基于地理信息系统的广播电视网络管理系统的设计与实现

张鼎荣

（作者单位：湖北龟山广播电视发射台）

基于地理信息系统（Geographic Information System，GIS）的广播电视网络资源管理系统可以把地理信息、电视网络、网络资源数据信息等内容进行有效结合，把电子地图作为应用基础，通过可视化的形式显示网络资源。除此之外，还可以对相关数据进行有效的管理和分析，研究不同资源间的相互关系，这能够有效帮助电视运营商实现网络资源管理、网络资源规划、网络资源调度，从而进一步地提升电视网络运营效率及网络运营质量。

1 GIS技术内容

1.1 基于GIS的广播电视网络管理系统总体介绍

与其他网络资源相比较而言，电视网络资源具有数据量大、结构复杂及业务管理较难的特点。电视网络系统采用的是客户端服务器和浏览器服务器混合模式，其中，使用客户端服务器模式能够实现对网络资源数据的有效处理，并且客户端服务模式具有数据维护、数据查询、数据统计及数据分析等多种功能。另外，应用浏览器服务器模式能够实现多用户可视化浏览、可视化查询网络资源等，这两种模式能够最大限度地实现资源的共享[1]。

1.2 基于GIS的广播电视网络管理系统组成

基于GIS的广播电视网络管理系统在开发的过程中采用的是组件式GIS二次开发模式，该系统借助Oracle数据库和数据通路（ArcSDE），可以实现电视网络资源空间数据的存储与管理。除此之外，基于GIS的广播电视网络管理系统还可以实现属性数据及空间数据的一体化存储，同时，该系统在实际应用过程中具有易扩展、小巧灵活等诸多优点。

基于GIS的广播电视网络管理系统的系统维护功能涵盖用户权限、地图符号、系统操作、日志图层、维护空间数据备份及空间数据恢复等相关的管理和记录功能[2]。该系统的分层分级方式能够实现不同比例尺显示范围地图文件的呈现。

基于GIS的广播电视网络管理系统具备光缆网络资源管理功能，能够对光缆层及光缆节点层的占用、使用情况等属性信息和空间信息，及其相互之间的空间关系进行编辑、查询、统计和分析，并将查询、编辑、统计、分析的相关信息传输到相应的设备中。管理方面，传输机房设备不仅能够通过电子地图中三维呈现的方式实时传输机房设备的精准位置，还能够借助这一系统建立起不同设备对象的模型，从而针对设备端口的连接状态开展图形化管理。

2 基于GIS的广播电视网络管理系统的关键技术及创新点

2.1 ArcSDE技术

ArcSDE作为空间数据管理引擎中的一个重要节点，是空间数据库管理引擎的重要组成部分。基于GIS的广播电视网络管理系统应用ArcSDE能够将海量空间数据及非空间数据存储在单一的关系型数据库中，从而进一步提升数据的管理效率，为多用户的并发访问提供保障。

2.2 组件式GIS技术

超媒体网络CIS技术是1997年6月才出现的一种面向分布式对象的Web方案。基于面向对象的超媒体网络规范的WebGIS是Object-oriented WebGIS发展的新方向，能够避免通用网络接口形成的瓶颈，允许客户机直接调用服务器，这样既方便了操作，又加快了设备的运行速度。目前的WebGIS简单的交互方式虽然可以实现网络环境中GIS简单的通信，但无法满足频繁交互、复杂分析和动态变化的应用要求，而Object Web-GIS可满足这种要求。其关键将分布式对象和对象代理方法引入WebCIS解决WebGIS的地学应用问题，提高了WebGIS的功能。分布式对象方式正在成为分布式应用系统研究、开发的指导思想。目前，绝大多数的电视网络资源管理系统采用的都是美国ESRI公司开发的ArcEngine技术，这一技术的有效应用，形成了一个基于组件使用的开发框架。并且，其使用高科技把GIS嵌入到相关的应用软件中，可以形成基于GIS的电视网络综合管理程序，ArcEngine的各个组件之间能够通过相关技术进行自由切换与灵活重组。同时其还具备标准的接口，在应用此项技术的过程中具有开发成本低、开发周期短和可扩展性强等诸多优势，因此得到了广泛的应用。

2.3 科学直观的资源管理

基于GIS的广播电视网络管理系统在实际应用的过程中能够实现资源数据管理从传统的静态记录转化为可视化信息的动态记录，使主管部门网络管道及机房设备的管理工作变得更加轻松和简单。同时，还可以在此基础之上借助电子地图强大的拓扑及网络分析功能，实现对多种网络资源的综合分析与研究。

2.4 故障预警

基于GIS的广播电视网络管理系统具有资源运行功能，该系统由于在内部设置了监测模块，可以有效地监测网络设备，在日常运行过程中进行实时存储。该系统借助这些相关数据能够参考旧数据，对于超期运行的设备故障问题提前做好故障预警。而且，这些数据能够有效地辅助相关工作人员更好地制订巡查方案，从而大幅度地减少故障的发生概率，减少相关单位的经济损失。

2.5 智能化故障定位与分析

基于GIS的广播电视网络管理系统还具有智能化故障定位和分析功能，在运行过程中借助监控系统及用户语音投诉系统二者之间的接口，可以在电子地图上精准地定位出现故障设备的位置，有针对性地分析出现故障设备所覆盖的范围大小，间接地找出故障影响范围，更好地帮助工作人员制订相关的抢修方案。在这一过程中，工作人员能够在最短时间内获得故障报告，缩短了故障修复时间，极大地增强网络的稳定性，同时还能减少人力、物力及财力的支出，大幅度地降低成本。该系统通过借鉴历史故障信息等相关内容，可以查询和统计不同片区的故障率，进一步分析相关工程施工的质量。除此之外，还可以根据预先设定的设备使用期限及相关的维修期限，精准地统计出有线电视网络已到或者快到维修期限的设备，形成更加直观且精准的统计表，使工作人员有效地开展后期工作。

2.6 信息共享

基于GIS的广播电视网络管理系统所采用的是服务器/客户机（Client-Server，C/S）和浏览器/服务器（Browser/Server，B/S）混合模式结构，因此能够根据企业实际情况在不同部门之间实现信息的共享与传输。除此之外，还可以帮助相关工作人员快速做出更加有效的业务决策，进而更好地推动企业不断改革，提高企业的整体发展速度。

3 具体案例分析

我国南方某地区有线电视网络上联国家、省级干线，下联3县1市，不仅可以传送59套模拟电视节目和10套以上的调频立体声广播节目，还可以作为当地市区基础信息平台给全省各界提供互联企业专网、虚拟专网的数据业务。目前，其在全市范围内有线覆盖率高达90%以上，共有60余万用户，成为当地居民生活娱乐中不可或缺的一部分。建设基于地理信息技术的有线电视网络资源管理系统的必要性体现在以下几个方面：首先，网络覆盖范围的日益扩大，给建设和维护网络工作带来了无形的压力。除此之外，由于有些电视网络规格日益变大，所以原有的传统资源管理模式已经不能满足现如今网络建设和网络维护的新需求。因为缺少统一可靠的管理，网络资源不明，所以相关部门较难做到合理利用资源，网络故障问题也难以得到及时解决。其次，多种业务的开展对于运营部门提出了更高的要求。再次，日益规范化的资本运作，迫切需求相关运营商能够在最短的时间内提升其管理水平，如网络资产管理等。由此可见，建立一个以GIS技术为基础的网络资源管理系统非常有必要。

4 基于GIS的广播电视网络管理系统

GIS是一项信息可视化技术，其结合了地理学、制图学及遥感学技术。在有线电视领域方面，基本上所有的数据都涵盖地理信息成分，如用户分布位置的走向等。基于GIS的广播电视网络管理系统可以将有线网络中的管线与设备的空间位置进行有效结合，把大量不易见的有线试管线数据可视化，从而为相关系统提供可视化服务。广播电视网络管理系统涵盖的内容纷繁复杂，涉及多个子系统，如下：

4.1 派工单管理子系统

派工单管理子系统中的派工单主要用于市场部门，可以把用户的派工单分配到设计部门。同时，派工单管理子系统还可以对具体的派工单状态进行实时的跟踪。

4.2 库房管理子系统

库房管理子系统的主要的目的是管理库房中的相关器材，对入库、出库及库房存储网络设备工程投资等问题进行分析与统计。除此之外，库房管理子系统还涵盖相关企业的入库、出库等业务内容。

4.3 网络设计子系统

网络设计子系统涵盖光缆网、电缆干线网、楼栋分配网、管道与杆路的设计及数据维护支持内容。网络设计子系统能够支持机柜监控设备及端口等机房设备的设计和维护；除此之外，还能够完成各种大面积的布局和特定内容要求的图纸打印输出任务。

4.4 WebGIS子系统

WebGIS子系统能够对浏览器访问的地理数据和网络数据进行有针对性的统计和分析。

4.5 项目管理子系统

项目管理子系统不仅可以对系统中的项目资料及相关进展状况和投资情况进行有效的分析，还可以把各岗位的职能纳入到系统中，从而实现自动化办公。

5 系统实施

系统实施的关键节点是关于数据库的建立问题，相关人员要将该系统的功能和实际的业务进行有效的衔接，同时把系统分布到各职能部门，针对目前的管理方式结合实际情况制订项目管理流程。

5.1 系统结构

整个系统通过GIS平台提供地图服务，客户通过Java浏览器等平台接收服务器端的适量数据流，从而完成相关图形和数据的显示任务[3]。该系统在逻辑上采用3层结构，分别为用户界面层、应用服务层、数据服务层。

5.2 数据库的建立

空间图形数据库涵盖地理图形数据网络、管线数据两部分内容。属性数据库涵盖网络管线数据、用户数据。其中，网络管线数据包含器件电性能、指标、管径的类别、权属、走向等内容。除此之外，符号数据库包含属性符号、无属性符号两大部分[4]，属性符号包含器件型号、清洁性能、光节点放大器，无属性符号包含终端电阻、电源阻断器等内容。

5.3 系统分布

在本案例中，该公司目前的组织结构将有些网络资源管理系统分为派工单管理子系统、市场部门、库房管理子系统、库房管理部门、网络设计子系统、设计工程等WebGIS子系统、公司项目管理子系统、项目管理部门、系统维护子系统、网络维护部门。

5.4 流程定义

工作流程具有十分重要的地位，系统的工作流程是否结合企业的实际情况、符合企业管理模式，在一定程度上直接影响着系统的使用效果[5]。因此，相关人员必须要结合实际工作情况制订多种项目流程，例如，新装工程流程、改造工程流程、线管工程流程、故障受理及故障维修工程流程，除此之外，还包含补装工作流程、采购工作流程变更工作流程、用户启用和用户停用工作流程、用户退款、工作流程、资源租用工作流程、数字电视业务受理及数字电视业务开通工作流程等，其中开发增值业务的实施工作流程更重要。现将该系统的新装项目进行举例说明，该单位的生产部门工作人员录入派工单由设计部门进行路线勘测，在此过程中，如果发现有不具备安装条件的用户，要及时地通知该用户，并且不能予以安装。除此之外，对于具备安装条件的用户，相关人员必须要通知市场相关部门对该用户进行收费，要求用户在缴费之后再对其进行网络设计。同时，还需要校对人员针对设计图纸及其相关资料进行校对。如果在校对的过程当中各项数据和内容均为合格，系统将会给文档自动签名，如果在校对的过程中不合格，那么必须返回上一级网络设计流程，在经过核对之后才可以进入审核流程。在审核流程中，相关工作人员需要对设计图纸和领料单进行详细的审核，如果审核通过系统将会自动签名，如果审核不通过系统就会自动原路返回网络设计流程。最后，审核通过后，公司分管领导会批准该设计方案，如果在整个审核过程中系统给文档自动签名，也可进入施工流程，工程部门进行施工之后便可以进入质检流程，直接通过便可以进入工程的验收程序。在验收过程中，如果验收不通过就必须要返回施工部门进行整改。由此可见，系统对于不同流程阶段所需要执行的相关任务、执行时间、执行部门都进行了明确的规定，目前的管理模式能够大幅度地满足公司自动化管理的需求。

6 结语

通过对南方某地区有线电视网络系统的研究可以看出，将基于GIS的有线电视网络资源管理系统投入使用，能够为构建有线电视管理技术体系提供更多宝贵的经验，同时还可以大幅度地推进有线电视网络运营管理水平不断提高，使有线电视用户得到更高质量的服务。