一种为光缆网设计提供整体性处理平台的系统及方法与流程

本发明涉及有线广播电视网建设的设计领域，尤其涉及一种为光缆网设计提供整体性处理平台的系统及方法。

背景技术：
地理信息系统(GeographicInformationSystem，GIS)是以测绘测量为基础，以数据库作为数据储存和使用的数据源，以计算机编程为平台的空间分析即时技术。GIS作为一种基于计算机的工具，可以对事物或事件进行成图和分析，GIS技术把地图的视觉化效果和地理分析功能与一般的数据库操作集成在一起，可广泛应用于公众和个人企事业单位的中。我国北京、广州、合肥等多个广电运营商也开发建立基于GIS技术的有线电视网络资源管理系统，它将有线电视网络和网络所在的地理环境以电子地图的方式在计算机上显示，以一种直观、全面、俯视的角度监视整个有线电视网络和各种网络设备的运行状态，为广电的网络资源管理部门提供了一种可视化的网络管理方法，提高了数据管理效率。但传统的GIS资源管理系统局限于对网络设备技术参数和运行参数的管理，未考虑对整个有线电视基础网建设方案进行线路优化以及设备的设置带来的造价成本。还有存在GIS资源管理系统的数据与网络建设中的设计与竣工系统数据相分离的问题。为发挥GIS资源管理系统的效能，需要花费大量的人工录入工作量，不断更新经过设计、施工变化后的资源数据。另外，传统的有线电视网络设计系统存在方案设计制图、网络指标计算、器材统计与工程预算相分离的问题。方案绘制完成后，手工进行网络参数调整，每一次调整，都带来大量的计算、统计工作量。

技术实现要素：
本发明的目的在于，针对现有技术中存在的为光缆网设计系统中设计数据与资源数据相分离，使用不方便的缺陷，提供了一种设计数据和资源数据可交互使用且操作方便的为光缆网设计提供整体性处理平台的系统及方法。本发明提供的一种为光缆网设计提供整体性处理平台的系统，包括数据库服务器以及与数据库服务器电性连接的至少一个客户端，其中，所述数据库服务器包括用于存储并提供地形图地理要素信息的基础地图数据库、用于存储并提供光缆网设计要素数据的设计数据库、用于存储并提供光缆网资源数据的资源数据库；所述客户端包括用于分析光缆网资源数据的可利用资源分析模块、用于绘制或更改光缆网平面图的绘制模块、用于进行光缆网设计参数计算及优化的优化设计模块、用于实时显示光缆网图形及要素的显示模块以及用于将光缆网设计及更改数据发送至所述数据库服务器还可生成设计图的图形归档模块。上述的为光缆网设计提供整体性处理平台的系统中，所述基础地图数据库用于存储地形图地理要素及其属性数据；所述设计数据库用于储存设计阶段的机房系统、光缆系统和管道系统的图形数据及其属性数据；所述资源数据库用于储存竣工阶段的机房系统、光缆系统和管道系统的图形数据及其属性数据。上述的为光缆网设计提供整体性处理平台的系统中，所述数据库服务器中的设计数据库与资源数据库具有逻辑相同的数据结构，使其中光缆网设计要素数据和光缆网资源数据为多个客户端所共享，且能实时进行数据交互。上述的为光缆网设计提供整体性处理平台的系统中，所述可利用资源分析模块用于实现查询定位、图形数据加载、设施路径分析；所述绘制模块包括基础地图绘制模块和光缆网要素绘制模块，所述基础地图绘制模块用于实现新增地形图地理要素、建筑物楼层结构的绘制，所述光缆网要素绘制模块用于实现平面图绘制；优化设计模块用于实现管线挂接、光缆熔接、光收发端口设置。上述的为光缆网设计提供整体性处理平台的系统中，所述数据库服务器还包括参数设置数据库，用于计算光缆网要素参数及存放相关参数表。上述的为光缆网设计提供整体性处理平台的系统中，所述客户端还包括任务管理模块，用于管理多客户端的任务操作及实现创建任务、查询任务、派发任务。一种使用权利要求1所述的为光缆网设计提供整体性处理平台系统的方法，所述为光缆网设计提供整体性处理平台系统包括数据库服务器以及与数据库服务器通信连接的至少一个客户端，其中，所述数据库服务器包括用于存储并提供地形图地理要素信息的基础地图数据库、用于存储并提供光缆网设计数据的设计数据库、用于存储并提供光缆网资源数据的资源数据库；所述客户端包括可利用资源分析模块、绘制模块、优化设计模块、显示模块以及图形归档模块；其特征在于，该方法包括以下步骤：S1、在所述显示模块上选定光缆网设计区域，通过网络调取所述数据库服务器中的数据并显示在所述显示模块上，所述可利用资源分析模块自动进行分析并确定光缆网的接入点；S2、在所述绘制模块中进行光缆网路线和要素的设计或修改；S3、所述优化设计模块自动对所述光缆网路线上的要素进行优化；S4、将所述优化后的光缆网路线和要素数据通过网络发送至所述数据库服务器中进行存储，同时在所述显示模块上显示光缆网路线和要素。上述的方法中，所述步骤S1包括：S11、从所述基础地图数据库中调取基础地形数据，从所述资源数据库调取光缆网要素资源数据，从所述设计数据库中调取光缆网要素设计数据；S12、将所述基础地形数据、光缆网要素资源数据、光缆网要素设计数据显示在所述显示模块上；S13、所述可利用资源分析模块对所有调取的数据进行分析后确定光缆网的接入点。上述的方法中，所述步骤S3包括：S31、利用所述优化设计模块自动进行管道挂接计算，并将计算结果发送至设计数据库中；S32、所述优化设计模块自动对光缆熔接盒进行熔接，并将熔接关系数据发送至设计数据库中；S33、利用所述优化设计模块对光链路指标进行计算并自动进行光收发端口设置，并将计算结果发送至设计数据库中。实施本发明的有益效果在于：本发明通过将设计数据库和资源数据库统一在同一数据库服务器下并使两者具有相同的逻辑结构，可以实现两者的交互使用，并使该管理系统操作简单，实现参数的自动计算及操作过程的可视化。附图说明下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：图1为本发明提供的一种为光缆网设计提供整体性处理平台的系统的较佳实施例示意图；图2为本发明提供的一种为光缆网设计提供整体性处理平台的方法的工作流程图。具体实施方式参考图1中示出的为光缆网设计提供整体性处理平台的系统包括数据库服务器1及与该数据库服务器1通信连接的至少一个客户端2。数据库服务器1包括基础地图数据库11、设计数据库12、资源数据库13、参数设置数据库14。其中，基础地图数据库11，储存道路、建筑物、地名、绿化、水系等地形图地理要素及其属性数据；各要素的基本特征属性数据包括编码和名称；其中，道路属性包括：道路长度、道路宽度、起始位置、终点位置、车道数；建筑物属性包括：楼栋名称、所属小区、楼栋编号、敷设方式、所在街道、标准地址、单元数、楼层数、覆盖数、住户数、用户终端数、所属光节点编号、绘制人员、绘制日期、备注。设计数据库12，储存设计阶段的机房系统、光缆系统和管道系统的图形数据及其属性数据，机房系统的图形数据包括机柜、ODF架、光收发模块、功分器、直熔单元、熔配单元等，光缆系统的图形数据包括光缆、接头盒、光机等，管道系统的图形数据包括通信管道井、通信管道、电杆、杆路、安装箱等；其中，设计阶段的图形数据以设计任务为单位分幅，以DGN文件的格式存储，用文件服务器进行管理；各设计系统的属性数据包括基本特征属性、设计属性和任务属性。其中，基本特征属性数据包括对象名称、标识符、单位、设备年限等；机房系统的设计属性包括分中心、图号、设备编码、设计人、设计日期；管道系统的设计属性包括分中心、图号、管道所在路名、管道编码、路由长度、管道长度、管孔数、产权单位、权属类别、设计人、设计日期；光缆系统的设计属性包括：分中心、图号、光缆芯数、光缆结构、技术规格、编码、路由长度、设计长度、使用管道长度、上下游设备、设计人、设计日期等；任务属性包括任务编号、名称以及引入要素的任务从申请、派发、设计、审核、归档全过程各环节的责任人和流转时间等。资源数据库13，储存工程竣工阶段的机房系统、光缆系统和管道系统的图形数据及其属性数据，资源数据库13的图形数据结构与设计数据库12逻辑相同，资源数据库13中的要素属性包括设计数据库12的设计属性和工程竣工阶段的施工属性，其中，施工属性包括领出器材厂家、领出器材型号、实用器材厂家、实用器材型号、实际安装方式、实际安装位置、工程状态及竣工日期等。设计数据库12与资源数据库13具有逻辑相同的数据结构，使存储的光缆网设计数据和资源数据为多个客户端所共享，且能实时进行数据交互。参数设置数据库14，储存光缆长度模型计算参数、光链路计算模型参数、系统技术指标审核模型参数、造价计算参数等需要用于计算的参数表；光缆长度模型计算参数包括：修正系数、井预留长度、始端光缆技术留长、末端光缆计算留长；光链路计算模型参数包括：光纤损耗系数、熔接损耗系数、活动损耗系数、损耗余量、光机发射功率标准、光机接收功率标准、光功分器损耗；系统技术指标审核模型参数包括：光机接收功率范围、光接收模块功率范围；造价计算参数包括:器材价格要素单价、施工费计费要素单价、设计费计费要素单价；参数设置数据库中数据用于光缆长度、光链路计算、造价计算，根据需要可以更新。每个客户端2包括可利用资源分析模块21、任务管理模块22、绘制模块23、优化设计模块24、显示模块25、图形归档模块26、工程更改模块（图中未示出）、竣工数据归档模块（图中未示出）。其中，可利用资源分析模块21主要完成查询定位、图形数据加载显示、设施路径分析；查询定位包括选择列表要素定位、模糊搜索定位和坐标定位；图形数据加载显示包括基础地图数据、光缆网资源数据、光缆网设计数据等图层显示，设施路径分析主要进行按距离统计资源要素设备及要素设备的使用状态。任务管理模块22，主要完成创建任务、查询任务、派发任务；创建任务包括任务类型选择、任务区域设置、任务名称和编号设置；查询任务包括任务的名称、编号、类型、状态、设计人等查询，支持模糊查询；派发任务包括流程选择和执行人选择。绘制模块23包括基础地图要素绘制模块和光缆网要素绘制模块（图中未示出）。其中，基础地图要素绘制模块主要完成新增地形图、建筑物楼层结构的绘制，包括新增道路、建筑物、建筑物内楼层结构等要素的绘制、修改、删除、保存。光缆网要素绘制模块，主要完成平面图绘制，包括机房、管道、光缆系统的平面图等要素的绘制、修改、删除、保存；机房系统平面图要素包括机柜、ODF架、光收发模块、功分器、直熔单元、熔配单元等，管道系统平面图要素包括通信管道井、通信管道、电杆、杆路、安装箱等，光缆系统平面图要素包括光缆、接头盒、终端盒、光机等。优化设计模块24，主要完成管线挂接、光缆熔接、光收发端口设置；管线挂接包括光缆与管道的挂接、管道与管孔挂接、管孔与子孔挂接；光缆熔接按照接入网光缆终端至头端的顺序熔接；光收发端口设置包括机房至光机的下行光链路、光机至机房的上行光链路参数计算以及端口设置。显示模块25用于实时显示光缆网图形及要素以及从数据库服务器中调出的需要显示的数据。图档生成模块26，主要完成光缆网工程设计文档，光缆网设计文档包括管道图、光缆线路图、光缆原理图、光缆配纤表、光缆熔接表、光链路图、器材清单、器材费预算、施工费预算、设计费预算；支持导出Autocad图和Excel表。工程更改模块，主要完成对工程施工中要素的更改，工程更改设计过程与设计过程相同。竣工数据归档模块，主要完成工程更改设计后的竣工数据归档到资源数据库中，实现竣工设计数据到资源数据的无缝链接。参考图2示出的本发明提供的为光缆网设计提供整体性处理平台的方法的工作流程，包括以下步骤：S1、在显示模块25上选定光缆网设计区域，通过网络调取数据库服务器1中的数据并显示在显示模块25上，可利用资源分析模块21自动进行分析并确定待设计的光缆网的接入点；S2、在绘制模块23中进行待设计的光缆网的光缆网路线和要素的设计或修改；S3、优化设计模块24自动对所述光缆网路线上的要素进行优化；S4、将所述优化后的光缆网路线和要素数据通过网络发送至所述数据库服务器1中进行存储，同时在显示模块25上显示光缆网路线和要素。其中所述步骤S1具体执行以下操作：S11、从所述基础地图数据库11中调取基础地形数据图层，从资源数据库13中调取光缆网要素资源图层，从设计数据库12中调取光缆网要素设计图层、影像图层和CAD参考图层；S12、将所述基础地形数据图层、光缆网要素资源图层、光缆网要素设计图层、影像图层和CAD参考图层显示在所述显示模块25上；S13、可利用资源分析模块21对所有调取的数据进行分析后确定光缆网的接入点。所述步骤S3具体执行以下操作：S31、调取参数设置数据库14中的参数，利用优化设计模块24自动进行管道挂接计算，并将计算结果发送至光缆设计数据库中；S32、优化设计模块24自动对光缆熔接盒进行熔接，并将熔接关系数据发送至光缆设计数据库中；S33、从参数设置数据库14中调取相关参数，利用优化设计模块24对光链路指标进行计算并自动进行光收发端口设置，并将计算结果发送至设计数据库中。进一步详细的说明该方法的工作流程。步骤一：客户端2发出查询设施名称、地址或坐标的命令，从数据库服务器1的基础地图数据库11、资源数据库13和设计数据库12中搜索符合条件的对象，下载到客户端2并在显示模块25中显示图形对象；然后，从服务器数据库1中下载的需加载显示的图形数据到客户端2，并在显示模块25中显示。步骤二：利用可利用资源分析模块21，在客户端2上设定需设计的光缆网路线目标终点，发出搜索范围和备用光纤数量的命令，从资源数据库13中搜索符合条件的熔接盒和终端盒，调用熔接盒和终端盒的属性数据，按设计目标终点至熔接盒（或终端盒）的距离远近顺序在显示模块25上列表显示，其中，调用的熔接盒和终端盒的属性数据包括设备类型、编号、备用纤数、有源纤数、无源纤数；然后，对列表中的每个熔接盒或终端盒的可利用资源进行分析。利用可利用资源分析模块21发出未连通分析指令，从资源数据库13中读取指定对列表中的熔接盒或终端盒至光缆网头端之间光缆网络的图形数据和属性数据，下载图形数据到客户端2并通过显示模块25显示，调用属性数据在可利用资源分析模块21未连通分析窗口列表显示，同时，窗口列表对象与显示图形视窗可联动显示；其中，未连通分析列表窗口的属性内容，包括调用数据库服务器1中的熔接盒（或终端盒）至光缆网头端间的每段光缆属性的光缆长度和未使用光纤数，自动累加计算光缆段长度并显示光缆路径总长度和最少剩余光纤数；同时，未连通分析列表窗口还从网络资源数据库中读取该光缆路径的每段光缆编号，并按光缆网头端至终端的拓扑顺序显示光缆编号，还包括显示每段光缆的设备类型、光缆长度、总芯数、剩余芯数，同时窗口列表对象与显示图形视窗看联动显示。通过可利用资源分析模块21分析确定待设计的光缆网设计接入点后，客户端2下载数据库服务器1中的图形数据并在显示模块25上显示，然后，利用任务管理模块22，在显示模块25上选定光缆网设计区域，创建并打开设计任务，任务对象和属性保存到设计数据库12中。步骤三：进行光缆网平面图绘制，包括放置管道系统、光缆系统、机房系统要素图形，录入要素的属性参数。客户端2从参数设置数据库14中读取对象图形，下载到光缆网设计区域，然后，客户端2进行设计属性参数录入，将要素图形和属性参数存储到设计数据库12中。所述要素图形包括光发射模块、光接收模块、功分器、ODF架、直熔单元、熔配单元、光缆、熔接盒、尾纤、光机、通信井、管道等；所述设计属性参数录入包括人工录入和从数据库中自动获取；其中，所述从数据库服务器1中自动获取要素图形的属性参数包括编号、技术规格、线路路由长度、接口编号，如：放置通信管井后，自动从参数设置数据库14中读取通信管道井的编号，存储到其属性数据中。绘制管道后，自动从设计数据库12中读取与管道相连的两端通信管道井编号，按照编号规则自动生成的管道编号，存储到设计数据库12中；自动从绘制的平面图中读取管道路由长度，存储到设计数据库12中；自动从绘制的平面图中读取要素连接的接口编号信息，存储到设计数据库12中。步骤四：（1）利用优化设计模块24中的管线挂接功能，选择光缆、管井起点和管井终点，然后发出管线挂接命令，从数据库服务器1中搜索起点井与终点井之间的管道路径，读取起点井与终点井之间的井编号、管道段编号、管道段长度，同时，自动计算起点井至终点井的井数量、管道路径总长度以及挂接管道后的光缆长度，并将搜索、读取、自动计算结果在显示模块上显示。其中，所述井数量、管道路径总长度和光缆长度的计算公式：井数量=Σ管道井挂接管道路径总长度=Σ管道段长度挂接光缆长度=管道路径总长度*修正系数+井数量*井预留长度+始端光缆技术留长+末端光缆计算留长管道井挂接、管道段长度挂接在管道系统设计数据库中读取，光缆长度计算涉及到的模型参数参数设置数据库14中读取，计算得到的管道路路径总长度和光缆长度保存到设计数据库12中，用于以后光收发端口设置模块中光纤链路长度计算。（2）对熔接设备对象进行熔接，其中，熔接设备对象包括：机房系统中的ODF架，光缆系统中熔接盒、终端盒、光机。利用优化设计模块24中的光缆熔接功能，在显示模块25上选择熔接设备对象，发出熔接命令，自动从数据库服务器1中调用连接熔接对象两端的设备编号、光纤结构及熔接数据，并分别在显示模块25上列表显示；然后，客户端2发出熔接命令，进行光纤熔接，熔接数据存储在设计数据库12中，其中，所述的熔接数据包括ODF架与光纤、光纤与熔接盒、光纤与光机连接的接口数据；熔接后，自动产生光机（或终端盒）至机房ODF架的光纤链路，用于以后光收发端口设置模块中的光纤链路计算和图档生成模块中生成光纤拓扑结构。（3）设置下行光发射机端口。利用优化设计模块24中的光发射端口设置功能，在显示模块25上选择光机（或终端盒）设备，发出端口设置命令，自动从数据库服务器1中搜索光缆系统中光机（或终端盒）至机房系统的ODF架的下行光纤链路，读取光纤链路中每段光缆长度，并按照计算模型自动计算光链路长度、光链路损耗，预测光发射机的功率，然后自动搜索机房系统中满足预测光发射机功率的功分器的空口编号，自动计算对应光机的下行接收功率并在光发射端口设置窗口列表显示，列表显示的数据包括：功分器空口编号、光发射机功率、光机接收功率、光链路长度；然后利用客户端光发射机端口设置窗口发出端口连接命令，端口设置完成后，系统建立下行光链路的拓扑关系，设置结果存储到对应的设计数据库中。（4）设置上行光接收机端口。利用优化设计模块24中的光接收端口设置功能，在显示模块25中选择光机，发出端口设置命令，自动从数据库服务器1中搜索光缆系统中光机至机房系统的ODF架的上行光纤链路，按照计算模型自动计算光接收机的功率，然后自动搜索机房系统中满足条件的光接收机的空口编号，并在光接收机端口设置窗口列表显示，列表显示的数据包括：上行光接收机编号和端口编号；然后利用客户端光接收机端口设置窗口发出端口连接命令，端口设置完成后，系统建立上行光链路的拓扑关系，设置结果存储到对应的设计数据库12中。其中，所述光纤链路长度、光纤链路损耗、下行光发射机功率预测、光机下行接收功率和上行光接收机功率的计算公式如下：光纤链路长度ODF架至光机=Σ光缆长度光纤链路损耗ODF架至光机=光纤链路长度ODF架至光机*光纤损耗+Σ熔接盒数*熔接损耗+Σ活动连接器数*活动损耗+损耗余量下行光发射机功率预测=光功分器损耗+光纤链路损耗ODF架至光机+光机接收功率标准光机下行接收功率设计=下行光发射模块功率调整设定-光功分器损耗-光传输链路损耗ODF架至光机上行光接收机功率设计=光功分器损耗+光传输链路损ODF架至光机+光机接收功率标准光缆长度、接头盒数、活动连接器数在设计数据库12中读取，光纤链路长度、光纤链路损耗、下行光发射机块功率、光机下行接收功率和上行光接收机收功率等计算涉及的模型参数从参数设置数据库14中读取；计算结果保存到对应的设计数据库12中。步骤五：利用客户端2的图档生成模块26，发出生成管道图、光缆线路图、光缆原理图、光缆配纤表、光缆熔接表、光链路图、器材清单、器材费预算、施工费预算、设计费预算的命令，从设计数据库12中调用光缆网要素的图形数据，同时读取其属性数据，自动生成相应图档文件并存储到设计数据库12中。应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。