基于GIS技术的沈阳有线电视网络资源管理系统

摘　要：介绍了GIS技术在沈阳传媒网络资源管理系统中的重要性及应用。

关键词：GIS； HFC光纤电缆混合网； 沈阳传媒网络资源管理系统

1 前言
地理信息系统简称GIS（Geographic Information System或 Geo－Information system）：又称“地学信息系统或资源与环境信息系统”，是一种重要的空间信息系统，通过电脑软硬件的支持，采用相关的地理模型方法，对地球表层的多种地理空间分布数据进行采集、储存、管理、检索、运算、处理、分析、建模、显示和描述的一种工程技术，通过此技术应用到某种地理空间分布的各种现象和过程，解决相应的规划设计、全方位统筹，决策分析和管理强化等问题。
GIS在处理地理空间数据方面具有很强的全面管理和全面分析能力，有线电视网络资源数据就是由多种地理空间实体数据组成的，十分符合GIS处理、管理对象的特征，因此基于GIS技术对有线电视网络资源进行大空间可视化的计算机管理必定会提高有线电视网络的规划设计、资源管理、数据共享等能力。
沈阳有线电视网络始建于1992年，沈阳传媒网络有限公司（原沈阳有线电视台）经营着东北地区最大的、沈阳地区唯一行政区域性的有线电视网——沈阳有线网，承担着沈阳地区有线电视网络的建设、运营、维护和管理重责，沈阳有线网覆盖沈阳城乡，收视用户170万，网络规模居全国省会及副省级城市之首。2001年公司对原550MHz有线电缆网络开始进行860MHz HFC光纤电缆混合网升级改造，随着网络升级改造的日益深入，有线电视光缆网络规模迅速膨胀，传统的有线电视网络管理方式无法满足光缆网络规划设计、资料管理和线路维护的需要。于2006年初，沈阳传媒网络有限公司开始搭建基于GIS技术的网络资源管理系统平台。
2 传统有线电视网络管理方式存在的问题
2.1 辅助决策方面
由于缺乏有效的管理手段对网络资源进行整合，因此公司领导在宏观上分析网络覆盖情况几乎不可能，一定程度上影响了公司决策的准确性。
2.2 网络规划设计工程实施方面
设计人员在独立计算机上进行CAD规划设计、计算机数据计算、人工统计设备器材形成全套设计图纸，安排工程施工、验收、竣工，最终将竣工资料独立成册归档保存。这种传统的管理手段必将导致所有工程图纸分散管理，为日后网络的规划设计，维护带来极大的不便，势必影响设计质量。
2.3 网络运维方面
网络故障出现后，检索故障现场的图纸比较困难，而且检索到的图纸也不敢保证其准确性，更谈不上进行故障点的分析与定位，使得故障排除的周期较长，既增加了维护成本也降低了客户服务质量。
2.4 有线电视网络资源配置方面
随着沈阳有线电视光缆网络规模日益扩大、光缆网络中光纤容量也越来越大、光设备也越来越多，覆盖区域也越来越广，没有一个全面资源的管理，光缆网络资源配置就越来越难，无法达到低成本高效率发展新用户的目的。
2.5 图档管理方面
升级改造的网络投入运营后，要经常对有线网络进行维护，采用传统管理方式时，分散的网络工程图纸无法有效更新，导致竣工资料的时效性很差，也不便于在需要时对网络资料的查找。
3 GIS技术在沈阳有线电视网络资源管理中的应用
由于GIS技术具有空间可视化和空间查询的特性，它主要应用在有线电视网络资源管理中的以下方面。
3.1 强大的图形管理功能和分析功能为有线电视网络的设计、统计和分析提供了有力的保证
GIS中提供了强大的图形管理和分析功能，结合这些特性，系统可以实现很多符合有线电视业务的功能，如：电平计算、光链路损耗计算、故障点定位与分析、路由分析、空间查询、分析两机房之间的路由、分析某光节点所带的网络和用户数、分析光纤容量预留、分析地下通信管道负荷能力、统计某区域内所用的器材等等，这些功能将为网络资源的统计和分析提供了强有力的保证。
3.2 可视化地管理系统中的有线电视网络资源
使用GIS技术显示有线电视网络资源数据，使用设计人员、施工人员、管理人员对有线电视网络资源的操作更加直观、方便，这一点在传统的管理信息系统（MIS）中是无法做到的。更为重要的是，空间可视化使网络的设计、施工和维护更加便捷，大大提高了工作质量和效率。
3.3 基于空间数据库的特性可以实现地图资源和网络资源统一管理
在传统的网络设计中，是以一张张独立的CAD图纸存储数据的，这样对有线电视网络的查询、分析和统计带来了很多的不便。使用GIS中的空间数据库技术，可以将这些图纸无缝地拼接在一起，形成一个完整的地图保存在数据库中，非常便于有线电视网络的统一管理。
同时，由于空间数据库的特性，也实现了传统的文件方式所不能实现的安全管理机制，提高了数据的安全性。
3.4 基于GIS技术沈阳有线电视网络资源管理系统所能提供的服务及实施目标
沈阳有线电视网络资源管理系统创新模式有别于传统的GIS管理系统模式，本系统使用统一的网络资源数据库，它应用网络技术，使得网络资源信息在公司内各部门之间共享，能够为各部门以及其它应用系统提供相应的服务。本系统创新模式将传统的CAD系统、工程管理系统、GIS系统进行了整合，同时对各项功能进行了深化，创新模式是在统一平台下对网络设计、建设、运营与维护通过工作流引擎技术进行跟踪管理，解决了传统模式下GIS系统中数据源的问题。 两种系统模式比较见图：

图：两种系统模式比较
在网络设计阶段，本系统创新模式不仅提供传统CAD制图功能，同时还提供光缆网络技术指标自动计算、设计不合理告警、自动标注、器材统计图表自动生成等功能，工程施工部门可以通过工作流引擎直接获取相应的施工资料，大大提高了工作效率以及网络设计质量，统一了设计标准。
在网络运营维护阶段，当网络故障出现后能够辅助进行故障点定位、故障覆盖范围评估、提供并制定抢修方案等；能够管理有线电视网络中各种光电有源设备日常检修数据。通过对检修数据的处理分析，预测相应设备可能出现故障的时间段，并报警提示对该设备进行日常检修；通过对故障的统计分析，能够辅助评定运营维护人员工作业绩，对各设备厂家提供的设备作定量的性能评价等。
公司领导可以通过系统在宏观上了解有线电视网络最新的整体分布与结构情况，明确公司的网络规模，以及网络覆盖的发展方。了解网络设备等资源的闲置情况，网络的运营维护情况，了解各工程实施进展情况，以往改造升级工程投资情况，评估网络投资回报率，提供制定公司年 度工程实施投资计划依据等。
通过与用户管理系统建立接口，可以提供用户定位、用户路由分析、区域内开展业务查询、区域内用户统计；了解用户分布情况、各类业务的入网率、用户缴费率等。
可以为其它外部系统提供可视化技术服务，如：为客户服务系统提供故障自动应答、故障分析等服务，为网管系统提供设备定位服务，为仓库器材管理系统提供各类料单、为资产管理系统提供准确的在网设备清单等。
本系统的实施遵照“总体规划、分布实施”策略，在建设本系统时一方面需要满足当前HFC及双向网、宽带网的设计、维护要求，通过设计功能的实现整合现有网络资源目标，为各部门查询检索网络提供服务，为决策提供依据，同时采用当今测绘高新技术中的RS（遥感）技术解决基础地图问题。另一方面建设本系统时需要考虑系统能否满足未来有线电视网络的发展，为用户管理系统（SMS）、客户服务系统、仓库器材管理系统、工程管理系统、网络监控系统、网络管理系统等周边系统提供相应接口，使系统的生命力更强。
4 结束语
充分利用GIS技术和空间数据库技术及当前先进的计算机网络技术，并和有线电视网络紧密联系，建设了一个集中统一的沈阳有线电视网络资源管理系统。该系统将公司各部门计算机网络资源互联起来，进行合理配置、利用和共享，充分利用计算机网络技术所带来的先进、高速、快捷的特性，实现了沈阳传媒网络有限公司对有线网络资源进行统一管理、有效调度、优化配置，改善有线电视网络资源管理的信息化应用环境，能够真实、动态地反应公司网络资源的状况，更好地辅助公司领导的经营管理与决策。