能被搜索、查詢和定位。

•智能化的路由分析：

     點擊任意一根線條或端口，系統都能找到整條鏈路上的設備路由和經過的端口。能跟蹤任意設備間的連接關系，幫助您透徹了解整個設備鏈路。

•圖層間連接與復合視圖：

     不同頁面的圖紙之間能自動創建鏈路、能相互訪問、跳轉，并且還能在同一窗口中把多個圖的集中到一起去管理，便于您從更高角度看清各個圖中設備之間的連接。

•任意層設備資源統計：

     可以是按區域、站點、建筑物、樓層、部門、房間、設備類型等等進行分類、分區域統計，便于了解和掌握各地區的設備資產的使用狀況和具體信息。

•數據驅動圖形：

當設置的數據發生變化時，圖形的外觀、顏色、線條粗細等也自動發生變化，便于您識別不同的設備線路的數據狀態。

•與外部程序文檔的協同工作能力：

每個圖形、線纜、屬性數據都具有雙擊事件功能。選擇設定不同的數據值，可以執行相應的操作。如：打開關聯的電子文檔、調用設備檢測管理程序、運行系統命令、發送電子郵件、訪問設備廠家網站等。

3 資源管理系統的設計步驟

1  模板的創建與屬性定制

為實現繪圖功能，VisualNet系統本身提供了足夠多的專業設備實物圖、邏輯圖等模板，譬如有：光纜、分接箱、鐵塔、光纖分配盒、機柜、電纜接頭、交換機、數字配線架、光端機等等。但有時可能由于我們機房內的設備比較特殊或不常見的緣故，就需要進行自定義。一旦我們制作完這些圖庫，以后需要繪圖時，就可以直接用鼠標把圖庫模板拖拽到繪圖區，通過適當的連接就可完成通信線路圖的繪制，繪圖過程十分簡單和高效。

目前我們自定義的圖庫及其屬性有：

站點：主要有分電壓等級的變電站、調度中心、辦公場所等幾種。其屬性有；站點類型、電壓等級、經度、緯度、聯系電話、地址、維護單位、所在縣、業務統計等。

桿塔：桿塔類型、桿塔型號、經度、緯度、線路名稱、電壓等級、前桿距、后桿距、轉角度數、前面跨越、后面跨越、光纜接頭、光纜耐張等。

光纜：起點、終點、光纜類型、芯數、長度、線路名稱、電壓等級、敷設方式、光纜廠家、光纖類型、光纖標準、桿路圖、測試數據表、距離機房距離、跨度、接頭位置等。

光纖分配盒：資產編號、位置、廠家、光纜芯數等

光端機：資產編號、型號、同步數字標準、設備廠家、投運時間、環網站點1、環網站點2、環網光口容量、分支站點1、分支站點2、分支光口容量等。

PCM：資產編號、型號、設備廠家、投運時間、工作方式、對端站點等。

通信電源：資產編號、分為交流輸入單元、交流輸出單元、監控單元、整流單元、直流輸出單元等5部分的屬性

設備卡板、模塊等屬性。

還有其它的機房設備：如數模配線架、機柜：蓄電池、各種線纜等不在此一一列出，其屬性的定義方法也同上面類似（如下圖一所示）。

（圖一：模板與屬性定制）

2  設備線路的建立

每一個新的項目都是在一張空白的頁面上開始的，首先要做的事就是導入一張底圖，其目的是讓設計的各種設備節點對象、線路對象有個相對參考的排放位置。一般背景圖包括：地圖、房屋建筑圖、樓層平面圖、機柜照片等。文件格式可以是矢量圖或位圖，如EMF、WMF、JPG、GIF、BMP等。地圖我們可以通過掃描紙質地圖、從網上搜尋GIS地圖或是GOOGLE地圖后拼合起來進行。對于已經有的CAD樓層平面圖，你可以把它們轉化成上述文件格式后使用。

底圖背景確定以后，你就可以從前面制作的圖庫中，拖拉模板節點到當前設計頁面上進行位置布局，譬如鐵塔、站點等。這些節點圖形代表了一系列的“實物”。

雙擊某個節點，可以對該“實物”做細化設計。一般情況下，我們采用從頂層到底層的方式進行設計，譬如，從區域---建筑---樓層---房間—機柜（機架）---設備---端子等。

創建完各種 “設備” 節點后，我們就要用“電纜”、“光纜”對各個“設備”進行連接，也就是創建各節點設備之間的連線。如下圖二所示，我們建立了廣域網的光纜分布圖、線路走向圖、建筑物之間的電纜圖、機房內設備之間的連接圖。

（圖二：設備與線路圖的制作）

值得一提的是，VisualNet的節點之間的連接線路是只需一步操作即能完成的，比起其它的制圖軟件的畫線要方便的多。同時它還具備了不同圖紙之間的設備線路連接功能，便于您能從本頁圖紙上，快速跳轉到其它設計圖上，這也是很多圖形軟件所不具備的。

3  屬性數據的錄入

       我們知道，像在CAD之類的繪圖軟件上畫圖，如果我們要對該圖形進行信息的描述，可能更多采用的辦法是在旁邊添加“備注”之類的文本，但是如果有很多信息需要描述時，采用這種方法就顯得很笨拙、麻煩。

而VisualNet由于采用了圖形與數據信息集成的方式，每個圖形節點或線纜都具備各自的數據屬性。您要做的工作就是打開屬性窗體，在窗體中輸入關心的數據即可。

譬如，點擊“光纜”，其數據屬性有：編號、名稱、類型、起點、終點、芯數、長度等信息字段。點擊某個字段，輸入數據后按回車鍵即可保存下來，以后只要該圖形數據符合查詢條件，它們都能被系統搜索到。

同樣的，如果點擊“光端機” 其相關的數據屬性如：型號、生產廠家、同步數字標準、投運時間、環網站點、環網光口容量、分支站點等信息都能被顯示出來進行修改。

另外，對于一些重要敏感的數據，我們還可以對其進行隱藏，在需要的時候把它們顯示出來，以防信息被泄密。

4、文檔資料的集成

在實際項目中，我們可能還需要調閱其它的電子文檔，譬如測試數據、檢修報告、工程合同、業務統計報告等等。在本系統中，VisualNet為我們提供了一個雙擊事件功能。你可以通過雙擊一個節點、一根線、一個屬性字段，就能就能打開相關的文檔、訪問廠家網站、調用監控系統、讀取專家輔助系統數據和設備管理臺帳信息等，很好地把和系統關聯的資料都整合到了一起。例如單擊一站點，就能在屬性窗體中顯示該站點的一個叫“業務統計”的屬性字段。雙擊該字段就能調用該站的相關業務信息，如話路業務、2M業務、光芯業務等資料。由于篇幅所限，這里就不詳細介紹。

5         資源的查詢與統計

分類統計查詢：

在VisualNet系統中，其每個“設備”“線路”都能被檢索到。你既可以按區域、部門、樓層進行統計，也可以按類型及屬性進行統計。譬如統計ADSS或OPGW類的光纜，你可以在查詢窗體中給它指定光纜類型后就能全部找到，或者你也可以在統計報表中進行分類統計，也一樣能找到這些光纜。另外，如果光纜出現故障，檢測系統指示光纜的斷點在37公里處，那么你只需在查詢窗體中，為桿塔的“距離機房長度”中輸入:36至38公里，系統就能搜索到這些可能出現故障的桿塔。雙擊這些數據，系統會自動打開相應的桿路圖，并通過紅色閃爍的方式指示其所處的位置，十分便于故障搶修和故障定位。（如下圖三所示）。

（圖三：桿路的查詢與定位）

連接關系查詢

光纜、電纜之間的連接關系追蹤，對于維護人員來說是一個巨大的難題。雖然在機房中，我們對每根電纜都按一定的命名規則進行了定義，表示了一定的信息。但是當我們看到一根光纖時，我們都很想清晰形象地了解它的另外一端連到底接了哪個機房？哪個機柜？哪個設備端子上？在VisualNet平臺上，系統提供了一個連接關系視圖、路由分析、端鏈路分析等多種查詢方式。點擊任意一個層面上的任意一根線纜或端口，你就能很清楚地看到這根線纜兩端的設備和位置，以及它們各自的屬性數據。如下圖四所示，我們用“連接關系視圖”工具，來查看與“許營”站相連的光纜數量、名稱、位置以及每根光纜另外一端的站點名稱。

如果此時你打開了細節預覽器，那么點擊這根“光纜”，你就可以通過紅色箭頭閃爍指示的方式來定位這根光纜，十分便于您確定這根光纜的位置。

（圖四：站點間的光纜連接信息與定位）

6  圖紙與數據的分發

       當我們設計完項目后，由于系統中包含了很多圖紙資料、參數數據以及各種電子文檔、維修記錄等。為了便于同事共享查詢這些信息，我們需要對項目數據進行分發共享。系統主要提供以下兩種方式來實現這一目標：

一是：項目打包方式分發

       系統會通過項目打包的方式，把當前設計圖紙、圖庫模板、屬性數據、綁定的各種文檔都一起打包進一個pjz文件。這樣你只要復制該文件到其它電腦上，用VisualNet任意一種版本即能打開該文件，并且也能進行各種查詢、分析、統計與定位功能，相當方便。項目設計者可以給這個文件設定三種權限，即修改權、只讀權、禁止打開。得到這些文檔資料的人員只能根據權限來操作。

二是：通過WebServer服務器管理：

系統提供了WebServer方式來為需要遠程查詢信息的人員提供服務。如果WebServer能和互聯網相連，那么您甚至可以通過無線上網的方式，通過IE瀏覽器，來查詢圖紙資料、設備屬性、故障位置、光纜連接關系、端口地址以及鏈路等，并且也能閃爍指示設備線路位置。你還可以把這些項目數據通過授權的方式下載到本機上，用免費的閱讀版來打開這些文檔（如下圖五所示）。

（圖五：Web查詢與瀏覽）

7  應用實例展示

如下圖六所示的是我們石家莊地區的電力通信資源管理項目的一個截圖。目前我們采用了由總到分，先粗后細的方式，實施完成了各個站的布局設計、光纜連接設計、桿路圖設計、光纜熔接信息設計、機房機柜布置、設備布局、設備端口連接、配線跳線設計以及通信電源設備布局設計。在圖紙設計完成后，我們對各個設備、線路對象進行了數據錄入，同時還把我們平時所關心的設備管理技術文檔、承載的業務報表、光纜檢測數據文檔都一起進行了集成整合。

在完成這些任務后，給我們帶來最明顯的變化是信息查詢效率的提高。譬如：點擊一個站點，我們就能在屬性窗體中彈出該站點的相關信息：業務數據、電壓等級、站點經度、緯度、負責人、聯系電話、維修單位等信息。

雙擊該站點，我們就能進入到該站點的設計細節圖，包括站點機房的建筑外觀圖、建筑平面圖、機房布局圖、機柜布局圖。

再次雙擊機柜圖，就可以看到該機柜內每個設備的位置和設備之間的線路連接。點擊其中的任意一個設備，您就能看到該設備的各種參數信息，譬如：名稱、資產編號、容量等等。

如果我們點擊設備圖上的任意一根光纜，就能看到該光纜所有具體的技術參數，如：線纜編號、接頭位置、芯數、跨距、長度等等。同時還能通過細節預覽器，直接查看到光纜兩端連接了哪些設備以及設備所處的位置。雙擊光纜上的“接頭盒”，我們就能看到里面光纜之間的配纖配色信息、熔接信息。

通過以上對各個頁面對象的操作，我們就能“即點即顯”地把關心的數據給調用了出來。極大地提高了我們在設備檢修、維護、資產調配、業務管理方面的工作效率，也降低了以前施工信息靠人工記、圖紙資料靠手工畫、數據參數靠本子記所帶來的差錯。

（圖六：完成的光纜資源管理系統截圖）

    通過系統的實施，我們對整個系統中的設備資產的管理比以前更加精細透明了。通過按區域或位置統計，我們能很清楚地了解到各個站點有哪些設備？有多少數量？通過按設備類型統計，我們可以了解到每類設備共有多少數量？分布在哪些地方？哪些設備到了更新期？哪些需要定期檢修了？每個設備是什么人在管理的？等等。十分便于我們做好投資規劃和檢修計劃，減少了浪費現象的發生。

    如果我們按光纜類型分別統計出了整個通信網中OPGW、ADSS、普通光纜的數量，你還可以按餅型圖、條型圖進行各種型號所占比例分析，如下圖七所示。你如果雙擊了這個報表中的數據，系統就能切換到設計頁面并閃爍指示當前這行數據所指示哪根光纜，兩端連接了哪些站點或設備？等等。你還可以把這些報表存為Excel、Text、Access、XML、Html等多種格式，供您打印保存或作二次處理。

在VisualNet平臺中，圖形與數據信息的緊密集成是一個很大亮點。點擊設計的圖形，您就能看到其數據屬性；點擊表中的數據，您就能看到其圖形外觀、所處的位置或相關的連接關系。

在實際應用中，該系統的擴展性也很好。譬如我們新增加了設備，那么只需把圖庫往機柜布局圖上拖放一下，然后輸入相關數據、連接好設備之間的線路即可。如果有一天更新了設備，那么只需把原“設備”圖替換到新設備模板就能完成相關的信息配置。如果我們在某個地區要新建一個站點，那么只需把站點模板拖到系統圖上，輸入相關信息、連上“光纜”即可。“拖放式設計”的便捷性始終貫穿了圖形制作的全過程。

當然在系統實施后所帶來的工作效率的提高還遠遠不止以上所說的這些，其它的像故障檢修輔助信息管理、故障范圍覆蓋分析、路由分析、故障控制點分析等功能就不在這里一一闡述了。

（圖七：光纜的分類統計與光纜的定位）

4 結束語

VisualNet軟件本身是一個專供我們開發定制各種設備線路資源管理的開發平臺。一般情況下，如果我們要開發一套資源管理系統，需要經歷需求調研、代碼編寫、檢測調試、上線試運行、原始數據錄入等5個過程。而現在我們省去了最耗時間和精力的前面4個步驟，只需要專注于根據現實的通信網絡，把它們畫出來并進行數據錄入，就完成了系統的實施。其搭積木式的設計方式，十分便于我們我們根據不同區域、不同機房、不同設備進行組合。

目前我們已經成功完成了從廣域網的站點管理、光纜管理，一直到機房的通信設備管理、供配電設備管理、設備模板管理和端口管理全過程。由于對項目的實施采用模塊化設計和層次化管理方式，所以即使今后設備更換或線路更新，也都能很方便地進行擴展，而這些也都是費用昂貴的GIS類電力通信資源管理系統所無法做到的。

通過本系統的實施，我們很好地把通信系統的設備制圖、線路管理、數據管理、路由分析、文檔管理和查詢定位功能都很好地集成到了一起，做到了資源管理的標準化、規范化。比起常規的資源管理系統的實施，采用VisualNet平臺去實現的時間縮短了近80%，投資費用也大大降低，具有很高的推廣價值。同時也希望此文能為其他專業的設備線路資源的管理起到一個參考作用。在項目的實施過程中，我們得到了河北省電力公司通信處申金平主任、楊會鋒及趙敬民處長的大力支持，同時也得到VisualNet廠商、光纜廠商的大力協助，在此一并表示感謝！（全文完）

參考文獻：

[1] SINO-US Group Co.Ltd.，《Design and Application With VisualNet》。Penguin Books Limited，2004。

[2] 劉化君。中文版《網絡綜合布線》。北京電子工業出版社出版，2006。

[3] 侯福平。《郵電設計技術》通信電源專輯，2007增刊。

作者簡介：

劉國平(1965-)，男，河北石家莊人，高級工程師，通信處主任，長期從事電力通信方面的研究管理工作；

牛俊玉(1970-)，男，河北石家莊人，高級工程師，通信高級主管，多年從事電力通信調度管理工作；

李志彬(1968-)，男，河北石家莊人，高級工程師，通信主管，長期從事電力通信網的規劃設計工作；

張保亮(1966-)，男，河北石家莊人，通信系統檢修主管，從事電力通信光纜的運營維護工作；

張立新(1976-)，男，河北石家莊人，通信系統運行主管，多年從事通信設備的運營維護工作。

時宗勝(1982-)，男，安徽肥西人，網絡信息中心主任，多年從事光纜資源管理方面的開發研究工作。